JP3657845B2 - 冷却方法および冷却装置ならびに情報処理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷却技術および情報処理技術に関し、特に、小形で構成部品の集積度の高いサーバ等の情報処理装置や一般の電子機器の強制空冷等に適用して有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子機器の冷却システムとしては、ファンを使用した強制空冷技術が一般的であるが、構成部品の実装密度の向上、および電子機器の筐体の小型化等に伴う吸排気面積の縮小に対応すべく、静圧特性にすぐれた多翼ファンを使用するケースが増えてきた。
【０００３】
また、電子機器の発熱量が大きい場合には、複数の多翼ファンを並設して冷却能力を増強することが必要となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、多翼ファンは、回転翼の回転軸方向から吸気して周方向に排気する構成であるため、複数の多翼ファンを並設する場合には、個々の多翼ファンの吸気エリアを確保すべく、隣接する多翼ファンの間隔を大きく空ける必要があり、多翼ファンの配列方向の実装スペースが大きくなる、という技術的課題があった。
【０００５】
なお、従来の電子機器の冷却技術として、たとえば特開平５−２１９７８号公報には、現用系と待機系の二つのファンおよび電源機器部を配置し、現用系のファンが故障した場合には待機系のファンを作動させることで、冷却ファンの故障に起因する冷却対象の電子機器の動作停止を回避する技術が開示されている。
【０００６】
しかしながら、この特開平５−２１９７８号公報の技術では、複数の多翼ファンを実装する場合の実装スペースの低減等には全く配慮されていない。
【０００７】
本発明の目的は、より少ない設置スペースにて、複数の多翼ファンの集中配置による冷却能力の増強を実現することが可能な冷却技術を提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、常時動作する複数の多翼ファンの集中配置構成における特定多翼ファンの停止による冷却能力の大幅な低下を抑止することが可能な冷却技術を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、複数の多翼ファンからなる冷却装置において、冷却装置の稼働を停止させたり、冷却性能を大きく損なうことなく、任意の多翼ファンの交換が可能な冷却技術を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、複数の多翼ファンからなる冷却装置において、冷却装置の設置姿勢に関係なく、任意の多翼ファンの交換が可能な冷却技術を提供することにある。
【００１１】
本発明の他の目的は、冷却装置を含めた筐体全体の小型化を実現することが可能な情報処理装置を提供することにある。
【００１２】
本発明の他の目的は、冷却装置の保守作業に関係なく、継続的な稼働が可能な情報処理装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の冷却方法は、複数の多翼ファンを、個々の前記多翼ファンの吸気口および排気口を給排気の向きが一方向になるように交互にずらして、並列に配置するとともに、ずらして配置した複数の前記多翼ファン同士の間の隙間を隣接する多翼ファンの吸気ダクトとし、複数の前記多翼ファンを常時動作させるものである。
【００１４】
本発明の冷却装置は、常時動作し、各々の吸気口および排気口が交互にずれた姿勢で給排気の向きが一方向になるように並列に配置された複数の多翼ファンと、隣接する前記多翼ファンの吸気側に通風され、ずらして配置した多翼ファンの間に設けられた吸気ダクトと、を含むものである。
【００１５】
本発明の冷却装置は、給排気の向きが一方向になるように、対向する吸気主面および排気主面の各々に複数の吸気開口部および排気開口部がそれぞれ開設されたファンボックスと、
ファンボックスに対する挿抜方向の互いに異なる位置に、常時動作する多翼ファンおよび隣接する他のファンユニットの多翼ファンの吸気口と吸気開口部とを連通させる吸気ダクトが配置され、多翼ファンの排気口を排気開口部に一致させて固定する第１および第２のファンユニットと、
を含む構成としたものである。
【００１６】
本発明の情報処理装置は、筐体の内部に、少なくとも、外部記憶装置と、電源装置とを実装した情報処理装置であって、前記筐体の内部に、
常時動作し、各々の吸気口および排気口が交互にずれた姿勢で給排気の向きが一方向になるように並列に配置された複数の多翼ファンと、隣接する前記多翼ファンの吸気側に通風され、ずらして配置した多翼ファンの間に設けられた吸気ダクトと、を含む冷却装置を備えた構成としたものである。
