JP2010205968A

JP2010205968A - 冗長ファンシステム

Info

Publication number: JP2010205968A
Application number: JP2009050462A
Authority: JP
Inventors: Takayoshi Oyama; 隆義大山
Original assignee: NEC Computertechno Ltd
Current assignee: NEC Computertechno Ltd
Priority date: 2009-03-04
Filing date: 2009-03-04
Publication date: 2010-09-16

Abstract

【課題】故障率が上がらず、消費電力が増加せず、騒音も増加しないことを可能とする冗長ファンシステムを提供する。
【解決手段】複数の通常ファンと、１つの冗長ファンと、複数の通常ファンのうちの１つの通常ファンが故障したならば、冗長ファンを、その故障した通常ファンの近傍まで移動させる冗長ファン移動手段と、複数の通常ファンのうちの１つの通常ファンが故障したならば、冗長ファンを作動させる冗長ファン駆動手段と、を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、発熱部材を冷却するためのファンシステム(fan system)に関し、特に、信頼性が要求されるコンピュータなどにおいて冷却のために利用される冗長ファンシステムに関する。

近年のコンピュータシステムにおける２４時間３６５日対応においてコンピュータ製品の高信頼性のニーズが高まっており、故障によりシステムダウンを最小限に抑えるため、多くのサーバ系の製品において主要部材を冗長化した構成をオプションとして製品化している。冷却部材においても同様でＣＰＵ等の高発熱の部材を冷却するためのファンにおいては故障時を想定し、標準のファンに加え冗長用のファンを用意し標準のファンが故障した場合、システム側が故障を検知し、冗長ファンシステムを動作させ冷却能力を維持する技術が多くのサーバ系の製品で採用されている。

通常の冗長ファンシステムは、複数の通常ファンとこの複数の通常ファンと同数の冗長ファンを含む。このような冗長ファンシステムにおいては、或る通常ファンが故障したならば、それに対応した冗長ファンが代用ファンとして作動する。また、他の全ての通常ファンの回転数を定格（最大）回転数まで上げる。

実開平０１−０３９６９４号公報特開２００３−２７３５６０号公報特開平０９−１５３６９３号公報特開平１０−２９４５８１号公報

しかし、上述した通常の冗長ファンシステムでは、非冗長ファンシステムに対して２倍の数のファンを必要とするため、全体のファンの故障率が非冗長ファンシステムの約２倍になる。

冗長構成により故障時の動作は保障されるが故障率が高いため故障によるファンの交換の頻度が高くなり、冗長化に対する部材そのもののコストの増加にとどまらず、部材の交換、保守員の手配コスト等保守費用がより高くなる。

また、故障時にファンを定格回転数まで回転させることによりファンの消費電力（電力コスト）が増加するし、騒音も増加する。通常の冗長ファンシステムは非冗長ファンシステムの倍の数のファンで構成されているため、電力コスト、騒音の影響は大きい。

そこで、本発明は、故障率が上がらず、消費電力が増加せず、騒音も増加しないことを可能とする冗長ファンシステムを提供することを目的とする。

本発明によれば、複数の通常ファンと、１つの冗長ファンと、前記複数の通常ファンのうちの１つの通常ファンが故障したならば、前記冗長ファンを、その故障した通常ファンの近傍まで移動させる冗長ファン移動手段と、前記複数の通常ファンのうちの１つの通常ファンが故障したならば、前記冗長ファンを作動させる冗長ファン駆動手段と、を備えることを特徴とするファンシステムが提供される。

本発明によれば、冗長ファンを１つとしたので、故障率が上がらず、消費電力が増加せず、騒音も増加しない。

通常の冗長ファンシステムの構成を示す概念図である。本発明の実施形態による冗長ファンシステムの構成を示す概念図である。本発明の実施形態による冗長ファンシステムの動作の第１段階を示す図である。本発明の実施形態による冗長ファンシステムの動作の第２段階を示す図である。本発明の実施形態によるパーティションの構造とファンの構造を示す斜視図である。

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について詳細に説明する。

図１を参照すると、本発明の実施形態による冗長ファンシステムは、複数（４個）の通常ファン１０１−１〜１０１−４、１つの冗長ファン１０３、各通常ファン１０１−１〜１０１−４の右側に設けられたパーティション１０５−１〜１０５−４、パーティション１０５−１〜１０５−４を、それぞれ、上に移動させるための圧縮バネ１０７−１〜１０７−４、パーティション１０５−１〜１０５−４が、それぞれ、上に移動することを防止するためのパーティション用ストッパ１０９−１〜１０９−４、冗長ファン１０３を右に移動させるための伸張バネ１１１、冗長ファン１０３が右に移動することを防止するための冗長ファン用ストッパ１１３、故障した通常ファンを検出するための故障ファン検出回路１１５、ある通常ファン１０１−ｎ（ｎ＝１〜４）が故障した時に、その通常ファン１０１−ｎに対応したパーティション用ストッパ１０９−ｎと冗長ファン用ストッパ１１３を外すストッパ制御回路１１７、通常ファン１０１−１〜１０１−４及び冗長ファン１０３の駆動電力を発生する電源１１９、電源１１９と冗長ファン１０３との間に設けられたスイッチ１２１を含む。ストッパ制御回路１１７は、ある通常ファン１０１−ｎが故障した時に、更に、スイッチ１２１を閉じて、電源と冗長ファン１０３とを接続し、冗長ファン１０３が作動するようにする。

