(57)【要約】【課題】冷媒液が液浸槽から溢れることを抑制できると共に、電子機器の冷却性を確保できる液浸システムを提供する。【解決手段】液浸システムＳ１は、液浸槽２と、熱交換器３２と、循環ポンプ３４と、タンク６２と、移送ポンプ６０と、センサ２０と、制御ユニット３８とを備える。液浸槽２は、冷媒液６を貯留し、電子機器８を格納する。熱交換器３２は、第一配管４０を介して液浸槽２と接続されている。循環ポンプ３４は、第一配管４０に設けられ、液浸槽２と熱交換器３２との間で冷媒液６を循環させる。タンク６２は、第二配管６４を介して液浸槽２と接続されている。移送ポンプ６０は、第二配管６４に設けられ、液浸槽２とタンク６２との間で冷媒液６を移動させる。センサ２０は、液浸槽２に設けられ、液浸槽２の液位６Ａを検出する。制御ユニット３８は、センサ２０の検出信号に基づいて移送ポンプ６０を制御する。【選択図】図１
2020197336.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒液を貯留し、電子機器を格納する液浸槽と、
第一配管を介して前記液浸槽と接続された熱交換器と、
前記第一配管に設けられ、前記液浸槽と前記熱交換器との間で前記冷媒液を循環させる第一ポンプと、
第二配管を介して前記液浸槽と接続されたタンクと、
前記第二配管に設けられ、前記液浸槽と前記タンクとの間で前記冷媒液を移動させる第二ポンプと、
前記液浸槽に設けられ、前記液浸槽の液位を検出するセンサと、
前記センサの検出信号に基づいて前記第二ポンプを制御する制御ユニットと、
を備える液浸システム。
【請求項２】
前記第一配管は、
前記熱交換器の入口と接続された第一往路管と、
前記熱交換器の出口と接続された第一復路管と、
を有し、
前記第二配管は、
前記タンクの入口に接続された第二往路管と、
前記タンクの出口に接続された第二復路管と、
を有し、
前記第二復路管は、前記第一往路管に接続されている、
請求項１に記載の液浸システム。
【請求項３】
前記液浸槽は、
上端に開口を有する容器状の槽本体と、
前記開口を塞ぐ蓋と、
有し、
前記制御ユニットは、前記電子機器よりも高く前記開口よりも低い位置に前記液浸槽の液位が保たれるように、前記センサの検出信号に基づいて前記第二ポンプを制御する、
請求項１又は請求項２に記載の液浸システム。
【請求項４】
前記液浸槽は、
上端に開口を有する容器状の槽本体と、
前記開口を塞ぐ蓋と、
有し、
前記制御ユニットは、前記電子機器に搭載された発熱部品よりも高く前記開口よりも低い位置に前記液浸槽の液位が保たれるように、前記センサの検出信号に基づいて前記第二ポンプを制御する、
請求項１又は請求項２に記載の液浸システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願の開示する技術は、液浸システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器を効率的に冷却する技術として、液浸システムが公知である（例えば、特許文献１参照）。この公知の液浸システムは、冷媒液を貯留する液浸槽と、配管を介して液浸槽と接続された熱交換器と、液浸槽と熱交換器との間で冷媒液を循環させるポンプとを有する。電子機器は、液浸槽に格納され、冷媒液に浸漬されることで冷却される。
【０００３】
また、この公知の液浸システムでは、密閉型の第一槽と開放型の第二槽を有する液浸槽が用いられている。この液浸槽では、第二槽の液位を検出するセンサが設けられており、第二槽の液位が降下すると、ポンプが作動して第一槽から第二槽に冷媒液が供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１９−１６７６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の冷媒液は、温度によって体積が変化する。つまり、冷媒液は、温度が高くなるにつれて体積が膨張し、温度が低くなるにつれて体積が収縮する。したがって、電子機器が作動している状態では、電子機器の発熱により冷媒液の温度が高くなるので、冷媒液の体積が膨張する。一方、電子機器が停止している状態では、冷媒液の温度が低くなるので、冷媒液の体積が収縮する。一般に、このような冷媒液は、水よりも膨張係数が大きい。
【０００６】
しかしながら、上述の公知の液浸システムでは、冷媒液の体積の膨張及び収縮が考慮されていない。このため、冷媒液の体積が膨張した場合には、冷媒液が第二槽の開放口を通じて液浸槽から溢れる虞がある。一方、冷媒液の体積が収縮して第一槽の液位が低下した場合には、電子機器の冷却性を確保できなくなる虞がある。
【０００７】
本願の開示する技術は、上記事情に鑑みてなされたものであり、冷媒液が液浸槽から溢れることを抑制できると共に、電子機器の冷却性を確保できる液浸システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本願の開示する技術の一観点によれば、液浸槽と、熱交換器と、第一ポンプと、タンクと、第二ポンプと、センサと、制御ユニットとを備える液浸システムが提供される。液浸槽は、冷媒液を貯留し、電子機器を格納する。熱交換器は、第一配管を介して液浸槽と接続されている。第一ポンプは、第一配管に設けられ、液浸槽と熱交換器との間で冷媒液を循環させる。タンクは、第二配管を介して液浸槽と接続されている。第二ポンプは、第二配管に設けられ、液浸槽とタンクとの間で冷媒液を移動させる。センサは、液浸槽に設けられ、液浸槽の液位を検出する。制御ユニットは、センサの検出信号に基づいて第二ポンプを制御する。
