WO2010064299A1 - 演算処理装置 - Google Patents

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WO2010064299A1
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unit
box
fan
air
cooling
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昌太郎 木村
臼井　正彦
淳一 船津
Original Assignee
株式会社日立製作所
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20709—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for server racks or cabinets; for data centers, e.g. 19-inch computer racks
    • H05K7/20718—Forced ventilation of a gaseous coolant
    • H05K7/20727—Forced ventilation of a gaseous coolant within server blades for removing heat from heat source
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16—Constructional details or arrangements
    • G06F1/20—Cooling means

Definitions

  • the present invention relates to an arithmetic processing unit having an air cooling mechanism using a cooling fan.
  • Natural cooling is an old cooling method that can be realized with a simple mechanism, but has little cooling effect.
  • Forced cooling is a method in which wind is generated by the rotation of the fan and the cooling effect is enhanced, but the mechanism becomes complicated as much as the fan is required.
  • a forced air cooling method using a fan is generally used.
  • These arithmetic processing devices can be equipped with a plurality of arithmetic units and input / output units to be cooled, each having a heating element built therein, and have a plurality of fan boxes for cooling them.
  • a general structure is such that a blade portion is disposed on the front surface of the housing, and an input / output portion and a fan box are disposed in parallel on the rear surface of the housing.
  • a cooling method external fresh air is applied to a blade part having a built-in heating element, and the cooling air discharged by cooling the blade part is applied to the input / output part and exhausted from the fan box.
  • the cooling air flowing in the blade server flows while taking heat from the heating element on the flow path, so that the air temperature gradually increases due to the heat. Therefore, a cooling effect is high in a blade portion to which fresh air is applied, and a cooling effect is reduced in an input / output portion to which cooling air that has been heated to remove heat from the blade portion is applied. In recent years, the amount of heat generated at the input / output section tends to increase, and it is difficult to cool by the conventional methods.
  • a method of cooling the cooling target by adding a fan in the vicinity of the cooling target can be considered, but in that case, there are problems such as securing an area for installing the fan and increasing costs. Newly occurs.
  • each cooling object is provided with a ventilation hole for introducing fresh air and a fan box having a plurality of intake ports.
  • the apparatus has a plurality of flow paths from the air inlet to the fan box, and the cooling target is arranged on each flow path, thereby improving the cooling effect of the cooling target that does not face the intake surface of the fan box.
  • the fan box is provided with the second air inlet at the wall surface upstream of the built-in fan in addition to the front air inlet.
  • Exhaust cutout and exhaust cutout aligned with the second air inlet of the fan box in a unit box having a heating element inside such as an input / output unit arranged adjacent to the top, bottom or side of the fan box Provide a notch for intake that is located more rearward.
  • the intake notch communicates with an air duct that opens to the front of the apparatus and reaches the unit box.
  • the fan of the fan box simultaneously discharges the cooling air flowing into the first air inlet through the arithmetic unit and the cooling air flowing into the second air inlet through the input / output unit from the exhaust port. In this way, both the arithmetic unit positioned in front of the apparatus and the unit box disposed above or below the fan box at the rear of the apparatus are cooled with fresh air.
  • Air ducts can be provided on both the left and right sides of the computing unit.
  • the intake notch is preferably provided on the side wall of the unit box.
  • unit boxes When unit boxes are arranged in a plurality of layers vertically, unit boxes other than the unit box arranged farthest from the fan box have notches aligned with the exhaust notches of adjacent unit boxes. With such a structure, cooling air from a plurality of unit boxes can be exhausted from a common fan box. At this time, it is preferable that the positions of the exhaust cutouts of the unit boxes arranged in a plurality of layers above and below are linearly aligned in the vertical direction.
  • means such as a shutter for adjusting the opening area may be provided in the opening disposed on the front surface of the air duct.
  • the present invention it is possible to efficiently cool the cooling object arranged on the side of the fan box together with the cooling object arranged in front of the fan box. Further, there is no problem of cost increase and area securing due to the addition of a new fan or fan box to the apparatus.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an example of a fan box.
  • FIG. 3 is a schematic sectional view of an input / output unit and a fan box.
  • the cross-sectional schematic diagram which shows the other example of the server apparatus provided with the cooling mechanism by this invention.
  • FIG. 7 is a top view of FIG. 6.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of FIG. 6.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a server device (arithmetic processing device) 1 provided with a cooling mechanism of the present invention.
  • the flow path of the cooling air provided in the housing is defined as a ventilation hole.
  • a notch or a hole provided for each module mounted on the apparatus to pass cooling air is defined as a notch.
  • only a fan box with a built-in fan is defined as an intake or exhaust port.
  • the server device 1 is provided with a calculation unit 2 that is a cooling target on the front side.
  • the rear side has a structure in which an input / output unit 3 as a unit box that has a heating element inside and is a cooling target, and a cooling fan box 4 is arranged in parallel below the input / output unit 3.
