(57)【要約】      （修正有）【課題】多数のストレージ機器を備えたストレージ装置の冷却を簡単な構成で効率良く実現する。【解決手段】扁平で直方体形状のストレージ筐体の複数のストレージ機器２を縦姿勢で機器載置筐体に冷却空気流通方向に並べて載置し、載置された複数のストレージ機器のストレージ筐体に沿って送風ファン３ａによって冷却空気を流通させるストレージ装置において、各ストレージ機器は、夫々の内部管理情報として機器内部温度情報を保持し、冷却空気流通制御手段は、機器内部温度情報を取得して分析することによりストレージ装置内の温度分布状態を識別し、この温度分布状態に応じて冷却空気の流通制御を行うように構成する。この冷却空気流通制御は、温度分布状態に応じて冷却空気流通路の冷却空気流通方向を変更制御し、更に、送風ファンの吸気方向制御によって行う。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
扁平で直方体形状のストレージ筐体の複数のストレージ機器を縦姿勢で機器載置筐体に冷却空気流通方向に並べて載置し、載置された複数のストレージ機器のストレージ筐体に沿って送風ファンによって冷却空気を流通させるストレージ装置において、
前記各ストレージ機器は、夫々の内部管理情報として機器内部温度情報を保持し、冷却空気流通制御手段は、前記機器内部温度情報を取得して分析することによりストレージ装置内の温度分布状態を識別し、この温度分布状態に応じて冷却空気の流通制御を行うようにしたことを特徴とするストレージ装置。
【請求項２】
請求項１において、前記機器載置筐体は、冷却空気流通方向を変更可能な冷却空気流通路を備え、前記冷却空気流通制御手段は識別した温度分布状態に応じて前記冷却空気流通路の冷却空気流通方向を変更制御するように構成したことを特徴とするストレージ装置。
【請求項３】
請求項１において、前記ストレージ機器は、機器載置筐体における冷却空気流通方向と該冷却空気流通方向を横切る方向に並べて載置され、前記送風ファンは、並べて載置されたストレージ機器の列に対応させて設置され、ストレージ装置内の温度分布状態に応じて吸気方向制御を行うように構成したことを特徴とするストレージ装置。
【請求項４】
請求項1において、
前記機器載置筐体は、冷却空気流通方向を変更可能な冷却空気流通路を備え、前記冷却空気流通制御手段は識別した温度分布状態に応じて前記冷却空気流通路の冷却空気流通方向を変更制御するように構成し、
前記ストレージ機器は、機器載置筐体における冷却空気流通方向と該冷却空気流通方向を横切る方向に並べて載置され、前記送風ファンは、並べて載置されたストレージ機器の列に対応させて設置され、ストレージ装置内の温度分布状態に応じて吸気方向制御を行うように構成したことを特徴とするストレージ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ストレージ装置に関し、特にその冷却に関する。
【背景技術】
【０００２】
ストレージ装置は、発熱を伴う部材（発熱部材）を内蔵していることから、冷却することが必要である。特に多数のストレージ機器を組み合わせて構成した大型のストレージ装置は、多数の発熱部材が点在していることから、これらを万遍なく冷却することが必要である。因みに、ＨＤＤを記憶媒体とするストレージ機器の発熱部材は、主として、ＨＤＤの駆動モータである。
【０００３】
このような大型のストレージ装置における冷却は、強制空冷式が一般的であり、室内の空気を冷却空気として送風ファンによって装置内に流通させる構成である。ストレージ装置を構成する多数のストレージ機器の温度を低く維持するためには、ストレージ装置内を流通する空気の流量を多くして冷却能力を高くすることが必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２５１０６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
大型のストレージ装置における冷却能力を高める手法としては、送風ファンの送風能力を高めてストレージ装置内を流通する冷却空気の流量を増加させる方法があるが、この方法は、電力消費と騒音発生の増加を招来する。
