JP6194997B2 - ネットワーク接続ストレージ - Google Patents

Description

本発明は、ＨＤＤ等の記憶媒体と、この記憶媒体を冷却する冷却手段と、を有するネットワーク接続ストレージに関する。

磁気式あるいは光式のディスクドライブ及び通信ポートを筐体内に搭載したストレージは、ネットワークに接続されて、ＳＡＮ（ストレージエリアネットワーク）やＮＡＳ（ネットワークアタッチドストレージ）、あるいは単独のＲＡＩＤ（Redundant Array of Inexpensive Disks）装置として利用されている。このようなストレージは、使用に伴いディスクドライブが発熱することがあり、ディスクドライブを冷却するための冷却手段を備えている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載のストレージは、多数のディスクドライブと、このディスクドライブを収容する筐体と、ディスクドライブの一方端側に配置された送風ファンと、ディスクドライブの中間部に配置された冷却手段と、を備えている。冷却手段は、送風ファンによって生じた冷却風の下流側に配置されたディスクアレイを冷却するように配置されている。

特開２００８−１６１３７号公報

このストレージは、冷却手段及び送風ファンによって空気を送風し、冷却対象となるディスクアレイに対して空気をあてることにより、放熱を促している。しかし、送風された空気が接しない部分が冷却されないため、ストレージ全体として温度上昇を抑制できないおそれがあった。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、記憶媒体を冷却する冷却手段を用いて、筐体全体を効率よく冷却することができるネットワーク接続ストレージを提供することを例示的課題とする。

上記の課題を解決するために、本発明の例示的側面としてのネットワーク接続ストレージ（ＮＡＳ１）は、記憶媒体（ＨＤＤ２）と、記憶媒体を冷却する冷却手段（送風ファン５）と、制御部品（ＣＰＵ４１）が実装された電子基板（電子基板４）と、記憶媒体の側面に当接した金属板（金属板３）と、記憶媒体、冷却手段、電子基板及び金属板を収容する筐体（筐体７）と、を備え、電子基板は、金属板と対向して配置されており、金属板と電子基板との間には、空気よりも熱伝導率の高い熱伝導部材（ゲル状マット６）が配置されている。

ネットワーク接続ストレージは、記憶媒体を冷却する冷却手段を備えているため、冷却手段によって記憶媒体の発熱を抑制することができる。また、ＣＰＵ等の影響によって電子基板が発熱した場合であっても、電子基板の熱を、熱伝導部材を介して金属板に伝導させることができる。金属板は、記憶媒体の側面に接しているため、金属板に伝導した熱は記憶媒体に伝わる。また、記憶媒体は、冷却手段によって冷却される。したがって、冷却対象である電子基板を直接冷却することなく、電子基板の熱を熱伝導部材等に伝導させることによって電子基板の放熱を促すとともに、記憶媒体を冷却手段によって冷却することにより、筐体全体の温度上昇を抑制することができる。

なお、冷却手段は、記憶媒体を冷却可能に構成されていればよく、記憶媒体のみを冷却するように構成してもよいし、記憶媒体と併せて金属板を冷却するように構成してもよい。冷却手段によって金属板を冷却することにより、熱伝導部材を介して電子基板から金属板に伝わる熱を冷却して、金属板から記憶媒体に伝導する熱を低減することができ、記憶媒体の発熱を抑制することができる。

また、金属板及び電子基板と密着するように熱伝導部材を配置することにより、電子基板と金属板との間に隙間が設けられている（電子基板と金属板の間に空気がある）構成と比較して、電子基板の熱を金属板に伝導し易くなる。

なお、記憶媒体とは、プログラムやデータを保存な可能な構成であればよく、例えば、ハードディスク、フラッシュメモリを挙げられる。また、冷却手段とは、記憶媒体を冷却するように構成されていればよく、例えば、回転駆動することによって送風可能なファンを挙げることができる。また、熱伝導部材は、空気よりも高い熱伝導率を有する部材であればよく、例えば、アルミニウム、銀、銅、ガラス、カーボンナノチューブ、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、及びシリコンフリーのアクリル系熱伝導部材等を用いることができる。

