JP2006308368A - Test chamber for electronic device and testing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は磁気ディスク装置などの電子機器を試験する際に要求される温度環境を提供するテスト・チャンバに関し、特に大量の電子機器を高い密度で収納して動作試験を行う場合に各電子機器に均一な温度環境を提供するテスト・チャンバに関する。 The present invention relates to a test chamber that provides a temperature environment required when testing an electronic device such as a magnetic disk device, and more particularly to each electronic device when storing a large amount of electronic devices at a high density and performing an operation test. The present invention relates to a test chamber that provides a uniform temperature environment.
電子機器の一例としての磁気ディスク装置においては、出荷前に50℃〜60℃といった高温度環境、あるいは0℃以下といった低温度環境で所定時間動作試験を行って品質を保証している。磁気ディスク装置を大量生産している工場における試験工程では、同時に多数の磁気ディスク装置に対して動作試験を行う必要がある。たとえば1インチ・タイプの磁気ディスク装置では1つのテスト・チャンバに一度に数百台が投入され同時に試験が行われている。テスト・チャンバは、動作試験中に各磁気ディスク装置の周辺の温度を所定の試験温度の範囲に収める必要がある。 In a magnetic disk device as an example of an electronic apparatus, quality is guaranteed by performing an operation test for a predetermined time in a high temperature environment such as 50 ° C. to 60 ° C. or a low temperature environment such as 0 ° C. or less before shipment. In a test process in a factory that mass-produces magnetic disk devices, it is necessary to perform operation tests on a large number of magnetic disk devices at the same time. For example, in a 1-inch type magnetic disk apparatus, several hundred units are put in one test chamber at a time and tests are performed simultaneously. The test chamber needs to keep the temperature around each magnetic disk device within a predetermined test temperature range during an operation test.
テスト・チャンバの中に収納された数百台の磁気ディスク装置のそれぞれに対する試験温度を管理するために、各磁気ディスク装置に対して専用のファンを設けて供給する空気の量と温度を個別に制御すれば各磁気ディスク装置に対して所定の試験温度を提供することができる。しかしこの方法では、磁気ディスク装置の台数が多くなるほどテスト・チャンバに対する投資が膨大になったりテスト・チャンバが大型化して多大なフロア・スペースを占有することになったりする。テスト・チャンバは外形寸法をできるだけ小さくしたほうがコスト低減の点とフロア・スペースの削減の点で有効であるが、チャンバ内の磁気ディスク装置の収納密度が高くなってしまい周囲より温度の高いホット・スポットや周囲より温度の低いコールド・スポットが発生しやすくなり、すべての磁気ディスク装置に対して適切な試験温度を提供することが困難になる。 In order to manage the test temperature for each of the hundreds of magnetic disk devices housed in the test chamber, a dedicated fan is provided for each magnetic disk device, and the amount and temperature of air supplied are individually If controlled, a predetermined test temperature can be provided to each magnetic disk device. However, according to this method, as the number of magnetic disk devices increases, the investment for the test chamber becomes enormous, or the test chamber becomes larger and occupies a great amount of floor space. Although it is effective to reduce the external dimensions of the test chamber as much as possible in terms of cost reduction and floor space reduction, the storage density of the magnetic disk device in the chamber becomes high, and the hot chamber with a higher temperature than the surroundings becomes hot. A spot or a cold spot having a temperature lower than that of the surroundings is likely to be generated, and it becomes difficult to provide an appropriate test temperature for all the magnetic disk devices.
特許文献1は、ダクト内に設けた長さの異なる転換羽根(turning vane)や、ダクトに設けた大きさの異なる開口を用いて各棚に吹き出す空気の量を均一にしたディスク・ドライブのテスト・チャンバを開示する。特許文献2は、フードに吐出口を設けて冷却装置の吹き出す雰囲気を雰囲気調整室内の互いに異なる方向に向けて流出させたり、シャッター板を設けて気流の方向、流量、流速などを調整したりして、室内温度の均一化を図ったサーマル・チャンバを開示する。
磁気ディスク装置などの電子機器を大量に高密度で収納して動作試験を行うテスト・チャンバでは、電子機器自体も発熱してチャンバ内の温度を局所的に変化させるので空気を絶えず移動させていないと、各電子機器近辺の温度を所定範囲に維持することができない。テスト・チャンバの多くは、1台ないし2台のファンを備え、ヒータや冷却器で構成される温度調整ユニットでファンが生成した空気流の温度を調整したのち、チャンバ内に設置したセントラル・ダクトに送るような構成を採用している。そしてセントラル・ダクトから各電子機器に空気を送って電子機器近辺に空気流を生成し各電子機器の周辺温度を制御している。以後、このようなテスト・チャンバの温度制御方式を個別にファンを設けて個別に温度制御をする方式に対比させてセントラル方式ということにする。 In a test chamber that conducts an operation test by storing a large amount of electronic devices such as magnetic disk drives at high density, the electronic device itself also generates heat and changes the temperature in the chamber locally, so air is not constantly moved. And the temperature around each electronic device cannot be maintained within a predetermined range. Most test chambers have one or two fans, and the temperature adjustment unit consisting of a heater and cooler adjusts the temperature of the air flow generated by the fans, and then a central duct installed in the chamber. The configuration that is sent to is adopted. Then, air is sent from the central duct to each electronic device to generate an air flow in the vicinity of the electronic device to control the ambient temperature of each electronic device. Hereinafter, such a temperature control method for the test chamber is referred to as a central method in contrast to a method in which individual fans are provided to individually control the temperature.
