JP2002335092A - 自己作動ダンパー、セルボード組立体およびダンパー作動方法 - Google Patents
自己作動ダンパー、セルボード組立体およびダンパー作動方法Info
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Abstract
却用空気がバイパスすることを防止する。 【解決手段】 複数のスロットを有する印刷回路基板の
組立ケージの各々のスロット(4)用の自己作動ダンパ
ー(50)によって、スロット内におけるカードボード
組立体(10)の有無に関係無く適切な空気冷却が可能
となる。各々のスロット(4)のダンパー(50)は、
それぞれのスロットが空の時には閉鎖位置に自動的に保
持される。カードボード組立体各々に装着された作動フ
ック(36)は、カードボード組立体がスロットに対し
て位置合わせされるとダンパーのアクチュエータ(5
5)に係合し、セルボード組立体(10)がスロットに
挿入されると自動的にダンパーを開放位置にまで動か
す。
Description
冷却に関し、更に詳細には、モジュール回路基板ケージ
の空きスロットを空気流が通らないようにする自己作動
ダンパーおよび作動機構に関する。
な空気流は、熱を電子構成要素から移動させて除去する
のに重要である。PCBは多彩な電子機器に、特に、か
なりな量の熱を発生する可能性のあるマイクロプロセッ
サを組み込んだ機器に、使用されている。通常、このよ
うなPCBは、一つ以上のマイクロプロセッサおよび他
の熱発生性の構成要素を備え、一つ以上のヒートシンク
も回路基板に取付けられている。通常の冷却手法は、フ
ァンまたはブロワーを使用して空気をPCBおよびヒー
トシンクの接線方向に流し、構成要素を対流により冷却
している。
セッサまたは他の構成要素および大量の熱を発生するモ
ジュールを組み込んでいるときには、処理するのが一層
困難な問題である。たとえば、或るハイエンド・サーバ
ーは、関連する記憶装置およびASICと共に64基も
の多数のマイクロプロセッサを備えた組立体を収容で
き、最大で12キロワットを放散している。適切に処理
しないかぎり、これら大型の組立体により放散される熱
は構成要素を破損する可能性がある。したがって、ヒー
トシンク、空気冷却ファン、および液冷方法のような方
法による適切な冷却の重要性が絶えず増している。
ブリ)(本明細書ではカードボード組立体ともいう)
は、他の類似の組立体とともに、ケージに挿入されたカ
ードボード組立体の各々について共通の冷却システムを
実現するモジュール式ケージに収納されていることが多
い。単数から多数までという任意の個数の中から回路基
板を備えたモジュール式組立体では、その個数分の回路
基板存在および配置が、共に各回路基板を横断する空気
流の一様性に影響する可能性がある。一方の側にある空
気流入口および反対側にある流出空気流出口を通ってケ
ージに収納された組立体を横断する空気流を発生するの
に空気冷却ファンを利用するシステムでは、空気流は一
般に、ケージが詰まっていれば(すなわち、各スロット
にカードボード組立体が入っていれば)ケージ内の各組
立体を横断して一様に分布している。しかし、一つ以上
のスロットが空いていれば、ファンによりケージの一方
の側に押し込まれた空気は、他の方法で操作されないか
ぎり、一般に最小抵抗の経路を通って、すなわち、空き
スロットを通って、空きスロットの空気流出口から流出
する。したがって、一つ以上のスロットが空いている
と、かなりな量の空気流が一般に、ケージに収納されて
いるカード組立体ボードをバイパスしてしまい、これら
の組立体を適切に冷却しない。したがって、ケージに挿
入されたカードボード組立体の数および位置に関係な
く、多スロットPCB組立ケージに空気流をもっと一様
に確実に分配する必要がある。
力を増すことにより、および/またはファンの設置を調
節することにより、この問題を処理している。モジュー