【００１７】
本発明の情報処理装置は、筐体の内部に、少なくとも、外部記憶装置と、電源装置とを実装してなる情報処理装置であって、筐体の内部に、
給排気の向きが一方向になるように、対向する吸気主面および排気主面の各々に複数の吸気開口部および排気開口部がそれぞれ開設されたファンボックスと、
ファンボックスに対する挿抜方向の互いに異なる位置に、常時動作する多翼ファンおよび隣接する他のファンユニットの多翼ファンの吸気口と吸気開口部とを連通させる吸気ダクトが配置され、多翼ファンの排気口を排気開口部に一致させて固定する第１および第２のファンユニットと、
を含む冷却装置を備えた構成としたものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施の形態である冷却装置の構成の一例を示す分解斜視図であり、図２は、図１と逆方向から見た分解斜視図、図３は、本発明の一実施の形態である冷却装置の構成の一例を示す組み立て状態の斜視図、図４は、図３と逆方向から見た組み立て状態の斜視図、図５は、本発明の一実施の形態である冷却装置と冷却ダクトとの取り付け関係の一例を示す斜視図、図６は、本発明の一実施の形態である冷却装置の構成の一例を示す組み立て状態の斜視図、図７は、図６と逆方向から見た組み立て状態の斜視図、である。
【００２０】
図８は、本発明の一実施の形態である情報処理装置の構成の一例を示す分解斜視図、図９は、本実施の形態の情報処理装置の構成の一例を示す組み立て状態の斜視図、である。
【００２１】
本実施の形態の冷却装置１０は、ファンボックス２０と、このファンボックス２０に挿抜自在に収納され、各々が多翼ファン５０を保持した複数種のファンユニット３０およびファンユニット４０からなる。
【００２２】
ファンボックス２０は、ファンユニット３０および４０の挿抜方向に交差する方向に対向する吸気主面２１および排気主面２２の各々に、当該挿抜方向に位置が異なる複数の吸気口２１ａ、吸気口２１ｂおよび排気口２２ａ、排気口２２ｂが開設されている。また、ファンユニット３０および４０の配列方向において、配列端に位置するファンユニット３０に臨む側面には、吸気口２１ａに連通する吸気ダクト２３が設けられている。
【００２３】
また、ファンボックス２０におけるファンユニット３０および４０の挿抜端には、図示しない電源に接続される複数の給電コネクタ２５ａが、複数のファンユニット３０の配列方向に配列間隔に合わせて配置された端子台２５が備えられている。
【００２４】
図１０（ａ）および（ｂ）は、本実施の形態のファンユニット３０を、互いに逆方向から見た斜視図である。本実施の形態のファンユニット３０は、ファンボックス２０に対する挿抜方向の先端側（下端側）に多翼ファン５０が配置され、手前側（上端側）に吸気ダクト３１が配置されている。この吸気ダクト３１は、隣接する他のファンユニット４０に保持された後述の多翼ファン５０のファン吸気口５３ａの側に開設された大開口部３１ａ、およびファンボックス２０の吸気口２１ａの側に開設された小開口部３１ｂを備えている。
【００２５】
また、ファンユニット３０のファンボックス２０に対する挿抜方向の手前側（上端側）には、給電コネクタ３２、給電ケーブル引回し溝３３、挿抜用作業孔３４が設けられている。
【００２６】
同様に、図１１（ａ）および（ｂ）は、本実施の形態のファンユニット４０を、互いに逆方向から見た斜視図である。本実施の形態のファンユニット４０は、ファンボックス２０に対する挿抜方向の手前側（上端側）に多翼ファン５０が配置され、先端側（下端側）に吸気ダクト４１が配置されている。この吸気ダクト４１は、隣接する他のファンユニット３０に保持された後述の多翼ファン５０のファン吸気口５３ａの側に開設された大開口部４１ａ、およびファンボックス２０の吸気口２１ａの側に開設された小開口部４１ｂを備えている。
【００２７】
また、ファンユニット４０のファンボックス２０に対する挿抜方向の手前側（上端側）には、給電コネクタ４２、給電ケーブル引回し溝４３、挿抜用作業孔４４が設けられている。
【００２８】
図１２（ａ）および（ｂ）は、ファンユニット３０および４０の各々に保持される多翼ファン５０を互いに逆方向から見た斜視図である。本実施の形態の多翼ファン５０は、取り付けベース５１、回転翼５２、ファンハウジング５３、給電ケーブル５４、給電コネクタ５５からなる。そして、回転翼５２の回転により、図１２（ｂ）の矢印で示されるように、ファンハウジング５３の軸方向の側面に開口されたファン吸気口５３ａからとり込まれた空気が、ファンハウジング５３の周方向に開設されたファン排気口５３ｂを通じて吐出される。
【００２９】
