(57)【要約】【課題】本願が開示する技術は、一つの側面として、冷媒槽内の冷媒の冷却効率を高めることを目的とする。【解決手段】液浸冷却装置２０は、高発熱電子部品４６を浸す第１冷媒Ｗ１を収容する冷媒槽２４と、高発熱電子部品４６に設けられ、内部を流れる第２冷媒Ｗ２によって高発熱電子部品４６を冷却する液冷ジャケット５２と、冷媒槽２４に設けられ、第１冷媒Ｗ１に浸されるとともに、冷媒槽２４の外から液冷ジャケット５２に第２冷媒Ｗ２を供給する供給配管５４Ａと、冷媒槽２４に設けられ、第１冷媒Ｗ１に浸されるとともに、液冷ジャケット５２の内部を流れた第２冷媒Ｗ２を冷媒槽２４の外に排出する排出配管５４Ｂと、冷媒槽２４内の第１冷媒Ｗ１を流動させる液流発生器６０と、を備える。【選択図】図２
2018018857.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子装置を浸す第１冷媒を収容する冷媒槽と、
前記電子装置に設けられ、内部を流れる第２冷媒によって前記電子装置を冷却する液冷ジャケットと、
前記冷媒槽に設けられ、第１冷媒に浸されるとともに、前記冷媒槽の外から前記液冷ジャケットに第２冷媒を供給する供給配管と、
前記冷媒槽に設けられ、第１冷媒に浸されるとともに、前記液冷ジャケットの内部を流れた第２冷媒を前記冷媒槽の外に排出する排出配管と、
前記冷媒槽内の第１冷媒を流動させる流動部と、
を備える液浸冷却装置。
【請求項２】
前記流動部は、前記冷媒槽内に設けられ、第１冷媒を流動させる液流発生器を有する、
請求項１に記載の液浸冷却装置。
【請求項３】
前記液流発生器は、前記供給配管及び前記排出配管の少なくとも一方へ向けて第１冷媒を流動させる、
請求項２に記載の液浸冷却装置。
【請求項４】
前記液流発生器は、前記冷媒槽の下部に配置され、第１冷媒を上方へ流動させる、
請求項２又は請求項３に記載の液浸冷却装置。
【請求項５】
前記供給配管及び前記排出配管は、前記液流発生器の上方に配置される、
請求項２〜請求項４の何れか１項に記載の液浸冷却装置。
【請求項６】
前記流動部は、
前記冷媒槽に両端部が接続される第１冷媒循環配管と、
前記第１冷媒循環配管に設けられ、前記第１冷媒循環配管内の第１冷媒を前記第１冷媒循環配管の一端部を介して前記冷媒槽へ送る流動ポンプと、
を有する、
請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の液浸冷却装置。
【請求項７】
前記第１冷媒循環配管の前記一端部は、前記供給配管及び前記排出配管よりも下方で前記冷媒槽に接続され、
前記第１冷媒循環配管の他端部は、前記供給配管及び前記排出配管よりも上方で前記冷媒槽に接続される、
請求項６に記載の液浸冷却装置。
【請求項８】
前記液浸冷却装置はさらに、
前記排出配管と前記供給配管とを接続する接続配管と、
前記接続配管に設けられ、前記接続配管内を流れる第２冷媒を冷却する冷媒冷却器と、
を備える、
請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の液浸冷却装置。
【請求項９】
電子装置と、
前記電子装置を浸す第１冷媒を収容する冷媒槽と、
前記電子装置に設けられ、内部を流れる第２冷媒によって前記電子装置を冷却する液冷ジャケットと、
前記冷媒槽に設けられ、第１冷媒に浸されるとともに、前記冷媒槽の外から前記液冷ジャケットに第２冷媒を供給する供給配管と、
前記冷媒槽に設けられ、第１冷媒に浸されるとともに、前記液冷ジャケットの内部を流れた第２冷媒を前記冷媒槽の外に排出する排出配管と、
前記冷媒槽内の第１冷媒を流動させる流動部と、
を備える液浸冷却システム。
【請求項１０】
電子装置を浸す第１冷媒を収容する冷媒槽と、前記電子装置に設けられ、内部を流れる第２冷媒によって前記電子装置を冷却する液冷ジャケットと、を有する液浸冷却装置の制御方法において、
前記冷媒槽に設けられるとともに第１冷媒に浸された供給配管が、前記冷媒槽の外から前記液冷ジャケットに第２冷媒を供給し、
前記冷媒槽に設けられるとともに第１冷媒に浸された排出配管が、前記液冷ジャケットの内部を流れた第２冷媒を前記冷媒槽の外に排出し、
前記液浸冷却装置が備える流動部が、前記冷媒槽内の第１冷媒を流動させる液浸冷却装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願が開示する技術は、液浸冷却装置、液浸冷却システム、及び液浸冷却装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷媒槽内の冷媒に電子部品を浸した状態で、当該電子部品を冷却する液浸冷却装置がある（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００３】
また、冷媒槽内の冷媒に浸された電子部品を、水冷ジャケットで冷却する液浸冷却装置がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１６９０３９号公報
