JP2010191660A - 筺体および筺体内の冷却方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 筺体および筺体内の冷却方法において、筺体内のユニットに障害を起こすことなく、一部のファンを未搭載または停止させたままにできる時間を長くする。
【解決手段】 装置筺体１内には、サーバーブレード８Ａ，８Ｂが搭載され、サーバーブレード８Ａ，８Ｂと通風口１３との間にファンユニット９Ａ，９Ｂが収納されている。ファンユニット９Ａを筺体１から取り外した場合には、サーバーブレード８Ａと通風口１３との間を塞ぎ板１５で塞ぎ、塞ぎ板１５とファンユニット９Ｂとの間にヒートパイプ１６を介在させる。塞ぎ板１５は筺体１よりも熱伝導性の高い部材によって形成されている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、冷却用として筺体内に搭載したファンユニットの一部を交換したりする時に、筺体内が補償温度よりも高くならないように考慮した筺体および筺体内の冷却方法に関するものである。

この種の筺体においては、一つの冷却用のファンが停止した場合でも急にサーバー障害が起こらないような対策が施されている。例えば、冷却フィンが設けられたヒートパイプをＣＰＵに取り付け、冷却フィンに冷却用の送風を行う二つのファンを備え、一方のファンが故障して停止した場合でも、他方のファンで冷却を補完するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−２９５７０２号公報（段落〔００１５〕〜〔００１７〕、図１）

上述したような筺体内の空冷方法においては、冷却する対象が大型化すると故障していない他方のファンで冷却を補完するのに限界があるため、筺体内のユニットに障害を起こすことなく、一部のファンを未搭載または停止させたままにできる時間を長くすることができないという問題があった。

本発明は上記した従来の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、筺体内のユニットに障害を起こすことなく、一部のファンを未搭載または停止させたままにできる時間を長くすることができる筺体および筺体内の冷却方法を提供するところにある。

この目的を達成するために、本発明は、少なくとも一つのブレードユニットを搭載可能な第一の搭載部分と、少なくとも一つのブレードユニットを搭載可能な第二の搭載部分と、通風口と、前記通風口と前記第二の搭載部分との間に備えられ、前記第二の搭載部分を冷却するファンユニットと、前記通風口と前記第一の搭載部分との間を塞ぐ塞ぎ板と、前記塞ぎ板と前記ファンユニットとの間に介在するヒートパイプと、を備えるものである。

また、本発明は、少なくとも一つのブレードユニットを搭載可能な第一の搭載部分と、少なくとも一つのブレードユニットを搭載可能な第二の搭載部分と、通風口と、前記通風口と前記第一の搭載部分との間に備えられ、前記第一の搭載部分を冷却する第一のファンユニットと、前記通風口と前記第二の搭載部分との間に備えられ、前記第二の搭載部分を冷却する第二のファンユニットと、を備える筺体内の冷却方法であって、前記第一のファンユニットを前記筺体から取り外した場合に、前記通風口と第一の搭載部分との間を塞ぎ板で塞ぎ、前記塞ぎ板と前記第二のファンユニットとの間にヒートパイプを介在させるものである。

また、本発明は、少なくとも一つのブレードユニットを搭載可能な第一の搭載部分と、少なくとも一つのブレードユニットを搭載可能な第二の搭載部分と、通風口と、前記通風口と前記第一の搭載部分との間に備えられ、前記第一の搭載部分を冷却する第一のファンユニットと、前記通風口と前記第二の搭載部分との間に備えられ、前記第二の搭載部分を冷却する第二のファンユニットと、前記第一のファンユニットと前記第一の搭載部分との間に進出する進出位置と前記第一のファンユニットによって保持されることにより前記進出位置から退避する退避位置との間を移動自在に支持され、前記進出した位置で前記第一の搭載部分からの熱を前記第二のファンユニットへ導く熱ガイド部材と、を備えるものである。