ファンユニット３０において、多翼ファン５０は、取り付けベース５１を介して固定され、給電ケーブル５４は、給電ケーブル引回し溝３３を通じて吸気ダクト３１内の空間を配線され、給電コネクタ５５がファンユニット３０の側の給電コネクタ３２に接続される。
【００３０】
ファンユニット４０において、多翼ファン５０は、取り付けベース５１を介して固定され、給電ケーブル５４は、給電ケーブル引回し溝４３を通じて配線され、給電コネクタ５５がファンユニット４０の側の給電コネクタ４２に接続される。
【００３１】
すなわち、ファンユニット３０および４０の各々に保持される多翼ファン５０は、ファン吸気口５３ａを、吸気ダクト３１（４１）の大開口部３１ａ（４１ａ）の反対側に向けかつ、ファン排気口５３ｂを吸気ダクト３１（４１）の小開口部３１ｂ（４１ｂ）の反対側に向けた姿勢にてファンボックス２０に対する挿抜方向に互いに異なる位置にてファンユニット３０（４０）に取り付けられる。
【００３２】
このように、本実施の形態の冷却装置１０は、各々が多翼ファン５０を保持した複数のファンユニット３０および４０を、当該多翼ファン５０の位置を交互にずらして軸方向に隣接して配置し、互いに他のファンユニット４０または３０の吸気ダクト４１または吸気ダクト３１を利用して自ユニットの多翼ファン５０の軸方向の吸気を行う構成となっている。このため、配列間隙に吸気ダクト等の余分な隙間を設ける必要がなく、その冷却能力に比較して、ファンユニットの配列方向の寸法を大幅に削減でき、より小さな装置容積にて複数の多翼ファン５０の使用による大きな冷却能力を実現することができる。
【００３３】
ファンボックス２０の複数の排気口２２ａおよび排気口２２ｂの各々には、図１３に例示されるように、逆流阻止弁６０が設けられている。
【００３４】
この逆流阻止弁６０は、ファンボックス２０の排気口２２ａおよび排気口２２ｂの各々の開口部に設けられた軸受け片２４に、揺動軸６１を介して両端部が揺動自在に支持された複数の弁体６２で構成されている。個々の弁体６２は、たとえば排気口２２ａおよび排気口２２ｂの閉塞に十分な剛性を有する軽量な樹脂で構成されている。本実施の形態の場合、軸受け片２４には、複数の弁体６２の各々の拡開角度θを鋭角に制限するストッパ片２４ａが設けられている。
【００３５】
これにより、本実施の形態の逆流阻止弁６０は、取り付け対象のファンボックス２０がどのような姿勢であっても、複数の弁体６２は、自重および排気主面２２の外側の空間から排気口２２ａ（排気口２２ｂ）に逆流しようとする空気流（以下、逆気流と記す）の動圧、または、逆気流の動圧にて、排気口２２ａ（排気口２２ｂ）を閉じる方向に移動して逆流阻止動作が行われる。図１の右端の排気口２２ｂに設けられた逆流阻止弁６０は閉じた状態を示している。
【００３６】
また、複数の弁体６２にて個々の排気口２２ａおよび排気口２２ｂの開閉動作を行わせる構造とすることで、単一の弁体とするよりも個々の弁体６２の剛性を維持しつつより軽量化することができる。この結果、個々の弁体６２における、逆気流の動圧による閉止動作の応答性が向上し確実な閉止動作を実現できる。
【００３７】
以下、本実施の形態の冷却装置１０の作用の一例について説明する。
【００３８】
ファンボックス２０の排気主面２２の側の排気口２２ａおよび排気口２２ｂには、必要に応じて、冷却ダクト７０および冷却ダクト８０が接続される。これらの冷却ダクト７０および冷却ダクト８０は、排気口２２ａおよび排気口２２ｂから吐出される排気流を冷却対象物に導くために設けられる。
【００３９】
そして、まず、ファンボックス２０に対して複数のファンユニット３０およびファンユニット４０を交互に配列されるように装着する。これにより、ファンユニット３０では、下端側に配置された多翼ファン５０のファン排気口５３ｂが、ファンボックス２０の排気口２２ａに一致して固定され、ファン吸気口５３ａは、隣接するファンユニット４０の吸気ダクト４１の大開口部４１ａ（ただし、図１の左端のファンユニット３０では、ファンボックス２０の吸気ダクト２３）に面した当該吸気ダクト４１（または吸気ダクト２３）を介して、個々の吸気口２１ａに連通した状態となる。同時に、ファンユニット３０の給電コネクタ３２は、ファンボックス２０の端子台２５上の給電コネクタ２５ａに接続され、ファンユニット３０に保持されている多翼ファン５０は通電されて動作状態となる。
【００４０】
同様に、ファンユニット４０では、上端側に配置された多翼ファン５０のファン排気口５３ｂが、ファンボックス２０の排気口２２ｂに一致して固定され、ファン吸気口５３ａは、隣接するファンユニット３０の吸気ダクト３１の大開口部３１ａに面して当該吸気ダクト３１を介して、個々の吸気口２１ｂに連通した状態となる。同時に、ファンユニット４０の給電コネクタ４２は、ファンボックス２０の端子台２５上の給電コネクタ２５ａに接続され、ファンユニット４０に保持されている多翼ファン５０は通電されて動作状態となる。