【特許文献２】特表２０１１−５１８３９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の液浸冷却装置では、水冷ジャケットに冷却水を供給する配管が、冷媒槽内の冷媒に浸される。そして、配管内を流れる冷却水によって、冷媒槽内の冷媒が冷却される。
【０００６】
しかしながら、冷媒槽内の冷媒を冷却するためには、さらなる改善の余地がある。
【０００７】
本願が開示する技術は、一つの側面として、冷媒槽内の冷媒の冷却効率を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願が開示する技術では、液浸冷却装置は、冷媒槽と、液冷ジャケットと、供給配管と、排出配管と、流動部とを備える。冷媒槽は、電子装置を浸す第１冷媒を収容する。液冷ジャケットは、電子装置に設けられ、内部を流れる第２冷媒によって電子装置を冷却する。供給配管は、冷媒槽に設けられ、第１冷媒に浸されるとともに、冷媒槽の外から液冷ジャケットに第２冷媒を供給する。排出配管は、冷媒槽に設けられ、第１冷媒に浸されるとともに、液冷ジャケットの内部を流れた第２冷媒を冷媒槽の外に排出する。流動部は、冷媒槽内の第１冷媒を流動させる。
【発明の効果】
【０００９】
本願が開示する技術によれば、一つの側面として、冷媒槽内の冷媒の冷却効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、第１実施形態に係る液浸冷却装置が収容されたラックを示す斜視図である。
【図２】図２は、図１の２−２線断面図である。
【図３】図３は、第２実施形態に係る液浸冷却装置を示す図２に相当する断面図である。
【図４】図４は、実施例に係る液浸冷却装置の解析モデルを示す斜視図である。
【図５】図５は、図４の５−５線断面図である。
【図６】図６は、比較例に係る液浸冷却装置の解析モデルを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
[第１実施形態]
以下、本願が開示する技術の第１実施形態について説明する。
【００１２】
（ラック）
図１に示されるように、第１実施形態に係る液浸冷却装置２０は、ラック１０に収容される。ラック１０には、複数の液浸冷却装置２０がラック１０の高さ方向に収容される。このラック１０は、箱状に形成される。また、ラック１０の前面１０Ｆ側には、液浸冷却装置２０を収容する収容口１２が形成される。さらに、ラック１０の収容口１２の両側には、一対の支柱１４が設けられる。
【００１３】
各支柱１４には、複数の取付孔１６が形成される。複数の取付孔１６は、支柱１４の長手方向に配列される。各取付孔１６には、ボルト等の固定具１８が挿入可能される。この固定具１８によって、後述する液浸冷却装置２０の筐体２２が一対の支柱１４にそれぞれ固定される。
【００１４】
なお、ラック１０の後面１０Ｒ側には、図示しない一対の支柱が設けられる。一対の支柱は、一対の支柱１４と同様の構成とされる。この一対の支柱には、図示しない固定具によって液浸冷却装置２０の筐体２２が固定される。
【００１５】
（液浸冷却装置）
図２に示されるように、液浸冷却装置２０は、後述する情報処理装置４０を冷却する装置である。この液浸冷却装置２０は、筐体２２と、液冷ユニット５０と、液流発生器６０とを備える。なお、本実施形態では、液浸冷却装置２０と情報処理装置４０とによって液浸冷却システムが構成される。
【００１６】
筐体２２は、冷媒槽２４と、設備室３２とを有する。冷媒槽２４と設備室３２とは、壁部３４を隔てて隣接して配置される。つまり、壁部３４は、冷媒槽２４と設備室３２とを仕切る仕切壁部とされる。
【００１７】
冷媒槽２４は、第１冷媒Ｗ１を収容する密閉容器（水密容器）とされる。この冷媒槽２４は、槽本体部２６と、蓋部２８とを有する。槽本体部２６は、上方が開口された箱状の容器とされる。この槽本体部２６の上端には、収容口２７が形成される。
【００１８】
筐体２２の蓋部２８は、平板状に形成される。この蓋部２８によって、槽本体部２６の収容口２７が開閉される。また、槽本体部２６の収容口２７の周縁部には、図示しないシール材が設けられる。このシール材によって、蓋部２８と収容口２７の周縁部との隙間が密閉される。
【００１９】
冷媒槽２４には、第１冷媒Ｗ１が収容（貯留）される。第１冷媒Ｗ１は、収容口２７から槽本体部２６に収容される。また、第１冷媒Ｗ１は、電気絶縁性及び熱伝導性を有する不活性の液体（液状冷媒）とされる。この第１冷媒Ｗ１としては、例えば、不活性のフッ素系液体（例えば、フロリナート（登録商標）又はノベック（登録商標）等）が用いられる。
【００２０】
（電子装置）
冷媒槽２４内には、情報処理装置４０が収容される。情報処理装置４０は、収容口１２から冷媒槽２４内に収容される。この情報処理装置４０は、第１冷媒Ｗ１に浸けられた状態で、冷媒槽２４内に収容される。
【００２１】