【発明の効果】
【０００９】
本願の開示する技術によれば、冷媒液が液浸槽から溢れることを抑制できると共に、電子機器の冷却性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第一実施形態に係る液浸システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１の制御ユニットの動作の流れを示すフローチャートである。
【図３】第二実施形態に係る液浸システムの構成を示すブロック図である。
【図４】図３の制御ユニットの動作の流れを示すフローチャートである。
【図５】第三実施形態に係る液浸システムの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［第一実施形態］
はじめに、本願の開示する技術の第一実施形態を説明する。
【００１２】
図１に示されるように、第一実施形態に係る液浸システムＳ１は、液浸槽２と、熱交換器ユニット４とを備える。液浸槽２には、冷媒液６が貯留される。この冷媒液６には、絶縁性を有し冷却効率の高い液体として、例えば、フッ素系不活性液体が用いられる。この冷媒液６は、水よりも膨張係数が６〜８倍程度大きい。
【００１３】
この液浸槽２には、１台又は複数台の電子機器８が格納される。図１では、液浸槽２に複数台の電子機器８が格納された状態が示されている。電子機器８は、例えば、ＩＣＴ（Information and Communications Technology）機器である。この電子機器８には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の発熱部品１０が搭載されている。この発熱部品１０は、電子機器８の上端８Ａよりも低い位置に配置されている。この発熱部品１０を含む電子機器８の全体は、冷媒液６に浸漬されることで冷却される。
【００１４】
液浸槽２は、より具体的には、上端に開口１２を有する容器状の槽本体１４と、開口１２を塞ぐ蓋１６を有する。槽本体１４の側壁１８には、後述する第一往路管４０Ａと接続された排出口２Ａと、後述する第一復路管４０Ｂと接続された供給口２Ｂが形成されている。排出口２Ａは、供給口２Ｂよりも高い位置に形成されている。また、排出口２Ａは、一例として、電子機器８の上端８Ａの位置と同じ高さに形成されている。
【００１５】
槽本体１４には、液浸槽２の液位６Ａを検出するセンサ２０が設けられている。このセンサ２０は、第一センサ２１、第二センサ２２、第三センサ２３及び第四センサ２４を有する。この第一センサ２１、第二センサ２２、第三センサ２３及び第四センサ２４は、液浸槽２の内側に設けられており、槽本体１４の高さ方向に上側から順に並んでいる。この第一センサ２１、第二センサ２２、第三センサ２３及び第四センサ２４には、冷媒液６に浸っている場合に冷媒液検出信号を出力し、冷媒液６に浸っていない場合に冷媒液検出信号を出力しない液体検出センサがそれぞれ用いられている。
【００１６】
第一センサ２１は、液浸槽２の液位６Ａが開口１２に達することを検知するためのセンサであり、開口１２の直下に配置されている。一方、第四センサ２４は、液浸槽２の液位６Ａが排出口２Ａよりも低くなること、又は、液浸槽２の液位６Ａが電子機器８の上端８Ａよりも低くなることを検知するためのセンサであり、排出口２Ａ及び電子機器８の上端８Ａの直上に配置されている。また、第二センサ２２及び第三センサ２３は、後述するように、液浸槽２の液位６Ａを第二センサ２２と第三センサ２３との間に保つ制御をする際に使用されるセンサである。
【００１７】
熱交換器ユニット４は、筐体３０と、熱交換器３２と、循環ポンプ３４と、液位調節ユニット３６と、制御ユニット３８とを有する。循環ポンプ３４は、「第一ポンプ」の一例である。熱交換器３２と、循環ポンプ３４と、液位調節ユニット３６と、制御ユニット３８は、筐体３０に収容されている。
【００１８】
熱交換器３２は、第一配管４０を介して液浸槽２と接続されている。具体的には、第一配管４０は、第一往路管４０Ａと、第一復路管４０Ｂとを有する。熱交換器３２の入口３２Ａと液浸槽２の排出口２Ａとは、第一往路管４０Ａによって接続されており、熱交換器３２の出口３２Ｂと液浸槽２の供給口２Ｂとは、第一復路管４０Ｂによって接続されている。第一往路管４０Ａは、循環ポンプ３４と液浸槽２とを接続する部分と、循環ポンプ３４と熱交換器３２とを接続する部分とを有する。
【００１９】
循環ポンプ３４は、一例として、第一往路管４０Ａに設けられている。この循環ポンプ３４が作動すると、液浸槽２と熱交換器３２との間で冷媒液６が循環する。すなわち、液浸槽２から第一往路管４０Ａを通じて熱交換器３２へ冷媒液６が流れると共に、熱交換器３２から第一復路管４０Ｂを通じて液浸槽２へ冷媒液６が流れる。
【００２０】