電子基板は、金属板と対向して配置され、記憶媒体の側面のうち金属板及び電子基板の双方と対向する側面に対して垂直に交わる垂直側面よりも突出した突出部（突出部４ｗ）を有する。冷却手段は、記憶媒体の側面のうち金属板及び電子基板の双方と対向する側面に対して垂直に交わる垂直側面のいずれか一つと対向して配置されている。突出部の記憶媒体と対向する面側には、ケーブルが挿入されるケーブル挿入口（ＬＡＮケーブル挿入口４ｑ）と、電子基板と記憶媒体とを電気的に接続するコネクタ挿入口（コネクタ挿入口４ｋ）とが設けられている。
金属板と制御部品の金属板と対向する面との間隔は、電子基板のケーブル挿入口及びコネクタ挿入口が設けられた設置面からのケーブル挿入口またはコネクタ挿入口の高さよりも小さい。

この構成により、記憶媒体の周囲の空間に、冷却手段、ケーブル挿入口及びコネクタ挿入口を配置することができる。冷却手段、ケーブル挿入口及びコネクタ挿入口は、いずれも比較的容積を要する部材であり、別途配置すると記憶媒体の周囲の空間を要する。しかし、冷却手段、ケーブル挿入口及びコネクタ挿入口を合わせて設けることにより、記憶媒体の周囲の空間効率を向上させることができ、筐体全体の小型化を図ることができる。
制御部品は、前記垂直側面よりも内側で前記金属板と対向する電子基板の基板面に実装される。
冷却手段と対向する前記垂直側面よりも突出した突出部のうち、前記垂直側面と並行な方向の長さは、冷却手段と対向する前記垂直側面の長手方向の長さよりも短い。
冷却手段と対向する前記垂直側面よりも突出した突出部の突出長は、前記垂直側面と対向する冷却手段の対向面に対して垂直方向の冷却手段の高さと略同等である。

電子基板に設けられた突出部には、電源アダプタが挿入されるアダプタ挿入口が設けられていてもよい。この構成により、電子基板の突出部にアダプタ挿入口といった、比較的容積を要する部材が配置されていても、記憶媒体の周囲の空間効率を向上させることができ、筐体全体の小型化を図ることができる。

突出部は、複数の突出部から構成されていてもよい。この構成により、記憶媒体の周囲の空間に応じて各種挿入口を複数の突出部に分散して配置することが可能となり、各種挿入口の配置の自由度を高めることができる。

複数の突出部のいずれか一つの突出部は、冷却手段側に突出していてもよい。この構成により、記憶媒体の周囲の空間に、冷却手段、ケーブル挿入口及びコネクタ挿入口を配置することができる。この結果、記憶媒体の周囲の空間効率を向上させることができ、筐体全体の小型化を図ることができる。

更に、例えば、冷却手段としてファンを用いる構成においては、冷却手段とケーブル挿入口とを合わせて設けることが好適である。具体的には、ファンは、筐体内外で空気を入れ替えるため、筐体の側面に接して配置することが望ましい。また、ケーブル挿入口は、筐体外部のケーブルが挿入されるため、筐体の側面に接して配置することが望ましい。このように、ケーブル挿入口と冷却手段とを併せて設けることにより、更に空間効率を向上させることができる。

また、本発明に係るネットワーク接続ストレージは、筐体には、空気を筐体内に導入するための空気導入部が形成されており、冷却手段は、筐体内の空気を筐体外へ送り出すファンであって、空気導入部とファンは、筐体の対角線上に配置されていてもよい。

空気導入部とファンとを筐体の対角線上に設けることにより、空気導入部とファンとの間で空気の流れを形成することができる。具体的には、空気導入部から導入された空気をファンに導く空気流路を形成し、空気導入部から筐体内に流入した空気を、ファンによって筐体から排出することができる。これにより、対角線上に配置された空気開口部とファンとの間で空気の流れを形成して、筐体内の空気を効率よく循環させて、筐体全体の放熱を促すことが可能となる。

空気導入部は、ファンに対して筐体の対角線上に配置されていればよく、例えば、垂直側面の裏面に対して対向するように配置されていてもよいし、垂直側面の裏面に対する側方に配置されていてもよい。具体的なファンと空気導入部の構成は、記憶媒体の後面の上部近傍にファンを配置し、記憶媒体の前面の下部近傍に空気導入部を配置する構成を例示できる。温度の高い空気は筐体の上部に導かれるため、ファンを筐体の上部に配置することにより、筐体内の比較的高い温度の空気を筐体外部に送り出すことができる。

