特許 7385104 燃焼停止装置及び液浸冷却システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-11-14

(45)【発行日】2023-11-22

(54)【発明の名称】燃焼停止装置及び液浸冷却システム

(51)【国際特許分類】

   G06F 1/20 20060101AFI20231115BHJP

   H05K 7/20 20060101ALI20231115BHJP

【ＦＩ】

G06F1/20 D

G06F1/20 A

H05K7/20 M

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2019125419

(22)【出願日】2019-07-04

(65)【公開番号】P2021012477

(43)【公開日】2021-02-04

【審査請求日】2022-04-07

(73)【特許権者】

【識別番号】000005223

【氏名又は名称】富士通株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100087480

【弁理士】

【氏名又は名称】片山 修平

(72)【発明者】

【氏名】小野寺 光一

【審査官】白石 圭吾

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－０２１７６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０３６８０３５９（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０３１５９０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｆ １／２０

Ｈ０５Ｋ ７／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

液浸槽に貯留された冷媒に浸漬され、それぞれ基板を備えた複数の電子機器のいずれかにおいて発生した燃焼に伴って生じるガス成分を検出する検出器と、
前記液浸槽内の前記ガス成分を前記検出器へ導入する第１配管と、
前記検出器に導入された前記ガス成分を前記液浸槽内へ戻す第２配管と、
前記検出器の検出値が予め定めた前記ガス成分の濃度に関する第１閾値よりも高いときに、前記複数の電子機器への電源供給を遮断するブレーカーと、
前記液浸槽に設けられた蓋と、
前記検出器の検出値に基づいて、前記液浸槽内で前記電子機器に燃焼が発生していると判断されたときに前記蓋が開かないようにする蓋ロック機構と、
を、備えた燃焼停止装置。

【請求項2】

液浸槽に貯留された冷媒に浸漬され、それぞれ基板を備えた複数の電子機器のいずれかにおいて発生した燃焼に伴って生じるガス成分を検出する検出器と、
前記液浸槽内の前記ガス成分を前記検出器へ導入する第１配管と、
前記検出器に導入された前記ガス成分を前記液浸槽内へ戻す第２配管と、
前記検出器の検出値が予め定めた前記ガス成分の濃度に関する第１閾値よりも高いときに、前記複数の電子機器への電源供給を遮断するブレーカーと、
前記液浸槽の一端縁に設けられ、前記液浸槽内の空気を吸い込む吸込口を有する吸込部と、
前記一端縁と対向する他端縁に配置されると共に、前記一端縁に向かって空気を吹き出する吹出口を備えたダクトと、
前記吸込部と前記ダクトとの間で空気を循環させるファンと、
を、さらに備え、
前記第１配管は、前記ファンによって循環する空気を前記検出器へ導入する、
燃焼停止装置。

【請求項3】

前記液浸槽に設けられた蓋と、
前記蓋の開閉状態を検出する蓋開閉監視センサと、
前記蓋開閉監視センサが、前記蓋が開いた状態であることを検出しているときに前記ファンを作動させるとともに、前記蓋開閉監視センサが、前記蓋が閉じた状態であることを検出しているときに前記ファンを停止させる制御部と、
を、さらに備えた請求項２に記載の燃焼停止装置。

【請求項4】

前記液浸槽に設けられた蓋をさらに備え、
前記吸込部は前記蓋の内周面に設けられた請求項２に記載の燃焼停止装置。

【請求項5】

前記吸込部と前記ダクトとを接続する第３配管をさらに備えた請求項２から４のいずれか一項に記載の燃焼停止装置。

【請求項6】

前記ファンは、前記吸込部内に組み込まれた請求項２から５のいずれか１項に記載の燃焼停止装置。

【請求項7】

前記検出器の検出値が予め定めた前記ガス成分の濃度に関する第２閾値よりも高いときに、前記液浸槽内で前記ガス成分が発生していることを知らせる警告発信部をさらに備え、
前記ブレーカーは、前記検出器の検出値が予め定めた前記ガス成分の濃度に関する前記第２閾値よりも大きい前記第１閾値よりも高いときに、前記電子機器への電源供給を遮断する請求項１から６のいずれか一項に記載の燃焼停止装置。

【請求項8】

請求項１から７のいずれか一項に記載した燃焼停止装置と、
前記複数の電子機器を浸漬させる前記冷媒が貯留される前記液浸槽と、
を備えた液浸冷却システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、燃焼停止装置及び液浸冷却システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、電子機器を冷却するために、液浸槽内に貯留した冷媒に電子機器を浸漬させる液浸冷却装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－１８３３４４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、電子機器は、例えばプリント基板に実装されたセラミックコンデンサのショート等（以下、「燃焼」という）を起こす場合がある。このような現象の発生は、できるだけ早く発見し、何らかの対処を施すことが望ましい。電子機器は、温度センサを備えていることがあり、この温度センサの測定値に基づいて、燃焼が発生していると判断することができる。しかしながら、温度センサは、一般的に電子機器の筐体の入口近傍や、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等、主要な発熱部品の近傍に設けられていることが多い。このため、このような温度センサから離れた位置で燃焼が生じている場合には、燃焼の発生に伴う温度上昇を検出することができない可能性がある。特許文献１は、電子機器における燃焼を検出することは想定していない。

