JP2018527637A - 送風機トレー - Google Patents

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Abstract

上面と、底面と、第1の側面と、第2の側面とを規定するハウジングを含む方法、システム、および、装置。また、第3の面と摺動可能に係合されるように、第1の側面から延在する第1のレールと、第2の側面から延在する第2のレールとが含まれる。上面と底面との間に軸方向に配設された送風機装置が含まれる。ハウジングの第1の端部は第1のプレナム出口を規定し、上面はプレナム入口を規定し、底面は第2のプレナム出口を規定する。第2のプレナム出口は、送風機装置の第2の側に位置し、かつ、第1のプレナムチャンバを第2のプレナムチャンバに流動可能に連結する。さらに、第2のプレナムチャンバは、第1のレール、第2のレール、底面および第3の面によって形成され、第3のプレナム出口を有する。

Description

背景
コンピュータタワーおよびシャーシなどのコンピュータデバイスの冷却は、コンピュータデバイスが適切に機能するために必要である。コンピュータデバイスが動作していると、コンピュータデバイス内で動作している構成要素によって熱が発生する。コンピュータデバイスは、空気をコンピュータデバイスの構成要素の周りに流して冷却を行なうように、その内部にファンを有している場合がある。ファンは、コンピュータデバイスを通して空気を引き込むようにプレナムに動作可能に連結され、冷却を容易にすることが可能である。
コンピュータデバイスは、サーバーファームなどのように、利用可能な空間を最大限使用できるように配置されることが多い。これによって、複数の処理トレーを有する高密度のラックが発達してきた。その結果、送風機ファンのためのラック内の空間は減少し、送風機ファンの動作効率の減少につながる。
要約
本明細書では、送風機トレー装置に関する技術について説明する。
一般に、本明細書で説明される主題の革新的な一態様は、上面と、底面と、上面および底面に接続された第1の側面および第2の側面とを規定し、上面と、底面と、第1および第2の側面との間に第1のプレナムチャンバを規定するハウジングを備える。また、第1の側面から延在する第1のレールと、第2の側面から延在する第2のレールとが含まれ、第1のレールと第2のレールとが底面に平行に配列された第3の面と摺動可能に係合されると、第1および第2のレールと、底面と、第3の面とが第2のプレナムチャンバを規定する。それ自体の送風機ファンの回転軸が上面および底面に対して実質的に垂直になるように、上面と底面との間に軸方向に配設された送風機装置が含まれる。ハウジングの第1の端部は、送風機装置の第1の側で第1のプレナムチャンバのための第1のプレナム出口を規定し、上面は、送風機ファンの少なくとも一部の上になるように送風機ファンと並べられたプレナム入口を規定し、底面は、送風機装置の第1の側と反対側である送風機装置の第2の側に位置決めされ、第1のプレナムチャンバを、第1および第2のレールと、底面と、第3の面とによって形成された第2のプレナムチャンバに流動可能に連結する第2のプレナム出口を規定する。さらに、第2のプレナムチャンバは、第1および第2のレールと底面と第3の面とによって形成され、第3のプレナム出口を有する。本明細書で説明される主題の特定の実施形態は、以下の利点のうちの1つ以上を実現するように実施可能である。送風機トレー装置は、電力用のブラインドメイト接続および制御接続を容易にしつつ、高空気流量レベルおよび高圧力抵抗レベルを可能にする。これにより、ホットスワップ可能な送風機トレーアセンブリになる。したがって、送風機トレー装置は、利用要件が厳しい高密度エレクトロニクスシャーシおよび装置の冷却が可能になる。
送風機の性能は、送風機ファンブレードに対するハウジングの隙間が送風機ファンの0.5倍の直径を下回ると、低下する。しかしながら、本文献で説明される送風機トレー装置は、他の方法ではハウジングの隙間を設けるために十分な空間がない場合に、性能の低下を解消する独自のプレナム配列を有する。したがって、本文献で説明するように、送風機トレー装置の利用によって、送風機ファンと流動接続している、単数または複数の空気チャンバおよび単数または複数の空気出口に必要な幅が減少する。ここで説明するように、送風機トレー装置は、幅の狭いシャーシと共に利用可能であり、その他の場合に必要とされるであろう大型のシャーシと同じ(またはほぼ同じ)気流性能をもたらす。