また、本発明は、少なくとも一つのブレードユニットを搭載可能な第一の搭載部分と、少なくとも一つのブレードユニットを搭載可能な第二の搭載部分と、通風口と、前記通風口と前記第一の搭載部分との間に備えられ、前記第一の搭載部分を冷却する第一のファンユニットと、前記通風口と前記第二の搭載部分との間に備えられ、前記第二の搭載部分を冷却する第二のファンユニットと、前記第一および第二の搭載部分の上方に位置し多数の通風孔が設けられた上板と、を備えるものである。

本発明によれば、筺体内のユニットに障害を起こすことなく、一部のファンを未搭載または停止させたままにできる時間を長くすることができる。

本発明に係る筺体の外観を示す斜視図である。 空気の流れを説明するために本発明に係る筺体を側面から視た模式図である。 冷却方法を説明するために本発明に係る筺体の外観を示す斜視図である。 本発明の第１の実施例の変形例を示す模式図である。 本発明の第２の実施例を示す正面図である。 本発明の第２の実施例において、熱ガイド部材の進出位置における状態を示す斜視図である。 本発明の第２の実施例において、熱ガイド部材の退避位置における状態を示す斜視図である。 本発明の第３の実施例において、サーバーブレードを取り外した状態を示す筺体の外観斜視図である。 本発明の第３の実施例において、空気の流れを説明するために筺体を側面から視た模式図である。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。

実施の形態１

先ず、図１ないし３を用いて本発明の第１の実施例を説明する。図１に全体を符号１で示す筺体は、上板２と、両側板３，４と、底板５とによって略角筒状に形成されており、前面側にブレード挿入口６ａとユニット挿入口６ｂとからなる開口６が設けられ、背面側に開口７が設けられており、後述する複数枚のサーバーブレード８Ａ，８Ｂを搭載可能な搭載部分１Ａ，１Ｂが左右方向に並設されている。８Ａ，８Ｂは、ブレード挿入口６ａから筺体１の各搭載部分１Ａ，１Ｂ内に立設した状態で挿抜自在なサーバーブレードであって、サーバーブレード８Ａは後述する一方のファンユニット９Ａの下方に搭載され、サーバーブレード８Ｂは後述する他方のファンユニット９Ｂの下方に搭載される。

ファンユニット９Ａ，９Ｂは共に同じ構造を呈しているので、ここではファンユニット９Ａについてのみ説明し、必要に応じてファンユニット９Ｂについても説明する。ファンユニット９Ａは、図３に示すように扁平な角筒状に形成された枠部１０と、図２に示すように枠部１０内の前面部に設けられたファン１１と枠部１０の中央部に傾斜して設けられたファン１２とによって構成されており、枠部１０の前面部には通風口１３が設けられている。したがって、ファン１１，１２は、サーバーブレード８Ａ，８Ｂを冷却するために、搭載部分１Ａ，１Ｂと通風口１３，１３との間に設けられている。

このように構成されていることにより、筺体１内に搭載されたサーバーブレード８Ａ，８Ｂから発生する熱は、ファンユニット９Ａ，９Ｂのファン１１，１２を作動させることにより、ファン１１，１２によって吸気されサーバーブレード８Ａ，８Ｂを通過する空気の流れによって、枠部１０の通風口１３から筺体１の外部に排出され、筺体１内の温度が一定に保たれる。すなわち、ファン１１，１２の作動で、図２に示すように背面側の開口７から筺体１内に流入された空気１４が、筺体１内で上昇するとき、サーバーブレード８Ａ，８Ｂを通過することによって、通風口１３から排出されるように流れるため、筺体１内に搭載されたサーバーブレード８Ａ，８Ｂによる温度上昇を防止し、一定の温度に保つように構成されている。