  • a backplane 20 having connectors on the front and back sides is arranged between the front-side arithmetic unit 2 and the rear-side input / output unit 3 and the fan box 4, and the arithmetic unit 2 and the input / output unit 3 are connected via the backplane 20. Electrically connected.
  • An opening for ventilation is provided in a region adjacent to the fan box 4 of the backplane 20.
  • the fan box 4 may be a vent hole provided with a fan.
  • the server device 1 includes a ventilation hole 5 for introducing air into the input / output unit 3 in the housing.
  • the ventilation hole 5 has a duct structure.
  • the computing unit 2 has a structure in which cooling air can flow inside.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of the input / output unit.
  • the input / output unit 3 includes a heating element 8 inside. Moreover, it has the notch 6 for the air supply for taking in an inside, and the notch 7 for exhaust_gas
  • the air supply notch 6 is in contact with a ventilation hole 5 provided in the casing, and fresh air taken from the front of the casing is supplied from the air supply notch 6 to the input / output unit 3 through the ventilation hole 5.
  • the air supply notch 6 is provided at a position on the back side of the heating element 8, and the exhaust notch 7 is provided at a position on the front side of the heating element 8. Accordingly, the cooling air flows from the back side to the front side inside the input / output unit 3 to cool the heating element 8.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an example of a fan box.
  • the fan box 4 has a front intake port 9 on the front surface and an exhaust port 10 on the back surface, and is provided with a fan 11 inside, and sends out cooling air sucked from the intake port through the discharge port as indicated by an arrow. To do. Although the figure shows an example in which two fans are arranged in series, the number of fans may be one. Further, a side air inlet 12 is provided on the upper wall of the fan box 4 as a second air inlet for sucking out exhaust from the input / output unit 3 at a position closer to the front air inlet 9 than the fan 11. .
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the input / output unit and the fan box.
  • the input / output unit 3 and the fan box 4 are provided on the back side of the backplane 20.
  • the sheet metal 13 is provided with a ventilation hole 14 so that the exhaust notch 7 of the input / output unit 3 and the side air inlet 12 of the fan box 4 are connected.
  • the exhaust notch 7 of the input / output unit 3, the side air inlet 12 of the fan box 4, and the ventilation hole 14 of the sheet metal 13 are provided to be aligned, and these also provide efficient wind from the input / output unit 3.
  • the computing unit 2 of FIG. 1 that is the object of cooling has an opening through which a sufficient amount of cooling air flows, with the front surface as the inlet and the rear surface adjacent to the fan box 4 as the outlet. Therefore, fresh air having a low temperature is introduced from the front surface of the computing unit 2 by the fan box 4 disposed on the back surface of the computing unit 2.
  • the fresh air flows from the front to the rear as indicated by the arrows in FIG. 1 to cool the internal heating element, and then passes through the opening provided in the backplane 20 to the front.
  • the air enters the fan box 4 from the air inlet 9 and is exhausted out of the apparatus by the fan 11.
  • the input / output unit 3 located on the back side of the apparatus has an opening on the front side of the apparatus, and the intake temperature taken in from the vent hole 5 provided separately from the section where the calculation unit 2 is disposed.
  • Fresh air flows from the air supply notch 6.
  • the fresh air flows from the rear side to the front side of the apparatus as shown by arrows in FIGS. 1, 2, and 4, cools the internal heating element, and then is positioned at the exhaust notch 7.
  • the air flows into the front of the fan 11 from the side air inlet 12 of the combined fan box 4 and is exhausted out of the apparatus by the fan 11.
  • the cooling air whose temperature has been increased by cooling the computing unit 2 does not flow into the input / output unit 3, and fresh air flows in as cooling air in the same manner as the computing unit 2. It becomes possible to cool.
  • the fan box 4 sucks the exhaust from the calculation unit 2 from the front intake port 9 and sucks the exhaust from the input / output unit 3 from the side intake port 12. As indicated by the arrows in FIG. 3, the air is exhausted from the exhaust port 10 on the back by the fan 11 inside the fan box 4.
  • Fig. 10 shows the server cooling structure when notches are not provided between the fan box and the input / output unit.
  • the input / output unit 3 is cooled by additionally providing a fan 19 inside the input / output unit 3.
  • the cooling air from the input / output unit 3 not facing the front intake port 9 of the fan 11 is sucked from the side intake port 12 on the side surface of the fan box 4 to Cooling can be performed without adding a new fan to the output unit 3.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing another example of a server device provided with a cooling mechanism according to the present invention.
  • the server device of this example includes one arithmetic unit, four input / output units, and four fan boxes.
  • the four input / output units are arranged side by side on the fan box, and the upper input / output unit 15 and the lower input / output unit 16 are stacked in two stages in the vertical direction.