【0005】

１つの側面では、本明細書開示の発明は、液浸冷却装置によって冷却される電子機器における燃焼の発生を検出し、停止することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

１つの態様では、燃焼停止装置は、液浸槽に貯留された冷媒に浸漬された電子機器において発生した燃焼に伴って生じるガス成分を検出する検出器と、前記液浸槽内の前記ガス成分を前記検出器へ導入する第１配管と、前記検出器に導入された前記ガス成分を前記液浸槽内へ戻す第２配管と、前記検出器の検出値が予め定めた前記ガス成分の濃度に関する第１閾値よりも高いときに、前記電子機器への電源供給を遮断するブレーカーと、を備えている。

【0007】

他の態様では、液浸冷却システムは、電子機器を浸漬させる冷媒が貯留される液浸槽と、前記液浸槽に貯留された前記冷媒に浸漬された電子機器において発生した燃焼に伴って生じるガス成分を検出する検出器と、前記液浸槽内の前記ガス成分を前記検出器へ導入する第１配管と、前記検出器に導入された前記ガス成分を前記液浸槽内へ戻す第２配管と、前記検出器の検出値が予め定めた前記ガス成分の濃度に関する第１閾値よりも高いときに、前記電子機器への電源供給を遮断するブレーカーと、を備えている。

【発明の効果】

【0008】

本明細書開示の発明によれば、液浸冷却装置によって冷却される電子機器における燃焼の発生を検出し、停止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は第１実施形態の燃焼停止装置が組み込まれた液浸冷却システムの概略構成を示す模式図である。

【図2】図２はＩＣＴ機器が浸漬された冷媒が貯留された液浸槽に第１実施形態の燃焼停止装置が組み込まれた様子を示す模式図である。

【図3】図３はＩＣＴ機器の概略構成を示す模式図である。

【図4】図４は第１実施形態の燃焼停止装置の動作の一例を示すフローチャートである。

【図5】図５は液浸槽内のガス濃度の時間変化と、これに伴う燃焼停止装置の動作を示すグラフの一例である。

【図6】図６はＩＣＴ機器が浸漬された冷媒が貯留された液浸槽に第２実施形態の燃焼停止装置が組み込まれた様子を示す模式図である。

【図7】図７は第２実施形態の燃焼停止装置の動作の一例を示すフローチャートである。

【図8】図８はＩＣＴ機器が浸漬された冷媒が貯留された液浸槽に第３実施形態の燃焼停止装置が組み込まれた様子を示す模式図である。

【図9】図９は第３実施形態の燃焼停止装置が組み込まれた液浸槽及び蓋を示す斜視図である。

【図10】図１０は蓋を取り外した状態の液浸槽を示す斜視図である。

【図11】図１１は吸込部が設けられた蓋の内周面を示す正面図である。

【図12】図１２は液浸槽の蓋が開いた状態を模式的に示す説明図である。

【図13】図１３はＩＣＴ機器が浸漬された冷媒が貯留された液浸槽に第４実施形態の燃焼停止装置が組み込まれた様子を示す模式図である。

【図14】図１４は第４実施形態の燃焼停止装置の動作の一例を示すフローチャートである。

【図15】図１５は液浸槽内のガス成分の濃度の時間変化と第４実施形態の燃焼停止装置の各部の状態とを示す説明図である。

【図16】図１６は液浸槽内のガス成分の濃度の時間変化と第４実施形態の燃焼停止装置の各部の状態とを示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。ただし、図面中、各部の寸法、比率等は、実際のものと完全に一致するようには図示されていない場合がある。また、図面によっては、説明の都合上、実際には存在する構成要素が省略されていたり、寸法が実際よりも誇張されて描かれていたりする場合がある。

【0011】

（第１実施形態）
まず、図１から図５を参照して第１実施形態について説明する。図１を参照すると、液浸冷却システム１００は、液浸冷却装置１、冷媒冷却装置５０及び燃焼停止装置１１を備えている。

【0012】

図１や図２を参照すると、液浸冷却装置１は、液浸槽２を備える。液浸槽２の内部には、冷媒３が貯留されている。冷媒３には、複数のＩＣＴ（Information and Communication Technology）機器４１～４８が浸漬されている。ＩＣＴ機器４１～４８は、それぞれ電子機器の一例である。

【0013】

液浸槽２は、液浸槽本体５と液浸槽本体５の上縁にヒンジ７を介して開閉可能に取り付けられた蓋６を有する。液浸槽２には、燃焼停止装置１１が接続されている。燃焼停止装置１１は、ＩＣＴ機器４１～４８のいずれかにおいて生じた燃焼に伴ってガス成分が発生したときに、ＩＣＴ機器４１～４８への電源の供給を遮断し、燃焼を停止する。燃焼停止装置１１については、後に詳説する。

