(57)【要約】【解決課題】汎用の筐体を用い、その両面から筐体内に記憶デバイスを収容するタイプのストレージ装置において、筐体の前面に冷却装置が存在しても記憶デバイスの保守交換を可能とするストレージ装置を提供する。【解決手段】汎用筐体の両面からそれぞれ筐体内に記憶デバイスを収容したストレージ装置において、記憶デバイスの前面に冷却装置を設け、この冷却装置を記憶デバイスの前面を開放できるように移動可能にして、筐体の両面から記憶デバイスの保守及びその交換を可能とした。【選択図】図８
2009288878.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の領域と、当該第１の領域の背面側に存在する第２の領域と、を備え、前記第１の領域と前記第２の領域からそれぞれ記憶デバイスを収納できるようにした筐体と、
前記第１の領域に臨む第１の側に設けられた第１の冷却装置と、
前記第２の領域に臨む第２の側に設けられた第２の冷却装置と、
前記第１の冷却装置を駆動する第１の駆動回路と、
前記第２の冷却装置を駆動する第２の駆動回路と、
前記第1の領域内の前記記憶デバイスに臨む第１の位置と、前記第１の側を開放する第２の位置との間で前記第１の冷却装置を移動可能にする第１の可動装置と、
前記第２の領域内の前記記憶デバイスに臨む第３の位置と、前記第２の側を開放する第４の位置との間で前記第２の冷却装置を移動可能にする第2の可動装置と、
を備えるストレージ装置。
【請求項２】
前記第１の可動装置は、前記第１の冷却装置を、前記第１の領域内の前記記憶デバイスに対して進退させる第１の機構と、前記記憶デバイスに対して回転させる第２の機構との少なくとも1つを備え、
前記第２の可動装置は、前記第２の冷却装置を、前記第２の領域内の前記記憶デバイスに対して進退させる第３の機構と、前記記憶デバイスに対して回転させる第４の機構との少なくとも1つを備える請求項１記載のストレージ装置。
【請求項３】
前記第１の領域及び前記第２の領域はそれぞれ複数の前記記憶デバイスを収容し、
前記第１の領域の中心に配置された第１の電源ユニットと、
前記第２の領域の中心に配置された第２の電源ユニットと、を備え、
前記第１の領域は前記第１の電源ユニットの左右の側に前記複数の記憶デバイスを収容し、
前記第２の領域は前記第２の電源ユニットの左右の側に前記複数の記憶デバイスを収容している、請求項１記載のストレージ装置。
【請求項４】
前記第１の冷却装置は、前記第１の領域の左右の端のそれぞれにおいて、前記筐体に対して回転自在に設置され、
前記第２の冷却装置は、前記第２の領域の左右の端のそれぞれにおいて、前記筐体に対して回転自在に設置されている、
請求項１記載のストレージ装置。
【請求項５】
前記第１の冷却装置は、前記第１の領域に収容された前記複数の記憶デバイスの合計長さに沿って設けられ、
前記第２の冷却装置は、前記第２の領域に収容された前記複数の記憶デバイスの合計長さに沿って設けられている、
請求項１記載のストレージ装置。
【請求項６】
前記第１の冷却装置は前記筐体内に外気を導入する複数の第１の冷却ユニットを備え、
前記第２の冷却装置は前記筐体内に前記第１の冷却装置によって導入された外気を前記筐体の外に排出する複数の第２の冷却ユニットを備える、請求項１記載のストレージ装置。
【請求項７】
前記第２の機構は、前記第１の冷却装置を前記筐体に対して回転自在に支持する第１の軸と、当該第１の軸と前記第１の冷却装置との間の第１のヒンジ機構と、を備え、
前記第４の機構は、前記第２の冷却装置を前記筐体に対して回転自在に支持する第２の軸と、当該第２の軸と前記第２の冷却装置との間の第２のヒンジ機構と、を備える、
請求項２記載のストレージ装置。
【請求項８】
前記第１の電源ユニットは前記第１の領域内の前記複数の記憶デバイスから前記第１の冷却装置側に突出し、
前記第２の電源ユニットは前記第２の領域内の前記複数の記憶デバイスから前記第２の冷却装置側に突出している、
請求項３記載のストレージ装置。
【請求項９】
前記第１の領域の背面側に、
前記複数の記憶デバイスと前記第１の電源ユニットとが接続され、当該第１の電源ユニットから当該複数の記憶デバイスへの給電パターンを備える第１のバックボードを備え、
前記第２の領域の背面側に、
前記複数の記憶デバイスと前記第２の電源ユニットが接続され、当該第２の電源ユニットから当該複数の記憶デバイスへの給電パターンを備える第２のバックボードを備える
請求項３記載のストレージ装置。
【請求項１０】
前記第１のバックボードと前記第２のバックボードとが互いに向き合って前記筐体内に存在する請求項９記載のストレージ装置。
【請求項１１】
前記第１の冷却ユニットから前記第２の冷却ユニットとの間に形成される外気の流路は、前記筐体の正面側の前記記憶デバイスを通過することなく、前記筐体の背面側の前記記憶デバイスを通過する第１の流路を含む、請求項６記載のストレージ装置。
【請求項１２】
前記第１の冷却ユニットから前記第２の冷却ユニットとの間に形成される外気の流路は、前記筐体の正面側の前記記憶デバイスを通過した後、前記第１の流路を流れる外気と混合されて、前記筐体の背面側の前記記憶デバイスを通過する第２の流路を含む、請求項６記載のストレージ装置。
【請求項１３】
