JPH09146660A

JPH09146660A - 外部記憶装置の冷却構造

Info

Publication number: JPH09146660A
Application number: JP7300029A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Yano; 弘矢野
Original assignee: PFU Ltd
Current assignee: PFU Ltd
Priority date: 1995-11-17
Filing date: 1995-11-17
Publication date: 1997-06-06
Anticipated expiration: 2015-11-17
Also published as: JP3072039B2

Abstract

(57)【要約】【課題】外部記憶装置の冷却構造に関し、容積の増大を
招くことなく、効率的に外部記憶ユニットの冷却を行う
ことを目的とする。【解決手段】筐体１内の収納スペース１０内に、制御基
板２０搭載面を同一方向に向けて複数の外部記憶ユニッ
ト２、２・・を収納し、冷却ファン３により強制導入さ
れる冷却風により各外部記憶ユニット２を冷却する外部
記憶装置であって、冷却ファン３の直下流の収納スペー
ス１０には、収納スペース１０形成領域の全域に渡って
横断するダクト１１の底壁に開設された通風開口４から
冷却風が供給され、かつ、当該収納スペース１０に収納
される外部記憶ユニット２間には、外部記憶ユニット２
間の間隙を制御基板２０搭載面側で狭く、隣接する他の
外部記憶ユニット２の対向壁面側で広く区画する仕切壁
５を立設して構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、外部記憶装置の冷却構
造に関するものである。近年のコンピュータ等の情報処
理装置では、少しでも多くの外部記憶容量を顧客に提供
するために、高発熱である大容量外部記憶装置を数多く
実装するようになったが、一方、その冷却技術として
は、強制空冷が一般的である。

【０００２】しかし、強制空冷での冷却技術において
は、少しでも多くの風量を発熱体に導くことが必要であ
り、そのためには多くのファンを実装しなければならな
いが、小／中型の情報処理装置では、実装スペースにも
制限があり、実装できるファンの数も自ずと制限され
る。

【０００３】このような事情の下、高発熱体である大容
量外部記憶装置を効率よく冷却するための冷却構造が求
められている。

【０００４】

【従来の技術】外部記憶装置の従来例を図７に示す。こ
の従来例において、外部記憶装置は筐体１内に複数のデ
ィスクエンクロージャ（外部記憶ユニット２、２・・）
を収納して形成され、筐体１の天井、および底壁には、
筐体１内に冷却風を強制導入するための冷却ファン３が
取り付けられる。

【０００５】側壁部に制御基板２０を有する外部記憶ユ
ニット２は、複数段（図示の例では２段）で筐体１内に
収納され、天井部から強制導入された冷却風は、先ず、
上段の外部記憶ユニット２を冷却した後、下段に送り込
まれ、下段の各外部記憶ユニット２を冷却する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
例においては、以下の欠点を有する。すなわち、一般に
冷却ファン３による冷却能力は、冷却ファン３の容積に
ほぼ比例するために、外部記憶装置に収納する該記憶ユ
ニット２の数が多くなって発熱量が多量になると、冷却
ファン３を大きくする必要が生じ、装置全体の容積が大
きくなってしまう。

【０００７】また、冷却ファン３の中心部には駆動モー
タが配置されるために、冷却ファン３の直下における冷
却風の風量は、冷却ファン３の中心部において低くな
り、当該位置に配置される外部記憶ユニット２の冷却効
率が著しく低下し、完全な冷却が行われないことがあ
る。かかる問題点を解消するためには冷却ファン３の容
量を大きくするが必要であるが、この場合には、他の領
域への冷却風量も過大になり、ロスが大きくなる上に、
全体の容積も大きくなってしまう。

【０００８】本発明は、以上の欠点を解消すべくなされ
たもので、容積の増大を招くことなく、効率的に外部記
憶ユニットの冷却が可能な外部記憶装置の冷却構造を提
供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】ディスクエンクロージャ
をはじめとする外部記憶ユニット２は、一般的にケーシ
ング内に収納した記憶媒体を内蔵のモータ等の駆動手段
により高速回転させるように構成されるもので、外部記
憶ユニット２の発熱源は、これらスピンドル回転用、あ
るいはシーク用モータ等の駆動手段であると考えられ
る。

