(57)【要約】【課題】高発熱部に対する冷却効率を向上させつつ、使用する冷媒を少なくできる電子装置を提供する。【解決手段】電子装置は、液浸槽１０と、冷媒吸入口１３と、電子機器２０と、ブロック３０とを備える。液浸槽１０は、冷媒４０を貯留する。冷媒吸入口１３は、液浸槽１０の下部に形成され、液浸槽１０の内側に冷媒４０を液浸槽１０の外部から吸入する。電子機器２０は、冷媒４０に浸漬される。この電子機器２０は、第一発熱部２５と、第一発熱部２５よりも発熱量が少ない第二発熱部２６と、第一発熱部２５及び第二発熱部２６の下方に位置して下向きに開口する冷媒入口２３とを有する。ブロック３０は、冷媒入口２３における第一発熱部２５の下方に位置する領域２３Ａを開放する貫通穴３５と、冷媒入口２３における第二発熱部２６の下方に位置する領域２３Ｂを閉鎖する閉鎖部３６とを有する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を貯留する液浸槽と、
前記液浸槽の下部に形成され、前記液浸槽の内側に前記冷媒を前記液浸槽の外部から吸入する冷媒吸入口と、
前記冷媒に浸漬されると共に、第一発熱部と、前記第一発熱部よりも発熱量が少ない第二発熱部と、前記第一発熱部及び前記第二発熱部の下方に位置して下向きに開口する冷媒入口とを有する電子機器と、
前記冷媒入口における前記第一発熱部の下方に位置する領域を開放する貫通穴と、前記冷媒入口における前記第二発熱部の下方に位置する領域を閉鎖する閉鎖部とを有するブロックと、
を備える電子装置。
【請求項２】
前記冷媒吸入口は、前記液浸槽の側壁の下部に形成され、
前記ブロックは、前記冷媒吸入口よりも上方に位置し、
前記ブロックと前記冷媒吸入口との間には、前記液浸槽の上下方向に貫通する複数の整流穴を有するパネルが配置されている、
請求項１に記載の電子装置。
【請求項３】
前記冷媒を供給する冷媒供給装置と並列に接続される複数の前記液浸槽と、
前記複数の液浸槽の側壁間を接続し、前記複数の液浸槽間で前記冷媒を流通させるバイパス部と、
を備える、
請求項１又は請求項２に記載の電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願の開示する技術は、電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子装置としては、冷媒を貯留する液浸槽と、冷媒に浸漬される電子機器とを備えるものがある（例えば、特許文献１参照）。このような電子装置において、電子機器を単に冷媒に浸漬するだけでは、電子機器が高発熱部及び低発熱部を有する場合に、高発熱部に加えて低発熱部にも冷媒が供給されるため、高発熱部に対する冷却効率が低下する。
【０００３】
ここで、高発熱部に対する冷却効率を向上させるために、冷媒を供給するポンプ等を用い、高発熱部に供給する冷媒の流量を増加させることも考えられる。しかしながら、この場合には、ポンプの消費電力が増加し、電子装置の運用コストが増大する虞がある。
【０００４】
そこで、液浸槽の冷媒吸入口と電子機器との間に複数の穴を有するパネルを配置すると共に、電子機器の各発熱部に適量の冷媒が供給されるように各穴の大きさを調節する技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
しかしながら、この技術では、液浸槽の容積に対するパネルの体積が小さいため、使用する冷媒を少なくすることができず、多くの冷媒を必要とするため、コストアップになる。したがって、高発熱部に対する冷却効率を向上させつつ、使用する冷媒を少なくできるようにするためには、改善の余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１８−０１１００１号公報
【特許文献２】特開昭６３−１３８７９９号公報
【特許文献３】特開平２−８２５６１号公報
【特許文献４】国際公開第２０１４／１４７８３７号パンフレット
【特許文献５】実開昭６１−９４３１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本願の開示する技術は、一つの側面として、高発熱部に対する冷却効率を向上させつつ、使用する冷媒を少なくできる電子装置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によれば、液浸槽と、冷媒吸入口と、電子機器と、ブロックとを備える電子装置が提供される。液浸槽は、冷媒を貯留する。冷媒吸入口は、液浸槽の下部に形成され、液浸槽の内側に冷媒を液浸槽の外部から吸入する。電子機器は、冷媒に浸漬される。この電子機器は、第一発熱部と、第一発熱部よりも発熱量が少ない第二発熱部と、第一発熱部及び第二発熱部の下方に位置して下向きに開口する冷媒入口とを有する。ブロックは、冷媒入口における第一発熱部の下方に位置する領域を開放する貫通穴と、冷媒入口における第二発熱部の下方に位置する領域を閉鎖する閉鎖部とを有する。
【発明の効果】
【０００９】
