特許 7177215 流量監視装置、流量監視方法、及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-14

(45)【発行日】2022-11-22

(54)【発明の名称】流量監視装置、流量監視方法、及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   G05D 23/00 20060101AFI20221115BHJP

   G05D 23/19 20060101ALI20221115BHJP

【ＦＩ】

G05D23/00 A

G05D23/19 H

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2021086319

(22)【出願日】2021-05-21

【審査請求日】2021-05-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000227205

【氏名又は名称】ＮＥＣプラットフォームズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109313

【弁理士】

【氏名又は名称】机 昌彦

(74)【代理人】

【識別番号】100149618

【弁理士】

【氏名又は名称】北嶋 啓至

(72)【発明者】

【氏名】中村 安仁

【審査官】今井 貞雄

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－０７９８４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０５９４６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２２８３００（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０５Ｄ ２３／００－２３／３２

Ｇ０１Ｋ １７／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

発熱部材を含む電子回路基板と、前記発熱部材から受熱する部材であって、熱媒体を利用することによって前記発熱部材を冷却する冷却部材と、を含むモジュールが複数搭載される情報処理装置において、複数の前記モジュールのうちの第１のモジュールの前記冷却部材から排出された前記熱媒体が、複数の前記モジュールのうちの第２のモジュールに供給される場合に、
前記第１のモジュールの発熱量と、前記第１のモジュールの前記発熱部材の温度である第１の温度と、前記第２のモジュールの前記発熱部材の温度である第２の温度と、を取得する取得手段と、
前記第１のモジュールの発熱量と、前記第１の温度と、前記第２の温度と、前記第１のモジュールの発熱量及び前記熱媒体の熱量に関する熱量保存則と、に基づいて、前記第１のモジュールに供給された前記熱媒体の流量を推定する推定手段と、を備え、
前記熱量保存則において、前記第２のモジュールに供給される前記熱媒体の温度と前記第１のモジュールに供給される前記熱媒体の温度との差は、前記第２の温度と前記第１の温度との差に近似される、
流量監視装置。

【請求項2】

前記第１のモジュールと前記第２のモジュールとが配管によって直列に接続された構成を示す電子機器列において、前記第１のモジュールの前記冷却部材から排出された前記熱媒体が、前記配管を通過して前記第２のモジュールの前記冷却部材に供給される場合に、
前記推定手段は、前記電子機器列ごとに、前記電子機器列に流れる前記熱媒体の前記流量を推定する、
請求項１に記載の流量監視装置。

【請求項3】

推定された前記流量に基づいて、異常の発生を検知する異常検知手段をさらに備え、
前記異常検知手段は、推定された前記流量が所定の閾値未満である場合に、当該所定の閾値未満の前記流量である前記電子機器列に異常が発生したことを検知する、
請求項２に記載の流量監視装置。

【請求項4】

推定された前記流量に基づいて、異常の発生を検知する異常検知手段をさらに備え、
前記電子機器列が前記情報処理装置に複数搭載される場合に、
前記異常検知手段は、複数の前記電子機器列のうち、他の電子機器列と、推定された前記流量が異なる電子機器列がある場合に、当該流量が異なる電子機器列に異常が発生したことを検知する、
請求項２に記載の流量監視装置。

【請求項5】

異常が発生した前記モジュールを特定する特定手段をさらに備え、
前記電子機器列に異常が発生したことが検知された場合に、
前記取得手段は、前記情報処理装置に含まれる前記モジュールの発熱量を取得し
前記特定手段は、取得された発熱量に基づいて、異常が発生した前記モジュールを特定する、
請求項３または４に記載の流量監視装置。

【請求項6】

前記電子機器列に異常が発生したことが検知された場合に、
前記取得手段は、異常が発生したことが検知された前記電子機器列に含まれる前記モジュールの発熱量を取得し、
前記特定手段は、異常が発生したことが検知された前記電子機器列に含まれる前記モジュールの発熱量に基づいて、異常が発生した前記モジュールを特定する、
請求項５に記載の流量監視装置。

【請求項7】

前記第１のモジュールと前記第２のモジュールは同一の発熱量を有する機器であって、
前記取得手段は、前記第１のモジュール及び前記第２のモジュールのいずれかから取得した発熱量を、前記第１のモジュールの発熱量として取得する、
請求項１乃至４のいずれかに記載の流量監視装置。

【請求項8】

発熱部材を含む電子回路基板と、前記発熱部材から受熱する部材であって、熱媒体を利用することによって前記発熱部材を冷却する冷却部材と、を含むモジュールの発熱量と、前記冷却部材に供給される前記熱媒体の温度である供給温度と、前記冷却部材から排出される前記熱媒体の温度である排出温度と、を取得する取得手段と、
前記発熱量と、前記供給温度と、前記排出温度と、に基づいて、前記モジュールに供給される前記熱媒体の流量を推定する推定手段と、を備える
流量監視装置。