【００１０】一方、側壁部に制御基板２０を配置した外
部記憶ユニット２においては、制御基板２０への熱集中
を避けるために、反対面を放熱面とする熱設計が一般に
行われており、当該放熱面の効率的な冷却が全体の冷却
効率を向上させることに寄与することとなる。

【００１１】本発明は、かかる外部記憶ユニット２の特
殊性に着目してなされたもので、外部記憶ユニット２の
実質的に放熱面として機能している部位への冷却風量を
相対的に増加させることにより、容積の増加を招くこと
なく効率的な冷却を行うものである。

【００１２】すなわち、本発明における外部記憶装置の
冷却構造は、筐体１内の収納スペース１０内に、制御基
板２０搭載面を同一方向に向けて複数の外部記憶ユニッ
ト２、２・・を収納し、冷却ファン３により強制導入さ
れる冷却風により各外部記憶ユニット２を冷却する外部
記憶装置であって、冷却ファン３の直下流の収納スペー
ス１０には、収納スペース１０形成領域の全域に渡って
横断するダクト１１の底壁に開設された通風開口４から
冷却風が供給され、かつ、当該収納スペース１０に収納
される外部記憶ユニット２間には、外部記憶ユニット２
間の間隙を制御基板２０搭載面側で狭く、隣接する他の
外部記憶ユニット２の対向壁面側で広く区画する仕切壁
５を立設して構成される。

【００１３】かかる構成において、図２に示すように、
冷却ファン３からの冷却風は、ダクト１１により均一化
されて冷却ファン３の直下に位置する収納スペース１０
に供給される。

【００１４】一方、収納スペース１０を仕切る仕切壁５
は制御基板２０搭載面側に偏った位置に設置されている
ために、仕切壁５と制御基板２０とにより形成される風
路１２’は、仕切壁５と隣接する他の外部記憶ユニット
２の対向側壁により形成される風路１２よりも狭く、圧
損が高いために、冷却風は外部記憶ユニット２の制御基
板２０搭載面の対向側壁側で多く流れるために、当該部
位が優先的に冷却される。

【００１５】ダクト１１から上述した収納スペース１０
内への冷却風の供給は、ダクト１１の底壁の適宜位置に
通風開口４を開設しておけば足りるが、請求項２記載の
ように、通風開口４を、ダクト１１の底壁の、外部記憶
ユニット２間の間隙に平面視において重合する位置に設
定すると、より圧損の少ない状態で各区画に冷却風を送
り込むことが可能になる。

【００１６】さらに、請求項３、４記載の発明におい
て、冷却ファン３の直下流の収納スペース１０内に配置
される外部記憶ユニット２の他の効率的な冷却構造が示
される。すなわち、請求項３記載の発明において、外部
記憶装置の冷却構造は、筐体１内の収納スペース１０内
に、制御基板２０搭載面を同一方向に向けて複数の外部
記憶ユニット２を収納し、冷却ファン３により強制導入
される冷却風により各外部記憶ユニット２を冷却する外
部記憶装置であって、冷却ファン３の直下流の収納スペ
ース１０に収納される外部記憶ユニット２間には、外部
記憶ユニット２間の間隙を制御基板２０搭載面側で狭
く、隣接する他の外部記憶ユニット２の対向壁面側で広
く区画する仕切壁５が立設され、かつ、当該収納スペー
ス１０内の仕切壁５の端部からは、冷却ファン３からの
冷却風を各区画内に強制導入するガイド部５０を冷却フ
ァン３の直下位置まで延設して構成される。

【００１７】かかる構成の下、冷却ファン３から吹き出
される冷却風は、図３（ａ）に示すように、ダクト１１
を経由することなく直ちにガイド部５０により各区画内
に導かれるために、圧損をより低下させることが可能に
なる。また、図３（ｂ）に示す請求項４記載の発明にお
いて、冷却ファン３からの冷却風は、同様に整流部６に
よりが各区画内に導かれることから、圧損の低下が図ら
れる。

