(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却媒体を流通させて被冷却部に対して冷却を行う冷却体を備えた冷却ユニットが配置された冷却構造の電子装置において、
前記被冷却部に対して一つの冷却ユニットを収納可能な収納部が複数設けられ、個々の収納部は上記冷却媒体の流通方向に並んで配置され、且つ複数の収納部は上記被冷却部のうち冷却媒体が該被冷却部に送り込まれる側に配置され、少なくとも一つの収納部に冷却ユニットが収納され、且つ、冷却ユニットが非収納の収納部が存在していることを特徴とする冷却構造の電子装置。
【請求項２】
請求項１記載の冷却構造の電子装置において、収納部に収納された冷却ユニットの交換時に、冷却ユニットが非収納の収納部に、交換用の他の冷却ユニットが収納されて運転可能に構成されることを特徴とする冷却構造の電子装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、冷却の冗長構成を備えた冷却構造の電子装置に関する。
【０００２】
近年、例えば電子計算機システムのシステムファイルやデータファイルを記憶させる外部記憶装置として磁気ディスク装置が使用され、記録容量の増大から磁気ディスク装置が大型化してきている。そのため、磁気ディスク装置内の温度が異常に上昇すると、ヘッドディスクアセンブリ（ＨＤＡ），制御回路、電源等を損傷することとなり、冷却を行う必要がある。
【０００３】
【従来の技術】
図８に、従来の磁気ディスク装置のファンユニット取付構造の構成図を示す。
【０００４】
図８に示す磁気ディスク装置１１は、その筺体１２内にＨＤＡ，制御回路基板、電源等の規模に応じて複数搭載されるもので、筺体１２の最下部に複数の保護用のブレーカ１３が配置され、ブレーカ１３上に複数の電源１４が配置される。電源１４上には当該電源１４を冷却するための冷却ファンを備えるファンユニット１５1 が所定数配置される。
【０００５】
ファンユニット１５1 の上方には、複数の制御回路基板１６1 と３段で各段において複数のＨＤＡ１７1 とが配置され、この上にこれらを冷却するためのファンユニット１５2 が配置される。ファンユニット１５2 の上方には１段のＨＤＡ１７2 とホスト装置との接続のためのコネクタ１８1 が配置されると共に、この上方に複数の制御回路基板１６2 と３段で各段において複数のＨＤＡ１７3 とが配置され、これらの上に複数のファンユニット１５3 が配置される。
【０００６】
そして、ファンユニット１５3 の上方には、コネクタ１８2 と一段のＨＤＡ１７4 とが配置される。
【０００７】
図８は、ＨＤＡ１７や制御回路基板１６を着脱する一方面の構成であり、反対面にも同様の構成で配置されるものであり、ファンユニット１５1 〜１５3 の回転より冷却エアが装置上方より下方に流れてＨＤＡ１７1 〜１７4 ，制御回路基板１６1 ，１６2 ，及び電源１４を冷却する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ファンユニット１５1 〜１５3 を構成する冷却ファンは軸受けの摩耗等による寿命や故障のために交換しなければならず、故障時及び交換時に停止させるために装置の冷却の能力が低下し、ＨＤＡ１７1 〜１７4 ，制御回路基板１６1 ，１６2 及び電源１４等を損傷、寿命短縮させる場合があるという問題がある。
【０００９】
ところで、冷却ファンの故障に対して、他の冷却ファンを運転させて冷却能力の低下を防止する方法として、ファンユニットに２つの冷却ファンを備えて一方の故障を他方のもので補う冗長構成のものが知られているが、この場合においてもファンユニットの交換時には正常な冷却ファンをも交換することとなり、一旦停止させることから冷却能力の低下を招くという問題がある。
