JP2002237178A

JP2002237178A - ディスクアレイ装置

Info

Publication number: JP2002237178A
Application number: JP2001031706A
Authority: JP
Inventors: Katsuki Suzuki; 勝喜鈴木; Yoshinori Tokida; 義則常田; Akito Yamanashi; 明人山梨; Minoru Shimokawa; 実下川; Takamasa Ishikawa; 隆政石川; Nobuhiro Yokoyama; 信浩横山; Kenichi Tateyama; 健一館山
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2001-02-08
Filing date: 2001-02-08
Publication date: 2002-08-23

Abstract

(57)【要約】【課題】ディスクアレイ装置において、電子機器などの
発熱部品の信頼性確保の為、冷却効率を考慮した安価な
送風機の配置構造にすると共に、送風機が故障した時空
気の流れが逆流しない構造が必要である。又、冷却手段
として用いられる送風機からの騒音を低くおさえられる
構造が必要である。更に、冷却流路からの空気洩れ防止
が課題である。【解決手段】外気を前段のチャンバに取込み、流路に設
けられたチャンバから必要最小限の数量の送風機を組込
んだユニットの後側に吸入し、該ユニットの前側から後
段のチャンバに導き、排気の為の必要最小限の数量の送
風機が設けられた後段のチャンバより排気する構成と
し、また流路に設けられたユニットの送風機の静圧性能
を後段の排気側に設けられた送風機の静圧性能より大き
くする事により達成される。さらに、冷却流路からの空
気洩れスキマに高分子材料の電気的絶縁性を有するパッ
キン部材を配置する事により達成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディスクサブシス
テムの構成装置であるディスクアレイ装置における冷却
のための送風機が故障したとき稼動可能であり空気が逆
流しない安価な冷却構造、送風機からの騒音低減に係わ
る構造、及びＨＤＤユニットに組込まれるＨＤＤの冷却
に係わる空気洩れ防止構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子機器に組込まれる発熱部品は信頼性
確保の為、冷却する事は必要不可欠である。冷却手段と
して送風機により外気を吸入し、排気する事が一般的に
実施されている。送風機は故障のポテンシャルがあり発
熱部品を冷却保護する為、複数の余裕を持った送風機を
同一の位置に配置し１個が故障しても他の送風機が動作
して冷却に支障を来たさない様にする方法がある。

【０００３】特開平１１−２２６９８号公報には、複数
のファンを同一の位置に配置し１個が故障した時、残り
のファンの回転数を上げ、停止したファンの空間から逆
流する空気の流れを各々のファンに組込まれたシャッタ
ー手段により阻止する構造が提示されているが、高価に
成っている。

【０００４】特開平５−３３５７６６号公報には、複数
の流路に複数のファンを配置し１系統のファンが故障し
ても、余裕を持った冷却設計と外気の逆流構造により、
冷却に支障をきたさない構造が提示されているが、高価
に成っている。又、電子装置の冷却の為、冷却手段とし
て送風機を用いることにより騒音の問題が発生し低騒音
の配慮が必要となる。

【０００５】特開平６−１２５１８７号公報には、複数
の流路に複数のファンを配置し１系統のファンが故障し
ても、流路が変更され冷却に支障をきたさない。又、フ
ァンを電子装置の流路に内蔵し、吸気部を２重構造にし
床方向に排気する事により低騒音にできる構造が提示さ
れているが、高価に成っている。又、電子装置に搭載さ
れ発熱する、例えばＨＤＤユニットに組込まれるＨＤＤ
の記憶媒体である磁気ディスクの回転数が１０,０００
〜１５,０００ｍｉｎ^−１と高速になってきており、発
熱量も上昇しており冷却流路からの空気洩れ冷却に係わ
る空気洩れ防止防止が必要となるが、上記発明には記述
されていない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術の不具
合を解決する為に、電子機器において発熱部品の信頼性
確保の為、冷却効率を考慮した安価な送風機の配置構造
にすると共に、送風機が故障した時空気の流れが逆流し
ない構造としたディスクアレイ装置を提供することにあ
る。更に、電子装置冷却の為、冷却手段として用いられ
る送風機からの騒音を低くおさえられ、安価な構造を達
成できるディスクアレイ装置を提供することにある。更
に、電子装置冷却の為、冷却流路からの空気洩れ防止を
達成できるディスクアレイ装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する手段
として、外気を前段のチャンバに取込み、流路に設けら
れたチャンバから必要最小限の数量の送風機を組込んだ
ユニットの後側に吸入し、該ユニットの前側から後段の
チャンバに導き、排気の為の必要最小限の数量の送風機
が設けられた後段のチャンバより排気する構成とする事
により達成される。又、流路に設けられたユニットの送
風機の静圧性能を後段の排気側に設けられた送風機の静
圧性能より大きくする事により達成される。又、冷却流
路からの空気洩れスキマに高分子材料の電気的絶縁性を
有するパッキン部材を配置する事により達成される。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る一実施例を図
１〜図１３を用いて具体的に説明する。