【0014】

本実施形態におけるＩＣＴ機器４１～４８は、同一物であるため、以下の説明では、代表してＩＣＴ機器４１について説明する。図３には、ＩＣＴ機器４１を示している。図３を参照すると、ＩＣＴ機器４１は、筐体４ａ内に、プリント基板４ｂを備えている。プリント基板４ｂには、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４ｃや、セラミックコンデンサ４ｄ等、種々の電子部品が実装されている。ＩＣＴ機器４１は、発熱部品であるＣＰＵ４ｃの近傍に第１温度センサ４ｅ１を備えると共に、筐体４ａに設けられた開口部近傍に第２温度センサ４ｅ２を備えている。ＩＣＴ機器４１は、第１温度センサ４ｅ１や第２温度センサ４ｅ２による測定値が、所定の値を上回ったときに、ＩＣＴ機器４１への通電が遮断される。ＩＣＴ機器４２～４８についても、それぞれが備える第１温度センサ４ｅ１及び第２温度センサ４ｅ２による測定値に基づいて通電が遮断されるようになっている。

【0015】

ＩＣＴ機器４１では、例えば、セラミックコンデンサ４ｄにクラックが入る等の損傷が生じることがある。燃焼は、このような損傷に起因して、その周囲の温度が上昇することで生じる。しかしながら、第１温度センサ４ｅ１や第２温度センサ４ｅ２の設置位置が、燃焼の発生位置から遠いと、第１温度センサ４ｅ１や第２温度センサ４ｅ２の測定値に基づく燃焼発生判定が困難となる。このため、燃焼が発生していても、ＩＣＴ機器４１の通電が遮断されない場合がある。なお、燃焼が生じると、プリント基板４ｂからガス成分が発生することがある。

【0016】

各ＩＣＴ機器４１～４８には、それぞれ電源ケーブル８が接続されている。各電源ケーブル８は、電源分配器９から延びている。電源分配器９は、電源へ繋がれているが、電源分配器９と電源との間には、ブレーカー１０が設けられている。ブレーカー１０は、信号受信部１０ａを備えている。信号受信部１０ａは、配線１２ａを介して検出器１２と接続されており、検出器１２が備える発信部１２１から発信される信号に基づいてトリップする。ブレーカー１０や検出器１２は、後に説明する燃焼停止装置１１に含まれるため、燃焼停止装置１１について説明する際に、さらに詳細に説明する。

【0017】

本実施形態において、冷媒３は、フッ素系絶縁性冷媒を採用しているが、他の冷媒を採用してもよい。冷媒３は、電気絶縁性及び熱伝導性を有し、かつ、常温で蒸発し易い液体（液状冷媒）である。なお、常温とは、例えば、液浸冷却装置１が設置される地域の年間の平均気温を意味する。このような冷媒３としては、例えば、３Ｍ社製のフロリナート（３Ｍ社の商標）や、同じく３Ｍ社製のノベック（３Ｍ社の商標）がある。冷媒３の液面３ａは、ＩＣＴ機器４１～４８の全体が冷媒３に浸漬されるように、ＩＣＴ機器４１～４８の上側に位置している。液浸槽本体５において液面３ａより上側は、空気層５ａとなっている。

【0018】

冷媒３に浸漬されたＩＣＴ機器４１～４８のいずれかにおいて燃焼が生じると、その影響によって、冷媒３からガス成分が発生することがある。

【0019】

液浸槽２には、冷媒冷却装置５０が接続されている。冷媒冷却装置５０は、熱交換器５３と冷水設備５５を備えている。液浸槽２は、第１循環路５１を介して熱交換器５３と接続されている。第１循環路５１には、ポンプ５２が配設されており、ポンプ５２が作動することで、冷媒３が液浸槽２と熱交換器５３との間で循環する。熱交換器５３と冷水設備５５とは第２循環路５４で接続されている。第２循環路５４には、冷水設備５５で冷却された水が循環している。冷水設備５５で冷却された水は、熱交換器５３で冷媒３と熱交換することで、冷媒３を冷却する。

【0020】

ここで、再び図２を参照すると、液浸槽２には、燃焼停止装置１１が接続されている。燃焼停止装置１１には、検出器１２、第１配管１３、第２配管１４及び警告発信部１５が含まれる。また、電源分配器９と電源との間に設けられたブレーカー１０も燃焼停止装置１１に含まれる。燃焼停止装置１１は、第１温度センサ４ｅ１や第２温度センサ４ｅ２の測定値に基づく燃焼発生判定が困難である場合であっても、適切に燃焼の発生を捕捉し、燃焼を停止するために、ＩＣＴ機器４１～４８への通電を一斉に遮断する。なお、ＩＣＴ機器４１～４８への通電を一斉に遮断するのは、いずれのＩＣＴ機器において燃焼が発生しているかを特定することは困難であるからである。