セントラル方式のテスト・チャンバにおいて、ダクトに整流板を設けたりダクトからの吹き出し開口の大きさを変えたりすることによって、各電子機器に供給する空気の量を均一にする技術は上記各特許文献にもあるように一般に採用されている。しかし、近年磁気ディスク装置が小型化して1つのテスト・チャンバに収納される台数が一層増大してきたり、試験温度の条件が一層厳しくなってきたりして、従来のセントラル方式のテスト・チャンバではすべての磁気ディスク装置に対して均一な温度環境を提供することが困難になってきた。本明細書の全体を通じて均一な温度あるいは均一な風量とは、同一温度あるいは同一風量という意味ではなく、試験に要求される所定範囲の温度あるいはその温度条件を満たすことができる範囲の風量ということを意味している。 In the central type test chamber, a technique for making the amount of air supplied to each electronic device uniform by providing a rectifying plate in the duct or changing the size of the blowout opening from the duct is described in the above patent documents. It is generally adopted as well. However, in recent years, the number of magnetic disk devices has been reduced and the number of units stored in one test chamber has increased, and the test temperature conditions have become more severe. It has become difficult to provide a uniform temperature environment for magnetic disk devices. Throughout this specification, uniform temperature or uniform air volume does not mean the same temperature or the same air volume, but a predetermined range of temperatures required for testing or an air volume within a range that can satisfy the temperature conditions. I mean.
磁気ディスク装置は、動作試験中に動作状態に応じて様々な熱量で発熱するために、各磁気ディスク装置の周辺温度は、セントラル・ダクトから吹き出す空気の温度と各磁気ディスク装置の発熱状態で変化する。セントラル方式のテスト・チャンバでは、基本的にセントラル・ダクト内の空気の温度とファンが生成する風量しか制御できないので、各磁気ディスク装置周辺の温度が磁気ディスク装置自体の発熱の影響を受けないようにする必要がある。そのためには、セントラル・ダクトから各磁気ディスク装置に吹き出す空気量を多くしてセントラル・ダクトの空気流で磁気ディスク装置の周辺温度を支配することが必要である。 Since magnetic disk units generate heat with various amounts of heat during operation tests, the ambient temperature of each magnetic disk unit varies depending on the temperature of the air blown from the central duct and the heat generation state of each magnetic disk unit. To do. In the central type test chamber, basically only the temperature of the air in the central duct and the air volume generated by the fan can be controlled, so that the temperature around each magnetic disk unit is not affected by the heat generated by the magnetic disk unit itself. It is necessary to. For this purpose, it is necessary to increase the amount of air blown from the central duct to each magnetic disk device and to control the ambient temperature of the magnetic disk device by the air flow of the central duct.
ファンを大型化して、セントラル・ダクトの各吹き出し口から吹き出す空気の量を増大させることも1つの方法であるが、電気エネルギーの消費量が多くなったり、テスト・チャンバのコストが増大したりしてしまう。また、従来のセントラル方式のテスト・チャンバにおいては、磁気ディスク装置が高い収納密度で収納される場合には、単にファンの容量を増大しただけではホット・スポットやコールド・スポットを解消することができず、均一な温度環境を提供することが困難であった。このような課題を解決するための1つの方向性として、ファンの風量をある値に設定した場合に、セントラル・ダクトから各磁気ディスク装置に対していかにして均一な量の空気を送るかという課題が現れてくる。 Increasing the size of the fan and increasing the amount of air blown from each outlet of the central duct is one method, but it can increase the consumption of electrical energy and increase the cost of the test chamber. End up. Also, in the conventional central type test chamber, when the magnetic disk unit is stored at a high storage density, it is possible to eliminate hot spots and cold spots simply by increasing the capacity of the fan. Therefore, it was difficult to provide a uniform temperature environment. One direction for solving such problems is how to send a uniform amount of air from the central duct to each magnetic disk drive when the fan airflow is set to a certain value. Challenges appear.
セントラル方式のテスト・チャンバでは、各吹き出し口の位置がファンから遠くなるほど開口面積が大きくなるように構成したとしても、各吹き出し口から吹き出す空気の量は均一にはならない。これはセントラル・ダクト内部の空気流がファンに撹拌されて乱流になっており、圧力損失もファンからの距離に応じて規則的に変化しないためであると考えられる。さらに、ある特定の吹き出し口の風量を調整するためにその開口面積を変更したり整流板の角度を調整したりすると他の吹き出し口の風量も変化してしまうので、従来のテスト・チャンバでは各磁気ディスク装置に対して均一な風量の空気を供給することに限界があった。 In the central type test chamber, the amount of air blown out from each air outlet is not uniform even if the opening area is increased as the position of each air outlet becomes farther from the fan. This is thought to be because the air flow inside the central duct is agitated by the fan and becomes turbulent, and the pressure loss does not change regularly according to the distance from the fan. In addition, changing the opening area or adjusting the angle of the rectifying plate to adjust the air volume of a specific outlet will change the air volume of other outlets. There is a limit to supplying a uniform air volume to the magnetic disk drive.
そこで本発明の目的は、磁気ディスク装置などの電子機器を高い収納密度で収納して均一な温度環境を提供することができるテスト・チャンバを提供することにある。さらに本発明の目的は、そのようなテスト・チャンバに設けるエア・ノズルの長さを決定する方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a test chamber capable of providing a uniform temperature environment by storing electronic equipment such as a magnetic disk device with a high storage density. It is a further object of the present invention to provide a method for determining the length of an air nozzle provided in such a test chamber.