前記第１の冷却装置は、前記筐体の正面側に存在する前記記憶デバイスの複数に対面する複数の冷却ユニットからなる、第１の冷却ユニット群を備え、
前記第２の冷却装置は、前記筐体の背面側に存在する前記記憶デバイスの複数に対面する複数の冷却ユニットからなる、第２の冷却ユニット群を備え、
前記ストレージ装置は、
前記第１の冷却ユニット群の複数の冷却ユニットと、前記筐体の正面側に存在する前記記憶デバイスの複数と、の対応関係を記憶する第１のメモリと、
前記第２の冷却ユニット群の複数の冷却ユニットと、前記筐体の背面側に存在する前記記憶デバイスの複数と、の対応関係を記憶する第２のメモリと、
前記第１のメモリと前記第２のメモリを参照して、前記複数の記憶デバイスのうちの所定の記憶デバイスを閉塞する際に、当該所定の記憶デバイスに対応する前記冷却ユニットの冷却を停止する制御回路と、
を備える請求項１記載のストレージ装置。
【請求項１４】
第１の領域と、当該第１の領域の背面側に存在する第２の領域と、を備え、前記第１の領域と前記第２の領域からそれぞれ記憶デバイスを収納できるようにした筐体と、
前記第１の領域に臨む第１の側と前記第２の領域に臨む第２の側の少なくとも一方の側に設けられた冷却装置と、
前記冷却装置を駆動する駆動回路と、
前記筐体内の前記記憶デバイスに臨む第１の位置と、前記第１の側を開放する第２の位置との間で前記冷却装置を移動可能にする可動装置と、
を備えるストレージ装置。
【請求項１５】
第１の領域と、当該第１の領域の背面側に存在する第２の領域と、を備え筐体の、前記第１の領域と前記第２の領域からそれぞれ前記筐体内に記憶デバイスを収納したストレージ装置の冷却方法であって、
前記筐体の正面から当該筐体内に外気を導入する第１のステップと、
前記導入された外気を前記筐体の正面側に臨む前記記憶デバイスに供給する第１の外気流を生成する第２のステップと、
前記導入された外気を前記筐体の正面側に臨む前記記憶デバイスを介することなく、前記筐体の背面側に臨む前記記憶デバイスに供給する第２の外気流を生成する第３のステップと、
前記第１の外気流と前記第２の外気流とを前記筐体外に排出する第４のステップと、
を備えるストレージ装置の冷却方法。
【請求項１６】
前記第１の外気流を前記筐体の背面側に臨む前記記憶デバイスに供給する第５のステップと、
前記第１の外気流が前記筐体の背面側に臨む前記記憶デバイスに供給する前に前記第２の外気流と混合される第６のステップと、
を備える請求項１５記載のストレージ装置の冷却方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はストレージ装置とその冷却方法に係わり、特に、汎用筐体の両面から筐体内にハードディスクドライブを収容させたストレージ装置とその冷却方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
データセンター等のように大規模にデータを取り扱うシステムでは、ホストコンピュータとストレージ装置とを用いてデータを管理する。ストレージ装置は、ハードディスクドライブをアレイ状に配置し、ＲＡＩＤによってデータを保護している。
【０００３】
ストレージ装置では、扱うデータ量が増大していることに関連して、ハードディスクドライブの搭載数も増加されようとされている。例えば、特開２００８−４７２４９号公報に記載のストレージ装置は、数多くのハードディスクドライブを搭載できる専用筐体を備えている。
【０００４】
この種のストレージ装置は、筐体の表面から筐体内に供給された空気を筐体内に形成された流路を流す過程でハードディスクドライブを冷却した後、筐体の上面から空気を排出していた。
【０００５】
一方、専用筐体ではなく、汎用のラックにユーザが順次ハードディスクドライブを持つモジュールを追加できるようにしたタイプのストレージ装置も存在する（特開２００７−１１９３１号公報）。
【０００６】
この種のストレージ装置は、ラックの上面に排気用ファンを備えることができず、さらに、ラックの内部に空気の流路を形成することができないため、ハードディスクドライブに電源とファンとが一体化されたモジューラをラックに収容する構造を備えていた。
【０００７】
モジュールはハードディスクドライブがラックの正面に来るようにラック内に挿入される。空気はモジュールの正面からラック内に吸気され、モジュールの背面から排気される。
【特許文献１】特開２００８−４７２４９号公報
【特許文献２】特開２００７−１１９３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
汎用のラック型の筐体を用いたストレージ装置でも、取り扱うデータ量が増大すること合わせて、筐体に装着されるハードディスクドライブの数が多くなっていく。ハードディスクドライブを筐体に徐々に積み上げていく方式であると、ハードディスクドライブの実装密度を上げるためには、ハードディスクドライブを高さ方向に収容できるように筐体のサイズが大きくしなければならない。
【０００９】
そこで、筐体の正面及び背面の両面から筐体内にハードディスクドライブを挿入して、ハードディスクドライブの実装密度を高くする方式が好ましい。
【００１０】
