JP2018064084A - コンピューター機器及びそのホットスワップ可能なファンモジュール - Google Patents

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Abstract

【課題】ホットスワップ可能なファンモジュールを提供する。【解決手段】外部フレームと、外部フレームの一方の側に位置する放熱ファンと、外部フレームと放熱ファンを固定する締付素子と、放熱ファンと外部フレームに貫設される導光柱、導光柱に位置し、放熱ファンの外部フレームと反対側の面に当接される第1のストッパ部、及び第1のストッパ部に対向し、透光性を有し且つ導光柱に光結合され、外部フレームの放熱ファンと反対側の面に当接される第2のストッパ部を含む導光アセンブリと、を備えるホットスワップ可能なファンモジュール。【選択図】図1

Description

本発明は、ファンモジュールに関し、特にホットスワップ可能なファンモジュールに関する。
システム内で作動する電子機器自体の発熱により、システム内の環境温度を上昇させ、更にシステムの安定性を低下させ、ひいてはシステムの故障を引き起こすことがある。したがって、システム内の環境温度を制御して、更に安定した環境温度でシステムの安定性を維持するようにシステム内に放熱ファンが取り付けられる。なお、放熱ファンの交換によるシステムの動作を停止することを避けるために、いくつかのシステムにホットスワップ可能な放熱ファンを変更して取り付けて、システムが持続的に動作する需要を維持するようにする。更に、ある放熱ファンはまた状態表示灯を有し、ユーザがこれによって放熱ファンの状態を確認するようにする。
放熱ファンの少なくとも2つのサブアセンブリは、固定素子(例えばボルト又はスナップ)によって互いに一体に結合され、しかしながら、放熱ファンに状態表示灯を配置する必要がある場合、放熱ファンの固定素子を配置する領域を小さくし、これにより、固定素子の放熱ファンに対する結合力が不十分又は不均一となる。このため、放熱ファンがシステムから抜き取られる場合、放熱ファンの結合力弱い側に引っ張り変形又は分離を発生させ、更に、ファンモジュールをシステムから挿抜する安定性を低下させる。
本発明の目的の一つは、以上の従来技術に言及した困難を解決するためのホットスワップ可能なファンモジュールを提供することにあり、即ち、ファンモジュールを抜き取る時に、ファンモジュールに引っ張り変形又は分離を発生させなく、更にファンモジュールが損壊される可能性を低下させる。
本発明の一実施形態によれば、このようなホットスワップ可能なファンモジュールは、ハンドルを有する外部フレームと、外部フレームの一方の側に位置し、且つ電気的接続部を有する放熱ファンと、外部フレームと放熱ファンを固定する少なくとも1つの締付素子と、締付素子に対向し、且つ放熱ファンと外部フレームに貫設される導光柱、導光柱に位置し、放熱ファンの外部フレームと反対側の面に当接される第1のストッパ部、及び透光性を有し且つ導光柱に光結合され、外部フレームの放熱ファンと反対側の面に当接されるように該第1のストッパ部に対向する第2のストッパ部を含む導光アセンブリと、を備える。
本発明の一つ又は複数の実施形態において、導光柱は、透光柱体及び第1のねじ部を含む。第1のねじ部は、透光柱体の端部に形成される。第2のストッパ部は、第2のねじ部を内蔵するナットである。このように、第2のねじ部と第1のねじ部との互いの螺合によって、ナットは、導光柱の端部に外嵌され、且つ外部フレームの放熱ファンと反対側の面に当接される。
本発明の一つ又は複数の実施形態において、導光アセンブリは、ロックポストを更に含む。ロックポストは、中空の金属チューブ及び第3のねじ部を含む。中空の金属チューブは、放熱ファンと外部フレームに貫設される。中空の金属チューブは、中空の通路を有する。中空の通路は、中空の金属チューブと同軸となり、且つ導光柱を収納する。第3のねじ部は、中空の金属チューブの端部に形成される。第2のストッパ部は、第2のねじ部を内蔵するナットである。このように、第2のねじ部と第1のねじ部との互いの螺合によって、ナットは中空の金属チューブの端部に外嵌され、且つ外部フレームの放熱ファンと反対側の面に当接される。