熱交換器３２は、一対の配管５０Ａ、５０Ｂを介して冷水設備５２と接続されている。この熱交換器３２と冷水設備５２との間では冷水５４が循環する。この冷水５４が循環する経路は、上述の液浸槽２と熱交換器３２との間で冷媒液６が循環する経路と別に設けられており、熱交換器３２では冷媒液６が冷水５４と熱交換して冷却される。
【００２１】
液位調節ユニット３６は、移送ポンプ６０と、タンク６２とを有する。タンク６２は、第二配管６４を介して液浸槽２と接続されている。具体的には、第二配管６４は、第二往路管６４Ａと、第二復路管６４Ｂとを有する。第一往路管４０Ａにおける液浸槽２と循環ポンプ３４との間の中間部と、タンク６２の入口６２Ａとは、第二往路管６４Ａによって接続されている。また、タンク６２の出口６２Ｂと、第一往路管４０Ａにおける液浸槽２と循環ポンプ３４との間の中間部とは、第二復路管６４Ｂによって接続されている。
【００２２】
第二往路管６４Ａは、往路ポンプ６０Ａと第一往路管４０Ａとを接続する部分と、往路ポンプ６０Ａとタンク６２とを接続する部分を有する。第二復路管６４Ｂは、復路ポンプ６０Ｂと第一往路管４０Ａとを接続する部分と、復路ポンプ６０Ｂとタンク６２とを接続する部分を有する。
【００２３】
移送ポンプ６０は、「第二ポンプ」の一例であり、往路ポンプ６０Ａと、復路ポンプ６０Ｂを有する。往路ポンプ６０Ａは、第二往路管６４Ａに設けられ、復路ポンプ６０Ｂは、第二復路管６４Ｂに設けられている。往路ポンプ６０Ａ及び復路ポンプ６０Ｂは、一体でも別体でもどちらでもよい。
【００２４】
この往路ポンプ６０Ａ及び復路ポンプ６０Ｂが作動すると、液浸槽２とタンク６２との間で冷媒液６が移動される。すなわち、往路ポンプ６０Ａが作動すると、液浸槽２から第一往路管４０Ａ及び第二往路管６４Ａを通じてタンク６２に冷媒液６が移動される。一方、復路ポンプ６０Ｂが作動すると、タンク６２から第二復路管６４Ｂ、第一往路管４０Ａ、循環ポンプ３４、熱交換器３２及び第一復路管４０Ｂを通じて液浸槽２へ冷媒液６が移動される。
【００２５】
制御ユニット３８は、上述の第一センサ２１、第二センサ２２、第三センサ２３、第四センサ２４、循環ポンプ３４、往路ポンプ６０Ａ及び復路ポンプ６０Ｂに電気的に接続されている。この制御ユニット３８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）７０と、ＲＯＭ（Read Only Memory）７２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）７４を有する電気回路である。ＲＯＭ７２には、プログラム７６が記憶されている。ＣＰＵ７０は、中央演算処理ユニット（コンピュータ）であり、ＲＯＭ７２に記憶されているプログラム７６を読み出して実行するか、又は、プログラム７６をＲＡＭ７４に展開して実行する。
【００２６】
この制御ユニット３８は、第一センサ２１、第二センサ２２、第三センサ２３、第四センサ２４の検出信号に基づいて往路ポンプ６０Ａ及び復路ポンプ６０Ｂを制御する機能を有する。具体的には、この制御ユニット３８は、第二センサ２２と第三センサ２３との間に液浸槽２の液位６Ａが保たれるように、第一センサ２１、第二センサ２２、第三センサ２３、第四センサ２４の検出信号に基づいて往路ポンプ６０Ａ及び復路ポンプ６０Ｂを制御する。この制御ユニット３８の動作については、以下に詳述する。
【００２７】
続いて、第一実施形態に係る液浸システムＳ１の動作について説明する。
【００２８】
例えば、電子機器８の発熱又は熱交換器３２の異常により、冷媒液６の温度が上昇すると、冷媒液６の体積が膨張し、液浸槽２の液位６Ａが上昇する。一方、例えば、電子機器８の停止又は熱交換器３２の異常により、冷媒液６の温度が降下すると、冷媒液６の体積が収縮し、液浸槽２の液位６Ａが降下する。
【００２９】
制御ユニット３８は、冷媒液６の体積が膨張又は収縮しても、液浸槽２の液位６Ａが第二センサ２２と第三センサ２３との間に保たれるように制御する。以下、制御ユニット３８の具体的な動作を説明する。なお、以下の動作は、第二センサ２２が開口１２よりも低い位置に配置され、第三センサ２３が電子機器８よりも高い位置に配置された場合の動作である。
【００３０】
制御ユニット３８は、液浸システムＳ１に電源が投入されると、図２のフローチャートに示されるステップＳ１〜ステップＳ９を実行する。
【００３１】
ステップＳ１では、制御ユニット３８が、第一センサ２１から冷媒液検出信号が出力されていないか判断する。
【００３２】
ここで、液浸槽２の液位６Ａが第一センサ２１よりも高い場合には、第一センサ２１から冷媒液検出信号が出力されるので、制御ユニット３８は、ステップＳ７に移行する。液浸槽２の液位６Ａが第一センサ２１よりも高い場合には、液浸槽２の液位６Ａが槽本体１４の開口１２に達し、開口１２から冷媒液６が溢れる虞があるため、ステップＳ７では、制御ユニット３８が液浸システムＳ１を停止させる。
【００３３】
一方、液浸槽２の液位６Ａが第一センサ２１よりも低い場合には、第一センサ２１から冷媒液検出信号が出力されないので、制御ユニット３８は、ステップＳ２に移行する。
【００３４】
ステップＳ２では、制御ユニット３８が、第四センサ２４から冷媒液検出信号が出力されているか判断する。
【００３５】
