(57)【要約】【課題】機器に近接または接触させて冷水用シートを配設することにより各機器を効率的かつむらなく冷却し得る水冷装置を提供する。【解決手段】ラック４１の複数の棚に実装されたネットワーク機器４３に接触された複数の機器接触型冷水用シート１１を配設し、この複数の冷水用シート１１を延長用冷却パイプ２１で直列に順次連結してから冷水貯蔵タンクとポンプ３１に連結し、冷水貯蔵タンクとポンプ３１からの冷却水を延長用冷却パイプ２１を介して各冷水用シート１１に循環され、各冷水用シート１１で各機器を冷却する。【選択図】　　　図１
2004011962.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機器が発する熱を吸収して機器を冷却する水冷装置であって、
冷却水を循環させる冷却パイプを張り巡らして構成される冷却用シートと、
該冷却用シートで機器からの熱を吸収して機器を冷却するように冷却用シートを機器に近接または接触させて配設する配設手段と
を有することを特徴とする水冷装置。
【請求項２】
前記冷水用シートに循環させる冷却水を貯蔵するとともに、冷却水を冷水用シートに循環させるように冷却水を吸い上げて押し出すとともに循環で温度の上昇した冷却水を冷却する冷水貯蔵タンク兼ポンプ手段と、
この冷水貯蔵タンク兼ポンプ手段により冷却水を冷水用シートの冷却パイプを介して循環させるように冷水貯蔵タンク兼ポンプ手段および冷水用シートに連結するための延長用冷却パイプと
を有することを特徴とする請求項１記載の水冷装置。
【請求項３】
前記冷水用シートは、ラックの複数の棚に実装された複数の機器を冷却し得るように複数の棚に対応して複数配設され、
この複数の冷水用シートの冷却パイプは、前記冷水貯蔵タンク兼ポンプ手段からの冷却水が順次円滑に循環し得るように複数の延長用冷却パイプで連結されること
を特徴とする請求項２記載の水冷装置。
【請求項４】
前記冷却水は、不凍液を含有していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の水冷装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機器が発する熱を吸収して機器を冷却する水冷装置に関し、更に詳しくは、例えばルータやスイッチなどの多数のネットワーク機器をラック内部に収容した場合に、各機器が発する熱による温度上昇をむらなく効率的に抑制して各機器を冷却する水冷装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在市販されているネットワーク機器は放熱ファンによる空冷方式で冷却されているが、例えば図８に示すように、大型のラック４１に多数のネットワーク機器などの機器４３を詰め込んで実装すると、ラック４１の上部に空冷用ファン４５を設けて、空冷を行っても、ラック内の空気の循環がスムーズに行われず、ラック内部に温度むらが発生する可能性がある。その結果、ラック内のある場所に実装されたネットワーク機器は充分に空冷による効果があるが、別の場所に実装されたネットワーク機器は温度が上昇して下がらないという現象が起きている。
【０００３】
また、近年、同じ部屋内に複数のネットワーク事業者が間借りしてラックを共用するコロケーション形態が増加しているが、この場合、各ネットワーク事業者は他者が勝手に配線部の抜き差しや制御用インタフェースにケーブルを差し込んで通信や操作ができないようにセキュリティを考慮して、図９に示すように、ラック４１に前面、背面、上面、両側面のすべてに扉４７を設けて、ラック全体を閉めている。この結果、空冷用ファン４５で空冷しても、ラック内部の空気の循環は更に悪くなり、ラック内部の温度上昇を防止するのが困難な状態になっている。
【０００４】
ネットワーク機器は、機器自身のＣＰＵなどの電気部品などが発する熱により高温に達すると、正常に動作できなくなり、ネットワーク機器によっては規定以上の温度に上昇すると、自動的に動作を停止するようになっているため、ネットワーク管理者はネットワーク機器が高温に達しないように注意している。