本願の開示する技術によれば、高発熱部に対する冷却効率を向上させつつ、使用する冷媒を少なくできる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第一実施形態に係る電子装置の斜視図である。
【図２】図１の電子装置の側面断面図である。
【図３】図２のブロック付きの電子機器の斜視図である。
【図４】図３のブロック付きの電子機器を図３と異なる方向から見た斜視図である。
【図５】図３のブロックの斜視図である。
【図６】図３のブロック付きの電子機器の内側に冷媒が供給される様子を示す正面図である。
【図７】第二実施形態に係る電子装置の側面断面図である。
【図８】図７の電子装置に用いられたブロックの斜視図である。
【図９】第三実施形態に係る電子装置の側面断面図である。
【図１０】第四実施形態におけるブロック付きの電子機器の分解斜視図である。
【図１１】図１０の電子機器についてブロックが有る場合と無い場合を比較する図である。
【図１２】図１１の閉鎖部の断面積比率と冷媒の流量の変化比率との関係を示すグラフである。
【図１３】第五実施形態に係る電子装置の側面断面図である。
【図１４】図１３の電子装置に用いられたパネルの平面図である。
【図１５】図１３の電子装置についてブロックが有る場合と無い場合を比較する図である。
【図１６】図１５のブロックの断面積比率と冷媒の流量の変化比率との関係を示すグラフである。
【図１７】電気絶縁性冷媒を用いた場合のヒートシンク（発熱体含む）への流量とその熱抵抗の相関について解析を行った結果の一例を示すグラフである。
【図１８】第六実施形態に係る電子装置の側面断面図である。
【図１９】第七実施形態に係る電子装置の側面断面図である。
【図２０】第八実施形態に係る電子装置の側面断面図である。
【図２１】図２０の電子装置に用いられたブロックの斜視図である。
【図２２】第九実施形態に係る電子装置の側面断面図である。
【図２３】第一変形例に係るブロックの斜視図である。
【図２４】図２３のブロックを図２３と異なる方向から見た斜視図である。
【図２５】図２３のブロックの側面図である。
【図２６】第二変形例に係るブロックの斜視図である。
【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２（図１も適宜参照）に示されるように、第一実施形態に係る電子装置Ｅ１は、液浸槽１０と、電子機器２０と、ブロック３０とを備える。液浸槽１０には、冷媒４０が貯留され、電子機器２０は、冷媒４０に浸漬される。冷媒４０（冷媒液）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や油が用いられる。
【００１３】
なお、電子装置Ｅ１には、複数の電子機器２０が備えられている。この複数の電子機器２０は、液浸槽１０の横幅方向（Ｘ方向）に配列された状態で液浸槽１０に収容される。この複数の電子機器２０は、液浸槽１０に着脱自在に固定される。
【００１４】
液浸槽１０は、直方体状に形成されており、複数の側壁１１を有する。液浸槽１０の側壁１１の下部には、液浸槽１０の内側に冷媒４０を吸入する冷媒吸入口１３が形成されている。また、液浸槽１０の側壁１１の上部には、液浸槽１０の内側の冷媒４０を排出する冷媒排出口１４が形成されている。
【００１５】
冷媒吸入口１３には、冷媒吸入管１５が接続されており、冷媒排出口１４には、冷媒排出管１６が接続されている。冷媒排出管１６と冷媒吸入管１５との間には、ポンプや冷却装置等が接続され、冷媒４０は、液浸槽１０と冷却装置との間を循環する。
【００１６】
電子機器２０は、薄型の直方体状に形成されている（図３、図４も参照）。この電子機器２０は、液浸槽１０の内部に縦に収容される。液浸槽１０の対向する一対の側壁１１の内壁面には、固定部１７がそれぞれ設けられており、電子機器２０は、固定部１７に固定される。電子機器２０の下面２０Ａには、ブロック３０が固定されている（図５も参照）。電子機器２０及びブロック３０は、液浸槽１０に一体に挿入される挿入ユニット１００を形成している。
【００１７】
図６に示されるように、電子機器２０は、筐体２１を有する。筐体２１は、電子機器２０の上下方向に貫通する箱形の筒状に形成されている。つまり、筐体２１の下面には、冷媒入口２３が形成されており、筐体２１の上面には、冷媒出口２４が形成されている。
【００１８】
電子機器２０の内側には、高発熱部２５と、高発熱部２５よりも発熱量が少ない低発熱部２６とが形成されている。高発熱部２５は、「第一発熱部」の一例であり、低発熱部２６は、「第二発熱部」の一例である。電子機器２０の内側には、発熱体を有する基板が収容されており、例えば、基板に近い部位が高発熱部２５に相当し、基板から遠い部位や、基板の発熱体よりも発熱量が少ない発熱体を有する部位が低発熱部２６に相当する。
【００１９】
高発熱部２５及び低発熱部２６は、液浸槽１０の水平方向（図２のＸ方向）に並んで配置される。本実施形態では、一例として、電子機器２０の厚さ方向（Ｘ方向）の両側に低発熱部２６がそれぞれ位置しており、この両側の低発熱部２６の間に高発熱部２５が位置している。冷媒入口２３は、高発熱部２５及び低発熱部２６の下方に位置して下向きに開口しており、冷媒出口２４は、高発熱部２５及び低発熱部２６の上方に位置して上向きに開口している。
