(57)【要約】【課題】多数の流量計を用いずに複数の電子ユニットのそれぞれに所望の流量で冷媒を安定的に供給可能とすること。【解決手段】冷却対象の複数の電子ユニットが収容される電子機器用の冷却制御装置であって、ポンプから液体の冷媒が供給側のマニフォールドを介して複数の流路に供給されている状態において、前記複数の流路のうちの一の流路内における前記冷媒の流量を表すパラメータの検出値に基づいて、前記ポンプを制御するポンプ制御部を含む。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却対象の複数の電子ユニットが収容される電子機器用の冷却制御装置であって、
前記複数の電子ユニットの冷却用の液体の冷媒がポンプから吐出され供給側のマニフォールドを介して複数の流路に供給されている状態において、前記複数の流路のうちの一の流路内における前記冷媒の流量を表すパラメータの検出値に基づいて、前記ポンプを制御するポンプ制御部を含む、冷却制御装置。
【請求項２】
前記ポンプ制御部は、前記一の流路内における前記冷媒の流量が所定流量となるように、前記ポンプを制御する、請求項１に記載の冷却制御装置。
【請求項３】
前記複数の流路は、前記一の流路における前記冷媒の流量と、前記一の流路以外の流路における前記冷媒の流量とが、所定の比率になるように形成され、
前記所定の比率は、前記複数の電子ユニット間の消費電力の関係に相関する、請求項２に記載の冷却制御装置。
【請求項４】
前記複数の流路のうちの少なくとも一部の流路は、流量調整弁を含み、
前記流量調整弁を制御することで、前記所定の比率を変化させる弁制御部を更に含む、請求項３に記載の冷却制御装置。
【請求項５】
前記ポンプ制御部は、前記一の流路内に設けられる流量計の検出値を、前記パラメータの検出値として取得する、請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載の冷却制御装置。
【請求項６】
前記複数の流路は、
前記複数の電子ユニットのそれぞれごとに設けられ、前記電子ユニットを通って戻り側のマニフォールドに接続される第１流路と、
前記複数の電子ユニットのうちのいずれを通ることなく前記戻り側のマニフォールドに接続される第２流路とを含み、
前記一の流路は、前記第２流路である、請求項５に記載の冷却制御装置。
【請求項７】
前記ポンプ制御部は、前記供給側のマニフォールド内の前記冷媒の圧力を検出する圧力センサの検出値を、前記パラメータの検出値として取得する、請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載の冷却制御装置。
【請求項８】
ラックと、
前記ラックに収容される冷却対象の複数の電子ユニットと、
ポンプと、
前記ポンプから吐出される冷媒が供給される供給側のマニフォールドと、
戻り側のマニフォールドと、
前記供給側のマニフォールドと前記戻り側のマニフォールドとの間に設けられる複数の流路と、
前記複数の電子ユニットの冷却用の液体の冷媒が前記ポンプから吐出され前記供給側のマニフォールドを介して前記複数の流路に供給されている状態において、前記複数の流路のうちの一の流路内における前記冷媒の流量を表すパラメータの検出値に基づいて、前記ポンプを制御するポンプ制御部とを含む、電子機器。
【請求項９】
冷却対象の複数の電子ユニットが収容される電子機器用の冷却制御方法であって、
前記複数の電子ユニットの冷却用の液体の冷媒がポンプから吐出され供給側のマニフォールドを介して複数の流路に供給されている状態において、前記複数の流路のうちの一の流路内における前記冷媒の流量を表すパラメータの検出値に基づいて、前記ポンプを制御することを含む、コンピュータにより実行される冷却制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電子機器、電子機器用の冷却制御装置及び冷却制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷却対象の複数の電子ユニットを液体の冷媒で冷却する技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2005-228216号公報
【特許文献２】特開2005-73400号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような従来技術では、多数の流量計を用いずに複数の電子ユニットのそれぞれに所望の流量で冷媒を安定的に供給することが難しい。例えば、複数の電子ユニットの一部が取り外されたり、新たな電子ユニットが増設されたりすると、ポンプの吐出流量が一定に保たれている場合でも、各電子ユニットへの供給流量が所望の流量から有意に変化してしまう。
【０００５】
そこで、１つの側面では、本発明は、多数の流量計を用いずに複数の電子ユニットのそれぞれに所望の流量で冷媒を安定的に供給可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
１つの側面では、冷却対象の複数の電子ユニットが収容される電子機器用の冷却制御装置であって、
ポンプから液体の冷媒が供給側のマニフォールドを介して複数の流路に供給されている状態において、前記複数の流路のうちの一の流路内における前記冷媒の流量を表すパラメータの検出値に基づいて、前記ポンプを制御するポンプ制御部を含む、冷却制御装置が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
１つの側面では、本発明によれば、多数の流量計を用いずに複数の電子ユニットのそれぞれに所望の流量で冷媒を安定的に供給することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１による電子機器を示す正面図である。
【図２】水冷ユニット及びブックシェル型装置を示す斜視図である。
【図３】ブックシェル型装置の一例を概略的に示す斜視図である。
【図４】実施例１による電子機器における冷却系の概要の説明図である。
【図５】電子機器における冷却制御系の説明図である。
【図６】流量比率と消費電力との関係の一例を示す表図である。
【図７Ａ】制御装置のハードウェア構成の概略を示す図である。
【図７Ｂ】制御装置の機能構成の概略を示す図である。
【図８】ポンプ回転数制御部により実現される処理の一例の概略を示すフローチャートである。
【図９】実施例２による電子機器における冷却制御系の説明図である。
【図１０】実施例３による電子機器における冷却制御系の説明図である。
【図１１】実施例４による電子機器における冷却制御系の説明図である。
【図１２】実施例５による電子機器における冷却制御系の説明図である。
【図１３】調整弁の開度と流量比率との関係の一例を示す図である。
【図１４】調整弁制御部による制御内容のイメージ図である。
【図１５】装置側制御部により実行される処理の一例を示すフローチャートである。
【図１６】制御装置の調整弁制御部により実行される処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。
【００１０】
［実施例１］
図１は、実施例１による電子機器１を示す正面図であり、図２は、水冷ユニット２０及びブックシェル型装置３０を示す斜視図である。図１には、Ｚ方向が定義される。Ｚ方向は、高さ方向に対応する。
【００１１】
電子機器１は、複数の電子ユニット３１が収容される機器であり、電子ユニット３１が液体の冷媒により冷却される液冷型の機器である。液体の冷媒は、例えばプロピレングリコールを含む不凍液であってよい。電子機器１は、一例として、無線通信の基地局装置を形成する。電子機器１は、屋外に配置されてもよいし、屋内に配置されてもよい。尚、変形例では、電子機器１は、サーバや、スーパコンピュータ等のような他の電子機器の形態であってもよい。