【００１０】
そこで、本発明は上記課題に鑑みなされたもので、冷却能力を低下させることなく冷却ユニットを交換可能とする冷却構造の電子装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１では、冷却媒体を流通させて被冷却部に対して冷却を行う冷却体を備えた冷却ユニットが配置された冷却構造の電子装置において、前記被冷却部に対して一つの冷却ユニットを収納可能な収納部が複数設けられ、個々の収納部は上記冷却媒体の流通方向に並んで配置され、且つ複数の収納部は上記被冷却部のうち冷却媒体が該被冷却部に送り込まれる側に配置され、少なくとも一つの収納部に冷却ユニットが収納され、且つ、冷却ユニットが非収納の収納部が存在していることを特徴とする冷却構造の電子装置を構成する。
【００１２】
請求項２では、請求項１記載の冷却構造の電子装置において、収納部に収納された冷却ユニットの交換時に、冷却ユニットが非収納の収納部に、交換用の他の冷却ユニットが収納されて運転可能に構成されるようにする。
【００１９】
【作用】
上述のように、請求項１〜３の発明では、冷却媒体を流通させて被冷却部に対して冷却を行う冷却体を備えた冷却ユニットが配置された冷却構造の電子装置において、前記被冷却部に対して一つの冷却ユニットを収納可能な収納部が複数設けられ、個々の収納部は上記冷却媒体の流通方向に並んで配置され、且つ複数の収納部は上記被冷却部のうち冷却媒体が該被冷却部に送り込まれる側に配置され、少なくとも一つの収納部に冷却ユニットが収納され、且つ、冷却ユニットが非収納の収納部が存在しており、冷却ユニットの交換時に、冷却ユニットが非収納の収納部に、交換用の他の冷却ユニットが収納されて運転可能に構成される。これにより、冷却ユニットによる被冷却部の冷却を継続させて交換が行われ、冷却能力の低下を防止することが可能となる。
【００２５】
【実施例】
図１に、本発明の一実施例の構成図を示す。図１（Ａ）は冷却構造の電子装置としての磁気ディスク装置の正面構成図であり、図１（Ｂ）は側部構成図である。図１（Ａ）に示す磁気ディスク装置２１は、その一方面において、筺体２２の最下部に電源系保護のためのブレーカ２３が所定数配置され、その上方に被冷却部である電源２４が所定数配置される。ブレーカ２３及び電源２４は、その規模に応じて個数適宜設定される。
【００２６】
電源２４上には、冷却媒体の流通方向である縦方向に２段の収納部２５ａ，２５ｂが連設されており、この２つの収納部２５ａ，２５ｂが水平方向に所定数配置される。そして、各収納部２５ａ，２５ｂの何れか一方に、例えば収納部２５ａに冷却ユニット２６（図３において説明する）が収納される。
【００２７】
また、収納部２５ａ，２５ｂの上方には、所定数の被冷却部である制御回路基板２７と３段で水平方向に所定数の被冷却部であるＨＤＡ２８（図４において説明する）が配置される。この上部に、縦方向に２つの収納部２５ａ，２５ｂが設けられ、これらが水平方向に所定数配置され、それぞれの収納部２５ａに冷却ユニット２６が収納される。
【００２８】
さらに、この収納部２５ａ，２５ｂの方向には、ホスト装置と接続するための被冷却部であるメインコネクタ２９と１段で水平方向に所定数のＨＤＡ２８が配置される。
【００２９】
同様に、メインコネクタ２９及び各ＨＤＡ２８の上方には、所定数の制御回路基板２７及びＨＤＡ２８が配置され、その上部に冷却ユニット２６が一方に収納された収納部２５ａ，２５ｂが配置されると共に、さらにその上方にメインコネクタ２９及びＨＤＡ２８が配置される。
【００３０】