従来のモジューラ構造を筐体の両面から筐体内に実装しようとすると、モジューラのサイズが大きくこれは困難である。そこで、ファンをモジューラではなく、筐体の両面の少なくとも一方に設置して、筐体の両面から筐体内に収容されたハードディスクドライブを冷却することが考えられる。
【００１１】
しかしながら、筐体の前面にファンを設置すると、ファンが妨害となって筐体内のハードディスクドライブに対する保守交換ができないという問題がある。
【００１２】
また、筐体の正面側のハードディスクドライブを通過して温度が上がった空気が筐体の背面側のハードディスクを通過するために、筐体の背面側のハードディスクドライブに対する冷却性能が十分でないという問題があった。
【００１３】
このような理由から、汎用の筐体を用いたタイプのストレージ装置では、筐体の両面からハードディスクドライブを筐体内に収容することが行われていなかった。
【００１４】
そこで、本発明は、汎用の筐体を用い、その両面から筐体内に記憶デバイスを収容するタイプのストレージ装置において、筐体の前面に冷却装置が存在しても記憶デバイスの保守交換を可能とするストレージ装置を提供することを目的とする。
【００１５】
さらに、本発明は、筐体の両面から筐体内に収容した記憶デバイスに対する冷却能力に優れたストレージ装置を提供することを目的とするものである。
【００１６】
また、本発明は、筐体の両面から筐体内に記憶デバイスを収容させたストレージ装置に対して効果的な冷却を提供する冷却方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、汎用筐体の両面からそれぞれ筐体内に記憶デバイスを収容したストレージ装置において、記憶デバイスの前面に冷却装置を設け、この冷却装置を記憶デバイスの前面を開放できるように移動可能にして、筐体の両面から記憶デバイスの保守及びその交換を可能としたことを特徴とするものである。
【００１８】
さらに本発明は、汎用筐体の両面からそれぞれ筐体内に記憶デバイスを収容しても、筐体内に導入された外気を筐体の正面側に臨む記憶デバイスを介することなく、筐体の背面側に臨む記憶デバイスに供給する外気流をストレージ装置に提供することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、汎用の筐体を用い、その両面から筐体内に記憶デバイスを収容するタイプのストレージ装置において、筐体の前面に冷却装置が存在しても記憶デバイスの保守交換を可能とするストレージ装置を提供することができる。
【００２０】
さらに、本発明は、筐体の両面から筐体内に収容した記憶デバイスに対する冷却能力に優れたストレージ装置を提供することができる。
【００２１】
また、本発明は、筐体の両面から筐体内に記憶デバイスを収容させたストレージ装置に対して効果的な冷却を提供する冷却方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１はストレージ装置１０の全体を示す斜視図である。ストレージ装置は全体が矩形に形成された、ラックマウント型である、フレーム２０Ｆの構造を持った筐体（ラック）２０を備えている。筐体２０は床面に置かれるものであり、人の平均身長程度の高さを有する直方体から構成されている。なお、ラックとは、支柱と棚で構成される産業用物品の保管用具の総称である。
【００２３】
筐体２０の内部には複数のハードディスクドライブからなる記憶ユニットや制御ユニットをユーザがフレームにマウントできる空間が存在する。制御ユニット（ＤＫＣ:Disk Control）１２は、ホスト計算機からのＩＯを処理して、記憶デバイスとしてのハードディスクドライブを複数備えてなるユニット（ＤＫＵ:Disk Unit）に対するデータのライト要求またはリード要求を実行する。
【００２４】
筐体２０の下方には、ＤＫＣ１２が装填されている。筐体中程より上にはハードディスクドライブのユニット（ＤＫＵ）が存在する。ＤＫＵは複数のモジューラ１４からなり、ラックのＤＫＣより上方の空間に、ユーザによって順次装填される。
【００２５】
モジューラ１４は複数のハードディスクドライブ１５を有する。モジューラ１４は、ラック２０の正面から矢示１８に示すように、その背面から矢示２２に示すようにラック内にマウントされる。
【００２６】
図２は、ハードディスクドライブを有するモジューラの分解斜視図である。図２には、筐体１０の正面及び背面からそれぞれ筐体内の空間に挿入され、フレームにマウントされる一対のモジューラ２４と２６が示されている。２４で示すモジューラと２６で示すモジューラとの構成は同じである。
【００２７】
図２０に示すように、一対のモジューラ２４と２６と、これらを収容するケーシング４００Ａと、からなるモジューラ構造体４００は、矢印で示すように、フレーム２０Ｆからなる筐体に挿入される。この構造体４００は筐体の前後方向に、左右一対で設けられたガイド２０Ｇ上に置かれ、筐体の前面の枠体２０Ｈに構造体４００のフランジ４００Ｂが、螺子４００Ｇをフランジ４００Ｂに形成された螺子穴４００Ｄを貫通させて枠体２０Ｈに螺着することによって、固定される。ケーシング４００Ａの正面及び背面は開放されて、前記一対のモジューラは開放面に対して露出している。
【００２８】