【請求項9】

発熱部材を含む電子回路基板と、前記発熱部材から受熱する部材であって、熱媒体を利用することによって前記発熱部材を冷却する冷却部材と、を含むモジュールが複数搭載される情報処理装置において、複数の前記モジュールのうちの第１のモジュールの前記冷却部材から排出された前記熱媒体が、複数の前記モジュールのうちの第２のモジュールに供給される場合に、
前記第１のモジュールの発熱量と、前記第１のモジュールの前記発熱部材の温度である第１の温度と、前記第２のモジュールの前記発熱部材の温度である第２の温度と、を取得し、
前記第１のモジュールの発熱量と、前記第１の温度と、前記第２の温度と、前記第１のモジュールの発熱量及び前記熱媒体の熱量に関する熱量保存則と、に基づいて、前記第１のモジュールに供給された前記熱媒体の流量を推定し、
前記熱量保存則において、前記第２のモジュールに供給される前記熱媒体の温度と前記第１のモジュールに供給される前記熱媒体の温度との差は、前記第２の温度と前記第１の温度との差に近似される、
流量監視方法。

【請求項10】

発熱部材を含む電子回路基板と、前記発熱部材から受熱する部材であって、熱媒体を利用することによって前記発熱部材を冷却する冷却部材と、を含むモジュールが複数搭載される情報処理装置において、複数の前記モジュールのうちの第１のモジュールの前記冷却部材から排出された前記熱媒体が、複数の前記モジュールのうちの第２のモジュールに供給される場合に、
前記第１のモジュールの発熱量と、前記第１のモジュールの前記発熱部材の温度である第１の温度と、前記第２のモジュールの前記発熱部材の温度である第２の温度と、を取得する処理と、
前記第１のモジュールの発熱量と、前記第１の温度と、前記第２の温度と、前記第１のモジュールの発熱量及び前記熱媒体の熱量に関する熱量保存則と、に基づいて、前記第１のモジュールに供給された前記熱媒体の流量を推定する処理と、をコンピュータに実行させ、
前記熱量保存則において、前記第２のモジュールに供給される前記熱媒体の温度と前記第１のモジュールに供給される前記熱媒体の温度との差は、前記第２の温度と前記第１の温度との差に近似される、
プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、対象の流量を監視する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

発熱部材を含む電子機器を、熱媒体を用いて冷却する技術が存在する。例えば、特許文献１には、発熱部材である半導体素子を含むモジュールに、金属ベースを介して冷却部材であるヒートシンクを接触させ、ヒートシンクに冷却水を流すことにより、半導体素子を冷却する技術が開示されている。

【0003】

ここで、熱媒体が適切に流れていないと、発熱部材を冷却できていない虞がある。そのため、冷却部材を流れる熱媒体が適切に流れているか監視することが行われている。例えば特許文献２には、発熱部材を含む電子機器について、熱媒体の温度と、発熱部材の温度と、発熱部材の発熱量と、を測定し、これらの情報から、熱媒体の流量を算出する技術が開示されている。

【0004】

また、関連する文献として、特許文献３には、特定の条件下、かつ、熱媒体の特性や装置の構造等の各種情報が既知の場合に、センサの温度の増加量等の情報から熱媒体の速度を測定する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１５－１１９５９９号公報

【文献】特開２０１５－０７９８４３号公報

【文献】特開平０２－０４５７１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

発熱部材と冷却部材とを含む電子機器が、一つの装置内に複数設置されることがある。このとき、電子機器を含む装置の外部から、熱媒体を電子機器のそれぞれに独立して供給するように流路を設けると、電子機器及び電子機器を含む装置が大型化する虞がある。そのため、例えば、熱媒体を一の電子機器に供給し、一の電子機器から排出された熱媒体を他の電子機器に供給するように熱媒体の流路が設計される場合がある。このような場合に、熱媒体の流量を監視するために流量計を設置すると、流路ごとに流量計を設置する必要があるため、電子機器及び電子機器を含む装置が大型化する虞がある。また、電子機器内の部品が高密度に配置される場合、流量計を設置することが困難となる。

【0007】

特許文献２の技術では、流量計を用いずに、各種の情報から熱媒体の流量を算出している。しかしながら、特許文献２の技術では、熱媒体の温度と、発熱部材の温度と、発熱部材の発熱量と、を測定するセンサをすべて設置する必要があるので、電子機器及び電子機器を含む装置が大型化する虞がある。

【0008】

特許文献３には、上述のような場合に熱媒体を監視することについて記載されていない。

【0009】

本開示は、上記課題を鑑みてなされたものであり、発熱部材が搭載された機器の大型化を抑制しつつ、発熱部材を冷却する熱媒体の流量を監視することが可能な流量監視装置等を提供することを目的の一つとする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本開示の一態様にかかる流量監視装置は、発熱部材を含む電子回路基板と、前記発熱部材から受熱する部材であって、熱媒体を利用することによって前記発熱部材を冷却する冷却部材と、を含むモジュールが複数搭載される情報処理装置において、複数の前記モジュールのうちの第１のモジュールの前記冷却部材から排出された前記熱媒体が、複数の前記モジュールのうちの第２のモジュールに供給される場合に、前記第１のモジュールの発熱量と、前記第１のモジュールの前記発熱部材の温度である第１の温度と、前記第２のモジュールの前記発熱部材の温度である第２の温度と、を取得する取得手段と、前記第１のモジュールの発熱量と、前記第１の温度と、前記第２の温度と、に基づいて、前記第１のモジュールに供給された前記熱媒体の流量を推定する推定手段と、を備える。

【0011】

本開示の一態様にかかる流量監視装置は、発熱部材を含む電子回路基板と、前記発熱部材から受熱する部材であって、熱媒体を利用することによって前記発熱部材を冷却する冷却部材と、を含むモジュールの発熱量と、前記冷却部材に供給される前記熱媒体の温度である供給温度と、前記冷却部材から排出される前記熱媒体の温度である排出温度と、を取得する取得手段と、 前記発熱量と、前記供給温度と、前記排出温度と、に基づいて、前記モジュールに供給された前記熱媒体の流量を推定する推定手段と、を備える。