情報処理装置４０は、基板４２と、電源ユニット４８とを有する。基板４２は、例えば、矩形状のプリント回路基板とされる。この基板４２には、低発熱電子部品４４及び高発熱電子部品４６が実装される。各高発熱電子部品４６及び低発熱電子部品４４は、電力を消費することにより発熱する。電源ユニット４８は、基板４２と電気的に接続される。この電源ユニット４８は、例えば、基板４２に電力を供給する。
【００２２】
ここで、低発熱電子部品４４には、例えば、メモリ等の半導体記憶装置等が含まれる。一方、高発熱電子部品４６には、例えば、Central Processing Unit（ＣＰＵ）等の演算処理装置等が含まれる。この高発熱電子部品４６は、低発熱電子部品４４よりも単位時間当たりの発熱量が大きい。また、高発熱電子部品４６には、後述する液冷ジャケット５２が設けられる。なお、低発熱電子部品４４及び高発熱電子部品４６は、電子部品の一例であり、情報処理装置及び電子部品は電子装置に含まれる。すなわち、電子装置は、情報処理装置だけでなく、半導体記憶装置や演算処理装置等の電子部品も含む概念である。
【００２３】
（液冷ユニット）
高発熱電子部品４６は、液冷ユニット５０によって冷却される。液冷ユニット５０は、液冷ジャケット５２と、冷媒冷却器５６と、第２冷媒循環配管５４と、ポンプ５８とを有する。
【００２４】
液冷ジャケット５２は、例えば、高発熱電子部品４６に装着される液冷ヒートシンクとされる。この液冷ジャケット５２は、冷媒冷却器５６から第２冷媒循環配管５４を介して供給された第２冷媒Ｗ２と高発熱電子部品４６とを熱交換させることにより、高発熱電子部品４６を冷却する。なお、図２示される矢印ａは、第２冷媒Ｗ２の流れを示す。
【００２５】
具体的には、液冷ジャケット５２は、第１冷媒Ｗ１に浸けられた状態で、冷媒槽２４内に収容される。また、液冷ジャケット５２は、高発熱電子部品４６の上方に、当該高発熱電子部品４６と熱交換可能に配置される。この液冷ジャケット５２は、例えば、図示しないビス等によって基板４２に固定される。
【００２６】
液冷ジャケット５２は、図示しない内部流路を有する。この内部流路には、第２冷媒循環配管５４を介して第２冷媒Ｗ２が供給される。第２冷媒循環配管５４は、供給配管５４Ａ、排出配管５４Ｂ、及び接続配管５４Ｃを有する。供給配管５４Ａ、排出配管５４Ｂ、接続配管５４Ｃは、例えば、銅又はステンレス等の熱伝導性を有する金属管によって形成される。
【００２７】
供給配管５４Ａは、冷媒槽２４の下部２４Ｌに、第１冷媒Ｗ１に浸けられた状態で配置される。また、供給配管５４Ａは、横にされた状態で配置される。この供給配管５４Ａは、液冷ジャケット５２の側面から壁部３４側へ延出し、壁部３４を貫通する。なお、壁部３４と供給配管５４Ａとの隙間は、図示しないシール材によって密閉される。
【００２８】
排出配管５４Ｂは、冷媒槽２４の上部２４Ｕに、第１冷媒に浸けられた状態で配置される。この排出配管５４Ｂは、縦管部５４Ｂ１と、横管部５４Ｂ２とを有する。縦管部５４Ｂ１は、縦にされた状態で配置される。この縦管部５４Ｂ１は、液冷ジャケット５２の上面から上方へ延出する。
【００２９】
一方、横管部５４Ｂ２は、横にされた状態で配置される。この横管部５４Ｂ２は、縦管部５４Ｂ１の上端部から壁部３４側へ延出し、壁部３４を貫通する。また、横管部５４Ｂ２は、供給配管５４Ａよりも上方に配置される。換言すると、供給配管５４Ａは、排出配管５４Ｂの横管部５４Ｂ２よりも下方に配置される。この横管部５４Ｂ２には、接続配管５４Ｃが接続される。なお、壁部３４と排出配管５４Ｂとの隙間は、図示しないシール材によって密閉される。
【００３０】
接続配管５４Ｃは、設備室３２に配置される。つまり、接続配管５４Ｃは、冷媒槽２４の外に設けられる。この接続配管５４Ｃは、排出配管５４Ｂと供給配管５４Ａとを接続する。また、接続配管５４Ｃには、冷媒冷却器５６が設けられる。
【００３１】
冷媒冷却器５６は、接続配管５４Ｃを流れる第２冷媒Ｗ２を冷却する冷凍機又は冷却塔（チラー）とされる。また、接続配管５４Ｃには、ポンプ５８が設けられる。ポンプ５８は、作動することにより、接続配管５４Ｃ内の第２冷媒Ｗ２を供給配管５４Ａへ送る。このポンプ５８によって、第２冷媒Ｗ２が第２冷媒循環配管５４を矢印ａ方向に循環する。なお、ポンプ５８の配置は、適宜変更可能である。
【００３２】
ここで、第２冷媒Ｗ２としては、第１冷媒Ｗ１よりも熱伝導率が高い液体（液状冷媒）とされる。この第１冷媒Ｗ１としては、例えば、水、グリセリン、エチレングリコール、酢酸、オリーブ油、シリコーンオイル、スピンドル油、又はエーテル等が用いられる。
【００３３】
（液流発生器）
冷媒槽２４には、液流発生器６０が設けられる。液流発生器６０は、冷媒槽２４の下部２４Ｌに、第１冷媒Ｗ１に浸された状態で収容される。この液流発生器６０は、例えば、第１冷媒Ｗ１を所定方向に送出する液中ポンプ（水中ポンプ）又は液中ファン（水中ファン）とされる。
【００３４】
