JP6644906B2 - Electronic equipment for immersion cooling, power supply unit, and cooling system - Google Patents
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Description
本発明は電子機器、及び電源ユニットに係り、特に、冷却装置内の冷却液中に浸漬されて直接冷却される電子機器、及び電源ユニットに関するものである。また、本発明は、当該電子機器及び電源ユニットを用いた冷却システムに関するものである。本明細書において電子機器とは、一般に、スーパーコンピュータやデータセンター等の超高性能動作や安定動作が要求され、かつそれ自体からの発熱量が大きな電子機器をいうが、これに限定されるものではない。また、電源ユニットとは、外部電源からの高電圧入力(例えば、DC380V、AC200V)を、電子機器用の直流電圧出力(例えばDC48V(DC47.5Vを含む)、DC12V)に降圧する、降圧デバイスを含むユニットをいう。 The present invention relates to an electronic device and a power supply unit, and more particularly to an electronic device that is immersed in a cooling liquid in a cooling device and directly cooled, and a power supply unit. The present invention also relates to a cooling system using the electronic device and a power supply unit. In this specification, an electronic device generally refers to an electronic device that requires super-high-performance operation or stable operation such as a supercomputer or a data center and generates a large amount of heat from itself, but is not limited thereto. is not. The power supply unit is a step-down device that steps down a high-voltage input (for example, 380 V DC, 200 V AC) from an external power supply to a DC voltage output (for example, 48 V DC (including 47.5 V DC), 12 V DC) for electronic devices. Refers to the unit that includes.
近年のスーパーコンピュータの性能の限界を決定する最大の課題の一つは消費電力であり、スーパーコンピュータの省電力性に関する研究の重要性は、既に広く認識されている。すなわち、消費電力当たりの速度性能(Flops/W)が、スーパーコンピュータを評価する一つの指標となっている。また、データセンターにおいては、データセンター全体の消費電力の45%程度を冷却に費やしているとされ、冷却効率の向上による消費電力の削減の要請が大きくなっている。 One of the biggest issues in determining the performance limit of supercomputers in recent years is power consumption, and the importance of research on power saving of supercomputers has already been widely recognized. That is, the speed performance per power consumption (Flops / W) is one index for evaluating a supercomputer. Also, in data centers, it is said that about 45% of the power consumption of the entire data center is spent on cooling, and there is an increasing demand for reducing power consumption by improving cooling efficiency.
スーパーコンピュータやデータセンターの冷却には、従来から空冷式と液冷式が用いられている。液冷式は、空気より格段に熱伝達性能の優れる液体を用いるため、一般的に冷却効率がよいとされている。特に、フッ化炭素系冷却液を用いる液浸冷却システムは、合成油を用いるものに比べて電子機器のメンテナンス(具体的には、例えば調整、点検、修理、交換、増設。以下同様)に優れる等の利点を有しており、近年注目されている。 Conventionally, air cooling and liquid cooling have been used for cooling supercomputers and data centers. The liquid cooling type is generally considered to have a high cooling efficiency because it uses a liquid having much better heat transfer performance than air. In particular, an immersion cooling system using a fluorocarbon-based cooling liquid is superior to electronic equipment maintenance (specifically, for example, adjustment, inspection, repair, replacement, and extension; hereinafter the same) as compared with a system using a synthetic oil. And the like, and has been attracting attention in recent years.
本発明者は、小規模液浸冷却スーパーコンピュータ向けの、小型で冷却効率の優れた液浸冷却装置をすでに開発している。当該装置は、高エネルギー加速器研究機構に設置されている小型スーパーコンピュータ「Suiren」に適用され、運用されている(非特許文献1)。 The present inventor has already developed a small-sized immersion cooling device having excellent cooling efficiency for a small-scale immersion cooling supercomputer. This device is applied to a small supercomputer “Suiren” installed at the High Energy Accelerator Research Organization, and is operated (Non-Patent Document 1).
また、本発明者は、液浸冷却される電子機器における実装密度を大幅に高めることのできる、改良された液浸冷却装置を提案している(非特許文献2、非特許文献3)。 In addition, the present inventors have proposed an improved immersion cooling device that can significantly increase the mounting density of an electronic device subjected to immersion cooling (Non-Patent Documents 2 and 3).
液浸冷却装置に適用される電子機器は、通常、外部電源から供給される高電圧入力を、電子機器のプロセッサ、ストレージデバイス、又はネットワークカード等の装置で使用される低電圧出力に降圧する電源ユニットを備えている。電源ユニットは電源ケーブルを介して外部電源と接続されるため、電源ケーブルのコネクタプラグを接続し易いように、電子機器の最上部に置かれている。しかし、例えば数十の電子機器を収納した液浸冷却装置では、これら電子機器の上部に、数十本のネットワークケーブルと、数十本の太い電源ケーブルが配線されるため、ケーブル配線が煩雑であり、また、電子機器のメンテナンスの効率が阻害されるという問題があった。また、電子機器の構成によっては、電源ユニットの体積、長さ、及び重量が、電子機器全体の体積、長さ、及び重量の1/4から1/3を占める場合がある。このため、長い電子機器を収納するために、冷却槽(以下「液浸槽」という場合がある)の高さを高く(深さを深く)設計する必要があった。さらに、比較的重い電源ユニットが電子機器の最上部に置かれるため、電子機器の重心、ひいては液浸冷却装置全体の重心が高くなり、大地震等の大きな振動に対して不安定となるおそれがあった。 An electronic device applied to an immersion cooling device is a power supply that normally steps down a high-voltage input supplied from an external power supply to a low-voltage output used in a device such as a processor, a storage device, or a network card of the electronic device. It has a unit. Since the power supply unit is connected to an external power supply via a power supply cable, the power supply unit is placed at the top of the electronic device so that a connector plug of the power supply cable can be easily connected. However, for example, in a liquid immersion cooling device containing dozens of electronic devices, several tens of network cables and several tens of thick power cables are wired above these electronic devices, so that cable wiring is complicated. In addition, there is a problem that the maintenance efficiency of the electronic device is hindered. Further, depending on the configuration of the electronic device, the volume, length, and weight of the power supply unit may occupy 1 / to の of the volume, length, and weight of the entire electronic device. For this reason, in order to accommodate a long electronic device, it is necessary to design a cooling tank (hereinafter, sometimes referred to as an “immersion tank”) at a high height (a large depth). Furthermore, since the relatively heavy power supply unit is placed at the top of the electronic device, the center of gravity of the electronic device, and consequently the center of gravity of the entire liquid immersion cooling device, becomes high, which may cause instability against large vibration such as a large earthquake. there were.