符号２４と２６によって示される、モジューラは、一点鎖線２８で示す箱型のシャーシに、プラッタ（バックボード）３０と、電源ユニット３２と、複数のハードディスクドライブ１５からなる記憶ユニット３４と、冷却装置３６とを内蔵する構造を備えている。
【００２９】
プラッタ３０は電源ユニット３２からの電力を記憶ユニット３４及び冷却装置３６に供給するパターンを備えている。プラッタ３０はシャーシ２８の奥側にあり、電源ユニット３２及びハードディスクドライブ１５がプラッタ３０に接続されている。図２では、便宜上、プラッタ３０からハードディスクドライブ１５と電源ユニット３２を離して示している。
【００３０】
電源ユニット３２はプラッタ３０の中心に相当する位置に存在する。電源ユニット３２はモジューラ２４,２６の上下方向に一対存在し、一方の電源ユニットが故障しても、他の電源ユニットが電力を供給する。
【００３１】
モジューラ２４（２６）では、複数のハードディスクドライブ１５が一対の電源ユニットを境にして上下左右に均等に並べられている。一つ一つのハードディスクドライブ１５がプラッタ３０に接続される。ハードディスクドライブ１５はシャーシ２８に対して縦に置かれることにより、より多くのハードディスクドライブがシャーシ２８内に収容できるようにしている。
【００３２】
図２に示すモジューラ２４が、図１に示す筐体２０の空間内に、筐体の正面方向（符号１８）からマウントされる。さらに、モジューラ２６が筐体２０の空間内に、筐体の背面方向（符号２２）からマウントされる。
【００３３】
モジューラ２４（２６）を筐体１０の高さ方向に重ねるように筐体内に装填する。なお、図１は便宜上シャーシの図示を省略している。
【００３４】
シャーシの手前側の両側には既述の冷却装置３６が設けられている。冷却装置は複数のファン４０をシャーシ２８の高さ方向に整列させた構成を備えている。筐体２０の正面側にあるモジューラ２４のファン４０は筐体外の空気を筐体内に供給する方向に回転する。背面側にあるモジューラ２６のファン４０は筐体内の空気を筐体外に排出する方向に回転する。
【００３５】
モジューラ２４（２６）では、電源ユニット３２を境にして左右両側にハードディスクを配列させたことに合わせて、冷却装置３６をシャーシ２８の左右両側に設けて電源ユニット３２よりも熱を発生するハードディスクドライブ１５を主として冷却するようにしている。
【００３６】
図２に示すように、筐体２０の正面側及び背面側にある一対のモジューラ２４,２６のプラッタ３０同士が直接向き合うようにして、筐体の正面と背面とからそれぞれモジューラを筐体内に挿入する。
【００３７】
モジューラの手前側にある冷却装置３６を記憶ユニット３４から離すことによって、モジューラの記憶ユニット３４の前面を開放する。これにより、ハードディスクドライブ１５をプラッタから引き抜いてモジューラ外に取り出すことができる。
【００３８】
冷却装置を記憶ユニットの前面を開放できるように、冷却装置をスライドさせ、あるいは冷却装置を回転させる可動機構をモジューラに設けている。冷却装置３６の回転を可能にするために、モジューラ２４はシャーシの左右のサイドで冷却装置を軸によって支持する。冷却装置は軸の回りで回転する。モジューラ２６も同じである。
【００３９】
電源ユニット３２をプラッタ３０の中心に置き、電源ユニットを境にして左右に複数のハードディスクドライブを置くことにより、電源ユニットから各ハードディスクドライブへの給電パターンの合計長さを小さな値にできるため、プラッタのサイズが嵩むのを防ぐことができる。なお、電源ユニットをプラッタの端に置くような場合では、給電パターンの合計距離が大きくなり、そして抵抗も増えるため、プラッタのサイズを大きくし、又はプラッタを厚くしなくてはならない。
【００４０】
図３は、モジューラ内での複数のハードディスクドライブ１５の配置例の概要を示す斜視図である。（Ａ）は、プラッタ３０に接続された複数のハードディスクドライブの向きを、筐体の正面側及び筐体の背面側で同じにしたものである。これでは、背面側のハードディスクドライブを矢印で示すように筐体の正面側から取り出すことができない。
【００４１】
（Ｂ）は筐体の正面側にハードディスクドライブ１５が存在しない領域を構成し、正面側のハードディスクを矢印で示すように左右に移動することによって、この領域の位置を変更できるようにして、筐体の背面側のハードディスクドライブ１５をこの開放領域を介して交換できるようにした。しかしながら、この方式であると筐体の正面側のハードディスクドライブの実装密度が低下してしまう。
【００４２】
そこで、（Ｃ）、すなわち図２に示すように、筐体の正面側と背面側で、それぞれハードディスクドライブが筐体前面に臨むようにモジューラを筐体内に設けた。
【００４３】
図２に示すように、モジューラ２４（２６）の左右の側端寄りには、冷却装置３６がモジューラの高さ方向に沿って、モジューラの高さとほぼ等しくなるように形成されている。冷却装置３６はモジューラの高さ方向に配列複数のハードディスクドライブに面して存在している。
【００４４】