本文献で説明されるコンパクトな送風機トレー装置は、ブラインドメイトコネクタと組み合わされて、簡単で素早い取り外しおよび交換が可能になり、コンパクトな形状の要素にもかかわらず、高い機械効率を実現する。さらに、送風機トレー装置はコストが低く、製造も簡単である。加えて、結果として生じるプレナムと流体継手とによって、他の場合にそのように有利に配列された継手がないと存在するような、送風機モジュールに対する背圧が減少する。背圧が減少すると、送風機トレー装置によって消費される電力が減少する。
最後に、送風機トレー装置入口に配設された平坦なガスケットは、高い信頼性を有し、高効率のガスケット封止をもたらす。
本明細書で説明される主題の1つ以上の実施形態の詳細は、添付の図面および以下の説明において明らかにされる。本主題の他の特徴、態様、および利点は、説明、図面、および特許請求の範囲から明らかである。
送風機トレー装置のバックエンドから見た、送風機トレー装置の斜視図である。 送風機トレー装置を下から見た斜視図である。 切り取られた部分を有する、シャーシにおける複数の送風機トレー装置の概略側面図である。 送風機トレー装置シャーシにおいて接続された状態における、有するシャーシの一端から見た、切り取られた部分を有する斜視図である。 空気を送風機トレー装置に引き込み、空気を本装置に通す、フロー図である。
さまざまな図面の同様の番号および記号は、同様の要素を示す。
詳細な説明
この文献は、シャーシと共に使用可能であり、空気をたとえばシャーシ内におよび送風機トレー装置を通して引き入れる送風機トレー装置のための装置と、システムと、方法とについて説明する。これらの特徴およびさらなる特徴について、以下でより詳細に説明する。
図1Aは、送風機トレー装置100のバックエンドから見た送風機トレー装置100の斜視図である。送風機トレー装置100は、上面112と、底面114と、第1の側面116と、第2の側面118とを含むハウジング110を備える。現在の実施態様では、上面112は、縁112a、112b、112cおよび112dを含む。現在の実施態様では、底面114は、縁114aおよび114bと、これらに対応する反対側の縁(図示せず)とを含む。第1の側116は、縁116a、116b、116cおよび116dを含む。第2の側118は、縁118aおよび118bと、これらに対応する反対側の側とを含む。図示するように、上面112は底面114に実質的に平行で、第1の側面116は第2の側面118に実質的に平行である。ハウジング110は、金属、プラスチック、もしくはそれらの組み合わせ、または、気流を導き得るその他の任意の材料および構造で作られている。
ハウジング110は、上面112と、底面114と、第1の側面116と、第2の側面118との間にプレナムチャンバ120を規定する。プレナムチャンバ120はプレナムチャンバ120の外部からプレナムチャンバ120内へ、空気を引き込み得る送風機装置122(図1Bに示す)を含む。送風機装置122は、空気を送風機装置122に引き込む送風機ファン124を含み、送風機装置122は、送風機ファン124からプレナムチャンバ120に、1つ以上の開口部125a、125bおよび125cを含み得る。送風機ファン124は、送風機ファン124の回転軸が上面112と底面114とに対して実質的に垂直になるように、上面112と底面114との間に軸方向に配設されている。
上面112は、送風機ファン124が空気をプレナムチャンバ120外から引き入れることを可能にするプレナム入口126を含む。プレナム入口126は異なる形状およびサイズでもよい。プレナム入口126は、送風機ファン124が空気をプレナムチャンバ120外からプレナムチャンバ120内に引き入れるために送風機ファン124の少なくとも一部の上に位置するように、送風機ファン124と並べられている。
加えて、ハウジング110は、送風機装置122の径方向軸に実質的に平行に延在し得、縁112d、114b、116cおよび118bによって規定し得る開口部である、プレナム出口128を含む。プレナム出口128および正面側140は、プレナム出口128が送風機トレー装置100の「バックエンド」に位置決めされるように、互いに対して送風機装置122の長手方向の反対側に位置する。