【００１８】以上、請求項１ないし４において、筐体１
内に１段の収納スペース１０が配置される場合、あるい
は多段の収納スペース１０が配置される場合において、
冷却ファン３の直下流に位置する収納スペース１０内に
おける外部記憶ユニット２の効率的な冷却構造が提供さ
れたのに対し、請求項５ないし９においては、外部記憶
ユニット２が多段に配置される場合の、各段における外
部記憶ユニット２の効率的な冷却構造が示される。

【００１９】すなわち、請求項５記載の発明において、
段間の仕切部には、下流側の収納スペース１０内に配置
される外部記憶ユニット２間の間隙に平面視において重
合する通風開口４が開設されるとともに、各収納スペー
ス１０に収納される外部記憶ユニット２間には、外部記
憶ユニット２間の間隙を制御基板２０搭載面側で狭く、
隣接する他の外部記憶ユニット２の対向壁面側で広く区
画する仕切壁５が立設される。

【００２０】かかる構成において、上流側からの冷却風
は、下流側に送り込まれる際に、上述したと同様に、風
路１２、１２’の幅寸法の違いから、制御基板２０搭載
面側では冷却風量が少なく、隣接する他の区画では風量
が多くなるために、外部記憶ユニット２の発熱面が優先
的に冷却されることとなる。

【００２１】また、請求項６記載の発明のように、通風
開口４の周縁に、各区画内に冷却風を導くガイドプレー
ト４０を形成した場合には、圧損の低下が図られる。ま
た、請求項７記載の発明において、筐体１内には、最上
流の収納スペース１０を貫通し、下流側の収納スペース
１０に冷却風を送風する貫通送風路７が形成される。請
求項７記載の発明は、外部記憶ユニット２を筐体１内に
多段に収納する場合に、上流側を冷却した冷却風は、上
流側の各外部記憶ユニット２を冷却することにより暖気
となって下流側に供給されるために、下流側での冷却効
率が著しく低下することに対処すべくなされたもので、
貫通送風路７を設けることにより、図４、図５に示すよ
うに、下流側にも直接冷気が供給可能となるために、冷
却能力的に制限されていた外部記憶ユニット２の搭載段
数の制限が緩和され、より実装密度の高い外部記憶装置
の構成が可能になる。

【００２２】かかる構成は、多段の収納スペース１０内
に複数の外部記憶ユニット２を収納する場合に有効な冷
却構造であり、少なくとも、請求項８に記載されるよう
に、筐体１内の収納スペース１０内に、複数の外部記憶
ユニット２を多段に収納し、冷却ファン３により強制導
入される冷却風により各外部記憶ユニット２を冷却する
外部記憶装置であって、筐体１内には、最上流の収納ス
ペース１０を貫通し、下流側の収納スペース１０に冷却
風を送風する貫通送風路７が形成されるだけで足りる。

【００２３】また、この場合、請求項９に記載されるよ
うに、貫通送風路７により冷却風が送られる収納スペー
ス１０に対して上流側の収納スペース１０に、冷却風を
筐体１外部に排気する排気口８を設けると、下流側の収
納スペース１０内への暖気の混入が完全に防止でき、よ
り冷却効率の向上が図られる。

【００２４】請求項１０、１１記載の発明において、外
部記憶装置内の各外部記憶ユニット２のディスクアクセ
ス頻度の違いに配慮した冷却構造が提供される。すなわ
ち、請求項１０記載の発明において、図６（ａ）に示す
ように、冷却風風路の上流側には、ディスクアクセスの
頻繁な外部記憶ユニット２に向けて冷却風を導くガイド
９が形成される。

【００２５】ガイド９により、冷却風はディスクアクセ
スの頻繁な外部記憶ユニット２’に優先的に導かれるた
めに、頻繁なディスクアクセスのために他の外部記憶ユ
ニット２に比して発熱量の高いものが優先的に導かれ、
冷却風の有効利用が図られる。

【００２６】また、請求項１１記載の発明において、冷
却ファン３の装着位置を変更することによりディスクア
クセスの頻繁な外部記憶ユニット２の優先的な冷却が行
われる。すなわち、冷却ファン３から送り出される冷却
風量は、駆動モータが配置される中心部では小さく、回
転翼直下では大きいために、回転翼直下にディスクアク
セスの頻繁な外部記憶ユニット２を配置することにより
優先的な冷却が可能になる。

