JPH08272488A - 冷却装置 - Google Patents

冷却装置

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JPH08272488A
JPH08272488A JP7075012A JP7501295A JPH08272488A JP H08272488 A JPH08272488 A JP H08272488A JP 7075012 A JP7075012 A JP 7075012A JP 7501295 A JP7501295 A JP 7501295A JP H08272488 A JPH08272488 A JP H08272488A
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JP
Japan
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cooling
fan
fans
cooling fan
static pressure
Prior art date
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Pending
Application number
JP7075012A
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English (en)
Inventor
Hiroyasu Miyazaki
裕康 宮崎
Mitsuo Komiya
充男 小宮
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Hitachi Computer Electronics Co Ltd
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Computer Electronics Co Ltd
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、直並列に実装された冗長構成を持っ
た冷却系と、被冷却部とにより、冷却ファンの正常列と
異常列とを冷却列単位に静圧−風量特性動作点の差が小
さくなるように動作させ、被冷却部の局部的な温度上昇
を防ぐことを目的する。 【構成】冷却ファン3乃至6が冗長動作範囲内で異常と
なったとき(例えば冷却ファン3に異常発生)、異常と
なった冷却ファンが受け持つ冷却部列2の列と、正常な
ファンが受け持つ冷却部2の列との静圧−風量特性動作
点の差が小さくなるように、冷却制御部8が、異常とな
った冷却列に属するファン4のファン能力を高め、正常
な冷却列5、6のファン能力を低くするようにファンの
回転数を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子部品等の被冷却部
からの発熱を冷却する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、n個の冷却ファンを有する冷却装
置は、冷却ファンの冗長構成がn個のファンの中のm
(m<n)個未満に以上が発生した場合には、残りの正
常なファンの冷却能力を、正常なファンの個数に対応し
て上げる方式としていた。これらの公知例として特開平
3−269710号等が挙げられる。この方法では、残
りの正常なファンの能力を上げることによって、被冷却
部全体の冷却に必要な総風量を得ることは可能である。
【0003】また一方では、例えば特開平2−2547
97号公報記載には、冷却ファンと、印刷配線板等を列
を成して配した被冷却部間に、風量調節弁を配し、被冷
却部列毎に前述風量調節弁を調整する方法が開示されて
いる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来技術の方式では、
被冷却部全体の冷却に必要な総風量は正常時と同じにな
る。しかし、複数の冷却ファンが夫々被冷却部に形成す
る空気流路についての考慮がされていなかった。空気流
路とは、電子装置の筐体内において各冷却ファンが冷却
を受け持つ電子部品の配置領域であって、通常、各冷却
ファンの直上(又は、直下)の領域に形成される流路を
いう。ある冷却ファンに異常が発生すると異常冷却ファ
ンの配置領域とこれに隣接する正常冷却ファンの配置領
域の間に、冷却風の静圧差を生じ、異常冷却ファンの配
置領域に配される被冷却部に対して必要風量が得られな
かったり、また風量調節弁の制御ならびに構造が複雑に
なる等の問題がある。
【0005】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るための本発明の冷却装置は、電子部品複数個実装され
た架を複数の冷却ファンにより冷却する冷却装置におい
て、共通の電子部品を専ら冷却する複数の冷却ファンを