  • a backplane for electrical connection is arranged in the same manner as in FIG. 1 between the arithmetic unit 2 arranged at the front of the device and the input / output units 15 and 16 and the fan box 4 arranged at the rear. Illustration is omitted in FIG.
  • the fresh air having a low temperature is introduced from the front surface into the arithmetic unit 2 by the fan box 4 arranged in the rear direction, and the cooling air that has cooled the heating element is exhausted toward the fan box 4.
  • the ventilation hole 5 has a duct structure provided at the left and right positions thereof isolated from the section of the calculation unit 2, and takes in fresh air from the front of the apparatus as indicated by arrows in FIG. Fresh air taken from the ventilation holes 5 is guided to the input / output units 15 and 16 as cooling air of a different system from the cooling air of the calculation unit 2.
  • Each of the input / output units 15 and 16 is provided with air supply notches 6a and 6b on the side wall facing the ventilation hole 5 and an exhaust notch on the bottom plate.
  • FIG. 6 is a schematic view showing the input / output unit and the fan box on the back of the apparatus shown in FIG.
  • FIG. 7 is a top view of FIG.
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of FIG.
  • the fresh air taken from the ventilation holes 5 flows into the input / output parts 15 and 16 through the air supply cutouts 6a and 6b, as indicated by arrows in FIG.
  • the fresh air taken into the upper and lower input / output parts 15 and 16 from the air supply notches 6a and 6b cools the heating element 8, and the exhaust notches 7a, It is discharged from 7b.
  • the exhaust cutouts 7a and 7b are preferably provided at diagonal positions with respect to the air supply cutouts 6a and 6b so that the cooling air flows through the place of the heating element 8.
  • the lower input / output unit 16 includes a notch 17 through which the cooling air flowing out from the exhaust notch 7a of the upper input / output unit 15 is passed.
  • the cooling air that has exited from the exhaust notch 7a of the upper input / output unit 15 passes through the lower input / output unit 16 and reaches the fan box 4 as indicated by the arrows in FIG.
  • the fresh air that flows in from the air supply notch 6b of the lower input / output unit 16 merges with the cooling air that flows in through the exhaust notch 7a of the upper input / output unit 15 to create its own exhaust notch 7b and
  • the air flows into the front of the fan of the fan box 4 through the side air inlet 12 provided on the side wall of the fan box 4.
  • the fan box 4 takes in the exhaust from the calculation unit 2 from the front intake port 9 and takes in the exhaust from the input / output units 15 and 16 from the side intake port 12. These exhausts are exhausted from the exhaust port 10 on the back by the fan 11 inside the fan box 4 as shown by the arrow in FIG.