【００２０】
図３、図４に示されるように、ブロック３０は、電子機器２０の下面２０Ａ（筐体２１の下面）と略同じ平面積を有する直方体状に形成されている。このブロック３０は、電子機器２０の下面２０Ａに固定されている。図２に示されるように、ブロック３０は、冷媒吸入口１３よりも上方に位置する。このブロック３０は、樹脂等で形成されている。
【００２１】
図６に示されるように、ブロック３０は、上下方向（Ｙ方向）に貫通する貫通穴３５を有する。貫通穴３５は、ブロック３０の奥行方向（Ｘ方向）の中央部に形成されており、上述の高発熱部２５の下方（真下）に位置している。この貫通穴３５は、高発熱部２５の下方に位置することにより、冷媒入口２３における高発熱部２５の下方に位置する領域２３Ａを開放している。
【００２２】
高発熱部２５の下方に貫通穴３５が配置されることにより、冷媒吸入口１３（図２参照）から吸入された冷媒４０が貫通穴３５によって高発熱部２５に案内されるようになっている。第一実施形態において、貫通穴３５の断面形状は、四角形状であるが、円形状、楕円形状など種々の形状を採用することが可能である。
【００２３】
ブロック３０の奥行方向（Ｘ方向）における貫通穴３５の両側は、それぞれ閉鎖部３６として形成されている。各閉鎖部３６は、上述の低発熱部２６の下方（真下）に位置している。閉鎖部３６は、低発熱部２６の下方に位置することにより、冷媒入口２３における低発熱部２６の下方に位置する領域２３Ｂを閉鎖している。低発熱部２６の下方に閉鎖部３６が配置されることにより、冷媒吸入口１３（図２参照）から吸入された冷媒４０が低発熱部２６へ流入することを閉鎖部３６で阻止するようになっている。
【００２４】
上述の高発熱部２５及び低発熱部２６は、電子機器２０の横幅方向（Ｚ方向）に亘って形成されている。また、これに対応して、図５に示されるように、貫通穴３５及び閉鎖部３６も、ブロック３０の横幅方向（Ｚ方向）に亘って形成されている。
【００２５】
次に、第一実施形態の作用及び効果について説明する。
【００２６】
以上詳述したように、第一実施形態に係る電子装置Ｅ１によれば、電子機器２０の下面２０Ａには、冷媒吸入口１３が形成され、この電子機器２０の下面２０Ａにはブロック３０が固定されている。このブロック３０は、冷媒入口２３における高発熱部２５の下方に位置する領域２３Ａを開放する貫通穴３５と、冷媒入口２３における低発熱部２６の下方に位置する領域２３Ｂを閉鎖する閉鎖部３６とを有する。
【００２７】
したがって、冷媒吸入口１３から吸入された冷媒４０は貫通穴３５によって高発熱部２５に案内されるが、低発熱部２６への冷媒４０の流入は閉鎖部３６によって阻止される。これにより、高発熱部２５へ流入する冷媒４０の流速を上げることができ、高発熱部２５に対する冷却効率を向上させることができる。また、電子機器２０では、冷媒入口２３の冷媒温度が低く、冷媒出口２４の冷媒温度が高いため、その温度差によって冷媒の循環を促進することができる。
【００２８】
また、高発熱部２５を優先的に冷却するための部材として、直方体状のブロック３０を用いている。したがって、例えば、板状のパネルを用いる場合に比して、液浸槽１０の容積に対する体積を大きくできるため、使用する冷媒４０を少なくできる。これにより、コストダウンできる。
【００２９】
また、ブロック３０は、電子機器２０に固定されている。したがって、例えば、高発熱部２５の位置が変わる等の仕様変更が電子機器２０に生じた場合でも、これに応じてブロック３０の形状（貫通穴３５の位置や大きさ等）を変更すれば良いので、電子機器２０の仕様変更に柔軟に対応することができる。
【００３０】
また、ブロック３０は、冷媒４０よりも比重が小さい場合、装置全体の重量を低減することができる。
【００３１】
［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。
【００３２】
図７に示される第二実施形態に係る電子装置Ｅ２は、上述の第一実施形態に係る電子装置Ｅ１（図１〜図６参照）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電子装置Ｅ２では、電子機器２０の横幅方向（Ｚ方向）の両側に低発熱部２６がそれぞれ位置しており、この両側の低発熱部２６の間に高発熱部２５が位置している。
【００３３】
また、貫通穴３５は、ブロック３０の横幅方向（Ｚ方向）の中央部に形成されており（図８も参照）、上述の高発熱部２５の下方（真下）に位置している。この貫通穴３５は、高発熱部２５の下方に位置することにより、冷媒入口２３における高発熱部２５の下方に位置する領域２３Ａを開放している。高発熱部２５の下方に貫通穴３５が配置されることにより、冷媒吸入口１３から吸入された冷媒４０が貫通穴３５によって高発熱部２５に案内されるようになっている。
【００３４】