動作試験中における各電子機器の発熱量は、電子機器に対する試験温度に影響を与える。セントラル・ダクトと、セントラル・ダクトと収納部との間に空気流を生成するファンと、ファンが生成した空気流の温度を調整する温度調整ユニットからなる構造のテスト・チャンバにおいて、このような電子機器のそれぞれに対する試験温度を所定の範囲に収めるには、電子機器の発熱の影響を排除できる程度の量で、かつ温度が制御された空気を各電子機器に供給する必要がある。ファンが生成する空気量が決められた場合に、すべての電子機器に対して試験温度を保証するには、セントラル・ダクトから供給する空気の量を均一にすることが必要である。 The amount of heat generated by each electronic device during the operation test affects the test temperature for the electronic device. In a test chamber having a structure comprising a central duct, a fan for generating an air flow between the central duct and the housing, and a temperature adjusting unit for adjusting the temperature of the air flow generated by the fan, such an electron is used. In order to keep the test temperature for each of the devices within a predetermined range, it is necessary to supply each electronic device with air whose temperature is controlled so as to eliminate the influence of heat generation of the electronic device. In order to guarantee the test temperature for all electronic equipment when the amount of air generated by the fan is determined, it is necessary to make the amount of air supplied from the central duct uniform.
本発明の第1の態様は、複数の電子機器を収納して動作試験を行うテスト・チャンバであって、前記電子機器を収納する収納部と、複数のダクト開口が形成され空気流が通過するセントラル・ダクトと、前記セントラル・ダクトと前記収納部との間に空気流を生成するファンと、前記ファンが生成した空気流の温度を調整する温度調整ユニットと、前記各電子機器に電源を供給することができる複数のコネクタと、前記各電子機器に対応して前記各ダクト開口の位置に取り付けられ前記各電子機器に空気を供給する複数のエア・ノズルとを有するテスト・チャンバを提供する。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a test chamber for accommodating a plurality of electronic devices and performing an operation test. The test chamber accommodates the electronic devices, a plurality of duct openings are formed, and an air flow passes therethrough. A central duct, a fan that generates an air flow between the central duct and the housing, a temperature adjustment unit that adjusts the temperature of the air flow generated by the fan, and power supply to each electronic device There is provided a test chamber having a plurality of connectors that can be configured and a plurality of air nozzles that are attached to the positions of the duct openings corresponding to the electronic devices and supply air to the electronic devices.
各電子機器に対応してセントラル・ダクトに取り付けられたエア・ノズルにより空気を供給するようにすると、セントラル・ダクト内部に乱流が発生して各ダクト開口から吹き出す空気の量に差があっても、エア・ノズルで電子機器に供給する空気の量を調整することができる。電子機器の一例としては磁気ディスク装置が適している。磁気ディスク装置は、平坦な外形形状をしており、チャンバ内に多数整列して高密度に配置することができるので、温度のホット・スポットやコールド・スポットが発生しやすいため、これを解消できる本発明にかかるテスト・チャンバの利用形態として都合がよい。 If air is supplied by the air nozzle attached to the central duct corresponding to each electronic device, turbulent flow is generated inside the central duct and there is a difference in the amount of air blown out from each duct opening. In addition, the amount of air supplied to the electronic device by the air nozzle can be adjusted. A magnetic disk device is suitable as an example of electronic equipment. The magnetic disk drive has a flat outer shape and can be arranged in high density with a large number of lines in the chamber, which can easily eliminate hot spots and cold spots. It is convenient as a utilization form of the test chamber according to the present invention.
磁気ディスク装置に対して、エア・ノズルの吹き出し口から吹き出した空気が磁気ディスクに平行なベース・カバーまたはベースの面に向かうようにすると、磁気ディスク装置が吹き付けられた空気の温度から強い影響を受けるので、試験中に磁気ディスク装置の温度を維持する上で望ましい。テスト・チャンバには、磁気ディスク装置と通信する試験制御装置を設けており、磁気ディスク装置は試験制御装置からプログラムやコマンドを受け取って様々な発熱状態で試験動作をする。 If the air blown from the air nozzle outlet is directed to the base cover or the surface of the base parallel to the magnetic disk, the magnetic disk drive will be strongly affected by the temperature of the air blown by the magnetic disk drive. Therefore, it is desirable to maintain the temperature of the magnetic disk device during the test. The test chamber is provided with a test control device that communicates with the magnetic disk device. The magnetic disk device receives programs and commands from the test control device and performs test operations in various heat generation states.
エア・ノズルをセントラル・ダクトに着脱可能に取り付けると、各電子機器に供給する風量を均一にして周辺温度を所定範囲に収めるために、それぞれのダクト開口の位置に応じてエア・ノズルを交換する際に都合がよい。ダクト開口の位置に応じて風量調整をするためには、ロング・ノズルとショート・ノズルの2種類のエア・ノズルで対応することができる。ロング・ノズルは、ダクト開口から吹き出た空気が最も効率よく電子機器まで導かれるように構成される。さらに、エア・ノズルを伸縮可能に構成すると、エア・ノズルの流路の長さを無段階に調整できるため、より一層空気量を均一にすることができる。 When the air nozzle is detachably attached to the central duct, the air nozzle is replaced according to the position of each duct opening so that the air flow supplied to each electronic device is uniform and the ambient temperature is within a predetermined range. Convenient. In order to adjust the air volume according to the position of the duct opening, two types of air nozzles, a long nozzle and a short nozzle, can be used. The long nozzle is configured so that the air blown from the duct opening is guided to the electronic device most efficiently. Further, when the air nozzle is configured to be extendable and contractible, the length of the flow path of the air nozzle can be adjusted steplessly, so that the amount of air can be made even more uniform.