液流発生器６０は、供給配管５４Ａ及び排出配管５４Ｂの横管部５４Ｂ２の下方に配置される。また、液流発生器６０は、第１冷媒Ｗ１の流動方向（送出方向）を上方として配置される。この液流発生器６０が作動すると、矢印Ｆで示されるように、冷媒槽２４内の第１冷媒Ｗ１が流動し、第１冷媒Ｗ１が攪拌される。
【００３５】
次に、第１実施形態の作用について説明する。
【００３６】
図２に示されるように、第１実施形態によれば、液浸冷却装置２０は、第１冷媒Ｗ１を収容する冷媒槽２４を備える。この冷媒槽２４内の第１冷媒Ｗ１に、情報処理装置４０が浸される。これにより、第１冷媒Ｗ１によって、情報処理装置４０の基板４２、低発熱電子部品４４、高発熱電子部品４６、及び電源ユニット４８が冷却される。
【００３７】
また、液浸冷却装置２０は、液冷ユニット５０を備える。液冷ユニット５０は、液冷ジャケット５２、冷媒冷却器５６、第２冷媒循環配管５４、及びポンプ５８を有する。このポンプ５８が作動すると、冷媒冷却器５６で冷却された第２冷媒Ｗ２が、接続配管５４Ｃ及び供給配管５４Ａを介して液冷ジャケット５２の内部流路に供給される。そして、液冷ジャケット５２の内部流路を流れる第２冷媒Ｗ２と高発熱電子部品４６とが熱交換することにより、高発熱電子部品４６が冷却される。
【００３８】
液冷ジャケット５２の内部流路を流れた第２冷媒Ｗ２は、排出配管５４Ｂ及び接続配管５４Ｃを介して冷媒冷却器５６に供給され、冷媒冷却器５６によって冷却される。冷媒冷却器５６によって冷却された第２冷媒Ｗ２は、前述したように、ポンプ５８により接続配管５４Ｃ及び供給配管５４Ａを介して液冷ジャケット５２の内部流路に供給される。つまり、第２冷媒Ｗ２が、冷媒冷却器５６と液冷ジャケット５２との間で循環される。これにより、冷媒冷却器５６で冷却された第２冷媒Ｗ２によって、高発熱電子部品４６を継続的に冷却することができる。
【００３９】
さらに、供給配管５４Ａ及び排出配管５４Ｂは、冷媒槽２４内の第１冷媒Ｗ１に浸される。これらの供給配管５４Ａ及び排出配管５４Ｂ内を流れる第２冷媒Ｗ２が第１冷媒Ｗ１と熱交換することにより、第１冷媒Ｗ１が冷却される。したがって、情報処理装置４０の冷却効率が高められる。
【００４０】
しかも、液浸冷却装置２０には、液流発生器６０が設けられる。この液流発生器６０が作動すると、図２に矢印Ｆで示されるように、冷媒槽２４内の第１冷媒Ｗ１が上方へ流動し、第１冷媒Ｗ１が攪拌される。これにより、供給配管５４Ａ及び排出配管５４Ｂ内を流れる第２冷媒Ｗ２と第１冷媒Ｗ１との熱交換が促進される。つまり、本実施形態に係る液浸冷却装置の制御方法では、液流発生器６０によって冷媒槽２４内の第１冷媒Ｗ１を流動させながら、供給配管５４Ａ及び排出配管５４Ｂ内を流れる第２冷媒Ｗ２によって第１冷媒Ｗ１を冷却する。したがって、第１冷媒Ｗ１の冷却効率が高められる。
【００４１】
また、液流発生器６０は、矢印Ｆで示されるように、上方に向けて第１冷媒Ｗ１を流動させる。つまり、液流発生器６０は、第１冷媒Ｗ１を供給配管５４Ａ及び排出配管５４Ｂに向けて流動させる。これにより、供給配管５４Ａ及び排出配管５４Ｂ内を流れる第２冷媒Ｗ２と第１冷媒Ｗ１との熱交換がさらに促進される。
【００４２】
さらに、液流発生器６０は、冷媒槽２４の下部２４Ｌに配置される。ここで、情報処理装置４０によって第１冷媒Ｗ１が加熱されると、第１冷媒Ｗ１が上昇し、第１冷媒Ｗ１に対流が発生する。そのため、冷媒槽２４の上部２４Ｕの第１冷媒Ｗ１の温度が、冷媒槽２４の下部２４Ｌの第１冷媒Ｗ１の温度よりも高くなり易い。
【００４３】
そこで、本実施形態では、液流発生器６０によって冷媒槽２４の下部２４Ｌの第１冷媒Ｗ１を上方へ流動させ、冷媒槽２４の上部２４Ｕの第１冷媒Ｗ１の温度を下げる。これにより、第１冷媒Ｗ１の冷却効率がさらに高められる。
【００４４】
また、供給配管５４Ａ及び排出配管５４Ｂは、銅又はステンレス等の金属管で形成される。これにより、本実施形態では、供給配管５４Ａ及び排出配管５４Ｂが樹脂管で形成された場合と比較して、第２冷媒Ｗ２と第１冷媒Ｗ１との熱交換効率が高くなる。したがって、第１冷媒Ｗ１を効率的に冷却することができる。
【００４５】
このように本実施形態では、液冷ジャケット５２の内部を流れる第２冷媒Ｗ２によって高発熱電子部品４６を冷却しつつ、供給配管５４Ａ及び排出配管５４Ｂ内を流れる第２冷媒Ｗ２によって第１冷媒Ｗ１を冷却することができる。したがって、情報処理装置４０の冷却効率を高めることができる。
【００４６】
また、本実施形態では、低発熱電子部品４４及び高発熱電子部品４６のうち、発熱量が多い高発熱電子部品４６を液冷ジャケット５２によって冷却する。したがって、情報処理装置４０を効率的に冷却することができる。
【００４７】
さらに、液冷ジャケット５２によって高発熱電子部品４６等を冷却することにより、情報処理装置４０を所定温度以下に冷却するための第１冷媒Ｗ１の量が低減される。また、第２冷媒Ｗ２には、第１冷媒Ｗ１よりも安価で、かつ、熱伝導率が高い水等の冷媒を用いることができる。したがって、第１冷媒Ｗ１及び第２冷媒Ｗ２のコストを削減することができる。
【００４８】