【0021】

検出器１２は、ＩＣＴ機器４１～４８において生じた燃焼に起因して、プリント基板４ｂや冷媒３から発生したガス成分を検出するセンサである。検出器１２は、ガス成分の濃度を検出することができればよく、従来公知のものを用いることができる。検出器１２は、測定値を発信する発信部１２１を備える。

【0022】

第１配管１３は、液浸槽２に接続されている。より具体的に、第１配管１３は、液浸槽本体５の空気層５ａとなる位置に接続されている。第１配管１３は、液浸槽２内のガス成分を検出器１２へ導入する。第２配管１４も第１配管１３と同様に液浸槽２に接続されている。より具体的に、第２配管１４は、液浸槽本体５の空気層５ａとなる位置に接続されている。第２配管１４は、検出器１２に導入されたガス成分を液浸槽２内へ戻す。第１配管１３及び第２配管１４は、蓋６に接続してもよい。

【0023】

このように、第１配管１３及び第２配管１４によって、空気層５ａと検出器１２とが接続されていることにより、空気層５ａと検出器１２との間でガス成分を含んだ空気が循環する。すなわち、検出器１２に導入されたガス成分も外部に放出されることなく空気層５ａと連通する空間に留まる。このため、空気層５ａ内のガス成分の濃度が徐々に高まる。このような検出器１２、第１配管１３及び第２配管１４を燃焼検出装置として既存の液浸槽に取り付けることで、液浸槽内で起きた燃焼を検出することができる。

【0024】

なお、本実施形態では、空気層５ａと検出器１２間で空気を積極的に循環させるファンのようなものは備えていない。空気層５ａと検出器１２とは、第１配管１３及び第２配管１４で接続されており、連続した空間が形成されている。このため、蓋６が閉まっており、燃焼が継続していると、この空間内のガス成分の濃度が上昇する。検出器１２は、この濃度を検出する。

【0025】

本実施形態では、ガス成分の濃度に関し、第２閾値と、この第２閾値よりも大きい第１閾値が設定されている。ガス成分の濃度が第２閾値よりも高くなった場合には、警告発信部１５によって警告が発信される。そして、ガス成分の濃度が第１閾値よりも高くなった場合には、ブレーカー１０がトリップし、ＩＣＴ機器４１～４８への電源の供給が遮断される。このとき、アラームが鳴るようにしてもよい。このように閾値を設けているのは、できるだけＩＣＴ機器４１～４８の稼働を継続したいとの要望があるためである。すなわち、検出器１２がガス成分を検出したら即座に電源の供給を遮断することもできるが、閾値を設けることで、燃焼が継続しており、ガス成分の濃度が高くなった場合にのみ電源の供給を遮断するようにすることができる。また、第１閾値よりも低い第２閾値を設け、ブレーカー１０をトリップさせる前に警告発信部１５が警告を発信することで、電源の供給が遮断される前に、ＩＣＴ機器４１～４８が取り扱うデータのバックアップや退避が可能となる。すなわち、ＩＣＴ機器４１～４８が取り扱うデータのバックアップや退避を行うための作業時間を確保することができるようになる。

【0026】

また、第１閾値や第２閾値を設定することで、検出器１２による誤検出を回避することができる。一般的に検出器１２は、今回検出の対象としているガス成分以外の種々のガス等に反応することが想定される。このため、燃焼に起因しないガスを検出して警告の発信やブレーカー１０のトリップが実行されないように、第１閾値や第２閾値を超えた場合に、所定の動作を行うようにしている。

【0027】

なお、本実施形態では、空気中のガス成分の濃度を検出しているため、第１配管１３及び第２配管１４は空気層５ａの位置に接続されているが、第１配管１３及び第２配管１４は、冷媒３が貯留されている位置に接続するようにしてもよい。この場合、検出器１２は、冷媒３中のガス成分の濃度を検出する。

【0028】

つぎに、このような燃焼停止装置１１の動作につき、図４に示すフローチャート及び図５に示すグラフを参照しつつ説明する。

【0029】

まず、ステップＳ１では、温度異常検出がされたか否かが判断される。ステップＳ１における温度異常検出は、第１温度センサ４ｅ１や第２温度センサ４ｅ２の測定値に基づいて行われる。ステップＳ１で肯定判定（ＹＥＳ）となる場合は、ステップＳ２へ進む。一方、ステップＳ１で否定判定（ＮＯ）となる場合は、ステップＳ３へ進む。ステップＳ２では、ＩＣＴ機器４１～４８のうち、温度異常を検出した第１温度センサ４ｅ１又は第２温度センサ４ｅ２が設けられたＩＣＴ機器のみの電源が遮断される。温度異常検出がされた場合は、いずれのＩＣＴ機器において燃焼が生じているのかが特定できる状態であるので、燃焼が生じているＩＣＴ機器のみを停止させ、他のＩＣＴ機器の運転は継続する。なお、燃焼が生じているＩＣＴ機器への電源の供給を遮断することで燃焼は停止し、周辺の他のＩＣＴ機器への延焼を回避することができる。