シャーシ210(図2Aに示す)を参照して説明するように、送風機トレー装置100は、シャーシ210の第3の面と摺動可能に係合すると、別のプレナム130を形成する。アセンブリ面131とも呼ばれる第3の面は、想像線131によって示されており、送風機トレー装置100の底面114に対して平行な配列にある。そのため、プレナムチャンバ130は、シャーシ210と摺動可能に係合すると、第1の側116の縁116bから延在する第1のレール132と、第2の側118の縁118bから延在する第2のレール134と、上面114と、第3の面131とによって規定される。第1のレール132は縁を含み、第2のレール134は縁134a、134b、134cおよび134dを含む。第1のレール132および第2のレール134は、第1の側116および第2の側118と実質的に平行になり得る。
第1のレール132および第2のレール134は、シャーシ210上でガイドと係合するように構成されている。たとえば、第1のレール132および第2のレール134は、係合面231などの、以下でさらに説明するような、シャーシ210内のそれぞれの係合面と摺動可能に係合し得る。送風機トレーアセンブリ100がシャーシ内に挿入されると、プレナムチャンバ130は、アセンブリ面131、第1のレール132、第2のレール134、および底面114によって規定される。現在の実施態様では、プレナムチャンバ130は、プレナムチャンバ120の体積よりも小さい体積を有し得るが、そのような構成は必須ではなく、他の実施態様では、プレナムチャンバ120およびプレナムチャンバ130の異なる相対体積を用いることができる。
そのように形成されたプレナムチャンバ130は、送風機装置122の径方向軸に実質的に平行に延在し得るプレナム出口138を含む。図示された実施態様では、出口138は、レール132および134の縁、底面の縁114b、およびアセンブリ面131の縁によって規定される。
ハウジング110の正面側140は、プレナムチャンバ130が送風機トレーアセンブリ100の長さを延長し得るように、プレナムチャンバ130の端部を形成可能である。以下でより詳細に説明するように、プレナムチャンバ130の一部は、シャーシ210上の噛合要素208と噛み合う、アセンブリ100上の電気コネクタ160のためのアセンブリ161によって占められることもある。
さらに、プレナム入口126は、プレナム入口126を固定し、かつ、空気および気流がプレナム入口126以外の場所から流入する、または、送風機装置122もしくはプレナムチャンバ120から逃げるの防ぐように封止するためにガスケット145を含み得る。ガスケット145は、プレナム入口126を周方向に取り囲み得る。
図1Bは、送風機トレー装置100を下から見た斜視図である。送風機トレー装置100において見られるように、プレナムチャンバ130を形成すると、プレナム出口150は、プレナムチャンバ120とプレナムチャンバ130との間に形成され、プレナムチャンバ120をプレナムチャンバ130に流動可能に接続する。プレナム出口150は、底面114内に位置する開口部である。いくつかの実施態様では、プレナム出口150は、プレナム出口128に最も近い送風機装置122の反対側である送風機装置122の一方の側に、径方向に位置決めされている。プレナム出口150は、底面114において中央に位置し得るが、送風機装置122が出口150と出口128との間に挿入されている限り、そのような位置決めは必要ではない。
電気コネクタ160は、ハウジング161によって底面114に締結可能であり、プレナムチャンバ130の一部内で延在可能である。電気コネクタ160を、送風機装置がプレナム出口150に対して長手方向に位置決めされている側と反対であるプレナム出口150の側に位置決めしてもよい。いくつかの実施態様では、電気コネクタ160およびハウジング161は、シャーシ210内に妨げられることなく摺動可能になるように、プレナムチャンバ130内で、底面114から第1のレール132および第2のレール134の各々の高さ以下の距離まで延在可能である。電気コネクタ160は、送風機トレー装置100をシャーシ210内に完全に挿入すると、図2Bに示す噛合要素280に合流するように構成されている。したがって、電気コネクタ160と噛合要素280との間で、ブラインドメイト接続が生じる。