【００２７】

【発明の実施の形態】図１に示すように、外部記憶装置
は、筐体１内に複数の外部記憶ユニット２、２・・を収
納して形成される。筐体１の天井面および底壁には、上
方から筐体１内に強制導入した冷却風を、下方に強制排
気するいわゆるプッシュ−プル仕様の冷却ファン３、３
が装着される。

【００２８】また、筐体１内に均等に冷却風が供給され
るように、筐体１内の上方の冷却ファン３の直下、およ
び下方の冷却ファン３の直上には、ダクト１１が形成さ
れる。

【００２９】さらに、筐体１内は、棚１３により２段の
収納スペース１０、１０に区画されており、棚１３に
は、図示しない記憶媒体、および記憶媒体の回転用モー
タ、さらにはシーク用モータ等を内蔵して形成され、側
壁部に、これらの動作を制御するための制御基板２０を
配置した外部記憶ユニット２が、制御基板２０を同一方
向に向けた状態で載置、保持される。

【００３０】なお、図示の形態においては、４個ずつの
外部記憶ユニット２を２段に配列した場合が示されてい
るが、各段の個数、および段数が適宜変更可能である。
さらに、上下段の中間には、上段からの冷却風が均等に
下段に供給されるように、段間ダクト１４が形成される
が、均等な冷却風の供給が可能な場合は設けなくてもよ
い。

【００３１】上述した各収納スペース１０の天井壁、す
なわち、ダクト１１、および段間ダクト１４の底壁には
通風開口４が開設される。通風開口４は、図１（ｂ）に
おいてハッチングを施して示すように、下流側、すなわ
ち、冷却ファン３直下のダクト１１底壁では、上段の収
納スペース１０、上下段の中間のダクト１１底壁では、
下段の収納スペース１０内での外部記憶ユニット２の間
隙部に対応するように開設される。

【００３２】５は各収納スペース１０内を仕切る仕切壁
であり、収納スペース１０の天井壁から垂下される。仕
切壁５は、外部記憶ユニット２、２間の間隙部を仕切る
もので、隣接する外部記憶ユニット２のうち、制御基板
２０搭載面側に偏って配置されている。

【００３３】したがってこの実施の形態において、上方
から送風される冷却風は、先ず、上部のダクト１１によ
り均一化されて通風開口４から上部の収納スペース１０
内に供給される。通風開口４から上部の収納スペース１
０に送風される冷却風は、仕切壁５により、制御基板２
０搭載面側の風路１２’と隣接する他の外部記憶ユニッ
ト２側の風路１２に分岐されるが、制御基板２０側の風
路１２’は狭いために抵抗が大きく、冷却風は幅の広い
他の外部記憶ユニット２側の風路１２に多く流れ込み、
該他の外部記憶ユニット２の制御基板２０搭載面と対向
する壁面を冷却する。なお、冷却風の流れは、図中に矢
印を付して示されている。

【００３４】このようにして上段の収納スペース１０内
の外部記憶ユニット２を冷却した冷却風は、棚１３に開
設した図示しない通風口を経由して段間ダクト１４内に
至り、さらに、段間ダクト１４の底壁、すなわち、下段
の収納スペース１０の天井壁に開設した通風開口４から
下段の収納スペース１０に供給された後、上述した上段
の収納スペース１０と同様に、風路１２、１２’に分岐
されて外部記憶ユニット２を冷却し、下部の冷却ファン
３により筐体１外に強制排気される。

【００３５】なお、図２（ａ）において、通風開口４
は、天井壁に穴明け加工を施して形成されていたが、こ
のほかに、図２（ｂ）に示すように、ガイドプレート４
０を形成すると、圧損が減少するために、冷却効率をよ
り向上させることができる。

【００３６】図３（ａ）に上述した実施の形態におけ
る、最上段の構成の変形例を示す。なお、以下の説明に
おいて、上述した実施の形態において説明したものと同
一の構成要素は、図中に同一符号を付して説明を省略す
る。

【００３７】この変形例において、冷却ファン３の直下
の収納スペース１０に配置される複数の外部記憶ユニッ
ト２、２・・は、上述した実施の形態と同様に、仕切壁
５により仕切られて、制御基板２０搭載面側で狭く、対
向壁面側で広い風路１２、１２’が形成される。