ル式組立体のための理想的なファン冷却システムでは、
回路基板の数および位置に関係なく、組立体に存在する
すべてのPCBを横断する一様な空気流を確保するよう
に設計が行なわれるべきである。しかしこの方法は、よ
り高い消費電力が必要であり、すべての組立体に適切な
冷却を必ずしも行わないことがある。したがって、より
高い電力のファンを適用せずに、ケージに存在するすべ
ての組立体の全体に対して適切かつ一様な冷却を行う方
法が必要である。
下記の詳細な説明を読むことにより、更に良く理解され
るであろう。図面では類似の要素を表すのに類似の参照
記号を使用している。
ロットPCB組立ケージにおいて、空気流流出口を覆う
閉鎖位置と空気流出口を通過させて空気を自由に流す開
放位置との間を切替える自己作動ダンパーが各スロット
に設けられている。ケージに収納されているセルボード
組立体には各々、セルボード組立体がスロットへの挿入
のために位置合わせされたときにそれぞれのスロットの
ダンパーに係合する作動フックが設けられている。セル
ボード組立体が更に奥へとスロットに挿入されるにつれ
て、ダンパーは、閉鎖位置から開放位置に移動する。
組み付けスロット4a、4b、4cおよび4dを備えた
モジュール組立ケージ2を示す。各セル組み付けスロッ
ト4a、4b、4cおよび4dは、それぞれのスロット
に挿入され、スロットのカードガイド60に沿って所定
位置へと案内され、周知の方法でエッジコネクタの取り
つけ台(図示せず)によりバックプレーン5に対して取
りつけられるセル組立体ボード10を収納することがで
きる。好適な実施の形態では、バックプレーン5は、ケ
ージの背面パネルを形成し、一般に、ケージ2の後から
かなりな量の空気流が流出しないようにシールドしてい
る。セル組み付けスロット4aは空いているが、スロッ
ト4b、4cおよび4dは各々それぞれのセル組立体ボ
ード10を収納しているのは、例示のための便宜的なも
のである。
1から見たモジュール式組立ケージ2を示している。回
転ファン8は、スロットの開放壁に取付けられて、空気
を図1のスロット4a、4b、4cおよび4dの中に吹
き込んでいる。空気は、側41では、各それぞれのスロ
ット4b、4cおよび4dにある開口である空気流入口
41a、41b、41cおよび41dを通ってファン8
を通過する。
から見たモジュール式組立ケージ2を示している。図示
したように、側42のスロット4b、4cおよび4dの
壁はここでは空気流出口42a、42b、42cおよび
42dに相当するが、開放されており、スロット4b、
4cおよび4dに収納されているそれぞれのセル組立体
10を通過する空気が抜け出ることができるようにして
いる。また図示したように、スロット4aの空気流出口
42aは、ダンパー50により覆われて空気がそこを通
過しないようになっている。空気流は最小抵抗の経路を
通過するので、ダンパー50は、側41からケージに入
る冷却用空気がスロット4b、4cおよび4dにあるセ
ル組立体ボード10を通る経路を回避(バイパス)しな
いようにするとともに、空きスロット4aを通っていわ
ば「短絡」してその空気流出口42aから出て行くこと
を防止している。ダンパー50が所定位置にあるので、
空きスロット4aの内側の空気は、スロット4b、4c
および4dの空気流出口42b、42cおよび/または
42dのうちの一つを通過しなければならない。したが
って、開放スロット4aを通る空気流が「短絡」しない
ようになる。
り、図5はその等角下面図である。図示したように、セ
ル組立体ボード10は、保護のためにその下平面に取付
けられた下面板16を有する印刷回路基板(PCB)1
4を備えた主セルボード12を備えている。PCB14
は、そのセル用主システムボードを、セル組み付け用に
備えている。PCB14は典型的には、一つ以上のマイ
クロプロセッサと、周辺インターフェースICと、セル
モジュール式回路基板20とセル組み付け品内部の周辺