ここで、液浸槽２の液位６Ａが第四センサ２４よりも低い場合には、第四センサ２４から冷媒液検出信号が出力されないので、制御ユニット３８は、ステップＳ７に移行する。液浸槽２の液位６Ａが第四センサ２４よりも低い場合には、液浸槽２の液位６Ａが排出口２Ａよりも低くなり、排出口２Ａが露出することにより、液浸槽２と熱交換器３２との間で冷媒液６が循環されない虞がある。また、液浸槽２の液位６Ａが第四センサ２４よりも低い場合には、液浸槽２の液位６Ａが電子機器８の上端８Ａよりも低くなり、電子機器８の上部が露出することにより、電子機器８の冷却性が不十分になる虞がある。このため、ステップＳ７では、制御ユニット３８が液浸システムＳ１を停止させる。
【００３６】
一方、液浸槽２の液位６Ａが第四センサ２４よりも高い場合には、第四センサ２４から冷媒液検出信号が出力されるので、制御ユニット３８は、ステップＳ３に移行する。
【００３７】
ステップＳ３では、制御ユニット３８が、第二センサ２２から冷媒液検出信号が出力されていないか判断する。
【００３８】
ここで、液浸槽２の液位６Ａが第二センサ２２よりも高い場合には、第二センサ２２から冷媒液検出信号が出力されるので、制御ユニット３８は、ステップＳ８に移行する。ステップＳ８では、制御ユニット３８が往路ポンプ６０Ａを作動させる。往路ポンプ６０Ａが作動すると、液浸槽２からタンク６２に冷媒液６が移動され、液浸槽２の液位６Ａが降下する。
【００３９】
そして、制御ユニット３８は、一定時間経過後にステップＳ３に戻る。このようにして、ステップＳ３及びステップＳ８が繰り返し実行されると、やがて液浸槽２の液位６Ａが第二センサ２２よりも低くなる。制御ユニット３８は、液浸槽２の液位６Ａが第二センサ２２よりも低くなった時点又は一定時間経過後に往路ポンプ６０Ａを停止させる。
【００４０】
一方、液浸槽２の液位６Ａが第二センサ２２よりも低い場合には、第二センサ２２から冷媒液検出信号が出力されないので、制御ユニット３８は、ステップＳ４に移行する。
【００４１】
ステップＳ４では、制御ユニット３８が、第三センサ２３から冷媒液検出信号が出力されているか判断する。
【００４２】
ここで、液浸槽２の液位６Ａが第三センサ２３よりも低い場合には、第三センサ２３から冷媒液検出信号が出力されないので、制御ユニット３８は、ステップＳ９に移行する。ステップＳ９では、制御ユニット３８が復路ポンプ６０Ｂを作動させる。復路ポンプ６０Ｂが作動すると、タンク６２から液浸槽２に冷媒液６が移動され、液浸槽２の液位６Ａが上昇する。
【００４３】
そして、制御ユニット３８は、一定時間経過後にステップＳ４に戻る。このようにして、ステップＳ４及びステップＳ９が繰り返し実行されると、やがて液浸槽２の液位６Ａが第三センサ２３よりも高くなる。制御ユニット３８は、液浸槽２の液位６Ａが第三センサ２３よりも高くなった時点又は一定時間経過後に復路ポンプ６０Ｂを停止させる。
【００４４】
一方、液浸槽２の液位６Ａが第三センサ２３よりも高い場合には、第三センサ２３から冷媒液検出信号が出力されるので、制御ユニット３８は、ステップＳ５に移行する。
【００４５】
ステップＳ５では、制御ユニット３８が、循環ポンプ３４を作動させる。循環ポンプ３４が作動すると、液浸槽２と熱交換器３２との間で冷媒液６が循環する。そして、制御ユニット３８は、ステップＳ６に移行する。
【００４６】
ステップＳ６では、制御ユニット３８が、電子機器８を作動させる。電子機器８が作動すると、電子機器８に搭載された発熱部品１０が発熱し、液浸槽２の冷媒液６の温度が上昇する。制御ユニット３８は、電子機器８を作動させると、一定時間経過後にステップＳ３に戻る。
【００４７】
そして、液浸システムＳ１への電源が遮断されるまで、制御ユニット３８は、ステップＳ３〜ステップＳ６を繰り返し実行する。
【００４８】
このとき、冷媒液６の体積が膨張して液浸槽２の液位６Ａが第二センサ２２より高くなった場合、制御ユニット３８は、ステップＳ８に移行して往路ポンプ６０Ａを作動させる。これにより、液浸槽２からタンク６２に冷媒液６が移動され、液浸槽２の液位６Ａが降下する。一方、冷媒液６の体積が収縮して液浸槽２の液位６Ａが第三センサ２３よりも低くなった場合、制御ユニット３８は、ステップＳ９に移行して復路ポンプ６０Ｂを作動させる。これにより、タンク６２から液浸槽２に冷媒液６が移動され、液浸槽２の液位６Ａが上昇する。これにより、冷媒液６の体積が膨張又は収縮しても、液浸槽２の液位６Ａが第二センサ２２と第三センサ２３との間に保たれるように調節される。
【００４９】
続いて、第一実施形態の作用及び効果について説明する。
【００５０】
以上詳述した通り、第一実施形態に係る液浸システムＳ１では、液浸槽２とタンク６２とが第二往路管６４Ａ及び第二復路管６４Ｂを介して接続されている。そして、液浸槽２の液位６Ａが第二センサ２２より高い場合には、第二往路管６４Ａに設けられた往路ポンプ６０Ａが作動して、液浸槽２からタンク６２に冷媒液６が移動される。一方、液浸槽２の液位６Ａが第三センサ２３より低い場合には、第二復路管６４Ｂに設けられた復路ポンプ６０Ｂが作動して、タンク６２から液浸槽２に冷媒液６が移動される。
【００５１】