図４に示すように、冷却装置としての、複数のファンを組み合わせたファンユニット４２は、ハードディスクドライブ１５の前面を開放できるように、シャーシ２８の側端寄りの領域で、シャーシ２８からファンユニット４２に直角に伸びる軸４４がシャーシの溝に嵌入されることによって、軸４４を中心に回転可能に支えられている。図４は、シャーシを簡略化して示しており、また、ハードディスクドライブとの位置関係が分かるように、ハードディスクドライブの一部のみを図示している。
【００４５】
（Ａ）はファンユニット４２がハードディスクドライブ１５に向き合っている状態を示している。（Ｂ）はファンユニット４２が軸４４を中心に回転した状態を示している。
【００４６】
（Ｂ）の状態では、ファンユニット４２はハードディスクドライブ１５の前面で回転してハードディスクドライブの前面をほぼ開放できるものの完全ではなく、ハードディスクドライブの前面の一部がファンユニットの側面４６によって塞がれて、ハードディスクドライブの保守交換作業を妨げるデッドスペースが発生してしまう。
【００４７】
そこで、（Ｃ）に示すように、ファンユニット４２とシャーシ２８との間にヒンジ４８を設けて、ヒンジが回転しながら拡張してファンユニットをハードディスクドライブの前面から退避させて、既述のデッドスペースを解消している。
【００４８】
冷却装置をモジューラ２８に支持する形態としては、例えば、図５の（Ａ）と（Ｂ）に示す２つのものがある。（Ａ）は、冷却装置３６がシャーシ２８に取り付けられている形態であり、（Ｂ）は冷却装置３６がシャーシに直接ではなく、レール１０のような補強体、あるいは中間体を介してシャーシに取り付けられている形態である。（Ｂ）はレール１０を強調するために、シャーシの底面以外を図示していない。
【００４９】
冷却装置３６がモジューラから離間されるための可動装置の形態としては、冷却装置をモジューラに対してスライドさせるタイプと、冷却装置をモジューラに対して回転させるタイプとがある。
【００５０】
図６は図５（Ａ）の冷却装置６０を分解斜視図として詳細に示している。図６の符号６２はファンユニット４２を支持する矩形の第１の枠体である。２８−１はシャーシ２８の平面であり、２８−２はシャーシ２８の底面である。第１の枠体６２は二つの開放空間６４Ａ，６４Ｂを有し、それぞれにファンユニット４２を収容する。
【００５１】
第１の枠体６２の左側の上端及び下端からシャーシの高さ方向に沿って短軸６６が突出している。この上下一対の短軸はシャーシの上下面のそれぞれの前面側左側縁寄りに設けられたガイド溝６８内にそれぞれ嵌入される。このガイド溝はシャーシの前側から始まって奥側に向かって略“Ｊ”状に折り返す形態を有している。短軸６６とガイド溝６８が冷却装置６０を矢印７０，７２に沿ってスライドさせるスライド機構を実現している。
【００５２】
第１の枠体６２の二つの開放空間のそれぞれの左端寄りには、小軸７４が開放空間の上端及び下端のそれぞれから開放空間に向かって直角に突出している。各開放空間に対して上下一対ある小軸のそれぞれには、ファンユニット４２を第１の枠体に対して支持するヒンジ７６が取り付けられる。ヒンジ７６はファンユニット４２の上下端に対してそれぞれ連結されている。なお、図６において、二つ示されているファンユニットのうち上方にあるものを分解して図示した。
【００５３】
ヒンジ７６は第１の小片７８と第２の小片８０とから構成される。第１の小片７８の先端の開口７７が第１の枠体６２の開放空間内の上方の小軸に嵌入され、その後端の開口８４に第２の小片８０の先端の突軸８２が嵌入される。第２の小片８０の後端の開口８６はファンユニットを構成する第２の枠体９０の左縁の上端にある小突起８８に嵌入される。このようにして、回転軸７４とファンユニット４２の上端とがヒンジによって連結される。同様にしてファンユニットとの下端にもヒンジが連結される。
【００５４】
ファンユニット４２は、二つのファン４０Ａ（４０Ｂ）が第２の枠体９０内の開放空間９２,９４にそれぞれ固定された構造を備えている。ヒンジ７６によって、上下一対のファンユニット４２が第１の枠体６２に接続されている。したがって、モジューラの左右両側のそれぞれ４つのファンがハードディスクドライブの前面に存在して、ハードディスクドライブを冷却する。
【００５５】
図５（Ａ）及び図６において、符号１００は前記上下のガイド溝６８の一端であり、第１の枠体６２がこの位置におかれると、ファンユニット４２の適正位置が実現される。ファンユニットの適正位置とは、ファンユニットがモジュール内に進んでファンの回転から生じる騒音を低減でき、かつファンユニットがハードディスクドライブにより近づき、かつモジュールの中心に図６の矢印７２の分だけ進むことによって、モジュールの幅方向に複数あるハードディスクドライブやモジュールの中心にある電源ユニットを効率よく冷却できる位置のことである。
【００５６】
ユーザは、ガイド６８溝の他端１０２にまで冷却装置３６をスライドさせた後、ファンユニット４２をハードディスクドライブの前面を開放するように回転させる。この過程を図７に基づいて説明する。
【００５７】
図７（１）から（２）に示すように、ファンユニット４２をヒンジ７６とともに第１の枠体６２に対して回転させる。次いで、第２の小片８０を第１の小片７８に対して回転させる（図７（３））。
【００５８】