【０００６】
本発明の目的は、多数のストレージ機器を組み合わせて構成した大型のストレージ装置における各ストレージ機器の冷却を効率良く実現することにより、冷却に伴う電力消費と騒音発生を軽減することにあり、具体的には、
第１の目的は、ストレージ装置を構成する多数のストレージ機器の夫々が各ストレージ機器管理制御のために検出して保持している機器内部温度情報を活用することにより、簡単な構成でストレージ装置全体の冷却制御を効率良く実現することにあり、
第２の目的は、ストレージ装置を構成する多数のストレージ機器の夫々が各ストレージ機器管理制御のために検出して保持している機器内部温度情報を活用してストレージ装置内の冷却制御を効率良く実現するための冷却空気流通路を提案することにあり、
第３の目的は、ストレージ装置を構成する多数のストレージ機器の夫々が各ストレージ機器管理制御のために検出して保持している機器内部温度情報を活用してストレージ装置内の冷却制御を効率良く実現するための冷却空気流通方向制御技術を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ストレージ装置を構成する多数のストレージ機器の夫々が各ストレージ機器管理制御のために検出して保持している機器内部温度情報を活用することにより、簡単な構成でストレージ装置全体の冷却を効率良く実現するものであり、
扁平で直方体形状のストレージ筐体の複数のストレージ機器を縦姿勢で機器載置筐体に冷却空気流通方向に並べて載置し、載置された複数のストレージ機器のストレージ筐体に沿って送風ファンによって冷却空気を流通させるストレージ装置において、
１つの特徴は、前記各ストレージ機器は、夫々の内部管理情報として機器内部温度情報を保持し、冷却空気流通制御手段は、前記機器内部温度情報を取得して分析することによりストレージ装置内の温度分布状態を識別し、この温度分布状態に応じて冷却空気の流通制御を行うように構成することにある。
【０００８】
本発明の他の特徴は、前記１つの特徴に加えて、前記機器載置筐体は、冷却空気流通方向を変更可能な冷却空気流通路を備え、前記冷却空気流通制御手段は識別した温度分布状態に応じて前記冷却空気流通路の冷却空気流通方向を変更制御することにある。
【０００９】
本発明の更に他の特徴は、前記１つの特徴に加えて、前記ストレージ機器は、機器載置筐体における冷却空気流通方向と該冷却空気流通方向を横切る方向に並べて載置され、前記送風ファンは、並べて載置されたストレージ機器の列に対応させて設置され、ストレージ装置内の温度分布状態に応じて吸気方向制御を行うことにある。
【００１０】
本発明の更に他の特徴は、前記複数の特徴を任意に組み合わせて効率の良い冷却作用が得られる冷却手段を実現することにある。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、多数のストレージ機器を組み合わせて構成した大型のストレージ装置における各ストレージ機器の冷却を各ストレージ機器の夫々が各ストレージ機器管理制御のために夫々保持している機器内部温度情報を活用して効率良く実現できるように構成したことにより、冷却に伴う電力消費と騒音発生を簡単な構成で軽減することができる。
【００１２】
具体的には、
扁平で直方体形状のストレージ筐体の複数のストレージ機器を縦姿勢で機器載置筐体に冷却空気流通方向に並べて載置し、載置された複数のストレージ機器のストレージ筐体に沿って送風ファンによって冷却空気を流通させるストレージ装置において、前記各ストレージ機器は、夫々の機器管理制御のために機器内部温度情報を保持し、冷却空気流通制御手段は、前記機器内部温度情報を取得して分析することによりストレージ装置内の温度分布状態を識別し、この温度分布状態に応じて冷却空気の流通制御を行うように構成したことにより、冷却に伴う電力消費と騒音発生を簡単な構成で軽減することができる。
【００１３】
更に、前記機器載置筐体には、冷却空気流通方向を変更可能な冷却空気流通路を設け、前記冷却空気流通制御手段は識別した温度分布状態に応じて前記冷却空気流通路の冷却空気流通方向を変更制御するように構成したことにより、流通する冷却空気を効率良く利用した冷却を実現することがでる。