よって、液浸冷却装置に適用される電子機器において、電子機器上部の電源ケーブルの配線を必要としない新構成の電子機器と、当該電子機器に適合する新構成の電源ユニットを開発することが望まれている。 Therefore, in electronic equipment applied to the immersion cooling device, it is desired to develop a new electronic equipment that does not require wiring of a power cable above the electronic equipment and a new power supply unit that is compatible with the electronic equipment. It is rare.
他方、近年、データセンターに設置されるサーバ等の電子機器に、DC380Vの高電圧直流(以下「HVDC」という)を供給するシステム(以下「HVCDシステム」という場合がある)が提案されている。HVDCシステムの主な利点は、電力損失の大幅な低減にあり、例えば、外部電源から供給されるDC380VをDC48Vに変換して電子機器に供給する場合の、電子機器で発生する電力損失は、従来のDC12Vを供給する場合の電力損失に比べて、理論上1/16まで減らすことができる。電子機器で発生する電力損失は、熱となって放出されるので、電力損失の低減は、液浸冷却システムの冷却効率を向上させるために有効である。よって、液浸冷却用電子機器をHVDCシステムに適合させるための、新構成の電源ユニットを開発することが望まれている。 On the other hand, in recent years, a system (hereinafter, sometimes referred to as an “HVCD system”) that supplies a high-voltage direct current of 380 V DC (hereinafter, referred to as “HVDC”) to an electronic device such as a server installed in a data center has been proposed. The main advantage of the HVDC system is that power loss is greatly reduced. For example, when converting 380V DC supplied from an external power supply to 48V DC and supplying the same to the electronic device, the power loss generated in the electronic device is conventionally reduced. Theoretically can be reduced to 1/16 of the power loss when 12 V DC is supplied. Since the power loss generated in the electronic device is released as heat, reducing the power loss is effective for improving the cooling efficiency of the immersion cooling system. Therefore, it is desired to develop a power supply unit having a new configuration for adapting the immersion cooling electronic device to the HVDC system.
上記の課題を解決するために、本発明の一局面によれば、冷却装置内の冷却液中に浸漬されて直接冷却される電子機器は、
前記電子機器用の直流電圧を供給する電圧入力端を備えるキャリア基板であって、前記電圧入力端は、電源ユニットの電圧出力端に電気的に接続される、キャリア基板と、
前記電子機器が前記電源ユニットと電気的に接続されたときに、前記冷却装置が備える冷却槽の底部に設置された前記電源ユニットの上部に位置するように前記基板を支持する支持部材と、
を含む。In order to solve the above problems, according to one aspect of the present invention, an electronic device that is immersed in a cooling liquid in a cooling device and directly cooled,
A carrier substrate having a voltage input terminal for supplying a DC voltage for the electronic device, wherein the voltage input terminal is electrically connected to a voltage output terminal of a power supply unit,
When the electronic device is electrically connected to the power supply unit, a support member that supports the substrate so as to be located above the power supply unit installed at the bottom of a cooling tank included in the cooling device,
including.
本発明の一局面に係る電子機器の好ましい実施の形態において、前記支持部材は、前記キャリア基板が一の面に固定されるバックボード又はフレーム構造を含むとよい。 In a preferred embodiment of the electronic device according to one aspect of the present invention, the support member may include a backboard or a frame structure to which the carrier substrate is fixed on one surface.
また、本発明の一局面に係る電子機器の好ましい実施の形態において、前記バックボード又はフレーム構造は、前記冷却槽内に垂直に起立して固定された複数の支持柱によってスライド可能に支持されるとよい。 Further, in a preferred embodiment of the electronic device according to one aspect of the present invention, the backboard or the frame structure is slidably supported by a plurality of support columns vertically standing and fixed in the cooling bath. Good.
本発明の一局面に係る電子機器の好ましい実施の形態において、前記バックボード又はフレーム構造は、前記冷却槽内に固定されるブラケットに上方から挿入される支持ピン又はガイドピンを含むとよい。 In a preferred embodiment of the electronic device according to one aspect of the present invention, the backboard or the frame structure may include a support pin or a guide pin inserted from above into a bracket fixed in the cooling bath.
本発明のもう一つの局面によれば、冷却装置内の冷却液中に浸漬されて直接冷却される電源ユニットは、
外部電源電圧を供給する電圧入力端と、電圧出力端とを備えるユニット基板であって、前記電圧出力端は、電子機器の電圧入力端に電気的に接続される、ユニット基板と、
前記ユニット基板に搭載される降圧デバイスと、
を含み、
前記電源ユニットは、前記電子機器が前記電源ユニットと電気的に接続されたときに、前記電子機器が前記電源ユニットの上部に位置するよう、前記冷却装置が備える冷却槽の底部に設置され、前記底部から流入し、又は前記冷却槽の他の部位から流入する冷却液によって冷却される。According to another aspect of the present invention, a power supply unit that is immersed in a cooling liquid in a cooling device and directly cooled,
A voltage input terminal for supplying an external power supply voltage, and a unit substrate including a voltage output terminal, wherein the voltage output terminal is electrically connected to a voltage input terminal of an electronic device,
A step-down device mounted on the unit substrate,
Including
When the electronic device is electrically connected to the power supply unit, the power supply unit is disposed at a bottom of a cooling tank provided in the cooling device so that the electronic device is located at an upper portion of the power supply unit, It is cooled by a coolant flowing from the bottom or from another part of the cooling bath.
また、本発明のもう一つの局面に係る電源ユニットの好ましい実施の形態において、前記ユニット基板は、前記ユニット基板の一の面と前記底部との間に前記冷却液を通すフローチャネルを形成するように、前記底部から離れて配置されているとよい。 Further, in a preferred embodiment of the power supply unit according to another aspect of the present invention, the unit substrate may form a flow channel for passing the cooling liquid between one surface of the unit substrate and the bottom. Preferably, it is arranged away from the bottom.
また、本発明のもう一つの局面に係る電源ユニットの好ましい実施の形態において、前記ユニット基板は、前記ユニット基板内に前記冷却液を通すフローチャネルを有してよい。 Further, in a preferred embodiment of the power supply unit according to another aspect of the present invention, the unit substrate may have a flow channel through which the cooling liquid passes in the unit substrate.
本発明のもう一つの局面に係る電源ユニットの好ましい実施の形態において、前記降圧デバイスは、200V−420Vの外部高圧直流電圧を、24V−52Vの直流電圧に降圧する、コンバータモジュールを含むとよい。 In a preferred embodiment of the power supply unit according to another aspect of the present invention, the step-down device may include a converter module that steps down an external high-voltage DC voltage of 200V-420V to a DC voltage of 24V-52V.