【0012】

本開示の一態様にかかる流量監視方法は、発熱部材を含む電子回路基板と、前記発熱部材から受熱する部材であって、熱媒体を利用することによって前記発熱部材を冷却する冷却部材と、を含むモジュールが複数搭載される情報処理装置において、複数の前記モジュールのうちの第１のモジュールの前記冷却部材から排出された前記熱媒体が、複数の前記モジュールのうちの第２のモジュールに供給される場合に、 前記第１のモジュールの発熱量と、前記第１のモジュールの前記発熱部材の温度である第１の温度と、前記第２のモジュールの前記発熱部材の温度である第２の温度と、を取得し、前記第１のモジュールの発熱量と、前記第１の温度と、前記第２の温度と、に基づいて、前記第１のモジュールに供給された前記熱媒体の流量を推定する。

【0013】

本開示の一態様にかかるプログラムは、発熱部材を含む電子回路基板と、前記発熱部材から受熱する部材であって、熱媒体を利用することによって前記発熱部材を冷却する冷却部材と、を含むモジュールが複数搭載される情報処理装置において、複数の前記モジュールのうちの第１のモジュールの前記冷却部材から排出された前記熱媒体が、複数の前記モジュールのうちの第２のモジュールに供給される場合に、前記第１のモジュールの発熱量と、前記第１のモジュールの前記発熱部材の温度である第１の温度と、前記第２のモジュールの前記発熱部材の温度である第２の温度と、を取得する処理と、前記第１のモジュールの発熱量と、前記第１の温度と、前記第２の温度と、に基づいて、前記第１のモジュールに供給された前記熱媒体の流量を推定する処理と、をコンピュータに実行させる。

【発明の効果】

【0014】

本開示によれば、発熱部材が搭載された機器の大型化を抑制しつつ、発熱部材を冷却する熱媒体の流量を監視することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本開示の第１の実施形態の流量監視システムの構成の一例を模式的に示す図である。

【図2】本開示の第１の実施形態の情報処理装置の構成の一例を示す断面図である。

【図3】本開示の第１の実施形態の流量監視装置の機能構成の一例を示すブロック図である。

【図4】本開示の第１の実施形態の流量監視装置の動作の一例を説明するフローチャートである。

【図5】本開示の第１の実施形態の情報処理装置の構成の他の例を示す断面図である。

【図6】本開示の第１の実施形態の流量監視装置の機能構成の他の例を示すブロック図である。

【図7】本開示の第１の実施形態の流量監視装置の動作の他の例を説明するフローチャートである。

【図8】本開示の変形例２の電子機器列の構成の一例を示す断面図である。

【図9】本開示の第２の実施形態の流量監視システムの機能構成の一例を示すブロック図である。

【図10】本開示の変形例の第２の実施形態の流量監視装置の動作の一例を示すフローチャートである。

【図11】本開示の第１、及び第２の実施形態の流量監視装置を実現するコンピュータ装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下に、本開示の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

【0017】

＜第１の実施形態＞
第１の実施形態の流量監視装置の概要について説明する。

【0018】

図１は、流量監視システム１０００の構成の一例を模式的に示す図である。図１に示すように、流量監視システム１０００は、流量監視装置１００と情報処理装置２００とを有する。流量監視装置１００と情報処理装置２００とは、通信可能に接続される。なお、本開示では、流量監視装置１００が、情報処理装置２００と異なる装置である例について説明するが、流量監視装置１００と情報処理装置２００とは一体の装置であってもよい。

【0019】

図２は、情報処理装置２００の構成の一例を含むブロック図である。情報処理装置２００には、モジュールが複数搭載される。モジュールは、例えば、発熱部材を含む電子回路基板と、発熱部材から受熱する部材であって、熱媒体を利用することによって発熱部材を冷却する冷却部材と、を含む電子機器である。発熱部材は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）及びメモリ等であるが、この例に限らない。

【0020】

図２の例では、情報処理装置２００には、モジュール１、２が搭載される。なお、モジュール１、２は、それぞれ、第１のモジュール、及び第２のモジュールとも称する。モジュール１、２は、同じ機器である。

【0021】

情報処理装置２００は、ポンプ３００及びラジエータ４００と、配管を介して接続される。ここで、図２の各ブロックを接続する線は配管を示す。配管は、熱媒体が通過する。熱媒体は、例えば液体であり、冷却水と称することもある。ラジエータ４００によって冷却された熱媒体が、ポンプ３００によって、配管を通じて情報処理装置２００に供給される。熱媒体は、情報処理装置２００内の、モジュール１の冷却部材とモジュール２の冷却部材とを順番に流れ、各モジュールに含まれる発熱部材を冷却し、情報処理装置２００の外へ排出される。排出された熱媒体は、配管を介して、ラジエータ４００に流入する。このようにして、情報処理装置２００内の発熱部材が冷却される。なお、図２のモジュール１及びモジュール２のように、一のモジュールから排出された熱媒体が他のモジュールに直接供給されるように、モジュール間を配管で接続した状態を、「モジュールが直列に接続される」、と表現する。また、直列に接続されたモジュールのまとまりを、電子機器列と称する。モジュールは、情報処理装置２００に２つ以上搭載されてもよい。すなわち、電子機器列は、３つ以上のモジュールが直列に接続されたものであってもよいし、複数の電子機器列が情報処理装置２００内に設置されていてもよい。