【0030】

ステップＳ３では、検出器１２によるガス成分の濃度検出を行う。なお、説明の都合上、図４に示すフローチャートでは、ステップＳ１において否定判定した後のステップＳ３で濃度検出を行っているが、検出器１２による濃度検出自体は、液浸冷却装置１が稼働している間は、常時行われている。検出器１２によって取得された検出値は、発信部１２１を通じてブレーカー１０の信号受信部１０ａへ送られる。

【0031】

ステップＳ３に引き続いて行われるステップＳ４では、ブレーカー１０が信号受信部１０ａによって受信した検出値が予め定められた第２閾値よりも大きいか否かを判定する。第２閾値は適宜設定することができるが、本実施形態においては、５ｐｐｍに設定されている。なお、ＩＣＴ機器４１～４８に燃焼が生じておらず、正常に稼働している場合には、図５に示す異常発生時よりも前の状態のように、ガス成分の濃度は０ｐｐｍである。

【0032】

ステップＳ４で否定判定（ＮＯ）とされた場合は、ステップＳ３からの処理を繰り返し行う。ＩＣＴ機器４１～４８のうち、いずれかで燃焼が起こっている場合には、図５に示すように、異常発生、すなわち、燃焼が発生した後、ガス成分の濃度は、徐々に高くなる。そして、第２閾値に到達する。この結果、ステップＳ４で肯定判定（ＹＥＳ）されるようになる。ステップＳ４で肯定判定された場合には、ステップＳ５へ進む。

【0033】

ステップＳ５では、警告発信部１５によって警告が発せられる。警告の種類は、どのようなものであってもよい。例えば、ディスプレイにガス成分の濃度が上昇していることを知らせる表示をしてもよいし、ブザー等の警告音を発するようにしてもよい。また、警告灯を点灯させてもよい。本実施形態では、警告灯を点灯させる。警告が発せられたとき、保守管理者は、ＩＣＴ機器４１～４８が扱うデータのバックアップ等の作業を進めることができる。

【0034】

ステップＳ５に引き続いて行われるステップＳ６では、ブレーカー１０が信号受信部１０ａによって受信した検出値が予め定められた第１閾値よりも大きいか否かを判定する。なお、第１閾値は適宜設定することができるが、本実施形態においては、１２ｐｐｍに設定されている。

【0035】

ステップＳ６で否定判定（ＮＯ）とされた場合は、ステップＳ３からの処理を繰り返し行う。ＩＣＴ機器４１～４８のうち、いずれかで燃焼が起こっている場合には、図５に示すように、ガス成分の濃度は、さらに高くなる。この結果、ステップＳ６で肯定判定（ＹＥＳ）されるようになる。ステップＳ６で肯定判定された場合には、ステップＳ７へ進む。

【0036】

ステップＳ７では、ブレーカー１０がトリップし、ＩＣＴ機器４１～４８に対し、一括して電源の供給を遮断する。これは、燃焼が発生しているＩＣＴ機器を特定することができないため、すべてのＩＣＴ機器４１～４８に対する電源の供給を遮断するものである。これにより、いずれかのＩＣＴ機器で発生している燃焼が停止する。この結果、ガス成分の発生が停止し、また、燃焼が発生していないＩＣＴ機器への延焼を回避することができる。

【0037】

なお、本実施形態では、ブレーカー１０において閾値との比較を行うようにしているが、検出器１２において、第１閾値であるとの情報と共に発信部１２１から信号を発信するようにしてもよい。この場合、ブレーカー１０は信号受信部１０ａで第１閾値であるとの情報を受信することでトリップさせる。

【0038】

なお、電源が遮断されるのは、ＩＣＴ機器４１～４８であり、検出器１２やポンプ５２等の周辺機器の電源の供給は継続している。

【0039】

このように、本実施形態の燃焼停止装置１１によれば、液浸冷却装置１によって冷却されるＩＣＴ機器４１～４８のいずれかにおける燃焼の発生を検出し、その停止をすることができる。燃焼停止装置１１は、ガス成分の検出に基づいて燃焼を停止するので、第1温度センサ４ｅ１や第２温度センサ４ｅ２によって燃焼の発生を検出することができない場合であっても、燃焼の発生の検出及び燃焼の停止をすることができる。燃焼を停止することで、ガス成分の発生を少量に留めることができる。また、発生したガス成分は少量となることから、これを除去するための格別の措置は要しない。

【0040】

（第２実施形態）
つぎに、図６及び図７を参照して、第２実施形態について説明する。図６を参照すると、第２実施形態は、第１実施形態の燃焼停止装置１１に替えて、燃焼停止装置６１を備えている。燃焼停止装置６１は、燃焼停止装置１１の構成に加えて、蓋ロック機構２２と制御部としての制御ユニット２３とを、さらに備えている。その他の構成は、第１実施形態と異なるところがないので、共通する構成要素については、図面中、同一の参照番号を付して、その詳細な説明は省略する。