【００４１】
これにより、ファンユニット３０では、多翼ファン５０の動作により、吸気主面２１の外側の空間の空気が、隣の吸気口２１ａおよび吸気ダクト４１（または吸気ダクト２３）を通じてファン吸気口５３ａ吸い込まれ、与圧された後、ファン排気口５３ｂ、排気口２２ａ、逆流阻止弁６０を通じて、排気主面２２の外側の空間（冷却ダクト７０および冷却ダクト８０の内部）に吐出される。
【００４２】
同様に、ファンユニット４０では、多翼ファン５０の動作により、吸気主面２１の外側の空間の空気が、隣の吸気口２１ｂおよび吸気ダクト３１を通じてファン吸気口５３ａ吸い込まれ、与圧された後、ファン排気口５３ｂ、排気口２２ｂを通じ、逆流阻止弁６０の二つの弁体６２を押し開いて排気主面２２の外側の空間（冷却ダクト７０および冷却ダクト８０の内部）に排気流として吐出する。
【００４３】
これにより、排気主面２２の外側の空間（この場合、冷却ダクト７０および冷却ダクト８０の空間）の空気圧Ｐ２は、吸気主面２１の外側の空気圧Ｐ１よりも大きくなる。
【００４４】
ここで、任意のファンユニット３０または４０の多翼ファン５０が故障して停止したり、あるいは、保守管理等のために、任意のファンユニット３０または４０をファンボックス２０から抜去して多翼ファン５０への通電が停止されると、逆流阻止弁６０を通じた排気流が停止する。このため、上述の空気圧Ｐ２とＰ１の差圧により、逆気流が形成され、そのままでは、この逆気流が吸気口２１ａまたは２１ｂを通じて吸気主面２１の外側の空間に至り、他の吸気口２１ａまたは２１ｂを通じて吸い込まれることでファンボックス２０の内部を循環する空気流が形成され、また、排気主面２２側の空気圧Ｐ２の低下により冷却性能の低下をもたらす。
【００４５】
これに対して、本実施の形態の場合には、排気口２２ａおよび排気口２２ｂに逆流阻止弁６０が設けられているので、当該ファンユニット３０または４０に対応する排気口２２ａまたは排気口２２ｂの逆流阻止弁６０の複数の弁体６２は、当該弁体６２の自重および前記逆気流の動圧にて自律的に閉止され、当該逆気流が阻止され、当該逆気流の循環や排気主面２２側の空気圧Ｐ２の低下等による冷却性能の低下を防止できる。
【００４６】
このように、本実施の形態の冷却装置１０では、逆流阻止弁６０の自律的な逆気流の阻止作用により、任意のファンユニット３０または４０の多翼ファン５０が故障して停止したり、あるいは、保守管理等のために、任意のファンユニット３０または４０をファンボックス２０から抜去しても、当該ファンユニット３０または４０に対応した排気口２２ａまたは排気口２２ｂにおける逆気流の循環や排気主面２２側の空気圧Ｐ２の低下等による冷却性能の低下を防止できる。
【００４７】
従って、たとえば、必要な冷却性能よりも、ファンユニット３０および４０の数を幾つか多く装着して、冷却装置１０の冷却性能に余裕を持たせておくことで、稼働中に任意の多翼ファン５０が故障しても、冷却性能の低下による冷却対象の図示しない対象装置が稼働停止に陥ることが回避される。また、冷却対象の図示しない対象装置を稼働させたままで、ファンユニット３０および４０の挿抜による保守管理を自由に行うことが可能になる。
【００４８】
たとえば、長期間の無停止運転を前提として設計されるサーバ等の情報処理装置の冷却手段として本実施の形態の冷却装置１０を適用することで、サーバ等の情報処理装置の無停止運転を実現することが可能になる。
【００４９】
なお、逆流阻止弁６０としては、図１３等に例示されるように、自重あるいは逆気流の動圧にて弁体の閉止動作が自律的に行われる構成に限らず、図１４に例示されるように、スプリング等の付勢力にて弁体の閉止動作が自律的に行われる構成としてもよい。すなわち、図１４の例では、揺動軸６１ａにコイルスプリング６３を装着し、当該コイルスプリング６３の一端がストッパ片２４ａに当接し、他端が弁体６２ａに当接した状態で組み込み、当該コイルスプリング６３の両端の拡開力にて、揺動する弁体６２ａを、閉じる方向に常時付勢するものである。なお、このコイルスプリング６３による付勢力は、多翼ファン５０の作動時に排気口２２ａ（２２ｂ）から発生する排気流の動圧によって容易に弁体６２ａが開き、かつ排気流の動圧がない場合には、任意の姿勢での弁体６２ａの自重や揺動軸６１ａの摩擦による回動抵抗等に抗して、弁体６２ａを閉じることが可能な値に設定される。
【００５０】
次に、図８および図９等を参照して、上述のような構成の本実施の形態の冷却装置を実装した情報処理装置の構成について説明する。なお、図８および図９では、図示しない筐体カバーを取り去って筐体内部が見える状態を示している。
【００５１】