【0022】

図３は、流量監視装置１００の構成の一例を示すブロック図である。図３に示すように、流量監視装置１００は、取得部１１０と推定部１２０とを備える。

【0023】

取得部１１０は、第１のモジュールの発熱量と、第１のモジュールの発熱部材の温度である第１の温度と、第２のモジュールの発熱部材の温度である第２の温度と、を取得する。例えば、取得部１１０は、モジュール１とモジュール２のそれぞれに搭載された温度を測定するセンサから、発熱部材の温度を取得する。発熱部材の温度は、例えば、発熱部材のジャンクション温度であってよい。また、取得部１１０は、例えば、モジュール１に搭載されたセンサから、モジュール１の発熱量を取得する。ここで、発熱量は、単位をＷ（ワット）とする物理量である。例えば、取得部１１０は、モジュール１に搭載されたセンサによって測定された、モジュール１において発生する電力の情報を、発熱量として取得する。取得部１１０は、取得手段の一例である。

【0024】

推定部１２０は、発熱量と、第１の温度と、第２の温度と、に基づいて、第１のモジュールに供給された熱媒体の流量を推定する。例えば、熱量保存則により、モジュール１の発熱量は、熱媒体の密度と比熱、熱媒体の流量、及び、モジュール１に供給される熱媒体の温度とモジュール１からモジュール２に供給される熱媒体の温度との差から求めることが可能である。ここで、モジュール１に供給される熱媒体の温度と、モジュール１からモジュール２に供給される熱媒体の温度と、の差は、モジュール１の発熱部材の温度と、モジュール２の発熱部材の温度との差に近似可能である。推定部１２０は、例えば、このような関係を用いて、モジュール１に供給された熱媒体の流量を推定してもよい。推定部１２０は、推定手段の一例である。

【0025】

次に、流量監視装置１００の動作の一例を、図４を用いて説明する。なお、本開示において、フローチャートまたはシーケンス図の各ステップを「Ｓ１」のように、各ステップに付した番号を用いて表現する。

【0026】

図４は、流量監視装置１００の動作の一例を説明するフローチャートである。取得部１１０は、第１のモジュールの発熱量と、第１のモジュールの発熱部材の温度である第１の温度と、第２のモジュールの発熱部材の温度である第２の温度と、を取得する（Ｓ１）。そして、推定部１２０は、発熱量と、第１の温度と、第２の温度と、に基づいて、第１のモジュールに供給された熱媒体の流量を推定する（Ｓ２）。

【0027】

このように、本開示の流量監視装置１００は、第１のモジュールの発熱量と、第１のモジュールの発熱部材の温度である第１の温度と、第２のモジュールの発熱部材の温度である第２の温度と、を取得し、発熱量と、第１の温度と、第２の温度と、に基づいて、第１のモジュールに供給された熱媒体の流量を推定する。つまり、本開示の流量監視装置１００は、電子機器から、発熱量及び温度の情報を得できれば、流量を算出することが可能となる。そのため、流量の算出のために、電子機器に、発熱量と温度とを測定するセンサ以外のセンサを取り付けなくともよい。すなわち、本開示の流量監視装置１００は、発熱部材が搭載された機器の大型化を抑制しつつ、発熱部材を冷却する熱媒体の流量を監視することができる。

【0028】

［流量監視システム１０００の詳細］
次に、本開示の流量監視装置１００を含む流量監視システム１０００の詳細について説明する。

【0029】

［情報処理装置２００の詳細］
図５は、図１における情報処理装置２００の構成の他の例を示す断面図である。図５の例では、情報処理装置２００には、電子機器列１０－１、１０－２、・・・、１０－ｎ（ｎは１以上の整数）が搭載される。例えば電子機器列１０－１には、モジュール１－１とモジュール２－１とが含まれる。モジュール１－１は、電子回路基板１１－１と、発熱部材１２－１と、冷却部材１３－１と、電力測定部１４－１と、温度測定部１５－１と、を有する。また、モジュール２－１は、電子回路基板２１－１と、発熱部材２２－１と、冷却部材２３－１と、電力測定部２４－１と、温度測定部２５－１と、を有する。

【0030】

情報処理装置２００は、接続配管５、６を介してポンプ３００及びラジエータ４００と接続される。例えば、ポンプから供給される熱媒体は、接続配管５を通過し、分配配管３に流入する。分配配管３は、供給配管３１－１、３１－２、・・・、３１－ｎと接続している。すなわち、分配配管３は、供給配管３１－１、３１－２、・・・、３１－ｎのそれぞれに熱媒体を分配させる。これにより、電子機器列１０－１、１０－２、・・・、１０－ｎのそれぞれに熱媒体を分配させることが可能である。ここで、電子機器列１０－１、１０－２、・・・、１０－ｎを区別しない場合、単に電子機器列１０と表記する。また、本開示において、電子機器列１０と同様に、ｘ－ｎ（ｘは整数）の符号が付された構成についてそれぞれを区別しない場合、当該構成に付された符号をｘとだけ表記する。例えば、電子機器列１０には、モジュール１とモジュール２とが含まれ、モジュール１には、電子回路基板１１と、発熱部材１２と、冷却部材１３と、電力測定部１４と、温度測定部１５とが含まれる。

