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公開番号2024049929
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-10
出願番号2022156450
出願日2022-09-29
発明の名称サーバシステム
出願人KDDI株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G06F 1/20 20060101AFI20240403BHJP(計算;計数)
要約【課題】外気の温度が高い場合でも、サーバ装置の運用に問題が生じないサーバシステムを提供し、もってサーバシステムの総消費電力量の削減を行うとともに、サーバシステムの環境適応性を向上させる。
【解決手段】サーバシステムSは、サーバ装置6と液体Lを収容する液浸装置1と、液体との間で熱交換する冷却水Rを循環させる冷却水循環装置3と、冷却水と外気との間で熱交換する熱交換器5を有する。液浸装置は、液体が流入する流入部11と液体が流出する流出部12を有する。サーバ装置は、演算処理装置611と記憶装置612を有するサーバ装置本体部61とサーバ装置本体部を外部装置に接続するためのネットワーク装置62を有する。演算処理装置、記憶装置及びネットワーク装置のいずれも耐熱温度が75℃以上であり、流入部に流入する液体の温度が45℃以上60℃以下である場合に、流出部から流出する液体の温度は60℃以上75℃未満である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
サーバ装置の少なくとも一部と、前記サーバ装置の少なくとも一部を冷却する液体と、を収容する液浸装置と、
前記液体との間で熱交換する冷却水を循環させる冷却水循環装置と、
前記冷却水が液体の状態で前記冷却水と外気との間で熱交換する熱交換器と、
を有し、
前記液浸装置は、
前記液体が前記冷却水循環装置から流入する流入部と、
前記サーバ装置との間で熱交換をした後の前記液体が前記冷却水循環装置に流出する流出部と、
を有し、
前記サーバ装置は、
プロセッサを有する演算処理装置と、プロセッサを有しない記憶装置と、を有するサーバ装置本体部と、
前記サーバ装置本体部を外部装置に接続するためのネットワーク装置と、
を有し、
前記演算処理装置、前記記憶装置、及び前記ネットワーク装置のいずれも耐熱温度が７５℃以上であり、
前記流入部に流入する前記液体の温度が４５℃以上６０℃以下である場合に、
前記流出部から流出する前記液体の温度は６０℃以上７５℃未満であるサーバシステム。
続きを表示（約 590 文字）【請求項２】
前記液体の引火点は２５０℃以上である、
請求項１に記載のサーバシステム。
【請求項３】
前記液体は、前記冷却水よりも動粘度が高いオイルである、
請求項１に記載のサーバシステム。
【請求項４】
前記液体の動粘度は、５０ｍｍ
２
／ｓ以下である、
請求項３に記載のサーバシステム。
【請求項５】
前記液体の動粘度は、３５ｍｍ
２
／ｓ以下である、
請求項４に記載のサーバシステム。
【請求項６】
前記液体の熱伝導率は、０．１３Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上である、
請求項３に記載のサーバシステム。
【請求項７】
前記液体の熱伝導率は、０．１５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上である、
請求項６に記載のサーバシステム。
【請求項８】
１２０℃で２４時間保たれた状態での前記液体の揮発量は５質量％以下である、
請求項３に記載のサーバシステム。
【請求項９】
前記液体は、酸化防止剤を含む、
請求項３に記載のサーバシステム。
【請求項１０】
前記液体は、前記オイルの臭いを抑える添加剤を含む、
請求項３に記載のサーバシステム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、サーバシステムに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、サーバ装置を液体中に浸漬して冷却する技術が知られている。特許文献１には、チラーにより外気に排熱される一次冷却系冷媒と液浸槽冷却液とが熱交換器によって熱交換されることで冷却された液浸槽冷却液によって液浸槽内のＩＣＴ機器が冷却される液浸冷却システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６９１９４４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年データセンター等に用いるサーバ機器は、その性能の向上とともに、空間当たりの消費電力量が増大し、その排熱処理をどう行うかが課題となってきた。消費電力量が大きなサーバが密集した状態では、通常の空冷によって熱を取りきることが難しくなるため、上記の液浸冷却などの技術が考えられてきた。
【０００５】
液浸冷却には、冷却した液体で直接熱源を冷却する一相式の液浸冷却と、気化熱を利用して冷却を行う二相式の液浸冷却が存在しており、前者では、冷却した液体の流入温度と発熱したＩＴ機器の温度との温度ギャップにより冷却を実現しているため、安定した温度が保てる室内で利用しなければならなかった。また、後者においては、冷却するための液体の沸騰によって発熱体の熱を奪うため、液体の沸点を熱源の温度に合わせる必要があり、その典型的な沸点は５０～６０℃程度である。そして、気化した液体を効率よく凝縮させるための装置は、よりコンパクトに、小さな空間で作動させようとすればするほど、より低い温度で稼働させる必要がある。
【０００６】
結局、いずれの方式の液浸冷却であっても、２５℃程度に空調が整えられたサーバルーム内で稼働させる必要があった。サーバルームを空調で冷却すると、大きなエネルギーが消費されるので、空調をできるだけ使用しないことが求められる。
【０００７】
しかしながら、外気の温度が高くなった場合、消費エネルギーの削減が必要であるからと言って空調を行わないこととすると、外気との熱交換による液体と熱交換する冷却水の温度低下は十分に行うことができず、液体を十分に冷やすことができなくなる。その結果、二相式の液浸冷却では、蒸発量が増加してしまって凝縮が間に合わなくなり、サーバ装置の冷却に問題が生じてしまうという問題が生じていた。また、一相式の液浸冷却では、機器の動作可能温度まで、システム全体の温度を下げきれないという問題が生じていた。
【０００８】
外部の温度が高い状態において、サーバを冷却するための液体の温度を十分に下げるために冷却水の温度を強制的に下げるという手段も考え得る。しかし、冷却水の温度を下げるには、凝縮器や蒸発器などを用いた大型の冷凍機を稼働させるための電力が必要となる。その結果、この場合にもサーバシステムの電力消費量が大きくなってしまう。
【０００９】
そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、外気の温度が高い場合でも、サーバ装置の運用に問題が生じないサーバシステムを提供し、もってサーバシステムの総消費電力量の削減を行うとともに、サーバシステムの環境適応性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の態様においては、サーバ装置の少なくとも一部と、前記サーバ装置の少なくとも一部を冷却する液体と、を収容する液浸装置と、前記液体との間で熱交換する冷却水を循環させる冷却水循環装置と、前記冷却水が液体の状態で前記冷却水と外気との間で熱交換する熱交換器と、を有し、前記液浸装置は、前記液体が前記冷却水循環装置から流入する流入部と、前記サーバ装置との間で熱交換をした後の前記液体が前記冷却水循環装置に流出する流出部と、を有し、前記サーバ装置は、プロセッサを有する演算処理装置と、プロセッサを有しない記憶装置と、を有するサーバ装置本体部と、前記サーバ装置本体部を外部装置に接続するためのネットワーク装置と、を有し、前記演算処理装置、前記記憶装置、及び前記ネットワーク装置のいずれも耐熱温度が７５℃以上であり、前記流入部に流入する前記液体の温度が４５℃以上６０℃以下である場合に、前記流出部から流出する前記液体の温度は６０℃以上７５℃未満であるサーバシステムを提供する。
（【００１１】以降は省略されています）

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