本発明に係る熱伝導部材は、弾性部材であってもよい。弾性部材によって熱伝導部材を構成することにより、ネットワーク接続ストレージに対して振動が付与された場合であっても、金属板と電子基板との振動を吸収することができ、電子基板及び金属板の衝突等による不具合を解消することができる。更に、弾性部材によって熱伝導部材を構成することにより、電子基板に実装された制御部品に密着して熱伝導部材を配置することができ、金属板及び電子基板に対して熱伝導部材を密着させて、電子部品から金属板への熱伝導率を高めることが可能となる。

本発明によれば、熱伝導部材を介して、記憶媒体と接する金属板に電子基板の熱を伝導し、記憶媒体を冷却手段によって冷却することができるため、記憶媒体を冷却する冷却手段を用いてネットワーク接続ストレージの筐体全体を効率よく放熱することができる。

実施の形態に係るＮＡＳの斜視図である（左前方から視認した状態）。 図１に示すＮＡＳの斜視図である（右後方から視認した状態）。 左筐体部を外した状態のＮＡＳの左側面図である。 図３に示すＡ−Ａ断面図である。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１及び図２は、実施の形態に係るネットワーク接続ストレージとしてのＮＡＳ１を示す分解斜視図である。図１は、左前方から視認した状態であり、図２は、右後方から視認した状態である。図３は、左筐体部７ｇを外した状態のＮＡＳ１の左側面図である。図４は、図３に示すＡ−Ａ断面図である。なお、本実施の形態における上下、前後及び左右は、ＮＡＳ１を正面から視認した際の方向であり、図面にて示す。ＮＡＳ１は、記憶媒体としてのＨＤＤ２と、金属板３と、電子基板４と、冷却手段としての送風ファン５と、熱伝導部材としてのゲル状マット６と、これらを収容する筐体７と、を備える。

筐体７は、ＮＡＳ１の左側方を構成する左筐体部７ｇと、右側方を構成する右筐体部７ｈと、を有する。左筐体部７ｇ及び右筐体部７ｈには、互いに係合するための係合部７ｋが形成されている。筐体７は、係合部７ｋが係合されたり解除されたりすることより、内部を開放した開放状態と、内部にＨＤＤ等を収容した閉鎖状態と、を実現する。係合部７ｋは、例えば、爪部と、この爪部に係止する凹部によって構成される。

筐体７の下面７ｂの前部と後部には、ＮＡＳ１が設置される設置面と接する設置部７ｍが形成されている。下面７ｂの前後方向における中央部は、上方に凹んでおり、複数の貫通穴部７ｎが形成されている。筐体７の下面７ｂに貫通穴部７ｎが形成されていることにより、下面７ｂから筐体７内に向けて空気を取り入れることができる。

筐体７の後面７ｄには、送風ファン５の空気排出口７ｐと、ＬＡＮケーブル挿入口４ｑが配置されるＬＡＮケーブル開口部７ｑ、電源スイッチ４ｒが配置されるスイッチ開口部７ｒ、アダプタ挿入口４ｓが配置されるアダプタ開口部７ｓ、ＵＳＢ挿入口４ｔが配置されＵＳＢ開口部７ｔが形成されている。

ＨＤＤ２は、略直方体であり、右側面２ｅには、制御基板（図示せず）が配置されている。金属板３は、ＨＤＤ２の右側面２ｅを覆う右板部３ｅ、ＨＤＤ２の後面２ｄを覆う後板部３ｄ、及びＨＤＤ２の前面２ｃを覆う前板部３ｃを有する。金属板３は、各側面に沿って配置されており、各側面と接している。