【0031】

供給配管３１を通過する熱媒体は、冷却部材１３に供給される。ここで、冷却部材１３は、発熱部材１２の上に配置されている。冷却部材１３は、発熱部材１２から受熱する。冷却部材１３は、冷却部材１３に流入する熱媒体に、発熱部材１２から受け取った熱を受熱させる。冷却部材１３は、このように熱媒体を利用することで発熱部材１２を冷却する。冷却部材１３から排出される熱媒体は、中間配管３２を通過し、冷却部材２３に供給される。冷却部材２３は、冷却部材１３と同様に、冷却部材２３を流れる熱媒体を利用して発熱部材２２を冷却する。冷却部材２３から排出される熱媒体は、排出配管４１を通過し、合流配管４に流入する。合流配管４は、排出配管４１－１、４１－２、・・・、４１－ｎと接続している。すなわち、合流配管４は、電子機器列１０のそれぞれを通過した熱媒体を合流させる。また、合流配管４は、接続配管６と接続される。すなわち、電子機器列１０のそれぞれから排出された熱媒体を、接続配管６に流す。そして、接続配管６を流れる熱媒体は、ラジエータ４００に流入する。

【0032】

電力測定部１４、２４は、自モジュールの電力を測定する。例えば、電力測定部１４は、モジュール１において発生する電力を測定する。電力を測定するタイミングは任意である。例えば電力測定部１４、２４は、一定の間隔で測定を行ってもよいし、常時測定を行ってもよい。また、温度測定部１５、２５は、自モジュールの発熱部材の温度を測定する。例えば、温度測定部１５は、モジュール１の発熱部材１２の温度を測定する。モジュール１の発熱部材１２の温度を第１の温度と称し、モジュール２の発熱部材２２の温度を第２の温度とも称する。温度を測定するタイミングは任意である。例えば温度測定部１５、２５は、一定の間隔で測定を行ってもよいし、常時測定を行ってもよい。電力測定部１４、２４の測定タイミングと、温度測定部１５、２５の測定タイミングとは同じであってもよい。

【0033】

［流量監視装置１００の詳細］
図６は、流量監視装置１００の機能構成の他の例を示すブロック図である。図６に示すように、流量監視装置１００は、取得部１１０と推定部１２０とに加え、出力部１３０を備えてもよい。

【0034】

取得部１１０は、モジュール１のそれぞれから、発熱量と発熱部材１２の温度である第１の温度とを取得する。また、取得部１１０は、モジュール２のそれぞれから、発熱部材２２の温度である第２の温度を取得する。

【0035】

推定部１２０は、取得部１１０によって取得された情報に基づいてモジュール１のそれぞれに流入する熱媒体の流量、すなわち、電子機器列１０ごとに、電子機器列１０に流れる熱媒体の流量を推定する。ここで、熱媒体の流量の推定方法の一例を説明する。

【0036】

モジュール１、２の発熱量をＰ（Ｗ）、第１の温度をＴ_ｊ１（℃）、第２の温度をＴ_ｊ２（℃）とする。冷却部材１３に供給される熱媒体の温度をＴ_ｗ１（℃）、冷却部材２３に供給される熱媒体の温度をＴ_ｗ２ （℃）とし、Ｔ_ｗ１とＴ_ｗ２との間の熱抵抗をθ_ｊｗ（℃／Ｗ）とすると、発熱部材の温度と熱媒体の温度との差ΔＴは以下のように表すことができる。

【0037】

【数1】

【0038】

ここで、数１式を用いると、第１の温度をＴ_ｊ１及び第２の温度をＴ_ｊ２は、それぞれ数２及び数３のように表すことができる。

【0039】

【数2】

【0040】

【数3】

【0041】

そして、数３式から数２式を引くと数４式のように表される。

【0042】

【数4】

【0043】

モジュール１に供給される熱媒体の流量をＬ（Ｌ／ｍｉｎ）とする。そして、熱媒体の密度をρ（ｇ／ｃｍ^３）、熱媒体の比熱をｃ（ｃａｌ／ｇ・℃）、定数をｋとすると、熱量保存則から以下の式が導出される。

【0044】

【数5】

【0045】

数５に数４を代入すると、数６式が導出される。そして、流量Ｌは数７のように算出される。

【0046】

【数6】

【0047】

【数7】

【0048】

推定部１２０は、例えば、数７式を用いて、モジュール１に供給された熱媒体の流量を推定する。

【0049】

出力部１３０は、推定部１２０によって推定された流量を出力する。例えば、出力部１３０は、流量監視装置１００と接続される記憶装置（図示せず）に、電子機器列１０のそれぞれを示す情報と、電子機器列１０のそれぞれに対して推定された流量とを対応づけて格納してもよい。このとき、モジュールのそれぞれを示す情報をさらに対応づけて格納してもよい。また、出力部１３０は、例えば、流量監視装置１００と接続されるディスプレイ（図示せず）に、電子機器列１０のそれぞれを示す情報と、電子機器列１０のそれぞれに対して推定された流量とを対応づけた情報を、表示させてもよい。