これにより、冷媒液６の体積が膨張又は収縮しても、液浸槽２の液位６Ａが第二センサ２２と第三センサ２３との間に保たれるように調節されるので、この液浸槽２の液位６Ａを開口１２よりも低く電子機器８よりも高い位置に保つことができる。したがって、液浸槽２の液位６Ａが開口１２に達することを抑制できるので、冷媒液６が開口１２から溢れることを抑制できる。また、液浸槽２の液位６Ａが電子機器８の上端８Ａよりも低くなることを抑制できるので、電子機器８の冷却性を確保できる。
【００５２】
また、排出口２Ａは、一例として、電子機器８の上端８Ａの位置と同じ高さに形成されているため、液浸槽２の液位６Ａが排出口２Ａより低くなることも抑制できる。これにより、液浸槽２と熱交換器３２との間の冷媒液６の循環を確保できるので、このことによっても、電子機器８の冷却性を確保できる。
【００５３】
また、上述のように液浸槽２の液位６Ａが開口１２に達することを抑制できるので、槽本体１４の高さを高くしなくて済む。これにより、液浸槽２を小型化及び軽量化することができる。
【００５４】
さらに、タンク６２の出口６２Ｂに接続された第二復路管６４Ｂは、第一往路管４０Ａに接続されている。したがって、タンク６２から液浸槽２に冷媒液６が移動される際に、冷媒液６が熱交換器３２を経由するので、冷媒液６を熱交換器３２で冷却できる。これにより、タンク６２から液浸槽２に冷媒液６が移動される際に、冷媒液６が熱交換器３２を経由しない場合に比して、液浸槽２における冷媒液６の温度を下げることができるので、電子機器８の冷却性を向上させることができる。
【００５５】
続いて、第一実施形態の変形例について説明する。
【００５６】
上記第一実施形態において、第二配管６４は、第二往路管６４Ａ及び第二復路管６４Ｂを有し、移送ポンプ６０は、往路ポンプ６０Ａ及び復路ポンプ６０Ｂを有する。しかしながら、タンク６２と液浸槽２とは、一本の第二配管６４を介して接続され、移送ポンプ６０には、第二配管６４を通じてタンク６２と液浸槽２との間で双方向に冷媒液６を移送可能な双方向ポンプが用いられてもよい。
【００５７】
また、上記第一実施形態において、センサ２０は、液浸槽２の液位６Ａの変化を検出するために複数の検出部、すなわち第一センサ２１、第二センサ２２、第三センサ２３及び第四センサ２４を有する。しかしながら、センサ２０には、例えば、液浸槽２の液位６Ａの変化を一つの検出部で検出可能なセンサ２０が用いられてもよい。
【００５８】
また、上記第一実施形態において、液位調節ユニット３６は、好ましくは、熱交換器ユニット４の筐体３０の内側に配置される。しかしながら、第二復路管６４Ｂが第一往路管４０Ａに接続されていれば、液位調節ユニット３６は、筐体３０に外側に配置されていてもよい。
【００５９】
また、上記第一実施形態において、排出口２Ａは、一例として、電子機器８の上端８Ａの位置と同じ高さに形成されているが、電子機器８の上端８Ａよりも高い位置に形成されていてもよい。
【００６０】
また、上記第一実施形態において、制御ユニット３８の上記動作は、ＣＰＵ７０によって実行される。しかしながら、制御ユニット３８の上記動作は、例えば、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等のように、製造後に回路構成を変更可能なＰＬＤ（Programmable Logic Device）によって実行されてもよい。また、制御ユニット３８の上記動作は、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のように、特定の処理を実行させるために専用に設計された専用電気回路によって実行されてもよい。
【００６１】
［第二実施形態］
次に、本願の開示する技術の第二実施形態を説明する。
【００６２】
図３に示される第二実施形態に係る液浸システムＳ２は、上述の第一実施形態に係る液浸システムＳ１に対し、次のように構成が変更されている。すなわち、第二実施形態に係る液浸システムＳ２では、第三センサ２３が電子機器８の上端８Ａよりも低く発熱部品１０よりも高い位置に配置されている。また、第三センサ２３及び第四センサ２４は、一例として、排出口２Ａよりも低い位置に配置されており、さらに、第四センサ２４は、発熱部品１０よりも低い位置に配置されている。
【００６３】
また、第二実施形態に係る液浸システムＳ２では、制御ユニット３８のプログラム７６が変更されており、制御ユニット３８の動作が第一実施形態と異なっている。第二実施形態に係る液浸システムＳ２において、第三センサ２３及び第四センサ２４の配置及び制御ユニット３８のプログラム７６が変更された以外の構成については、上述の第一実施形態と同様である。
【００６４】
続いて、第二実施形態に係る液浸システムＳ２の動作について説明する。
【００６５】
制御ユニット３８は、冷媒液６の体積が膨張又は収縮しても、液浸槽２の液位６Ａが第二センサ２２と第三センサ２３との間に保たれるように制御する。以下、制御ユニット３８の具体的な動作を説明する。なお、以下の動作は、第二センサ２２が開口１２よりも低い位置に配置され、第三センサ２３が電子機器８の上端８Ａよりも低く発熱部品１０よりも高い位置に配置された場合の動作である。
【００６６】
制御ユニット３８は、液浸システムＳ２に電源が投入されると、図４のフローチャートに示されるステップＳ１１〜ステップＳ２０を実行する。
【００６７】
ステップＳ１１では、制御ユニット３８が、第一センサ２１から冷媒液検出信号が出力されていないか判断する。