本発明の一つ又は複数の実施形態において、第2のストッパ部は、貫通孔を有する。導光柱は貫通孔に入る。
本発明の一つ又は複数の実施形態において、第2のストッパ部は、レンズを有する。導光柱はレンズに光結合される。
本発明の一つ又は複数の実施形態において、放熱ファンは、ファン本体及び安全カバーを含む。ファン本体は、ファンボックス及びファンブレードを備える。ファンボックスはフレームスロットを有し、ファンブレードは枢転可能にフレームスロット内に位置する。安全カバーは、ファンボックスに接続されフレームスロットを覆う。なお、第1のストッパ部は、安全カバーのファンボックスと反対側の面に当接されて、ファン本体を安全カバーと外部フレームとの間に挟持させる。
本発明の一つ又は複数の実施形態において、電気的接続部は、安全カバーに接続される。導光柱の一端面は、電気的接続部に固定される。
本発明の一つ又は複数の実施形態において、放熱ファンは、凹部及びガイド溝を含む。凹部は、放熱ファンに凹設されて、第1のストッパ部を収納することに用いられる。ガイド溝は、凹部内に位置し、第1のストッパ部が凹部内に入るようにガイドすることに用いられる。
本発明の一つ又は複数の実施形態において、導光柱の長手方向は、締付素子の長手方向と互いに平行する。
本発明の一実施形態によれば、このようなホットスワップ可能なファンモジュールは、ファン本体と、ハンドルを有する外部フレームと、安全カバーと、外部フレーム、安全カバー及びファン本体を固定する少なくとも1つの第1の締付素子と、第1の締付素子に対向し、ファン本体を外部フレームと安全カバーとの間に挟持し、光線をガイドすることができる導光柱を有する第2の締付素子と、を備える。ファン本体は、外部フレームと安全カバーとの間に位置し、電気的接続部を有する。電気的接続部は、安全カバーに固定される。
本発明の一実施形態によれば、このようなコンピューター機器は、収納溝を有するハウジングと、ハウジング内に位置する回路基板と、回路基板に位置する電気コネクタと、回路基板に位置し、出光面を有する発光ダイオードと、上記のファンモジュールと、を備える。電源は回路基板に電気的に接続される。ファンモジュールは挿抜可能に収納溝内に位置し、且つ電気的接続部は電気コネクタに電気的に接続され、導光柱の一端が出光面に向かう。
上記は、本発明が解決しようとする課題、課題を解決するための技術手段、及びその効果等を記述するためのものであり、本発明の具体的な細部を、下記の実施形態及び関連する図面において詳しく説明する。
下記図面の簡単な説明は、本発明の前記または他の目的、特徴、メリット、実施形態をより分かりやすくするためのものである。
本発明の一実施形態によるホットスワップ可能なファンモジュールを示す斜視図である。 図1のファンモジュールを示す分解図である。 本発明の一実施形態によるホットスワップ可能なファンモジュールを示す断面図である。 本発明の一実施形態による第2のストッパ部を示す縦断面図である。 本発明の一実施形態によるコンピューター機器を示す模式図である。
以下、図面で本発明の複数の実施形態を開示し、明らかに説明するために、下記叙述で多くの実際の細部を合わせて説明する。しかしながら、理解すべきなのは、これらの実際の細部が、本発明を制限するためのものではない。つまり、本発明の実施形態の一部において、これらの実際の細部は、必要ないものである。また、図面を簡略化するために、ある従来慣用の構造及び素子は、図面において簡単で模式的に示される。
図1は、本発明の一実施形態によるホットスワップ可能なファンモジュール10を示す斜視図である。図2は、図1のファンモジュール10を示す分解図である。図1及び図2に示すように、本実施形態において、このファンモジュール10は、外部フレーム100、放熱ファン200、複数の(例えば3つの)締付素子300(例えば金属ボルト)及び導光アセンブリ400を備える。外部フレーム100は、ハンドル110を有する。ユーザは、ハンドル110によりファンモジュール10を移動する。放熱ファン200は外部フレーム100の一方の側に附設され、且つこれら締付素子300は外部フレーム100と放熱ファン200を一体に固定する。導光アセンブリ400は、導光柱410、第1のストッパ部420及び第2のストッパ部430を備える。