本発明のもう一つの局面に係る電源ユニットの好ましい実施の形態において、前記降圧デバイスは、100V−250Vの単相又は三相の外部高圧交流電圧を、24V−52Vの直流電圧に交直変換及び降圧する、コンバータモジュールを含むとよい。 In a preferred embodiment of the power supply unit according to another aspect of the present invention, the step-down device is configured to perform AC / DC conversion and step-down conversion of a single-phase or three-phase external high-voltage AC voltage of 100 V-250 V into a DC voltage of 24 V-52 V. And a converter module.
本発明のもう一つの局面に係る電源ユニットの好ましい実施の形態において、前記降圧デバイスは、力率改善回路、ノイズフィルタ、追加の整流器、及びサージ回路のうちのいずれか1つ又は2つ以上の周辺回路を含むとよい。 In a preferred embodiment of the power supply unit according to another aspect of the present invention, the step-down device includes a power factor correction circuit, a noise filter, an additional rectifier, and a surge circuit. Peripheral circuits may be included.
本発明のもう一つの局面に係る電源ユニットの好ましい実施の形態において、前記電圧出力端が前記電子機器の前記電圧入力端と結合した状態を検出したとき、前記電子機器への電圧の供給を開始する第1のコントローラをさらに含むとよい。 In a preferred embodiment of the power supply unit according to another aspect of the present invention, when a state where the voltage output terminal is coupled to the voltage input terminal of the electronic device is detected, supply of a voltage to the electronic device is started. It may further include a first controller that performs the operation.
本発明のもう一つの局面に係る電源ユニットの好ましい実施の形態において、前記冷却槽の前記冷却液の液面の上部、前記冷却槽の壁面構造部、又は前記冷却槽の近傍に設置された制御盤から操作可能なスイッチのON/OFFを検出して、前記電子機器への電圧の供給の開始/切断を切り替える第2のコントローラをさらに含むとよい。 In a preferred embodiment of the power supply unit according to another aspect of the present invention, a control installed in an upper portion of the liquid level of the cooling liquid in the cooling tank, a wall structure of the cooling tank, or near the cooling tank. It is preferable to further include a second controller that detects ON / OFF of a switch that can be operated from the panel and switches between start / stop of supply of voltage to the electronic device.
また、本発明のさらにもう一つの局面によれば、冷却装置内の冷却液中に浸漬されて直接冷却される電子機器は、
前記電子機器用の直流電圧を供給する電圧入力端を備えるキャリア基板であって、前記電圧入力端は、電源ユニットの電圧出力端に電気的に接続される、キャリア基板と、
前記キャリア基板の一の面に配置された複数のモジュールコネクタと、
複数のモジュール基板であって、前記複数のモジュール基板の各々は、前記複数のモジュールコネクタの各々に電気的に結合されるモジュールコネクタプラグを有する、モジュール基板と、
前記キャリア基板の長手方向に所定間隔で取り付けられる複数の支持板であって、隣り合う支持板は、前記複数のモジュール基板の両端を保持する、支持板と、
前記電子機器が前記電源ユニットと電気的に接続されたときに、前記冷却装置が備える冷却槽の底部に設置された前記電源ユニットの上部に位置するように前記キャリア基板を支持する支持部材と、
を含む。According to still another aspect of the present invention, an electronic device that is immersed in a cooling liquid in a cooling device and directly cooled,
A carrier substrate having a voltage input terminal for supplying a DC voltage for the electronic device, wherein the voltage input terminal is electrically connected to a voltage output terminal of a power supply unit,
A plurality of module connectors arranged on one surface of the carrier board,
A plurality of module boards, each of the plurality of module boards having a module connector plug electrically coupled to each of the plurality of module connectors, a module board;
A plurality of support plates attached at predetermined intervals in the longitudinal direction of the carrier substrate, adjacent support plates, holding both ends of the plurality of module substrates, a support plate,
When the electronic device is electrically connected to the power supply unit, a support member that supports the carrier substrate so as to be located above the power supply unit installed at the bottom of a cooling tank included in the cooling device,
including.
本発明のさらにもう一つの局面に係る電子機器の好ましい実施の形態において、前記支持部材は、前記キャリア基板が一の面に固定されるバックボード又はフレーム構造を含むとよい。 In a preferred embodiment of the electronic device according to still another aspect of the present invention, the support member may include a backboard or a frame structure to which the carrier substrate is fixed on one surface.
本発明のさらにもう一つの局面に係る電子機器の好ましい実施の形態において、前記バックボード又はフレーム構造は、前記冷却槽内に垂直に起立して固定された複数の支持柱によってスライド可能に支持されるとよい。 In a preferred embodiment of the electronic device according to still another aspect of the present invention, the backboard or the frame structure is slidably supported by a plurality of support columns vertically standing and fixed in the cooling bath. Good.
本発明のさらにもう一つの局面に係る電子機器の好ましい実施の形態において、前記バックボード又はフレーム構造は、前記冷却槽内に固定されるブラケットに上方から挿入される支持ピン又はガイドピンを含むとよい。 In a preferred embodiment of the electronic device according to still another aspect of the present invention, the backboard or the frame structure includes a support pin or a guide pin inserted from above into a bracket fixed in the cooling bath. Good.
本発明のさらにもう一つの局面に係る電子機器の好ましい実施の形態において、前記バックボード又はフレーム構造は、外枠部と、前記外枠部内を幅方向に横断する梁部とから構成され、前記複数の支持板が外枠部と梁部に取り付けられるとよい。 In a preferred embodiment of the electronic device according to still another aspect of the present invention, the backboard or frame structure includes an outer frame portion, and a beam portion crossing the inside of the outer frame portion in a width direction; Preferably, a plurality of support plates are attached to the outer frame and the beam.
本発明のさらにもう一つの局面に係る電子機器の好ましい実施の形態において、前記支持板の各々には、複数の溝が形成され、当該複数の溝の各々に前記複数のモジュール基板の端部の各々が挿入されるとよい。 In a preferred embodiment of the electronic device according to still another aspect of the present invention, a plurality of grooves are formed in each of the support plates, and each of the plurality of grooves has an end portion of the plurality of module substrates. Each may be inserted.
本発明のさらにもう一つの局面に係る電子機器の好ましい実施の形態において、前記複数のモジュール基板の各々は、プロセッサ及びメモリを搭載したモジュール基板、プログラマブルロジックデバイスを搭載したモジュール基板、ネットワーク通信用のアダプターカード機能を搭載したモジュール基板、ストレージデバイスを搭載したモジュール基板、又は、前記プロセッサ及びメモリ、前記プログラマブルロジックデバイス、前記ネットワーク通信用のアダプターカード機能、もしくは前記ストレージデバイスのうちの2つ以上を組み合わせて搭載した複合モジュール基板であるとよい。 In a preferred embodiment of the electronic device according to still another aspect of the present invention, each of the plurality of module boards includes a module board equipped with a processor and a memory, a module board equipped with a programmable logic device, and a network communication module. A module board equipped with an adapter card function, a module board equipped with a storage device, or a combination of two or more of the processor and the memory, the programmable logic device, the adapter card function for network communication, or the storage device It is preferable that the substrate is a composite module substrate mounted thereon.