ここで、一方のファンユニット９Ａを交換する場合は、図３に示すようにファンユニット９Ａをユニット挿入口６ｂから筺体１の外部に取り外す。しかる後、ユニット挿入口６ｂから筺体１内に取り外したファンユニット９Ａの下方に位置するサーバーブレード８Ａと、取り外す前のファンユニット９Ａの開口１３との間に、筺体１よりも熱伝導性の高い部材によって形成した塞ぎ板１５によって塞ぐ。次いで、この塞ぎ板１５と筺体１から取り外さなかった他方のファンユニット９Ｂの通風口１３との間にヒートパイプ１６を介在させる。同時に、他方のファンユニット９Ｂを通常時よりも高速で作動させる。

したがって、サーバーブレード８Ａから発生した熱は、筺体１よりも熱伝導性の高い部材によって形成した塞ぎ板１５に蓄積され、ヒートパイプ１６を介して通風口１３に移動し、ファンユニット９Ｂのファン１１からの送風により筺体１の外部に排出される。このため、サーバーブレード８Ａから発生した熱は、筺体１内に滞留することなく、筺体１の外部に排出されるから、一方のファンユニット９Ａが停止した場合でも急にサーバー障害が起こるようなことがない。また、ヒートパイプ１６の両端部を直接塞ぎ板１５とファンユニット９Ｂとに接続したことにより、サーバーブレード８Ａから発生する熱をヒートパイプ１６を介して効率よく放熱することができるため、ファンユニット９Ａの未搭載時間（交換時間）を長くすることができる。さらに、他方のファンユニット９Ｂを通常時よりも高速で作動させることにより、ファンユニット９Ａの未搭載時間（交換時間）をより一層長くすることができる。すなわち、筺体１内のサーバーブレード８Ａ，８Ｂに障害を起こすことなく、ファンユニット９Ａを未搭載または停止させたままにできる時間を長くすることができる。

第１の実施例におけるサーバーブレード８Ａ，８Ｂが搭載される搭載部分１Ａ，１Ｂとファンユニット９Ａ，９Ｂとの配置関係は、各ファンユニット９Ａ，９Ｂを、サーバーブレード８Ａ，８Ｂが搭載される搭載部分１Ａ，１Ｂのそれぞれと各通風口１３，１３との間に設けるものであれば、上述のものに限られない。次に、図４を用いて、第１の実施例におけるサーバーブレード８Ａ，８Ｂが搭載される搭載部分１Ａ，１Ｂとファンユニット９Ａ，９Ｂとの配置関係の変形例について説明する。同図（Ａ）に示すものは、筺体１内に搭載部分１Ａ，１Ｂが左右方向に並設されており、各搭載部分１Ａ，１Ｂに搭載されたサーバーブレード８Ａ，８Ｂのそれぞれの下方にファンユニット９Ａ，９Ｂが設けられている。すなわち、各ファンユニット９Ａ，９Ｂは、搭載部分１Ａ，１Ｂのそれぞれと各通風口１３，１３との間に設けられている。

したがって、筺体１内に搭載されたサーバーブレード８Ａ，８Ｂから発生する熱は、ファンユニット９Ａ，９Ｂを作動させることにより、ファンユニット９Ａ，９Ｂによって吸気されサーバーブレード８Ａ，８Ｂを通過する空気の流れによって、各通風口１３，１３から筺体１の外部に排出され、筺体１内の温度が一定に保たれる。

ここで、一方のファンユニット９Ａを筺体１の外部に取り外す場合は、サーバーブレード８Ａと取り外したファンユニット９Ａとの間を塞ぎ板によって塞ぐ。次いで、この塞ぎ板と筺体１から取り外さなかった他方のファンユニット９Ｂの通風口１３との間にヒートパイプを介在させる。したがって、サーバーブレード８Ａから発生した熱は、塞ぎ板に蓄積され、ヒートパイプを介して通風口１３に移動し、ファンユニット９Ｂの送風により筺体１の外部に排出される。