【００１２】
電子機器１は、ラック１０と、水冷ユニット２０と、ブックシェル型装置３０とを含む。
【００１３】
ラック１０は、電子機器１の全体の支持フレームを形成する。ラック１０には、水冷ユニット２０及びブックシェル型装置３０が搭載される。尚、図１に示す例では、ラック１０には、１組の水冷ユニット２０及びブックシェル型装置３０が搭載されているが、複数組の水冷ユニット２０及びブックシェル型装置３０が搭載されてもよい。また、実施例１では、一例として、一のブックシェル型装置３０に対して一の水冷ユニット２０が設けられるが、複数のブックシェル型装置に対して一の水冷ユニットが設けられる構成であってもよい。また、一のブックシェル型装置に対して複数の水冷ユニットが設けられる構成であってもよい。
【００１４】
水冷ユニット２０は、ブックシェル型装置３０内の各電子ユニット３１を液体の冷媒（２次冷媒）で冷却する装置である。
【００１５】
ブックシェル型装置３０は、各電子ユニット３１を“本棚（ブックシェル）”の形態で収容する装置である。従って、各電子ユニット３１は、内部に電子デバイスを収容するカードの形態であってよく、ＰＩＵ（プラグ・イン・ユニット）と称される場合がある。
【００１６】
電子ユニット３１は、基地局装置の各種機能を実現する。冷却対象の電子ユニット３１は、処理装置などのデバイス（発熱体）を含む。また、冷却対象の電子ユニット３１は、内部に２次冷媒が通る流路（図４の流路６３ａ〜６３ｄ参照）を備えることで、デバイスの熱を外部に放出できる構造を有する。なお、電子ユニット３１内における流路の構造は任意である。例えば、電子ユニット３１内では、２次冷媒の流路は、デバイスに熱的に接続される放熱部（液冷用のコールドプレート）（図４の放熱部３１０参照）に接する態様、又は、該放熱部の内部を通る態様で形成されてもよい。
【００１７】
冷却対象の各電子ユニット３１は、図２に示すように、水冷ユニット２０に管路２２を介して連通する。尚、管路２２は、２次冷媒の供給用の管路（図４の供給側の接続流路６２ａ〜６２ｄ参照）と、２次冷媒の戻り用の管路（図４の戻り側の接続流路６４ａ〜６４ｄ）とを含む。
【００１８】
図３は、ブックシェル型装置３０の一例を概略的に示す斜視図である。図３に示すように、ブックシェル型装置３０は、ラックマウントシャーシ３８を備える。ラックマウントシャーシ３８は、ラック１０に固定される。ラックマウントシャーシ３８には、図３に示すように、複数のスロット部が形成され、各スロット部に、電子ユニット３１が挿入されることで電子ユニット３１が収容される。図３には、複数の電子ユニット３１の挿入態様が矢印で示される。複数の電子ユニット３１は、全て同一の機能を実現する同一の構成であってもよいが、一般的に、異なる機能を実現するユニットを含む。従って、複数の電子ユニット３１は、サイズが異なる場合もある。
【００１９】
尚、基地局装置を形成する電子機器１では、一般的に、一のブックシェル型装置３０に収容される電子ユニット３１の数が多くなる。電子ユニット３１の数は、例えば、８Ｕ（１Ｕ＝１．７５［インチ］＝４４．４５［ｍｍ］）程度のブックシェル型装置３０に対して、３０〜５０個である。これは、サーバ等ではラック当り３０個程度であることとは対照的である。
【００２０】
次に、図４を参照して、電子機器１における冷却系について説明する。
【００２１】
図４は、電子機器１における冷却系の概要の説明図である。図４では、流路が二重線で示され、冷媒の流れ方向が流路上の矢印で示されている。また、図４では、電子ユニット３１が４つだけ示されている。実際には、電子ユニット３１は、上述のように、より多数、設けられうる。以下では、４つの電子ユニット３１のそれぞれを区別するときは、電子ユニット３１ａ〜３１ｄと称する。また、図４では、電子ユニット３１内の放熱部３１０が模式的に示されている。
【００２２】
電子機器１における冷却系は、熱交換器５０と、リザーバタンク５２と、ポンプ５４と、供給側のマニフォールド５６と、戻り側のマニフォールド５８と、水冷ユニット流路６０とを含む。また、電子機器１における冷却系は、供給側の接続流路６２ａ〜６２ｄと、電子ユニット３１ａ〜３１ｄ内の流路６３ａ〜６３ｄと、戻り側の接続流路６４ａ〜６４ｄと、流量モニタ部７０とを含む。
【００２３】
熱交換器５０、リザーバタンク５２、ポンプ５４、供給側のマニフォールド５６、戻り側のマニフォールド５８、水冷ユニット流路６０、及び流量モニタ部７０は、水冷ユニット２０内に設けられる。但し、これらのうちの一部の要素は、水冷ユニット２０外に設けられてもよい。
【００２４】
熱交換器５０は、１次冷媒と２次冷媒との間で熱交換を行う装置である。１次冷媒は、流路５９ａを介して電子機器１の外部のチラー又はラジエータ（図示せず）から供給され、流路５９ｂを介してチラー又はラジエータに戻される。尚、熱交換器５０では、液体の１次冷媒と液体の２次冷媒との間で熱交換が実現されるが、熱交換器５０では、外部の空気と２次冷媒との間での熱交換が更に実現されてもよい。
【００２５】
リザーバタンク５２は、２次冷媒を貯留するタンクである。
【００２６】
ポンプ５４は、リザーバタンク５２と供給側のマニフォールド５６の間に設けられる。ポンプ５４は、動作時、リザーバタンク５２内の２次冷媒を吸込み、吐出する。ポンプ５４は、吐出流量が可変型のポンプである。ポンプ５４は、例えば電動ポンプである。
【００２７】
供給側のマニフォールド５６は、ヘッダとも称される部材であり、ポンプ５４から吐出された分岐供給用の２次冷媒を貯留する。供給側のマニフォールド５６には、供給側の接続流路６２ａ〜６２ｄが接続されるとともに、後述の流量モニタ部７０のモニタ用制御流路７２が接続される。従って、供給側のマニフォールド５６内の２次冷媒は、供給側の接続流路６２ａ〜６２ｄ及びモニタ用制御流路７２に分配されて供給される。
【００２８】
戻り側のマニフォールド５８は、ヘッダとも称される部材であり、熱交換器５０に戻すための２次冷媒を集合させて貯留する。戻り側のマニフォールド５８には、戻り側の接続流路６４ａ〜６４ｄが接続されるとともに、後述の流量モニタ部７０のモニタ用制御流路７２が接続される。従って、戻り側のマニフォールド５８内には、戻り側の接続流路６４ａ〜６４ｄ及びモニタ用制御流路７２からの２次冷媒が集合される。
【００２９】
水冷ユニット流路６０は、熱交換器５０、リザーバタンク５２、ポンプ５４、供給側のマニフォールド５６、及び戻り側のマニフォールド５８に接続する流路である。水冷ユニット流路６０は、供給側の接続流路６２ａ〜６２ｄと、電子ユニット３１ａ〜３１ｄ内の流路６３ａ〜６３ｄと、戻り側の接続流路６４ａ〜６４ｄとともに、協動して、２次冷媒の循環路を形成する。
【００３０】
具体的には、熱交換器５０から２次冷媒は、リザーバタンク５２に貯留され、リザーバタンク５２からポンプ５４により供給側のマニフォールド５６に供給される。供給側のマニフォールド５６から２次冷媒は、供給側の接続流路６２ａ〜６２ｄを介して電子ユニット３１ａ〜３１ｄ内の流路６３ａ〜６３ｄに供給される。流路６３ａ〜６３ｄから２次冷媒は、戻り側の接続流路６４ａ〜６４ｄを介して戻り側のマニフォールド５８に戻される。戻り側のマニフォールド５８から２次冷媒は、再び水冷ユニット流路６０（戻り側）を介して熱交換器５０に戻される。このようにして、２次冷媒は、各電子ユニット３１で熱を受け、熱交換器５０で熱を放出しつつ、冷却系を循環する。但し、実施例１では、供給側のマニフォールド５６からの２次冷媒の一部は、流量モニタ部７０のモニタ用制御流路７２を介して戻り側のマニフォールド５８に戻される。従って、供給側のマニフォールド５６からの２次冷媒が全てがブックシェル型装置３０を通って循環しているわけではない。