配置し、各冷却ファンを統合的に制御する冷却制御部を
設け、前記冷却制御部は、異常になった冷却ファンと共
通な電子部品の第1の配置領域の冷却を受け持つ他の正
常冷却ファンと、当該共通の電子部品に隣接する他の電
子部品が配置される他の第2の配置領域の冷却を受け持
つ正常冷却ファンとの回転数を制御し、第1の配置領域
の静圧−風量特性の動作点と、第2の配置領域の静圧−
風量特性動作点の差が小さくなるようにする。
【0006】
【作用】冷却制御部は、冷却ファンが正常な時は、被冷
却部である電子部品のジャンクション温度差が一定温度
以下になるように、前述の冷却制御部が前述のファンの
回転数を制御する。
【0007】冷却ファンに異常が発生したとき、異常と
なった冷却ファンが受け持つ空気流路の冷却風は、これ
に隣接する空気流路の冷却風に比べて、風量と静圧が小
さくなるように変化する。これにより、異常となった冷
却ファンが受け持つ空気流路とこれに隣接する空気流路
との間で圧力差が生じ、正常な冷却ファンが受け持つ空
気流路へ多くの風が流れるというアンバランスが発生す
る。したがって、この状態では、正常な冷却ファンが受
け持つの空気流路の冷却能力はさらに向上し、一方では
異常となった冷却ファンが受け持つ空気流路の冷却能力
は、さらに低下していくことになる。この現象は、異常
冷却ファンと正常冷却ファンとの距離が近ければ近い
程、また冷却ファン自身の冷却能力が高い程顕著に現わ
れる。
【0008】そこで、冷却ファンの正常時と異常時との
空気流路の静圧−風量特性を、あらかじめ求めておき、
冷却ファンに異常が発生したとき、静圧−風量特性動作
点の差が小さくなるように、冷却制御部が冷却ファンの
回転数を制御する。
【0009】つまり、異常冷却ファンと同じ配置領域を
担当する残りの正常冷却ファンは、冷却能力を高めるこ
とによって、静圧−風量特性動作点を上げ、また当該配
置領域に隣接する領域を担当する正常な冷却ファンは、
ファンの冷却能力を低くすることによって、静圧−風量
特性動作点を下げることにより、両者の動作点の差が小
さくし、各配置領域の冷却状態が均等に近づける。これ
により、局部的な温度上昇を防ぐことができる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面により
説明する。図1は、本発明の一実施例にかかる冷却装置
の全体構成を示す概念図である。図1において、1は冷
却ダクト、2は複数の発熱体であるLSIを実装するパ
ッケージ(被冷却部)、3、4、5、6は冷却ファン、
7は直流安定化電源、8は冷却制御部、9は給電ライン
部、10、11、12、13、14は監視線、15、1
6、17、18は制御線である。
【0011】ダクト1、2で形成される空間は遮閉板の
ようなもので2つの個別な空間に分けられているという
わけではないが、主に冷却ファン3、4が被冷却部の冷
却を受け持つ配置領域20と、主に冷却ファン5、6が
冷却を受け持つ配置領域30に分離して考えることがで
きる。空気流路は夫々の配置領域に形成されることにな
る。
【0012】冷却ダクト1内に収められた被冷却部2の
発熱は、各冷却ファン3乃至6を駆動して風を発生させ
て冷却される。安定化電源7は、各冷却ファンへの駆動
電力を与えるため、給電ライン部9で接続されている。
冷却制御部8は、冷却ファンを制御する部分で、制御線
10乃至13により各冷却ファン3乃至6の夫々の異常
を監視し、制御線15乃至18によって冷却ファン3乃
至6の夫々回転制御を行っている。制御線14は、直流
安定化電源7を冷却制御部8から冷却ファンの駆動制御
を行うためのものである。
【0013】まず、この冷却装置の正常動作について説
明する。
【0014】冷却制御部8は、制御線14を介して直流
安定化電源を立ち上げ給電ライン部9を介して冷却ファ
ン3乃至6を駆動する。冷却ファンが回転を始めた時、
冷却制御部8は監視線11乃至14を介して、ファンに
異常がないことを検出すると、各冷却ファンにより被冷
却部を通常通り冷却可能であると判断し、各冷却ファン
に対して同じ回転数で駆動するように制御する。ファン
の異常は、ファンへの通電状態により検出してもよい
し、風圧センサを設けて検出してもよい。また、冷却フ
ァンの回転数は電圧を制御して行う。
【0015】冷却制御部8にはマイクロプロセッサを持
ち、以降、内蔵のタイマーにより一定時間毎に監視線1
1乃至14を介してファンの異常を監視する。このとき
の冷却ファンの静圧−風量特性は、一定静圧、一定風量
で動作している。
【0016】次に、異常動作について説明する。
【0017】いま、冷却ファン3が異常になったとする
と、冷却制御部8は監視線10を介してファンの異常を
検出し、冷却ファン4の冷却能力を高めるように制御線
16を介して制御する。
【0018】配置領域20と30が全く分離された空間
であれば、配置領域30における冷却ファン5、6によ