例えば、本実施例では、４列の電源２４，各段で水平方向に３列の収納部２５ａ，２５ｂ，各段で４列（１２枚）の制御回路基板２７，各段で６列のＨＤＡ２８でそれぞれ構成配置されている。
【００３１】
ところで、図１（Ｂ）に示すように、筺体２３の略中央部分には、６つのバックパネル３０（３０ａ1 ，３０ａ2 ，３０ｂ1 ，３０ｂ2 ，３０ｃ1 ，３０ｃ2 ）が配置されており、バックパネル３０ａ1 ，３０ａ2 には電源２４及び収納部２５ａ，２５ｂ内で冷却ユニット２６とプラグインにより電気的接続を行うコネクタ（雌側）がそれぞれ設けられる（後述する）。また、他のバックパネル３０ｂ1 ，３０ｂ2 ，３０ｃ1 ，３０ｃ2 には冷却ユニット２６，制御回路基板２７，ＨＤＡ２８，メインコネクタ２９とプラグインにより、電気的接続を行うコネクタ（雄側）がそれぞれ設けられる。
【００３２】
すなわち、バックパネル３０は、一方面（図１（Ａ））に対するものと、他方面に対するものとが設けられて、図１（Ａ）と同様の構成のものが他方面に配置されて磁気ディスク装置２１を構成されるものである。
【００３３】
ここで、図２に、図１のバックパネルの構成図を示す。図２は、例えば図１のバックパネル３０ｂ1 （３０ａ1 ，３０ａ2 以外は同様）を示したもので、冷却ユニット２６に対応する各収納部２５ａ，２５ｂごとの第１の結合手段であるコネクタ（雌側）３１ａ，３１ｂが２段で水平方向に３列で設けられ、制御回路基板２７に対応するコネクタ（雌側）３２（３段４列）が設けられる。コネクタ３２の近傍に３段６列のＨＤＡ２８に対応するコネクタ（雌側）３３が設けられる。さらに、コネクタ３１ａ，３１ｂ上方にはメインコネクタ２９に対応するコネクタ（雌側）３４及び１段６列のＨＤＡ２８に対応するコネクタ（雌側）３３が設けられる。
【００３４】
すなわち、これらコネクタに冷却ユニット２６，回路基板２７，ＨＤＡ２８及びメインコネクタ等がプラグインにより電気的接続が行われるものである。
【００３５】
続いて、図３に、図１の冷却ユニットの構成図を示す。図３に示す冷却ユニット２６は、フレーム４１内に２つの冷却体であるファン２６ａ，２６ｂが同一平面上に配設され、奥部に接続ピン４２ａが突出した第２の結合手段であるコネクタ（雄側）４２が設けられる。コネクタ４２はコネクタ３１ａ，３１ｂに着脱自在に電気接続される。ファン２６ａ，２６ｂは例えばＤＣブラシレスモータが使用され、適宜速度制御が制御部により行われる（後述する）。
【００３６】
また、フレーム４１の前面には、何れかのファン２６ａ，２６ｂの故障時に表示を行う表示部であるＬＥＤ（発光ダイオード）４３が設けられると共に、収納部２５ａ，２５ｂに収納したときに抜け防止のためのストッパ部４４が設けられる。なお、ファン２６ａ，２６ｂの配線４５ａ，４５ｂはフレーム４１に沿ってコネクタ４２の接続ピン４２ａに接続される。
【００３７】
この冷却ユニット２６は、冗長構成として２つのファン２６ａ，２６ｂを設けたものであり、例えば一方のみのファン２６ａを回転させて故障時に他方のファン２６ｂを回転させたり、あるいは２つのファン２６ａ，２６ｂを低速回転させて一方の故障時に他方を高速回転とすることにより、一方の故障時における装置内の冷却能力の低下を防止するものである。なお、冗長構成の制御については、図６及び図７において説明する。
【００３８】
また、図４に、図１のＨＤＡの構成図を示す。図４においてＨＤＡ２８は、基台４６上に、回転機構で回転する記録媒体の磁気ディスク及び記録再生ヘッドを搭載したアクチュエータ機構を備えるディスクエンクロージャ（ＤＥ）４７が固定されると共に、駆動電源系の変換を行うコンバータ４８が固定される。
【００３９】