構成要素とを接続するエッジコネクタおよび/またはス
ロットコネクタと、さまざまな他の表面実装またははん
だ実装の電子構成要素とを備えている。モジュール式回
路基板は通常、記憶装置モジュール、電圧調整器モジュ
ール、などを備え、モジュールコネクタを周知の方法を
使用して主PCB14の取り付けコネクタ22(エッジ
コネクタまたはスロットコネクタ)に据えることにより
接続されている。
基板20は、二つの印刷回路基板26および28を備え
た電圧調整器モジュール24を備えており、印刷回路基
板の一方28は、後に説明するように、通過する空気流
により冷却されるアルミニウムヒートシンク29に取付
けられている。図示した実施形態の電圧調整器モジュー
ル24は、48ボルトのシステムボード電源を主セルボ
ードPCB14に表面実装されたプロセッサ(図示せ
ず)に必要な1.5ボルトに変換する。
セルボード12に取付けられ、一組のそれぞれのファン
32(好適にはDCブラシレス回転形式のもの)を取り
囲み、後に説明するように、セルボード組立体冷却を行
なっている。
基板20はまた、セル組立体用システム記憶装置を与え
るデュアルインライン記憶モジュール(DIMM)18
を備えている。デュアルインライン記憶モジュールのカ
バー24は、記憶モジュール18を覆うように取付けら
れ、小ねじまたは他の既知の取付け手段により主セルボ
ード12に取付けられている。
部分の上方に取付けられ、モジュール式回路基板20を
覆うとともに、図示したようにヒートシンク30の周り
を封止し、通常の取付け手段によって主セルボード12
に取付けられている。ファン32は、バッフル26およ
びDIMMカバー24の外側の一端41から、主セルボ
ード12とバッフル26およびDIMMカバー24との
間の内側空間を通過させて、矢印の方向43および44
で示したように、バッフル26およびDIMMカバー2
4の他端42から出るように空気流を進ませるように動
作する。そして、囲まれた空間の内側にあるセルボード
組立体10のすべての構成要素に冷却用空気流を供給す
る。
ル式組立ケージ2のセル組み付けスロット4a、4b、
4cおよび4dの一つに挿入されるにつれてダンパー
(後に説明する)を作動させるのに使用される作動機構
36を備えている。本発明の好適な実施の形態では、作
動機構36は、セルボード組立体10の側面(この実施
形態では、ケージ2の側面42)にあるバッフル26の
下隅挿入端(図5では上下反対に図示してある)に形成
された、ダンパー50に係合する作動フックの形態を取
っている。図5に示したように、作動フック36は、隅
45からバッフル26の上平面に沿って突出し、点38
に向かって先細になっている直角突起である。作動フッ
ク36の動作については後に詳細に説明する。
ッフル26の一部として形成されている。しかし、当業
者は、セル組立体はさまざまな形態を取り得ることを認
識するであろう。本発明は、セルボード組立体10をセ
ルスロット4a、4b、4cおよび4dに挿入すると自
己作動ダンパーの自己作動をトリガする作動フックを備
えたどんなセル組立体実施形態をも包含すると解釈され
る。
説明することにする。図3に図解したように、ダンパー
50は、作動されなければケージ2の出口側42にある
そのそれぞれの壁を覆うように設計されている。好適な
実施の形態では、ダンパー50は、スロットの壁開口を
完全に覆う本体52と、アクチュエータ55と、一つ以
上の止め具54a、54b、54cおよび54dと、各
々に中空開口のある複数の折り曲げタブ56a、56
b、56cとを備えている。ダンパー50は、ヒンジ組
立体70により空気流流出口42の下でスロットの下縁
に沿って取り付けられているカードガイド60に取付け
られている。
0がスロット4a、4b、4cまたは4dに挿入される
ときに正しく位置合わせさせるために、そのガイドとし
て機能する。ケージ2の空気流出口側42で、カードガ
イド60は、一組のワイヤガイド64a、64b、64