る静圧−風量特性は図2の特性曲線20のようになり、
静圧P1、風量Q1として動作することになり、一方、
冷却20の静圧−風量特性は、冷却ファン3が異常なた
め、図2の特性曲線21となり、静圧P2、風量Q2と
して動作していることになるはずである。
【0019】しかし、両配置領域は完全に分割された領
域ではないため、この静圧P1とP2の圧力差、風量Q
1とQ2の差によって、冷却ファン3のすき間(異常に
よって回転していない)から入った風の一部が冷却ファ
ン5、6による空気流路に取り込まれ、冷却ファン3、
4による空気流路との差がさらに大きくなる。
【0020】冷却制御部8は、冷却ファン4の冷却能力
を図2の22のように、静圧P3、風量Q3となるよう
に高め、また冷却ファン5、6の冷却能力を低くし、同
じく図2の動作点23、静圧P3、風量Q3となるよう
に、制御線16、17、18を介して各冷却ファンの回
転数を制御する。
【0021】冷却制御装置8にる回転数の制御値は、配
置領域内の1つの冷却ファンが停止した場合に、他の冷
却ファンをどの程度の回転数にすれば目的の動作点の静
圧、風量となるか予め定めておいた値を用いる。
【0022】これにより、冷却ファン3、4が受け持つ
パッケージと冷却ファン5、6が受け持つパッケージが
含まれる空気流路では同じ圧力を得られるわけである。
尚、この場合は、理想状態として、圧力差が等しい動作
を述べたが、冷却ファンの能力をより同一に近い2点の
静圧−鵜量特性、動作点になるように、つまり、互いに
圧力P3、風量Q3に近づけることで、正常時と異常時
の冷却能力の差によるアンバランスを小さくすることが
できることは言うまでもない。
【0023】もし、冷却ファン3と4が異常になった場
合には、列としての冷却が不可能になるため、冷却制御
部8は制御線14を介して、直流安定化電源7を停止
し、冷却不可能な異常とする。
【0024】図3は電子計算機の実装例を示す図であ
る。架30内に複数のパッケージ2が縦列に実装されて
いる。冷却ファンはパッケージ2の上下に2つずつ配置
され、プッシュプル動作により上から冷却風を取り入
れ、下に排出する構成となっている。上側の冷却ファン
の上からは、ネットを有するカバーが取り付けられる。
【0025】このような構成において、右側の上下の冷
却ファンと左側の上下の冷却ファンにより、夫々空気流
路が架内に形成される。
【0026】図4および図5は、電子計算機の電源ユニ
ット50の実装例を示すものである。
【0027】図4は、冷却ファンの上下2つ積み重ねた
構成を示している。この積み重ねた冷却ファンユニット
が、電源ユニットの下側に配置され、下から上に向かっ
て冷却風を送風する。この場合も、右側の上下の冷却フ
ァンと左側の上下の冷却ファンにより、夫々空気流路が
架内に形成される。
【0028】図6および図7は、磁気ディスク60の実
装例を示すものである。図6は複数のディスクを架内に
配置する様子を示すものである。ディスクの前後にカバ
ー61、62を被せて(カバー62は図の裏側となるた
め図示されていないが、カバー61と同一物である)、
冷却ファンを前後に配置したものである。この場合も、
前後の一対の冷却ファンにより、夫々空気流路が架内に
形成される。
【0029】このように、各空気流路の一対に設けられ
た冷却ファンの一方に異常が発生した場合に、他方の正
常冷却ファンと隣接する空気流路を担当する冷却ファン
とを冷却制御装置により制御し、各配置領域の冷却能力
の差によるアンバランスを小さくすることができる。
【0030】尚、上記実施例においは、各配置領域に対
して、2つの冷却ファンを配した例を示したが、3個以
上とすることもできる。
【0031】
【発明の効果】本発明によれば、電子部品等の被冷却部
からの発熱を冷却する冷却ファンを直並列に実装して冷
却を行う冷却装置であって、異常になったファンが受け
持つ配置領域の静圧−風量特性動作点と隣接する配置領
域の静圧−風量特性動作点の差が小さくなるようにファ
ンの回転数を制御することにより、ファン異常時におけ
る被冷却部列での冷却能力差(アンバランス)を小さく
して、被冷却部の局部的な温度上昇を防ぐ効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を説明するための構成図であ
る。
【図2】本発明の一実施例の説明するための冷却特性
(静圧−風量特性)図である。
【図3】電子計算機の冷却ファンの実装例を示す図であ
る。
【図4】電源ユニットに適用されるファンユニットを示
す図である。
【図5】電源ユニットとファンユニットの架への実装例
を示す図である。
【図6】磁気ディスクの架への実装例を示す図である。
【図7】冷却ファンを架に実装した例を示す図である。
【符号の説明】
1・・・冷却用ダクト 2・・・被冷却部 3、
4、5、6・・・冷却ファン 7・・・直流安定化電源 8・・・冷却制御部 9・・
・給電ライン