【００３１】
供給側の接続流路６２ａ〜６２ｄ、戻り側の接続流路６４ａ〜６４ｄ、及び流路６３ａ〜６３ｄは、電子ユニット３１ａ〜３１ｄのそれぞれに対する冷却流路６１ａ〜６１ｄ（第１流路の一例）を形成する。例えば、供給側の接続流路６２ａは、流路６３ａを介して戻り側の接続流路６４ａに接続され、電子ユニット３１ａに係る冷却流路６１ａを形成する。同様に、供給側の接続流路６２ｂは、流路６３ｂを介して戻り側の接続流路６４ｂに接続され、電子ユニット３１ｂに係る冷却流路６１ｂを形成する。尚、冷却流路６１ａ〜６１ｄは、両端部（供給側のマニフォールド５６及び戻り側のマニフォールド５８）以外では、互いに対して連通することはない。
【００３２】
流量モニタ部７０は、モニタ用制御流路７２（第２流路の一例）と、流量計７４と、調整弁７６とを含む。
【００３３】
モニタ用制御流路７２は、供給側のマニフォールド５６と戻り側のマニフォールド５８との間を接続する。モニタ用制御流路７２は、供給側の接続流路６２ａ〜６２ｄ及び戻り側の接続流路６４ａ〜６４ｄとは対照的に、供給側のマニフォールド５６からブックシェル型装置３０を通ることなく戻り側のマニフォールド５８に接続される。モニタ用制御流路７２を流れる２次冷媒の流量は、後述のように制御装置８０（冷却制御装置の一例）により制御される。
【００３４】
流量計７４は、モニタ用制御流路７２を流れる２次冷媒の流量を測定する。流量計７４は、モニタ用制御流路７２を流れる２次冷媒の流量に応じた流量パルス信号（以下、「検出信号」とも称する）を発生する。
【００３５】
調整弁７６は、モニタ用制御流路７２を流れる２次冷媒の流量を調整する。調整弁７６は、手動の弁であってもよいし、電磁弁のような電子制御が可能な弁であってもよい。また、調整弁７６は省略されてもよい。
【００３６】
次に、図５乃至図８を参照して、電子機器１における冷却制御系について説明する。
【００３７】
図５は、電子機器１における冷却制御系の説明図である。図５では、制御装置８０に係る制御線が点線で示されている。また、図５には、図４を参照して説明した冷却系が併せて示されている。図５では、供給側の接続流路６２ａ〜６２ｄや戻り側の接続流路６４ａ〜６４ｄ、水冷ユニット流路６０におけるポンプ５４の両端がカプラ等のノンスピル（non-spill）型継手Ｃ１で接続されることが示されている。これにより、保守等のための取り外しや装着が容易となる。
【００３８】
制御装置８０には、制御対象のポンプ５４や、流量モニタ部７０の流量計７４等が接続される。
【００３９】
制御装置８０は、図５に示すように、ポンプ回転数制御部８２（ポンプ制御部の一例）と、センサ監視部８４とを含む。
【００４０】
ポンプ回転数制御部８２は、センサ監視部８４からセンサ情報を取得する。但し、ポンプ回転数制御部８２は、流量計７４からの検出信号を直接取得してもよい。ポンプ回転数制御部８２は、流量計７４からの検出信号に基づいて、ポンプ５４の回転数を制御する。例えば、ポンプ回転数制御部８２は、ポンプ５４の目標回転数を決定し、ポンプ５４の回転数を監視しつつ、ポンプ５４の回転数が目標回転数になるように制御する。この際、ポンプ回転数制御部８２は、モニタ用制御流路７２を流れる２次冷媒の流量Ｍｘ（図４参照）が所定流量Ｍｒｅｆになるように、ポンプ５４の目標回転数を決定する。
【００４１】
所定流量Ｍｒｅｆは、電子ユニット３１ａ〜３１ｄに係る冷却流路６１ａ〜６１ｄのそれぞれに所望の流量で２次冷媒が供給されるように予め規定される（即ち設計段階で決定される）。
【００４２】
ここで、ポンプ５４から２次冷媒が吐出されている状態において、モニタ用制御流路７２を流れる２次冷媒の流量Ｍｘと、電子ユニット３１ａ〜３１ｄに係る冷却流路６１ａ〜６１ｄのそれぞれを流れる２次冷媒の流量Ｍａ〜Ｍｄとは、所定の比率を有する。即ち、Ｍｘ：Ｍａ：Ｍｂ：Ｍｃ：Ｍｄ＝１：ｋａ：ｋｂ：ｋｃ：ｋｄであり、ｋａ〜ｋｄは、固定の係数である。これは、モニタ用制御流路７２及び冷却流路６１ａ〜６１ｄは上述のように共通の供給側のマニフォールド５６に接続されているため、各流量Ｍｘ、Ｍａ〜Ｍｄは、それぞれの流路の特性に応じて決まるためである。モニタ用制御流路７２及び冷却流路６１ａ〜６１ｄのそれぞれの特性とは、各流路の状態であり、典型的には、供給側のマニフォールド５６から戻り側のマニフォールド５８までの圧力損失や、入口と出口の高さの差等である。
【００４３】
尚、係数ｋａ〜ｋｄの各値を設計段階で調整する際の調整方法は任意である。例えば、係数ｋａ〜ｋｄの各値は、モニタ用制御流路７２及び冷却流路６１ａ〜６１ｄの各断面積（径）や各長さを調整することで調整できる。一般的に、流路の断面積が小さくなるほど圧力損失が大きくなり、係数の値は小さくなる。また、一般的に、流路の長さが大きくなるほど圧力損失が大きくなり、係数の値は小さくなる。また、係数ｋａ〜ｋｄの各値は、係数の値を小さくしたい流路にオリフィス環的な物体やバルブ、絞り等を設けることで、調整できる。尚、モニタ用制御流路７２が調整弁７６を有する場合は、モニタ用制御流路７２の特性は、調整弁７６の開度によっても調整できる。また、係数ｋａ〜ｋｄのそれぞれの実際の値を確認する方法としては、試験であってもよいし、シミュレーション（数値計算）であってもよい。即ち、係数ｋａ〜ｋｄのそれぞれの値の確認及び微調整等は、試験やシミュレーションを介して設計段階で実現できる。
【００４４】
従って、モニタ用制御流路７２及び冷却流路６１ａ〜６１ｄのそれぞれの特性を設計段階で調整することで、所定流量Ｍｒｅｆで２次冷媒がモニタ用制御流路７２を流れるときに所望の流量で２次冷媒を冷却流路６１ａ〜６１ｄのそれぞれに流すことが可能となる。換言すると、冷却流路６１ａ〜６１ｄのそれぞれに係る所望の流量に応じて係数ｋａ〜ｋｄの各値を決定し、該係数ｋａ〜ｋｄの各値が実現されるように、モニタ用制御流路７２及び冷却流路６１ａ〜６１ｄの特性（例えば圧力損失など）が調整される。例えば、供給側の接続流路６２ａの所望の流量がＭｔａであるとき、係数ｋａは、ｋａ＝Ｍｔａ／Ｍｒｅｆとされる。これは、モニタ用制御流路７２を流れる２次冷媒の流量Ｍｘを所定流量Ｍｒｅｆになるように調整することは、供給側の接続流路６２ａを流れる２次冷媒の流量Ｍａを所望の流量Ｍｔａになるように調整することを意味する。このようにして、実施例１によれば、係数ｋａ〜ｋｄの各値を設計段階で調整しておくことで、実働時には、モニタ用制御流路７２を流れる２次冷媒の流量Ｍｘを所定流量Ｍｒｅｆになるように調整するだけでよくなる。即ち、実働時には、モニタ用制御流路７２を流れる２次冷媒の流量Ｍｘを所定流量Ｍｒｅｆになるように調整するだけで、冷却流路６１ａ〜６１ｄのそれぞれを流れる２次冷媒の流量Ｍａ〜Ｍｄを所望の流量に制御することが可能となる。
【００４５】
この結果、実施例１によれば、モニタ用制御流路７２の流量計７４で冷却流路６１ａ〜６１ｄの全ての流量を間接的に検出できるため、冷却流路６１ａ〜６１ｄのそれぞれを流れる２次冷媒の流量を流量計を用いてモニタする必要がなくなる。従って、例えば冷却流路６１ａ〜６１ｄのそれぞれに流量計を設ける構成に比べて、流量計の数を減らし、効率的な構成を実現できる。かかる効果は、上述のように一のブックシェル型装置３０に収容される電子ユニット３１の数が有意に多くなる傾向がある基地局装置を、電子機器１が形成する場合に、より顕著となる。電子ユニット３１の数と同じ多数の流量計を設ける必要が無くなるためである。
【００４６】
ところで、基地局装置を形成する電子機器１では、電子ユニット３１（ＰＩＵ）の増減設があり、設置箇所により装置構成が異なる場合が多い。また、基地局装置を形成する電子機器１では、電子ユニット３１のオンライン保守が必要となり、サービス停止不可能なためサービスを継続したままでの電子ユニット３１の交換や保守が必要である。
【００４７】