  • the bottom plate exhaust notch 7a of the upper input / output unit 15, the top plate notch 17 and the bottom plate exhaust notch 7b of the lower input unit 16 are preferably arranged linearly in the vertical direction. .
  • FIG. 9 is a schematic view showing an example of a fresh air intake portion located on the front face of the device of the ventilation hole.
  • the input / output unit is positioned above the fan box.
  • the present invention is also applicable to the case where the input / output unit is positioned below the fan box instead of above.
  • the cooling mechanism of the present invention is located above or below the fan box, and has a heating element inside and has an arbitrary unit box that requires cooling. Applicable.
  • a server device such as a blade server having an arithmetic processing unit, an input / output unit, and a cooling fan box
  • high cooling performance can be realized without adding a fan box for cooling the input / output unit.

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Abstract

　ファンボックスに、前面の吸気口の他にファンより上流側の壁面位置に第２の吸気口を設ける。ファンボックスの上又は下に配置された入出力部は、ファンボックスの第２の吸気口に整列した排気用切欠き及び排気用切欠きより後方に設けられた吸気用切欠きを有する。吸気用切欠きは、装置前面に開口しユニットボックスに至るエアダクトに連通している。ファンは、演算部を通って第１の吸気口に流入した冷却風、及び入出力部を通って第２の吸気口に流入した冷却風を排気口から排出する。

Description

演算処理装置
　本発明は、冷却ファンによる空冷機構を備えた演算処理装置に関する。
　演算処理装置の分野においては、半導体製造技術の進歩に伴い処理能力の高速化・高機能化が飛躍的に進み、一方でダウンサイジング化の流れにより筐体サイズは小さくなる傾向にある。高性能化・小型化が進む一方で、演算処理装置の消費電力は増大し、従来に比べて発熱量が大きくなってきている。演算処理装置で用いられる半導体の一般的な性質として、高速で動作するほど消費電力が増大する一方で、熱に弱く、高温下で使用すると故障が増えるという問題がある。そのため、近年では演算処理装置の高性能化・小型化を進めるために、省電力技術とともに冷却技術の進歩が欠かすことのできないものとなってきている。
　演算処理装置の冷却方法としては、空気の自然な循環を利用した自然冷却と、ファンの回転によって空気の流れを発生させて冷却を行う強制冷却が一般的である。自然冷却は古くからある冷却方法で、単純な仕組みで実現できる半面、冷却効果は小さい。強制冷却はファンの回転によって風を起こし、冷却効果を高めた方法であるが、ファンが必要となる分だけ仕組みが複雑になる。
　ブレードサーバ等に代表される演算処理装置には、ファンによる強制空冷方式が一般的に用いられている。これらの演算処理装置は、発熱体を内蔵した冷却対象である演算部と入出力部を複数台搭載可能になっており、これらを冷却するファンボックスを複数持っている。また保守性を考慮して、筐体の前面にブレード部が配置され、筐体背面に入出力部とファンボックスが重ねて並列に配置されるのが一般的な構造となっている。冷却方式としては、発熱体を内蔵しているブレード部に外部のフレッシュエアを当て、ブレード部を冷却して排出された冷却風を入出力部に当てファンボックスから排気する方法をとっている。
特開２００１－１８９５８４号公報
　従来の冷却方式では、ブレードサーバ中を流れる冷却風は、流路上にある発熱体の熱を奪いながら流れるため、その熱によって次第に風温が上昇していく。そのため、フレッシュエアが当てられているブレード部では冷却効果が高く、ブレード部の熱を奪って温度上昇した冷却風を当てられている入出力部では冷却効果は小さくなる。近年では入出力部の発熱量が増加する傾向にあり、これまでの方式で冷却することは困難となっている。
　冷却対象が複数存在する演算処理装置においては、各冷却対象に対して入気温度の低い外気を取り入れるために、通風孔やダクトなどを装置内に設ける方法がある。ファンボックスの吸気方向に冷却対象を設置することで、効果的な冷却が可能となるが、従来、ファンボックスの吸気面は一面しかなく、さらに装置内でのファンボックス搭載位置には制約があり、全ての冷却対象を吸気方向に配置することは困難である。このため、一部の冷却対象に対して冷却風を充分に当てることができなくなる問題があった。
　冷却対象の冷却性を向上させる方法として、その冷却対象の付近にファンを追加して冷却対象を冷却する方法が考えられるが、その場合、ファンを設置するエリアの確保、コスト上昇などの問題が新たに発生する。
　本発明は、ファンを追加することなく、ファンボックスの側方にファンボックスと並列的に設けられた冷却対象をも効率的に冷却することのできる冷却機構を備えた演算装置を提供することを目的とする。
　本発明では、各冷却対象にフレッシュエアを入気するための通風孔と、吸気口を複数持つファンボックスを備える。装置は入気口からファンボックスまでの流路を複数持ち、各流路上に冷却対象を配置することで、ファンボックスの吸気面に面していない冷却対象の冷却効果を向上する。