cおよび64dを備え、各ガイドには内部を貫通する中
空管65が設けられており、各ワイヤガイド64a、6
4b、64cおよび64dの中空管65の軸66と他の
各中空管の軸とが位置合わせされている。
るには、ダンパータブ56a、56b、56cおよび5
6dをカードガイド60のそれぞれのワイヤガイド64
a、64b、64cおよび64dと整列させ、ワイヤ7
2を各タブおよびワイヤガイドの孔を貫通させてねじ込
む。ワイヤ72は、一端でU型曲線73を形成し、ワイ
ヤの一端75を中空ノッチ58を通してダンパー本体5
2を貫通させ、フック状にする。ヒンジ組立体70はダ
ンパー50を、空気流流出口に対して完全に閉じた位置
から、閉じた位置に対して直角である完全に開いた位置
まで回転させる。
いているときにダンパー50に、特にワイヤのU型曲線
の部分において、力を加えてダンパーをスロットの空気
流流出口に対して直立の位置に押す一組の戻しばね62
を備えている。ダンパー50の止め具54がダンパーが
空気流流出口を通過して押し出されないようにしてい
る。したがって、スロットが空いているときにはダンパ
ー50は、カードガイド60に取付けられた戻しばね6
2a、62b、62c、62d、62eおよび62fに
より、壁開口に対して完全に閉じた状態で前記開口に対
して平面状に保持され、壁開口を完全に覆う。
に挿入される前にスロットの入り口に対して整列(位置
合わせ)されるときのセルボード組立体およびケージの
等角図である。図示したように、セルボード組立体10
は、今は右下の挿入側(視界外)の作動フックとともに
直立している。これも図示されているように、スロット
4aにあるダンパー50は、完全に閉じた位置にあり、
空気流が空気流出口42aを通って出ないようにしてい
る。
のスロット4aのダンパー50の下面図である。図示し
たように、セルボード組立体10がスロット4aの入り
口に対して位置合わせされているので、セルボード組立
体10の作動フック36はダンパー50のアクチュエー
タ55の下に滑り込むように位置合わせされている。図
10は、作動フック36がダンパー50のアクチュエー
タ55に係合するときのセルボード組立体10およびダ
ンパー50を示す。図示したように、作動フック36の
点38は、アクチュエータ55の後で所定角度で滑り、
セルボード組立体10に対して挿入方向において引き続
き加わる挿入力が作動フック36によりダンパーアクチ
ュエータ55を傾かせる力(angular forc
e)を加える。それにより、セルボード組立体10がス
ロットの更に奥へと挿入されるにつれて、ダンパーが図
12に示す完全に開いた位置にくるまで、図11に示し
たようにダンパーを更にこじ開ける。したがって、スロ
ットが空いていればいつでも、そのそれぞれのダンパー
はセルボード組立体がスロットに挿入されるまで閉じた
位置に保持され、そのそれぞれの空気流流出口を通る空
気流が妨げられる。セルボード組み付け品が挿入される
とダンパーが作動され、組立体が所定位置に挿入される
と同時にダンパーを開かせる。
ンパーは、従来技術に勝る幾つかの長所を与えることが
認識されよう。第1に、ダンパーが、その対応するスロ
ットが空いているときはいつでも自動的に閉じるので、
空きスロットにより作られる空気流のバイパスが防止さ
れる。第2に、セルボード組立体がスロットに挿入され
ると、ダンパーが自己作動する。セルボード組立体は、
スロットに挿入されるにつれてダンパーのアクチュエー
タに係合する作動フックを備えるようにデザインされて
いる。したがって、オペレータの部分には手操作または
他のスロット設定は必要ない。
たが、当業者は、本発明の精神および範囲から逸脱する
ことなく例示実施形態にさまざまな変更および修正を加
えることができる。本発明の範囲を図示し説明した例示
実施形態に全く限定しないつもりであり、本発明を、付
記した特許請求の範囲によってのみ限定する意図であ
る。本発明には、以下のような実施の態様がある。