伸縮可能なエア・ノズルは、セントラル・ダクトに固定される固定ノズルと固定ノズルに対してスライドする可動ノズルで簡単に構成することができる。可動ノズルの位置、すなわち、エア・ノズルの流路の長さは各電子機器に供給する空気の量が均一になることを目標にして定める。本発明にかかるテスト・チャンバは、各電子機器に対して均一な量の空気を供給することができるので、高温度環境用または低温度環境用のいずれとしても構成することができる。本発明にかかるテスト・チャンバは、動作試験中にほとんど発熱しない電子機器や発熱量が一定の電子機器にも使用できるが、発熱量の変動が大きい電子機器に特に適している。たとえば、動作試験中に最大発熱量に対する最小発熱量が70%から0%の範囲でランダムに変動するような電子機器の動作試験に適している。この場合でも、テスト・チャンバはセントラル・ダクトからの空気流により各電子機器近辺の温度を支配するように構成することができる。
The telescopic air nozzle can be easily configured with a fixed nozzle fixed to the central duct and a movable nozzle that slides relative to the fixed nozzle. The position of the movable nozzle, that is, the length of the flow path of the air nozzle is determined with the goal of making the amount of air supplied to each electronic device uniform. Since the test chamber according to the present invention can supply a uniform amount of air to each electronic device, it can be configured for either a high temperature environment or a low temperature environment. The test chamber according to the present invention can be used for an electronic device that hardly generates heat during an operation test or an electronic device with a constant calorific value, but is particularly suitable for an electronic device with a large fluctuation in the calorific value. For example, it is suitable for an operation test of an electronic device in which the minimum heat generation amount with respect to the maximum heat generation amount randomly varies in the range of 70% to 0% during the operation test. Even in this case, the test chamber can be configured to control the temperature in the vicinity of each electronic device by the air flow from the central duct.
本発明の第2の態様は、電子機器を収納する収納部と、複数のダクト開口が形成され空気流が通過するセントラル・ダクトと、前記セントラル・ダクトと前記収納部との間に空気流を生成するファンと、前記ファンが生成した空気流の温度を調整する温度調整ユニットと、前記各電子機器に電源を供給することができる複数のコネクタと、前記各電子機器に対応して前記各ダクト開口の位置に取り付けられ前記各電子機器に空気を供給する複数のエア・ノズルとを備えるテスト・チャンバにおいて、前記複数のエア・ノズルの長さを決定する方法であって、前記エア・ノズルの吹き出し口が前記各電子機器から最も遠くなるように前記複数のエア・ノズルをすべて一定の長さに設定するステップと、前記コネクタのそれぞれに前記電子機器を接続しすべての前記電子機器を最大発熱量で動作させるステップと、前記各電子機器の近辺にそれぞれ設定した複数の保証ポイントの温度を測定するステップと、前記測定するステップの結果に応じて前記エア・ノズルの長さを変更するステップとを有するエア・ノズルの長さの決定方法を提供する。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a storage portion for storing electronic equipment, a central duct in which a plurality of duct openings are formed and an air flow passes, and an air flow between the central duct and the storage portion. A fan for generating, a temperature adjusting unit for adjusting a temperature of an air flow generated by the fan, a plurality of connectors capable of supplying power to the electronic devices, and the ducts corresponding to the electronic devices. In a test chamber comprising a plurality of air nozzles attached at positions of openings and supplying air to the respective electronic devices, a method for determining a length of the plurality of air nozzles, comprising: Setting all of the plurality of air nozzles to a certain length so that the air outlet is farthest from each electronic device, and connecting the electronic device to each of the connectors And a step of operating all the electronic devices at a maximum calorific value, a step of measuring temperatures of a plurality of guarantee points respectively set in the vicinity of the electronic devices, and a step of measuring the air in accordance with a result of the step of measuring. Providing a method for determining the length of an air nozzle comprising changing the length of the nozzle.
最初に各エア・ノズルから各電子機器に供給する空気量が最も少なくなるようにすべてのエア・ノズルの長さを一定に設定し、すべての電子機器を最大発熱量となるように動作させる。この条件では、電子機器が保証ポイントの温度に影響を与える割合が最も大きくなり、エア・ノズルから吹き出る空気の量が少ない保証ポイントほど温度が上昇する。したがって、そのような場所に対応するエア・ノズルの長さを、より電子機器に供給する空気の量が多くなるように変更することで各保証ポイント間の温度を均一化することができる。エア・ノズルの長さは、異なる長さの複数のエア・ノズルを用意してそれらを交換することで行うようにしてもよく、あるいは伸縮可能なエア・ノズルの伸縮量を調整することで行うようにしてもよい。 First, the length of all the air nozzles is set to be constant so that the amount of air supplied from each air nozzle to each electronic device is minimized, and all the electronic devices are operated so as to have the maximum heat generation amount. Under this condition, the ratio of the electronic device affecting the temperature of the guarantee point is the largest, and the temperature increases as the guarantee point has a smaller amount of air blown from the air nozzle. Therefore, the temperature between each guarantee point can be made uniform by changing the length of the air nozzle corresponding to such a location so that the amount of air supplied to the electronic device is increased. The length of the air nozzle may be changed by preparing a plurality of air nozzles of different lengths and replacing them, or by adjusting the expansion / contraction amount of the extendable air nozzle. You may do it.
本発明により、磁気ディスク装置などの電子機器を高い収納密度で収納して均一な温度環境を提供することができるテスト・チャンバを提供することができた。さらに本発明により、そのようなテスト・チャンバに設けるエア・ノズルの長さを決定する方法を提供することができた。 According to the present invention, it has been possible to provide a test chamber capable of providing a uniform temperature environment by storing electronic devices such as a magnetic disk device with a high storage density. Furthermore, the present invention has provided a method for determining the length of the air nozzle provided in such a test chamber.