この点、例えば比較例として、ポンプ５４と供給側のマニフォールド５６との間の流量計を設け、該流量計の検出信号に基づいてポンプ５４の吐出流量を所定値に制御する構成では、次のような不都合が生じる。電子ユニット３１の増設や保守等のために減少が生じたとき、その前後で、ポンプ５４の吐出流量が所定値のまま変化しないため、稼働中の各電子ユニット３１に係る冷却流路を流れる２次冷媒の流量が変化する。
【００４８】
これに対して、実施例１によれば、上記の比較例で生じる不都合を低減できる。具体的には、実施例１によれば、上述のように、モニタ用制御流路７２を流れる２次冷媒の流量Ｍｘが所定流量Ｍｒｅｆになるように制御される。従って、実施例１によれば、電子ユニット３１の増設や保守等のために減少が生じたときでも、その前後で、モニタ用制御流路７２を流れる２次冷媒の流量Ｍｘが所定流量Ｍｒｅｆに保たれる。これは、冷却流路６１ａ〜６１ｄのそれぞれを流れる２次冷媒の流量Ｍａ〜Ｍｄも所望の流量に保たれることを意味する。例えば、電子ユニット３１ａが保守点検のために外されたときでも、モニタ用制御流路７２を流れる２次冷媒の流量Ｍｘが所定流量Ｍｒｅｆに保たれるので、冷却流路６１ｂ〜６１ｄのそれぞれを流れる２次冷媒の流量Ｍｂ〜Ｍｄも所望の流量に保たれる。このようにして、実施例１によれば、電子ユニット３１の増減設等やオンライン保守等に起因して、ブックシェル型装置３０に収容される電子ユニット３１の構成が変化した場合でも、各電子ユニット３１に対して所望の流量で２次冷媒を安定的に供給できる。
【００４９】
図６は、流量比率と消費電力との関係の一例を示す表図である。図６において、ＰＩＵ−Ａ用の流路とは、電子ユニット３１ａに係る冷却流路６１ａに対応し、ＰＩＵ−Ｂ用の流路とは、電子ユニット３１ｂに係る冷却流路６１ｂに対応し、以下同様である。流量比率とは、係数ｋａ〜ｋｄの各値に対応する。
【００５０】
図６に示す表図の上側の表題において、“消費電力”とは、電子ユニット３１ａ〜３１ｄの消費電力に対応し、実測値や定格値であってよい。尚、例えば電子ユニット３１ａの消費電力とは、電子ユニット３１ａ全体としての消費電力であってもよいし、一部の要素（例えば冷却流路６１ａにより冷却されるデバイスの消費電力）であってもよい。図６には、一例として、相対的な消費電力の大小が示される。図６では、電子ユニット３１ａの消費電力は、“小”であり、電子ユニット３１ｂの消費電力は、“極小”であり、電子ユニット３１ｃの消費電力は、“大”であり、電子ユニット３１ｄの消費電力は、“中”である。この場合、冷却流路６１ａ〜６１ｄのそれぞれを流れる２次冷媒の流量Ｍａ〜Ｍｄに対する所望の流量は、好ましくは、電子ユニット３１ａ〜３１ｄの消費電力の相対関係に対応する相対関係とされる。具体的には、図６に示すように、冷却流路６１ａ〜６１ｄのそれぞれを流れる２次冷媒の流量Ｍａ〜Ｍｄに対する所望の流量は、順に、“小”、“極小”、“大”、及び“中”である。かかる所望の流量の相対関係を実現するための係数ｋａ〜ｋｄの各値は、例えば図６に示すように、“1.2”、“1.0”、“2.1”、及び“1.7”である。尚、かかる係数ｋａ〜ｋｄの各値を実現するための圧力損失の相対関係は、順に、“大”、“極大”、“小”、及び“中”である。従って、この場合、上述のように、係数ｋａ〜ｋｄの各値を設計段階でそれぞれ“1.2”、“1.0”、“2.1”、及び“1.7”に調整することで、冷却流路６１ａ〜６１ｄのそれぞれを流れる２次冷媒の流量Ｍａ〜Ｍｄを所望の流量に制御することが可能となる。
【００５１】
このようにして、図６に示す例では、電子ユニット３１ａ〜３１ｄの消費電力の相対関係に応じて、冷却流路６１ａ〜６１ｄのそれぞれを流れる２次冷媒の流量Ｍａ〜Ｍｄに対する所望の流量が決定されるので、効率的な冷却を実現できる。即ち、消費電力の相対的に低い電子ユニット３１に係る冷却流路に不必要に多い流量を供給したり、消費電力の相対的に高い電子ユニット３１に係る冷却流路に供給される流量が不足したりすることを低減でき、効率的な冷却を実現できる。
【００５２】
図５に示す例では、制御装置８０には、更に、流量計９０、及び水温計９２１，９２２が接続される。流量計９０は、水冷ユニット流路６０における全体流量を測定する。水温計９２１は、供給側のマニフォールド５６内の２次冷媒の温度を測定し、水温計９２２は、戻り側のマニフォールド５８内の２次冷媒の温度を測定する。
【００５３】
センサ監視部８４は、流量計９０、及び水温計９２１，９２２の各検出信号に基づいて、冷却系の状態（例えば異常の有無等）を監視する。
【００５４】
図７Ａは、制御装置８０のハードウェア構成の一例を示す図である。
【００５５】
図７Ａに示す例では、制御装置８０は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）１０１、メモリ１０２、ネットワークＩ／Ｆ部１０６を含む。ネットワークＩ／Ｆ部１０６は、有線及び／又は無線回線などのデータ伝送路により構築されたネットワークを介して接続された通信機能を有する周辺機器と制御装置８０とのインターフェースである。
【００５６】
図７Ｂは、制御装置８０の機能構成の概略を示す図である。図７Ｂには、制御装置８０の機能構成の概略と共に、ポンプ５４等が示される。
【００５７】
制御装置８０は、流量センサ監視部８０３と、ポンプ制御部８０４と、ＰＷＭ信号生成部８０６とを含む。流量センサ監視部８０３、ポンプ制御部８０４、及びＰＷＭ信号生成部８０６は、図７Ａに示したＣＰＵ１０１がメモリ１０２内のプログラムを実行することにより実現される。なお、ポンプ制御部８０４及びＰＷＭ信号生成部８０６は、ポンプ回転数制御部８２に含まれ、流量センサ監視部８０３は、センサ監視部８４に含まれる。
【００５８】
流量センサ監視部８０３は、流量計７４及び流量計９０からの各検出信号（流量パルス信号）を受信する。
【００５９】
ポンプ制御部８０４は、ポンプ５４内の回転数センサ（図示せず）から、ポンプ５４の回転数に応じた電気信号（ポンプ回転数パルス信号）を受信する。また、ポンプ制御部８０４は、目標回転数に応じた信号をＰＷＭ信号生成部８０６に与えることで、ＰＷＭ信号生成部８０６に、目標回転数に応じたデューティのＰＷＭ  (pulse-width  modulation)  信号を生成させる。ＰＷＭ信号は、回転数制御信号としてポンプ５４に与えられる。ポンプ５４は、回転数制御信号により駆動される。
【００６０】
図８は、ポンプ回転数制御部８２により実現される処理の一例の概略を示すフローチャートである。図８に示す処理は、所定の制御周期毎に実行される。
【００６１】
ステップＳ８００では、ポンプ回転数制御部８２は、所定流量Ｍｒｅｆをメモリ１０２から読み出す。
【００６２】
ステップＳ８０２では、ポンプ回転数制御部８２は、流量計７４からの検出信号に基づいて、モニタ用制御流路７２の流量Ｍｘの現在値を取得する。
【００６３】
ステップＳ８０４では、ポンプ回転数制御部８２は、所定流量Ｍｒｅｆと流量Ｍｘの現在値とを比較し、ポンプ５４の回転数を変更する必要があるか否かを判定する。例えば、ポンプ回転数制御部８２は、所定流量Ｍｒｅｆと流量Ｍｘの現在値との差が所定値以上である場合、ポンプ５４の回転数を変更する必要があると判定する。判定結果が“ＹＥＳ”の場合は、ステップＳ８０６に進み、それ以外の場合は、ステップＳ８０８に進む。
【００６４】
ステップＳ８０６では、ポンプ回転数制御部８２は、所定流量Ｍｒｅｆと流量Ｍｘの現在値との差に基づいて、ポンプ５４の目標回転数を変更する。
【００６５】
ステップＳ８０８では、目標回転数に応じたデューティのＰＷＭ信号を生成することで、目標回転数が実現されるようにポンプ５４の回転数を制御する。
【００６６】