【０００９】図１は、本発明に係るディスクアレイ装置
の本体と前面飾りカバーを分離した前面右方向から見た
概略の斜視図であり、本体１３の前面には、Ｈｅａｄ
ＤｉｓｋＤｒｉｖｅ（ＨＤＤ）を含むＨＤＤユニッ
ト１をＨＤＤユニットチャンバー１１に並列に配置し、
その両側に挟み込む様に該ＨＤＤの転送制御を行なうＥ
ｎｃｌｏｓｕｒｅＣｏｎｔｒｏｌユニット２を配置
し、その右隣にＭｉｃｒｏＰｒｏｇｒａｍの更新、
障害情報の把握等を目的としたＦｉｏｐｐｙＤｉｓｋ
Ｄｒｉｖｅを含むＦＤＤユニット３を配置している。

【００１０】又、下側には給電の瞬停時に情報を保護す
るためのバッテリーユニット４を配置し、装置の状態表
示、及び操作を行なう操作表示ユニット５を配置してい
る。ここで、本発明に係るディスクアレイ装置の幅寸法
は、ＥＩＡＳＴＡＮＤＡＲＤ、又は、ＡＮＳＩＳＴＡ
ＮＤＡＲＤのＲＳ−３１０で決められた１９インチラ
ック筐体に搭載可能に成っており、ディスクアレイ装置
の本体１３の幅寸法は、幅が約２５.４ｍｍ、高さが約
１０１.６ｍｍから成る３.５インチＨｅａｄＤｉｓ
ｋＤｒｉｖｅを組込んだＨＤＤユニット１を並列に１
２台組込み可能と成っている。

【００１１】図２は、本発明に係るディスクアレイ装置
の本体と前面飾りカバーを分離した後面左方向から見た
概略の斜視図であり、本体１３のの後面には２重化対応
可能な排気ファン６を含む電源ユニット７と、ホストコ
ンピュータとのインターフェースコネクタ２２を含み個
別動作、及び２重化対応可能な論理回路ユニット８と、
それらの両側に論理回路ユニット８に吸入した空気の流
れを電源ユニット７に導き、内蔵される電源排気ファン
６で排気するシロッコファン９を含んだ送風機ユニット
１０が収納されている。

【００１２】図３は、本発明に係るディスクアレイ装置
の組立に関する説明のための概略の斜視図であり、本体
１３のフレーム構造はメイン構造体２８と前面収容体２
９と前面上カバー３０から構成されており、メイン構造
体２８の本体前面空間５７に前面収容体２９を収納し、
上から前面上カバー３０を組込むことにより組み上が
る。メイン構造体２８の外形は本体下壁５１と、両側に
本体左壁５２と本体右壁５３と後側に本体上壁５０から
形成され、前側に本体前面空間５７を有している。

【００１３】後側は送風機ユニット左仕切り板５５−１
と送風機ユニット右仕切り板５５−２で仕切られた送風
機ユニット１０が収納される送風機ユニット左チャンバ
ー５8−１と送風機ユニット右チャンバー５8−２と、後
面棚板５４と本体下壁５１に挟まれ論理回路ユニット８
が収納される論理回路ユニットチャンバー５9と、本体
上壁５０と送風機ユニット左仕切り板５５−１と送風機
ユニット右仕切り板５５−２と電源ユニット仕切り板５
６に挟まれ電源ユニット７が収納される電源ユニット左
チャンバー６０−１と電源ユニット右チャンバ６０−２
が形成されている。