導光柱410は、締付素子300に対向して配置され、放熱ファン200と外部フレーム100に貫設される。第1のストッパ部420は導光柱410に位置し、放熱ファン200の外部フレーム100と反対側の面に当接される。第2のストッパ部430は、該第1のストッパ部420に対向し、透光性を有し、且つ導光柱410に光結合され、外部フレーム100の放熱ファン200と反対側の面に当接される。本実施形態において、放熱ファン200は、ファン本体210及び安全カバー220を含む。ファン本体210は、ファンボックス211及びファンブレード213を含む。ファンボックス211はフレームスロット212を含み、ファンブレード213は枢転可能にフレームスロット212内に位置する。安全カバー220は、ファンボックス211に接続されフレームスロット212を覆う。なお、第1のストッパ部420は、安全カバー220のファンボックス211と反対側の面に当接されて、ファン本体210を安全カバー220と外部フレーム100との間に挟持させる。
このように、第1のストッパ部420及び第2のストッパ部430が対向するように安全カバー220と外部フレーム100に当接され、即ち、第1のストッパ部420が第1の方向D1に向かって安全カバー220の外部フレーム100と反対側の面を圧迫し、そして第2のストッパ部430が第1の方向D1と反対側の第2の方向D2に向かって外部フレーム100の安全カバー220と反対側の面に当接されるため、ファン本体210を安全カバー220と外部フレーム100との間に挟持させる。このため、ファンモジュール10を抜き取る時に、ファンモジュール10に引っ張り変形又は分離が発生しなく、更にファンモジュール10が損壊される可能性を低下させる。
更に、本実施形態において、放熱ファン200と外部フレーム100を組み合わせたものは全体略矩形Rを呈し、導光アセンブリ400及びこれらの締付素子300はそれぞれ均一にこの矩形Rの4つの角Cに位置して、十分又は均一な結合力を放熱ファン200と外部フレーム100に提供するようにする。
具体的に、導光柱410は、透光柱体411及び第1のねじ部412を含む。第1のねじ部412は、透光柱体411の端部411Eに形成される。第2のストッパ部430は、第2のねじ部442を内蔵するナット440である。例えば、ナット440は、中空のパイプスリーブ441及びキャップヘッド443を有し、中空のパイプスリーブ441がキャップヘッド443の一方の側に接続され、第2のねじ部442が中空のパイプスリーブ441の内壁に形成される。このように、ナット440の中空のパイプスリーブ441が透光柱体411の端部411Eに外嵌される場合、第2のねじ部442と第1のねじ部412との互いの螺合によって、ナット440のキャップヘッド443は、第2の方向D2に向かって外部フレーム100の放熱ファン200と反対側の面を圧迫する(図1)。
第2のストッパ部430は、貫通孔444を有する。貫通孔444は、透光柱体411の端面411F1に合わせて、導光柱410は仮想延長線を有し(線分D1、D2を参照)、仮想延長線は導光柱410の軸と同軸し、貫通孔444を導光柱410の仮想延長線が通り抜ける。例えば、貫通孔444が第2のストッパ部430のキャップヘッド443に位置し且つ中空のパイプスリーブ441に連通される。このため、導光柱410からの光線は、貫通孔444を透過して外へ発光することができる。
本実施形態において、第1のストッパ部420は、アーク状のフランジ421であり、且つ一体成形するように透光柱体411の表面に位置し、且つ透光柱体411を取り囲む。第1のストッパ部420は、第1の方向D1に向かって放熱ファン200の外部フレーム100と反対側の面を圧迫する(図1)。しかしながら、本発明は、第1のストッパ部が必ず一体成形するように透光柱体に位置することに制限されない。例えば、透光柱体は、例えば透光性プラスチック又はガラスから製造されるが、本発明はこれらに制限されない。