【０００５】
また、ラック内部の温度上昇を防止するために、従来は、空冷によりラック内部を冷却するとともに、空調装置などで部屋全体の温度が低下されているが、セキュリティなどのためにラックの前面、背面、側面などを扉で囲む必要がある場合には、ラック内部の空気の循環が悪くなり、ラック内部の温度を効率的に低下させることができない。また、ラック内部の部分的な個所の熱を下げるために、部屋全体の空調温度を必要以上に低下させたりしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来は、放熱ファンなどによる空冷方式で機器の温度上昇を防止しているため、機器を詰め込んだ場合には、空気の循環がスムーズに行われず、温度むらが生じ、場所によっては機器の温度が低下せず、機器によっては動作を停止してしまうという問題がある。
【０００７】
また、この問題は、特に各機器をラックなどに実装した場合において、セキュリティなどのためにラックなどの前面、背面、側面などを扉などで囲んだ場合に顕著となる。
【０００８】
更に、ラック内部の温度上昇を防止するために、空冷によりラック内部を冷却するとともに、空調装置などで部屋全体の温度を低下させる場合において、セキュリティなどのためにラックの前面、背面、側面などを扉で囲んだ場合には、ラック内部の空気の循環が悪くなり、ラック内部の温度を効率的に低下させることができないとともに、ラック内部の部分的な個所の熱を下げるために、部屋全体の空調温度を必要以上に低下させ、無駄な冷房費用が必要となり、非経済的であるという問題がある。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、機器に近接または接触させて冷水用シートを配設することにより各機器を効率的かつむらなく冷却し得る水冷装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の本発明は、機器が発する熱を吸収して機器を冷却する水冷装置であって、冷却水を循環させる冷却パイプを張り巡らして構成される冷却用シートと、該冷却用シートで機器からの熱を吸収して機器を冷却するように冷却用シートを機器に近接または接触させて配設する配設手段とを有することを要旨とする。
【００１１】
請求項１記載の本発明にあっては、冷却水を循環させる冷却パイプを張り巡らして構成される冷水用シートを機器に近接または接触させて配設し、機器からの熱を冷水用シートで吸収して機器を冷却するため、温度むらが発生することもなく、機器を適確かつ均等に冷却できる。
【００１２】
また、請求項２記載の本発明は、請求項１記載の発明において、前記冷水用シートに循環させる冷却水を貯蔵するとともに、冷却水を冷水用シートに循環させるように冷却水を吸い上げて押し出すとともに循環で温度の上昇した冷却水を冷却する冷水貯蔵タンク兼ポンプ手段と、この冷水貯蔵タンク兼ポンプ手段により冷却水を冷水用シートの冷却パイプを介して循環させるように冷水貯蔵タンク兼ポンプ手段および冷水用シートに連結するための延長用冷却パイプとを有することを要旨とする。
【００１３】
請求項２記載の本発明にあっては、冷水貯蔵タンク兼ポンプ手段および冷水用シートを延長用冷却パイプで連結する。
【００１４】
更に、請求項３記載の本発明は、請求項２記載の発明において、前記冷水用シートが、ラックの複数の棚に実装された複数の機器を冷却し得るように複数の棚に対応して複数配設され、この複数の冷水用シートの冷却パイプは、前記冷水貯蔵タンク兼ポンプ手段からの冷却水が順次円滑に循環し得るように複数の延長用冷却パイプで連結されることを要旨とする。
【００１５】