次いで、第２の小片８０に対してファンユニット４２を回転させると、ヒンジが十分拡がり、ファンユニット４２は、モジューラ２４（２６）の正面から十分離間して、ハードディスクドライブの前面が広く開放され（図７（４））、さらに、第１の枠体６２を、短軸６６を中心にしてシャーシに対して回転させることにより（図７（５））、ハードディスクドライブの保守交換に対する障害がなくなる。
【００５９】
なお、冷却装置の４つのファン４０はファンユニット４２によって上下２つの組に分けられている。この理由は次のとりである。ハードディスクドライブを保守交換する際に、ファンユニットに４つのファンが固定されていると、４つのファンが同時にハードディスクドライブから離れてしまい、交換されないハードディスクドライブに対する冷却が不十分になる。一方、一つの一つのファンを第１の枠体に対して回転可能にすると構成が複雑になる。
【００６０】
図５（Ｂ）の形態では、上下一対のレール１１０に直線状のガイド溝１１２が形成され、この溝内に第１枠体６６の小軸６２が嵌入される。冷却装置３６が溝１１２の基端の位置にあるときに、ハードディスクドライブに最も近づいてハードディスクドライブを効率よく冷却する。
【００６１】
ハードディスクドライブを交換する際には、ユーザは冷却装置３６をガイド溝１１２の先端に移動させ、この後ファンユニット４２をハードディスクドライブ前面から離反するように回転させる。
【００６２】
なお、図５（Ａ）、（Ｂ）において第１枠体の図示を省略している。ファンユニットはヒンジを介してモジュールに対して着脱自在であるために、ファンユニットを交換することも可能である。図５（Ａ）及び（Ｂ）において、移動後のファンユニットを実線で示し、移動前あるいは移動過程のファンユニットを破線で示している。
【００６３】
図８は、ファンユニット４２がハードディスクドライブ１５の前面の領域を開放し、ハードディスクドライブがモジューラから符号１１３で示す方向に取り出すことができる状態を示している。
【００６４】
ファンユニッを曲線の矢印１１４に沿って回転させることによってハードディスクドライブの前面を開放する。この開放された領域を介してハードディスクドライブ１１５を筐体外に引き出すことが可能になる。
【００６５】
ハードディスク１５をモジューラに対して縦にし、電源ユニット３２の両側のそれぞれで上下に４行で左右に５列の合計で４０台のハードディスクドライブを一つのモジューラに収容している。例えば、左側の上下２列に含まれるハードディスクを交換する場合には、図８に示すように、上下に存在する二つのファンユニットのうち上方のファンユニットを回転すればよい。
【００６６】
図８に示すように、電源ユニット３２は複数のハードディスク１５の中心に存在し、電源ユニット３２の前面にはファンユニット４２が存在しないために、図９に示すように、ファンユニットの位置を変更することなく矢印に示すように電源ユニット３２をモジュールから引き出すことができる。
【００６７】
既述のように、ファンユニットをモジューラに対して回転可能にするために、ファンユニットをモジューラの左右の端部で軸によって支持している。この結果、モジューラの中心にある電源ユニットの前面にはファンユニットが存在しないために、電源ユニットに対する冷却が十分でないとの懸念が残る。
【００６８】
そこで、図２に示すように、電源ユニット３２をハードディスクドライブ１５の先端から冷却装置３６側に突出させて、冷却装置３６からの外気が電源ユニットの側面に当たるようにして電源ユニットを冷却している。
【００６９】
図１０は既述のプラッタ３０の斜視図である。従来個々のハードディスクドライブに設けられていたプラッタを、一つプラッタ３０として一体化し、その中心は上下一対の電源ユニット用のソケット１２０を形成した。このソケットに電源ユニット３２が接続される。
【００７０】
電源ユニット用のソケット１２０の左右に、ハードディスクドライブ１５用の複数のソケット１２２が均等に形成されている。電源ユニット１３２を電源ユニット用ソケット１２０に嵌め込むと、プラッタ３０内の給電パターンによって複数のハードディスクドライブ用ソケットのそれぞれにハードディスクドライブを駆動するための電源が提供される。
【００７１】
図１１は、ファン及びハードディスクドライブへの給電系統及び信号系統を説明するものである。（Ａ）は筐体の正面側及び背面側にある一対のモジューラの斜視図であり、（Ｂ）はその正面図であり、（Ｃ）はその側面図である。
【００７２】
ＰＤＵは外部電源を分配するユニットであり、筐体の背面側に実装されている。電源ユニット３２へのＰＤＵからの電力供給は電源ケーブル１５０によって行われる。ＰＤＵから正面側の電源ユニット３２への電源ケーブルは、（Ａ）及び（Ｃ）から分かるように、一対のプラッタ３０を貫通して、背面側および正面側の電源ユニット３２の上側を通過して正面側の電源ユニット３２の前面に接続されている。
【００７３】
ＳＳＷ−ＰＫ(Saw Switch-Package)は、ハードディスクドライブ（ＤＫＵ）とファン４０に、電源と制御信号を供給する制御回路である。この制御回路はプラッタ３０に実装されるものであり、プラッタ３０からＳＳＷ−ＰＫに電源が供給される。正面及び背面のモジューラそれぞれの両側面には、それぞれにＳＳＷ−ＰＫが２基存在する。（Ｂ）に示すように、各ＳＳＷ−ＰＫが各ファンユニット４２のファン接続されている。