図2Aは、切り取られた部分を有する、シャーシにおける複数の送風機トレー装置の概略側面図である。図2Aに示すように、シャーシ210は、1つ以上の送風機トレー装置がシャーシ内で組み立てられた状態で、含まれてもよい。シャーシ210は、たとえば、コンピュータの複数の構成要素(たとえば、中央処理装置、メモリ、電気回路など)、または、さらにコンピュータの複数のラックもしくは他のコンピュータデバイスを含み、かつ取り囲むコンピュータケースでもよい。
現在の実施態様では、シャーシ210は、端部211、側212、上面213、端部214、側215、および底面216(図示せず)を含む。側212は、部分的に切り取られてシャーシ210の内部を示している。側215は、シャーシ210の側212の反対側で側212と同じでもよく、側214は、側212に対して実質的に平行でもよく、かつ、端部211および214に対して実質的に垂直でもよい。各送風機トレー装置100は、シャーシ210の面211、212、214、および215内で規定される送風機トレースロット230においてシャーシ210に挿入される。
送風機トレースロット230は、内面217と、上面213と、側212および214とによって規定可能である。図2Aに示すように、内面217は図1に示すようなアセンブリ面131である。そのうちの1つが231として想像線で示されている係合面が、スロットレール132および134を収容し、これらと相互に作用して摺動可能に係合する。
加えて、シャーシチャンバ240は、端部214と、側212および215と、内面217と、内面219と、上面213と、底面216とによって規定される。内面219は、空気をシャーシ210の前方の吸気ポート260からシャーシチャンバ240内へと進ませる開口部を規定する排気口244を含み得る。シャーシチャンバ240は、シャーシ210の前部と面219との間の構成要素を冷却する。シャーシチャンバ240は、空気をシャーシチャンバ240から送風機トレー装置100のハウジング110内へと進ませることが可能なシャーシチャンバ排気口246を含む。シャーシチャンバ排気口246は、プレナム出口128および138から排気口270を通して排気するための、空気を送風機装置122内へと進ませるためのプレナム入口126と並ぶ開口部である。
したがって、送風機トレー装置100がシャーシ210内へと挿入されて動作を始めると、空気がシャーシ210の前部を通してチャンバ240へ引き込まれ、排気口246を通してプレナム出口128および138から排出される。
特に、空気がシャーシチャンバ240へ入ると、1つ以上の送風機トレー装置100が、その送風機装置122を通して送風機ファン124を介して空気を引き入れる。プレナムチャンバ120に入る空気の一部は、プレナム出口128を通ってプレナムチャンバ120から出て、排気口270を通ってシャーシ210から出る。加えて、プレナムチャンバ120内の空気の残りの部分は、プレナム出口150を介して出て、プレナムチャンバ130に入り、プレナム出口138を介して出る。
図2Bは、送風機トレー装置100がシャーシにおいて接続された状態で、シャーシ210の一端から見た、切り取られた部分を有する斜視図である。図2Bに示すように、噛合要素280は、送風機トレースロット230内に含まれている。送風機トレー装置100が送風機トレースロット230内に(たとえば、シャーシ210のレールスロット231内の第1のレール132および第2のレール134の摺動を介して)位置決めされると、送風機トレー装置100の電気コネクタ160は、シャーシ210の噛合要素280と並ぶ。噛合要素280は、図2Bに示すようにブラケット285に接続して並ぶことが可能である。電気コネクタ160と噛合要素280とが接続すると、送風機トレー装置100は、電力を有し(たとえば、シャーシ210によって供給される)、(たとえば、送風機ファン124の速度を上げるまたは下げるように)シャーシ210によって制御される。
