Brevet FR2636493A1 — publié le 19900316

UNITE DE REFROIDISSEMENT DES EQUIPEMENTS ELECTRONIQUES D'UN GRAND APPAREILLAGE DE TRAITEMENT DE DONNEES. La présente invention se rapporte à une unité de refroidissement et, plus particulièrement, à une unité de refroidissement pour faire circuler un agent de de refroidissement liquide dans des équipements électroni- ques d'un grand appareillage de traitement de données Récemment, avec l'augmentation en densité d'inté- gration due aux progrès dans les techniques d'intégration pour haute intégration des éléments C.I. constituant un équi- pement électronique, la densité génératrice de chaleur dans l'équipement électronique a énormément augmenté. Il en résulte que la capacité de refroidissement d'un système de refroidis- sement à air forcé utilisant un ventilateur de refroidisse- ment devient insuffisante pour un tel appareil. Pour cette raison, un système pour refroidir un équipement électronique par circulation d'un agent de refroidissement liquide ayant une grande capacité calorifique, comme l'eau, a été proposé et mis en pratique. Un tel système de refroidissement liquide demande une unité de refroidissement ayant un arrangement montré en Figure 1 pour faire circuler et fournir un agent de refroi- dissement liquide. Se référant à la Figure 1, le numéro de référen- ce 101 désigne une unité de refroidissement; et 102 un équipement électronique. Dans ce cas, l'unité de refroidisse- ment 101 comprend un échangeur de chaleur 104, un vase d'expansion 105, une pompe de circulation 106 et des vannes de débit de flux constant 107. L'équipement électronique 102 comprend une pluralité d'unités de 109 b 111. On peut noter que le numéro de référence 103 désigne les entrées de retour de l'agent de refroidissement; et 0lB-les-sorties d'Alimentation de l'agent de refroidissement. Dans l'unité de refroidissement ayant l'arrangement décrit ci-dessus, un agent de refroidissement liquide fourni à travers les sorties 108 d'alimentation en agent de refroi- dissement circule dans l'équipement électronique 102 pour le refroidir. Ensuite, l'agent de refroidissement liquide dont la température a augmenté revient à l'unité de refroidissement 101 par les entrées de retour 103 de l'agent de refroidisse- ment et entre dans l'échangeur de chaleur 104 pour ftre re- froidi. Il en résulte que la température de l'agent de refroi- dissement liquide diminue. L'agent de refroidissement liquide dont la tomrpérature a diminué par l'échangeuz de chaleur 104 est fourni au vase d'expansion 105 et est ramené à la pres- sion atmosphérique. L'agent de refroidissement liquide est alors fourni à nouveau à l'équipement électronique 102 par la pompe de circulation 106 par les vannes de débit de flux constant 107. Comme méthode de refroidissement utilisée par l'é- changeur de chaleur 104, en plus d'une méthode d'utilisation d'un réfrigérateur utilisant un cycle de réfrigération au f fréon, une méthode employant de l'eau refroidie par une unité de refroidissement externe et une méthode utilisant l'air refroidi par un climatiseur, et autres sont disponi- bles. En ce qui concerne l'appareillage de traitement de données, les arrangements de système des appareils iden- tiques sont chargés selon la performance requise par chaque usager. Dans de nombreux cas, donc, une unité arithmétique est divisée en une pluralité d'unités identiques, et l'unité arithmétique est étendue en unités de boitiers conformément à un arrangement du système. Pour cette raison, une unité de refroidissement est disposée pour faire circuler/fournir un agent de refroi- dissement liquide à travers des systèmes d'un nombre requis pour un arrangement d'échelle maximum.Plus spécialement, comme montré en Figure 1, un parcours de l'agent de refroidisse- ment bifurque b la sortie de la pompe de circulation 106 et à l'entrée de l'échangeur de chaleur 104 de façon à ce que l'agent de refroidissement liquide puisse circuler/fournir dans/les unités respectives 109,110 et 111 à travers des sys- tbmes indépendants. Les unités 109,110 et 111 ont la même quantité de chaleur générée et les vannes de débit de flux constant 107 sont fournies respectivement par les systèmes de façon b garder les débits de flux des systèmes constants. De plus, les entrées de retour 103 de l'agent de refroidisse- ment et les sorties d'alimentation de l'agent de refroidisses ment 108 sont respectivement constituées par des coupleurs bi- directionnels. Si le coapleur d'un système inutilisé est déta" ché, un agent de refroidissement n'y circule pas. Selon une méthode de refroidissement classique, quand équipement électronique. 