　本発明では、ファンボックスに、前面の吸気口の他に内蔵するファンよりも上流側の壁面位置に第２の吸気口を設ける。ファンボックスの上、下又は横に隣接して配置された入出力部など、内部に発熱体を有するユニットボックスに、ファンボックスの第２の吸気口に整列した排気用切欠き及び排気用切欠きより後方に位置する吸気用切欠きを設ける。吸気用切欠きは、装置前面に開口しユニットボックスに至るエアダクトに連通している。ファンボックスのファンは、演算部を通って第１の吸気口に流入した冷却風、及び入出力部を通って第２の吸気口に流入した冷却風を排気口から同時に排出する。こうして、装置前方に位置する演算部と、装置後方のファンボックスの上又は下に配置されたユニットボックスのいずれをもフレッシュエアで冷却する。
　エアダクトは演算部の左右両側に設けることができる。吸気用切欠きはユニットボックスの側壁に設けるのが好ましい。
　ユニットボックスを上下に複数段重ねて配置した場合、ファンボックスから最も離れて配置されたユニットボックス以外のユニットボックスには、隣接するユニットボックスの排気用切欠きに整列した切欠きを有する。このような構造とすることにより、複数段のユニットボックスからの冷却風を共通のファンボックスから排気することができる。このとき、上下に複数段重ねて配置されたユニットボックスそれぞれの排気用切欠きの位置は上下方向に直線的に整列しているのが好ましい。
　また、エアダクトの装置前面に配置された開口部に、開口面積を調整するシャッターなどの手段を設けてもよい。
　本発明によると、ファンボックスの前方に配置されている冷却対象と共にファンボックスの側方に配置されている冷却対象も効率よく冷却することが可能になる。また、装置に新たなファンやファンボックスを追加することによるコスト上昇やエリア確保の問題も生じない。
本発明による冷却機構を備えたサーバ装置の一例を示す断面模式図。 入出力部の一例を示す断面模式図。 ファンボックスの一例を示す略断面図。 入出力部とファンボックスの略断面図。 本発明による冷却機構を備えたサーバ装置の他の例を示す断面模式図。 入出力部とファンボックスを取り出して示した概略図。 図６の上面図。 図６の略断面図。 通風孔のフレッシュエア取り入れ口の例を示す模式図。 従来のサーバ冷却構造を示す図。
符号の説明
１…サーバ装置（演算処理装置）
２…演算部
３…入出力部
４…ファンボックス
５…通風孔
６…エア供給用切欠き
７…排気用切欠き
８…発熱体
９…前方吸気口
１０…排気口
１１…ファン
１２…側方吸気口
１３…仕切り板
１４…通風孔
１５…上段入出力部
１６…下段入出力部
１７…切欠き
１８…シャッター
１９…ファン
　以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
　図１は、本発明の冷却機構を備えたサーバ装置（演算処理装置）１の一例を示す断面模式図である。ここで、筐体が備えている冷却風の流路を通風孔と定義する。また、装置に搭載される各モジュールが冷却風を通すために備えている切り込み、又は穴のことを切欠きと定義する。但し、ファンを内蔵しているファンボックスに限り、吸気口又は排気口と定義する。サーバ装置１は、前面側には冷却対象である演算部２が配置されている。背面側には、内部に発熱体を有し冷却対象であるユニットボックスとしての入出力部３と、その下方に冷却用のファンボックス４が並列に配置される構造をとっている。前面側の演算部２と背面側の入出力部３、ファンボックス４の間には表裏にコネクタを備えたバックプレーン２０が配置され、演算部２と入出力部３はバックプレーン２０を介して電気的に接続されている。バックプレーン２０のファンボックス４に隣接する領域には通風のための開口が設けられている。ファンボックス４は、ファンを備えた通風孔でもよい。サーバ装置１は、入出力部３への入気を行うための通風孔５を筐体内に備える。通風孔５はダクト構造を有する。演算部２は、内部を冷却風が流通できる構造を有する。
　図２は、入出力部の一例を示す断面模式図である。入出力部３は、内部に発熱体８を備えている。また、内部に風を取り入れるためのエア供給用切欠き６と、排気を行うための排気用切欠き７を有する。エア供給用切欠き６は筐体に設けられた通風孔５と接しており、筐体前面から取り入れられたフレッシュエアが、通風孔５を通してエア供給用切欠き６から入出力部３に供給される。エア供給用切欠き６は発熱体８より背面側の位置に設けられ、排気用切欠き７は発熱体８より前面側の位置に設けられている。従って、入出力部３の内部で冷却風は、背面側から前面側に流れて発熱体８を冷却する。
　図３は、ファンボックスの一例を示す略断面図である。ファンボックス４は、前面に前方吸気口９を、背面に排気口１０を有し、内部にはファン１１が設けられていて、矢印で示すように吸気口から吸い込んだ冷却風を排出口から送出する。図には２個のファンを直列に配置した例を示したが、ファンの数は１個でも構わない。また、ファンボックス４の上壁には、ファン１１よりも前方吸気口９寄りの位置に入出力部３からの排気を吸い出すための第２の吸気口として側方吸気口１２が設けられている。
　図４は、入出力部とファンボックスの略断面図である。入出力部３とファンボックス４はバックプレーン２０の背面側に設けられている。入出力部３とファンボックス４をサーバ装置に搭載するにあたり、入出力部３とファンボックス４を仕切るための板金１３が存在する。板金１３には、入出力部３の排気用切欠き７と、ファンボックス４の側方吸気口１２が繋がるように通風孔１４を備える。入出力部３の排気用切欠き７、ファンボックス４の側方吸気口１２、及び板金１３の通風孔１４は位置合わせされて設けられており、さらにこれらは、入出力部３から風を効率よく吸い出すために、ファンボックス４内における全てのファン１１の上流に配置されている。従って、入出力部３内部の発熱体８を冷却した冷却風は、ファンボックス４内のファン１１によって効率よくサーバ装置外に排出される。
　次に、バックプレーン２０の前方に位置する演算部２と、バックプレーン２０の後方に位置する入出力部３における冷却風の流路について説明する。冷却対象である図１の演算部２は、前面を入気口、ファンボックス４と隣接している背面を排気口として、それぞれ充分な冷却風が流れるだけの開口を備えている。そのため、演算部２の背面に配置されたファンボックス４によって、演算部２の前面から温度の低いフレッシュエアが入気される。そのフレッシュエアは、演算部２の内部を図１に矢印で示されるように前方から後方に向かって流れて内部の発熱体を冷却し、その後、バックプレーン２０に設けられた開口を通り、前方吸気口９からファンボックス４に入り、ファン１１によって装置外に排気される。