【００１４】
更に、前記ストレージ機器は、機器載置筐体における冷却空気流通方向と該冷却空気流通方向を横切る方向に並べて載置され、前記送風ファンは、並べて載置されたストレージ機器の列に対応させて設置され、ストレージ装置内の温度分布状態に応じて吸気方向制御を行うように構成したことにより、効率良い機器冷却を実現するように冷却空気を流通することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施例であるストレージ装置の外郭を開披して示す斜視図である。
【図２】図１に示したストレージ装置における一段の機器載置筐体に対するストレージ機器と送風ファンユニットの載置状態を示す斜視図である。
【図３】図１に示したストレージ装置における一段の機器載置筐体に対するストレージ機器と送風ファンユニットの載置状態を透視状態に示す斜視図である。
【図４】図１に示したストレージ装置の機器載置筐体における冷却空気流通状態を示す模式であり、（ａ）は列方向の全てのストレージ機器の温度が規定値以下の状態にあるときの模式図、（ｂ）は列方向の最後尾のストレージ機器の温度が規定値を超えた状態にあるときの模式図（ｃ）は列方向の全てのストレージ機器の温度が規定値を超えた状態にあるときの模式図である。
【図５】図１に示したストレージ装置の機器載置筐体における冷却空気流通状態を上方から見て示す模式であり、（ａ）は全てのストレージ機器の温度が規定値以下の状態にあるときの模式図、（ｂ）は一部の列のストレージ機器の温度が規定値を超えた状態にあるときの模式図である。
【図６】図１に示したストレージ装置における冷却空気流通経路を制御するための冷却空気流通路の構成を模式的に示した平面図（ａ）、側面図（ｂ）である。
【図７】図１に示したストレージ装置における開閉板機構を示す斜視図であり、（ａ）は通気口を閉じた状態、（ｂ）は通気口を開放した状態である。
【図８】図１に示したストレージ装置における送風ファンの吸気方向を制御する機構の斜視図である。
【図９】図１に示したストレージ装置における制御系のブロック図である。
【図１０】図１に示したストレージ装置における制御系が実行する冷却制御処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明は、ストレージ装置を構成する多数のストレージ機器の夫々が各ストレージ機器管理制御のために夫々に保持している機器内部温度情報を活用することによって簡単な構成でストレージ装置全体の冷却を効率良く実現するものであり、
扁平で直方体形状のストレージ筐体の複数のストレージ機器を縦姿勢で機器載置筐体に冷却空気流通方向に並べて載置し、載置された複数のストレージ機器のストレージ筐体に沿って送風ファンによって冷却空気を流通させるストレージ装置において、
前記各ストレージ機器は、夫々の内部管理情報として機器内部温度情報を保持し、冷却空気流通制御手段は、前記機器内部温度情報を取得して分析することによりストレージ装置内の温度分布状態を識別し、この温度分布状態に応じて冷却空気の流通制御を行うように構成し、
更に、前記機器載置筐体は、冷却空気流通方向を変更可能な冷却空気流通路を備え、前記冷却空気流通制御手段は識別した温度分布状態に応じて前記冷却空気流通路の冷却空気流通方向を変更制御するように構成し、
更に、前記ストレージ機器は、機器載置筐体における冷却空気流通方向と該冷却空気流通方向を横切る方向に並べて載置し、前記送風ファンは、並べて載置されたストレージ機器の列に対応させて設置し、ストレージ装置内の温度分布状態に応じて吸気方向制御を行うように構成する。
【実施例】
【００１７】
以下、本発明のストレージ装置の一実施例について図面を参照して詳細に説明する。
この実施例のストレージ装置におけるストレージ機器は、ハードディスクを記憶媒体とする既知のＨＤＤユニットであり、各ストレージ機器は、夫々、機器内の温度を検出して作成した機器内部温度情報を内部管理情報として保持する構成である。
【００１８】