ブロック３０の横幅方向（Ｚ方向）における貫通穴３５の両側は、それぞれ閉鎖部３６として形成されている（図８も参照）。各閉鎖部３６は、上述の低発熱部２６の下方（真下）に位置している。閉鎖部３６は、低発熱部２６の下方に位置することにより、冷媒入口２３における低発熱部２６の下方に位置する領域２３Ｂを閉鎖している。低発熱部２６の下方に閉鎖部３６が配置されることにより、冷媒吸入口１３から吸入された冷媒４０が低発熱部２６へ流入することを閉鎖部３６で阻止するようになっている。
【００３５】
このように構成されていても、第一実施形態と同様に、冷媒４０を高発熱部２５に案内しつつ、低発熱部２６への冷媒４０の流入を阻止することで、高発熱部２５へ流入する冷媒４０の流速を上げることができる。これにより、高発熱部２５に対する冷却効率を向上させることができる。また、直方体状のブロック３０を用いることで、使用する冷媒４０を少なくできるので、コストダウンできる。
【００３６】
［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。
【００３７】
図９に示される第三実施形態に係る電子装置Ｅ３は、上述の第二実施形態に係る電子装置Ｅ２（図７、図８参照）に対し、次のように構成が変更されている。すなわち、第三実施形態に係る電子装置Ｅ３では、ブロック３０が下方に延長され、ブロック３０の下端３０Ａが冷媒吸入口１３の上縁１３Ａと同じ高さに位置している。
【００３８】
このように、ブロック３０の下端３０Ａが冷媒吸入口１３の上縁１３Ａと同じ高さに位置していると、冷媒吸入口１３から貫通穴３５に冷媒４０を円滑に流入させつつ、ブロック３０の体積が増加するので、使用する冷媒４０をより一層少なくできる。
【００３９】
なお、冷媒吸入口１３から貫通穴３５に冷媒４０を流入させることができれば、ブロック３０の下端３０Ａは、冷媒吸入口１３の上縁１３Ａよりも低い位置にあっても良く、また、冷媒吸入口１３の下縁１３Ｂよりも低い位置にあっても良い。
【００４０】
このように、ブロック３０の下端３０Ａが、冷媒吸入口１３の上縁１３Ａよりも低い位置、又は、冷媒吸入口１３の下縁１３Ｂよりも低い位置にあると、ブロック３０の体積がさらに増加するので、使用する冷媒４０をさらに少なくできる。
【００４１】
［第四実施形態］
次に、本願の開示する技術の第四実施形態を説明する。
【００４２】
図１０に示される第四実施形態では、上述の第二実施形態に係る電子装置Ｅ２（図７、図８参照）に対し、電子機器２０及びブロック３０の構成が次のように変更されている。すなわち、第四実施形態において、電子機器２０の筐体２１の内側には、一対の隔壁２７が設けられている。一対の隔壁２７は、電子機器２０の横幅方向（Ｚ方向）に対向している。
【００４３】
この一対の隔壁２７により、電子機器２０の内側は、高発熱部２５と、この高発熱部２５の両側の低発熱部２６に区画されている。一方の低発熱部２６は、例えば、高発熱部２５よりも発熱量の少ない発熱部であり、他方の低発熱部２６は、例えば、電源部である。
【００４４】
また、一対の隔壁２７により、冷媒入口２３も、高発熱部２５と対応する第一冷媒入口５５と、低発熱部２６に対応する第二冷媒入口５６に区画されている。第一冷媒入口５５は、冷媒入口２３における高発熱部２５の下方（真下）に位置する領域２３Ａに相当し、第二冷媒入口５６は、冷媒入口２３における低発熱部２６の下方（真下）に位置する領域２３Ｂに相当する。
【００４５】
ブロック３０は、第一冷媒入口５５と連通する第一貫通穴６５と、第二冷媒入口５６と連通する第二貫通穴６６とを有する。第一貫通穴６５は、「貫通穴」の一例であり、第一冷媒入口５５と略同じ開口面積を有している。第二貫通穴６６は、第二冷媒入口５６よりも電子機器２０の横幅方向（Ｚ方向）に開口面積が小さくなっており、ブロック３０には、第二貫通穴６６と隣接して閉鎖部３６が形成されている。閉鎖部３６は、第二貫通穴６６に対する第一貫通穴６５と反対側に位置しており、第二冷媒入口５６の一部を閉鎖している。
【００４６】
このように、閉鎖部３６が第二冷媒入口５６の一部を閉鎖すると、第二冷媒入口５６の残余部（閉鎖されていない部分）が第二貫通穴６６によって開放されるので、この第二貫通穴６６を通じて低発熱部２６に冷媒４０を流入させることができる。また、このとき、高発熱部２５が低発熱部２６よりも発熱量が多いことに対応して、第一冷媒入口５５の方が第二冷媒入口５６よりも開口面積が大きくなるので、高発熱部２５に流入する冷媒４０の方が低発熱部２６に流入する冷媒４０よりも多くなる。これにより、高発熱部２５を効率良く冷却することができる。
【００４７】
ここで、図１１は、図１０の電子機器２０についてブロック３０が有る場合と無い場合を比較する図である。図１１の例では、第一冷媒入口５５と第二冷媒入口５６とが同じ開口面積である。ここで、ブロック３０が無い場合について、第一冷媒入口５５及び第二冷媒入口５６の開口面積をＳ、高発熱部２５及び低発熱部２６にそれぞれ流入する冷媒４０の流量をＱとする。また、閉鎖部３６の断面積比率（閉鎖率）をαとする。閉鎖部３６の断面積比率αは、閉鎖部３６が無い場合の第二冷媒入口５６の開口面積を１とした比率である。
【００４８】
閉鎖部３６により、一対の第二冷媒入口５６の一部が閉鎖されると、一対の第二冷媒入口５６の有効開口面積は、それぞれ（１−α）×Ｓとなる。また、一対の低発熱部２６に流入する冷媒４０の流量は、それぞれ（１−α）×Ｑとなり、高発熱部２５に流入する冷媒４０の流量は、（１＋２α）×Ｑとなる。