図3は、空気を送風機トレー装置100に引き込み、かつ、それを通過させる方法の流れ図である。空気は、送風機装置122の送風機ファン124によって、シャーシ(たとえば、シャーシ210)内のシャーシチャンバ(たとえば、シャーシチャンバ240)から送風機トレー装置100のプレナムチャンバ120内へ引き込まれ得る(302)。プレナムチャンバ120内へ引き込まれた空気の一部は、プレナム出口128を通して排出される(304)。プレナムチャンバ120内の空気の残りの部分は、プレナム出口150を通してプレナムチャンバ130へと排出される。プレナムチャンバ130は、送風機トレー装置100およびシャーシチャンバ240の外部にある。プレナムチャンバ130内の空気は、プレナム出口138を通して排出される(306)。送風機トレー装置100がシャーシ210内で組み立てられると、プレナム出口128およびプレナム出口138を通して排出された空気は、シャーシ210から1つ以上の排気口270を介して排出され得る。
本明細書は多くの特定の実施態様の詳細を含むが、これらを、いかなる発明の範囲および請求項の範囲を限定するものと解釈するべきではなく、特定の発明の特定の実施形態に特有の特徴の説明と解釈するべきである。別の実施形態の文脈で本明細書で説明された特定の特徴は、1つの実施形態において組み合わせて実施することも可能である。その反対に、1つの実施形態の文脈で説明されたさまざまな特徴は、複数の実施形態で別々に、または、いかなる好適な下位の組合せにおいても実施可能である。さらに、特徴は、特定の組み合わせで、さらには最初に特許請求の範囲で記載されたように機能するように説明され得るが、請求項の組合せの1つ以上の特徴が、請求項の組合せから削除される場合もあり、請求項の組合せが、下位の組合せまたは下位の組合せの変形例に向けられている場合もある。
同様に、動作が特定の順序で図面で示されているが、これを、そのような動作を図示された順序または順番で行う必要があると理解するべきではなく、または、望ましい結果を得るために全ての図示された動作を行なう必要があると理解するべきではない。特定の環境では、マルチタスキングおよび並列処理が有利な場合もある。さらに、上述の実施形態におけるさまざまなシステム構成要素の分離は、そのような分離を全ての実施形態において必要とするものであると解釈されるべきではなく、説明されたプログラム構成要素およびシステムは、一般に1つのソフトウェアプロダクトに一体化可能、または、複数のソフトウェアプロダクトに実装可能であると理解すべきである。
したがって、主題の特定の実施形態について説明を行なった。他の実施形態は、後に続く請求項の範囲内である。請求項で述べる動作が、異なる順序で行なわれるものの望ましい結果を得る場合もある。加えて、望ましい結果を得るために、添付の図面で示されたプロセスを図示された特定の順序または順番で必ずしも行う必要はない。特定の実施態様では、マルチタスキングおよび並行処理が有利な場合がある。

Claims (11)

  1. 上面と、底面と、前記上面および前記底面に接続された第1の側面および第2の側面とを規定し、かつ、前記上面と、前記底面と、前記第1および前記第2の側面との間に第1のプレナムチャンバを規定するハウジングと、
    前記第1の側面から延在する第1のレールと、前記第2の側面から延在する第2のレールとを備え、前記第1および前記第2のレールが前記底面に平行に配列された第3の面と摺動可能に係合されると、前記第1および前記第2のレールと、前記底面と、前記第3の面とが第2のプレナムチャンバを規定し、さらに、
    それ自体の送風機ファンの回転軸が前記上面および前記底面に対して実質的に垂直になるように、前記上面と前記底面との間に軸方向に配設された送風機装置を備え、
    前記ハウジングの第1の端部は、前記送風機装置の第1の側の前記第1のプレナムチャンバのための第1のプレナム出口を規定し、
    前記上面は、前記送風機ファンの少なくとも一部の上になるように前記送風機ファンと並べられたプレナム入口を規定し、
    前記底面は第2のプレナム出口を規定し、前記第2のプレナム出口は、前記送風機装置の前記第1の側と反対側である前記送風機装置の第2の側に位置決めされ、かつ、前記第1のプレナムチャンバを前記第1および前記第2のレールと、前記底面と、前記第3の面とによって形成された前記第2のプレナムチャンバに流動可能に連結し、