この実施例におけるストレージ装置は、図１に示すように、底板１ａと天板１ｂの間に支柱１ｃを介在させてこれらを結合することによりラック１を構成し、多数のストレージ機器（ＨＤＤユニット）２と送風ファンユニット３を並べて載置した複数の機器載置筐体４を前記ラック１に複数段に重ねて搭載し、これらを制御手段で制御するように構成する。
【００１９】
各段の機器載置筐体４に対する多数のストレージ機器２と送風ファンユニット３の載置配列は、図２及び図３に示すように、ストレージ機器２については、ラック１の前側縁部分を避けてその後側の領域に扁平で直方体形状のストレージ筐体の複数のストレージ機器２を縦姿勢で機器載置筐体４における冷却空気流通方向に対して縦横方向に１４列、５行の形態に並べて配置載置し、送風ファンユニット３については、直方体形状のファンユニット筐体をラック１の前側縁部分に位置させて４個のユニットを横一列（１行）の形態で配置載置し、送風ファンユニット３内の送風ファン３ａを運転することによって冷却空気を後側方向から吸気して前側方向に排気することにより、載置された複数のストレージ機器２の筐体に沿った冷却空気流５を形成して冷却する構成である。
【００２０】
このようにして行う多数のストレージ機器２に対する冷却空気の流通において、送風ファン３ａを運転することにより吸気された冷却空気は、ストレージ機器２を冷却しながら吸気側（上流側）から排気側（下流側）に向けて流れると、下流側では温度が上昇してストレージ機器２に対する冷却作用が低減する。従って、各ストレージ機器２の発熱量が等しいと仮定すると、冷却作用が低減する下流側に位置するストレージ機器２の温度が高くなる。下流側に位置するストレージ機器２についても十分な冷却作用が得られるように冷却空気の流量を多く設定すると、上流側に位置するストレージ機器２に対しては冷却作用が過剰となり、流量の増加に伴って電力消費と騒音発生が増加する。
【００２１】
この実施例における各段の機器載置筐体４は、載置した多数のストレージ機器２を効率良く冷却する冷却空気流を実現するために、図４に示すように、ストレージ機器載置位置の下側に、吸気した冷却空気をバイパスさせる冷却空気バイパス通路４ａを設け、ストレージ機器２の並びの列方向の任意の位置からストレージ機器２を載置した空間に冷却空気を流入させる複数の流路開閉手段６を設けている。
【００２２】
各ストレージ機器２は、前述したように、夫々、機器を正常に機能させるための内部管理情報として機器内の温度を検出して作成した機器内部温度情報を保持している。この実施例のストレージ装置は、この各ストレージ機器２が保有する機器内部温度情報を取得して分析することにより、各機器載置筐体４のどの位置に載置されているストレージ機器２の温度が規定値を超えているかを識別し、温度が規定値を超えたストレージ機器２の載置領域の流路開閉手段６を開放制御することにより、冷却空気バイパス通路４ａを流れる冷却空気を温度上昇が規定値を超えたストレージ機器２の並び位置から該ストレージ機器２を載置した空間に流入させて該ストレージ機器２とその下流に位置するストレージ機器２の冷却作用を高める冷却空気流５を形成するように構成するものである。ここで、ストレージ機器２の温度の規定値は、ストレージ機器２を正常に機能させるような冷却制御を行うために設定した基準値である。
【００２３】
図４（ａ）は、機器載置筐体４に載置された列の全てのストレージ機器２が規定の温度以下にある状態における冷却空気の流通経路を示している。このような機器温度状態では、全ての流路開閉手段６は閉じたままとなり、冷却空気は、ラック１の後側から吸気されてストレージ機器２の周囲を通過して送風ファン３ａからラック１の前側に排気される冷却空気流５を形成する。
【００２４】
図４（ｂ）は、機器載置筐体４に載置された列の最後尾に位置するストレージ機器２が規定の温度を超えた状態における冷却空気の流通経路を示している。このような機器温度状態では、規定の温度を超えた最後尾のストレージ機器２の下に位置する流路開閉手段６が開放し、冷却空気は、ラック１の後側から吸気されてストレージ機器２の周囲を通過して送風ファン３ａからラック１の前側に排気される冷却空気流５と、冷却空気バイパス通路４ａを流れた後に開放した流路開閉手段６を通って最後尾のストレージ機器２の載置空間に流入して該ストレージ機器２を冷却し、送風ファン３ａからラック１の前側に排気される補助冷却空気流５’を形成する。