電子基板４は、ネットワークと接続するための通信ポート、ＣＰＵ４１及びコネクタ等の挿入口が実装された実装面４ｇと、実装面４ｇの裏面となる背面４ｈと、を有する。電子基板４は、ＨＤＤ２の後面２ｄよりも後方に突出した突出部４ｗを有している。突出部４ｗの実装面４ｇには、制御基板と電気的に接続するためのコネクタ挿入口４ｋ、ＬＡＮケーブルが挿入されるＬＡＮケーブル挿入口４ｑ、及び電源スイッチ４ｒ、ＤＣアダプタが挿入されるアダプタ挿入口４ｓ、及びＵＳＢケーブルが挿入されるＵＳＢ挿入口４ｔが配置されている。

送風ファン５は、筐体７の後面７ｄに形成された空気排出口７ｐの前方に配置されている。ＨＤＤ２の右側面２ｅに沿って金属板３及び電子基板４が配置されており、この右側面２ｅと略垂直に交わる垂直側面としての後面２ｄに対向して送風ファン５が配置されている。送風ファン５は、複数の羽部（図示せず）を有しており、回転駆動することによって筐体７内の空気を筐体７外に向けて送出する。

筐体７の左側面７ｅの前方下部及び右側面７ｆの前方下部には、空気導入部としての導入開口部７ｕが形成されている。導入開口部７ｕは、各側面を貫通した穴部である。導入開口部７ｕと送風ファン５は、ＨＤＤを挟んで筐体７の対角線上に配置されている。送風ファン５の対角線上に導入開口部７ｕを設けることにより、導入開口部７ｕから筐体７内への空気の流入を促進し、送風ファン５による空気の循環効果を高めることができる。

ゲル状マット６は、ＨＤＤ２の右側面２ｅと、この右側面２ｅに沿って配置された金属板３と、の間に設けられている。ゲル状マット６は、空気よりも熱伝導率の高いアクリル系熱伝導部材からなり、その厚みは約１ｍｍである。このアクリル系熱伝導部材は、変形可能な弾性部材であり、密着性に優れている。電子基板４の実装面４ｇには、複数の制御部品（例えば、ＣＰＵ４１等）が配置されており、例えば非弾性部材によってゲル状マットを構成すると、制御部品と制御部品との間にゲル状マットが配置されず、電子基板４の熱を効率よく金属板３に伝導できないおそれがある。しかし、変形可能なゲル状マットによって構成することにより、電子基板４のＣＰＵ４１の周囲等にもゲル状マットを充填することができ、電子基板４と金属板３とを密着させることができる（図４参照）。よって、熱伝導効率を向上させることができる。

次いで、熱の伝導及び空気の流れについて、図３を参照して詳細に説明する。電子基板４が発熱すると、その熱は、ゲル状マット６を介してＨＤＤ２の右側面２ｅに沿って配置された金属板３に伝わる。ＨＤＤ２の右側面２ｅ、後面２ｄ及び前面２ｃを覆うように金属板３が配置されているため、右側面２ｅの金属板３から後面２ｄ及び前面２ｃの金属板３に熱が伝わる。また、送風ファン５は、ＨＤＤ２の前面２ｃの空気を、空気排出口７ｐを介して筐体外に放出する。これにより、ＨＤＤ２近傍の比較的暖かい空気が筐体７外に流出する。

また、送風ファン５が筐体内の空気を外部に送り出すことにより、導入開口部７ｕから空気が流入してＨＤＤ２の前面２ｃの前方を上方に移動したり（図３に示すＸ１）、筐体７の下部の貫通穴部７ｎから空気が流入したり（図３に示すＸ２）、導入開口部７ｕから空気が流入してＨＤＤ２の左側面に沿って移動したりすることによって、筐体内を空気が移動する。したがって、筐体７の前下部から筐体７の後上部に向かう空気の流れが生じ、筐体７全体の空気が循環して、筐体全体の放熱を促進することができる。

以上のように、本実施の形態に係るＮＡＳ１によれば、ゲル状マット６を介してＨＤＤ２と接する金属板３に電子基板の熱を伝導するとともに、送風ファン５によってＨＤＤ２を冷却するため、送風ファン５を用いてＮＡＳ１の筐体全体を効率よく放熱することができる。

以上、本発明の好ましい実施の形態を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、その要旨の範囲内で様々な変形や変更が可能である。例えば、本実施の形態では、冷却手段としての送風ファンによって筐体内の空気を筐体外へ送り出すように構成しているが、例えば、筐体外から筐体内に空気を導き、ＨＤＤに対して送風してＨＤＤを冷却するように構成してもよい。