また、冷媒冷却器５６は、液浸冷却装置２０の設備室３２に収容される。これにより、本実施形態では、冷媒冷却器５６を液浸冷却装置２０の外部、すなわち冷媒冷却器５６をラック１０の外部に設置する場合と比較して、接続配管５４Ｃの長さを短くすることができる。この結果、ポンプ５８の小型化を図ることもできる。
【００４９】
さらに、ラック１０には、複数の液浸冷却装置２０が収容可能とされる。したがって、液浸冷却装置２０の数を容易に増加することができる。また、複数の液浸冷却装置２０は、ラック１０の高さ方向に配列される。したがって、液浸冷却装置２０の水平方向の設置スペースを低減することができる。
【００５０】
[第１実施形態の変形例]
次に、第１実施形態の変形例について説明する。
【００５１】
冷媒槽２４に対する液流発生器６０の配置、及び液流発生器６０の第１冷媒Ｗ１の流動方向は、変更可能である。したがって、液流発生器は、例えば、冷媒槽２４の下部２４Ｌに、第１冷媒Ｗ１の流動方向を横方向又は斜め方向にした状態で配置されても良い。また、液流発生器は、例えば、冷媒槽２４の上部２４Ｕに、第１冷媒Ｗ１の流動方向を下方にした状態で配置されても良い。
【００５２】
また、液流発生器６０は、第１冷媒Ｗ１の流動方向を供給配管５４Ａ及び排出配管５４Ｂの少なくとも一方へ向けて配置されても良い。さらに、液流発生器６０は、第１冷媒Ｗ１の流動方向を供給配管５４Ａ及び排出配管５４Ｂに向けずに配置されても良い。
【００５３】
[第２実施形態]
次に、第２実施形態について説明する。なお、第２実施形態において、第１実施形態と同じ構成の部材等には、第１実施形態と同じ符号を付して説明を省略する。
【００５４】
（液浸冷却装置）
図３に示されるように、第２実施形態に係る記載の液浸冷却装置７０は、第１冷媒循環配管７２と、流動ポンプ７４とを有する。
【００５５】
（第１冷媒循環配管）
第１冷媒循環配管７２は、冷媒槽２４内の第１冷媒Ｗ１を循環させる循環配管である。この第１冷媒循環配管７２は、筐体２２の設備室３２に収容される。また、第１冷媒循環配管７２の一端部７２Ａは、冷媒槽２４の下部２４Ｌに接続される。一方、第１冷媒循環配管７２の他端部７２Ｂは、冷媒槽２４の上部２４Ｕに接続される。
【００５６】
より具体的には、第１冷媒循環配管７２の一端部７２Ａは、供給配管５４Ａ及び排出配管５４Ｂよりも下方で冷媒槽２４の壁部３４に接続される。一方、第１冷媒循環配管７２の他端部７２Ｂは、供給配管５４Ａ及び排出配管５４Ｂよりも上方で、冷媒槽２４の壁部３４に接続される。
【００５７】
なお、第１冷媒循環配管７２と壁部３４との隙間は、図示しないシール材等によって密閉される。
【００５８】
（流動ポンプ）
図３に示されるように、第１冷媒循環配管７２には、流動ポンプ７４が設けられる。流動ポンプ７４は、作動することにより、第１冷媒循環配管７２内の第１冷媒Ｗ１を第１冷媒循環配管７２の一端部７２Ａへ送出する液中ポンプ（水中ポンプ）とされる。この流動ポンプ７４が作動すると、冷媒槽２４内の第１冷媒Ｗ１が第１冷媒循環配管７２を介して循環される。
【００５９】
次に、第２実施形態の作用について説明する。
【００６０】
図３に示されるように、流動ポンプ７４が作動すると、矢印ｂ１で示されるように、第１冷媒循環配管７２内の第１冷媒Ｗ１が第１冷媒循環配管７２の一端部７２Ａを介して冷媒槽２４の下部２４Ｌに供給される。一方、第１冷媒循環配管７２の他端部７２Ｂには、矢印ｂ２で示されるように、冷媒槽２４の上部２４Ｕの第１冷媒Ｗ１が供給される。これにより、冷媒槽２４内の第１冷媒Ｗ１が、第１冷媒循環配管７２を介して循環される。つまり、冷媒槽２４内の第１冷媒Ｗ１が流動する。この結果、冷媒槽２４内の第１冷媒Ｗ１と供給配管５４Ａ及び排出配管５４Ｂ内を流れる第２冷媒Ｗ２との熱交換が促進される。したがって、第１冷媒Ｗ１の冷却効率が高められる。
【００６１】
また、第１冷媒循環配管７２の一端部７２Ａは、供給配管５４Ａ及び排出配管５４Ｂよりも下方で冷媒槽２４に接続される。一方、第１冷媒循環配管７２の他端部７２Ｂは、供給配管５４Ａ及び排出配管５４Ｂよりも上方で、冷媒槽２４に接続される。
【００６２】
これにより、第１冷媒循環配管７２の一端部７２Ａから冷媒槽２４に供給された第１冷媒Ｗ１が、供給配管５４Ａ及び排出配管５４Ｂと熱交換し易くなる。したがって、第１冷媒Ｗ１の冷却効率がさらに高められる。
【００６３】
また、前述したように、情報処理装置４０によって第１冷媒Ｗ１が加熱されると、第１冷媒Ｗ１が上昇し、第１冷媒Ｗ１に対流が発生する。そのため、冷媒槽２４の上部２４Ｕの第１冷媒Ｗ１の温度が、冷媒槽２４の下部２４Ｌの第１冷媒Ｗ１の温度よりも高くなり易い。
【００６４】
これに対して本実施形態では、冷媒槽２４の上部２４Ｕの第１冷媒Ｗ１が、第１冷媒循環配管７２を介して冷媒槽２４の下部２４Ｌに供給される。冷媒槽２４の下部２４Ｌに供給された第１冷媒Ｗ１は、供給配管５４Ａ及び排出配管５４Ｂ内を流れる第２冷媒Ｗ２と熱交換し、冷却される。したがって、本実施形態では、第１冷媒循環配管７２の一端部７２Ａ及び他端部７２Ｂの両方が、冷媒槽２４の上部２４Ｕ又は下部２４Ｌに接続される場合と比較して、第１冷媒Ｗ１の冷却効率が高められる。