【００２５】
このような冷却空気の流通経路によれば、補助冷却空気流５’は、少ない流通抵抗で温度上昇を伴うことなく機器温度が規定値を超えて上昇した最後尾のストレージ機器２の周囲に供給されるので、電力消費と騒音発生を増加させることなく最後尾のストレージ機器２に対する冷却作用を高めることができる。
【００２６】
図４（ｃ）は、機器載置筐体４に載置された一列の全てのストレージ機器２が規定の温度を超えた状態における冷却空気の流通経路を示している。このような機器温度状態では、全ての流路開閉手段６が開放し、冷却空気は、ラック１の後側から吸気されてストレージ機器２の周囲を通過して送風ファン３ａからラック１の前側に排気される冷却空気流５と、冷却空気バイパス通路４ａから全ての流路開閉手段６を通過して各ストレージ機器２の載置空間に流入して該ストレージ機器２を冷却し、送風ファン３ａからラック１の前側に排気される補助冷却空気流５”を形成する。
【００２７】
このような冷却空気の流通経路によれば、補助冷却空気流５”は、少ない流通抵抗で温度上昇を伴うことなく各ストレージ機器２の周囲に供給されるので、電力消費と騒音発生を増加させることなく全てのストレージ機器２に対する冷却作用を高めることができる。
【００２８】
この実施例のストレージ装置は、更に、各ストレージ機器２が保持している機器内部温度情報を取得して分析することにより、各機器載置筐体４のどの列に載置されているストレージ機器２の温度が規定値を超えているかを識別し、温度が規定値を超えたストレージ機器載置列における冷却空気の流れが増加するような吸気方向となるように送風ファン３ａの吸気方向を制御する構成としている。
【００２９】
図５（ａ）は、全ての行のストレージ機器２の温度が規定値以下である状態における冷却空気の流通経路を示している。このような機器温度状態では、全ての送風ファン３ａは正面方向から吸気するような吸気方向となり、冷却空気は、ラック１の後側から均等に吸気されてストレージ機器２の周囲を通過して送風ファン３ａからラック１の前側に排気される冷却空気流５を形成する。
【００３０】
図５（ｂ）は、吸気側からみて左端部分の行のストレージ機器２の温度が規定値を超えた状態になった状態における冷却空気の流通経路を示している。このような機器温度状態では、吸気側からみて、規定の温度を超えたストレージ機器２の行よりも右側の行に対応する送風ファン３ａは、規定の温度を超えたストレージ機器２の行の方向から吸気するような吸気方向となり、冷却空気は、ラック１の規定の温度を超えたストレージ機器２の行の後側から多く吸気されて規定の温度を超えたストレージ機器２の周囲を多く通過して送風ファン３ａから排気される冷却空気流５ａを形成する。
【００３１】
図６は、前述したように冷却空気流通経路を制御するための冷却空気流通路の構成を模式的に示す平面図（ａ）、側面図（ｂ）である。
機器載置筐体４に設けられた流路開閉手段６は、冷却空気バイパス通路４ａを形成するための機器載置筐体中底板４ｂに形成した通気口４ｃと、前記通気口４ｃに対向するように設置されてリニア駆動モータ６ｂに駆動されて該通気口４ｃに沿って前後方向に移動して該通気口４ｃを開閉する開閉板６ａを備える。そして、開閉板６ａが移動して通気口４ｃを開放した状態になると、冷却空気バイパス通路４ａに補助冷却空気流５”が流れてストレージ機器２に対する冷却空気流量が増強される。また、送風ファン３ａによる吸気方向の制御は、送風ファン３ａの吸気側に設置したルーバ３ｂの向きをリニア駆動モータ３ｃで駆動して変えることにより実現する構成である。
【００３２】
流路開閉手段６は、図７に示すように、機器載置筐体４の機器載置筐体中底板４ｂに形成した通気口４ｃに対向させて配置した開閉板６ａをリニア駆動モータ６ｂの操作桿６ｃに連結し、操作桿６ｃを進退させて開閉板６ａを移動することにより通気口４ｃを開閉する構成であり、（ａ）に示すように開閉板６ａを通気口４ｃに対向させた状態が「通気口閉」、（ｂ）に示すように開閉板６ａを通気口４ｃに対向しない位置に移動した状態が「通気口開」である。