本発明のさらにもう一つの局面に係る電源ユニットは、冷却装置内の冷却液中に浸漬されて直接冷却される電源ユニットであって、
外部電源電圧を供給する電源電圧入力端と、電圧出力端とを備えるユニット基板であって、前記電圧出力端は、電子機器の電圧入力端に電気的に接続される、ユニット基板と、
前記ユニット基板に搭載される降圧デバイスと、
前記ユニット基板が固定されるステージと、
を含み、
前記電源ユニットは、前記電子機器が前記電源ユニットと電気的に接続されたときに、前記電子機器が前記電源ユニットの上部に位置するよう、前記冷却装置が備える冷却槽の底部に設置され、
前記ステージは、前記底部から流入する冷却液が通る、前記ユニット基板の一の面と前記底部との間のフローチャネルを形成するように、前記ユニット基板を保持している。A power supply unit according to still another aspect of the present invention is a power supply unit that is immersed in a cooling liquid in a cooling device and directly cooled,
A power supply voltage input terminal for supplying an external power supply voltage, and a unit substrate including a voltage output terminal, wherein the voltage output terminal is electrically connected to a voltage input terminal of an electronic device,
A step-down device mounted on the unit substrate,
A stage to which the unit substrate is fixed,
Including
The power supply unit, when the electronic device is electrically connected to the power supply unit, so that the electronic device is located at the top of the power supply unit, is installed at the bottom of the cooling tank provided in the cooling device,
The stage holds the unit substrate so as to form a flow channel between one surface of the unit substrate and the bottom through which the cooling liquid flowing from the bottom passes.
本発明のさらにもう一つの局面に係る電源ユニットの好ましい実施の形態において、前記ステージに、前記フローチャネルを形成するための複数のスペーサが取り付けられるとよい。 In a preferred embodiment of the power supply unit according to still another aspect of the present invention, a plurality of spacers for forming the flow channel may be attached to the stage.
本発明のさらにもう一つの局面に係る電源ユニットの好ましい実施の形態において、前記ステージは、前記底部に置かれる平板を含み、前記平板には前記底部から流入する前記冷却液を通す穴が形成されているとよい。 In a preferred embodiment of the power supply unit according to still another aspect of the present invention, the stage includes a flat plate placed on the bottom, and the flat plate is formed with a hole for passing the coolant flowing from the bottom. Good to be.
本発明のさらにもう一つの局面に係る電源ユニットの好ましい実施の形態において、前記ステージには、前記冷却槽内に垂直に起立する複数の支持柱が取り付けられ、前記複数の支持柱は、前記電子機器が有するバックボード又はフレーム構造をスライド可能に支持するとよい。 In a preferred embodiment of the power supply unit according to still another aspect of the present invention, the stage is provided with a plurality of support columns that stand vertically in the cooling tank, and the plurality of support columns are The backboard or frame structure of the device may be slidably supported.
本発明のさらにもう一つの局面に係る電源ユニットの好ましい実施の形態において、前記複数の支持柱の上端、又は側面に、前記電子機器への電圧の供給の開始/切断を切り替えるスイッチをさらに備えてよい。 In a preferred embodiment of the power supply unit according to still another aspect of the present invention, the power supply unit further includes a switch at an upper end or a side surface of the plurality of support columns, for switching start / stop of supply of a voltage to the electronic device. Good.
本発明のさらにもう一つの局面に係る電源ユニットの好ましい実施の形態において、前記降圧デバイスは、200V−420Vの外部高圧直流電圧を、24V−52Vの直流電圧に降圧する、コンバータモジュールを含むとよい。 In a preferred embodiment of the power supply unit according to still another aspect of the present invention, the step-down device may include a converter module that steps down an external high-voltage DC voltage of 200V-420V to a DC voltage of 24V-52V. .
本発明のさらにもう一つの局面に係る電源ユニットの好ましい実施の形態において、前記降圧デバイスは、100V−250Vの単相又は三相の外部高圧交流電圧を、24V−52Vの直流電圧に交直変換及び降圧する、コンバータモジュールを含むとよい。 In a preferred embodiment of the power supply unit according to still another aspect of the present invention, the step-down device includes a DC-DC converter for converting a single-phase or three-phase external high-voltage AC voltage of 100 V to 250 V into a DC voltage of 24 V to 52 V. A step-down converter module may be included.
本発明のさらにもう一つの局面に係る電源ユニットの好ましい実施の形態において、前記降圧デバイスは、力率改善回路、ノイズフィルタ、追加の整流器、及びサージ回路のうちのいずれか1つ又は2つ以上の周辺回路を含むとよい。 In a preferred embodiment of the power supply unit according to still another aspect of the present invention, the step-down device includes at least one of a power factor correction circuit, a noise filter, an additional rectifier, and a surge circuit. Should be included.
本発明のさらにもう一つの局面に係る電源ユニットの好ましい実施の形態において、前記電圧出力端が前記電子機器の前記電圧入力端と結合した状態を検出したとき、前記電子機器への電圧の供給を開始する第1のコントローラをさらに含むとよい。 In a preferred embodiment of the power supply unit according to still another aspect of the present invention, when detecting a state in which the voltage output terminal is coupled to the voltage input terminal of the electronic device, the power supply unit supplies a voltage to the electronic device. It may further comprise a first controller to start.
本発明のさらにもう一つの局面に係る電源ユニットの好ましい実施の形態において、前記冷却槽の前記冷却液の液面の上部、前記冷却槽の壁面構造部、又は前記冷却槽の近傍に設置された制御盤から操作可能なスイッチのON/OFFを検出して、前記電子機器への電圧の供給の開始/切断を切り替える第2のコントローラをさらに含むとよい。 In a preferred embodiment of the power supply unit according to still another aspect of the present invention, the power supply unit is disposed above the liquid surface of the cooling liquid in the cooling tank, a wall structure of the cooling tank, or in the vicinity of the cooling tank. The electronic device may further include a second controller that switches ON / OFF of a switch operable from a control panel and switches between start and disconnection of voltage supply to the electronic device.