【００６８】
ここで、液浸槽２の液位６Ａが第一センサ２１よりも高い場合には、第一センサ２１から冷媒液検出信号が出力されるので、制御ユニット３８は、ステップＳ１８に移行する。液浸槽２の液位６Ａが第一センサ２１よりも高い場合には、液浸槽２の液位６Ａが槽本体１４の開口１２に達し、開口１２から冷媒液６が溢れる虞があるため、ステップＳ１８では、制御ユニット３８が液浸システムＳ１を停止させる。
【００６９】
一方、液浸槽２の液位６Ａが第一センサ２１よりも低い場合には、第一センサ２１から冷媒液検出信号が出力されないので、制御ユニット３８は、ステップＳ１２に移行する。
【００７０】
ステップＳ１２では、制御ユニット３８が、第四センサ２４から冷媒液検出信号が出力されているか判断する。
【００７１】
ここで、液浸槽２の液位６Ａが第四センサ２４よりも低い場合には、第四センサ２４から冷媒液検出信号が出力されないので、制御ユニット３８は、ステップＳ１８に移行する。液浸槽２の液位６Ａが第四センサ２４よりも低い場合には、液浸槽２の液位６Ａが発熱部品１０の上端１０Ａよりも低くなり、発熱部品１０の上部が露出することにより、発熱部品１０ひいては電子機器８の冷却性が不十分になる虞がある。このため、ステップＳ１８では、制御ユニット３８が液浸システムＳ１を停止させる。
【００７２】
一方、液浸槽２の液位６Ａが第四センサ２４よりも高い場合には、第四センサ２４から冷媒液検出信号が出力されるので、制御ユニット３８は、ステップＳ１３に移行する。
【００７３】
ステップＳ１３では、制御ユニット３８が、第三センサ２３から冷媒液検出信号が出力されているか判断する。
【００７４】
ここで、液浸槽２の液位６Ａが第三センサ２３よりも低い場合には、第三センサ２３から冷媒液検出信号が出力されないので、制御ユニット３８は、ステップＳ１９に移行する。ステップＳ１９では、制御ユニット３８が復路ポンプ６０Ｂを作動させる。復路ポンプ６０Ｂが作動すると、タンク６２から液浸槽２に冷媒液６が移動され、液浸槽２の液位６Ａが上昇する。
【００７５】
そして、制御ユニット３８は、一定時間経過後にステップＳ１３に戻る。このようにして、ステップＳ１３及びステップＳ１９が繰り返し実行されると、やがて液浸槽２の液位６Ａが第三センサ２３よりも高くなる。制御ユニット３８は、液浸槽２の液位６Ａが第三センサ２３よりも高くなった時点又は一定時間経過後に復路ポンプ６０Ｂを停止させる。
【００７６】
一方、液浸槽２の液位６Ａが第三センサ２３よりも高い場合には、第三センサ２３から冷媒液検出信号が出力されるので、制御ユニット３８は、ステップＳ１４に移行する。
【００７７】
ステップＳ１４では、制御ユニット３８が、電子機器８を作動させる。電子機器８が作動すると、発熱部品１０が発熱し、液浸槽２の冷媒液６の温度が上昇する。なお、この段階では、循環ポンプ３４が作動せず液浸槽２と熱交換器３２との間で冷媒液６の循環が開始されないが、発熱部品１０は冷媒液６に浸漬されていること、及び、冷媒液６自体も熱容量を持つことから、電子機器８の冷却が確保される。そして、制御ユニット３８は、電子機器８を作動させると、ステップＳ１５に移行する。
【００７８】
ステップＳ１５では、制御ユニット３８が、第二センサ２２から冷媒液検出信号が出力されているか判断する。
【００７９】
ここで、液浸槽２の液位６Ａが第二センサ２２よりも低い場合には、第二センサ２２から冷媒液検出信号が出力されない。制御ユニット３８は、第二センサ２２から冷媒液検出信号が出力されるまで、ステップＳ１５を繰り返し実行する。
【００８０】
このとき、液浸槽２の液位６Ａが第二センサ２２と第三センサ２３との間に保たれているが、電子機器８が作動して発熱部品１０が発熱するので、冷媒液６の温度が上昇し、冷媒液６の体積の膨張により液浸槽２の液位６Ａが上昇する。そして、液浸槽２の液位６Ａが第二センサ２２よりも高くなると、第二センサ２２から冷媒検出信号が出力される。第二センサ２２から冷媒液検出信号が出力されると、制御ユニット３８は、ステップＳ１６に移行する。
【００８１】
ステップＳ１６では、制御ユニット３８が、循環ポンプ３４を作動させる。循環ポンプ３４が作動すると、液浸槽２と熱交換器３２との間で冷媒液６が循環する。このとき、熱交換器３２で冷媒液６が冷却されるので、液浸槽２の冷媒液６の温度が低下し、液浸槽２の液位６Ａが降下する。そして、制御ユニット３８は、一定時間経過後にステップＳ１７に移行する。
【００８２】
ステップＳ１７では、制御ユニット３８が、第二センサ２２から冷媒液検出信号が出力されていないか判断する。
【００８３】
ここで、液浸槽２の液位６Ａが第二センサ２２よりも高い場合には、第二センサ２２から冷媒液検出信号が出力されるので、制御ユニット３８は、ステップＳ２０に移行する。ステップＳ２０では、制御ユニット３８が往路ポンプ６０Ａを作動させる。往路ポンプ６０Ａが作動すると、液浸槽２からタンク６２に冷媒液６が移動され、液浸槽２の液位６Ａが降下する。
【００８４】
そして、制御ユニット３８は、一定時間経過後にステップＳ１７に戻る。このようにして、ステップＳ１７及びステップＳ２０が繰り返し実行されると、やがて液浸槽２の液位６Ａが第二センサ２２よりも低くなる。制御ユニット３８は、液浸槽２の液位６Ａが第二センサ２２よりも低くなった時点又は一定時間経過後に往路ポンプ６０Ａを停止させる。