【0041】

蓋ロック機構２２は、電動式であり、制御ユニット２３と配線２２ａを介して電気的に接続されている。蓋ロック機構２２は、オン状態とされると、蓋６が開かない状態となる。制御ユニット２３は、配線１２ａを介して検出器１２と電気的に接続されると共に、配線２３ａを介してブレーカー１０と電気的に接続されている。

【0042】

制御ユニット２３は、検出器１２の発信部１２１から受信した検出値の情報に基づいてブレーカー１０をトリップさせる。なお、ブレーカー１０は、第１実施形態と同一であり、ブレーカー１０自体でトリップすることができるため、制御ユニット２３を介することなく、検出器１２と直接接続するようにしてもよい。

【0043】

制御ユニット２３は、検出器１２の発信部１２１から受信した検出値の情報に基づいて、蓋ロック機構２２のオン状態とオフ状態との切り替えを行う。具体的に、検出器１２が僅かでもガス成分を検出していた場合、制御ユニット２３は、蓋ロック機構２２をオン状態とし、蓋６が開かないようにする。

【0044】

液浸槽２内で燃焼が起こり、ガス成分が生じている場合に、蓋６が開いた状態であると、ガス成分が大気に放出される。ガス成分が大気に放出されると、液浸槽２内のガス成分の濃度が上昇しないことから、ブレーカー１０がトリップしないまま電源の供給が維持される。この結果、燃焼が停止せず、延焼を生じる可能性がある。そこで、本実施形態では、検出器１２がガス成分を検出したときには、燃焼が起きている可能性があるとして、蓋６が開かないようにする。そして、所定の濃度に達したときには、ブレーカー１０をトリップさせる。

【0045】

つぎに、第２実施形態の燃焼停止装置６１の動作の一例について図７に示すフローチャートを参照しつつ説明する。

【0046】

まず、ステップＳ１１では、蓋６を閉めておくが、蓋ロック機構２２はオフ、すなわち、蓋６のロックを解除した状態としておく。ステップＳ１２では、温度異常検出がされたか否かが判断される。なお、ステップＳ１２とステップＳ１２において肯定判定となった場合に行われるステップＳ１３は、図４に示した第１実施形態におけるステップＳ１及びステップＳ２と共通するため、その詳細な説明は省略する。

【0047】

ステップＳ１２で否定判定となった場合に行われるステップＳ１４では、検出器１２によるガス成分の濃度検出を行う。そして、ステップＳ１４に引き続いて行われるステップＳ１５では、制御ユニット２３によって検出値が０ｐｐｍよりも大きいか否かが判断される。ステップＳ１５で肯定判定となった場合には、ステップＳ１６へ進む。一方、ステップＳ１５で否定判定となった場合には、ステップＳ１４からの処理を繰り返す。

【0048】

ステップＳ１６では、制御ユニット２３によって蓋ロック機構２２をオン状態とする信号が出される。これにより、蓋６がロックされ、開かないようにされる。これにより、蓋６が不用意に開かれることが回避される。この結果、液浸槽２内のガス成分の大気開放が回避され、液浸槽２内のガス成分の濃度が上昇する。

【0049】

ステップＳ１６に引き続いて行われるステップＳ１７からステップＳ２０は、図４に示した第１実施形態におけるステップＳ４からステップＳ７と概ね共通するため、その詳細な説明は省略する。

【0050】

本実施形態によれば、蓋６が閉じられている状態で燃焼が起きたときに、蓋ロック機構２２によって蓋６が開かないようにされるため、蓋６が開かれることによるガス成分の大気開放が回避される。これにより、液浸槽２内のガス成分の濃度が上昇し、その濃度が第１閾値に到達することで、ブレーカー１０が トリップする。この結果、燃焼が停止する。

【0051】

（第３実施形態）
つぎに、図８から図１２を参照して第３実施形態について説明する。図８を参照すると、第３実施形態は、第１実施形態の燃焼停止装置１１に替えて、燃焼停止装置６２を備えている。燃焼停止装置６１は、燃焼停止装置１１の構成に加えて、吹出口３１ａを備えたダクト３１と、ファンユニット３２と、ダクト３１とファンユニット３２との間で空気を循環させるファン３２ｂを備えている。ファンユニット３２は、内部が空洞となっている吸込部３２ａを備え、ファン３２ｂは、この吸込部３２ａ内に内蔵されている。その他の構成は、第１実施形態と異なるところがないので、共通する構成要素については、図面中、同一の参照番号を付して、その詳細な説明は省略する。