【0050】

また、出力部１３０は、所定の閾値未満の流量である電子機器列１０が存在する場合に、アラームを出力してもよい。例えば、出力部１３０は、ディスプレイに、所定の閾値未満の流量である電子機器列１０を示す情報と、当該流量と、を強調して表示させてもよい。この例に限らず、出力部１３０は、所定の閾値未満の流量である電子機器列１０が存在する場合に、流量監視装置１００と接続されるスピーカー（図示せず）から音声を出力させてもよいし、流量監視装置１００と接続されるランプ（図示せず）を点灯させるように制御してもよい。

【0051】

［流量監視装置１００の動作］
次に、流量監視装置１００の動作の他の例を、図７を用いて説明する。

【0052】

まず、取得部１１０は、第１のモジュール（すなわちモジュール１）の発熱量と、第１の温度と、第２の温度と、を取得する（Ｓ１０１）。そして、推定部１２０は、電子機器列１０に供給された熱媒体の流量を推定する（Ｓ１０２）。すべての電子機器列１０について、熱媒体の流量が推定されていない場合（Ｓ１０３の「Ｎｏ」）、流量が推定されていない電子機器列１０に対して、Ｓ１０１及びＳ１０２の処理を行う。すべての電子機器列１０について、熱媒体の流量が推定された場合（Ｓ１０３の「Ｙｅｓ」）、出力部１３０は、熱媒体の流量を出力する（Ｓ１０４）。なお、本動作例では、流量監視装置１００は、すべての電子機器列１０について熱媒体の流量が推定された後に、流量を出力しているが、流量を出力するタイミングはこの例に限らない。例えば、流量監視装置１００は、Ｓ１０２の後に、流量を出力し、そのあとにＳ１０３の処理を行ってもよい。すなわち、流量監視装置１００は、流量が推定される毎に流量の出力を行ってもよい。

【0053】

このように、第１の実施形態の流量監視装置１００は、第１のモジュールの発熱量と、第１のモジュールの発熱部材の温度である第１の温度と、第２のモジュールの発熱部材の温度である第２の温度と、を取得し、発熱量と、第１の温度と、第２の温度と、に基づいて、第１のモジュールに供給された熱媒体の流量を推定する。これにより、流量の算出のために、各モジュールに、電力測定部と温度測定部以外の測定機器を取り付けなくともよい。すなわち、本開示の流量監視装置１００は、発熱部材が搭載された機器の大型化を抑制しつつ、発熱部材を冷却する熱媒体の流量を監視することができる。

【0054】

［変形例１］
第１の実施形態では、電力測定部がすべてのモジュールに搭載されている例を説明したが、この例に限らない。各モジュールが同じ機器である場合、各モジュールで生じる電力は同様であると考えられる。したがって、電子機器列１０のそれぞれにおいて、少なくとも一のモジュールが電力測定部を有するよう構成してもよい。この場合、取得部１１０は、電子機器列１０のそれぞれにおいて、電力測定部が搭載されたモジュールから取得した発熱量を、第１のモジュールの発熱量としてもよい。このように、取得部１１０は、第１のモジュール及び第２のモジュールのいずれかから取得した発熱量を、推定部１２０が用いる、第１のモジュールの発熱量として取得してもよい。

【0055】

［変形例２］
電子機器列１０の構成は、図５に示した例に限らない。図８は、変形例２の電子機器列１０の構成を示す断面図である。図８のモジュール１、２は、温度測定部を搭載しない。代わって、供給配管３１に液温測定部１６が設置され、中間配管３２に液温測定部１７が設置される。液温測定部１６は、供給配管３１を通過する熱媒体の温度を測定する。すなわち、液温測定部１６は、冷却部材１３に供給される熱媒体の温度Ｔ_ｗ１を測定する。また、液温測定部１７は、中間配管３２を通過する熱媒体の温度を測定する。すなわち、液温測定部１７は、冷却部材１３から排出される熱媒体の温度、言い換えると、冷却部材２３に供給される熱媒体の温度Ｔ_ｗ２を測定する。ここで、冷却部材１３に供給される熱媒体の温度を供給温度と称し、冷却部材１３から排出される熱媒体の温度を排出温度と称する。

【0056】

変形例２において、取得部１１０は、第１の温度をＴ_ｊ１及び第２の温度をＴ_ｊ２に代えて、供給温度Ｔ_ｗ１及び排出温度Ｔ_ｗ２を取得する。

【0057】

このとき、推定部１２０は、発熱量ＰとＴ_ｗ１とＴ_ｗ２とに基づいて、流量Ｌを推定する。具体的には、推定部１２０は、数５式を変形した数８式を用いて、Ｌを算出する。

【0058】

【数8】

【0059】

このように、変形例２の流量監視装置１００は、発熱部材を含む電子回路基板と、発熱部材から受熱する部材であって、熱媒体を利用することによって発熱部材を冷却する冷却部材と、を含むモジュールの発熱量と、冷却部材に供給される熱媒体の温度である供給温度と、冷却部材から排出される熱媒体の温度である排出温度と、を取得する。そして、流量監視装置１００は、発熱量と、供給温度と、排出温度と、に基づいて、モジュールに供給された熱媒体の流量を推定する。この構成により、変形例２の流量監視装置１００は、第１の実施形態で説明した流量監視装置１００と同様の効果を奏する。すなわち、変形例２の流量監視装置１００は、発熱部材が搭載された機器の大型化を抑制しつつ、発熱部材を冷却する熱媒体の流量を監視することができる。

【0060】

＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態の流量監視システムについて説明する。なお、第２の実施形態において、第１の実施形態で説明した内容と重複する内容については、一部説明を省略する。