図８および図９に例示されるように、本実施の形態の情報処理装置１００は、筐体１０１、この筐体１０１の一端の開口部に外部から挿抜可能に実装された複数の固定ディスク装置１０２および固定ディスク装置１０３、マザーボード１０４、マザーボード１０４上に実装された複数のプロセッサモジュール１０５およびメモリモジュール１０６およびＩ／Ｏ制御モジュール１０７、マザーボード１０４の下側に実装された電源モジュール１０８、等で構成されている。
【００５２】
筐体１０１において、外部から挿抜可能に実装された複数の固定ディスク装置１０２および固定ディスク装置１０３の間には、通気間隙１０１ａが設けられ、複数のプロセッサモジュール１０５等が位置する対向面には、通気スリット１０１ｂが設けられている。
【００５３】
プロセッサモジュール１０５の各々は、図示しないマイクロプロセッサが搭載され、主記憶装置としてのメモリモジュール１０６にロードされたプログラムにて必要な情報処理動作を行う。
【００５４】
Ｉ／Ｏ制御モジュール１０７は、プロセッサモジュール１０５の配下で動作し、複数の固定ディスク装置１０２および固定ディスク装置１０３に対するデータの入出力の制御、外部の図示しない情報ネットワーク、さらにはディスプレイ、キーボード、マウス等のユーザインタフェースとの間における情報の入出力の制御を行う。
【００５５】
電源モジュール１０８は、上述の、複数の固定ディスク装置１０２および固定ディスク装置１０３、マザーボード１０４、複数のプロセッサモジュール１０５、メモリモジュール１０６、Ｉ／Ｏ制御モジュール１０７、冷却装置１０の多翼ファン５０等の各部に動作電力を供給する。
【００５６】
本実施の形態の情報処理装置１００では、筐体１０１の中央部に、ダクト固定フレーム１０９が設けられ、図１〜図５に例示されるように、排気主面２２の側に冷却ダクト７０および冷却ダクト８０が装着された冷却装置１０が、図９のように実装される。
【００５７】
すなわち、本実施の形態の場合、図５に例示されるように、冷却装置１０は、排気主面２２の下側の４個の排気口２２ａが、冷却ダクト７０に接続され、上側の３個の排気口２２ｂが冷却ダクト８０に接続され、排気主面２２をプロセッサモジュール１０５等の側に向け、吸気主面２１を複数の固定ディスク装置１０２および固定ディスク装置１０３の側に向けた姿勢で、筐体１０１の中央部に実装され、冷却ダクト７０および冷却ダクト８０は、ダクト固定フレーム１０９に支持される。
【００５８】
この冷却装置１０の取り付け状態では、図９に例示されるように、冷却装置１０を構成する複数のファンユニット３０および４０の各々の挿抜用作業孔３４および挿抜用作業孔４４は、図示しない筐体カバーを取り去った状態で、外部に露出するため、個々のファンユニット３０および４０の挿抜作業が容易に可能である。
【００５９】
本実施の形態の冷却装置１０は、上述したように、より小さな装置容積にて複数の多翼ファン５０の集中配置による大きな冷却能力を実現することができるので、情報処理装置１００の筐体１０１の内部に占める冷却装置１０の容積の割合を低減でき、当該筐体１０１の小型化を実現できる。
【００６０】
そして、冷却ダクト７０は、複数の排気口２２ａから吐出される空気流を、マザーボード１０４の下側に位置する電源モジュール１０８に導き、冷却ダクト８０は、排気口２２ｂから吐出される空気流を、スリット８１およびスリット８２にて分岐させ、プロセッサモジュール１０５およびメモリモジュール１０６が位置する領域と、Ｉ／Ｏ制御モジュール１０７が位置する領域にそれぞれ導く。
【００６１】
冷却ダクト８０では、スリット８１およびスリット８２の開口面積比を変化させることで、気流の分岐先の冷却能力を随意に変更することができる。また、冷却ダクト７０と冷却ダクト８０においても、各々に属する排気口２２ａおよび排気口２２ｂの個数を変化させることで、個々の冷却ダクトによる冷却能力を随意に変更できる。
【００６２】
なお、本実施の形態では、冷却装置１０におけるファンユニット３０および４０の個数、すなわち冷却能力は、情報処理装置１００の筐体１０１内の発熱量に比較して大きく余裕を持って設定されており、たとえば、一つのファンユニット３０または４０の多翼ファン５０が停止しても、情報処理装置１００の稼働継続に支障はない。
【００６３】
以下、本実施の形態の情報処理装置１００の作用の一例を説明する。
【００６４】
情報処理装置１００への電源投入により、冷却装置１０におけるファンユニット３０および４０の複数の多翼ファン５０が起動され、冷却装置１０の吸気主面２１の側の複数の吸気口２１ａおよび吸気口２１ｂから筐体１０１内部の空気が吸入され、排気主面２２の冷却ダクト７０および冷却ダクト８０の中に吐出される。
【００６５】