【００６５】
[第２実施形態の変形例]
次に、第２実施形態の変形例について説明する。
【００６６】
流動ポンプ７４は、第１冷媒循環配管７２内の第１冷媒Ｗ１を第１冷媒循環配管７２の他端部７２Ｂへ送出するように、第１冷媒循環配管７２に設けられても良い。
【００６７】
また、冷媒槽２４に対する第１冷媒循環配管７２の一端部７２Ａ及び他端部７２Ｂの接続位置は、変更可能である。したがって、例えば、冷媒槽２４の下部２４Ｌに、第１冷媒循環配管７２の一端部７２Ａ及び他端部７２Ｂの両方が接続されても良いし、冷媒槽２４の上部２４Ｕに、第１冷媒循環配管７２の一端部７２Ａ及び他端部７２Ｂの両方が接続されても良い。
【００６８】
また、第１冷媒循環配管７２の一端部７２Ａ及び他端部７２Ｂは、冷媒槽２４内へ延出されても良い。
【００６９】
また、第１冷媒循環配管７２には、当該第１冷媒循環配管７２内を流れる第１冷媒Ｗ１を冷却する冷媒冷却器が設けられても良い。
【００７０】
[第１，第２実施形態に共通の変形例]
次に、第１実施形態及び第２実施形態に共通の変形例について説明する。なお、以下では、第１実施形態を例に各種の変形例について説明するが、これらの変形例は、第２実施形態にも適宜適用可能である。
【００７１】
上記第１実施形態では、高発熱電子部品４６に液冷ジャケット５２が設けられる。しかし、液冷ジャケット５２は、低発熱電子部品４４、電源ユニット４８、又はＨＤＤ等の電子部品に設けられても良い。
【００７２】
また、上記第１実施形態では、排出配管５４Ｂから冷媒冷却器５６に第２冷媒Ｗ２が供給される。しかし、排出配管５４Ｂ以外の供給源から冷媒冷却器５６に第２冷媒Ｗ２が供給されても良い。さらに、例えば、第２冷媒の供給源から供給される第２冷媒の温度が所定値よりも低い場合は、冷媒冷却器５６は、省略可能である。
【００７３】
また、上記第１実施形態では、ポンプ５８によって第２冷媒Ｗ２が供給配管５４Ａに供給される。しかし、例えば、第２冷媒Ｗ２は、ポンプ５８ではなく、冷媒槽２４よりも高い位置に設置された貯留槽から供給配管５４Ａに供給されても良い。
【００７４】
また、上記第１実施形態では、第２冷媒Ｗ２の熱伝導率が、第１冷媒Ｗ１の熱伝導率よりも高くされる。しかし、第２冷媒Ｗ２の熱伝導率は、第１冷媒Ｗ１の熱伝導率以下でも良い。
【００７５】
また、上記第１実施形態の液浸冷却装置２０は、サーバ装置、ストレージ装置、及び通信装置等の種々の電子装置を冷却することができる。また、冷媒槽２４には、少なくとも一つの電子装置を収容することができる。
【００７６】
また、上記第１実施形態に係る液浸冷却装置２０に、第２実施形態の第１冷媒循環配管７２及び流動ポンプ７４が組み合わされても良い。
【００７７】
また、上記第１実施形態の液浸冷却装置２０は、ラック１０に収容される。しかし、液浸冷却装置は、例えば、床等に設置されても良い。
【００７８】
[解析]
次に、液浸冷却装置の冷却性能の解析について説明する。
【００７９】
本解析では、実施例に係る液浸冷却装置の冷却性能、及び比較例に係る液浸冷却装置の冷却性能を解析した。
【００８０】
（実施例に係る液浸冷却装置）
図４及び図５に示されるように、実施例に係る液浸冷却装置８０の解析モデルは、冷媒槽８２と、冷媒循環装置８４と、液冷ジャケット８６とを備える。冷媒槽８２には、第１冷媒Ｗ１が収容される。冷媒循環装置８４は、冷媒槽８２に第１冷媒Ｗ１を供給する供給口８４Ａと、冷媒槽８２から排出された第１冷媒Ｗ１を回収する排出口８４Ｂとを有する。なお、図４に示される矢印Ｖは、第１冷媒Ｗ１の流れを示す。
【００８１】
また、冷媒循環装置８４は、図５に示されるように、液冷ジャケット８６の供給口８６Ａに第２冷媒Ｗ２を供給するとともに、液冷ジャケット８６の排出口８６Ｂから排出された第２冷媒Ｗ２を回収する。なお、冷媒循環装置８４は、流動部の一例である。また、図４示される矢印ａは、第２冷媒Ｗ２の流れを示す。
【００８２】
図４に示されるように、冷媒槽８２には、電子装置９０が収容される。電子装置９０は、第１冷媒Ｗ１に浸けられる。この電子装置９０は、演算処理装置としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）モジュール９２、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）９４、メモリとしてのＤＩＭＭ（Dual Inline Memory Module）９６、電源ユニットとしてのＰＳＵ（Power Supply Unit）９８、入出力カードとしてのＩ／Ｆ（Interface）カード１０２、システムボード（基板）１０４、及び図示しないＲＡＩＤカードを有する。
【００８３】
（比較例に係る液浸冷却装置）