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電子部品複数個実装された架を複数の冷却
    ファンにより冷却する冷却装置において、 共通の電子部品を専ら冷却する複数の冷却ファンを配置
    し、各冷却ファンを統合的に制御する冷却制御部を設
    け、 前期冷却制御部は、異常になった冷却ファンと共通な電
    子部品の第1の配置領域の冷却を受け持つ他の正常冷却
    ファンと、当該共通の電子部品に隣接する他の電子部品
    が配置される他の第2の配置領域の冷却を受け持つ正常
    冷却ファンとの回転数を制御し、第1の配置領域の静圧
    −風量特性の動作点と、第2の配置領域の静圧−風量特
    性動作点の差が小さくなるようにすることを特徴とする
    冷却装置。
  2. 【請求項2】請求項1において、前記電子部品は複数の
    LSIを実装した複数のパッケージであって、夫々のパ
    ッケージが互いに主面を向き合わせて並行に前記架に実
    装され、各パッケージの共通の第1の側面から反対側側
    面に向けて並列かつ縦列に配置された冷却ファンにより
    冷却風を送風することを特徴とする冷却装置。
  3. 【請求項3】請求項1において、前記電子部品の各配置
    領域には夫々2つの冷却ファンが配置され、かつ積み重
    ねて配置されていることを特徴とする冷却装置。
  4. 【請求項4】請求項1において、前記冷却制御部は第1
    の配置領域の静圧−風量特性の動作点と、第2の配置領
    域の静圧−風量特性動作点の差が小さくなるような正常
    冷却ファンの夫々の回転数を予め保持し、冷却ファンに
    異常発生時には該保持している回転数で各冷却ファンを
    制御することを特徴とする冷却装置。
JP7075012A 1995-03-31 1995-03-31 冷却装置 Pending JPH08272488A (ja)

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JP7075012A JPH08272488A (ja) 1995-03-31 1995-03-31 冷却装置

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JP7075012A JPH08272488A (ja) 1995-03-31 1995-03-31 冷却装置

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JPH08272488A true JPH08272488A (ja) 1996-10-18

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ID=13563857

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JP7075012A Pending JPH08272488A (ja) 1995-03-31 1995-03-31 冷却装置

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JP (1) JPH08272488A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111022365A (zh) * 2019-11-29 2020-04-17 苏州浪潮智能科技有限公司 应对风扇转子故障的调速方法、系统、终端及存储介质

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111022365A (zh) * 2019-11-29 2020-04-17 苏州浪潮智能科技有限公司 应对风扇转子故障的调速方法、系统、终端及存储介质

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040302