請求項３記載の本発明にあっては、冷水用シートをラックの複数の棚に対応して複数配設するとともに、各冷水用シートを延長用冷却パイプで順次連結し、冷水貯蔵タンク兼ポンプ手段からの冷却水を延長用冷却パイプを介して各冷水用シートに循環されるため、各棚の複数の機器は場所などによる温度むらもなく、適確かつ均等に冷却され、また仮にラックの各面が扉などで閉じられても、場所などによる温度むらもなく、各機器を適確かつ均等に冷却でき、従来のように空調設備による冷却を不要として経済化を図ることができる。また、冷水用シートを単に各棚に対応して配設するだけでよいので、工事も簡単かつ迅速に行うことができる。
【００１６】
請求項４記載の本発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の発明において、前記冷却水が、不凍液を含有していることを要旨とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る水冷装置に使用する冷水用シート１の構成を示す平面図である。同図に示す冷水用シート１は、不凍液を混入した冷却水を循環させる冷却パイプ３を平面的に蛇行させるように張り巡らして構成されるとともに、該冷却パイプ３を他の冷却パイプに連結し、冷却パイプに冷却水を出入りさせる一対の連結口５ａ，５ｂを有して構成される。
【００１８】
図１に示す冷水用シート１は、例えばネットワーク機器などの機器に近接して、好ましくは機器の上に近接して配設し、図示しない冷水貯蔵タンク兼ポンプ手段である後述する図５に示すような冷水貯蔵タンクとポンプ３１を連結口５ａ，５ｂに連結し、この冷水貯蔵タンクとポンプ３１から連結口５ａ，５ｂを介して冷却水を冷却パイプ３内に循環させることにより、近接して設けられた機器を適確に冷却するものである。なお、冷水用シート１は、冷却パイプ３を平面的に配設してシート状に構成しているが、これは、例えば１枚の硬いまたは若干柔軟性を有するシート上に冷却パイプ３を蛇行させて貼り付けるなどして取り付けて構成されてもよいものである。
【００１９】
図２は、図１に示した冷水用シート１の別の例として機器の金属板に直列接触させて配設し得る機器接触型冷水用シート１１を示す斜視図である。
【００２０】
図２に示す機器接触型冷水用シート１１は、図１に示したように蛇行して平面状に張り巡らされて構成される冷水用シート１を全体的に例えば熱伝導の良好な金属などの外板で囲んで構成したものである。このように構成される機器接触型冷水用シート１１は、ラックなどに実装されたネットワーク機器などに直接接触させて配設され、これにより機器を効率的に冷却しようとするものである。なお、機器接触型冷水用シート１１の内部の構成は図１に示した冷水用シート１と同じである。
【００２１】
図３は、図２に示した機器接触型冷水用シート１１の他の例としてねじで例えばラックなどに取り付けることができるねじ止め式冷水用シート１２を示す斜視図である。ねじ止め式冷水用シートには、空気循環を促すために内部の冷水パイプを避けた位置に通風用の穴を複数設ける。このねじ止め式冷水用シート１２は、機器接触型冷水用シート１１の一部、具体的には連結口５ａ，５ｂが取り付けられている側面の一部の両側寄りを張り出し、ねじ止め孔７を設け、このねじ止め孔７を用いてラックなどにねじで取り付けるように構成したものである。なお、機器接触型冷水用シート１１の内部の構成は図１に示した冷水用シート１と同じである。
【００２２】
図４は、図１〜図３に示した各冷水用シートを互いに連結したり、各冷水用シートを後述する図５に示す冷水貯蔵タンクとポンプ３１に連結するための延長用冷却パイプ２１を示す図である。
【００２３】
この延長用冷却パイプ２１は、両端に連結口２３ａ，２３ｂを有するが、この連結口２３ａ，２３ｂを各冷水用シートの連結口５ａ．５ｂに連結して、各冷水用シートを直列に接続するとともに、この直列接続された冷水用シートまたは延長用冷却パイプの最初と最後の部分の連結口を冷水貯蔵タンクとポンプ３１に連結することにより、冷水貯蔵タンクとポンプ３１からの冷却水を延長用冷却パイプ２１を介して各冷水用シートに順次循環させることができるものである。
【００２４】
次に、図５を参照して、上述した冷水用シート１１、延長用冷却パイプ２１および冷水貯蔵タンクとポンプ３１を使用して、ラック４１に実装された複数の機器４３を水冷する場合について説明する。