次に、同図（Ｂ）に示すものは、筺体１内に搭載部分１Ａ，１Ｂが上下方向に設けられており、各搭載部分１Ａ，１Ｂに搭載されたサーバーブレード８Ａ，８Ｂのそれぞれの上方にファンユニット９Ａ，９Ｂが設けられている。すなわち、各ファンユニット９Ａ，９Ｂは、搭載部分１Ａ，１Ｂのそれぞれと各通風口１３，１３との間に設けられている。

したがって、筺体１内に搭載されたサーバーブレード８Ａ，８Ｂから発生する熱は、ファンユニット９Ａ，９Ｂを作動させることにより、ファンユニット９Ａ，９Ｂによって吸気されサーバーブレード８Ａ，８Ｂを通過する空気の流れによって、各通風口１３，１３から筺体１の外部に排出され、筺体１内の温度が一定に保たれる。

ここで、一方のファンユニット９Ａを筺体１の外部に取り外す場合は、サーバーブレード８Ａと取り外したファンユニット９Ａとの間を塞ぎ板によって塞ぐ。次いで、この塞ぎ板と筺体１から取り外さなかった他方のファンユニット９Ｂの通風口１３との間にヒートパイプを介在させる。したがって、サーバーブレード８Ａから発生した熱は、塞ぎ板に蓄積され、ヒートパイプを介して通風口１３に移動し、ファンユニット９Ｂの送風により筺体１の外部に排出される。

次に、同図（Ｃ）に示すものは、筺体１内に搭載部分１Ａ，１Ｂが上下方向に設けられており、搭載部分１Ａに搭載されたサーバーブレード８Ａの両側に一対のファンユニット９Ａ，９Ａが設けられ、搭載部分１Ｂに搭載されたサーバーブレード８Ｂの両側に一対のファンユニット９Ｂ，９Ｂが設けられている。すなわち、各ファンユニット９Ａ，９Ｂは、搭載部分１Ａ，１Ｂのそれぞれと各通風口１３，１３との間に設けられている。

したがって、筺体１内に搭載されたサーバーブレード８Ａ，８Ｂから発生する熱は、ファンユニット９Ａ，９Ｂを作動させることにより、ファンユニット９Ａ，９Ｂによって吸気されサーバーブレード８Ａ，８Ｂを通過する空気の流れによって、各通風口１３，１３から筺体１の外部に排出され、筺体１内の温度が一定に保たれる。

ここで、一方のファンユニット９Ａ，９Ａを筺体１の外部に取り外す場合は、サーバーブレード８Ａと取り外したファンユニット９Ａとの間を塞ぎ板によって塞ぐ。次いで、この塞ぎ板と筺体１から取り外さなかった他方のファンユニット９Ｂの通風口１３との間にヒートパイプを介在させる。したがって、サーバーブレード８Ａから発生した熱は、塞ぎ板に蓄積され、ヒートパイプを介して通風口１３に移動し、ファンユニット９Ｂの送風により筺体１の外部に排出される。

このように、各ファンユニット９Ａ，９Ｂを、サーバーブレード８Ａ，８Ｂが搭載される搭載部分１Ａ，１Ｂのそれぞれと各通風口１３，１３との間に設けることにより、上述した第１の実施例と同様な作用効果が得られる。

なお、上述した第１の実施例においては、ヒートパイプ１６を一本設けた例を説明したが、必要に応じて二本以上設けるようにしてもよい。また、搭載部分１Ａ，１Ｂを一個ずつ設けた例を説明したが、二個以上設けた場合にも適用できる。

実施の形態２

次に、図５ないし７を用いて本発明の第２の実施例について説明する。この第２の実施例では、サーバーブレード８Ａ，８Ｂとファンユニット９Ａ，９Ｂとの間に予め熱ガイド部材２１Ａ，２１Ｂとを設けた点に特徴を有する。これら熱ガイド部材２１Ａ，２１Ｂは共に同じ構造を有しているため、ここでは熱ガイド部材２１Ａのみについて説明し、必要に応じて熱ガイド２１Ｂについても説明する。