【００１４】図４は、本発明に係るディスクアレイ装置
の前面収容体組立に関する説明のための概略の斜視図で
あり、前面収容体２９の外形は収容体下壁６２と、両側
に収容体左壁６３−１と収容体右壁６３−２と、収容体
上壁６１から形成されている。中身は前面棚板６４で仕
切られバッテリーユニット４と操作表示ユニット５が収
納されるバッテリーユニットチャンバー７０と、収容体
左壁６３−１とＥＮＣ仕切り板６５に挟まれＥｎｃｌ
ｏｓｕｅｒＣｏｎｔｒｏｌユニット２が収納されるＥ
ＮＣユニットチャンバー６８と、収容体右壁６３−２と
ＥＮＣ／ＦＤＤ仕切り板６６に挟まれＥｎｃｌｏｓｕ
ｅｒＣｏｎｔｒｏｌユニット２とＦＤＤユニット３
が収納されるＥＮＣ／ＦＤＤユニットチャンバー６９
と、ＥＮＣ仕切り板６５とＥＮＣ／ＦＤＤ仕切り板６
６に挟まれＨＤＤユニット１が収納されるＨＤＤユニッ
トチャンバー１１と、前面補強仕切り板６７から形成さ
れている。前面補強仕切り板６７は、収容体上壁６１と
前面棚板６４のそりを矯正し上下方向寸法精度を安定さ
せ、ＨＤＤユニット１との上下方向の勘合スキマを決め
られた微少な数値にし、ＨＤＤユニット１が外乱により
振動衝撃しＨＤＤ３１に悪影響を及ぼさないよう保護す
るための組込まれている。

【００１５】次に冷却のための空気の流れについて説明
する。図５は、本発明に係るディスクアレイ装置の概略
の透視斜視図であり、図６は、本発明に係るディスクア
レイ装置の後側に組込まれるユニットを取り除いた状態
の概略の透視斜視図である。外気は前面飾りカバー１２
のルーバ開口１４からパンチング開口１５を通り、ＨＤ
Ｄユニット１が並列に配置されたＨＤＤユニットチャン
バー１１から中継基板１６にあけられた中継基板開口１
７を通過し、中継基板後チャンバー３２から論理回路ユ
ニット７の論理上部空間２３に向かって進み論理後左仕
切り板開口１８−１と論理後左仕切り板開口１８−１か
ら送風機ユニット１０の送風機入口開口１９に入り、シ
ロッコファン９から送風機出口開口２０に向かって進
み、２１−１電源前左仕切り板開口と電源前右仕切り板
開口２１−２を通り、２１−２電源７の電源入口開口３
９から電源排気ファン６で外に排気される。

【００１６】図７は、本発明に係るディスクアレイ装置
に内蔵される送風機ユニットの概略の透視斜視図であ
り、概ね矩形で５面が塞がれており、側面の１面に送風
機入口開口１９が設けられシロッコファン９の吸入穴に
接続され、又シロッコファン９の排気側に送風機出口開
口２０があけられており空気は矢印方向に流通する。シ
ロッコファン９の駆動用ケーブル２５には中継基板１６
の側にシロッコファン側コネクタ２６−１が取り付いて
おり、中継基板１６の決められたシロッコファン中継基
板側コネクタ２６−２に接続されるようになっている。

【００１７】又、送風機入口開口１９と送風機出口開口
２０は上下方向に広くあけられており、本体１３の後面
の左右に同一のものを１８０度回転して取り付け可能に
するため、中継基板１６の側のシロッコファン中継基板
側コネクタ２６−２が左右で１８０度回転して取り付け
られ上下左右対称な配置となっている。