次に、通常ファン１０１−３が故障した場合を例に取り、この冗長ファンシステムの動作について説明する。

図３を参照すると、まず、通常ファン１０１−３が故障すると、故障ファン検出回路１０５がその故障を検出し、その故障を表した信号をストッパ制御回路１１７に出力する。

すると、ストッパ制御回路１１７は、パーティション用ストッパ１０９−３に制御信号を出し、パーティション用ストッパ１０９−３をスライドさせる（外す）。すると、パーティション用ストッパ１０９−３により上昇が抑えられていたパーティション１０５−３が圧縮バネ１０７−３による力により所定の高さまで上昇する。この所定の高さは、この高さを規定するためのストッパなどにより決められる。

図４を参照すると、次に、ストッパ制御回路１１７は、冗長ファン用ストッパ１１３を外すと共に、スイッチ１２１を閉じる。そうすると、冗長ファン用ストッパ１１３により右に移動することが抑えられていた冗長ファン１０３が伸張バネ１１１による力により右に移動するが、パーティション１０５−３に突き当たり、突き当たった位置で停止する。また、スイッチ１２１が閉じられたことにより、冗長ファン１０３が作動を開始する。このようにして、冗長ファン１０３は通常ファン１０１−３の代用ファンとして作動するようになる。

図５を参照すると、冗長ファン１０３のパーティション１０５−ｎ（ｎ＝１〜４）と突き当たる面には２つのカギ穴２０１が設けられ、パーティション１０５−ｎ（ｎ＝１〜４）の冗長ファン１０３と突き当たる面には２つのカギ２０３が設けられている。カギ穴２０１とカギ２０３は、例えば、図４に示すように、冗長ファン１０３がパーティション１０５−ｎ（ｎ＝１〜４）と突き当たった状態において、相互に勘合し、これにより、冗長ファン１０３の位置を安定化させることができる。なお、冗長ファン１０３のパーティション１０５−ｎ（ｎ＝１〜４）と突き当たる面に２つのカギ２０３を設け、パーティション１０５−ｎ（ｎ＝１〜４）の冗長ファン１０３と突き当たる面には２つのカギ穴２０１を設けてもよい。また、カギとカギ穴の数に制限はないが、少なすぎると、冗長ファン１０３の位置があまり安定しない場合が生じ得て、多すぎると、カギとカギ穴が勘合しない場合が生じ得る。

また、パーティション１０５−ｎ（ｎ＝１〜４）は、図５に示すように、伸張バネ１１１と干渉しない形状を有している。Ｕ字部の内部に伸張バネ１１１が入ることとなる。

冗長ファンを移動させるためには、伸張バネの代わりに、空気の負圧、磁気力、モータなどにより回転するボールねじ、地球からの引力などを利用してもよい。

また、冗長ファンをバネにより引っ張る代わりに、冗長ファンの他方の面を押してもよい。この場合には、圧縮バネ、空気の押圧、磁気力、モータなどにより回転するボールねじ、地球からの引力などを利用してもよい。また、この場合には、パーティションの形状を冗長ファンを引っ張る物と干渉しない形状としなくて済む。

また、冗長ファンの移動時に、移動方向と垂直な面内で冗長ファンの位置がずれないように、ガイド機構を設ける。

１０１−１〜１０１−４通常ファン
１０３冗長ファン
１０５−１〜１０５−４パーティション
１０７−１〜１０７−４圧縮バネ
１０９−１〜１０９−４パーティション用ストッパ
１１１伸張バネ
１１３冗長ファン用ストッパ
１１５故障ファン検出回路
１１７ストッパ制御回路
１１９電源
１２１スイッチ

Claims

複数の通常ファンと、
１つの冗長ファンと、
前記複数の通常ファンのうちの１つの通常ファンが故障したならば、前記冗長ファンを、その故障した通常ファンの近傍まで移動させる冗長ファン移動手段と、
前記複数の通常ファンのうちの１つの通常ファンが故障したならば、前記冗長ファンを作動させる冗長ファン駆動手段と、
を備えることを特徴とする冗長ファンシステム。
請求項１に記載の冗長ファンシステムにおいて、
前記冗長ファン移動手段は、
故障した通常ファンを検出する故障ファン検出手段と、
故障した通常ファンに対応する位置にあるパーティションを有効状態にする有効化手段と、
力がかけられている前記冗長ファンを、前記力により動かないようにしている冗長ファン用ストッパを無効状態にする無効化手段と、
を備え、
前記無効化手段により前記冗長ファン用ストッパが無効化されたことを契機として、前記力により前記冗長ファンが動き、動いた前記冗長ファンは、前記有効化手段により有効状態になったパーティションにより、前記故障した通常ファンの近傍で停止することを特徴とする冗長ファンシステム。
請求項２に記載の冗長ファンシステムにおいて、
前記パーティションは、バネ力により有効状態になることを特徴とする冗長ファンシステム。
請求項２又は３に記載の冗長ファンシステムにおいて、
前記冗長ファンにかけられている前記力は伸張バネによるものであり、前記パーティションは、前記伸張バネと干渉しない形状を有していることを特徴とする冗長ファンシステム。
請求項２乃至４の何れか１項に記載の冗長ファンシステムにおいて、
前記冗長ファンはカギ穴を有し、且つ、前記パーティションはカギを有し、又は、前記冗長ファンはカギを有し、且つ、前記パーティションはカギ穴を有し、前記冗長ファンが移動後の位置で停止した状態では、前記カギ穴と前記カギとは勘合することを特徴とする冗長ファンシステム。