本発明のさらにもう一つの局面に係る冷却システムは、
冷却装置と、
前記冷却装置内の冷却液中に浸漬されて直接冷却される複数の電子機器と、
前記冷却装置内の冷却液中に浸漬されて直接冷却される複数の電源ユニットと、
を含み、
前記冷却装置は、底壁及び側壁によって形成される開放空間を有する冷却槽を有し、前記冷却槽の底部には、前記冷却液が流入する複数の流入開口が形成され、前記冷却槽を流通する前記冷却液の液面近傍には流出開口が形成されており、
前記複数の電子機器の各々は、前記電子機器用の直流電圧を供給する電圧入力端を含み、
前記複数の電源ユニットの各々は、外部電源電圧を供給する電源電圧入力端と、前記電子機器の電圧入力端に電気的に接続される、電圧出力端とを含み、
前記電源ユニットの各々は、前記電子機器の各々が前記電源ユニットの各々と電気的に接続されたときに、前記電子機器が前記電源ユニットの上部に位置するよう、前記冷却槽の底部に設置され、前記電源ユニット及び電子機器は、前記底部から流入する冷却液によって冷却される。A cooling system according to still another aspect of the present invention,
A cooling device,
A plurality of electronic devices that are immersed in a cooling liquid in the cooling device and are directly cooled,
A plurality of power supply units that are immersed in a cooling liquid in the cooling device and are directly cooled,
Including
The cooling device has a cooling tank having an open space formed by a bottom wall and a side wall, and a plurality of inflow openings through which the cooling liquid flows are formed at a bottom of the cooling tank, and the cooling tank flows through the cooling tank. An outflow opening is formed in the vicinity of the liquid surface of the cooling liquid,
Each of the plurality of electronic devices includes a voltage input terminal that supplies a DC voltage for the electronic device,
Each of the plurality of power supply units includes a power supply voltage input terminal for supplying an external power supply voltage, and a voltage output terminal electrically connected to a voltage input terminal of the electronic device,
Each of the power supply units is installed at the bottom of the cooling bath so that the electronic device is located above the power supply unit when each of the electronic devices is electrically connected to each of the power supply units. The power supply unit and the electronic device are cooled by the coolant flowing from the bottom.
本発明のさらにもう一つの局面に係る冷却システムの好ましい実施の形態において、前記電子機器の各々は、前記電圧入力端を備えるキャリア基板と、前記キャリア基板を支持する支持部材とを有するとよい。 In a preferred embodiment of the cooling system according to still another aspect of the present invention, each of the electronic devices may include a carrier substrate having the voltage input terminal and a support member that supports the carrier substrate.
本発明のさらにもう一つの局面に係る冷却システムの好ましい実施の形態において、前記支持部材は、前記キャリア基板が一の面に固定されるバックボード又はフレーム構造を含むとよい。 In a preferred embodiment of the cooling system according to still another aspect of the present invention, the support member may include a backboard or a frame structure to which the carrier substrate is fixed on one surface.
本発明のさらにもう一つの局面に係る冷却システムの好ましい実施の形態において、前記電源ユニットは、前記電源電圧入力端と電源出力端を備えるユニット基板と、前記ユニット基板に搭載される降圧デバイスと、前記ユニット基板が固定されるステージとを有し、前記ステージは、前記底部から流入する冷却液が通る、前記ユニット基板の一の面と前記底部との間のフローチャネルを形成するように、前記ユニット基板を保持しているとよい。 In a preferred embodiment of the cooling system according to still another aspect of the present invention, the power supply unit includes a unit substrate having the power supply voltage input terminal and a power supply output terminal, a step-down device mounted on the unit substrate, A stage to which the unit substrate is fixed, wherein the stage forms a flow channel between one surface of the unit substrate and the bottom portion, through which the cooling liquid flowing from the bottom portion passes. It is good to hold a unit board.
本発明のさらにもう一つの局面に係る冷却システムの好ましい実施の形態において、前記ステージに、前記フローチャネルを形成するための複数のスペーサが取り付けられるとよい。 In a preferred embodiment of the cooling system according to still another aspect of the present invention, a plurality of spacers for forming the flow channel may be attached to the stage.
本発明のさらにもう一つの局面に係る冷却システムの好ましい実施の形態において、前記ステージは、前記底部に置かれる平板を含み、前記平板には前記底部から流入する前記冷却液を通す穴が形成されているとよい。 In a preferred embodiment of the cooling system according to still another aspect of the present invention, the stage includes a flat plate placed on the bottom, and the flat plate is formed with a hole for passing the cooling liquid flowing from the bottom. Good to be.
本発明のさらにもう一つの局面に係る冷却システムの好ましい実施の形態において、前記ステージには、前記冷却槽内に垂直に起立する複数の支持柱が取り付けられ、前記複数の支持柱は、前記電子機器が有するバックボード又はフレーム構造をスライド可能に支持するとよい。 In a preferred embodiment of the cooling system according to still another aspect of the present invention, the stage is provided with a plurality of support columns that stand vertically in the cooling tank, and the plurality of support columns are The backboard or frame structure of the device may be slidably supported.
本発明によれば、電子機器から電源ユニットが廃されるため、電子機器上部の電源ケーブルの配線が不要であり、ケーブル配線を簡素化することができ、電子機器のメンテナンス性を向上させることができる。本発明に係る電子機器と電源ユニットを合わせた長さを短くできるので、冷却槽の高さを低く設計することが可能となる。さらに、比較的重い電源ユニットが冷却槽の底部に置かれるため、液浸冷却装置全体の重心を低くでき、耐振動性を向上させることができる。 According to the present invention, since the power supply unit is abolished from the electronic device, the wiring of the power supply cable on the upper side of the electronic device is unnecessary, the cable wiring can be simplified, and the maintainability of the electronic device can be improved. it can. Since the combined length of the electronic device and the power supply unit according to the present invention can be reduced, the height of the cooling tank can be designed to be low. Furthermore, since the relatively heavy power supply unit is placed at the bottom of the cooling tank, the center of gravity of the entire liquid immersion cooling device can be lowered, and the vibration resistance can be improved.
さらに、電源ユニットをHVDCシステムに適合させる場合、電子機器で発生する電力損失が低減され、電子機器で発生する熱も低減されるだけでなく、冷却槽の底部から流入する冷えた冷却液が、冷却槽の底部に置かれた電源ユニットから速やかに熱を奪うため、電子機器及び電源ユニットを冷却する効率をより一層向上させることができる。 Further, when the power supply unit is adapted to the HVDC system, not only the power loss generated in the electronic device is reduced, and the heat generated in the electronic device is also reduced, but also the cooled coolant flowing from the bottom of the cooling tank is reduced. Since heat is quickly removed from the power supply unit placed at the bottom of the cooling tank, the efficiency of cooling the electronic device and the power supply unit can be further improved.