    前記第1および前記第2のレールと、前記底面と、前記第3の面とによって形成された前記第2のプレナムチャンバは、第3のプレナム出口を有する、装置。
  2. 前記第1のハウジングの前記第1の端部における前記第1のプレナム出口は、前記送風機装置の径方向軸に実質的に平行な出口平面を規定し、
    前記第3のプレナム出口は、前記送風機装置の前記第1の側で前記送風機装置の前記径方向軸に実質的に平行な出口平面を規定する、請求項1に記載の装置。
  3. 前記第1および前記第2のレールと、前記底面と、前記第3の面とによって形成された前記第2のプレナムチャンバ内になるように前記底面に位置決めされた電気コネクタをさらに備える、請求項1に記載の装置。
  4. 前記電気コネクタの高さは、前記第1および前記第2のレールの高さよりも低い、請求項3に記載の装置。
  5. 前記電気コネクタは、前記送風機装置が前記第2のプレナム出口に対して長手方向に位置決めされている側の反対側である、前記第2のプレナム出口の側に位置決めされている、請求項4に記載の装置。
  6. 前記第1のプレナム入口は、前記第1のプレナム入口を取り囲む周方向のガスケットを含む、請求項1に記載の装置。
  7. 前記第1のプレナムチャンバは、少なくとも前記上面と、前記底面と、前記第1および前記第2の側面の縁まで延在し、かつこれらの縁に接続された第2の端部によってさらに規定され、前記第2の端部は、前記送風機装置の前記第2の側で長手方向に位置決めされている、請求項1に記載の装置。
  8. 表面、裏面、上面、底面、および側面によって規定されるシャーシと、
    前記上面との間で第1のスロットを部分的に規定する第1の内面とをさらに備え、前記第1のスロットは、第1のレールスロットおよび第2のレールスロットを含んで前記第1のハウジングの前記第1および前記第2のレールによって前記第1のハウジングを摺動可能に収容し、
    第2の内面をさらに備え、前記第2の内面は、前記第1の内面に接続され、前記第2の内面と前記シャーシの裏面との間でシャーシチャンバ、および前記第2の内面と前記表面との間でシャーシチャンバを規定し、
    前記シャーシの前記表面は、空気取り入れのための吸気ポートを含み、前記第2の内面は排気口を含み、前記排気口は、前記吸気ポートからそれら自体へ空気を流して前記シャーシチャンバに流入させ、
    前記第1の内面は、前記第1のハウジングの前記上面の前記プレナム入口と並ぶシャーシチャンバ排気口を含み、
    前記シャーシの前記上面は、前記第2のプレナムチャンバを規定するように前記第1のハウジングの前記底面に対して平行な配列にある前記第3の面を形成する、請求項1に記載の装置。
  9. 前記第1および前記第2のレールと、前記底面と、前記第3の面とによって形成される前記第2のプレナムチャンバ内になるように、前記底面に位置決めされた電気コネクタと、
    前記第1および前記第2のレールが前記第1および前記第2のレールスロットと少なくとも部分的に摺動可能に係合すると前記電気コネクタと接続するように構成されるように、前記第1の内面内に位置決めされた噛合要素と、
    をさらに備える、請求項8に記載の装置。
  10. 前記シャーシの前記裏面は、前記第1のプレナム出口および前記第3のプレナム出口のうちの少なくとも一方の少なくとも一部と空気接続して位置決めされた1つ以上の排気口を含み、前記1つ以上の排気口は前記シャーシの外部に空気を送るように構成されている、請求項8に記載の装置。
  11. 送風機装置の送風機ファンによって、空気をシャーシ内のシャーシチャンバから送風機トレーのプレナム入口を通して前記送風機トレーの送風機プレナムチャンバ内へ引き込むことと、
    前記送風機プレナムチャンバ内の前記空気の一部を、前記送風機の第1の側の第1のプレナム出口を通して排出することと、
    前記送風機プレナムチャンバ内の前記空気の残りの部分を、第2のプレナム出口を通して、前記送風機トレーと前記シャーシプレナムチャンバとに対して外部にある第2のプレナムチャンバに排出することとを含み、前記第2のプレナムチャンバ内の前記空気を第3のプレナム出口を通して排出する、方法。
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