102 est étendu avec une extension dans le degré de l'intégration et de la densité d'intégration des éléments C.I., l'extension n'a pas besoin d'être aréalisée en ajoutant des boltiers et peut être réalisée en unités plus petites qu'un bottier. Si, cependant, un système d'alimentation d'un agent de refroidissement liquide doit être préparé pour chaque unité étendue, une pluralité de combinaisons de sorties et d'entrées d'un agent de refroidissement liquide est requise dans un bol- tier et la mise en place des canalisations dans le boitier devient compliquée. Cela interfère avec la miniaturisation du dispositif. De plus, comme le nombre de tuyaux couplant l'unité de refroidissement 101 à l'équipement électronique 102 est augmentÉ, l'installation demande plus de travail, La présente invention a donc essentiellement pour but de fournir une unité de refroidissement qui peut réduire un équipement électronique en taille et permettre une extension facile et une construction pour l'extension d'un dispositif. Pour atteindre le but ci-dessus, il est fourni une unité de refroidissement qui comprend une entrée de l'agent de refroidissement par laquelle un agent de refroidissement refroidissant s'écoule dans une pluralité de dispositifs à refroidir qui sont connectés à l'entrée de l'agent de refroidissement en parallèle, une sortie de l'agent de refroidissement à travers laquelle l'agent de refroidissement refroidissant de la pluralité des dispositifs s'écoule, une pluralité de secteurs d'ajustement de débit du flux, connectée à la sortie de l'agent de refroidissement en parallèle de façon à correspondre respectivement aux dispositifs, pour ajuster les débits de flux pour les dispositifs respectifs, une pompe de circulation dans laquelle l'agent de refroidissement refroidissant s'écoule à partir de la pluralité des secteurs d'ajustement de débit de flux, et des moyens d'échange de chaleur pour échanger l'agent de refroidissement échangeur de chaleur à partir de la pompe de circulation et alimenter en agent de refroidissement refroidissant ayant échangé la chaleur, l'entrée de l'agent de refroidissement. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 est une vue montrant un système de refroidissement classique; La figure 2 est une vue montrant un système de refroidissement d'une unité de refroidissement selon un mode de réalisation de la présente invention; et Les Figures 3 et 4 sont des vues montrant des bottiers dans lesquels une section d'ajustement du débit du flux de l'unité de refroidissement de la présente invention est utilisée. DESCRIPTION DETAILLEE DU MODE DE REALISATION PREFERE La Figure 2 montre un système de refroidissement d'une unité de refroidissement selon un mode de réalisation de la présente invention. Se référant à la Figure 2, le numéro de référence 1 désigne une unité de refroidissement; 3, une entrée de retour de l'agent de refroidissement; 4; .un échangeur de chaleur; 5, un vase d'expansion; 6, une pompe de circulation; 7, un secteur d'ajustement du débit du flux; et 8, une sortie d'alimentation d'un agent de refroidissement.Le secteur d'ajuste- ment de la vitesse du flux 7 comprend des vannes à solénoïde 9 et des vannes de débit de flux constant 10, De plus, le numéro de référence 2 désigne un équipement électronique à être refroidi par circulation d'un agent de refroidissement liquide de l'unité de refroidissement 1. L'équipement électronique 2 est constitué par une unité 11 comme unité de base et des unités 12 et 13 comme unités d'extension, et, est logée dans un bottier * On suppose que les unités 11, 12 et 13 ont la même quantité de génération de chaleur. Dans l'unité de refroidissement ayant l'arrangement décrit ci-dessus, un agent de refroidissement liquide fourni par la sortie d'alimentation de l'agent de refroidissement B circule dans l'équipement électronique 2 et absorbe la chaleur générée dans celui-ci. Ensuite,1' agent de refroidissement liquide dont la température est augmentée s'écoule dans l'unité de refroidissement 1 par la sortie de retour de l'agent de refroi- diasement 3, et est refroidie par l'échangeur de chaleur. L'agent de refroidissement liquide est alors fourni à l'équipement électronique à nouveau par la pompe de circu- lation 6 par le vase d'expansion 5, le secteur d'ajuste- ment de débit du flux 7 et la sortie d'alimentation de l'agent de refroidissement 8. On peut noter que comme moyens de refroidissement pour un agent de refroidissement liquide dans l'échangeur de chaleur 4, un refrigérateur utilisant un cy- cle de réfrigération au fréon, une méthode d'utilisation d'eau refroidie par une unité de refroidissement externe, une méthode d'utilisation d'air refroidi fourni à partir d'un climatiseur ou autres peuvent