【００３３】
吸気方向を変えることが可能な送風ファンユニット３は、図８に示すように、送風ファン３ａの吸気側に設置したルーバ３ｂを備え、リニア駆動モータ３ｃで駆動して進退する操作桿３ｄによってその向きを変えることにより送風ファン３ａの吸気方向を変える構成である。
【００３４】
次に、このストレージ装置に制御系について説明する。制御系は、図９に示すように、制御装置7によって外部の情報処理装置８と通信してストレージ機器２に対するデータの読み書き制御処理を行い、更に、送風ファンユニット３と流路開閉手段６の制御処理を実行するように構成する。因みに、各ストレージ機器２が内部管理情報として保持する機器内部温度情報は、基本的には、各ストレージ機器２がデータを正常に読み書きすることができるように各ストレージ機器２を管理するための情報として使用されるものである。
【００３５】
制御装置７は、ＣＰＵを中心にして構成した機器制御処理部７ａと、前記機器制御処理部７ａと連携してストレージ機器２を制御することによりデータを読み書きすると共にストレージ機器２から機器内部温度情報を取得して機器制御処理部７ａに入力するストレージ機器制御部７ｂと、前記機器制御処理部７ａと連携して送風ファンユニット３を制御するファン制御部７ｃと、前記機器制御処理部７ａと連携して流路開閉手段６を制御する流路開閉制御部７ｄと、前記機器制御処理部７ａと外部の情報処理装置８の通信を仲介する通信制御部７ｅを備える。
【００３６】
次に、前記機器制御処理部７ａによる冷却制御処理について図１０を参照して説明する。機器内部温度情報の基本的な使用については従来通りであるので説明を省略する。
【００３７】
ステップＳ１０
各ストレージ機器２から機器内部温度情報を取得する。
【００３８】
ステップＳ２０
取得した機器内部温度情報を分析する。
【００３９】
ステップＳ３０
機器内部温度情報の分析結果に基づいて機器内部温度が規定値を超えたストレージ機器２の載置位置情報（列情報と行情報）を識別する。
【００４０】
ステップＳ４０
機器内部温度が規定値を超えたストレージ機器２の載置位置情報（列情報と行情報）に基づいて、流路開閉手段６を制御する。具体的には、図４（ｂ）、（ｃ）に示すように、機器内部温度が規定値を超えたストレージ機器２の載置位置に対応する流路開閉手段６を開放制御し、冷却空気バイパス流路４ａからストレージ機器２の載置空間に流入させて該ストレージ機器２を冷却し、送風ファン３ａからラック１の前側に排気される補助冷却空気流５”を形成して冷却作用を高める。
【００４１】
ステップＳ５０
機器内部温度が規定値を超えたストレージ機器２の載置位置情報（列情報と行情報）に基づいて、送風ファンユニット３を制御する。具体的には、図５（ｂ）に示すように、機器内部温度が規定値を超えたストレージ機器２の載置列以外の列に対応する送風ファンユニット３におけるルーバ３ｂの向きを制御し、これらの送風ファンユニット３の吸気方向を機器内部温度が規定値を超えたストレージ機器２の載置列方向に向けることによって、機器内部温度が規定値を超えたストレージ機器２の載置列に流れる冷却空気を増量する冷却空気流５ａを形成して冷却作用を高める。
【符号の説明】
【００４２】
１…ラック
２…ストレージ機器（ＨＤＤ）
３…送風ファンユニット
３ａ…送風ファン
３ｂ…ルーバ
３ｃ…リニア駆動モータ
３ｄ…操作桿
４…機器載置筐体
４ａ…冷却空気バイパス通路
４ｂ…機器載置筐体中底板
４ｃ…通気口
５…冷却空気流
５’、５”…補助冷却空気流
６…流路開閉手段
６ａ…開閉板
６ｂ…リニア駆動モータ
６ｃ…操作桿
７…制御装置
７ａ…機器制御処理部
７ｂ…ストレージ機器制御部
７ｃ…ファン制御部
７ｄ…流路開閉制御部
８…情報処理装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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