【００４９】
図１２は、図１１の閉鎖部３６の断面積比率と冷媒４０の流量の変化比率を示すグラフである。冷媒４０の流量の変化比率は、閉鎖部３６が無い場合に高発熱部２５及び低発熱部２６にそれぞれ流入する流量を１とした比率である。グラフＧ１は、高発熱部２５について示しており、グラフＧ２は、低発熱部２６について示している。
【００５０】
図１２に示されるように、閉鎖部３６の断面積比率αが大きくなるほど高発熱部２５に流入する冷媒４０の流量は大きくなり、一対の第二冷媒入口５６が閉鎖部３６によって５０％塞がれたときに、高発熱部２５に流入する流量が２倍になる。このように、閉鎖部３６の断面積比率αを変えることで、高発熱部２５及び低発熱部２６にそれぞれ流入する冷媒４０の流量割合を調節することができる。
【００５１】
なお、第四実施形態において、一対の低発熱部２６の発熱量は、異なっていても良い。つまり、一対の低発熱部２６が中発熱部及び低発熱部に相当することで、電子機器２０は、高発熱部、中発熱部、低発熱部を有していても良い。また、一対の低発熱部２６の発熱量が異なることに対応して、一対の閉鎖部３６の断面積比率αも異なっていても良い。
【００５２】
［第五実施形態］
次に、本願の開示する技術の第五実施形態を説明する。
【００５３】
図１３に示される第五実施形態に係る電子装置Ｅ５では、上述の第一実施形態に係る電子装置Ｅ１（図１〜図６参照）に対し、次のように構成が変更されている。すなわち、第五実施形態に係る電子装置Ｅ５では、複数の電子機器２０、７０が液浸槽１０の奥行方向（Ｚ方向）に配列されている。この複数の電子機器２０、７０は、いずれも液浸槽１０に収容されることで冷媒４０に浸漬されている。
【００５４】
中央の２台の電子機器７０は、「第一電子機器」の一例である。この中央の２台の電子機器７０は、高発熱の電子機器であり、ブロック３０を備えていない。つまり、電子機器７０は、下方に向けて開口する冷媒入口７３を有するが、この冷媒入口７３の全体が下方に開放されている。
【００５５】
一方、両側の２台の電子機器２０は、「第二電子機器」の一例である。この両側の２台の電子機器２０は、低発熱の電子機器であり、ブロック３０を備えている。この低発熱の電子機器２０及びブロック３０の構成は、第一実施形態と同様である。この低発熱の電子機器２０は、上述の高発熱の電子機器７０よりも全体的に発熱量が少なくなっている。
【００５６】
また、第五実施形態に係る電子装置Ｅ５では、ブロック３０と冷媒吸入口１３との間にパネル８０が配置されている。パネル８０は、液浸槽１０の上下方向を板厚方向として配置されており、液浸槽１０に一体に組み込まれている。このパネル８０は、液浸槽１０の上下方向に貫通する複数の整流穴８１を有する。整流穴８１の断面形状は、四角形状、円形状、楕円形状など種々の形状を採用することが可能である。
【００５７】
このように、ブロック３０と冷媒吸入口１３との間にパネル８０が配置されていると、冷媒吸入口１３から吸入された冷媒４０の水平方向の流れの方向性を小さくできる。また、細かい整流穴８１から冷媒４０を上方へ排出することで、複数の電子機器２０へ供給される冷媒４０の量を均一にできる。そして、冷媒４０の向き及び流量を均一にした上で、ブロック３０により、高発熱の電子機器７０と低発熱の電子機器２０とにそれぞれ供給される冷媒４０の流量を調整できる。なお、複数の電子機器２０間の隙間は微小であり、その隙間を流れる冷媒はほとんど無い。
【００５８】
ここで、図１５は、図１３の電子装置Ｅ５についてブロック３０が有る場合と無い場合を比較する図である。図１５の例では、高発熱の電子機器７０の冷媒入口７３と、低発熱の電子機器２０の冷媒入口２３とが同じ開口面積である。ここで、ブロック３０が無い場合について、冷媒入口２３の開口面積をＳ、高発熱の電子機器７０及び低発熱の電子機器２０にそれぞれ流入する冷媒４０の流量をＱとする。また、ブロック３０の断面積比率（閉鎖率）をβとする。ブロック３０の断面積比率βは、ブロック３０が無い場合の冷媒入口２３の開口面積を１とした比率である。
【００５９】
ブロック３０により、２台の低発熱の電子機器２０における冷媒入口２３の一部が閉鎖されると、この冷媒入口２３の有効開口面積は、それぞれ（１−β）×Ｓとなる。また、２台の低発熱の電子機器２０に流入する冷媒４０の流量は、それぞれ（１−β）×Ｑとなり、２台の高発熱の電子機器７０に流入する冷媒４０の流量は、それぞれ（１＋β）×Ｑとなる。
【００６０】
図１６は、図１５のブロック３０の断面積比率と冷媒４０の流量の変化比率を示すグラフである。冷媒４０の流量の変化比率は、ブロック３０が無い場合に高発熱の電子機器７０及び低発熱の電子機器２０にそれぞれ流入する流量を１とした比率である。グラフＧ３は、高発熱の電子機器７０について示しており、グラフＧ４は、低発熱の電子機器２０について示している。
【００６１】