【００１８】図８は、本発明に係るディスクアレイ装置
の中継基板を前面から見た概略の斜視図であり、中継基
板１６には中継基板開口１７が中継基板側ＨＤＤコネク
タ３３−２を挟んで組込まれており、並列に１２対配置
され、その両端に中継基板側ＥＮＣコネクタ３３−７
を、又片側の右隣に中継基板側ＦＤＤコネクタ３３−８
が組込まれている。下側には中継基板側バッテリーコネ
クタ３３−９と中継基板側操作表示コネクタ３３−１１
が対応する位置に配置されている。ここで、中継基板開
口１７と中継基板側ＨＤＤコネクタ３３−２の１２対は
ＨＤＤパッキング３４で囲まれ他と隔絶されている。

【００１９】図９は、本発明に係るディスクアレイ装置
の電源ユニットの概略の斜視図であり、電源ユニット７
は概ね矩形を有し、電源基板３６が組込まれ、前側に電
源前面壁面３８を、その上に４方を電源前面横壁面３５
で囲まれ前後方向に開放され飛び出したた電源カードエ
ッジ収納空間３７を形成し、その空間に電源基板３６の
電源カードエッジ３３−５が収容されている。又、前側
の両側面には電源入口開口３９があけられ、後面に設け
られた電源排気ファン６方向に通風され排気される。

【００２０】図１０は、本発明に係るディスクアレイ装
置の論理回路ユニットの概略の斜視図であり、論理回路
ユニット８は前壁面４０と前上壁面４１と前左壁面４２
と前右壁面４３と底面４４とその両側に段差４７がある
左立上り４５と右立上り４６が一体化され、底面４４の
上に論理回路コネクタ３３−３と演算処理をつかさどる
ＭｉｃｒｏＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ４９と
上位ホストコンピュータと信号授受する接続のためのイ
ンターフェースコネクタ２２と他の電気部品を組込んだ
論理基板２７が組込まれている。前上壁面４１と左立上
り４５と右立上り４６は上下方向に段差段差４７が形成
され、論理基板上部空間２３が出来ており、信頼性確保
のため冷却が必要なＭｉｃｒｏＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ
Ｕｎｉｔ４９等の電気部品を矢印の空気が流れる流
路に配置している。

【００２１】図１１は、本発明に係るディスクアレイ装
置を前後方向に縦断した概略の部分断面図であり、前側
のＨＤＤユニットチャンバー１１に中継基板側ＨＤＤコ
ネクタ３３−２と接続されるＨＤＤ３１のＨＤＤコネク
タ３３−１を含むＨＤＤユニット１が組込まれ、前側の
前面棚板６４を挟んだバッテリーユニットチャンバー７
０には中継基板側バッテリーコネクタ３３−９と接続さ
れるバッテリーコネクタ３３−１０を含むバッテリーユ
ニット４が組込まれ、中継基板１６を挟んで後側の電源
ユニット左チャンバーと６０−１と電源ユニット右チャ
ンバー６０−２には・後面棚板５４の上に電源ユニット
７が組込まれている。電源ユニット７の前面の電源前面
壁面３８の上側には４方を電源前面横壁面３５で囲まれ
前後方向に開放され飛び出した電源カードエッジ収納空
間３７を形成し、その空間に電源基板３６の電源カード
エッジ３３−５と電源サブエッジコネクタ３３−６が接
続されて収容されており、中継基板開口１７から出た空
気は空気抵抗の少ない中継基板後チャンバー３２から矢
印の様に論理回路ユニット８の方向に流れる。ここで、
論理回路ユニットチャンバー５９には中継基板側論理回
路コネクタ３３−４と接続される論理回路コネクタ３３
−３を含む論理回路ユニット８組込まれている。

【００２２】又、中継基板後チャンバー３２は本体下壁
５１と本体左壁５２と本体右壁５３と中継基板１６と電
源前面横壁面３５の周囲と電源前面壁面３８で囲まれて
出来ている。又、メイン構造体２８と前面収容体２９と
前面上カバー３０を組立てたとき中継基板１６を挟んで
周囲にスキマができるが、これは前後密閉パッキン４８
を対応する周囲に組込むことで対策している。