なお、図1に示すように、放熱ファン200は、凹部221及びガイド溝222を含む。凹部221は、安全カバー220のファン本体210と反対側の面に凹設され、第1のストッパ部420を収容することに用いられる。ガイド溝222は、凹部221内に位置し、第1のストッパ部420を位置規制することに用いられる。このため、第1のストッパ部420が凹部221内で凹部221の内壁を圧迫する場合、アーク状のフランジ421の突出リブ422はガイド溝222内に挿入されることができ、第1のストッパ部420が凹部221に入るようにガイドすることに寄与する。更に、ファンモジュール10の放熱ファン200は、電気的接続部214を有する。放熱ファン200は、電気的接続部214によって外部と信号交換を行う。電気的接続部214は、安全カバー220に接続される。導光柱410の第2のストッパ部430と反対側の一端面411F2は、電気的接続部214に固定される。
なお、導光アセンブリ400は、ファン本体210をしっかりと外部フレーム100と安全カバー220との間に挟持させるため、一実施形態において導光機能を有する締付素子、又は透光材料を有する締付素子と見なされることができる。
図3は、本発明の一実施形態によるホットスワップ可能なファンモジュール11を示す断面図である。図3に示すように、図1のファンモジュール10が図3のファンモジュール11とほぼ同じであるが、その相違点の一つは、導光アセンブリがロックポスト460を更に含むことにある。ロックポスト460は、中空の金属チューブ461及び第3のねじ部463を含む。中空の金属チューブ461は、放熱ファン200と外部フレーム100に貫設され、中空の通路462を有する。中空の通路462と中空の金属チューブ461とは同軸となり、且つそれらの内部が導光柱410を収納することに用いられる。第3のねじ部463は、図1におけるねじ部のように導光柱410に形成されなく、中空の金属チューブ461の端部461Eに形成される。第2のストッパ部430は、第2のねじ部442を内蔵するナット450である。このように、ナット450の中空のパイプスリーブ441が中空の金属チューブ461の端部461Eに外嵌される場合、第2のねじ部442と第3のねじ部463との互いの螺合によって、ナット450は、第2の方向D2に向かって外部フレーム100の放熱ファン200と反対側の面を圧迫する。ナット450と図2のナット440とはほぼ同じであるため、ここに説明しない。
了解すべきなのは、中空の金属チューブ461の硬度がプラスチック材質から製造された透光柱体の硬度より高いため、ロックポスト460は、更に放熱ファン200と外部フレーム100に大きな結合力を提供することができる。なお、ロックポスト460の中空の金属チューブ461の硬度も締付素子300の硬度にほぼ近いため、放熱ファン200と外部フレーム100にも均一な結合力を提供することができる。
なお、第1のストッパ部420は、アーク状のフランジ421であり、且つ一体成形するように中空の金属チューブ461の表面に位置し、且つ中空の金属チューブ461を取り囲む。第1のストッパ部420は、第1の方向D1に向かって放熱ファン200の外部フレーム100と反対側の面を圧迫する。しかしながら、本発明は、第1のストッパ部420が一体成形するように中空の金属チューブ461に位置することに制限されない。
図4は、本発明の一実施形態による第2のストッパ部430を示す縦断面図である。図4に示すように、図2の第2のストッパ部430と図4の第2のストッパ部430とはほぼ同じであるが、その相違点の一つは、図2の第2のストッパ部が貫通孔を有することと違って、図4の第2のストッパ部430が導光柱に光結合されるレンズ446を有することにある。例えば、第2のストッパ部430は、ナット470である。レンズ446は、ナット470のキャップヘッド445に位置する。このため、図3を参照して、導光柱410からの光線がレンズ446のガイドにより屈折するか又は散乱して、所要の導光目的を達成するようにする。例えば、レンズ446が光線を発散させることができる場合、ユーザはナット470を直視しなければ導光柱からの光線を観察することができないこととならない。或いは、別の例を挙げれば、レンズ446が光線を収束させて且つ光点を平面(例えば壁面)に生成することができる場合、この時に、ファンモジュールがユーザと平面(例えば壁面)との間に位置し、ユーザは平面(例えば壁面)における光点を観察することによってファンモジュールのこの時の状態情報を確認することができる。