図６に示されるように、比較例に係る液浸冷却装置１１０の解析モデルは、冷媒槽１１２を備える。冷媒槽１１２には、第１冷媒Ｗ１が収容される。また、冷媒槽１１２は、第１冷媒Ｗ１が供給される供給口１１２Ａと、第１冷媒Ｗ１を排出する排出口１１２Ｂとを有する。なお、図６に示される矢印Ｖは、第１冷媒Ｗ１の流れを示す。
【００８４】
冷媒槽１１２には、電子装置１２０が収容される。電子装置１２０は、第１冷媒Ｗ１に浸けられる。この電子装置１２０は、ＣＰＵモジュール１２２、ＨＤＤ１２４、ＤＩＭＭ１２６、ＰＳＵ１２８、Ｉ／Ｆカード１３２、システムボード１３４、シャーシ１３６、及び図示しないＲＡＩＤカードを有する。
【００８５】
なお、表１には、実施例及び比較例に係る液浸冷却装置８０，１１０の共通部品の詳細が示される。また、表２には、実施例に係る液浸冷却装置８０の固有部品の詳細が示される。また、表３には、比較例に係る液浸冷却装置１１０の固有部品の詳細が示される。さらに、表４には、各種電子部品の発熱量が示される。
【００８６】
また、表５には、実施例及び比較例における冷媒槽８２，１１２の第１冷媒Ｗ１の収容量（使用量）がそれぞれ示される。また、表６には、第１冷媒Ｗ１及び第２冷媒Ｗ２の物性値が示される。なお、図６に示されるように、第１冷媒Ｗ１の各物性値には、第１冷媒Ｗ１の温度が２５℃の場合の物性値が設定される。これと同様に、第２冷媒Ｗ２の各物性値には、第２冷媒Ｗ２が２１℃の場合の物性値が設定される。さらに、表７には、第１冷媒Ｗ１及び第２冷媒Ｗ２の供給温度等の設定値が示される。
【００８７】
【表１】
2018018857.tif 000003
【００８８】
【表２】
2018018857.tif 000004
【００８９】
【表３】
2018018857.tif 000005
【００９０】
【表４】
2018018857.tif 000006
【００９１】
【表５】
2018018857.tif 000007
【００９２】
【表６】
2018018857.tif 000008
【００９３】
【表７】
2018018857.tif 000009
【００９４】
（解析結果）
表８には、実施例及び比較例に係る液浸冷却装置８０，１００のＣＰＵ（ＣＰＵモジュール９２，１２２）、ＤＩＭＭ９６，１２６、及びＨＤＤ９４，１２４、第１冷媒Ｗ１の排出口８４Ｂ，１１２Ｂ、及び第２冷媒Ｗ２の排出口８６Ｂの解析温度が示される。表８に示されるように、実施例に係る液浸冷却装置８０の方が、比較例に係る液浸冷却装置１１０よりもＣＰＵ（ＣＰＵモジュール９２）、ＤＩＭＭ９６、及びＨＤＤ９４の解析温度の最小値が小さい。
【００９５】
【表８】
2018018857.tif 000010
【００９６】
また、表８に示されるように、実施例に係る液浸冷却装置８０では、第１冷媒Ｗ１の排出口８４Ｂの温度の最小値（１９．５℃）が、第１冷媒Ｗ１の供給温度（２０℃）よりも低い。これは、液冷ジャケット８６を流れる第２冷媒Ｗ２によって、冷媒槽８２内を流動する第１冷媒Ｗ１が冷却されたためと考えられる。
【００９７】
また、表５に示されるように、実施例に係る冷媒槽８２の第１冷媒Ｗ１の収容量は、比較例に係る冷媒槽１１２の第１冷媒Ｗ１の収容量よりも少ない。このことから、実施例に係る液浸冷却装置８０では、ＣＰＵ（ＣＰＵモジュール９２）、ＤＩＭＭ９６、及びＨＤＤ９４の冷却性能を確保しつつ、第１冷媒Ｗ１の使用量が低減されることが分かる。
【００９８】
また、表５から、比較例に係る冷媒槽１１２の体積に対する実施例に係る冷媒槽８２の体積の比（体積比＝実施例の冷媒槽の体積／比較例の冷媒槽の体積）を算出すると、８７．２％となる。つまり、実施例に係る冷媒槽８２の方が比較例に係る冷媒槽１１２よりも小さい。したがって、実施例に係る液浸冷却装置８０では、比較例に係る液浸冷却装置１１０と比較して、液浸冷却装置８０の小型化を図ることができる。
【００９９】
以上、本願が開示する技術の一実施形態について説明したが、本願が開示する技術は上記の実施形態に限定されるものでない。また、上記実施形態及び各種の変形例を適宜組み合わせて用いても良いし、本願が開示する技術の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【０１００】
なお、以上の実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
【０１０１】
（付記１）
電子装置を浸す第１冷媒を収容する冷媒槽と、
前記電子装置に設けられ、内部を流れる第２冷媒によって前記電子装置を冷却する液冷ジャケットと、
前記冷媒槽に設けられ、第１冷媒に浸されるとともに、前記冷媒槽の外から前記液冷ジャケットに第２冷媒を供給する供給配管と、
前記冷媒槽に設けられ、第１冷媒に浸されるとともに、前記液冷ジャケットの内部を流れた第２冷媒を前記冷媒槽の外に排出する排出配管と、
前記冷媒槽内の第１冷媒を流動させる流動部と、
を備える液浸冷却装置。
（付記２）
前記流動部は、前記冷媒槽内に設けられ、第１冷媒を流動させる液流発生器を有する、
付記１に記載の液浸冷却装置。