【0061】

図９は、第２の実施形態の流量監視システム１００１の構成の一例を示すブロック図である。図９に示すように、流量監視システム１００１は、図１の流量監視システム１０００において流量監視装置１００に代えて流量監視装置１０１を備える。すなわち、流量監視システム１００１は、流量監視装置１０１と情報処理装置２００とを備える。

【0062】

流量監視装置１０１は、取得部１１０、推定部１２０、出力部１３０、異常検知部１４０、及び特定部１５０を備える。

【0063】

異常検知部１４０は、推定部１２０によって推定された熱媒体の流量に基づいて、異常の発生を検知する。例えば、異常検知部１４０は、推定された流量が所定の閾値未満の流量であるか否かを判定する。そして、異常検知部１４０は、推定された流量が所定の閾値未満である場合、電子機器列１０に異常が発生したことを検知する。異常検知部１４０は、異常検知手段の一例である。

【0064】

異常を検知する方法はこの例に限らない。例えば、電子機器列１０が情報処理装置２００に複数搭載されている場合、異常検知部１４０は、各電子機器列に対応する流量を比較する。そして、異常検知部１４０は、一の電子機器列における熱媒体の流量が他の電子機器列における熱媒体の流量と異なる場合に異常を検知する。このとき、異常検知部１４０は、一の電子機器列における熱媒体の流量が、推定された流量の平均値、中央値、または最頻値と、所定の値以上の差がある場合に異常を検知してもよい。このとき、異常検知部１４０は、一の電子機器列を除く複数の電子機器列から、流量の平均値、中央値、または最頻値を算出してもよい。このように、異常検知部１４０は、複数の電子機器列のうち、他の電子機器列と、推定された流量が異なる電子機器列がある場合に、当該流量が異なる電子機器列に異常が発生したことを検知してもよい。

【0065】

なお、出力部１３０は、異常検知部１４０によって異常が検知されたことを、上述したディスプレイ、スピーカー、及びランプ等を用いて出力してもよい。

【0066】

特定部１５０は、異常検知部１４０によって異常が発生したことが検知された場合に、異常が発生したモジュールを特定する。この場合、例えば取得部１１０は、情報処理装置２００に含まれるすべてのモジュールの発熱量を取得してもよい。そして、特定部１５０は、複数のモジュールのうち、発熱量が異なるモジュールを、異常が発生したモジュールとして特定する。このとき、特定部１５０は、例えば、一のモジュールの発熱量が、情報処理装置２００に含まれるモジュールの発熱量の平均値、中央値、または最頻値と、所定の値以上の差がある場合に、一のモジュールを異常が発生したモジュールとして特定してもよい。このとき、特定部１５０は、一のモジュールを除く複数のモジュールから、発熱量の平均値、中央値、または最頻値を算出してもよい。このように、特定部１５０は、取得された発熱量に基づいて、異常が発生したモジュールを特定する。特定部１５０は特定手段の一例である。

【0067】

なお、異常が発生したモジュールの特定方法はこの例に限らない。例えば、取得部１１０は、異常が発生したと検知された電子機器列１０に含まれるモジュールの発熱量を取得してもよい。そして、特定部１５０は、異常が発生したことが検知された電子機器列に含まれるモジュールの発熱量に基づいて、異常が発生したモジュールを特定してもよい。

【0068】

出力部１３０は、特定されたモジュールを示す情報を、上述したディスプレイ、スピーカー、及びランプ等を用いて出力してもよい。

【0069】

［流量監視装置１０１の動作］
次に、流量監視装置１０１の動作の一例を、図１０を用いて説明する。なお、本動作例では、情報処理装置２００に複数の電子機器列１０が搭載されているとする。

【0070】

図１０は、流量監視装置１０１の動作の一例を示すフローチャートである。Ｓ２０１乃至Ｓ２０３の処理は、図７のＳ１０１乃至Ｓ１０３の処理と同様である。流量監視装置１０１は、すべての電子機器列１０について熱媒体の流量を推定すると（Ｓ２０３の「Ｙｅｓ」）、Ｓ２０４の処理を行う。すなわち、異常検知部１４０が、電子機器列１０に異常が発生した否かを判定する。異常検知部１４０が、電子機器列１０に異常が発生したことを検知しない場合（Ｓ２０４の「Ｎｏ」）、流量監視装置１０１は、処理を終了する。

【0071】

異常検知部１４０が、電子機器列１０に異常が発生したことを検知した場合（Ｓ２０４の「Ｙｅｓ」）、取得部１１０は、各モジュールの発熱量を取得する（Ｓ２０５）。そして、特定部１５０は、取得された発熱量に基づいて、異常が発生したモジュールを特定する。出力部１３０は、異常に関する情報を出力する。例えば、出力部１３０は、異常検知部１４０によって異常が検知されたことを示す情報、及び特定されたモジュールを示す情報を、異常に関する情報として出力する。

【0072】

このように、第２の実施形態の流量監視装置１０１は、推定された流量に基づいて、異常の発生を検知する。具体的には、流量監視装置１０１は、推定された流量が所定の閾値未満である場合に、当該所定の閾値未満の前記流量である前記電子機器列に異常が発生したことを検知する。これにより、例えば、電子機器列内の熱媒体の流路に異常が発生したことを通知することができる。また、流量監視装置１０１は、電子機器列が前記情報処理装置に複数搭載される場合に、 複数の電子機器列のうち、他の電子機器列と、推定された流量が異なる電子機器列がある場合に、当該流量が異なる電子機器列に異常が発生したことを検知してもよい。これにより、流量監視装置１０１は、複数の電子機器列のうち、いずれの電子機器列に異常が発生したかを通知することができる。