図5は、本発明の一実施形態によるコンピューター機器500を示す模式図である。図1及び図5に示すように、コンピューター機器500、例えばサーバーは、ハウジング510、複数の電子素子及び複数のホットスワップ可能なファンモジュール12を備える。ハウジング510は、収納空間511及び複数の収納溝512を有する。これらの収納溝512は、間隔的にハウジング510の一方の側に並列され、且ついずれも収納空間511に連通される。各収納溝512は、その中の1つのファンモジュール12を収納することができる。各ファンモジュール12は、上記実施形態のファンモジュール10、11の全ての技術的特徴を援用することができる。電子素子は、いずれも収納空間511内に位置し、例えば処理ユニット520(Processor)、回路基板(例えばマザーボード)530、電源540及び記憶装置550(例えばハードディスクドライブHDD又はソリッドステートドライブSSD)のようなコンピューターに備えるべき動作ユニットである。電源540は、それぞれ上記処理ユニット520、回路基板530、記憶装置550及びファンモジュール12に必要な作動電源を提供する。回路基板530には複数の電気コネクタ531及び複数の発光ダイオード532を有し、電源540が回路基板530によってそれぞれこれらの電気コネクタ531と発光ダイオード532に電気的に接続される。
このように、ユーザがその中の1つのファンモジュール12を収納溝512内に押し込む場合、ファンモジュール12の電気的接続部214がちゃんと回路基板530のその中の1つの電気コネクタ531に電気的に接続され、且つファンモジュール12の導光柱410の一端面411F1がちゃんと回路基板530の1つの発光ダイオード532に向かう。逆に、ユーザがその中の1つのファンモジュール12を収納溝512から引き出しようとする場合、ハンドル110を付勢することによって、ユーザはこのファンモジュール12を収納溝512から取り外すことができ、更にファンモジュール12の電気的接続部214を対応する電気コネクタ531から離れさせ、そして導光柱410を対応する発光ダイオード532から離れさせる。ファンモジュール12には、引っ張り変形又は分離が発生しなく、更にファンモジュール12が損壊される可能性を低下させる。
最終、本発明の実施例を前述の通りに開示したが、これは、本発明を限定するものではなく、当業者であれば、本発明の精神と範囲から逸脱しない限り、多様の変更や修飾を加えることができ、したがって、本発明の保護範囲は、後の特許請求の範囲で指定した内容を基準とするものである。
10、11、12 ファンモジュール
100 外部フレーム
110 ハンドル
200 放熱ファン
210 ファン本体
211 ファンボックス
212 フレームスロット
213 ファンブレード
214 電気的接続部
220 安全カバー
221 凹部
222 ガイド溝
300 締付素子
400 導光アセンブリ
410 導光柱
411 透光柱体
411E 端部
411F1、411F2 端面
412 第1のねじ部
420 第1のストッパ部
421 アーク状のフランジ
422 突出リブ
430 第2のストッパ部
440、450、470 ナット
441 中空のパイプスリーブ
442 第2のねじ部
443、445 キャップヘッド
444 貫通孔
446 レンズ
460 ロックポスト
461 中空の金属チューブ
461E 端部
462 中空の通路
463 第3のねじ部
500 コンピューター機器
510 ハウジング
511 収納空間
512 収納溝
520 処理ユニット
530 回路基板
531 電気コネクタ
532 発光ダイオード
540 電源
550 記憶装置
D1 第1の方向
D2 第2の方向
C 角
R 矩形

Claims (10)

  1. ハンドルを有する外部フレームと、
    前記外部フレームの一方の側に位置し、電気的接続部を有する放熱ファンと、
    前記外部フレームと前記放熱ファンを固定する少なくとも1つの締付素子と、
    前記締付素子に対向し、前記放熱ファンと前記外部フレームに貫設される導光柱、前記導光柱に位置し、前記放熱ファンの前記外部フレームと反対側の面に当接される第1のストッパ部、及び前記第1のストッパ部に対向し、且つ前記外部フレームの前記放熱ファンと反対側の面に当接され、前記導光柱に光結合されるように、透光性を有する第2のストッパ部を含む導光アセンブリと、