【００３８】これら仕切壁５には、先端が冷却ファン３
の直下位置に至るガイド部５０が延設されており、冷却
ファン３からの冷却風は直ちに仕切壁５による各区画に
導かれる。また、外部記憶ユニット２の上流側の端部に
は、分岐部材２１が配置されており、区画内に導かれた
冷却風が圧損を受けることなく各風路１２、１２’に分
岐される。

【００３９】図３（ｂ）にさらに他の変形例を示す。こ
の変形例において、収納スペース１０の最外壁は冷却フ
ァン３を周縁にまで至っており、さらに、外部記憶ユニ
ット２の上流側端部には、整流部６が配置される。整流
部６は、先端が冷却ファン３の冷却風送風域の直下にま
で至り、かつ、側壁が圧損低下のために曲面状をなすブ
ロック体であり、相互の寸法関係は、ａ2＞ａ1＞ａ3、
ｂ2＞ｂ1、ｃ2＞ｃ1とされている。

【００４０】図４に本発明の他の実施の形態を示す。こ
の実施の形態において、筐体１内には２段の収納スペー
ス１０、１０が形成されており、最上段の収納スペース
１０にはダクト１１を介して冷却風が供給される。

【００４１】また、最上段の収納スペース１０には、ダ
クト１１内の冷却風を下段の収納スペース１０に直接導
くための貫通送風路７が設けられるとともに、上段の収
納スペース１０の下方には、上段の収納スペース１０内
の各外部記憶ユニット２を冷却して暖気となった冷却風
を筐体１外に排気するための排気口８が設けられる。

【００４２】したがってこの実施の形態において、上下
段の収納スペース１０には、各々冷気が送風されるため
に、各段での均等な冷却効率が達成可能となる。なお、
図４においては上下２段の収納スペース１０を形成する
場合が示されているが、より多段に形成することももち
ろん可能であり、この場合、各段に対して貫通送風路７
を別途形成することも可能であるが、図５に示すよう
に、２段ないし３段を単位として、貫通送風路７を形成
してもよい。

【００４３】図６に本発明の第３の実施の形態を示す。
この実施の形態は、ディスクアクセス頻度が異なる複数
の外部記憶ユニット２を収納する場合に有効な冷却構造
を示すもので、ダクト１１内には、冷却風をディスクア
クセスの頻繁な外部記憶ユニット２’、例えば、システ
ムファイル格納ディスクに導くためのガイド９が形成さ
れる。

【００４４】したがってこの実施の形態において、冷却
風は優先的に他の外部記憶ユニット２よりも発熱量の大
きな外部記憶ユニット２’に向けて送られるために、全
体的に効率の良い冷却がなされる。

【００４５】この場合、図６（ｂ）に示すように、冷却
ファン３の取付位置を、風量が最大となる領域がターゲ
ットとなる外部記憶ユニット２の直上になるように設定
してもよく、さらに、かかる目的を達成するために、冷
却ファン３の取付位置を発熱量の分布に応じて変更可能
にしておくこともできる。

【００４６】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
によれば、冷却風を有効に利用することができるので、
容積の増加を伴うことなく、効率的な冷却が可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を示す図で、（ａ）は全体図、（ｂ）
（ａ）のＢ方向矢視図である。