図１６に示されるように、ブロック３０の断面積比率βが大きくなるほど高発熱の電子機器７０に流入する冷媒４０の流量は大きくなる。このように、ブロック３０の断面積比率βを変えることで、高発熱の電子機器７０及び低発熱の電子機器２０にそれぞれ流入する冷媒４０の流量割合を調節することができる。
【００６２】
図１７には、電気絶縁性冷媒を用いた場合のヒートシンク（発熱体含む）への流量とその熱抵抗の相関について解析を行った結果の一例を示す。ヒートシンクは、電子機器２０の内側に設けられた基板に配置されたものである。図１７の例では、一例として、冷媒４０の流量が２倍になると熱抵抗が８％低減する。つまり、熱抵抗を低減することで冷却能力を向上させることができる。
【００６３】
さらに、発熱体が２つ並んだ構造の場合、後段の発熱体は前段の発熱体の排熱の影響を受ける。後段の発熱体の流入温度Ｔ２ｉｎは、前段の発熱体への流入温度Ｔ１ｉｎの場合、以下の式（１）で表される。
【００６４】
Ｔ２ｉｎ＝Ｔ１ｉｎ＋Ｐ／（ρ×Ｃｐ×Ｑ）・・・（１）
（Ｐ：前段の発熱体の発熱量［Ｗ］、ρ：冷媒の密度［ｋｇ／ｍ３］、Ｃｐ：冷媒比熱［Ｌ／ｋｇＫ］、Ｑ：冷媒の流量［ｍ３／ｓ］）
【００６５】
上記式（１）より、冷媒４０の流量が２倍になると、流入温度Ｔ２ｉｎの温度上昇が１／２になり、発熱体の温度を下げられることが分かる。すなわち、ポンプ流量を下げることが可能となり、消費電力を下げて運用コスト（電気代）を削減することができる。
【００６６】
なお、第五実施形態において、一対の高発熱の電子機器７０の発熱量は、異なっていても良い。同様に、一対の低発熱の電子機器２０の発熱量は、異なっていても良い。つまり、電子装置Ｅ５は、発熱量が互いに異なる複数の電子機器２０、７０を備えていても良い。また、電子装置Ｅ５が、発熱量が互いに異なる複数の電子機器２０、７０を備えることに対応して、一対のブロック３０の断面積比率βも異なっていても良い。
【００６７】
また、電子装置Ｅ５は、４台の電子機器２０、７０を備えるが、５台以上の電子機器２０、７０を備えていても良い。
【００６８】
［第六実施形態］
次に、本願の開示する技術の第六実施形態を説明する。
【００６９】
図１８に示される第六実施形態に係る電子装置Ｅ６では、上述の第五実施形態に係る電子装置Ｅ５（図１３〜図１７参照）に対し、次のように構成が変更されている。すなわち、第六実施形態に係る電子装置Ｅ６では、ブロック付きの電子機器２０のみが使用されている。また、この第六実施形態に係る電子装置Ｅ６においても、ブロック３０と冷媒吸入口１３との間にパネル８０が配置されている。パネル８０は、液浸槽１０の上下方向に貫通する複数の整流穴８１を有する。
【００７０】
このように、ブロック３０と冷媒吸入口１３との間にパネル８０が配置されていると、冷媒吸入口１３から吸入された冷媒４０の水平方向の流れの方向性を小さくできる。また、細かい整流穴８１から冷媒４０を上方へ排出することで、複数の電子機器２０へ供給される冷媒４０の量を均一にできる。そして、冷媒４０の向き及び流量を均一にした上で、各ブロック３０により、各電子機器２０の高発熱部２５に流入する冷媒４０の流量を調整できる。
【００７１】
なお、複数の電子機器２０において、高発熱部２５の発熱量が異なる場合には、各高発熱部２５の発熱量に応じて、複数のブロック３０における貫通穴３５の開口面積を異ならせても良い。
【００７２】
［第七実施形態］
次に、本願の開示する技術の第七実施形態を説明する。
【００７３】
図１９に示される第七実施形態に係る電子装置Ｅ７では、上述の第六実施形態に係る電子装置Ｅ６（図１８参照）に対し、次のように構成が変更されている。すなわち、第七実施形態に係る電子装置Ｅ７では、複数の電子機器２０の上下方向の長さが異なっており、複数の電子機器２０の下端（下面２０Ａ）が互いに異なる高さに位置している。これに対応して、各電子機器２０に設けられた複数のブロック３０の上下方向の長さは異なっており、複数のブロック３０の下端３０Ａは同じ高さに位置している。
【００７４】
このように、複数のブロック３０の下端３０Ａが同じ高さに位置していると、複数のブロック３０に形成された貫通穴３５に均一に冷媒４０を流入させることができる。
【００７５】
なお、下端が互いに異なる高さに位置する複数の電子機器２０に対し、上下方向の長さが同じブロック３０を適用し、複数のブロック３０の下端３０Ａが異なる高さに位置していても良いことは勿論である。
【００７６】
［第八実施形態］
次に、本願の開示する技術の第八実施形態を説明する。
【００７７】
図２０に示される第八実施形態に係る電子装置Ｅ８では、上述の第二実施形態に係る電子装置Ｅ２（図７、図８参照）に対し、次のように構成が変更されている。すなわち、第八実施形態に係る電子装置Ｅ８は、二つの高発熱部２５と、三つの低発熱部２６を有している。また、ブロック３０は、二つの高発熱部２５と対応して一対の貫通穴３５を有すると共に、三つの低発熱部２６に対応して三つの閉鎖部３６を有する（図２１参照）。
【００７８】
このように構成されていても、第二実施形態と同様に、冷媒４０を各高発熱部２５に案内しつつ、各低発熱部２６への冷媒４０の流入を阻止することで、各高発熱部２５を優先的に冷却できるため、各高発熱部２５に対する冷却効率を向上させることができる。また、直方体状のブロック３０を用いることで、使用する冷媒４０を少なくできるので、コストダウンできる。