[テスト・チャンバの構造]
図1〜図4を参照して本発明の実施の形態にかかるテスト・チャンバ10の構成を説明する。図1は、周囲よりも高い温度の高温度環境を提供するテスト・チャンバ10の外形図である。テスト・チャンバ10は、外形寸法が概略○×○×○であり、図1には筐体11と筐体に11に取り付けられた前面扉13が示されている。筐体11の前面には、それぞれ3つのブロックからなる空気取り入れ口15、17が形成されている。テスト・チャンバ10は、1インチ・タイプの磁気ディスク装置を204台収納できるようになっている。本発明にかかるテスト・チャンバの構成を採用すると、さらに多くの台数の磁気ディスク装置を一度に収納して試験するための温度環境を提供することができる。
[Test chamber structure]
The configuration of the
図2は、前面扉13を取り除いて、内部に収納された磁気ディスク装置101と磁気ディスク装置101に空気を供給するエア・ノズルを簡略化して示したテスト・チャンバ10の正面図である。図2では、複数のエア・ノズルのうち空気流入口から吹き出し口までの流路が長いロング・ノズル103と、流路が短いショート・ノズル105の2つだけに参照番号を付して示しているが、磁気ディスク装置101とエア・ノズルの対は、6列×34段でマトリクス状に配列されている。
FIG. 2 is a front view of the
磁気ディスク装置101はすべて同一タイプである。図3、図4を参照してロング・ノズル103とショート・ノズルの構成およびこれらと磁気ディスク装置101との配置関係を説明することで参照番号の付していない構成要素も同様にして理解することができる。ロング・ノズル103とショート・ノズル105とは、混在してセントラル・ダクト29に取り付けられているが、その選定方法は後に本発明の1つの実施形態として説明する。
The
図3は、テスト・チャンバ10の内部を簡略化して示した側面図である。テスト・チャンバ10は、内部にセントラル・ダクト29が設けられている。セントラル・ダクト29は、筐体11の空気取り入れ口15、17に結合され前面から後面方向に水平に延びる2つの水平部分と、2つの水平部分を連絡して垂直に延びる垂直部分で構成されている。本実施の形態では、セントラル・ダクトの水平部分と垂直部分はそれぞれ一体に構成されており、水平部分の内部にはファン19a、19b、温度調整ユニット21a、21bが設けられている。
FIG. 3 is a side view schematically showing the inside of the
ファン19a、19bは同一構成になっており、セントラル・ダクト29の垂直部分に向かう空気流をそれぞれ生成する。温度調整ユニット21a、21bは同一構成になっており、それぞれ内部に電気ヒータを備えてこれらを通過する空気流を加温することができる。ヒータの発熱量は、温度制御部26からの信号で制御できるようになっている。セントラル・ダクト29を流れている空気流は、ファン19a、19bで撹拌されてほぼ均一な温度になっている。セントラル・ダクト29は水平部分および垂直部分またはそのいずれか一方を、図2のように配置された磁気ディスク装置101とエア・ノズルの2列ごとに対応するように3分割にすることもできる。ただし、水平部分を3分割にするとファンおよび温度調整ユニットの台数が増加する。
The
セントラル・ダクト29の水平部分には、エア・ダンパ23a、23b、25a、25bが設けられている。エア・ダンパ23a、23bはともに電動式となっており、ファン19a、19bが動作したとき外部からセントラル・ダクト29に流入する空気の量を調整する。外部から空気を取り入れるのは、内部の温度が高くなりすぎた場合に外部から低い温度の空気を取り入れて短時間で温度を低下させるためである。エア・ダンパ25a、25bも同様に電動式になっており、ファン19a、19bが動作したときセントラル・ダクト29と収納部30を循環する空気の量を調整する。
収納部30は、磁気ディスク装置101に温度環境を提供する部屋で、内部に磁気ディスクが水平になるように磁気ディスク装置101を204台取り付けることができる構造になっている。磁気ディスク装置10の近辺には温度センサ31a、31bが取り付けられており、セントラル・ダクト29の背面に設けられた温度制御部26に接続されている。温度センサ31a、31bは、電気的に温度を測定できるセンサで熱電対、サーミスタ、または測温抵抗体などで構成することができる。温度センサ31aの温度信号は温度制御部26が温度調整ユニット21aのヒータの熱量を制御するために使用し、温度センサ31bの温度信号は温度制御部26が温度調整ユニット21bのヒータの熱量を制御するために使用する。
The
温度センサ31a、31bは磁気ディスク装置101の近辺に温度調整ユニット21a用、および温度調整ユニット21b用としてそれぞれ複数個設け、それぞれの平均値を計算するようにしてもよい。その場合、温度調整ユニット21aの制御に利用する温度センサは、上半分に配置された磁気ディスク装置101の近辺に配置し、温度調整ユニット21bの制御に利用する温度センサは、下半分に配置された磁気ディスク装置101の近辺に配置するとよい。テスト・チャンバ10には、セントラル・ダクト29の背後に試験制御装置27が設けられている。試験制御装置27は、動作試験のために204台の磁気ディスク装置と通信できるようになっており、各磁気ディスク装置に試験プログラムを転送したり、各磁気ディスク装置にコマンドを送って応答動作を確認したり、あるいは動作試験の進行状態を監視したりする。
A plurality of
図4は、磁気ディスク装置101、ロング・ノズル103、およびショート・ノズル105の取付部分を拡大した側面図である。セントラル・ダクト29の垂直部の側壁には、収納部30側に各エア・ノズルの取付位置に対応する場所に、ダクト開口33が形成されている。したがって、ダクト開口33は全体として204個存在する。本実施の形態ではダクト開口33は、すべて同じ大きさにしている。各ダクト開口33の周囲にはエア・ノズルの取付場所が設定され、エア・ノズルを収納部30側に突き出るようにネジで着脱可能に取り付けることができる。ダクト開口33の大きさは、セントラル・ダクトの位置に応じて異なる大きさにすることもできる。
FIG. 4 is an enlarged side view of the mounting portion of the
ロング・ノズル103とショート・ノズル105のダクト開口33に取り付ける空気流入口の面積はほぼ同じになっており、ダクト開口33はそれよりも大きい面積のエア・ノズルも取り付けることもできるように大きめに形成されている。ロング・ノズル103は、ベース・プレート115と吹き出し口119を備え、ショート・ノズル105は、ベース・プレート117と吹き出し口121を備えている。セントラル・ダクト29の側壁には、ロング・ノズル103とショート・ノズル105に対応して基板107がそれぞれ収納部33の空間に向かって突き出すように取り付けられている。基板107には、貫通口109が形成され、さらに下面にHDDホルダ111が取り付けられている。HDDホルダ111は基板107の上面に取り付けてもよい。HDDホルダ111の内部には、インターフェース・コネクタ113が設けられ、インターフェース・コネクタ113はそれぞれ試験制御装置27に接続されている。磁気ディスク装置101をHDDホルダ111に挿入し、磁気ディスク装置101のコネクタとインターフェース・コネクタ113とを接続すると、磁気ディスク装置101の信号ラインおよび電源ラインが試験制御装置27に接続される。