【００７４】
ＤＫＡ−ＰＫ(Disk Array-Package )は制御ユニット（ＤＫＣ）の背面側にあり、ＤＫＣとハードディスクドライブユニット（ＤＫＵ）とを接続するインターフェースである。ＤＫＣ−ＤＫＵ間の信号の接続はＳＳＷ−ＰＫとプラッタ３０を介して行われる。ＤＫＡ−ＰＫから正面側のＳＳＷ−ＰＫへの信号ケーブル１５２は正面及び背面それぞれのＳＳＷ−ＰＫの下側を通過して正面側のＳＳＷ−ＰＫの前面に接続している。
【００７５】
図１２に示すように、筐体の正面側の冷却装置３６−１から筐体内に吸引された外気の流路１６０,１６２は、正面側のハードディスクドライブ１５−１の周りを通過した後、プラッタ３０を介して背面側のハードディスクドライブラック１５−２の周りを通過し、背面側の冷却装置３６−２から筐体外に排出される。
【００７６】
図１０に示すように、プラッタのハードディスクドライブ用のコネクタの周囲は符号１２１に示すように切り欠いてあり、外気がプラッタを通過できるようになっている。
【００７７】
さらに、プラッタの電源ユニット用コネクタ１２０の近傍にも開口１２３が形成されている。正面の冷却装置１６−１から供給された外気の流路１６４が電源ユニット３２の側面に当たり、この空気がプラッタの電源用コネクタの周りの切り欠き１２３を通過して、背面側の電源ユニットの側面に到達した後、背面側の冷却装置３６−２から排出される。背面側のプラッタ３０にも正面側プラッタと同様な切り欠きが設けられている。
【００７８】
空気の流れに対する抵抗をより低減するためには、プラッタに形成される切り欠きの合計面積がより大きいほうがよい。一方、切り欠きの合計面積が大きくなるとプラッタの強度が低下したり、さらに、プラッタに形成される給電パターンや信号パターンに障害となる。したがって、相互のバランスにより好適なサイズの切り欠きを決定すればよい。
【００７９】
図１３はストレージ装置内に供給された外気流に対する温度変化の様子を示した摸式図である。（Ａ）に示すように、正面のファン４２−１から供給され、正面側のハードディスクドライブ１５−１の周りを通過した外気流１７０はハードディスクドライブ１５−１によって温度が上昇する。
【００８０】
その後、外気流１７０は背面側のハードディスクドライブ１５−２に到達するので、背面側のハードディスクドライブ１５−２に対する冷却能力は必ずしも十分とはいえない。
【００８１】
そこで、図１２に示すように、冷却装置３６の複数のファンを複数のハードディスクドライブが配列されてなる合計高さを包含するように配列する。これにより、図１３（Ａ）に示すように、正面側のハードディスクドライブ１５−１の側面を通過することなく、その上方及び下方を通過した外気流、すなわち、ハードディスクドライブ１５−１によって加熱されない外気流１７２を背面側のハードディスクドライブ１５−２の冷却に利用することができる。
【００８２】
外気流１７２は、図１０に示すプラッタ３０の、切り欠きが形成されていない上下端１７１に衝突して、ハードディスクドライブ用のコネクタ１２２の周りの切り欠き１２１に誘導され、これを通過する過程で外気１７０と混合される。
【００８３】
これにより外気流１７０が外気流１７２によって冷却されながら背面側のハードディスクドライブ１５−２を通過する結果、背面側のハードディスクドライブを冷却する効率が向上される。
【００８４】
一方、図１３（Ｂ）に示すように、正面側のハードディスクドライブ１５−１と背面側のハードディスクドライブ１５−２とを筐体の上下方向にオフセットして、正面側のハードディスクドライブを通過する外気１７４と、背面側のハードディスクドライブ１５−２とを通過する外気１７６とを区別するようにしてもよい。正面側ハードディスクドライブ１５−１と背面側ハードディスクドライブ１５−２との間には外気１７４と外気１７６とを分離する仕切り１７８を設ければよい。
【００８５】
筐体の正面及び背面からハードディスクドライブが筐体内に実装されることにより、図１４に示すように、正面側のハードディスクドライブと背面側のハードディスクドライブとによってＲＡＩＤグループが形成される。（Ａ）は正面側のモジューラの前面を示しており、（Ｂ）は背面側のモジューラの前面を示したものである。図１４は、ハードディスクドライブＤ０１−Ｄ０４によってＲＡＩＤ−１が構成され、ハードディスクドライブＤ０５−Ｄ０８によってＲＡＩＤ−２が構成されていることを示している。
【００８６】
その他のＲＡＩＤグループは図１５の管理テーブルのように構成されている。この管理テーブルはＤＫＣの図示しない共有メモリに記録されている。
【００８７】
図１６はファン（Ｆ１−Ｆ１３）とハードディスクドライブ１５との位置関係を示す。（Ａ）は正面側のモジューラの前面を示しており、（Ｂ）は背面側のモジューラの前面を示したものである。
【００８８】
ファンとこれに対応するハードディスクドライブがグループ化され、この関係は図１７に示す管理テーブルとして既述の共有メモリに記録されている。この管理テーブルは、例えば、ファンＦ１によって主として冷却されるハードディスクドライブが、Ｄ０１，Ｄ０５，Ｄ０９，Ｄ１３，Ｄ１７であることを示している。図１６に示すように、ファンＦ１がハードディスクドライブＤ０１，Ｄ０５，Ｄ０９，Ｄ１３，Ｄ１７の前面に存在する。