なお、本明細書における「開放空間」を有する冷却槽には、電子機器の保守性を損なわない程度の簡素な密閉構造を有する冷却槽も含まれるものである。例えば、冷却槽の開口部に、冷却槽の開放空間を閉じるための天板を置くことのできる構造や、パッキン等を介して天板を着脱可能に取り付けることのできる構造は、簡素な密閉構造といえる。 Note that the cooling tank having the “open space” in this specification includes a cooling tank having a simple closed structure that does not impair the maintainability of the electronic device. For example, a structure in which a top plate for closing the open space of the cooling bath can be placed at the opening of the cooling bath or a structure in which the top plate can be detachably attached via packing or the like has a simple closed structure. It can be said that.
上記した本発明の目的及び利点並びに他の目的及び利点は、以下の実施の形態の説明を通じてより明確に理解される。もっとも、以下に記述する実施の形態は例示であって、本発明はこれに限定されるものではない。 The above and other objects and advantages of the present invention will be more clearly understood through the following description of the embodiments. However, the embodiment described below is an exemplification, and the present invention is not limited to this.
以下、本発明に係る電子機器及び電源ユニット、並びに冷却システムの好ましい実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
まず、図1〜図4を参照して、本発明の一実施形態に係る電子機器100を説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る電子機器100の斜視図、図2は側面図、図3は正面図、図4は部分組立図である。電子機器100は、後述する冷却装置内の冷却液中に浸漬されて直接冷却される電子機器である。電子機器100は、バックボード又はフレーム構造110(以下、単に「バックボード110」と記載する)と、複数のモジュール基板120と、キャリア基板121と、複数の支持板115、117を含んでいる。図示のとおり、電子機器100から、電源ユニットが廃されている。電源ユニットは、後述するように、冷却装置が備える冷却槽の底部に設置される。Hereinafter, preferred embodiments of an electronic device, a power supply unit, and a cooling system according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
First, an
バックボード110は、キャリア基板121を支持する支持部材を構成する。バックボード110は、図4に示すように、外枠部110bと、外枠部110b内を幅方向に横断する梁部110cとから構成される。外枠110bの上部には、電子機器100を冷却槽に入れ又は取り出す際に、吊り下げ具を通す吊り金具穴111が形成されている。また、バックボード110は、外枠部110bの下部から下に延びる一対の支持ピン又はガイドピン113(以下、単に「支持ピン113」と記載する。)を含む。複数の支持板115、117は、キャリア基板121を貫通するねじ等の留め具を介して、外枠部110bと梁部110cに取り付けられる。これにより、キャリア基板121がバックボード110の一の面に固定されるとともに、複数の支持板115、117が、キャリア基板121の長手方向に所定間隔で取り付けられる。支持板115、117の各々には、複数の溝が形成されており、複数の溝の各々に、複数のモジュール基板120の端部の各々が挿入される。このようにして、隣り合う支持板115、117は、複数のモジュール基板120の両端を保持する。
The
キャリア基板121の下部には、電子機器用の直流電圧を供給する直流電圧入力コネクタ131を備える。直流電圧入力コネクタ131は、キャリア基板121が備える電圧入力端に相当する。キャリア基板121の一の面には、複数のモジュールコネクタ128が配置されている。複数のモジュール基板120の各々は、複数のモジュールコネクタの各々に電気的に結合されるモジュールコネクタプラグ129を有している。したがって、モジュール基板120ごとに、キャリア基板121に差し込むこと、及びキャリア基板121から引き抜くことが可能である。なお、図示の例において、2枚のネットワークカード123がキャリア基板121に取り付けられている。また、32枚のモジュール基板120がキャリア基板121に取り付けされているが、モジュール基板120の枚数は任意であり、特に限定されない。モジュール基板120の種類は、図示の例におけるプロセッサ及びメモリを搭載したモジュール基板(ただし、図1−4は、ヒートシンクが熱的に接続されたプロセッサ124及びメインメモリソケット127のみ図示している)、プログラマブルロジックデバイスを搭載したモジュール基板、ネットワーク通信用のアダプターカード機能を搭載したモジュール基板、ストレージデバイスを搭載したモジュール基板、又は、プロセッサ及びメモリ、プログラマブルロジックデバイス、ネットワーク通信用のアダプターカード機能もしくはストレージデバイスのうちの2つ以上を組み合わせて搭載した複合モジュール基板でもよく、特に限定されない。例えば、プロセッサに、システムオンチップ設計の半導体デバイス(一例として、Intel Corporation製のIntel Xeon プロセッサD製品ファミリー)を使用してよく、メインメモリに、超低背なメモリモジュール(一例として、汎用の32GB DDR4 (Double-Data-Rate4) VLP DIMM (very low profile Dual Inline Memory Module)を使用してよい。また、プログラマブルロジックデバイスに、FPGA(Field-Programmable Gate Array)を使用してよい。さらに、ネットワーク通信用のアダプターカード機能として、Ethernet又はInfiniBandに準拠したデバイスを使用してよい。また、ストレージデバイスに、フラッシュストレージ、例えばM.2 SSD(Solid State Drive)又はmSATA SSDを使用してよい。
A DC
図2及び図4を参照して、バックボード110の一の面と反対の面には、バックボード110の外枠部110bの長手方向に沿って、スライダー保持部114を介して複数のスライダー112が取り付けられている。外枠部110bの左右両方に取り付けられた、一対のスライダー112は、後述する冷却槽内に垂直に起立して固定された、隣り合う支持柱に設けられたレール溝に係合することにより、バックボード110は、スライド(垂直方向に上げ下げ)可能に支持される。
Referring to FIGS. 2 and 4, on a surface opposite to one surface of the