　一方、装置背面側に位置する入出力部３には、装置前面に開口部を有し、演算部２が配置された区画とは隔離して設けられた通風孔５から取り入れられた入気温度の低いフレッシュエアが、エア供給用切欠き６から流入する。そのフレッシュエアは、図１、図２、図４に矢印で示されるように、装置の後方側から前方側に向かって流れて内部の発熱体を冷却し、その後、排気用切欠き７に位置合わせされたファンボックス４の側方吸気口１２からファン１１の前方に流入し、ファン１１によって装置外に排気される。このように、入出力部３には演算部２を冷却して温度上昇した冷却風は流入せず、演算部２と同様にフレッシュエアが冷却風として流入するため、入出力部３を効率よく冷却することが可能になる。
　ファンボックス４は、演算部２からの排気を前方吸気口９から吸気し、また入出力部３からの排気を側方吸気口１２から吸気する。これを図３の矢印に示されるように、ファンボックス４内部のファン１１によって背面の排気口１０から排気する。
　図１０に、ファンボックスと入出力部の間に切欠きを設けない場合のサーバ冷却構造を示す。この場合には、入出力部３とファンボックス４との間には流路が存在せず、入出力部３の内部にファン１９を追加で設けることで、入出力部３の冷却を行うことになる。これに対して、本発明の方式では、ファン１１の前方吸気口９に面していない入出力部３からの冷却風をファンボックス４の側面の側方吸気口１２から吸気することにより、入出力部３に新たなファンを追加することなく、冷却することが可能になる。
　次に、ファンボックスの前方吸気口に面していない冷却対象が複数存在する場合における実施例を説明する。図５は、本発明による冷却機構を備えたサーバ装置の他の例を示す断面模式図である。本例のサーバ装置は、１つの演算部と、４つの入出力部と４つのファンボックスを備えている。４つの入出力部はファンボックスの上に横に２個並べて配置され、また上下方向に上段入出力部１５と下段入出力部１６とが２段に積み重ねて配置されている。装置の前方に配置された演算部２と後方に配置された入出力部１５，１６及びファンボックス４の間には、電気接続のためのバックプレーンが図１と同様に配置されているが、図５では図示を省略した。
　演算部２には、背面方向に配置されたファンボックス４によって、前面から温度の低いフレッシュエアが入気され、発熱体を冷却した冷却風はファンボックス４に向かって排気される。また、通風孔５は演算部２の区画から隔離してその左右の位置に設けられたダクト構造を有し、図５の矢印に示されるように装置前方からフレッシュエアを取り入れる。通風孔５から取り入れられたフレッシュエアは、演算部２の冷却風とは別系統の冷却風として入出力部１５，１６に導かれる。それぞれの入出力部１５，１６には、通風孔５に面する側壁にエア供給用切欠き６ａ，６ｂが設けられ、底板に排気用切欠きが設けられている。通風孔５のフレッシュエア取り入れ口は装置前面に設けるのが好ましい。それにより、他の演算装置等が周囲に配置されている環境においても、フレッシュエアを取り入れることが容易になる。　図６は、図５に示した装置背面の入出力部とファンボックスを取り出して示した概略図である。図７は、図６の上面図である。また、図８は図６の略断面図である。
　通風孔５から取り入れたフレッシュエアは、図６の矢印が示すように、それぞれのエア供給用切欠き６ａ，６ｂを通して、入出力部１５，１６に流入する。図７の上面図に示すように、エア供給用切欠き６ａ，６ｂから上段及び下段の入出力部１５，１６に取り入れられたフレッシュエアは、発熱体８を冷却し、排気用切欠き７ａ，７ｂから排出される。排気用切欠き７ａ，７ｂは、冷却風が発熱体８の場所を通って流れるように、エア供給用切欠き６ａ，６ｂに対して対角位置に設けるのが好ましい。
　図８に示すように、下段入出力部１６は、天板に、上段入出力部１５の排気用切欠き７ａから流出した冷却風を通すための切欠き１７を備えている。上段入出力部１５の排気用切欠き７ａから出た冷却風は、図８の矢印に示されるように、下段入出力部１６の内部を素通りして、ファンボックス４に到達する。下段入出力部１６のエア供給用切欠き６ｂから流入したフレッシュエアは、上段入出力部１５の排気用切欠き７ａを通って流入した冷却風と合流して、自らの排気用切欠き７ｂ及びファンボックス４の側壁に設けられた側方吸気口１２を通ってファンボックス４のファン前方に流入する。ファンボックス４は、演算部２からの排気を前方吸気口９から吸気し、また入出力部１５，１６からの排気を側方吸気口１２から吸気する。これらの排気は、図８の矢印に示されるように、ファンボックス４内部のファン１１によって背面の排気口１０から排気される。上段入出力部１５の底板の排気用切欠き７ａと、下段入力部１６の天板の切欠き１７及び底板の排気用切欠き７ｂは、上下方向に直線的に整列して配置するのが好ましい。
　図９は、通風孔の装置前面に位置するフレッシュエア取り入れ口部分の例を示す模式図である。通風孔５のフレッシュエア取り入れ口に開口面積を調節可能なシャッター１８を実装することで、演算部と入出力部に流れる冷却風の風量の割合を調節することが可能になる。
　なお、上記では入出力部がファンボックスの上方に位置するものとして説明したが、本発明は、入出力部がファンボックスの上方ではなく、下方に位置する場合にも同様に適用可能である。また、本発明の冷却機構は、入出力部以外にも、ファンボックスの上方あるいは下方に位置し、内部に発熱体があって冷却を必要とする任意のユニットボックスを有する演算処理装置に対して適用可能である。
　演算処理部と入出力部と冷却用のファンボックスを持つブレードサーバのようなサーバ装置において、入出力部冷却用のファンボックスを追加すること無く、高い冷却性能を実現することができる。

Claims (9)

  1. 　ファンを内蔵し前面に設けられた第１の吸気口から冷却風を吸引し背面の排気口から排気するファンボックスと、
    　前記ファンボックスの前方に配置された演算部と、
    　前記ファンボックスに隣接して配置され内部に発熱体を有するユニットボックスとを備える演算処理装置において、
    　装置前面に開口し前記ユニットボックスに至るエアダクトが設けられ、
    　前記ファンボックスは前記ファンより上流側の壁面位置に第２の吸気口を有し、
    　前記ユニットボックスは前記第２の吸気口に整列した排気用切欠き、及び前記排気用切欠きより後方に設けられて前記エアダクトに連通する吸気用切欠きを有し、
    　前記ファンは、前記演算部を通って前記第１の吸気口に流入した冷却風、及び前記ユニットボックスを通って前記第２の吸気口に流入した冷却風を前記排気口から排出することを特徴とする演算処理装置。