【0052】

液浸槽２は、液浸槽本体５の上縁部の一端縁２ａに、ヒンジ７を介して開閉可能に装着された蓋６を有している。第１実施形態では、蓋６が開いた状態のときに燃焼が発生していると、燃焼によって発生したガス成分が大気放出される。この結果、燃焼が起きているにもかかわらず、ブレーカー１０がトリップせず、ＩＣＴ機器４１～４８への電源の供給が遮断されないことが想定される。そこで、本実施形態では、蓋６が開いた状態においても、ガス成分を捕捉し、その濃度が閾値を超えるとブレーカー１０がトリップするようにしている。

【0053】

図９を参照すると、ダクト３１は、蓋６が取り付けられている液浸槽本体５の上縁部の一端縁２ａに対向する他端縁２ｂに配置されている。ダクト３１には、一端縁２ａ側に向かって空気を吹き出する吹出口３１ａを備えている。

【0054】

作図の都合上、図８では、ファンユニット３２は、蓋６と離れた位置に描かれているが、本実施形態のファンユニット３２は、図９に示すように、蓋６の内壁面に設けられている。ファンユニット３２の一部である吸込部３２ａは、蓋６の内周面に設けられ、図１１に示すように、開いた蓋６が概ね立った状態となるときに、下方に向いて開口する吸込口３２ａ１を備えている。吸込部３２ａ内には、ファン３２ｂが内蔵されている。ファン３２ｂが作動すると、吸込口３２ａ１から空気が吸い込まれる。ファン３２ｂは、蓋６が開いた状態とされるときに作動する。ファン３２ｂは、蓋６が開いたときに自動的に作動するようにしてもよいが、本実施形態では、保守員が蓋６を開く際に手動でファン３２ｂの電源を入れ、ファン３２ｂを作動させるようにしている。

【0055】

ダクト３１とファンユニット３２とは、配管３３によって接続されている。ファンユニット３２においてファン３２ｂが作動すると、図９に示す矢示３５ａのように空気が流れ、矢示３５ｂのように配管３３を通じてダクト３１へ空気が流れ込む。そして、空気は、図９に示す矢示３５ｃのようにダクト３１の全域に広がり、図９や図１０に示す矢示３５ｄのように吹出口３１ａから空気が吹き出す。図１２を参照すると、吹出口３１ａから吹き出した空気は、矢示３５ｄのように吸込部３２ａが設けられている一端縁２ａ側に向かって流れる。このような空気の流れは、恰も液浸槽本体５の開口部を覆うエアカーテンのような機能を発揮する。このため、液浸槽２内で発生したガス成分は、矢示３５ｄのような空気の流れに捕捉されて、その流れに乗る。矢示３５ｄのような空気の流れは、矢示３５ｅのように吸込口３２ａ１を通じて吸込部３２ａへ吸い込まれる。このようにファン３２ｂが作動することで、空気の循環経路が形成される。そして、その流れにガス成分が徐々に取り込まれることで、循環する空気中のガス成分の濃度が上昇する。

【0056】

本実施形態においても第１配管１３と第２配管１４が設けられている。第１配管１３は、ファン３２ｂによって循環する空気を検出器１２へ導入するように設けられている。具体的に、本実施形態では、吸込部３２ａと検出器１２とが第１配管１３によって接続されている。なお、本実施形態では、第２配管１４は第１配管１３と共に被覆管によって纏められて吸込部３２ａと検出器１２との間に設けられているが、第２配管１４は、空気が循環する経路上に接続されていなくてもよい。例えば、第２配管１４は、液浸槽本体５の矢示３５ｄで示す空気の流れよりも下側の位置に接続されていてもよい。ガス成分を含んだ空気が液浸槽本体５内に戻されれば、再び、空気の流れに合流することができ、循環する空気におけるガス成分の濃度を高めることができるからである。

【0057】

図９や図１０を参照すると、検出器１２が２台設けられているが、これは、一方の検出器１２に不具合が発生した場合であってもガス成分の検出を継続することができるようにするための措置である。

【0058】

本実施形態によれば、蓋６を開けた状態のときに燃焼が生じていても、発生したガス成分が大気放出されることがなく、検出器１２に流れ込むガス成分の濃度が徐々に高くなる。この結果、ガス成分の濃度が第１閾値に到達するとブレーカー１０がトリップし、ＩＣＴ機器４１～４８への電源の供給が遮断され、燃焼が停止する。

【0059】

なお、吸込部３２ａの設置位置は、蓋６の内周面に限定されるものではない。例えば、液浸槽本体５の上縁部近傍に設けるようにしてもよい。要は、吸込部３２ａは、液浸槽本体５内のガス成分が大気放出されないように捕捉することができる位置に設けられていればよい。また、ファン３２ｂの設置位置も吸込部３２ａ内に限定されるものではなく、空気が循環する経路上に設けられていればよい。