    を備えるホットスワップ可能なファンモジュール。
  2. 前記導光柱は、透光柱体と、前記透光柱体の端部に形成される第1のねじ部と、を含み、前記第2のストッパ部が第2のねじ部を内蔵するナットであり、
    前記第2のねじ部と前記第1のねじ部との互いの螺合によって、前記ナットが前記導光柱の前記端部に外嵌される請求項1に記載のホットスワップ可能なファンモジュール。
  3. 前記導光アセンブリは、
    前記放熱ファンと前記外部フレームに貫設され、中空の通路を有し、前記中空の通路と同軸となり、且つ前記導光柱を収納する中空の金属チューブと、
    前記中空の金属チューブの端部に形成される第3のねじ部と、
    を含むロックポストを更に備え、
    前記第2のストッパ部が第2のねじ部を内蔵するナットであり、前記第2のねじ部と前記第3のねじ部との互いの螺合によって、前記ナットが前記中空の金属チューブの前記端部に外嵌される請求項1又は請求項2に記載のホットスワップ可能なファンモジュール。
  4. 前記第2のストッパ部は貫通孔を有し、前記導光柱は前記貫通孔に入る請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のホットスワップ可能なファンモジュール。
  5. 前記第2のストッパ部はレンズを有し、前記導光柱は前記レンズに光結合される請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のホットスワップ可能なファンモジュール。
  6. 前記放熱ファンは、
    ファンボックス及びファンブレードを含み、前記ファンボックスがフレームスロットを有し、前記ファンブレードが枢転可能に前記フレームスロット内に位置するファン本体と、
    前記ファンボックスに接続され前記フレームスロットを覆う安全カバーと、
    を備え、
    前記第1のストッパ部は前記安全カバーの前記ファンボックスと反対側の面に当接されて、前記ファン本体を前記安全カバーと前記外部フレームとの間に挟持させる請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載のホットスワップ可能なファンモジュール。
  7. 前記導光柱の一端面は、前記電気的接続部に固定される請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載のホットスワップ可能なファンモジュール。
  8. 前記放熱ファンは、
    前記放熱ファンに凹設され、前記第1のストッパ部を収容するための凹部と、
    前記凹部内に位置し、前記第1のストッパ部が前記凹部内に入るようにガイドするためのガイド溝と、
    を含む請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載のホットスワップ可能なファンモジュール。
  9. ハンドルを有する外部フレームと、
    安全カバーと、
    前記外部フレームと前記安全カバーとの間に位置し、前記安全カバーに固定される電気的接続部を有するファン本体と、
    前記外部フレーム、前記安全カバー及び前記ファン本体を固定する少なくとも1つの第1の締付素子と、
    前記第1の締付素子に対向し、且つ前記ファン本体を前記外部フレームと前記安全カバーとの間に挟持させ、光線をガイドすることができる導光柱を有する第2の締付素子と、
    を備えるホットスワップ可能なファンモジュール。
  10. 少なくとも1つの収納溝を有するハウジングと、
    前記ハウジング内に位置する回路基板と、
    前記回路基板に位置する電気コネクタと、
    前記回路基板に位置する発光ダイオードと、
    前記回路基板に電気的に接続される電源と、
    挿抜可能に前記収納溝内に位置し、且つ前記電気的接続部が前記電気コネクタに電気的に接続され、前記導光柱の一端が前記発光ダイオードに向かう請求項1乃至請求項9のいずれか1項に記載のホットスワップ可能なファンモジュールと、
    を備えるコンピューター機器。
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