基台４６の奥部分に、バックパネル３０のコネクタ３３にプラグインして電気的接続を行うコネクタ４９が設けられ、反対部分の前面部分に所定（例えば、エラー表示、準備表示等）の表示器５０及びこのＨＤＡ２８を筺体２２より取り出すときのエジェクタ５１が設けられる。
【００４０】
続いて、図５に、図１の収納部の構成図を示す。図５において、収納部２５ａ，２５ｂは、その奥部分がバックパネル３０であり、コネクタ３１ａ，３１ｂが内部に突出した状態となる。また、前面部分は、軸５２ａ，５２ｂに対して回動自在な蓋部５３ａ，５３ｂが取り付けられており、バネ５４ａ，５４ｂにより蓋部５３ａ，５３ｂが収納口を塞ぐ方向に付勢する。これにより、冷却ユニット２６が収納されていない収納部２５ｂへの塵埃の侵入を防止している。さらに、収納部２５ａ，２５ｂは、縦方向（冷却エアの流通方向）の対向する面（上面及び底面）には開口部５５が形成される。
【００４１】
図５においては、収納部２５ａに冷却ユニット２６を収納した状態であり、蓋部５３ａを押し上げたままであり、冷却ユニット２６の前面部分が収納部２５ａの収納口より表示した状態となる。このとき、バックパネル３０のコネクタ３１ａと冷却ユニット２６のコネクタ４２が結合状態となって電気的接続が行われている。
【００４２】
このような状態において、２つのファン２６ａ，２６ｂが正常に運転（低速回転）されているときに、例えば一方のファン２６ａが故障すると、ＬＥＤ４３が点灯すると共に、他方の正常なファン２６ｂを高速回転させて冷却能力の維持を図る冗長構成である。そして、収納部２５ｂに正常な冷却ユニット２６を収納させて運転させた後に、故障ファン２５ａを有する冷却ユニット２６への電源供給を停止して取り出すことにより、冷却能力を低下させずに容易に交換することができるものである。
【００４３】
そこで、図６に、ファンの冗長の回路ブロック図を示す。図６に示す冗長回路６１において、ファン２６ａ，２６ｂの回転信号が回転パルス検出回路６２に入力され、ここで検出されたパルスが計数回路６３に入力される。計数回路６３の計数値は比較回路６４に入力され、比較回路６４で基準値を比較する。この場合、計数回路６３及び比較回路６４はタイマ６５により設定された時間だけ計数及び比較を行う。
【００４４】
比較回路６４の比較結果が回転制御回路６６に送られ、回転制御回路６６では一方のファン２６ａ（２６ｂ）が故障を生じている場合に状態表示回路６７を介して当該冷却ユニット２６のＬＥＤ４３を点灯させ、正常なファン２６ｂ（２６ａ）の回転を上昇させるように回転制御信号を送出する。
【００４５】
ここで、図７に、図６の冗長回路動作のフローチャートを示し、図６と共に説明する。図６及び図７において、まず、図５に示すように冷却ユニット２６が収納部２５ａに収納されて、２つのファン２６ａ，２６ｂが共に低速回転で運転されており、このときの各ファン２６ａ，２６ｂのそれぞれの回転信号が回転パルス検出回路６２に入力され、回転パルスの検出が行われる（ステップ（Ｓ）１）。
【００４６】
そして、検出された回転パルスは計数回路６３で計数され（Ｓ２）、その計数値が比較回路６４で基準値（基準回転数）と比較される。この場合、タイマ６５が計数回路６３に一定時間（例えば１秒）計数動作させ、一定時間経過後に比較回路６４で比較動作させる。
【００４７】
そこで、比較回路６４において、所定の時間が経過していない場合にはＳ１に戻り、経過している場合には計数値と基準値とをファン２６ａ，２６ｂのそれぞれについて比較する（Ｓ３）。比較の結果、共に回転パルス数が所定値以上のときには、何れのファン２６ａ，２６ｂが正常であり、回転パルス検出回路６２のパルス検出が継続される（Ｓ４）。
【００４８】
ここで、例えばファン２６ａに故障を生じたとすると、ファン２６ａの回転数が低下することから、比較回路６４において検出パルスの計数値が基準値より小さくなり、その結果が回転制御回路６６に送られる（Ｓ４）。