【図２】図１の要部断面図で、（ａ）は図１（ｂ）のＡ
−Ａ線断面図、（ｂ）はその変形例を示す断面図であ
る。

【図３】図２の変形例を示す図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態を示す図である。

【図５】図４の変形例を示す図である。

【図６】本発明の第３の実施の形態を示す図である。

【図７】従来例を示す図である。

【符号の説明】

１筐体１０収納スペース１１ダクト２外部記憶ユニット２０制御基板３冷却ファン４通風開口４０ガイドプレート５仕切壁５０ガイド部６整流部７貫通送風路８排気口９ガイド

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】筐体内の収納スペース内に、制御基板搭載
面を同一方向に向けて複数の外部記憶ユニットを収納
し、冷却ファンにより強制導入される冷却風により各外
部記憶ユニットを冷却する外部記憶装置であって、冷却ファンの直下流の収納スペースには、収納スペース
形成領域の全域に渡って横断するダクトの底壁に開設さ
れた通風開口から冷却風が供給され、かつ、当該収納スペースに収納される外部記憶ユニット
間には、外部記憶ユニット間の間隙を制御基板搭載面側
で狭く、隣接する他の外部記憶ユニットの対向壁面側で
広く区画する仕切壁が立設される外部記憶装置の冷却構
造。
【請求項２】前記通風開口は、外部記憶ユニット間の間
隙に平面視において重合する位置に開設される請求項１
記載の外部記憶装置の冷却構造。
【請求項３】筐体内の収納スペース内に、制御基板搭載
面を同一方向に向けて複数の外部記憶ユニットを収納
し、冷却ファンにより強制導入される冷却風により各外
部記憶ユニットを冷却する外部記憶装置であって、冷却ファンの直下流の収納スペースに収納される外部記
憶ユニット間には、外部記憶ユニット間の間隙を制御基
板搭載面側で狭く、隣接する他の外部記憶ユニットの対
向壁面側で広く区画する仕切壁が立設され、かつ、当該収納スペース内の仕切壁の端部からは、冷却
ファンからの冷却風を各区画内に強制導入するガイド部
が冷却ファンの直下位置まで延設される外部記憶装置の
冷却構造。
【請求項４】筐体内の収納スペース内に、制御基板搭載
面を同一方向に向けて複数の外部記憶ユニットを収納
し、冷却ファンにより強制導入される冷却風により各外
部記憶ユニットを冷却する外部記憶装置であって、冷却ファンの直下流の収納スペースに収納される外部記
憶ユニット間には、外部記憶ユニット間の間隙を制御基
板搭載面側で狭く、隣接する他の外部記憶ユニットの対
向壁面側で広く区画する仕切壁が立設され、かつ、前記外部記憶ユニットの上流側端部には、先端が
冷却ファンの送風領域に配置され、冷却ファンからの冷
却風を各区画内に導く整流部が配置される外部記憶装置
の冷却構造。
【請求項５】前記収納スペースは、筐体内に多段に形成
され、段間の仕切部には、下流側の収納スペース内に配置され
る外部記憶ユニット間の間隙に平面視において重合する
通風開口が開設されるとともに、各収納スペースに収納される外部記憶ユニット間には、
外部記憶ユニット間の間隙を制御基板搭載面側で狭く、
隣接する他の外部記憶ユニットの対向壁面側で広く区画
する仕切壁が立設される請求項１ないし４のいずれかに
記載の外部記憶装置の冷却構造。
【請求項６】前記通風開口の周縁には、各区画内に冷却
風を導くガイドプレートが突設される請求項１または５
記載の外部記憶装置の冷却構造。
【請求項７】前記筐体内には、最上流の収納スペースを
貫通し、下流側の収納スペースに冷却風を送風する貫通
送風路が形成される請求項５又は６記載の外部記憶装置
の冷却構造。
【請求項８】筐体内の収納スペース内に、複数の外部記
憶ユニットを多段に収納し、冷却ファンにより強制導入
される冷却風により各外部記憶ユニットを冷却する外部
記憶装置であって、筐体内には、最上流の収納スペースを貫通し、下流側の
収納スペースに冷却風を送風する貫通送風路が形成され
る外部記憶装置の冷却構造。
【請求項９】前記貫通送風路により冷却風が送られる収
納スペースに対して上流側の収納スペースには、冷却風
を筐体外部に排気する排気口が設けられる請求項７また
は８記載の外部記憶装置の冷却構造。
【請求項１０】ディスクアクセス頻度の異なる複数の外
部記憶ユニットを筐体内に収納した外部記憶装置におい
て、冷却風風路の上流側には、ディスクアクセスの頻繁な外
部記憶ユニットに向けて冷却風を導くガイドが形成され
る外部記憶装置の冷却構造。
【請求項１１】ディスクアクセス頻度の異なる複数の外
部記憶ユニットを筐体内に収納した外部記憶装置におい
て、ディスクアクセスの頻繁な外部記憶ユニットへの供給風
量が最大となる位置に冷却ファンを配置した外部記憶装
置の冷却構造。