【００２５】
図５に示す水冷装置では、ラック４１に実装された複数の機器４３の各々に直接接触して、複数の機器接触型冷水用シート１１を配設し、また各冷水用シート１１に循環させる冷却水を貯蔵するとともに、冷却水を冷水用シート１１に循環させるように冷却水を吸い上げて押し出すとともに、循環で温度の上昇した冷却水を冷却する冷水貯蔵タンクとポンプ３１が設けられるとともに、複数の冷水用シート１１の各々の冷却パイプ３をそれぞれの連結口５ａ，５ｂを介して延長用冷却パイプ２１で直列に順次連結し、この直列に連結された最初と最後の延長用冷却パイプ２１の連結口２３ａ，２３ｂを冷水貯蔵タンクとポンプ３１の連結口に連結するように構成し、これにより冷水貯蔵タンクとポンプ３１により冷却水を冷水用シート１１の冷却パイプ３を介して循環させるようになっている。また、図６では、ラック４１の上面に空冷用ファン４５も設けられ、本実施形態の水冷装置による水冷に加えて、空冷用ファン４５による空冷も行うようになっている。このように本実施形態の水冷装置による水冷に加えて、空冷用ファンによる空冷も行うことにより、更に温度むらなく、各機器の温度上昇を適確に低下させることができる。
【００２６】
図６に示す水冷装置における複数の機器接触型冷水用シート１１と複数の延長用冷却パイプ２１の連結および延長用冷却パイプ２１から冷水貯蔵タンクとポンプ３１への連結は、詳しくは図６に示すように行われている。
【００２７】
すなわち、図６では、ラックに実装された複数の機器の各々に対応して複数の機器接触型冷水用シート１１がそれぞれ直列接触して設けられ、この複数の冷水用シート１１のうちの一番上の冷水用シート１１の連結口５ａに対して冷水貯蔵タンクとポンプ３１の連結口３１ａが延長用冷却パイプ２１を介して連結されている。また、一番上の冷水用シート１１の連結口５ｂは、上から二番目にある冷水用シート１１の連結口５ａに延長用冷却パイプ２１を介して連結され、この二番目の冷水用シート１１の連結口５ｂは、更にその下の冷水用シート１１の連結口５ａに延長用冷却パイプ２１を介して連結されるという同様の連結を各冷水用シート１１に繰り返し行って、一番下の冷水用シート１１の連結口５ｂが最後に冷水貯蔵タンクとポンプ３１の連結口３１ｂに延長用冷却パイプ２１を介して連結され、これによりすべての冷水用シート１１が延長用冷却パイプ２１を介して冷水貯蔵タンクとポンプ３１から直列に順次連結されるようになっている。
【００２８】
このように冷水用シート１１が延長用冷却パイプ２１により冷水貯蔵タンクとポンプ３１から直列連結された水冷装置においては、冷水貯蔵タンクとポンプ３１が貯蔵している冷却水を延長用冷却パイプ２１を介して各冷水用シート１１に押し出すと同時に吸い上げるという動作を行うことにより、延長用冷却パイプ２１を介して複数の冷水用シート１１の各々に冷却水を直列に順次循環させ、この循環で温度の上昇した冷却水を冷却し、この冷却した冷却水を各冷水用シート１１に押し出し吸い上げるという動作を繰り返し行って、各冷水用シート１１を冷却することにより、各冷水用シート１１に直列接触している各機器４３を冷却するようになっている。このように構成される水冷装置では、各機器４３も各冷水用シート１１により同様に冷却されるため、機器によって温度むらが発生するということがなく、また場所によって温度むらが発生するということもなく、各機器は均等に冷却されることになる。すなわち、従来の空冷方式では、冷却空気がスムーズに流れないような場所に対しても冷水用シートを通って冷却水が適確に循環するため、温度むらがなく各機器を適確に冷却することができる。また、特に温度上昇が高いような機器に対しては、その部分に冷水用シートを適確に配置したり、または複数配置することにより、その部分を効率的に冷却することができる。
【００２９】