図８に示す処理によれば、冷却系の稼働中に、流量計７４から得られるモニタ用制御流路７２の流量Ｍｘの情報に基づいて、モニタ用制御流路７２の流量Ｍｘが所定流量Ｍｒｅｆとなるように制御できる。これにより、モニタ用制御流路７２の流量Ｍｘが所定流量Ｍｒｅｆから有意に逸脱した場合でも、ポンプ５４の回転数を変更して、モニタ用制御流路７２の流量Ｍｘを所定流量Ｍｒｅｆに保つことができる。
【００６７】
尚、図８は、あくまで一例であり、所定流量Ｍｒｅｆを実現するようにポンプ５４を制御できる方法は多様である。例えばステップＳ８０４は省略されてもよく、常にフィードバック制御が実現されてもよい。
【００６８】
尚、上述した実施例１では（後述の実施例２，４においても同様）、流量モニタ部７０は、流量計７４を備えるが、流量計７４に代えて、モニタ用制御流路７２内の２次冷媒の圧力を測定する圧力センサが設けられてもよい。モニタ用制御流路７２内の２次冷媒の圧力は、モニタ用制御流路７２内の２次冷媒の流量と相関するためである。
【００６９】
また、上述した実施例１において（後述の実施例２〜５においても同様）、所定流量Ｍｒｅｆは、１つだけであるが、２つ以上の所定流量Ｍｒｅｆを使い分けてもよい。所定流量Ｍｒｅｆが大きくなればなるほど、ポンプ５４の消費電力が上がるが、冷却能力は高くなる。従って、例えば所定流量Ｍｒｅｆが、第１所定流量Ｍｒｅｆと、第１所定流量Ｍｒｅｆよりも多い第２所定流量Ｍｒｅｆを有する場合、電子機器１の電子ユニット３１の処理負荷が比較的高い場合は、第２所定流量Ｍｒｅｆが使用されてよい。或いは、水温計９２１，９２２の検出結果に基づいて、２次冷媒の温度が比較的低い場合は、２次冷媒への熱移動量が増えるため、第２所定流量Ｍｒｅｆが使用されてよい。この場合、冷却性能が優先され、電子ユニット３１内のデバイス温度を十分低下させることができる。或いは、逆に、２次冷媒の温度が比較的低い場合は、少ない流量で必要な冷却を実現できるため、第１所定流量Ｍｒｅｆ（又はそれよりも低い流量）が使用されてよい。この場合、電子ユニット３１内のデバイス温度を許容範囲内に保ちつつ、ポンプ５４の消費電力や負担を軽減できる。
【００７０】
［実施例２］
次に、図９を参照して、実施例２による電子機器１Ａにおける冷却制御系について説明する。
【００７１】
実施例２による電子機器１Ａは、上述した実施例１による電子機器１に対して、水冷ユニット２０が水冷ユニット２０Ａで置換され、制御装置８０が制御装置８０Ａで置換された点が異なる。
【００７２】
図９は、電子機器１Ａにおける冷却制御系の説明図である。図９では、制御装置８０Ａに係る制御線が点線で示されている。上述した実施例１による電子機器１と同様であってよい構成要素については、図９において同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００７３】
実施例２による水冷ユニット２０Ａは、上述した実施例１による水冷ユニット２０に対して、ポンプ５４に加えて、ポンプ５４Ａが追加された点が異なる。
【００７４】
ポンプ５４Ａは、ポンプ５４と並列的に設けられる。即ち、ポンプ５４Ａは、リザーバタンク５２と供給側のマニフォールド５６の間に設けられる。従って、実施例２では、リザーバタンク５２から供給側のマニフォールド５６へは、２つのポンプ５４，５４Ａにより２次冷媒の供給が可能である。
【００７５】
実施例２による制御装置８０Ａは、上述した実施例１による制御装置８０に対して、ポンプ回転数制御部８２がポンプ回転数制御部８２Ａ（ポンプ制御部の一例）で置換された点が異なる。
【００７６】
ポンプ回転数制御部８２Ａは、流量計７４からの検出信号に基づいて、ポンプ５４，５４Ａの回転数を制御する。例えば、ポンプ回転数制御部８２は、ポンプ５４，５４Ａのそれぞれの目標回転数を決定し、ポンプ５４，５４Ａのそれぞれの回転数を監視しつつ、ポンプ５４，５４Ａの回転数が目標回転数になるように制御する。この際、ポンプ回転数制御部８２は、モニタ用制御流路７２を流れる２次冷媒の流量Ｍｘ（図４参照）が所定流量Ｍｒｅｆになるように、ポンプ５４，５４Ａの目標回転数を決定する。
【００７７】
実施例２によれば、上述した実施例１と同様の効果が得られる。また、実施例２によれば、２つのポンプ５４，５４Ａを備えるので、一方のポンプが故障した場合でも、自動で他方のポンプにより冷却機能を維持できる。また、ポンプ交換等のメンテナス作業時も一方のポンプが取り外されると、同様に自動で他方のポンプにより冷却機能を維持できる。例えば、通常時、ポンプ５４，５４Ａに付与されるＰＷＭ信号のデューティを例えば５０％を超えないようにしておくことで、一方のポンプの故障時等に、他方のポンプに付与されるＰＷＭ信号のデューティを高めることが可能である。これにより、一方のポンプの故障時等に、他方のポンプに付与されるＰＷＭ信号のデューティを高めることで、モニタ用制御流路７２を流れる２次冷媒の流量Ｍｘを所定流量Ｍｒｅｆに保つことが可能である。但し、ポンプ５４，５４Ａの能力に依存して、一方のポンプだけで、モニタ用制御流路７２を流れる２次冷媒の流量Ｍｘを所定流量Ｍｒｅｆにできない場合は、故障時等の間だけ、他方のポンプの吐出流量を最大値に設定することとしてもよい。この場合も、冷却能力が若干低下するものの、一方のポンプだけを用いる場合に比べて冷却機能を高めることができる。
【００７８】
尚、実施例２では、２つのポンプ５４，５４Ａ用いられるが、３つ以上のポンプが用いられてもよい。
【００７９】
［実施例３］
次に、図１０を参照して、実施例３による電子機器１Ｂにおける冷却制御系について説明する。
【００８０】
実施例３による電子機器１Ｂは、上述した実施例１による電子機器１に対して、水冷ユニット２０が水冷ユニット２０Ｂで置換され、制御装置８０が制御装置８０Ｂで置換された点が異なる。
【００８１】
図１０は、電子機器１Ｂにおける冷却制御系の説明図である。図１０では、制御装置８０Ｂに係る制御線が点線で示されている。上述した実施例１による電子機器１と同様であってよい構成要素については、図１０において同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００８２】
実施例３による水冷ユニット２０Ｂは、上述した実施例１による水冷ユニット２０に対して、流量モニタ部７０が無くされ、圧力センサ９２が追加された点が異なる。
【００８３】
圧力センサ９２は、供給側のマニフォールド５６内の２次冷媒の圧力を測定する。圧力センサ９２は、供給側のマニフォールド５６内に設置されてもよいし、供給側のマニフォールド５６内の２次冷媒の圧力と同等の圧力が計測できる箇所に設けられてもよい。
【００８４】
実施例３による制御装置８０Ｂは、上述した実施例１による制御装置８０に対して、ポンプ回転数制御部８２がポンプ回転数制御部８２Ｂ（ポンプ制御部の一例）で置換された点が異なる。
【００８５】
ポンプ回転数制御部８２Ｂは、圧力センサ９２からの検出信号に基づいて、ポンプ５４の回転数を制御する。例えば、ポンプ回転数制御部８２Ｂは、ポンプ５４の目標回転数を決定し、ポンプ５４の回転数を監視しつつ、ポンプ５４の回転数が目標回転数になるように制御する。この際、ポンプ回転数制御部８２Ｂは、供給側のマニフォールド５６内の２次冷媒の圧力Ｐｘが所定圧力Ｐｒｅｆになるように、ポンプ５４の目標回転数を決定する。
【００８６】
所定圧力Ｐｒｅｆは、電子ユニット３１ａ〜３１ｄに係る冷却流路６１ａ〜６１ｄのそれぞれに所望の流量で２次冷媒が供給されるように予め規定される。
【００８７】
ここで、供給側のマニフォールド５６内の２次冷媒は、流速が小さく、運動エネルギは無視できるほど小さい。従って、供給側のマニフォールド５６内の２次冷媒の圧力Ｐｘは、供給側のマニフォールド５６内のどの場所でも略同じであり、冷却流路６１ａ〜６１ｄの入口でも同じである。これは、電子ユニット３１ａ〜３１ｄに係る冷却流路６１ａ〜６１ｄのそれぞれを流れる２次冷媒の流量Ｍａ〜Ｍｄは、供給側のマニフォールド５６内の２次冷媒の圧力Ｐｘと、それぞれの流路の特性とに応じて決まることを意味する。換言すると、供給側のマニフォールド５６内の２次冷媒の圧力Ｐｘは、冷却流路６１ａ〜６１ｄを流れる２次冷媒の流量を表すパラメータである。