The areas of the air inlets attached to the
ロング・ノズル103の空気吹き出し口119とショート・ノズル105の空気吹き出し口121はともに磁気ディスク装置101の磁気ディスクに平行なベース・カバーまたはベースの面に空気を送るように位置づけられている。ロング・ノズル103の吹き出し口119は、磁気ディスク装置101の中央部まで延びており、ショート・ノズル105の吹き出し口121は、それよりセントラル・ダクト29に近い位置にある。したがって、ショート・ノズル105の吹き出し口121から供給される空気流は、磁気ディスク装置101まで届かない部分が多くなり、ロング・ノズル103のほうがショート・ノズル105に比べて磁気ディスク装置101に供給する空気量が多くなっている。
Both the
[テスト・チャンバの動作説明]
以上のとおり構成されたテスト・チャンバ10の動作を説明する。最初に各HDDホルダ111に試験にかかる磁気ディスク装置101を挿入してインターフェース・コネクタ113に接続する。つぎに、収納部30の温度センサ31a、31bに対する設定温度をたとえば60℃に設定してテスト・チャンバ10のスイッチを入れ、温度制御部26を動作させる。温度制御部26は、ファン19a、19bが最大出力になるように制御し、温度調整ユニット21a、21bのヒータの発熱量が最大になるように制御する。さらに温度制御部26は、エア・ダンパ23a、23bを全閉にし、エア・ダンパ25a、25bを全開にする。
[Explanation of test chamber operation]
The operation of the
この状態で、ファン19a、19bから送られた空気はセントラル・ダクト29の垂直部を通り、各エア・ノズルから収納部30に吹き出したあとにエア・ダンパ25a、25bを通るルートで循環して、温度センサ31aおよび31bは最小時間で設定温度を検出する。その後、温度制御部26は、エア・ダンパ23a、23b、25a、25bの開度を調整したり、温度調整ユニット21a、21bのヒータを制御したりして温度センサ31aおよび31bの検出温度が60℃になるように維持する。
In this state, the air sent from the
このとき、ロング・ノズル103から吹き出した空気は、図4に示すように吹き出し口119が磁気ディスク装置101のほぼ中心に向いているため、貫通口109を通過して磁気ディスク装置101に届きやすい。一方、ショート・ノズル105から吹き出した空気は、図4に示すように、吹き出し口121は磁気ディスク装置101の中心近くまで届かないため、貫通口109を経由して磁気ディスク装置101まで届く量が少なくなる。
At this time, the air blown from the
しかし、ロング・ノズル103に対応するダクト開口33の位置でのセントラル・ダクト29の内部圧力よりも、ショート・ノズル105に対応するダクト開口33の位置でのセントラル・ダクト29の内部圧力のほうが高い場合は、両エア・ノズルから磁気ディスク装置101にそれぞれ供給する空気の量は近いものになる。したがって、ダクト開口33の位置に応じてロング・ノズルとショート・ノズルを使い分けることで、各磁気ディスク装置101に対して供給する空気の量を均一にしていくことができる。
However, the internal pressure of the
[エア・ノズルの長さの決め方]
つぎに、ダクト開口33のそれぞれの位置に対してロング・ノズル103とショート・ノズル105を適切に選択する方法を説明する。テスト・チャンバ10の収納部30は、温度調整ユニット21a、21bのヒータの熱と、磁気ディスク装置101からの発熱で温度が上昇する。磁気ディスク装置101は、動作試験中に300mW〜1Wの範囲で発熱しているが各発熱量の発生タイミングはランダムである。磁気ディスク装置101の発熱量が大きいほど、各磁気ディスク装置101の周辺温度に与える影響は強くなる。
[How to determine the length of the air nozzle]
Next, a method for appropriately selecting the
各磁気ディスク装置101に対してテスト・チャンバ10が試験温度を保証する収納部30内の位置を保証ポイントということにする。本実施の形態では保証ポイントを、各磁気ディスク装置のベース・カバーの中心における垂線上において、ベース・カバーから5mm離れた位置(エア・ダクト側の位置)に設定している。保証ポイントは、収納する磁気ディスク装置101の台数に対応して204個所ある。各保証ポイントにおける温度を所定の範囲に収めるためには、第1の条件として各磁気ディスク装置に供給する空気の量を均一にすることが必要である。さらに第2の条件として、第1の条件が成立しているもとでエア・ノズルから供給された所定温度範囲にある空気が、磁気ディスク装置101の発熱量の変化により大きな温度変化を受けないことが必要である。
The position in the
第1の条件を満たすためには、ダクト開口33の位置に応じてロング・ノズル103またはショート・ノズル105のいずれかを選択する。第2の条件を満たすためには、ファン19a、19bの風量を十分に大きくする。エア・ノズルの長さは、理想的には無段階に調整ができるようになっていることが望ましいが、各保証ポイントに許容される試験温度の範囲によっては、段階的に調整できる場合でも実用性がある。本実施の形態では、ロング・ノズル103とショート・ノズル105の2種類のエア・ノズルを用いて風量の均一化を図る。
In order to satisfy the first condition, either the
いま、テスト・チャンバ10は第2の条件が満たされているものとする。ただし、セントラル・ダクト29の内部の空気流は乱流になっており、仮にダクト開口33をすべて同一の大きさにしたとしても、ファン19aまたはファン19bから等距離にある任意の同一の段に配置されたダクト開口33から吹き出す空気の量は異なったものになる。また、任意の同一の列に配置された各ダクト開口33から吹き出す空気の量は、必ずしもファン19aまたはファン19bからの位置に対して規則性がない。したがって、セントラル方式のチャンバでは、ダクト開口33の大きさを調整するだけでそこから吹き出す空気の量を調整することには限界がある。
Now, it is assumed that the
ブロック201では、セントラル・ダクト29のすべてのダクト開口33にショート・ノズル105を取り付ける。したがって、各磁気ディスク装置101に供給される空気の量は最低になる。ブロック203では、各インターフェース・コネクタ113に磁気ディスク装置101を接続する。ブロック205では、保証ポイントに熱電対を設置する。熱電対に代えて測温抵抗体やサーミスタなどの他の電気的な温度センサを設置することもできる。各熱電対は、テスト・チャンバ10の外部に用意した温度記録計に接続する。
In
ブロック207では、試験制御装置27がすべての磁気ディスク装置101にコマンドを送って発熱量が最大になるように動作させる。そのような動作状態は、たとえば、磁気ディスク装置101のアクチュエータを頻繁に動作させてデータのリード/ライト試験を行うような条件のもとで実現することができる。各磁気ディスク装置101のこのような動作条件は、あらかじめ組み込まれたり、試験制御装置27から転送されたりしたプログラムを各磁気ディスク装置101が実行することで実現できる。この状態では、磁気ディスク装置101の発熱が保証ポイントの温度に与える影響が最も大きくなっている。