これにより、情報処理装置１００の筐体１０１の内部には、複数の固定ディスク装置１０２および固定ディスク装置１０３の間の通気間隙１０１ａの側から当該筐体１０１の内部に流入し、電源モジュール１０８、およびマザーボード１０４、複数のプロセッサモジュール１０５、メモリモジュール１０６、Ｉ／Ｏ制御モジュール１０７を通過して、反対側の通気スリット１０１ｂに抜ける空気流が定常的に形成され、この空気流にて、複数の固定ディスク装置１０２、固定ディスク装置１０３、電源モジュール１０８、マザーボード１０４、プロセッサモジュール１０５、メモリモジュール１０６、Ｉ／Ｏ制御モジュール１０７、等の冷却が行われる。
【００６６】
ここで、情報処理装置１００の稼働中において、冷却装置１０の幾つかの余剰のファンユニット３０および４０の多翼ファン５０が停止しても、上述のように、逆流阻止弁６０の作用にて、冷却装置１０の冷却能力の低下は、余剰の多翼ファン５０の停止分だけに抑止され、故障部位のファンユニット３０および４０における排気流の循環に起因して冷却装置１０全体の冷却能力が低下することを防止できる。
【００６７】
また、冷却装置１０の端子台２５に設けられた複数の給電コネクタ２５ａの各々の給電の有無を電源モジュール１０８の側で監視することで、いずれのファンユニットの多翼ファン５０が故障したのかを容易に特定できる。
【００６８】
また、保守管理作業において、任意のファンユニット３０または４０の交換に際して、抜去されたファンユニット３０または４０に対する逆流阻止弁６０の逆流防止作用により、冷却装置１０の全体の冷却能力が損なわれることがなく、情報処理装置１００の稼働を継続したまま、任意のファンユニット３０または４０の交換を行うことができる。
【００６９】
また、冷却装置１０の逆流阻止弁６０として図１３の構造を備えている場合には、冷却装置１０にて形成される吸気流および排気流の流通方向を軸として、情報処理装置１００を、図８に例示される姿勢から、９０度回転させた姿勢でも稼働させることができる。また、冷却装置１０の逆流阻止弁６０として図１４の構造を備えている場合には、情報処理装置１００を任意の姿勢で稼働させることができる。
【００７０】
この結果、情報処理装置１００の長期間の無停止運転を実現することが可能になる。また、情報処理装置１００を多様な設置姿勢で稼働させることが可能となる。
【００７１】
以上本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００７２】
たとえば、上述の実施の形態では、逆流阻止弁６０を、排気口２２ａ（２２ｂ）の側に配置した場合を例に採って説明したが、吸気口２１ａ（２１ｂ）の側に配置した構成としてもよい。
【００７３】
また、情報処理装置１００としては、上述の実施の形態に例示した構成に限らず、たとえば、筐体１０１の内部に、複数の固定ディスク装置１０２や固定ディスク装置１０３と、これらを動作させるための電源モジュール１０８のみを、冷却装置１０とともに実装した構成としてもよい。あるいは、情報処理装置１００としては、たとえば、筐体１０１の内部に、複数のＩ／Ｏ制御モジュール１０７と、これらを動作させるための電源モジュール１０８のみを、冷却装置１０とともに実装した構成としてもよい。
【００７４】
また、情報処理装置としては、上述の実施の形態に例示した構成のものに限らず、任意の構成の情報処理装置の強制空冷技術に適用することができる。
【００７５】
【発明の効果】
本発明の冷却装置によれば、より少ない設置スペースにて、複数の多翼ファンの集中配置による冷却能力の増強を実現することができる、という効果が得られる。
【００７６】
本発明の冷却装置によれば、常時動作する複数の多翼ファンの集中配置構成における特定多翼ファンの停止による冷却能力の大幅な低下を抑止することができる、という効果が得られる。
【００７７】
本発明の冷却装置によれば、複数の多翼ファンからなる冷却装置において、冷却装置の稼働を停止させたり、冷却性能を大きく損なうことなく、任意の多翼ファンを交換することができる、という効果が得られる。
【００７８】
本発明の冷却装置によれば、複数の多翼ファンからなる冷却装置において、冷却装置の設置姿勢に関係なく、任意の多翼ファンを交換することができる、という効果が得られる。
【００７９】
本発明の情報処理装置によれば、冷却装置を含めた筐体全体の小型化を実現することができる、という効果が得られる。
【００８０】
本発明の情報処理装置によれば、冷却装置の保守作業に関係なく、継続的な稼働が可能になる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態である冷却装置の構成の一例を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の一実施の形態である冷却装置の構成の一例を、図１と逆方向から見た分解斜視図である。