【0073】

また、第２の実施形態の流量監視装置１０１は、異常が発生したモジュールを特定する。具体的には、流量監視装置１０１は、電子機器列に異常が発生したことが検知された場合に、 情報処理装置に含まれるモジュールの発熱量を取得し、取得された発熱量に基づいて、異常が発生した前記モジュールを特定する。これにより、流量監視装置１０１は、情報処理装置に含まれるモジュールのうちのいずれに異常が発生したかを通知することができる。また、このとき、流量監視装置１０１は、異常が発生したことが検知された電子機器列に含まれるモジュールの発熱量を取得し、 異常が発生したことが検知された電子機器列に含まれるモジュールの発熱量に基づいて、異常が発生したモジュールを特定してもよい。これにより、流量監視装置１０１は、すべてのモジュールの発熱量の情報を処理する必要がないので、処理負荷を軽減することができる。

【0074】

＜流量監視装置のハードウェア構成例＞
上述した第１、及び第２の実施形態の流量監視装置を構成するハードウェアについて説明する。図１１は、各実施形態における流量監視装置を実現するコンピュータ装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。コンピュータ装置９０において、各実施形態及び各変形例で説明した、流量監視装置及び流量監視方法が実現される。

【0075】

図１１に示すように、コンピュータ装置９０は、プロセッサ９１、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）９２、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）９３、記憶装置９４、入出力インタフェース９５、バス９６、及びドライブ装置９７を備える。なお、流量監視装置は、複数の電気回路によって実現されてもよい。

【0076】

記憶装置９４は、プログラム（コンピュータプログラム）９８を格納する。プロセッサ９１は、ＲＡＭ９２を用いて本流量監視装置のプログラム９８を実行する。具体的には、例えば、プログラム９８は、図４、図７、及び図１０に示す処理をコンピュータに実行させるプログラムを含む。プロセッサ９１が、プログラム９８を実行することに応じて、本流量監視装置の各構成要素の機能が実現される。プログラム９８は、ＲＯＭ９３に記憶されていてもよい。また、プログラム９８は、記憶媒体８０に記録され、ドライブ装置９７を用いて読み出されてもよいし、図示しない外部装置から図示しないネットワークを介してコンピュータ装置９０に送信されてもよい。

【0077】

入出力インタフェース９５は、周辺機器（キーボード、マウス、表示装置など）９９とデータをやり取りする。入出力インタフェース９５は、データを取得または出力する手段として機能する。バス９６は、各構成要素を接続する。

【0078】

なお、流量監視装置の実現方法には様々な変形例がある。例えば、流量監視装置は、専用の装置として実現することができる。また、流量監視装置は、複数の装置の組み合わせに基づいて実現することができる。

【0079】

各実施形態の機能における各構成要素を実現するためのプログラムを記憶媒体に記録させ、該記憶媒体に記録されたプログラムをコードとして読み出し、コンピュータにおいて実行する処理方法も各実施形態の範疇に含まれる。すなわち、コンピュータ読取可能な記憶媒体も各実施形態の範囲に含まれる。また、上述のプログラムが記録された記憶媒体、及びそのプログラム自体も各実施形態に含まれる。

【0080】

該記憶媒体は、例えばフロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）－ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性メモリカード、またはＲＯＭであるが、この例に限らない。また該記憶媒体に記録されたプログラムは、単体で処理を実行しているプログラムに限らず、他のソフトウェア、拡張ボードの機能と共同して、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）上で動作して処理を実行するプログラムも各実施形態の範疇に含まれる。

【0081】

以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。

【符号の説明】

【0082】

１、２ モジュール
３ 分配配管
４ 合流配管
５、６ 接続配管
１１、２１ 電子回路基板
１２、２２ 発熱部材
１３、２３ 冷却部材
１４、２４ 電力測定部
１５、２５ 温度測定部
３１ 供給配管
３２ 中間配管
４１ 排出配管
１００、１０１ 流量監視装置
１１０ 取得部
１２０ 推定部
１３０ 出力部
１４０ 異常検知部
１５０ 特定部
２００ 情報処理装置
１０００ 流量監視システム

【要約】

【課題】 発熱部材が搭載された機器の大型化を抑制しつつ、発熱部材を冷却する熱媒体の流量を監視することが可能な流量監視装置等を提供することを目的の一つとする。
【解決手段】 本開示の一態様の装置は、発熱部材を含む電子回路基板と、発熱部材から受熱する部材であって、熱媒体を利用することによって発熱部材を冷却する冷却部材と、を含むモジュールが複数搭載される情報処理装置において、複数のモジュールのうちの第１のモジュールの冷却部材から排出された熱媒体が、複数のモジュールのうちの第２のモジュールに供給される場合に、第１のモジュールの発熱量と、第１のモジュールの発熱部材の温度である第１の温度と、第２のモジュールの発熱部材の温度である第２の温度と、を取得する取得手段と、第１のモジュールの発熱量と、第１の温度と、第２の温度と、に基づいて、第１のモジュールに供給される熱媒体の流量を推定する推定手段と、を備える。
【選択図】 図３

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】