【００４９】
回転制御回路６６では、正常なファン２６ｂを高速回転モードとして、状態表示回路６７を介してＬＥＤ４３を点灯させ障害ファンの表示をさせる（Ｓ７）。ファン２６ｂが高速回転モード中に故障が生じた場合には上位装置にアラーム表示すべき旨の信号を送出する（Ｓ６）。
【００５０】
そこで、ＬＥＤ４３が点灯すると、上述のように収納部２５ｂに正常なファン２６ａ，２６ｂを備えた冷却ユニット２６を収納させて運転した後、故障の生じたファン２６ａを備える冷却ユニット２６を取り外すことによって交換を行う。
【００５１】
そして、磁気ディスク装置２１の運転中に以上のことが繰り返されるもので、ファン２６ａ，２６ｂに障害があっても冷却能力を低下させずに容易に冷却ユニット２６の交換を行うことができるものである。
【００５２】
なお、磁気ディスク装置２１の定期保守時に停止させて作業を行う場合には、交換する冷却ユニット２６を同一の収納部２５ａ，２５ｂに収納してもよい。
【００５３】
ところで、上記実施例では、収納部２５ａ，２５ｂを近接させて設けた場合を示しているが、所定の距離を有して設けてもよく、また制御回路基板２７，ＨＤＡ２８を挟装した状態で設けてもよい。
【００５４】
また、上記実施例では磁気ディスク装置２１に適用した場合を示したが、これに限らず冷却の必要な電子装置に適用することができる。
【００５５】
【発明の効果】
以上のように、請求項１〜３の発明によれば、冷却媒体を流通させて被冷却部に対して冷却を行う冷却体を備えた冷却ユニットが配置された冷却構造の電子装置において、前記被冷却部に対して一つの冷却ユニットを収納可能な収納部が複数設けられ、個々の収納部は上記冷却媒体の流通方向に並んで配置され、且つ複数の収納部は上記被冷却部のうち冷却媒体が該被冷却部に送り込まれる側に配置され、少なくとも一つの収納部に冷却ユニットが収納され、且つ、冷却ユニットが非収納の収納部が存在しており、冷却ユニットの交換時に、冷却ユニットが非収納の収納部に、交換用の他の冷却ユニットが収納されて運転可能に構成されることにより、冷却ユニットによる被冷却部の冷却を継続させて交換が行われ、冷却能力の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の構成図である。
【図２】図１のバックパネルの構成図である。
【図３】図１の冷却ユニットの構成図である。
【図４】図１のＨＤＡの構成図である。
【図５】図１の収納部の構成図である。
【図６】ファンの冗長の回路ブロック図である。
【図７】図６の冗長回路動作のフローチャートである。
【図８】従来の磁気ディスク装置のファンユニット取付構造の構成図である。
【符号の説明】
２１  磁気ディスク装置
２２  筺体
２３  ブレーカ
２４  電源
２５ａ，２５ｂ  収納部
２６  冷却ユニット
２６ａ，２６ｂ  ファン
２７  制御回路基板
２８  ＨＤＡ
２９  メインコネクタ
３１ａ，３１ｂ  コネクタ（雌側）
４２  コネクタ（雄側）
４３  ＬＥＤ
４７  ＤＥ
４８  コンバータ
４９  コネクタ（雄側）
５２ａ，５２ｂ  軸
５３ａ，５３ｂ  蓋部
５４ａ，５４ｂ  バネ
５５  開口部
６１  冗長回路
６２  回転パルス検出回路
６３  計数回路
６４  比較回路
６５  タイマ
６６  回転制御回路
６７  状態表示回路
【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】
0003844794.tif 000008
【図８】
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