  2. 　請求項１記載の演算処理装置において、前記エアダクトは前記演算部の左右両側に設けられていることを特徴とする演算処理装置。
  3. 　請求項１記載の演算処理装置において、前記吸気用切欠きは前記ユニットボックスの側壁に設けられていることを特徴とする演算処理装置。
  4. 　請求項１記載の演算処理装置において、前記ユニットボックスは上下に複数段重ねて配置され、前記ファンボックスから最も離れて配置されたユニットボックス以外のユニットボックスには、隣接するユニットボックスの排気用切欠きに整列した切欠きを有することを特徴とする演算処理装置。
  5. 　請求項４記載の演算処理装置において、前記上下に複数段重ねて配置されたユニットボックスそれぞれの排気用切欠きの位置は上下方向に直線的に整列していることを特徴とする演算処理装置。
  6. 　請求項１記載の演算処理装置において、前記ユニットボックスは入出力部であることを特徴とする演算処理装置。
  7. 　請求項１記載の演算処理装置において、前記エアダクトは開口部の面積を調整する手段を有することを特徴とする演算処理装置。
  8. 　請求項１記載の演算処理装置において、前記ユニットボックスは前記ファンボックスの横に配置されていることを特徴とする演算処理装置。
  9. 　請求項１記載の演算処理装置において、前記ユニットボックスは前記ファンボックスの上又は下に配置されていることを特徴とする演算処理装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2672796A2 (en) 2012-06-08 2013-12-11 ALAXALA Networks Corporation Network communication device
JP2016040718A (ja) * 2015-09-17 2016-03-24 アラクサラネットワークス株式会社 ネットワーク通信装置
JP2021111716A (ja) * 2020-01-14 2021-08-02 株式会社三社電機製作所 電気機器

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102385428A (zh) * 2010-09-02 2012-03-21 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 导风罩
CN102436298B (zh) * 2012-01-20 2015-09-09 华为技术有限公司 散热设备及刀片服务器
US9095075B2 (en) * 2012-11-27 2015-07-28 Hamilton Sundstrand Corporation Enclosure for electronic components with enhanced cooling
CN104053319A (zh) * 2013-03-13 2014-09-17 鸿富锦精密电子(天津)有限公司 电子设备机箱
CN104640417A (zh) * 2013-11-08 2015-05-20 中兴通讯股份有限公司 散热装置、散热方法及机柜
CN104765432A (zh) * 2014-01-02 2015-07-08 鸿富锦精密电子(天津)有限公司 服务器组合
TWI674058B (zh) * 2018-05-25 2019-10-01 廣達電腦股份有限公司 運算裝置中的管路配置
IT201800007882A1 (it) * 2018-08-06 2020-02-06 Redorange Srl Workstation compatta e performante
US11071235B2 (en) * 2018-12-18 2021-07-20 International Business Machines Corporation Airflow balancing assembly
EP3675145B1 (en) * 2018-12-27 2021-10-06 ABB Power Grids Switzerland AG Static electrical device assembly comprising heat exchanger system
US10925183B2 (en) * 2019-02-21 2021-02-16 Adlink Technology Inc. 3D extended cooling mechanism for integrated server
US10782750B1 (en) * 2019-04-23 2020-09-22 Quanta Computer Inc. Remote intake for fan module
CN113163635A (zh) * 2020-01-23 2021-07-23 华为技术有限公司 一种电子设备外罩及电子设备组件

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5694099U (ja) * 1979-12-21 1981-07-25
JPH0367490U (ja) * 1989-11-02 1991-07-01
JPH07202464A (ja) * 1993-12-28 1995-08-04 Toshiba Corp 電子機器装置並びに電子機器装置用冷却方法及びファン装置
JP2001189584A (ja) 1999-12-27 2001-07-10 Toshiba Corp 電子機器
JP2002118386A (ja) * 2000-10-05 2002-04-19 Hitachi Ltd 電子装置
JP2008269673A (ja) * 2007-04-17 2008-11-06 Hitachi Ltd ディスクアレイ装置

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5694099A (en) 1979-12-28 1981-07-30 Kawasaki Heavy Ind Ltd Spherical tank installation structure
JPH0367490A (ja) 1989-08-03 1991-03-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 硫化物蛍光体薄膜の製造方法および薄膜ｅｌ素子
US5297005A (en) * 1992-09-28 1994-03-22 Energy Innovations, Inc. Apparatus and method for cooling heat generating electronic components in a cabinet