【００８８】
従って、ポンプ５４から２次冷媒が吐出されている状態において、供給側のマニフォールド５６内の２次冷媒の圧力Ｐｘと、電子ユニット３１ａ〜３１ｄに係る冷却流路６１ａ〜６１ｄのそれぞれを流れる２次冷媒の流量Ｍａ〜Ｍｄとは、所定の比率を有する。即ち、Ｐｘ：Ｍａ：Ｍｂ：Ｍｃ：Ｍｄ＝１：ｍａ：ｍｂ：ｍｃ：ｍｄであり、ｍａ〜ｍｄは、固定の係数である。尚、係数ｍａ〜ｍｄの各値は、係数ｋａ〜ｋｄと同様、設計段階で調整できる。尚、係数ｍａ〜ｍｄの各値を設計段階で調整する際の調整方法は、上述した係数ｋａ〜ｋｄの各値の調整方法と同じである。
【００８９】
実施例３によれば、上述した実施例１と同様の効果が得られる。また、実施例３によれば、流量モニタ部７０に代えて、圧力センサ９２を用いることで、上述した実施例１と同様の効果が得られるので、簡易な構成を実現できる。
【００９０】
［実施例４］
次に、図１１を参照して、実施例４による電子機器１Ｃにおける冷却制御系について説明する。
【００９１】
実施例４による電子機器１Ｃは、上述した実施例１による電子機器１に対して、水冷ユニット２０が水冷ユニット２０Ｃで置換され、制御装置８０が制御装置８０Ｃで置換された点が異なる。
【００９２】
図１１は、電子機器１Ｃにおける冷却制御系の説明図である。図１１では、制御装置８０Ｃに係る制御線が点線で示されている。上述した実施例１による電子機器１と同様であってよい構成要素については、図１１において同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００９３】
実施例４による水冷ユニット２０Ｃは、上述した実施例１による水冷ユニット２０に対して、流量モニタ部７０が無くされ、流量計９４が追加された点が異なる。
【００９４】
流量計９４は、電子ユニット３１ａ〜３１ｄに係る冷却流路６１ａ〜６１ｄのうちの、冷却流路６１ａに設けられる。但し、流量計９４は、冷却流路６１ａに代えて、冷却流路６１ｂ〜６１ｄのうちのいずれか１つだけに設けられてもよい。流量計９４は、好ましくは、電子ユニット３１ａ〜３１ｄのうちの、搭載される可能性が最も高い電子ユニット３１に係る冷却流路に設けられる。即ち、流量計９４は、好ましくは、装置構成が変更した場合でも、必ず搭載される電子ユニット３１に係る冷却流路に設けられる。
【００９５】
実施例４による制御装置８０Ｃは、上述した実施例１による制御装置８０に対して、ポンプ回転数制御部８２がポンプ回転数制御部８２Ｃ（ポンプ制御部の一例）で置換された点が異なる。
【００９６】
ポンプ回転数制御部８２Ｃは、流量計９４からの検出信号に基づいて、ポンプ５４の回転数を制御する。例えば、ポンプ回転数制御部８２Ｃは、ポンプ５４の目標回転数を決定し、ポンプ５４の回転数を監視しつつ、ポンプ５４の回転数が目標回転数になるように制御する。この際、ポンプ回転数制御部８２Ｃは、冷却流路６１ａを流れる２次冷媒の流量Ｍａが所定流量Ｍａｒｅｆになるように、ポンプ５４の目標回転数を決定する。
【００９７】
所定流量Ｍａｒｅｆは、電子ユニット３１ａ〜３１ｄに係る冷却流路６１ａ〜６１ｄのそれぞれに所望の流量で２次冷媒が供給されるように予め規定される。
【００９８】
ここで、ポンプ５４から２次冷媒が吐出されている状態において、電子ユニット３１ａ〜３１ｄに係る冷却流路６１ａ〜６１ｄのそれぞれを流れる２次冷媒の流量Ｍａ〜Ｍｄ間は、所定の比率を有する。即ち、Ｍａ：Ｍｂ：Ｍｃ：Ｍｄ＝ｋａ：ｋｂ：ｋｃ：ｋｄであり、ｋａ〜ｋｄは、固定の係数である。これは、冷却流路６１ａ〜６１ｄは上述のように共通の供給側のマニフォールド５６に接続されているため、各流量Ｍａ〜Ｍｄは、それぞれの流路の特性に応じて決まるためである。実施例４の場合は、冷却流路６１ａを流れる２次冷媒の流量Ｍａが所定流量Ｍａｒｅｆになるように制御されるので、そのときの冷却流路６１ｂ〜６１ｄのそれぞれを流れる２次冷媒の流量Ｍｂ〜Ｍｄは、係数ｋａ〜ｋｄの各値で決まる。尚、係数ｋａ〜ｋｄの各値は、上述した実施例１のとおり、設計段階で調整できる。
【００９９】
実施例４によれば、上述した実施例１と同様の効果が得られる。また、実施例４によれば、モニタ用制御流路７２に代えて、冷却流路６１ａが用いられるので、簡易な構成を実現できる。
【０１００】
［実施例５］
次に、図１２乃至図１６を参照して、実施例５による電子機器１Ｄにおける冷却制御系について説明する。
【０１０１】
実施例５による電子機器１Ｄは、上述した実施例１による電子機器１に対して、水冷ユニット２０及びブックシェル型装置３０が水冷ユニット２０Ｄ及びブックシェル型装置３０Ｄで置換され、制御装置８０が制御装置８０Ｄで置換された点が異なる。
【０１０２】
図１２は、電子機器１Ｄにおける冷却制御系の説明図である。図１２では、制御装置８０Ｄに係る制御線が点線で示されている。上述した実施例１による電子機器１と同様であってよい構成要素については、図１２において同一の参照符号を付して説明を省略する。図１２には、ブックシェル型装置３０Ｄ内の制御部として、装置側制御部３２が図示されている。
【０１０３】
実施例５による水冷ユニット２０Ｄは、上述した実施例１による水冷ユニット２０に対して、流量モニタ部７０が流量モニタ部７０Ｄで置換された点が異なる。実施例５による流量モニタ部７０Ｄは、調整弁７６が調整弁７６Ｄで置換された点が異なる。調整弁７６Ｄは、開度を電子制御できる弁であり、例えば比例電磁弁である点が、必ずしも電磁弁である必要が無い上述した実施例１による調整弁７６に対して異なる。
【０１０４】
実施例５によるブックシェル型装置３０Ｄは、上述した実施例１によるブックシェル型装置３０に対して、電子ユニット３１（電子ユニット３１ａ〜３１ｄ）が電子ユニット３１Ｄ（電子ユニット３１Ｄａ〜３１Ｄｄ）で置換された点が異なる。
【０１０５】
電子ユニット３１Ｄａ〜３１Ｄｄは、それぞれ、上述した実施例１による電子ユニット３１ａ〜３１ｄに対して、調整弁６５ａ〜６５ｄ（流量調整弁の一例）を流路６３ａ〜６３ｄに備える点が異なる。調整弁６５ａ〜６５ｄは、それぞれ、流路６３ａ〜６３ｄを流れる２次冷媒の流量を調整するための装置である。調整弁６５ａ〜６５ｄは、開度を電子制御できる弁であり、例えば比例電磁弁である。尚、調整弁６５ａ〜６５ｄは、供給側の接続流路６２ａ〜６２ｄに設けられてもよいし、戻り側の接続流路６４ａ〜６４ｄに設けられてもよい。
【０１０６】
実施例５による制御装置８０Ｄは、上述した実施例１による制御装置８０に対して、調整弁制御部８６が追加された点が異なる。制御装置８０Ｄのハードウェア構成は、上述した実施例１による制御装置８０と同様であってよい。調整弁制御部８６は、例えば、ＣＰＵ１０１がメモリ１０２内のプログラムを実行することにより実現できる。
【０１０７】
調整弁制御部８６は、以下で説明するように、装置側制御部３２からの指令に応じて、調整弁７６Ｄ及び調整弁６５ａ〜６５ｄの開度を制御する。
【０１０８】
図１３は、調整弁６５ａ〜６５ｄの開度と流量比率との関係の一例を示す図である。図１３において、上段の各％は、調整弁６５ａ〜６５ｄの開度を示す。また、図１３において、ＰＩＵ−Ａ用の流路とは、電子ユニット３１Ｄａに係る冷却流路６１ａに対応し、ＰＩＵ−Ｂ用の流路とは、電子ユニット３１Ｄｂに係る冷却流路６１ｂに対応し、以下同様である。また、図１３において、表内の各数字は、調整弁６５ａ〜６５ｄの開度が上段で示す％の数値であるときの、冷却流路６１ａ〜６１ｄのそれぞれを流れる２次冷媒の流量Ｍａ〜Ｍｄの各比率を表す。各比率は、モニタ用制御流路７２を流れる２次冷媒の流量Ｍｘを“１”としたときの比率である。例えば、調整弁６５ａ〜６５ｄの開度が３０％であるとき、冷却流路６１ａ〜６１ｄのそれぞれを流れる２次冷媒の流量比率は、すべて“０．６”である。図１３における比率の各数値は、試験等により予め導出される。尚、図１３に示す各数値は、あくまで説明用であり、実際には、冷却流路６１ａ〜６１ｄのそれぞれを流れる２次冷媒の流量Ｍａ〜Ｍｄの各比率は、調整弁６５ａ〜６５ｄの開度が同一であっても異なる値となり得る。