【００２３】以上から、次のような冷却効果が得られる
ディスクアレイ装置といえる。ディスク前後方向に開放
され概ね矩形を成し、前側と後側を分割するように複数
のコネクタと複数の開口と電気的配線が形成された中継
基板を設け、仕切られた各々の側に複数のチャンバーを
形成し、決められた前側のチャンバーに並列に複数のＨ
ＤＤ（ＨｅａｄＤｉｓｋＤｒｉｖｅ）を含むＨＤＤユ
ニットを配置し、決められた後側の別のチャンバーに側
面に後方開口を形成し後方を塞がれた論理回路ユニット
と、後側に入口開口を形成し前側に出口開口を形成し中
間に送風機を内蔵した送風機ユニットと、電源用送風機
を含み前側側面に入口開口を形成した電源ユニットを配
置し、外気は該ＨＤＤユニットのチャンバーを通過し、
該中継基板の開口を通って、該論理回路ユニットの後方
開口から該送風機ユニットの入口開口を通って出口開口
を通過し、該電源ユニットの入口開口を通って、該電源
用送風機により排気する配置、構造とし、又、該送風機
ユニットに内蔵された送風機は入口開口から出口開口に
通風する風向きに設定され、羽根の回転軸方向に吸入
し、羽根の回転方向に屈曲して排出するシロッコファン
であり、該送風機ユニットに内蔵された送風機の静圧性
能は該電源ユニットに含まれる電源用送風機の静圧性能
より大きい設定とするディスクアレイ装置である。

【００２４】また、前後方向に開放され概ね矩形を成
し、前側と後側を分割するように複数の開口と電気的配
線が形成された中継基板を設け、仕切られた各々の側に
複数のチャンバーを形成し、決められた前面のチャンバ
ーに並列に複数のＨＤＤ(ＨｅａｄＤｉｓｋＤｒｉｖ
ｅ)を含むＨＤＤユニットを配置し、決められた後面の
別のチャンバーに排気用送風機を設け、該中継基板と並
列に配置されたＨＤＤユニットの前後方向空間に、対応
する複数のコネクタと空気通過のための開口を囲むよう
に、高分子材料の電気的絶縁性を有するパッキン部材を
配置したディスクアレイ装置といえる。

【００２５】

【発明の効果】必要最小限の数量の送風機を流路の途中
のユニットに組込み、排気する構造とすることにより安
価な送風機の配置構造、及び送風機が故障しても空気の
流れが逆流しないと云う効果がある。

【００２６】更に、流路に設けられたファンユニットの
送風機の静圧性能を後段の排気側に設けられた送風機の
静圧性能より大きくする事により送風機に係わる騒音を
安価に低減できると云う効果がある。

【００２７】更に、電子装置の冷却流路からの空気洩れ
防止を図るため空気洩れスキマに高分子材料の電気的絶
縁性を有するパッキン部材を配置する事により高効率な
冷却が達成できると云う効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るディスクアレイ装置の本体と前面
飾りカバーを分離した前面右方向から見た概略の斜視図
である。

