[发明专利]电子设备的冷却系统

说明书

技术领域

本发明涉及电子设备的冷却系统，尤其，涉及用于对超级计算机、数据中心等要求超高性能工作、稳定工作且其自身发热量大的电子设备进行有效冷却的电子设备的冷却系统。

背景技术

决定近年来的超级计算机的性能极限的最大课题之一是消耗电力，关于超级计算机的省电性的研究的重要性已经受到广泛的认识。即，单位消耗电力的速度性能(Flops/W)是评价超级计算机的指标之一。另外，在数据中心方面，数据中心整体的消耗电力的45％左右被用于冷却，因而有很强烈的要求通过提高冷却效率来减少电力消耗。

对于超级计算机、数据中心的冷却，以往采用空冷式和液冷式。液冷式由于采用热传送性能比空气格外优秀的液体，因此一般而言冷却效率更好。例如，在东京工业大学所构建的“TSUBAME-KFC”中，通过采用了合成油的液浸冷却系统，达到了4.50GFlops/W，在2013年11月和2014年6月发表的“超级计算机节能500强(Super computer Green 500List)”中获得了第一。但是，由于冷却液采用了粘性高的合成油，因而在从油浸架(ラック)中取出的电子设备上会附着油，这样的油难以从该电子设备完全去除，因而存在电子设备的维护(具体而言，例如调整、检查、修理、交换、增设。以下同样)极为困难这样的问题。进而，也报告了如下问题的产生：所使用的合成油在短时间内腐蚀构成冷却体系的密封垫等而导致泄露等，对运行造成障碍。

另一方面，提出了不使用产生上述问题的合成油而使用氟化碳系冷却液的液浸冷却系统。具体而言，是使用氟化碳系的冷却液(作为3M公司的商品名“Novec(3M公司的商标，以下同样)7100”、“Novec 7200”、“Novec 7300”而为人所知的氢氟醚(HFE)化合物)的例子(例如专利文献1、专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2013-187251号公报

专利文献2:日本特表2012-527109号公报

发明内容

发明要解决的课题

专利文献1中公开的冷却系统由于使用气化热(潜热)用于电子设备的冷却，因此，采用沸点100℃以下的氟化碳系冷却液。而且，通过冷却液因搭载于电子设备的元件的发热而蒸发时的气化热(潜热)来夺取元件的热，从而冷却该元件。因此，在高温的元件表面，氟化碳系冷却液会局部沸腾，使得气泡形成绝热膜，因此存在会损害冷却液本来所具有的高热传导能力这样的问题。另外，在最近的超级计算机、数据中心等中所使用的电子设备方面，需要冷却的对象除了CPU(中央处理器，Central Processing Unit)之外，还存在GPU(图像处理器，Graphics Processing Unit)、高速存储器、芯片组、网络单元、总线开关单元、SSD(固态硬盘，Solid State Drive)等多种对象，对气化温度不同的对象物的全部进行相同的冷却是很困难的，对于冷媒在表面不气化的对象物，冷却效率会变得极低。

除此之外，由于沸点100℃以下的氟化碳系冷却液容易蒸发，因而需要频繁补充冷却系统内的冷却液。这里，通常氟化碳系冷却液会非常贵，因而用于补充蒸发量的冷却液的维护费用变得巨大，存在用于补充的操作变得繁杂这样的问题。

另外，专利文献2中公开的冷却系统采用了收容一个或更多的发热的电子设备的密封型模块的构成。因此，用于使冷却液在各个密封型模块中流通的机构整体变得复杂，另外，由于不能简单地从密封型模块中取出电子设备整体，因而存在电子设备的维护性差的问题。

因此，本发明的目的在于解决上述现有技术的问题点，提供一种冷却系统，其能大幅减少因冷却液的蒸发造成的损失，同时能够效率良好地冷却高密度设置在小体积的冷却槽内的多个电子设备。

用于解决课题的方法

为了解决上述课题，本发明提供一种冷却系统，其在设置有冷却液的入口和出口的冷却槽的开放空间内收容多个电子设备，在流通于上述开放空间内的上述冷却液中，浸渍上述多个电子设备而直接进行冷却；在该冷却系统中，上述冷却液含有全氟化合物作为主成分，在10ml量筒(开口部直径11.5mm)中放入10ml的液体并在室温25℃的通常环境下使其自然蒸发时，经过100小时时的液体重量减少率为1.5％以下。

本发明涉及的冷却系统的优选实施方式中，可以构成为，上述冷却液在室温25℃的蒸气压为1.0kPa以下。

另外，本发明涉及的冷却系统的优选实施方式中，可以构成为，上述冷却液的沸点为150℃以上。