以上のように構成されている電子機器100が、バックボード110を複数の支持柱に対してスライドさせて、冷却装置内の冷却液中に浸漬されて直接冷却されるとき、電子機器内を流通する冷却液が、電子機器100の下側から上側に、支持板117に設けられた穴117a→隣り合うモジュール基板120間のスペース→穴117a→隣り合うモジュール基板120間のスペース→穴117a→隣り合うモジュール基板120間のスペース→支持板115に設けられた穴115aの順に通って、モジュール基板120、及びキャリア基板121から熱を速やかにかつ効率よく奪い取るので、高密度に実装しても電子機器100の安定した動作を確保できる。また、各モジュール基板120を、キャリア基板121に取り付け、加えて、キャリア基板121から取り外すことができる。これにより、モジュール基板120ごとに、調整、点検、修理、交換、増設等を行うことができるので、メンテナンス性が格段に向上する。
When the
次に、図5−図7を参照して、本発明の一実施形態に係る電源ユニット20を説明する。図5は、本発明の一実施形態に係る電源ユニット20におけるユニット基板21の一例を示す斜視図、図6は、本発明の一実施形態に係る電源ユニット20におけるステージ22の一例を示す斜視図、図7は、ユニット基板21をステージ22上に取り付けた状態を示す斜視図である。
Next, a
前述のとおり、電源ユニット20は、電子機器100に含まれない構成部分であり、冷却装置が備える冷却槽の底部に設置される。電源ユニット20は、ユニット基板21と、ユニット基板21に搭載される降圧デバイス215とを含んでいる。ユニット基板21は、図5に示すように、外部電源(図示せず)から電源ケーブル211を介して外部電源電圧を供給する電源電圧入力コネクタ212と、降圧デバイス215により降圧された直流電圧を出力する直流電圧出力コネクタ213とを備える。電源電圧入力コネクタ212はユニット基板21の電圧入力端に、直流電圧出力コネクタ213は電圧出力端にそれぞれ相当する。降圧デバイス215は、例えば、200V−420Vの外部高圧直流電圧を、24V−52Vの直流電圧に降圧するコンバータモジュール、又は100V−250Vの単相又は三相の外部高圧交流電圧を、24V−52Vの直流電圧に交直変換及び降圧するコンバータモジュールを含むとよい。前者のコンバータモジュールは、より具体的には、DC380VをDC48Vに降圧することができるとよく、後者のコンバータモジュールは、AC200VをDC48Vに交直変換及び降圧することができるとよい。必要に応じて、降圧デバイス215は、力率改善回路、ノイズフィルタ、追加の整流器、及びサージ回路のうちのいずれか1つ又は2つ以上の周辺回路を含むとよい。降圧デバイス215の表面には、放熱用のヒートシンク216が熱的に接続されているとよい。また、ユニット基板21には、故障時の保護を行う複数の入力ヒューズ217が含まれていてよい。ユニット基板21は、図5及び図7に示すように、複数のスペーサ218を介して、ステージ22に固定される。これにより、ユニット基板21は、ユニット基板21の一の面と、後述する冷却槽の底部との間に冷却液を通すフローチャネル219を形成するように、底部から離れて配置されている。なお、ユニット基板21が、冷却液を通すフローチャネルを有するように構成してもよい。例えば、ユニット基板21を、中間スペースを有する階層構造体もしくは中空構造体に形成し、構造体の内部に冷却液を通すとよい。
As described above, the
ステージ22は、図6に示すように、後述する冷却槽の底部に置かれる平板を含む。平板の幅方向中央寄りに、底部から流入する冷却液を通す複数の穴23が、長手方向に間隔を隔てて、形成されている。また、平板の幅方向端部には、複数の切り欠き24が、長手方向に間隔を隔てて形成されている。隣り合う切り欠き24は、複数のステージ22が並べて配置されるとき、隣り合う切り欠き24同士が合わさって穴23と実質同じ穴を形成するのに必要な長さと幅を有する。ステージ22上には、L型ブラケット26を使用して、複数の支持柱25が垂直に取り付けられる。よって、ステージ22が、冷却槽の底部に設置されるとき、複数の支持柱25は、冷却槽内に垂直に起立することになる。また、ステージ22上には、複数のブラケット27が固定されている。ブラケット27には、支持ピン挿入穴28が形成されている。
As shown in FIG. 6, the
複数の支持柱25の各々にはレール溝251が形成されている。電子機器100のバックボード110が有する一対のスライダー112が、隣り合う支持柱に設けられたレール溝251に係合することにより、バックボード110が、スライド(垂直方向に上げ下げ)可能に支持される。
Each of the plurality of
以上のように構成されている電源ユニット20に対して、電子機器100が、バックボード110を複数の支持柱25に対してスライドさせて上昇させ、又は下降させることができる。そして、電子機器100を下降させたとき、電子機器100のバックボード110の外枠部110bの下部から下に延びる一対の支持ピン113が、電源ユニット20に固定された一対のブラケット27の支持ピン挿入穴28に挿入され、電源ユニット20の直流電圧出力コネクタ213と、電子機器100の直流電圧入力コネクタ131との正確な位置合わせが行われる。さらに電子機器100を下降させると、直流電圧出力コネクタ213と直流電圧入力コネクタ131とが電気的に接続される。このとき、一対の支持柱25及び一対のブラケット27が、1ユニットの電子機器100の重量を支えている。
With respect to the
電源ユニット20は、直流電圧出力コネクタ213が電子機器100の直流電圧入力コネクタ131と結合した状態を検出したとき、電子機器100への直流電圧の供給を開始する第1のコントローラをさらに含むとよい。第1のコントローラは、付加回路又は電子的な機構として、ユニット基板21に実装されるとよい。これにより、電子機器100を冷却槽内に下降させ、電源ユニット20と結合させるだけで、直ちに通電動作させる、電子機器100のプラグイン動作が可能となる。
The
また、電源ユニット20は、冷却槽の冷却液の液面の上部、冷却槽の壁面構造部、又は冷却槽の近傍に設置された制御盤から操作可能なスイッチのON/OFFを検出して、電子機器100への電圧の供給の開始/切断を切り替える第2のコントローラをさらに含むとよい。これにより、オペレータが、手動で、電子機器100ごとのON/OFFを切り替えることができるので、メンテナンス性を向上させることができる。第2のコントローラもまた、付加回路又は電子的な機構として、ユニット基板21に実装されるとよい。
In addition, the
電子機器100への電圧の供給の開始/切断を切り替える信号を、第2のコントローラに送るためのスイッチは、複数の支持柱25の各々の上端、又は側面に設けられてよい。
A switch for sending a signal for switching on / off of the supply of the voltage to the
次に、以上説明した本発明の一実施形態に係る電子機器100及び電源ユニット20を、冷却液中に浸漬して直接冷却するための液浸冷却装置の好ましい実施の形態を、図面に基づいて説明する。本実施形態の説明では、電子機器100及び電源ユニット20をそれぞれ合計24ユニット、冷却槽の6×4の区画にそれぞれ収納して冷却する、高密度液浸冷却装置の構成を説明する。なお、これは例示であって、高密度液浸冷却装置における電子機器のユニット数は任意であり、本発明に使用可能な電子機器の構成を何ら限定するものではない。
Next, a preferred embodiment of a liquid immersion cooling apparatus for directly cooling the
図8−図12を参照して、一実施形態に係る液浸冷却装置1は冷却槽10を有し、冷却槽10の底壁11及び側壁12によって開放空間10aが形成されている。底壁(底部)11には、冷却液が流入する複数の流入開口150が、9×3のパターンで形成されている。また、側壁12には、電源ケーブル導入口12aと、ネットワークケーブル導入口12bと、冷却液の液面近傍に形成された流出開口170が形成されている。
With reference to FIGS. 8 to 12, the immersion cooling device 1 according to one embodiment has a cooling
液浸冷却装置1は、冷却槽10の開放空間10aを閉じるための天板10bを有する。液浸冷却装置1の保守作業時には、天板10bを開口部から外して開放空間10aを開き、液浸冷却装置1の運用時には、天板10bを冷却槽10の開口部に置くことにより、開放空間10aを閉じることができる。