熱ガイド部材２１Ａは、図６に示すように、塞ぎ板２２と、この塞ぎ板２２の両側部に対向するように設けられた一対の三角形のガイド板２３，２４とによって形成されている。一方のガイド板２３は、図７に示すように塞ぎ板２２に対して開閉自在となるように回動自在に支持されており、図示を省略した付勢部材によって常時閉じる方向、すなわち、図６に示すように他方のガイド板２４と対向するように構成されている。

また、これら熱ガイド部材２１Ａ，２１Ｂは、図５に示すように基端部（図中、下端部）がそれぞれ筺体１の側板３，４に回動自在に支持されており、一方の熱ガイド部材２１Ａのようにファンユニット９Ａとサーバーブレード８Ａとの間に進出する進出位置と、熱ガイド部材２１Ｂのようにファンユニット９Ｂによって保持されることにより前記進出位置から退避する退避位置との間を移動自在に支持されている。

このように構成されていることにより、通常状態においては、二つのファンユニット９Ａ，９Ｂが筺体１内に収納され、これらファンユニット９Ａ，９Ｂによって熱ガイド部材２１Ａ，２１Ｂが退避位置に位置付けられている。したがって、サーバーブレード８Ａ，８Ｂから発生した熱は、ファンユニット９Ａ，９Ｂによって筺体１の外部に排出される。

一方、ファンユニット９Ａを交換するために当該ファンユニット９Ａを筺体１から前方に向かって抜き取ると、ファンユニット９Ａによって熱ガイド部材２１Ａの一方のガイド板２３が図７に示すように開いた状態となるため、ガイド板２３とファンユニット９Ａとが干渉するようなことがない。ファンユニット９Ａが筺体１から抜き取られると、図５に示すように一方の熱ガイド部材２１Ａが前記進出位置に位置する。したがって、サーバーブレード８Ａから発生した熱は、この熱ガイド部２１Ａによって他方のファンユニット９Ｂ側に導かれ、当該ファンユニット９Ｂによって筺体１の外部に排出される。

この第２の実施例でにおいては、上述した第１の実施例と同様な作用効果が得られるとともに、予め熱ガイド部材２１Ａ，２１Ｂが筺体１内に備えられ、交換するファンユニットを筺体１から抜き取ると、熱ガイド部材２１Ａ，２１Ｂが自重によって進出位置に位置付けられるため、作業性が向上する。

実施の形態３

次に、図８および９を用いて本発明の第３の実施例について説明する。この第３の実施例では、筺体１の上板２に多数の通気孔３１を設けた点に特徴を有する。

このような構成において、通常時においては、上述した第１および第２の実施例と同様に、ファンユニット９Ａ，９Ｂのファン１１，１２を作動させることにより、筺体１内に搭載されたサーバーブレード８Ａ，８Ｂから発生する熱は、ファン１１，１２によって吸気され、枠部１０の通風口１３から筺体１の外部に排出され、筺体１内の温度が一定に保たれる。このとき、筺体１の上板２に多数の通気孔３１が設けられていることにより、この通気孔３１からもサーバーブレード８Ａ，８Ｂから発生する熱が排出されるため、筺体１内の温度がより一層確実に一定に保たれる。

一方、一方のファンユニット９Ａを交換するために、筺体１から取り外すと、ファンユニット９Ａの下方に位置するサーバーブレード８Ａから発生する熱は、筺体１の外部との温度差により、暖められた空気が上昇するという性質に基づき、図９に示すように筺体１の上板２に向かって空気１４の流れが発生する。このため、サーバーブレード８Ａによる温度上昇を抑制することができる。

この第３の実施例においては、上述した第１の実施例と同様な作用効果が得られるとともに、上板２に多数の通気孔３１を設ければよいため、構造が簡素化されるとともに、交換用のファンユニットを筺体１から取り外すだけでよいため作業性が向上する。