【0060】

（第４実施形態）
つぎに、図１３から図１６を参照して第４実施形態について説明する。図１３を参照すると、第４実施形態は、第１実施形態の燃焼停止装置１１に替えて、燃焼停止装置６３を備えている。燃焼停止装置６３は、燃焼停止装置１１の構成に加えて、蓋開閉監視センサ２１、蓋ロック機構２２及び制御ユニット２３を備えている。これらのうち、蓋ロック機構２２及び制御ユニット２３は、第２実施形態が備えている構成要素である。燃焼停止装置６３は、さらに、吹出口３１ａを備えたダクト３１と、ファンユニット３２と、ダクト３１とファンユニット３２との間で空気を循環させるファン３２ｂを備えている。これらは、第３実施形態が備えている構成要素である。これらの構成要素のうち、蓋開閉監視センサ２１以外は、第２実施形態や第３実施形態と共通し、また、これらの以外の構成は、第１実施形態と異なるところがない。このため、共通する構成要素については、図面中、同一の参照番号を付して、その詳細な説明は省略する。

【0061】

蓋開閉監視センサ２１は蓋６が開いた状態であるのか閉じた状態であるのかを検出する。蓋開閉監視センサ２１は、配線２１ａを介して制御ユニット２３と電気的に接続されている。

【0062】

つぎに、このような燃焼停止装置６３の動作につき、図１４に示すフローチャート、図１５及び図１６を参照しつつ説明する。図１５は蓋６が閉まった状態であるときの液浸槽２内のガス成分の濃度の時間変化と燃焼停止装置６３の各部の状態とを示す説明図である。図１６は蓋６が開いた状態であるときの液浸槽２内のガス成分の濃度の時間変化と燃焼停止装置６３の各部の状態とを示す説明図である。

【0063】

まず、ステップＳ２１及びステップＳ２２では、蓋６を閉め、ファン３２ｂを停止した状態としておく。すなわち、図１５に示すように蓋開閉監視センサ２１は閉判定を示し、ファン３２ｂは停止、蓋ロック機構２２はオフの状態となっている。この状態が動作開始の初期状態である。

【0064】

ステップＳ２２に引き続いて行われるステップＳ２３では、蓋開閉監視センサ２１の検出結果に基づいて制御ユニット２３によって蓋６が開いた状態であるか否かが判断される。初期状態において蓋６は閉めた状態としているので、保守員によって蓋６が開かれていない場合には、ステップＳ２３で否定判定がされる。一方、保守員により蓋６が開かれている場合には、ステップＳ２３で肯定判定がされる。

【0065】

ステップＳ２３で否定判定された場合は、ステップＳ２４へ進む。ステップＳ２４からステップＳ３２の工程は、図７に示した第２実施形態におけるステップＳ１２からステップＳ２０と共通するため、その詳細な説明は省略する。なお、蓋６が閉じられており、蓋開閉監視センサ２１がその状態を検出しているときは、ファン３２ｂは停止されている。蓋６が閉じられているときは、液浸槽２内のガス成分が大気放出されることがないため、ファンユニット３２やダクト３１を用いた空気の循環を行う必要がない。そこで、蓋６が閉じられている場合には、ファン３２ｂは停止状態とされる。これにより、消費電力の削減が図られる。

【0066】

また、蓋６が閉じた状態でガス成分の発生が検出された場合には、蓋ロック機構２２が作動し、蓋６が開かないようにされる。

【0067】

一方、ステップＳ２３で肯定判定がされた場合は、ステップＳ３３へ進む。ステップＳ３３へ進む場合は、蓋６が開いており、蓋開閉監視センサ２１がその状態を検出する。そして、制御ユニット２３によってファン３２ｂの作動信号が発信される。そして、ファン３２ｂが回転状態とされることにより、第３実施形態で説明したように、蓋６が開いた状態でガス成分の捕捉が行われるようになる。ステップＳ３３でファン３２ｂが回転し始めた後は、ステップＳ３４へ進む。ステップＳ３４からステップＳ３９の工程及びステップＳ３９で肯定判定された場合のステップＳ３２は、図４に示した第１実施形態におけるステップＳ１からステップＳ７と共通するため、その詳細な説明は省略する。

【0068】

以上、説明したように本実施形態の燃焼停止装置６３によれば、蓋６が閉じた状態で燃焼が行っている場合に、蓋６が開かれることが回避され、ガス成分の大気放出が回避され、検出器１２による検出ができるようになる。また、蓋６が開いた状態となるときも、ファンユニット３２が作動することで、検出器１２によるガス成分の検出が可能となる。

【0069】

以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。

【符号の説明】

【0070】

１ 液浸冷却装置 ２ 液浸槽
３ 冷媒 ４ａ 筐体
４ｂ プリント基板 ４ｃ ＣＰＵ
４ｄ セラミックコンデンサ ５ 液浸槽本体
６ 蓋 １０ ブレーカー
１１、６１、６２、６３ 燃焼停止装置
１２ 検出器 １３ 第１配管
１４ 第２配管 ２１ 蓋開閉監視センサ
２２ 蓋ロック機構 ２３ 制御ユニット
３１ ダクト ３２ ファンユニット
３２ａ 吸込部 ３２ａ１ 吸込口
３２ｂ ファン ４１～４８ ＩＣＴ機器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】