図７は、図５および図６に示すように水冷装置を備えて構成されるラック４１の前面、背面、両側面、上面のすべてを扉４７で閉じてセキュリティの向上を図ったものであるが、このようにラック４１のすべての面を扉で閉じたとしても、本実施形態の水冷装置では、冷水貯蔵タンクとポンプ３１から冷却水が延長用冷却パイプ２１を介して複数の冷水用シート１１のすべてに適確に循環し、これにより各冷水用シート１１に直接接触して設けられている各機器を温度むらもなく、適確に冷却することができるとともに、また扉を閉じることにより、例えば隣りのラックから排出される埃や高温の排気を直接受けるのを防止することも可能である。なお、この例では、本実施形態の水冷装置による水冷に加えて、空冷用ファン４５による空冷も行うようになっている。
【００３０】
なお、上記実施形態では、機器としてネットワーク機器を想定して説明したが、本発明は、ネットワーク機器に限定されるものでなく、すべての機器に適用し得るものである。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、冷却水を循環させる冷却パイプを張り巡らして構成される冷水用シートを機器に近接または接触させて配設し、機器からの熱を冷水用シートで吸収して機器を冷却するので、温度むらが発生することもなく、機器を適確かつ均等に冷却できる。
【００３２】
また、本発明によれば、冷水用シートをラックの複数の棚に対応して複数配設するとともに、各冷水用シートを延長用冷却パイプで順次連結し、冷水貯蔵タンク兼ポンプ手段からの冷却水を延長用冷却パイプを介して各冷水用シートに循環されるので、各棚の複数の機器は場所などによる温度むらもなく、適確かつ均等に冷却され、また仮にラックの各面が扉などで閉じられても、場所などによる温度むらもなく、各機器を適確かつ均等に冷却でき、従来のように空調設備による冷却を不要として経済化を図ることができる。また、冷水用シートを単に各棚に対応して配設するだけでよいので、工事も簡単かつ迅速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る水冷装置に使用する冷水用シートの構成を示す平面図である。
【図２】図１に示した冷水用シートの別の例として機器の金属板に直列接触させて配設し得る機器接触型冷水用シートを示す斜視図である。
【図３】図２に示した機器接触型冷水用シートの他の例としてねじで例えばラックなどに取り付けることができるねじ止め式冷水用シートを示す斜視図である。
【図４】図１〜図３に示した各冷水用シートを互いに連結したり、各冷水用シートを冷水貯蔵タンクとポンプに連結するための延長用冷却パイプを示す図である。
【図５】図１〜図４に示した冷水用シート、延長用冷却パイプ、冷水貯蔵タンクとポンプを使用して、ラックに実装された複数の機器を水冷する水冷装置の構成を示す斜視図である。
【図６】図５に示した水冷装置を構成する冷水用シート、延長用冷却パイプおよび冷水貯蔵タンクとポンプの連結状態を示す斜視図である。
【図７】図５に示した水冷装置を備えて構成されるラックの前面、背面、両側面、上面のすべてを扉で閉じた場合の構成を示す斜視図である。
【図８】従来の空冷方式を採用したラックの構成を示す斜視図である。
【図９】図８に示したラックの前面、背面、両側面、上面のすべてを扉で閉じた場合の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
１　冷水用シート
３　冷却パイプ
５ａ，５ｂ，２３ａ，２３ｂ　連結口
１１　機器接触型冷水用シート
１２　ねじ止め式冷水用シート
２１　延長用冷却パイプ
３１　冷水貯蔵タンクとポンプ
４１　ラック
４３　機器
４５　空冷用ファン
【図１】
2004011962.tif 000003
【図２】
2004011962.tif 000004
【図３】
2004011962.tif 000005
【図４】
2004011962.tif 000006
【図５】
2004011962.tif 000007
【図６】
2004011962.tif 000008
【図７】
2004011962.tif 000009
【図８】
2004011962.tif 000010
【図９】
2004011962.tif 000011