【図２】本発明に係るディスクアレイ装置の本体と前面
飾りカバーを分離した後面左方向から見た概略の斜視図
である。

【図３】本発明に係るディスクアレイ装置の組立に関す
る説明のための概略の斜視図である。

【図４】本発明に係るディスクアレイ装置の前面収容体
組立に関する説明のための概略の斜視図である。

【図５】本発明に係るディスクアレイ装置の概略の透視
斜視図である。

【図６】本発明に係るディスクアレイ装置の後側に組込
まれるユニットを取り除いた状態の概略の透視斜視図で
ある。

【図７】本発明に係るディスクアレイ装置に内蔵される
送風機ユニットの概略の透視斜視図である。

【図８】本発明に係るディスクアレイ装置の中継基板を
前面から見た概略の斜視図である。

【図９】本発明に係るディスクアレイ装置の電源ユニッ
トの概略の斜視図である。

【図１０】本発明に係るディスクアレイ装置の論理回路
ユニットの概略の斜視図である。

【図１１】本発明に係るディスクアレイ装置を前後方向
に縦断した概略の部分断面図である。

【符号の説明】

１：ＨＤＤユニット６：電源排気ファン７：電源ユニット８：論理回路ユニット９：シロッコファン１０：送風機ユニット１１：ＨＤＤユニットチャンバ１６：中継基板３１：ＨＤＤ５8−１：送風機ユニット左チャンバー５8−２：送風機ユニット右チャンバー５９：論理回路ユニット左チャンバー６０−１：電源ユニット右チャンバー６０−２：電源ユニットチャンバー６８：ＥＮＣユニットチャンバー６９：ＥＮＣ／ＦＤＤユニットチャンバー７０：バッテリーユニットチャンバー３２：中継基板後チャンバー３４：ＨＤＤパッキング

フロントページの続き (72)発明者山梨明人神奈川県小田原市国府津2880番地日立コンピュータ機器株式会社内 (72)発明者下川実神奈川県小田原市国府津2880番地日立コンピュータ機器株式会社内 (72)発明者石川隆政神奈川県小田原市国府津2880番地日立コンピュータ機器株式会社内 (72)発明者横山信浩神奈川県小田原市国府津2880番地日立コンピュータ機器株式会社内 (72)発明者館山健一神奈川県小田原市国府津2880番地日立コンピュータ機器株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ディスクアレイ装置に於いて、前後方向に
開放され概ね矩形を成し、前側と後側を分割するように
複数のコネクタと複数の空気通過のための開口と電気的
配線が形成された中継基板を設け、仕切られた各々の側
に複数のチャンバーを形成し、決められた前側のチャン
バーに並列に複数のＨＤＤ（ＨｅａｄＤｉｓｋＤｒ
ｉｖｅ）を含むＨＤＤユニットを配置し、決められた後
側の別のチャンバーにＭＰＵ（ＭｉｃｒｏＰｒｏｃｅ
ｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）と制御モジュール等を含み側面
に後方開口を形成し後方を塞がれた論理回路ユニット
と、概ね矩形を成し後側に入口開口を形成し前側に出口
開口を形成し中間に送風機を内蔵した送風機ユニット
と、ディスクアレイ装置に給電するための受電部とＡＣ
／ＤＣ変換機能と電源用送風機を含み前側側面に入口開
口を形成した電源ユニットを配置し、外気は該ＨＤＤユ
ニットのチャンバーを通過し、該中継基板の開口を通っ
て、該論理回路ユニットの後方開口から該送風機ユニッ
トの入口開口を通って出口開口を通過し、該電源ユニッ
トの入口開口を通って、該電源用送風機により排気する
配置、構造としたことを特徴とするディスクアレイ装
置。
【請求項２】請求項１に記載されたディスクアレイ装置
に於いて、該送風機ユニットに内蔵された送風機は、入
口開口から出口開口に通風する風向きに設定され、羽根
の回転軸方向に吸入し、羽根の回転方向に屈曲して排出
するシロッコファンであることを特徴とするディスクア
レイ装置。
【請求項３】請求項１に記載されたディスクアレイ装置
に於いて、該送風機ユニットに内蔵された送風機の静圧
性能は該電源ユニットに含まれる電源用送風機の静圧性
能より大きいことを特徴とするディスクアレイ装置。
【請求項４】ディスクアレイ装置に於いて、前後方向に
開放され概ね矩形を成し、前側と後側を分割するように
複数のコネクタと複数の空気通過のための開口と電気的
配線が形成された中継基板を設け、仕切られた各々の側
に複数のチャンバーを形成し、決められた前面のチャン
バーに並列に複数のＨＤＤ(ＨｅａｄＤｉｓｋＤｒ
ｉｖｅ)を含むＨＤＤユニットを配置し、決められた後
面の別のチャンバーに排気用送風機を設け、該中継基板
と並列に配置されたＨＤＤユニットの前後方向空間に、
対応する複数のコネクタと空気通過のための開口を囲む
ように、高分子材料の電気的絶縁性を有するパッキン部
材を配置したことを特徴とするディスクアレイ装置。
【請求項５】１９インチラック筐体に、ＨｅａｄＤｉ
ｓｋＤｒｉｖｅを並列に１２台組込んだことを特徴と
するディスクアレイ装置。