US5559673A (en) * 1994-09-01 1996-09-24 Gagnon; Kevin M. Dual filtered airflow systems for cooling computer components, with optimally placed air vents and switchboard control panel
US5789007A (en) * 1996-04-24 1998-08-04 Cool Care, Ltd. Method and apparatus for controlled ripening of fresh produce
US5672102A (en) * 1996-08-21 1997-09-30 Toshiba America Information Systems, Inc. Dust reduction system for electronic enclosures
US7752858B2 (en) * 2002-11-25 2010-07-13 American Power Conversion Corporation Exhaust air removal system
JP4012091B2 (ja) * 2003-02-20 2007-11-21 富士通株式会社 電子装置の冷却構造及び情報処理装置
US7112131B2 (en) * 2003-05-13 2006-09-26 American Power Conversion Corporation Rack enclosure
US7508663B2 (en) * 2003-12-29 2009-03-24 Rackable Systems, Inc. Computer rack cooling system with variable airflow impedance
JP4265505B2 (ja) * 2004-08-09 2009-05-20 オムロン株式会社 電子機器の放熱構造
JP2007047998A (ja) * 2005-08-09 2007-02-22 Sony Corp 電子部品冷却構造及び情報処理装置
US7430117B2 (en) * 2005-12-14 2008-09-30 Flextronics Ap, Llc Airflow system for electronics chassis
US7604535B2 (en) * 2006-04-27 2009-10-20 Wright Line, Llc Assembly for extracting heat from a housing for electronic equipment
US7965504B2 (en) * 2006-05-25 2011-06-21 Emerson Network Power—Embedded Computing, Inc. Embedded computer chassis with redundant fan trays
US7813121B2 (en) * 2007-01-31 2010-10-12 Liquid Computing Corporation Cooling high performance computer systems
US7839635B2 (en) * 2007-05-17 2010-11-23 Chatsworth Products, Inc. Exhaust air duct with adjustable filler panel assemblies
CN101516166B (zh) * 2008-02-22 2010-12-08 华为技术有限公司 一种横插框及通信机柜
JP2010109205A (ja) 2008-10-31 2010-05-13 Hitachi Ltd 電子機器の冷却方式
JP2010177309A (ja) * 2009-01-28 2010-08-12 Funai Electric Co Ltd 電子機器の放熱機構
US8446725B2 (en) * 2010-08-05 2013-05-21 Alcatel Lucent Airflow control in an electronic chassis

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5694099U (ja) * 1979-12-21 1981-07-25
JPH0367490U (ja) * 1989-11-02 1991-07-01
JPH07202464A (ja) * 1993-12-28 1995-08-04 Toshiba Corp 電子機器装置並びに電子機器装置用冷却方法及びファン装置
JP2001189584A (ja) 1999-12-27 2001-07-10 Toshiba Corp 電子機器
JP2002118386A (ja) * 2000-10-05 2002-04-19 Hitachi Ltd 電子装置
JP2008269673A (ja) * 2007-04-17 2008-11-06 Hitachi Ltd ディスクアレイ装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2355639A4 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2672796A2 (en) 2012-06-08 2013-12-11 ALAXALA Networks Corporation Network communication device
JP2013254450A (ja) * 2012-06-08 2013-12-19 Alaxala Networks Corp ネットワーク通信装置
US9072195B2 (en) 2012-06-08 2015-06-30 Alaxala Networks Corporation Network communication device
JP2016040718A (ja) * 2015-09-17 2016-03-24 アラクサラネットワークス株式会社 ネットワーク通信装置
JP2021111716A (ja) * 2020-01-14 2021-08-02 株式会社三社電機製作所 電気機器
JP7376368B2 (ja) 2020-01-14 2023-11-08 株式会社三社電機製作所 電気機器

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