être utilisés. Le secteur 7 d'ajustement de débit du flux est disposé de façon telle qu'une pluralité de systèmes (trois systèmes dans ce mode de réalisation) sont formés par connexion des conduits de l'agent de refroidissement liquide en parallèle h la sortié de la pompe de circula- tion 6 et les vannes à solénoide 9 et les vannes de débit de flux constant 10 sont respectivement connectées aux systèmes, tandis que les systèmes convergent en face de la sortie d'alimentation de l'agent de refroidissement 8 de façon à former un système. On admet que les vannes de débit de flux constant 10 des systèmes respectifs ont la même capacité. L'ajustement du débit du flux de l'unité de refroidissement sera décrit ci-dessous avec référence aux Figures 3 et 4. Quand l'équipement électronique 2 a un arrangement de hase, c'est à dire seulement l'unité 11, les vannes à solénoide 9 des deux ou des trois systèmes sont fermées pour permettre à l'agent de refroidissement de s'écouler dans la vanne 10 de débit de flux constant d'un seul système seulement, comme montré dans la Figure 3. Quand l'unité 12 est ajoutée, la vanne à solé- noide 9 de l'autre système de la section d'ajustement du débit du flux 7 est ouverte, comme montré en Figure 4. Avec cette opération, dès que l'agent de refroidissement s'écoule dans les vannes de débit de flux constant 10 des deux systèmes, il s'écoule avec un débit double de celui du bottier montré en Figure 2. Quand l'équipement électronique 2 a une échelle maximum constituée par les unités 11,12 et 13, comme montré en Figure 2, toutes les vannes à solénoïde 9 du secteur d'ajustement du débit de flux 7 sont ouvertes de façon à ce que l'agent de refroidissement puisse être fourni à l'équipement électronique à un débit de flux trois fois supérieur à celui du bottier montré en Figure 3. -s Comme décrit ci-dessus, dans ce mode.de réalisation puisque le secteur d'ajustement 7 du débit de flux décrit ci-dessus est arrangé dans l'unité de refroidissement 1, une opération d'ajustement de débit du flux, c'est à dire un fofctiônnement des vannes pendant l'examen des débitmètres, n'est pas requis. De plus, puisque une canalisation de l'agent de refroidissement entre l'dquipement électronique et l'unité de refroidissement 1 peut être formée en un système, même si la canalisation de l'agent de refroidissement est en outre requise pour des unités d'extension du dispositif, la construction pour l'installation et l'extension du dispositif peut aisément être réalisée. De plus, la sortie de l'agent de refroidissement et l'entrée sur le côté de l'équipement électronique peut être formée en un système, et la canalisation. dans le dispositif peut être réalisée en séparant le rystbme en une pluralité de sytèmes à secteurs seulement nécessaires. Pour cela, le dispositif peut être réduit en taille. Comme il a été décrit ci-dessus, l'unité de refroi- dissement de la présente invention a une fonction de fournir un agent de refroidissement liquide à un débit de flux cor- respondant à un changement dans l'arrangement d'un équipement électronique, de façon à ce que l'équipement électronique puisse être réduit en taille et que la construction pour l'installation et l'extension du dispositif soit facilitée. Revendications 1. Une unité de refroidissement (1) comprenant: une entrée de l'agent de refroidissement (3) par laquelle un agent de refroidissement refroidissant s'écoule; une pluralité de dispositifs à refroidir qui sont connectés en parallèle à l'entrée de l'agent de refroidissement; une sortie de l'agent de refroidissement (8) par laquelle l'agent de refroidissement refroidissant s'écoule à partir de ladite pluralité des dispositifs; une pluralité de secteurs (7) d'ajustement du débit du flux, connectée à ladite sortie de l'agent de refroidissement en parallèle de façon à correspondre respectivement auxdits dispositifs, pour ajuster les débits de flux auxdits dispositifs respectifs; une pompe de circulation (6) dans laquelle l'agent de refroidissement refroidissant s'écoule à partir de ladite pluralité de secteurs (7) d'ajustement du débit de flux; et des moyens d'échange de chaleur (4) pour échanger la chaleur de l'agent de refroidissement refroidissant à partir de ladite pompe de circulation (6) et fournir l'agent de refroidissement refroidi à ladite entrée de l'agent de refroidissement. 2. Unité selon la revendication 1, dans laquelle chacun des secteurs (7) d'ajustement du débit de flux comprend une vanne à solénolde (9) et une vanne à débit de flux constant (10). 3. Unité selon la revendication 1, dans laquelle lesdits moyens d'échange de chaleur comprennent un vase d'expansion (5) et un échangeur de chaleur (4).