In
ブロック209では、実際の試験のときに使用する設定温度の値である、たとえば60℃に設定してテスト・チャンバ10を動作させる。テスト・チャンバ10の温度制御部26は、温度センサ31a、31bの検出温度が60℃になるように、ファン19a、19b、温度調整ユニット21a、21b、エア・ダンパ23a、23b、25a、25bを制御する。ブロック211では、収納部30内の温度が上昇して内部温度が安定した状態になったあとに各熱電対が検出した温度を温度記録計で記録して解析する。望ましくは各熱電対の位置に対応した温度分布図を作成して行う。セントラル・ダクト29の内部を流れる空気の温度は均一であり、各エア・ノズルに供給される空気の温度はほぼ60℃になっている。また、すべてのダクト開口33にはショート・ノズル105が取り付けられているので、セントラル・ダクト29から供給する空気が保証ポイントの温度を支配する割合は最低になっている。
In
したがって、温度センサ31a、31bが検出した温度が温度制御部26にフィードバックされ、設定温度の60℃を維持する状態に入ったときでも、熱電対が測定した各保証ポイントの温度には差がでてくる。周囲より温度の高い保証ポイントは、各磁気ディスク装置101からの発熱量の影響が大きい部分に相当する。いいかえると、温度の高い保証ポイントは、ショート・ノズル105から吹き出した空気のうち磁気ディスク装置に供給される量が他の保証ポイントに比べて少ないことを意味する。このような保証ポイントに対応するショート・ノズル105が取り付けられたダクト開口33の位置では、セントラル・ダクト29の内部圧力が他のダクト開口33の位置の内部圧力より低くなっていると考えられる。
Therefore, even when the temperature detected by the
したがって、ブロック213では温度の高い保証ポイントに対応するエア・ノズルをショート・ノズル105からロング・ノズル103に交換してセントラル・ダクト29から保証ポイントに供給する空気の量を増やす。この結果、温度の高い保証ポイントに対してセントラル・ダクト29からの空気流による温度支配力を高めることができる。ショート・ノズル105をロング・ノズル103に交換しても、ロング・ノズルの吹き出し口119から吹き出る空気の量は、ショート・ノズル105の吹き出し口121から吹き出る空気の量とほとんど変わらないので、他のダクト開口33に取り付けられたエア・ノズルから吹き出す空気の量には変化がなく全体的な空気流の調整を簡単に行うことができる。
Therefore, in
温度の高い保証ポイントのエア・ノズルを順番にロング・ノズル103に交換してゆくことで、各保証ポイントに対する空気の量が均一になる方向に近づき、保証ポイント間の温度のバラツキΔtを小さくすることができる。仮に各保証ポイントに供給する空気の量を完全に均一にすることができたとしても、実際の動作試験において各磁気ディスク装置101の発熱量に差があると各保証ポイント間には温度差が生ずる。しかし、空気流の調整は、磁気ディスク装置101に最大の発熱をさせて行っているので、これより発熱量が小さい実際の動作試験のときに各保証ポイント間に発生する温度差は、調整段階で生じたΔtよりも小さくなるので実際の動作試験における各保証ポイントの温度は保証される。
By replacing the air nozzles at the high-temperature guarantee points with the
テスト・チャンバ10の設定温度を55℃、50℃といったように様々な値に変更しても、調整段階のΔtが試験温度に許容される温度範囲にあれば、すべての保証ポイントの温度を保証することができる。上記の手順を踏んでもΔtが試験温度の許容範囲に入らない場合は、セントラル・ダクト29のダクト開口の大きさに差を設けたり、エア・ノズルの流路の断面積を変更したり、ファンの容量を大きくしたりして対応する。一例では、すべてのダクト開口33にショート・ノズル105を取り付けたときのΔtが5.3℃のとき、図5の手順で一部のエア・ノズルをロング・ノズル103に交換するとΔtを3.6℃にすることができた。
Even if the set temperature of the
これまでは、高温度環境を提供するテスト・チャンバを例にして説明したが、本発明のテスト・チャンバは低温度環境を提供するテスト・チャンバとしても構成することができる。たとえば、図3の温度調整ユニット21a、21bにコンプレッサと熱交換機を組み込んでセントラル・ダクト29内の空気を冷却する。この場合、結露防止のために除湿器も組み込むことが望ましい。各エア・ノズルの長さは、図5のフロー・チャートに示したものと同様の手順で決定することができる。
So far, the test chamber for providing a high temperature environment has been described as an example. However, the test chamber of the present invention can also be configured as a test chamber for providing a low temperature environment. For example, a compressor and a heat exchanger are incorporated in the
また、エア・ノズルは、ロング・ノズル103とショート・ノズル105の2種類だけ利用してテスト・チャンバ10を構成したが、さらに異なる長さのエア・ノズルを追加的に採用することにより上記のΔtをより小さくすることができる。さらにまた、図6に示すように伸縮自在なエア・ノズルを採用すれば、エア・ノズルを交換する手間がかからないばかりか、エア・ノズルの長さを連続的に変更することができるので、さらに一層Δtを小さくすることができる。図6において、伸縮ノズル300は可動ノズル301と固定ノズル303で構成されている。可動ノズル301の内壁は固定ノズル303の外壁に密接して、スライドできるように構成されている。可動ノズル301を固定ノズル303に対してスライドさせて伸縮量を調整し位置決めしたあとにボルト305で可動ノズル301を固定ノズル303に固定する。可動ノズル301の固定ノズル303に対するスライド位置は、磁気ディスク装置に供給する空気の量を均一にすることを目標にして定める。
In addition, although the
可動ノズル301には、吹き出し口307が形成されて、固定ノズル303には、吹き出し口309が形成されている。固定ノズル303には、ベース・プレート311が形成されており、セントラル・ダクト29のダクト開口33にボルトで取り付けることができる。図6(A)は、可動ノズル301が最も長く延びている状態を示し、図6(B)は可動ノズル303が最も縮んでいる状態を示している。図6(A)の状態では、固定ノズル303の吹き出し口309は可動ノズル301の壁で塞がっているが、図6(B)の状態では、吹き出し口309は吹き出し口307を通じて基板107側につながっており空気が流れることができる。伸縮可能なエア・ノズルは図6に例示した構成に限定するものではなく、蛇腹形式のような他の構造を採用することもできる。
A