１…ＮＡＳ（ネットワーク接続ストレージ）、 ２…ＨＤＤ（記憶媒体）、 ２ｃ…前面、 ２ｄ…後面（垂直側面）、 ２ｅ…右側面、 ３…金属板、 ３ｃ…前板部、 ３ｄ…後板部、 ３ｅ…右板部、 ４…電子基板、 ４ｇ…実装面、 ４ｈ…背面、 ４ｋ…コネクタ挿入口、 ４ｑ…ＬＡＮケーブル挿入口、 ４ｒ…電源スイッチ、 ４ｓ…アダプタ挿入口、 ４ｔ…ＵＳＢ挿入口、 ４ｗ…突出部、 ５…送風ファン（冷却手段）、 ６…ゲル状マット（熱伝導部材）、 ７…筐体、 ７ｂ…下面、 ７ｄ…後面、 ７ｅ…左側面、 ７ｆ…右側面、 ７ｇ…左筐体部、 ７ｈ…右筐体部、 ７ｋ…係合部、 ７ｍ…設置部、 ７ｎ…貫通穴部、 ７ｐ…空気排出口、 ７ｑ…ＬＡＮケーブル開口部、 ７ｒ…スイッチ開口部、 ７ｓ…アダプタ開口部、 ７ｔ…ＵＳＢ開口部、 ７ｕ…導入開口部（空気導入部）、 ４１…ＣＰＵ（制御部品）

Claims (8)

1. 記憶媒体と、該記憶媒体を冷却する冷却手段と、制御部品が実装された電子基板と、該記憶媒体の側面に当接した金属板と、該記憶媒体、該冷却手段、該電子基板及び該金属板を収容する筐体と、を備えるネットワーク接続ストレージであって、
   前記電子基板は、前記金属板と対向して配置され、前記記憶媒体の側面のうち前記金属板及び前記電子基板の双方と対向する側面に対して垂直に交わる垂直側面よりも突出する突出部を有しており、
   前記金属板と前記電子基板との間には、空気よりも熱伝導率の高い熱伝導部材が配置され、
   前記熱伝導部材は、前記金属板と少なくとも前記制御部品とに密着し、
   前記冷却手段は、前記垂直側面のいずれか一つと対向して配置されており、
   前記突出部の前記記憶媒体と対向する面には、ケーブルが挿入されるケーブル挿入口と、前記電子基板と前記記憶媒体とを電気的に接続するコネクタ挿入口とが設けられ、
   前記金属板と前記制御部品の前記金属板と対向する面との間隔は、前記電子基板の前記ケーブル挿入口及び前記コネクタ挿入口が設けられた設置面からの前記ケーブル挿入口または前記コネクタ挿入口の高さよりも小さい、ネットワーク接続ストレージ。
2. 前記制御部品は、前記垂直側面よりも内側で前記金属板と対向する電子基板の基板面に実装される、請求項１に記載のネットワーク接続ストレージ。
3. 前記冷却手段と対向する前記垂直側面よりも突出した前記突出部のうち、前記垂直側面と並行な方向の長さは、前記冷却手段と対向する前記垂直側面の長手方向の長さよりも短い、請求項１または請求項２に記載のネットワーク接続ストレージ。
4. 前記冷却手段と対向する前記垂直側面よりも突出した前記突出部の突出長は、前記垂直側面と対向する前記冷却手段の対向面に対して垂直方向の冷却手段の高さと略同等である、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のネットワーク接続ストレージ。
5. 前記突出部には、電源アダプタが挿入されるアダプタ挿入口が設けられている、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のネットワーク接続ストレージ。
6. 前記突出部は、複数の突出部で構成されている、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のネットワーク接続ストレージ。
7. 前記筐体には、該筐体内に空気を導入するための空気導入部が形成されており、
   前記冷却手段は、前記筐体内の空気を筐体外へ送り出す送風するファンであって、
   前記空気導入部と前記ファンは、前記筐体の対角線上に配置されている、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のネットワーク接続ストレージ。
8. 前記熱伝導部材は、弾性部材である、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のネットワーク接続ストレージ。

Images