【００８５】
一方、液浸槽２の液位６Ａが第二センサ２２よりも低い場合には、第二センサ２２から冷媒液検出信号が出力されない。そして、液浸システムＳ１への電源が遮断されるまで、制御ユニット３８は、ステップＳ１７を繰り返し実行する。
【００８６】
このとき、冷媒液６の体積が膨張して液浸槽２の液位６Ａが第二センサ２２より高くなった場合、制御ユニット３８は、ステップＳ２０に移行して往路ポンプ６０Ａを作動させる。これにより、液浸槽２からタンク６２に冷媒液６が移動され、液浸槽２の液位６Ａが降下する。第二実施形態では、電子機器８を作動させる前の段階であるステップＳ１３において、液浸槽２の液位６Ａが既に第三センサ２３よりも高いことが判明している。したがって、電子機器８を作動させた後にステップＳ１７を繰り返し実行し、液浸槽２の液位６Ａが第二センサ２２よりも高くならないようにすることで、液浸槽２の液位６Ａが第二センサ２２と第三センサ２３との間に保たれる。
【００８７】
続いて、第二実施形態の作用及び効果について説明する。
【００８８】
以上詳述した通り、第二実施形態に係る液浸システムＳ２においても、液浸槽２の液位６Ａが第二センサ２２より高い場合には、第二往路管６４Ａに設けられた往路ポンプ６０Ａが作動して、液浸槽２からタンク６２に冷媒液６が移動される。一方、液浸槽２の液位６Ａが第三センサ２３より低い場合には、第二復路管６４Ｂに設けられた復路ポンプ６０Ｂが作動して、タンク６２から液浸槽２に冷媒液６が移動される。
【００８９】
これにより、冷媒液６の体積が膨張又は収縮しても、液浸槽２の液位６Ａが第二センサ２２と第三センサ２３との間に保たれるように調節されるので、この液浸槽２の液位６Ａを開口１２よりも低く発熱部品１０よりも高い位置に保つことができる。したがって、液浸槽２の液位６Ａが開口１２に達することを抑制できるので、冷媒液６が開口１２から溢れることを抑制できる。また、液浸槽２の液位６Ａが発熱部品１０の上端１０Ａよりも低くなることを抑制できるので、発熱部品１０ひいては電子機器８の冷却性を確保できる。
【００９０】
また、上述のように液浸槽２の液位６Ａが開口１２に達することを抑制できるので、槽本体１４の高さを高くしなくて済む。これにより、液浸槽２を小型化及び軽量化することができる。
【００９１】
なお、第二実施形態に係る液浸システムＳ２において、第一実施形態と同様の構成については、第一実施形態と同様の作用及び効果を奏する。また、第二実施形態に係る液浸システムＳ２において、第一実施形態と同様の構成については、第一実施形態と同様の変形例を採用することが可能である。
【００９２】
［第三実施形態］
次に、本願の開示する技術の第三実施形態を説明する。
【００９３】
図５に示される第三実施形態に係る液浸システムＳ３は、上述の第一実施形態に係る液浸システムＳ１に対し、次のように構成が変更されている。
【００９４】
すなわち、第三実施形態に係る液浸システムＳ３は、液浸槽２を有する液浸槽ユニット８０を備えており、液位調節ユニット３６は、液浸槽ユニット８０に設けられている。また、液浸槽２には、排出口２Ａ及び供給口２Ｂとは別に入口３Ａ及び出口３Ｂが設けられている。液浸槽２の出口３Ａとタンク６２の入口６２Ａとは、第二往路管６４Ａによって接続されており、液浸槽２の入口３Ｂとタンク６２の出口６２Ｂとは、第二復路管６４Ｂによって接続されている。
【００９５】
この第三実施形態に係る液浸システムＳ３において、制御ユニット３８のプログラム７６は第一実施形態と同様であり、制御ユニット３８は第一実施形態と同様に動作する。
【００９６】
これにより、冷媒液６の体積が膨張又は収縮しても、液浸槽２の液位６Ａが第二センサ２２と第三センサ２３との間に保たれるように調節されるので、この液浸槽２の液位６Ａを開口１２よりも低く電子機器８よりも高い位置に保つことができる。したがって、液浸槽２の液位６Ａが開口１２に達することを抑制できるので、冷媒液６が開口１２から溢れることを抑制できる。また、液浸槽２の液位６Ａが電子機器８の上端８Ａよりも低くなることを抑制できるので、電子機器８の冷却性を確保できる。
【００９７】
なお、第三実施形態に係る液浸システムＳ３において、第一実施形態と同様の構成については、第一実施形態と同様の作用及び効果を奏する。また、第三実施形態に係る液浸システムＳ３において、第一実施形態と同様の構成については、第一実施形態と同様の変形例を採用することが可能である。
【００９８】
以上、本願の開示する技術の第一乃至第三実施形態について説明したが、本願の開示する技術は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
【００９９】
なお、上述の本願の開示する技術の一実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
【０１００】
（付記１）
冷媒液を貯留し、電子機器を格納する液浸槽と、
第一配管を介して前記液浸槽と接続された熱交換器と、
前記第一配管に設けられ、前記液浸槽と前記熱交換器との間で前記冷媒液を循環させる第一ポンプと、
第二配管を介して前記液浸槽と接続されたタンクと、
前記第二配管に設けられ、前記液浸槽と前記タンクとの間で前記冷媒液を移動させる第二ポンプと、