【００７９】
なお、高発熱部２５の数、及び、低発熱部２６の数は、何個でも良い。
【００８０】
［第九実施形態］
次に、本願の開示する技術の第九実施形態を説明する。
【００８１】
図２２に示される第九実施形態に係る電子装置Ｅ９では、上述の第一実施形態に係る電子装置Ｅ１（図２参照）に対し、次のように構成が変更されている。すなわち、第九実施形態に係る電子装置Ｅ９は、一対の液浸槽１０と、バイパス部１１０とを備える。
【００８２】
一対の液浸槽１０に設けられた冷媒吸入管１５は、接続部１１２で接続されており、一対の液浸槽１０に設けられた冷媒排出管１６は、接続部１１４で接続されている。一対の冷媒吸入管１５には、冷媒往き管１１６が接続されており、一対の冷媒排出管１６には、冷媒戻り管１１８が接続されている。
【００８３】
冷媒往き管１１６と冷媒戻り管１１８との間には、冷媒４０を供給する冷媒供給装置１２０が接続されている。この冷媒供給装置１２０は、例えばポンプや冷却装置等を有している。一対の液浸槽１０は、一対の冷媒吸入管１５、一対の冷媒排出管１６、冷媒往き管１１６、及び、冷媒戻り管１１８を介して冷媒供給装置１２０と並列に接続されている。電子装置Ｅ９と、冷媒供給装置１２０と、冷媒往き管１１６等の配管は、液浸冷却システム１３０を形成している。この液浸冷却システム１３０では、一対の液浸槽１０と冷媒供給装置１２０との間で冷媒４０が循環する。
【００８４】
ところで、上述のように１台の冷媒供給装置１２０に一対の液浸槽１０が並列に接続された液浸冷却システム１３０では、一対の冷媒吸入管１５の配管設計（圧力損失）が異なる場合がある。この場合には、一対の冷媒吸入管１５を流れる冷媒４０の分配流量に差が生じ、一方の液浸槽１０内の冷媒４０の液面が上がり、他方の液浸槽１０内の冷媒４０の液面が下がる。そのため、例えば、液浸槽１０の上部開口からの冷媒４０の漏れや、冷媒排出口１４からの空気の混入、電子機器２０が液浸槽１０の上部の気体部１８に露出し冷却不可能になる等の不具合が生じる虞がある。
【００８５】
そこで、第九実施形態に係る電子装置Ｅ９では、バイパス部１１０が適用されている。バイパス部１１０は、例えば、ホース等の配管部材であり、一対の液浸槽１０の側壁１１間を接続している。
【００８６】
この第九実施形態に係る電子装置Ｅ９によれば、一対の液浸槽１０内の冷媒４０の液面の高さが異なる場合には、液面が高い液浸槽１０から液面が低い液浸槽１０へバイパス部１１０を通じて冷媒４０が流通する。そして、一対の液浸槽１０内の冷媒４０の液面の高さが一定に保たれる。これにより、例えば、液浸槽１０の上部開口からの冷媒４０の漏れや、冷媒排出口１４からの空気の混入、電子機器２０が液浸槽１０の上部の気体部１８に露出し冷却不可能になる等の不具合が生じることを抑制できる。
【００８７】
なお、第九実施形態に係る電子装置Ｅ９において、液浸槽１０の数は、何個でも良い。また、バイパス部１１０の本数は複数でも良い。
【００８８】
［変形例］
次に、上述の第一乃至第九実施形態に適用可能な変形例を説明する。
【００８９】
上記各実施形態において、貫通穴３５は、図２３〜図２５に示されるように、上方に向かうに従って開口面積が小さくなるようにテーパ状に形成されていても良い。このように構成されていると、冷媒４０の流れの抵抗を低減させることができる。
【００９０】
また、上記各実施形態において、貫通穴３５は、ブロック３０の中心に対してずれた位置に形成されていても良い。基板等によって形成される高発熱部２５（図２や図７等参照）は、電子機器２０の中心に対してずれていることが多いため、この高発熱部２５の位置に対応して貫通穴３５がブロック３０の中心に対してずれた位置に形成されることにより、貫通穴３５によって冷媒４０を高発熱部２５に案内することができる。
【００９１】
また、上記各実施形態において、冷媒吸入口１３は、液浸槽１０の側壁の下部に形成されているが、液浸槽１０の下壁に形成されていても良い。
【００９２】
また、上記各実施形態における構成及び変形例のうち組み合わせ可能なものは、適宜、組み合わされて実施されても良い。
【００９３】
以上、本願の開示する技術の第一乃至第九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。
【００９４】
なお、上述の本願の開示する技術の第一乃至第九実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
【００９５】
（付記１）
冷媒を貯留する液浸槽と、
前記液浸槽の下部に形成され、前記液浸槽の内側に前記冷媒を前記液浸槽の外部から吸入する冷媒吸入口と、
前記冷媒に浸漬されると共に、第一発熱部と、前記第一発熱部よりも発熱量が少ない第二発熱部と、前記第一発熱部及び前記第二発熱部の下方に位置して下向きに開口する冷媒入口とを有する電子機器と、
前記冷媒入口における前記第一発熱部の下方に位置する領域を開放する貫通穴と、前記冷媒入口における前記第二発熱部の下方に位置する領域を閉鎖する閉鎖部とを有するブロックと、