【０１０９】
図１４は、調整弁制御部８６による制御内容のイメージ図である。
【０１１０】
初期状態では、調整弁制御部８６は、調整弁６５ａ〜６５ｄの開度をデフォルト値、例えばそれぞれ６０％、６０％、６０％、及び５０％としている。図１４では、電子ユニット３１Ｄｂ（ＰＩＵ−Ｂ）の温度が許容温度範囲より高くなることで、初期状態から第１状態へと遷移する。第１状態では、調整弁制御部８６は、調整弁６５ａ〜６５ｄのうちの、調整弁６５ｂの開度だけを７０％に増加させる。これにより、図１３から分かるように、冷却流路６１ｂを流れる２次冷媒の流量比率が“１．２”から“１．４”に増加し、電子ユニット３１Ｄｂに対する冷却能力が高まる。また、図１４では、その後も電子ユニット３１Ｄｂ（ＰＩＵ−Ｂ）の温度が依然として許容温度範囲よりも高いことに応じて、第１状態から第２状態への遷移が生じる。第２状態では、調整弁制御部８６は、調整弁６５ｂの開度だけを８０％に増加させる。これにより、図１３から分かるように、冷却流路６１ｂを流れる２次冷媒の流量比率が“１．４”から“１．７”に増加し、電子ユニット３１Ｄｂに対する冷却能力が高まる。
【０１１１】
このようにして実施例５によれば、電子ユニット３１Ｄａ〜３１Ｄｄ内のデバイス温度に応じた効率的な冷却を実現できる。
【０１１２】
次に、図１５及び図１６を参照して、実施例５による電子機器１Ｄにおける具体的な動作例について説明する。
【０１１３】
図１５は、装置側制御部３２により実行される処理の一例を示すフローチャートである。図１５に示す処理は、所定の監視周期毎に繰り返し実行されてよい。
【０１１４】
ステップＳ１５００では、装置側制御部３２は、デバイス温度情報テーブル３２０を参照して、ブックシェル型装置３０Ｄ内の各電子ユニット３１Ｄのデバイス温度情報（現在値）を読み出す。尚、デバイス温度情報テーブル３２０には、各電子ユニット３１Ｄのデバイス温度情報の最新データが格納される。
【０１１５】
ステップＳ１５０２では、装置側制御部３２は、電子ユニット３１Ｄごとに、デバイス温度と所定の許容温度範囲とを比較する。所定の許容温度範囲は、電子ユニット３１Ｄごとに設定されていてよい。
【０１１６】
ステップＳ１５０４では、装置側制御部３２は、デバイス温度が所定の許容温度範囲外の電子ユニット３１Ｄが存在するか否かを判定する。判定結果が“ＹＥＳ”の場合は、ステップＳ１５０６に進み、それ以外の場合（即ち全ての電子ユニット３１Ｄのデバイス温度が所定の許容温度範囲内である場合）、今回周期の処理は終了となる。
【０１１７】
ステップＳ１５０６では、装置側制御部３２は、デバイス温度が所定の許容温度範囲（即ち許容温度範囲の上限値）を超えた電子ユニット３１Ｄが存在するか否かを判定する。判定結果が“ＹＥＳ”の場合は、ステップＳ１５０８に進み、それ以外の場合（即ちデバイス温度が所定の許容温度範囲を超えた電子ユニット３１Ｄが存在しない場合）、ステップＳ１５１０に進む。
【０１１８】
ステップＳ１５０８では、装置側制御部３２は、デバイス温度が所定の許容温度範囲を超えた電子ユニット３１Ｄ（以下、「高温状態の電子ユニット３１Ｄ」と称する）に係る調整弁開度増加指令を、制御装置８０Ｄに出力する。
【０１１９】
ステップＳ１５１０では、装置側制御部３２は、デバイス温度が所定の許容温度範囲（即ち許容温度範囲の下限値）を下回る電子ユニット３１Ｄ（以下、「低温状態の電子ユニット３１Ｄ」と称する）に係る調整弁開度低減指令を、制御装置８０Ｄに出力する。
【０１２０】
図１６は、制御装置８０Ｄの調整弁制御部８６により実行される処理の一例を示すフローチャートである。図１６に示す処理は、例えば図１５に示す処理と同期した周期毎に実行されてよい。尚、実施例５においても、制御装置８０Ｄのポンプ回転数制御部８２は、上述した実施例１と同様の態様で（例えば図８参照）、ポンプ５４の回転数を制御している。
【０１２１】
ステップＳ１６００では、調整弁制御部８６は、装置側制御部３２から開度増加指令又は開度低減指令を受信したか否かを判定する。判定結果が“ＹＥＳ”の場合は、ステップＳ１６０２に進み、それ以外の場合（即ち開度増加指令及び開度低減指令のいずれも受信していない場合）、今回周期の処理は終了となる。
【０１２２】
ステップＳ１６０２では、調整弁制御部８６は、開度増加指令を受信したか否かを判定する。判定結果が“ＹＥＳ”の場合は、ステップＳ１６０４に進み、それ以外の場合（即ち開度低減指令を受信した場合）、ステップＳ１６１０に進む。
【０１２３】
ステップＳ１６０４では、調整弁制御部８６は、開度増加指令の受信に応答して、調整弁６５ａ〜６５ｄのうちの、開度増加指令に係る高温状態の電子ユニット３１Ｄに係る調整弁の現在の開度を読み出す。調整弁６５ａ〜６５ｄの現在の開度は、開度情報テーブル（図示せず）として保持されてよい。
【０１２４】
ステップＳ１６０６では、調整弁制御部８６は、ステップＳ１６０４で取得した調整弁の現在の開度が最大開度（即ち１００％）であるか否かを判定する。判定結果が“ＹＥＳ”の場合は、これ以上開度を増加することは不能であることから、今回周期の処理は終了となる。但し、変形例では、ステップＳ１６０６での判定結果が“ＹＥＳ”の場合は、調整弁制御部８６は、調整弁６５ａ〜６５ｄのうちの、高温状態の電子ユニット３１Ｄ以外の電子ユニット３１に係る調整弁と調整弁７６Ｄの各開度を１ランクだけ減少させてもよい。或いは、各開度を１ランクだけ減少させることに代えて、各開度は、減少に起因した流量比率の変化量が同一になるような減少量で、減少されてもよい。他方、判定結果が“ＮＯ”の場合は、ステップＳ１６０８に進む。
【０１２５】
ステップＳ１６０８では、調整弁制御部８６は、開度増加指令に係る高温状態の電子ユニット３１Ｄに係る調整弁の開度を１ランクだけ増加する。例えば１ランクは、１０％であってよい。例えば、開度増加指令に係る高温状態の電子ユニット３１Ｄが電子ユニット３１Ｄｂ（ＰＩＵ−Ｂ）であり、調整弁６５ｂの現在の開度が６０％であるとき、調整弁制御部８６は、調整弁６５ｂの開度を７０％に増加させる。
【０１２６】
ステップＳ１６１０では、調整弁制御部８６は、開度低減指令の受信に応答して、調整弁６５ａ〜６５ｄのうちの、開度低減指令に係る低温状態の電子ユニット３１Ｄに係る調整弁の現在の開度を読み出す。
【０１２７】
ステップＳ１６１２では、調整弁制御部８６は、ステップＳ１６１０で取得した調整弁の現在の開度が最小開度（即ち０％）であるか否かを判定する。判定結果が“ＹＥＳ”の場合は、これ以上開度を低減することは不能であることから、今回周期の処理は終了となる。但し、変形例では、ステップＳ１６１２での判定結果が“ＹＥＳ”の場合は、調整弁制御部８６は、調整弁６５ａ〜６５ｄのうちの、低温状態の電子ユニット３１Ｄ以外の電子ユニット３１に係る調整弁と調整弁７６Ｄの各開度を１ランクだけ増加させることとしてもよい。或いは、各開度を１ランクだけ増加させることに代えて、各開度は、増加に起因した流量比率の変化量が同一になるような増加量で、増加されてもよい。他方、判定結果が“ＮＯ”の場合は、ステップＳ１６１４に進む。
【０１２８】