前記液浸槽に設けられ、前記液浸槽の液位を検出するセンサと、
前記センサの検出信号に基づいて前記第二ポンプを制御する制御ユニットと、
を備える液浸システム。
（付記２）
前記熱交換器及び前記第一ポンプを有する熱交換器ユニットを備え、
前記タンク及び前記第二ポンプは、前記熱交換器ユニットに設けられている、
付記１に記載の液浸システム。
（付記３）
前記第一配管は、
前記熱交換器の入口と接続された第一往路管と、
前記熱交換器の出口と接続された第一復路管と、
を有し、
前記第二配管は、
前記タンクの入口に接続された第二往路管と、
前記タンクの出口に接続された第二復路管と、
を有し、
前記第二復路管は、前記第一往路管に接続されている、
付記１又は付記２に記載の液浸システム。
（付記４）
前記液浸槽は、
上端に開口を有する容器状の槽本体と、
前記開口を塞ぐ蓋と、
有し、
前記制御ユニットは、前記電子機器よりも高く前記開口よりも低い位置に前記液浸槽の液位が保たれるように、前記センサの検出信号に基づいて前記第二ポンプを制御する、
付記１〜付記３のいずれか一項に記載の液浸システム。
（付記５）
前記センサは、前記槽本体の高さ方向に上側から順に並ぶ第一センサ、第二センサ、第三センサ及び第四センサを有し、
前記第二センサは、前記開口よりも低い位置に配置され、
前記第三センサは、前記電子機器よりも高い位置に配置され、
前記制御ユニットは、前記第二センサと前記第三センサとの間に前記液浸槽の液位が保たれるように、前記センサの検出信号に基づいて前記第二ポンプを制御する、
付記４に記載の液浸システム。
（付記６）
前記第二ポンプは、
前記タンクの入口に接続された第二往路管に設けられた往路ポンプと、
前記タンクの出口に接続された第二復路管に設けられた復路ポンプと、
を有し、
前記制御ユニットは、
前記第一ポンプ及び前記電子機器が作動する前に、前記液浸槽の液位が前記第二センサよりも高い場合には、前記往路ポンプを作動させ、前記液浸槽の液位が前記第三センサよりも低い場合には、前記復路ポンプを作動させ、
前記液浸槽の液位が前記第二センサよりも低く前記第三センサよりも高い場合には、前記第一ポンプ及び前記電子機器を作動させ、
前記第一ポンプ及び前記電子機器が作動した後に、前記液浸槽の液位が前記第二センサより高い場合には、前記往路ポンプを作動させ、前記液浸槽の液位が前記第三センサより低い場合には、前記復路ポンプを作動させる、
付記５に記載の液浸システム。
（付記７）
前記液浸槽は、
上端に開口を有する容器状の槽本体と、
前記開口を塞ぐ蓋と、
有し、
前記制御ユニットは、前記電子機器に搭載された発熱部品よりも高く前記開口よりも低い位置に前記液浸槽の液位が保たれるように、前記センサの検出信号に基づいて前記第二ポンプを制御する、
付記１〜付記３のいずれか一項に記載の液浸システム。
（付記８）
前記センサは、前記槽本体の高さ方向に上側から順に並ぶ第一センサ、第二センサ、第三センサ及び第四センサを有し、
前記第二センサは、前記開口よりも低い位置に配置され、
前記第三センサは、前記電子機器の上端よりも低く前記発熱部品よりも高い位置に配置され、
前記制御ユニットは、前記第二センサと前記第三センサとの間に前記液浸槽の液位が保たれるように、前記センサの検出信号に基づいて前記第二ポンプを制御する、
付記７に記載の液浸システム。
（付記９）
前記第二ポンプは、
前記タンクの入口に接続された第二往路管に設けられた往路ポンプと、
前記タンクの出口に接続された第二復路管に設けられた復路ポンプと、
を有し、
前記制御ユニットは、
前記電子機器が作動する前に、前記液浸槽の液位が前記第三センサよりも低い場合には、前記復路ポンプを作動させ、
前記液浸槽の液位が前記第三センサよりも高い場合には、前記電子機器を作動させ、
前記電子機器が作動した後に、前記液浸槽の液位が前記第二センサより高い場合には、前記第一ポンプを作動させ、
前記電子機器及び前記第一ポンプが作動した後に、前記液浸槽の液位が前記第二センサより高い場合には、前記往路ポンプを作動させる、
付記８に記載の液浸システム。
（付記１０）
前記液浸槽を有する液浸槽ユニットを備え、
前記タンク及び前記第二ポンプは、前記液浸槽ユニットに設けられている、
付記１に記載の液浸システム。
【符号の説明】
【０１０１】
２  液浸槽
４  熱交換器ユニット
６  冷媒液
８  電子機器
１０  発熱部品
１２  開口
１４  槽本体
１６  蓋
２０  センサ
２１  第一センサ
２２  第二センサ
２３  第三センサ
２４  第四センサ
３２  熱交換器
３４  循環ポンプ（第一ポンプ）
３６  液位調節ユニット
３８  制御ユニット
４０  第一配管
４０Ａ  第一往路管
４０Ｂ  第一復路管
６０  移送ポンプ（第二ポンプ）
６０Ａ  往路ポンプ
６０Ｂ  復路ポンプ
６２  タンク
６４  第二配管
６４Ａ  第二往路管
６４Ｂ  第二復路管
８０  液浸槽ユニット
【図１】
2020197336.tif 000003
【図２】
2020197336.tif 000004
【図３】
2020197336.tif 000005
【図４】
2020197336.tif 000006
【図５】
2020197336.tif 000007