これまで本発明について図面に示した特定の実施の形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られたいかなる構成であっても採用することができることはいうまでもないことである。 Although the present invention has been described with the specific embodiments shown in the drawings, the present invention is not limited to the embodiments shown in the drawings, and is known so far as long as the effects of the present invention are achieved. It goes without saying that any configuration can be adopted.
発熱体を多数収納するテスト・チャンバに利用できる。 It can be used for a test chamber that houses a large number of heating elements.
10 テスト・チャンバ
11 筐体
13 前面扉
15、17 空気取り入れ口
19a、19b ファン
21a、21b 温度調整ユニット
23a、23b、25a、25b エア・ダンパ
26 温度制御部
27 試験制御装置
29 セントラル・ダクト
30 収納部
31a、31b 温度センサ
33 ダクト開口
101 磁気ディスク装置
103 ロング・ノズル
105 ショート・ノズル
107 基板
111 HDDホルダ
113 インターフェース・コネクタ
119、121 吹き出し口
DESCRIPTION OF
Claims (20)
前記電子機器を収納する収納部と、
複数のダクト開口が形成され空気流が通過するセントラル・ダクトと、
前記セントラル・ダクトと前記収納部との間に空気流を生成するファンと、
前記ファンが生成した空気流の温度を調整する温度調整ユニットと、
前記各電子機器に電源を供給することができる複数のコネクタと、
前記各電子機器に対応して前記各ダクト開口の位置に取り付けられ前記各電子機器に空気を供給する複数のエア・ノズルと
を有するテスト・チャンバ。 A test chamber that houses a plurality of electronic devices and performs an operation test,
A storage section for storing the electronic device;
A central duct through which a plurality of duct openings are formed and through which airflow passes;
A fan that generates an air flow between the central duct and the housing;
A temperature adjustment unit for adjusting the temperature of the air flow generated by the fan;
A plurality of connectors capable of supplying power to each electronic device;
A test chamber having a plurality of air nozzles attached to the positions of the duct openings corresponding to the electronic devices and supplying air to the electronic devices.
前記エア・ノズルの吹き出し口が前記各電子機器から最も遠くなるように前記複数のエア・ノズルをすべて一定の長さに設定するステップと、
前記コネクタのそれぞれに前記電子機器を接続しすべての前記電子機器を最大発熱量で動作させるステップと、
前記各電子機器の近辺にそれぞれ設定した複数の保証ポイントの温度を測定するステップと、
前記測定するステップの結果に応じて前記エア・ノズルの長さを変更するステップと
を有するエア・ノズルの長さの決定方法。 A storage unit for storing electronic equipment, a central duct in which a plurality of duct openings are formed and an air flow passes, a fan for generating an air flow between the central duct and the storage unit, and the fan generated A temperature adjustment unit that adjusts the temperature of the air flow, a plurality of connectors that can supply power to the electronic devices, and the electronic devices that are attached to the duct openings corresponding to the electronic devices. In a test chamber comprising a plurality of air nozzles for supplying air to an instrument, a method for determining the length of the plurality of air nozzles,
Setting all of the plurality of air nozzles to a certain length so that the air nozzle outlet is farthest from each electronic device;
Connecting the electronic device to each of the connectors and operating all the electronic devices with maximum heat generation;
Measuring the temperature of a plurality of guarantee points set in the vicinity of each electronic device; and
Changing the length of the air nozzle according to the result of the measuring step.
The determination method according to claim 17, wherein the air nozzle is configured to be extendable and the step of changing the length includes a step of changing an extension amount of the nozzle.
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