ステップＳ１６１４では、調整弁制御部８６は、開度低減指令に係る高温状態の電子ユニット３１Ｄに係る調整弁の開度を１ランクだけ低減する。例えば、開度増加指令に係る高温状態の電子ユニット３１Ｄが電子ユニット３１Ｄｃ（ＰＩＵ−Ｃ）であり、調整弁６５ｃの現在の開度が６０％であるとき、調整弁制御部８６は、調整弁６５ｃの開度を５０％に低減させる。
【０１２９】
図１６に示す処理によれば、調整弁制御部８６は、装置側制御部３２からの開度増加指令や開度低減指令に応じて、調整弁６５ａ〜６５ｄのうちの、高温状態の電子ユニット３１Ｄに係る調整弁や低温状態の電子ユニット３１Ｄに係る調整弁の開度を変更する。尚、調整弁６５ａ〜６５ｄのうちのいずれかの開度が変更されると、それに伴い、冷却流路６１ａ〜６１ｄのうちの、開度が変更された調整弁に係る冷却流路の流量が変化する。但し、上述のように、ポンプ回転数制御部８２が機能しているので、調整弁６５ａ〜６５ｄの開度が変更されても、モニタ用制御流路７２の流量Ｍｘは所定流量Ｍｒｅｆに維持されたままである。従って、開度が変更されていない各調整弁に係る各冷却流路の流量についても影響されない。
【０１３０】
尚、上述した実施例５では、冷却流路６１ａ〜６１ｄの全てに対して調整弁６５ａ〜６５ｄが設けられるが、これに限られない。冷却流路６１ａ〜６１ｄの一部に対してのみ調整弁が設けられてもよい。
【０１３１】
また、上述した実施例５では、流量モニタ部７０Ｄが設けられるが、流量モニタ部７０Ｄに代えて、上述した実施例１による流量モニタ部７０が設けられてもよい。この場合、調整弁７６Ｄの開度の電子制御が不能であるが、調整弁６５ａ〜６５ｄを用いた上述の制御は依然として可能である。
【０１３２】
また、上述した実施例５は、上述した実施例２乃至４と組み合わせて実現することができる。例えば、ポンプ５４は２以上設けられてもよいし、流量モニタ部７０Ｄが無くされ、その代わりに、圧力センサ９２が設けられてもよい。また、流量モニタ部７０Ｄが無くされ、その代わりに、供給側の接続流路６２ａに流量計９４が設けられてもよい。
【０１３３】
以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。
【０１３４】
なお、以上の実施例に関し、さらに以下の付記を開示する。
［付記１］
冷却対象の複数の電子ユニットが収容される電子機器用の冷却制御装置であって、
前記複数の電子ユニットの冷却用の液体の冷媒がポンプから吐出され供給側のマニフォールドを介して複数の流路に供給されている状態において、前記複数の流路のうちの一の流路内における前記冷媒の流量を表すパラメータの検出値に基づいて、前記ポンプを制御するポンプ制御部を含む、冷却制御装置。
［付記２］
前記ポンプ制御部は、前記一の流路内における前記冷媒の流量が所定流量となるように、前記ポンプを制御する、付記１に記載の冷却制御装置。
［付記３］
前記複数の流路は、前記一の流路における前記冷媒の流量と、前記一の流路以外の流路における前記冷媒の流量とが、所定の比率になるように形成され、
前記所定の比率は、前記複数の電子ユニット間の消費電力の関係に相関する、付記２に記載の冷却制御装置。
［付記４］
前記複数の流路のうちの少なくとも一部の流路は、流量調整弁を含み、
前記流量調整弁を制御することで、前記所定の比率を変化させる弁制御部を更に含む、付記３に記載の冷却制御装置。
［付記５］
前記ポンプ制御部は、前記一の流路内に設けられる流量計の検出値を、前記パラメータの検出値として取得する、付記１〜４のうちのいずれか１項に記載の冷却制御装置。
［付記６］
前記複数の流路は、
前記複数の電子ユニットのそれぞれごとに設けられ、前記電子ユニットを通って戻り側のマニフォールドに接続される第１流路と、
前記複数の電子ユニットのうちのいずれを通ることなく前記戻り側のマニフォールドに接続される第２流路とを含み、
前記一の流路は、前記第２流路である、付記５に記載の冷却制御装置。
［付記７］
前記ポンプ制御部は、前記供給側のマニフォールド内の前記冷媒の圧力を検出する圧力センサの検出値を、前記パラメータの検出値として取得する、付記１〜４のうちのいずれか１項に記載の冷却制御装置。
［付記８］
前記ポンプ制御部は、前記ポンプの回転数を制御する、付記１〜７のうちのいずれか１項に記載の冷却制御装置。
［付記９］
ラックと、
前記ラックに収容される冷却対象の複数の電子ユニットと、
ポンプと、
前記ポンプから吐出される冷媒が供給される供給側のマニフォールドと、
戻り側のマニフォールドと、
前記供給側のマニフォールドと前記戻り側のマニフォールドとの間に設けられる複数の流路と、
前記複数の電子ユニットの冷却用の液体の冷媒が前記ポンプから吐出され前記供給側のマニフォールドを介して前記複数の流路に供給されている状態において、前記複数の流路のうちの一の流路内における前記冷媒の流量を表すパラメータの検出値に基づいて、前記ポンプを制御するポンプ制御部とを含む、電子機器。
［付記１０］
前記ポンプ制御部は、前記一の流路内における前記冷媒の流量が所定流量となるように、前記ポンプを制御する、付記９に記載の電子機器。
［付記１１］
前記一の流路内に設けられる流量計を更に含み、
前記ポンプ制御部は、前記流量計の検出値を、前記パラメータの検出値として取得する、付記９又は１０に記載の電子機器。
［付記１２］
前記複数の流路は、
前記複数の電子ユニットのそれぞれごとに設けられ、前記電子ユニットを通る第１流路と、
前記複数の電子ユニットのいずれも通らない第２流路とを含み、
前記一の流路は、前記第２流路である、付記１１に記載の電子機器。
［付記１３］
前記供給側のマニフォールド内の前記冷媒の圧力を検出する圧力センサを更に含み、
前記ポンプ制御部は、前記圧力センサの検出値を、前記パラメータの検出値として取得する、付記９又は１０に記載の電子機器。
［付記１４］
前記ポンプは、２つ以上設けられ、
前記ポンプ制御部は、前記一の流路内における前記冷媒の流量が所定流量となるように、２つ以上の前記ポンプを制御する、付記９に記載の電子機器。
［付記１５］
冷却対象の複数の電子ユニットが収容される電子機器用の冷却制御方法であって、
前記複数の電子ユニットの冷却用の液体の冷媒がポンプから吐出され供給側のマニフォールドを介して複数の流路に供給されている状態において、前記複数の流路のうちの一の流路内における前記冷媒の流量を表すパラメータの検出値に基づいて、前記ポンプを制御することを含む、コンピュータにより実行される冷却制御方法。
【符号の説明】
【０１３５】
１  電子機器
１Ａ〜１Ｄ  電子機器
１０  ラック
２０、２０Ａ〜２０Ｄ  水冷ユニット
２２  管路
３０、３０Ｄ  ブックシェル型装置
３１，３１Ｄ  電子ユニット
３１ａ〜３１ｄ、３１Ｄａ〜３１Ｄｄ  電子ユニット
３２  装置側制御部
３８  ラックマウントシャーシ
５０  熱交換器
５２  リザーバタンク
５４、５４Ａ  ポンプ
５６  供給側のマニフォールド
５８  戻り側のマニフォールド
５９ａ  流路
５９ｂ  流路
６０  水冷ユニット流路
６１ａ〜６１ｄ  冷却流路
６２ａ〜６２ｄ  供給側の接続流路
６３ａ〜６３ｄ  流路
６４ａ〜６４ｄ  戻り側の接続流路
６５ａ〜６５ｄ  調整弁
７０、７０Ｄ  流量モニタ部
７２  モニタ用制御流路
７４  流量計
７６、７６Ｄ  調整弁
８０，８０Ａ〜８０Ｄ  制御装置
８２，８２Ａ〜８２Ｃ  ポンプ回転数制御部
８４  センサ監視部
８６  調整弁制御部
９０  流量計
９２  圧力センサ
９４  流量計
３１０  放熱部
３２０  デバイス温度情報テーブル
８０３  流量センサ監視部
８０４  ポンプ制御部
８０６  信号生成部
９２１  水温計
９２２  水温計
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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