【００８９】
図１８はＲＡＩＤグループ（３Ｄ＋１Ｐ）を構成するハードディスクドライブと、ＲＡＩＤグループ内のあるハードディスクドライブを閉塞する場合に停止すべきファンを規定した管理テーブルである。この管理テーブルも共有メモリに登録されている。
【００９０】
図１９はハードディスクドライブを閉塞してこれを交換する際の手順を示すフローチャートである。図１６に示すハードディスクドライブＤ０１を例にして説明する。
【００９１】
管理者が管理端によって閉塞すべきハードディスクドライブＤ０１を選択すると（１９００）、その情報が管理端末から管理インターフェースを介してＤＫＣに送られる。
【００９２】
次いで、ＤＫＣは図１５に示す管理テーブルを参照して、ハードディスクドライブＤ０１のデータを、ＲＡＩＤグループを構成する他のハードディスクドライブにバックアップする（１９０２）。
【００９３】
次いで、ＤＫＣは図１８の管理テーブルを参照して、閉塞すべきハードディスクドライブＤ０１に対応するファンＦ１を決定し、当該ファンを制御する制御回路ＳＳＷ−ＰＫにファンの停止コマンドを送信する。ＳＳＷ−ＰＫはファンＦ１を停止する（１９０４）。
【００９４】
管理端末からファンが停止した通知を受けた管理者はハードディスクＤ０１を交換すると（１９０６）、管理端末にハードディスクの交換が終了したことを入力する。管理端末からハードディスクドライブの交換の通知をＤＫＳが受領すると、ＲＡＩＤグループの他のハードディスクドライブから交換したハードディスクドライブへデータをリストアする（１９０８）。さらに、ＤＫＣは、ＳＳＷ−ＰＫに停止したファンＦ１を再稼働させるコマンドを送信する。これによって、停止したファンが再回転する（１９１０）を始める。
【００９５】
なお、正面側のファンＦ1が停止している間、ラックの背面側からファンＦ１に対向するファンＦ９によって空気がＤ０５，Ｄ０９，Ｄ１３，Ｄ１７のハードディスクドライブに向けて引き込まれているために、少なくとも最低限の冷却がこれらハードディスクドライブに維持されている。
【００９６】
また、ファンＦ９の回転速度をファンＦ１が停止している期間上げてもよい。背面側のファンが停止されている場合には対応する正面側のファンの回転速度を上げればよい。
【００９７】
また、冷却装置をモジューラに対してスライドさせたり、回転させることをセンサによって検出してファンの回転を停止させてもよい。またさらに、シャーシ内に温度センサを設けて、ファンの回転速度を制御してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の実施形態に係わるストレージ装置の全体を示す斜視図である。
【図２】ハードディスクドライブを有するモジューラの分解斜視図である。
【図３】モジューラ内での複数のハードディスクドライブの配置例の概要を示す斜視図である。
【図４】冷却装置をモジューラの前面で回転させる経過を示す斜視図である。
【図５】冷却装置をモジューラに支持する形態を示す斜視図である。
【図６】図５（Ａ）の冷却装置の分解斜視図である。
【図７】冷却装置をモジューラ前面で回転させる経過を拡大して示す斜視図である。
【図８】ファンユニットがハードディスクドライブの前面の領域を開放し、ハードディスクドライブがモジューラから正面側に取り出すことができる状態を示した斜視図である。
【図９】電源ユニットをモジュールから正面側に引き出すことができる状態を示した斜視図である。
【図１０】プラッタの斜視図である。
【図１１】ファン及びハードディスクドライブへの給電系統及び信号系統を説明する、モジューラの斜視図であり、（Ｂ）はその正面図であり、（Ｃ）はその側面図である。
【図１２】筐体の正面側の冷却装置から筐体内に吸引された外気の流路を説明する模式図である。
【図１３】筐体内に供給された外気流に対する温度変化の様子を示す摸式図である。
【図１４】正面側のハードディスクドライブと背面側のハードディスクドライブとによってＲＡＩＤグループが形成されていることを示す、モジューラの正面図及び背面図である。
【図１５】ＲＡＩＤグループの管理テーブルである。
【図１６】ファンとハードディスクドライブとの位置関係を示す、モジューラの正面図及び背面図である。
【図１７】ファンとハードディスクドライブとの対応関係を示す官吏テーブルである。
【図１８】ＲＡＩＤグループを構成するハードディスクドライブと、ＲＡＩＤグループ内のあるハードディスクドライブを閉塞する場合に停止すべきファンを規定した管理テーブルである。
【図１９】ハードディスクドライブの閉塞の処理を説明するフローチャートである。
【図２０】モジューラ構造体が筐体内に収容される様子を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００９９】
１０  ストレージ装置
１５  ハードディスクドライブ
２０  筐体（ラック）
３４  電源ユニット
３６  冷却装置
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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