The immersion cooling device 1 has a
冷却槽10には、電子機器100の全体を浸漬するのに十分な量の冷却液が液面まで入れられている(図10参照)。冷却液としては、3M社の商品名「フロリナート(3M社の商標、以下同様)FC−72」(沸点56℃)、「フロリナートFC−770」(沸点95℃)、「フロリナートFC−3283」(沸点128℃)、「フロリナートFC−40」(沸点155℃)、「フロリナートFC−43」(沸点174℃)として知られる、完全フッ素化物(パーフルオロカーボン化合物)からなるフッ素系不活性液体を好適に使用することができるが、これらに限定されるものではない。なお、フロリナートFC−40、FC−43は、沸点が150℃よりも高く、極めて蒸発しにくいため、いずれかを冷却液に使用する場合、冷却槽10内における液面の高さが長期間に亘って保たれ、有利である。
The cooling
冷却槽10の底壁11の下に、冷却液の入口15を一端に有する複数の流入ヘッダ16が設けられている。また、冷却槽10の側壁12の外側に、冷却液の出口18を有する受部17が設けられている。受部17は、流出開口170を覆い、流出開口170から流出する冷却液を漏らさず受ける。
A plurality of
図11を参照して、冷却槽10の底壁11の上には、4枚の平板のステージ22が並べて配置される。ステージ22に形成された複数の穴23、及び隣り合う切り欠き24同士が合わさって形成される、穴23と実質同じ穴のそれぞれは、底壁11に形成された複数の流入開口150のそれぞれに一致する。したがって、流入開口150から流入する冷却液は、電源ユニット20によって流入を阻害されることはない。また、電源ユニット20のユニット基板21とステージ22(底壁11)との間に冷却液が通るフローチャネルが確保されているので、冷却液がユニット基板21の両面から熱を速やかにかつ効率よく奪い取る。したがって、電源ユニット20の冷却効率に優れている。さらに、電源ユニット20のユニット基板21を、冷却槽10の底壁11と平行に置くことができるので、冷却槽10の高さ(深さ)方向における、電源ユニット20の高さを、従来に比べて低く抑えることができる。したがって、電子機器100と電源ユニット20を合わせた長さを短くできるので、冷却槽10の高さを低く(深さを浅く)設計することが可能となる。
Referring to FIG. 11, four flat plate stages 22 are arranged on
加えて、流入開口150から流入する冷却液は、電子機器100の下側から上側に、支持板117に設けられた穴117a→隣り合うモジュール基板120間のスペース→穴117a→隣り合うモジュール基板120間のスペース→穴117a→隣り合うモジュール基板120間のスペース→支持板115に設けられた穴115aの順に通って、モジュール基板120、及びキャリア基板121から熱を速やかにかつ効率よく奪い取る。このようにして暖められた冷却液は、流出開口170、受け部17を通って、出口18に至る。出口18には、熱交換器(図示せず)を通って入口15に至る配管(図示せず)が接続されており、当該熱交換器において冷却液が冷やされ、冷えた冷却液が入口15に供給される。
In addition, the cooling liquid flowing from the
なお、本発明の一実施形態に係る液浸冷却装置1では、複数の電源ユニット20のすべてが、複数のステージ22の上に固定されているので、1つのステージ22上にある6つの電子機器100を冷却槽10から取り出した後に、ステージ22を持ち上げて冷却槽10から取り出すことで、電源ユニット20の調整、点検、修理、交換、増設等を行うことができる。電源ユニット20の各々に接続される電源ケーブル211は、電子機器100の下部と、ステージ22との間のスペースを通すことができる。したがって、電源ケーブル211の配線は、電源ケーブル導入口12aから導入し、側壁12に沿わせて、冷却槽10の底部を通って、ユニット基板21の電源電圧入力コネクタ212に至る配線でよく、電子機器100上部での配線が不要である。よって、ケーブル配線を簡素化することができ、電子機器のメンテナンス性を向上させることができる。
In the liquid immersion cooling device 1 according to one embodiment of the present invention, since all of the plurality of
本発明は、超高密度に実装された液浸冷却用の電子機器に広く適用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be widely applied to electronic devices for liquid immersion cooling mounted at a very high density.
1 液浸冷却装置
10 冷却槽
10a 開放空間
10b 天板
11 底壁
12 側壁
12a 電源ケーブル導入口
12b ネットワークケーブル導入口
100 電子機器
110 バックボード又はフレーム構造
110a 穴
110b 外枠部
110c 梁部
111 吊り金具穴
112 スライダー
113 支持ピン又はガイドピン
114 スライダー保持部
115、117 支持板
115a、117a 穴
120 モジュール基板
121 キャリア基板
123 ネットワークカード
124 プロセッサ
127 メインメモリソケット
128 モジュールコネクタ
129 モジュールコネクタプラグ
131 直流電圧入力コネクタ
15 入口
150 流入開口
16 流入ヘッダ
17 受部
170 流出開口
18 出口
20 電源ユニット
21 ユニット基板
211 電源ケーブル
212 電源電圧入力コネクタ
213 直流電圧出力コネクタ
215 降圧デバイス(コンバータモジュール)
216 ヒートシンク
217 入力ヒューズ
218 スペーサ
219 フローチャネル
22 ステージ
23 穴
24 切り欠き
25 支持柱
251 レール溝
26 L型ブラケット
27 ブラケット
28 支持ピン挿入穴DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
216
Claims (4)
前記電子機器用の直流電圧を供給する電圧入力端を備えるキャリア基板であって、前記電圧入力端は、電源ユニットの電圧出力端に電気的に接続される、キャリア基板と、
前記電子機器が前記電源ユニットと電気的に接続されたときに、前記冷却装置が備える冷却槽の底部に設置された前記電源ユニットの上部に位置するように前記キャリア基板を支持する支持部材と、
を含む、電子機器。An electronic device that is immersed in a cooling liquid in a cooling device and directly cooled,
A carrier substrate having a voltage input terminal for supplying a DC voltage for the electronic device, wherein the voltage input terminal is electrically connected to a voltage output terminal of a power supply unit,
When the electronic device is electrically connected to the power supply unit, a support member that supports the carrier substrate so as to be located above the power supply unit installed at the bottom of a cooling tank included in the cooling device,
Electronic devices, including.
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