【図３】本発明の一実施の形態である冷却装置の構成の一例を示す組み立て状態の斜視図である。
【図４】本発明の一実施の形態である冷却装置の構成の一例を、図３と逆方向から見た組み立て状態の斜視図である。
【図５】本発明の一実施の形態である冷却装置と冷却ダクトとの取り付け関係の一例を示す斜視図である。
【図６】本発明の一実施の形態である冷却装置の構成の一例を示す組み立て状態の斜視図である。
【図７】本発明の一実施の形態である冷却装置の構成の一例を、図６と逆方向から見た組み立て状態の斜視図である。
【図８】本発明の一実施の形態である情報処理装置の構成の一例を示す分解斜視図である。
【図９】本発明の一実施の形態である情報処理装置の構成の一例を示す組み立て状態の斜視図である。
【図１０】（ａ）および（ｂ）は、本発明の一実施の形態である冷却装置を構成するファンユニットを、互いに逆方向から見た斜視図である。
【図１１】（ａ）および（ｂ）は、本発明の一実施の形態である冷却装置を構成するファンユニットを、互いに逆方向から見た斜視図である。
【図１２】（ａ）および（ｂ）は、本発明の一実施の形態である冷却装置を構成するファンユニットに保持される多翼ファンを互いに逆方向から見た斜視図である。
【図１３】本発明の一実施の形態である冷却装置を構成する逆流阻止弁の構成の一例を示す斜視図である。
【図１４】本発明の一実施の形態である冷却装置を構成する逆流阻止弁の構成の変形例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０…冷却装置、２０…ファンボックス、２１…吸気主面、２１ａ…吸気口、２１ｂ…吸気口、２２…排気主面（隔壁）、２２ａ…排気口、２２ｂ…排気口、２３…吸気ダクト、２４…軸受け片、２４ａ…ストッパ片、２５…端子台、２５ａ…給電コネクタ、３０…ファンユニット（第１のファンユニット）、３１…吸気ダクト、３１ａ…大開口部、３１ｂ…小開口部、３２…給電コネクタ、３３…給電ケーブル引回し溝、３４…挿抜用作業孔、４０…ファンユニット（第２のファンユニット）、４１…吸気ダクト、４１ａ…大開口部、４１ｂ…小開口部、４２…給電コネクタ、４３…給電ケーブル引回し溝、４４…挿抜用作業孔、５０…多翼ファン、５１…取り付けベース、５２…回転翼、５３…ファンハウジング、５３ａ…ファン吸気口、５３ｂ…ファン排気口、５４…給電ケーブル、５５…給電コネクタ、６０…逆流阻止弁、６１…揺動軸、６１ａ…揺動軸、６２…弁体、６２ａ…弁体、６３…コイルスプリング、７０…冷却ダクト、８０…冷却ダクト、８１…スリット、８２…スリット、１００…情報処理装置、１０１…筐体、１０１ａ…通気間隙、１０１ｂ…通気スリット、１０２…固定ディスク装置、１０３…固定ディスク装置、１０４…マザーボード、１０５…プロセッサモジュール、１０６…メモリモジュール、１０７…Ｉ／Ｏ制御モジュール、１０８…電源モジュール、１０９…ダクト固定フレーム、θ…拡開角度。

Claims (10)

1. 複数の多翼ファンを、個々の前記多翼ファンの吸気口および排気口を給排気の向きが一方向になるように交互にずらして、並列に配置するとともに、ずらして配置した複数の前記多翼ファン同士の間の隙間を隣接する多翼ファンの吸気ダクトとし、複数の前記多翼ファンを常時動作させることを特徴とする冷却方法。
2. 請求項１記載の冷却方法において、個々の前記多翼ファンの吸気流路および排気流路の少なくとも一方には、前記吸気流路または排気流路を閉じることで、当該多翼ファンの動作停止時における前記排気口から前記吸気口への気流の逆流を自律的に阻止する逆流阻止弁を設け、前記隔壁の排気側にダクトを接続し、前記ダクトの内圧にて、稼働停止した特定の前記多翼ファンに対応した前記逆流阻止弁の弁体を閉じることで前記吸気流路または排気流路の閉止動作を行わせる第１の方法、前記逆流阻止弁の弁体の自重にて前記吸気流路または排気流路の閉止動作を行わせる第２の方法、前記逆流阻止弁の弁体に当該弁体を閉じる方向に常時付勢力を作用させ、前記多翼ファンの稼働時には、前記吸気流または排気流の動圧にて前記付勢力に抗して前記弁体を開き、前記多翼ファンの稼働停止時には前記付勢力にて前記弁体を閉じることで前記吸気流路または排気流路の閉止動作を行わせる第３の方法、の少なくとも一つの方法にて、前記逆流阻止弁による前記排気口から前記吸気口への気流の逆流の自律的な阻止を行わせることを特徴とする冷却方法。
3. 常時動作し、各々の吸気口および排気口が交互にずれた姿勢で給排気の向きが一方向になるように並列に配置された複数の多翼ファンと、隣接する前記多翼ファンの吸気側に通風され、ずらして配置した多翼ファンの間に設けられた吸気ダクトと、を含むことを特徴とする冷却装置。