（付記３）
前記液流発生器は、前記供給配管及び前記排出配管の少なくとも一方へ向けて第１冷媒を流動させる、
付記２に記載の液浸冷却装置。
（付記４）
前記液流発生器は、前記冷媒槽の下部に配置され、第１冷媒を上方へ流動させる、
付記２又は付記３に記載の液浸冷却装置。
（付記５）
前記供給配管及び前記排出配管は、前記液流発生器の上方に配置される、
付記２〜付記４の何れか１つに記載の液浸冷却装置。
（付記６）
前記流動部は、
前記冷媒槽に両端部が接続される第１冷媒循環配管と、
前記第１冷媒循環配管に設けられ、前記第１冷媒循環配管内の第１冷媒を前記第１冷媒循環配管の一端部を介して前記冷媒槽へ送る流動ポンプと、
を有する、
付記１〜付記５の何れか１つに記載の液浸冷却装置。
（付記７）
前記第１冷媒循環配管の前記一端部は、前記供給配管及び前記排出配管よりも下方で前記冷媒槽に接続され、
前記第１冷媒循環配管の他端部は、前記供給配管及び前記排出配管よりも上方で前記冷媒槽に接続される、
付記６に記載の液浸冷却装置。
（付記８）
前記第１冷媒循環配管の他端部は、前記第１冷媒循環配管の前記一端部よりも上方で、前記冷媒槽に接続される、
付記６に記載の液浸冷却装置。
（付記９）
前記供給配管及び前記排出配管は、金属管を含む、
付記１〜付記８の何れか１つに記載の液浸冷却装置。
（付記１０）第１，第２実施形態
前記金属管は、銅製又はアルミニウム製とされる、
付記９に記載の液浸冷却装置。
（付記１１）
前記液浸冷却装置はさらに、
前記排出配管と前記供給配管とを接続する接続配管と、
前記接続配管に設けられ、前記接続配管内を流れる第２冷媒を冷却する冷媒冷却器と、
を備える、
付記１〜付記１０の何れか１つに記載の液浸冷却装置。
（付記１２）
前記接続配管に設けられ、前記接続配管内の第２冷媒を前記供給配管へ送るポンプを備える、
付記１１に記載の液浸冷却装置。
（付記１３）
前記供給配管、前記排出配管、及び接続配管は、前記液冷ジャケットと前記冷媒冷却器との間で第２冷媒を循環させる第２冷媒循環配管を形成する、
付記１１又は付記１２に記載の液浸冷却装置。
（付記１４）
前記供給配管は、前記冷媒槽の下部に配置され、
前記排出配管は、前記冷媒槽の上部に配置される、
付記１〜付記１３の何れか１つに記載の液浸冷却装置。
（付記１５）第１，第２実施形態
第２冷媒の熱伝導率は、第１冷媒の熱伝導率よりも高い、
付記１〜付記１４の何れか１つに記載の液浸冷却装置。
（付記１６）
第１冷媒は、電気絶縁性を有する不活性冷媒である、
付記１〜付記１５の何れか１つに記載の液浸冷却装置。
（付記１７）
第２冷媒は、水である、
付記１〜付記１６の何れか１つに記載の液浸冷却装置。
（付記１８）
前記液冷ジャケットは、前記電子装置の上方に配置される、
付記１〜付記１７の何れか１つに記載の液浸冷却装置。
（付記１９）
電子装置と、
前記電子装置を浸す第１冷媒を収容する冷媒槽と、
前記電子装置に設けられ、内部を流れる第２冷媒によって前記電子装置を冷却する液冷ジャケットと、
前記冷媒槽に設けられ、第１冷媒に浸されるとともに、前記冷媒槽の外から前記液冷ジャケットに第２冷媒を供給する供給配管と、
前記冷媒槽に設けられ、第１冷媒に浸されるとともに、前記液冷ジャケットの内部を流れた第２冷媒を前記冷媒槽の外に排出する排出配管と、
前記冷媒槽内の第１冷媒を流動させる流動部と、
を備える液浸冷却システム。
（付記２０）
電子装置を浸す第１冷媒を収容する冷媒槽と、前記電子装置に設けられ、内部を流れる第２冷媒によって前記電子装置を冷却する液冷ジャケットと、を有する液浸冷却装置の制御方法において、
前記冷媒槽に設けられるとともに第１冷媒に浸された供給配管が、前記冷媒槽の外から前記液冷ジャケットに第２冷媒を供給し、
前記冷媒槽に設けられるとともに第１冷媒に浸された排出配管が、前記液冷ジャケットの内部を流れた第２冷媒を前記冷媒槽の外に排出し、
前記液浸冷却装置が備える流動部が、前記冷媒槽内の第１冷媒を流動させる液浸冷却装置の制御方法。
【符号の説明】
【０１０２】
２０    液浸冷却装置
２４    冷媒槽
２４Ｌ  下部
２４Ｕ  上部
４６    高発熱電子部品（電子部品の一例）
５２    液冷ジャケット
５４    第２冷媒循環配管
５４Ａ  供給配管
５４Ｂ  排出配管
５４Ｃ  接続配管
５６    冷媒冷却器
５８    ポンプ
６０    液流発生器（流動部の一例）
７０    液浸冷却装置
７２    第１冷媒循環配管（流動部の一例）
７２Ａ  一端部
７２Ｂ  他端部
７４    流動ポンプ（流動部の一例）
Ｗ１    第１冷媒
Ｗ２    第２冷媒
【図１】
2018018857.tif 000011
【図２】
2018018857.tif 000012
【図３】
2018018857.tif 000013
【図４】
2018018857.tif 000014
【図５】
2018018857.tif 000015
【図６】
2018018857.tif 000016