スロット(4)用の自己作動ダンパー(50)であっ
て、ダンパー本体(52)と、セルボード組立体(1
0)が前記スロット(4)に挿入されて該セルボード組
立体(10)の作動フック(36)により係合される
と、前記セルボード組立体が更に前記スロット内に挿入
されるにつれて、空気流流出口(42)を覆う閉鎖位置
から、空気の流れを前記空気流流出口を通過させて自由
に流す開放位置まで変化する、前記ダンパー本体(5
2)に取り付けられているダンパーアクチュエータ(5
5)とを備えている自己作動ダンパー。
2)を前記閉鎖位置と前記開放位置との間で回転させる
回転手段(70)を備えている実施の態様1に記載の自
己作動ダンパー。
が前記スロットに挿入されていないときには前記ダンパ
ー本体(52)を前記閉鎖位置に保持するばね機構(6
2)を備えている実施の態様1に記載の自己作動ダンパ
ー。
スロット(4)に嵌まるセルボード組立体(10)であ
って、前記セルボード組立体(10)が前記スロット
(4)内に挿入されるにつれて該スロット(4)のダン
パー(50)に係合して、該セルボード組立体が更に該
スロット内に挿入されるにつれて、該ダンパーの位置を
空気流流出口(42)を覆う閉鎖位置から、空気の流れ
を前記空気流流出口を通過させて自由に流す開放位置ま
で変化させる作動フック(36)を備えるセルボード組
立体(10)。
6)が、前記ダンパーに係合するにつれて該ダンパーの
アクチュエータ(55)の下で滑る実施の態様4に記載
のセルボード組立体(10)。
6)が、前記ダンパー(50)に対して傾いており、そ
の結果、前記セルボード組立体(10)が更に前記スロ
ット内に挿入されるにつれて前記ダンパーの角度を変え
る力を加える実施の態様5に記載のセルボード組立体
(10)。
トに設置されているダンパーを作動させる方法であっ
て、前記ダンパー(50)のアクチュエータ(55)
に、セルボード組立体(10)上の作動フック(36)
によって係合するステップ(図10)と、前記セルボー
ド組立体(10)を前記スロット(4)に挿入するステ
ップとを備えている方法。
記ダンパー(50)の位置を、空気流流出口(42)を
覆う閉鎖位置から、前記セルボード組立体が更に前記ス
ロット内に挿入されるにつれて、空気の流れを前記空気
流流出口を通過させて自由に流す開放位置まで変化させ
る実施の態様7に記載の方法。
ル式組立ケージの側面図である。
ジの側面図である。
体の等角図である。
ド組立体の分解図である。
に、セルボード組立体がスロットの入口に位置合わせさ
れているときのセルボード組立体およびケージの等角図
である。
に、セルボード組立体がスロットの入口に位置合わせさ
れているときのセルボード組立体およびダンパーの下面
図である。
体がダンパーの作動フックに係合するときのセルボード
組立体およびダンパーの下面図である。
ボードのようなセルボード組立体がセルスロットに部分
的に挿入されているときのセルボード組立体およびダン
パーの下面図である。
体がダンパーを完全に開く点まで挿入されているときの
セルボード組立体およびダンパーの下面図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 ケージ組立体(2)のスロット(4)用
の自己作動ダンパー(50)であって、 ダンパー本体(52)と、 セルボード組立体(10)が前記スロット(4)に挿入
されて該セルボード組立体(10)の作動フック(3
6)により係合されると、前記セルボード組立体が更に
前記スロット内に挿入されるにつれて、空気流流出口
(42)を覆う閉鎖位置から、空気の流れを前記空気流
流出口を通過させて自由に流す開放位置まで変化する、
前記ダンパー本体(52)に取り付けられているダンパ
ーアクチュエータ(55)とを備えている自己作動ダン
パー。
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