なお、本実施の形態においては、サーバの機能をもつブレードについて説明したが、例えば、電源装置、各種ハブ装置、ハードディスク読み取り装置等、熱を発生させるブレードを備えた筺体であれば適用できる。また、搭載部分１Ａ，１Ｂに複数枚のサーバーブレード８Ａ，８Ｂを搭載するようにしたが、搭載するサーバーブレード８Ａ，８Ｂは一枚でもよく、少なくとも一枚搭載されていればよい。

１…筺体、１Ａ，１Ｂ…搭載部分、６ｂ…ユニット挿入口、８Ａ，８Ｂ…サーバーブレード、９Ａ，９Ｂ…ファンユニット、１１，１２…ファン、１３…通風口、１４…空気、１５，２２…塞ぎ板、１６…ヒートパイプ、２１Ａ，２１Ｂ…熱ガイド部材、２３，２４…ガイド部、３１…通気孔。

Claims (7)

1. 少なくとも一つのブレードユニットを搭載可能な第一の搭載部分と、
   少なくとも一つのブレードユニットを搭載可能な第二の搭載部分と、
   通風口と、
   前記通風口と前記第二の搭載部分との間に備えられ、前記第二の搭載部分を冷却するファンユニットと、
   前記通風口と前記第一の搭載部分との間を塞ぐ塞ぎ板と、
   前記塞ぎ板と前記ファンユニットとの間に介在するヒートパイプと、
   を備えることを特徴とする筺体。
2. 前記第一の搭載部分の上方に前記ファンユニットを設けたことを特徴とする請求項１記載の筺体。
3. 前記塞ぎ板を前記筺体よりも熱伝導性の高い部材によって形成したことを特徴とする請求項１記載の筺体。
4. 少なくとも一つのブレードユニットを搭載可能な第一の搭載部分と、
   少なくとも一つのブレードユニットを搭載可能な第二の搭載部分と、
   通風口と、
   前記通風口と前記第一の搭載部分との間に備えられ、前記第一の搭載部分を冷却する第一のファンユニットと、
   前記通風口と前記第二の搭載部分との間に備えられ、前記第二の搭載部分を冷却する第二のファンユニットと、
   を備える筺体内の冷却方法であって、
   前記第一のファンユニットを前記筺体から取り外した場合に、前記通風口と第一の搭載部分との間を塞ぎ板で塞ぎ、
   前記塞ぎ板と前記第二のファンユニットとの間にヒートパイプを介在させることを特徴とする筺体内の冷却方法。
5. 前記第一のファンユニットが取り外された場合に、前記第二のファンユニットを通常時よりも高速で作動させることを特徴とする請求項４記載の筺体内の冷却方法。
6. 少なくとも一つのブレードユニットを搭載可能な第一の搭載部分と、
   少なくとも一つのブレードユニットを搭載可能な第二の搭載部分と、
   通風口と、
   前記通風口と前記第一の搭載部分との間に備えられ、前記第一の搭載部分を冷却する第一のファンユニットと、
   前記通風口と前記第二の搭載部分との間に備えられ、前記第二の搭載部分を冷却する第二のファンユニットと、
   前記第一のファンユニットと前記第一の搭載部分との間に進出する進出位置と前記第一のファンユニットによって保持されることにより前記進出位置から退避する退避位置との間を移動自在に支持され、前記進出した位置で前記第一の搭載部分からの熱を前記第二のファンユニットへ導く熱ガイド部材と、
   を備えることを特徴とする筺体。
7. 少なくとも一つのブレードユニットを搭載可能な第一の搭載部分と、
   少なくとも一つのブレードユニットを搭載可能な第二の搭載部分と、
   通風口と、
   前記通風口と前記第一の搭載部分との間に備えられ、前記第一の搭載部分を冷却する第一のファンユニットと、
   前記通風口と前記第二の搭載部分との間に備えられ、前記第二の搭載部分を冷却する第二のファンユニットと、
   前記第一および第二の搭載部分の上方に位置し多数の通風孔が設けられた上板と、
   を備えることを特徴とする筺体。

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