4. 請求項３記載の冷却装置において、個々の前記多翼ファンの吸気流路および排気流路の少なくとも一方に配置され、前記吸気流路または排気流路を閉じることで、当該多翼ファンの動作停止時における前記排気口から前記吸気口への気流の逆流を自律的に阻止する逆流阻止弁が設けられ、前記逆流阻止弁は、開位置と閉位置との間で鋭角の回動範囲で遊動する弁体を備え、前記隔壁の排気側にダクトが接続され、稼働中の前記多翼ファンによる前記ダクトの内圧にて、稼働停止した特定の前記多翼ファンに対応した前記逆流阻止弁の前記弁体を閉じることで前記吸気流路または排気流路の閉止動作が行われる第１の構成、前記逆流阻止弁は、開位置と閉位置との間で遊動する弁体を備え、前記弁体の自重にて前記吸気流路または排気流路の閉止動作が行われる第２の構成、前記逆流阻止弁は、開位置と閉位置との間で遊動する弁体と、前記弁体を閉じる方向に常時付勢力を作用させる付勢手段とからなり、前記多翼ファンの稼働時には、前記吸気流または排気流の動圧にて前記付勢力に抗して前記弁体を開き、前記多翼ファンの稼働停止時には前記付勢力にて前記弁体を閉じることで前記吸気流路または排気流路の閉止動作が行われる第３の構成、の少なくとも一つの構成を備えたことを特徴とする冷却装置。
5. 給排気の向きが一方向になるように、対向する吸気主面および排気主面の各々に複数の吸気開口部および排気開口部がそれぞれ開設されたファンボックスと、前記ファンボックスに対する挿抜方向の互いに異なる位置に、常時動作する多翼ファンおよび隣接する他のファンユニットの前記多翼ファンの吸気口と前記吸気開口部とを連通させる吸気ダクトが配置され、前記多翼ファンの排気口を前記排気開口部に一致させて固定する第１および第２のファンユニットと、を含むことを特徴とする冷却装置。
6. 請求項５記載の冷却装置において、個々の前記多翼ファンの吸気流路および排気流路の少なくとも一方に配置され、前記吸気流路または排気流路を閉じることで、当該多翼ファンの動作停止時における前記排気口から前記吸気口への気流の逆流を自律的に阻止する逆流阻止弁が設けられ、前記逆流阻止弁は、開位置と閉位置との間で鋭角の回動範囲で遊動する弁体を備え、前記隔壁の排気側にダクトが接続され、稼働中の前記多翼ファンによる前記ダクトの内圧にて、稼働停止した特定の前記多翼ファンに対応した前記逆流阻止弁の前記弁体を閉じることで前記吸気流路または排気流路の閉止動作が行われる第１の構成、前記逆流阻止弁は、開位置と閉位置との間で遊動する弁体を備え、前記弁体の自重にて前記吸気流路または排気流路の閉止動作が行われる第２の構成、前記逆流阻止弁は、開位置と閉位置との間で遊動する弁体と、前記弁体を閉じる方向に常時付勢力を作用させる付勢手段とからなり、前記多翼ファンの稼働時には、前記吸気流または排気流の動圧にて前記付勢力に抗して前記弁体を開き、前記多翼ファンの稼働停止時には前記付勢力にて前記弁体を閉じることで前記吸気流路または排気流路の閉止動作が行われる第３の構成、の少なくとも一つの構成を備えたことを特徴とする冷却装置。
7. 請求項６記載の冷却装置において、個々の前記逆流阻止弁は、複数の弁体を備えたことを特徴とする冷却装置。
8. 筐体の内部に、少なくとも、外部記憶装置と、電源装置とが実装された情報処理装置であって、前記筐体の内部に、常時動作し、各々の吸気口および排気口が交互にずれた姿勢で給排気の向きが一方向になるように並列に配置された複数の多翼ファンと、隣接する前記多翼ファンの吸気側に通風され、ずらして配置した多翼ファンの間に設けられた吸気ダクトと、を含む冷却装置を備えたことを特徴とする情報処理装置。
9. 筐体の内部に、少なくとも、外部記憶装置と、電源装置とが実装された情報処理装置であって、前記筐体の内部に、給排気の向きが一方向になるように、対向する吸気主面および排気主面の各々に複数の吸気開口部および排気開口部がそれぞれ開設されたファンボックスと、前記ファンボックスに対する挿抜方向の互いに異なる位置に、常時動作する多翼ファンおよび隣接する他のファンユニットの前記多翼ファンの吸気口と前記吸気開口部とを連通させる吸気ダクトが配置され、前記多翼ファンの排気口を前記排気開口部に一致させて固定する第１および第２のファンユニットと、を含む冷却装置を備えたことを特徴とする情報処理装置。
10. 請求項８または９記載の情報処理装置において、前記筐体内において、前記冷却装置を挟んで、前記冷却装置の吸気側に前記外部記憶装置が配置され、前記冷却装置の排気側に、中央処理装置と、主記憶装置と、前記電源装置が配置され、前記冷却装置の排気側には、前記冷却装置の排気流を、前記中央処理装置および前記主記憶装置および前記電源装置に分岐して導く冷却ダクトが設けられていることを特徴とする情報処理装置。

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