を備える電子装置。
（付記２）
前記冷媒吸入口は、前記液浸槽の側壁の下部に形成され、
前記ブロックは、前記冷媒吸入口よりも上方に位置し、
前記ブロックと前記冷媒吸入口との間には、前記液浸槽の上下方向に貫通する複数の整流穴を有するパネルが配置されている、
付記１に記載の電子装置。
（付記３）
前記貫通穴は、前記冷媒吸入口から吸入された前記冷媒を前記第一発熱部に案内し、
前記閉鎖部は、前記冷媒吸入口から吸入された前記冷媒の前記第二発熱部への流入を阻止する、
付記１又は付記２に記載の電子装置。
（付記４）
前記ブロックは、前記電子機器に固定されている、
付記１〜付記３のいずれか一項に記載の電子装置。
（付記５）
前記冷媒吸入口は、前記電子機器の下面に形成され、
前記ブロックは、前記電子機器の下面に固定されている、
付記１〜付記４のいずれか一項に記載の電子装置。
（付記６）
前記ブロックは、前記冷媒よりも比重が大きい、
付記１〜付記５のいずれか一項に記載の電子装置。
（付記７）
前記ブロックの下端は、前記冷媒吸入口の上縁と同じ高さに位置する、
付記１〜付記６のいずれか一項に記載の電子装置。
（付記８）
前記閉鎖部は、前記冷媒入口における前記第二発熱部の下方に位置する領域の一部を閉鎖する、
付記１〜付記７のいずれか一項に記載の電子装置。
（付記９）
前記冷媒に浸漬されると共に、下方に向けて開口する冷媒入口の全体が開放された第一電子機器と、
前記第一電子機器よりも発熱量が少ない前記電子機器としての第二電子機器と、
を備える、
付記１〜付記８のいずれか一項に記載の電子装置。
（付記１０）
下端が互いに異なる高さに位置する複数の前記電子機器を備え、
各前記電子機器に設けられた複数の前記ブロックの下端は、同じ高さに位置する、
付記１〜付記９のいずれか一項に記載の電子装置。
（付記１１）
前記ブロックは、複数の前記貫通穴を有する、
付記１〜付記１０のいずれか一項に記載の電子装置。
（付記１２）
前記冷媒を供給する冷媒供給装置と並列に接続される複数の前記液浸槽と、
前記複数の液浸槽の側壁間を接続し、前記複数の液浸槽間で前記冷媒を流通させるバイパス部と、
を備える、
付記１〜付記１１のいずれか一項に記載の電子装置。
（付記１３）
前記貫通穴は、上方に向かうに従って開口面積が小さくなる、
付記１〜付記１２のいずれか一項に記載の電子装置。
（付記１４）
前記貫通穴は、前記ブロックの中心に対してずれた位置に形成されている、
付記１〜付記１３のいずれか一項に記載の電子装置。
【符号の説明】
【００９６】
Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ５、Ｅ６、Ｅ７、Ｅ８、Ｅ９  電子装置
１０  液浸槽
１１  側壁
１３  冷媒吸入口
１４  冷媒排出口
２０  電子機器
２３  冷媒入口
２３Ａ  冷媒入口における高発熱部の下方に位置する領域
２３Ｂ  冷媒入口における低発熱部の下方に位置する領域
２４  冷媒出口
２５  高発熱部（第一発熱部）
２６  低発熱部（第二発熱部）
３０  ブロック
３５  貫通穴
３６  閉鎖部
４０  冷媒
５５  第一冷媒入口
５６  第二冷媒入口
６５  第一貫通穴（貫通穴）
６６  第二貫通穴
８０  パネル
８１  整流穴
１１０  バイパス部
１２０  冷媒供給装置
１３０  液浸冷却システム
【図１】
2019161201.tif 000003
【図２】
2019161201.tif 000004
【図３】
2019161201.tif 000005
【図４】
2019161201.tif 000006
【図５】
2019161201.tif 000007
【図６】
2019161201.tif 000008
【図７】
2019161201.tif 000009
【図８】
2019161201.tif 000010
【図９】
2019161201.tif 000011
【図１０】
2019161201.tif 000012
【図１１】
2019161201.tif 000013
【図１２】
2019161201.tif 000014
【図１３】
2019161201.tif 000015
【図１４】
2019161201.tif 000016
【図１５】
2019161201.tif 000017
【図１６】
2019161201.tif 000018
【図１７】
2019161201.tif 000019
【図１８】
2019161201.tif 000020
【図１９】
2019161201.tif 000021
【図２０】
2019161201.tif 000022
【図２１】
2019161201.tif 000023
【図２２】
2019161201.tif 000024
【図２３】
2019161201.tif 000025
【図２４】
2019161201.tif 000026
【図２５】
2019161201.tif 000027
【図２６】
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