JP2022142015A - 給電キャビネット - Google Patents

Abstract

【課題】電源ユニットの実装位置に自由度を持たせること。【解決手段】キャビネット本体と、複数の銅バー２１を備え鉛直方向に配置された電源バスバー２０と、を備え、電源バスバー２０がキャビネット本体の後方で銅バー２１の長手方向に並んだ給電キャビネットであって、電源バスバー２０に、電源バスバー２０を連結する連結金具６１を取り付け可能な連結接続部２３と、連結接続部とは異なる位置で電源ユニットを接続する電源接続部２５と、を備えた構成とする。【選択図】図５

Description

本発明は、給電キャビネットに関するものである。

特許文献１に記載されているように、内部に設置した機器に対して直流電源を給電可能な直流給電キャビネットが知られている。また、特許文献１に開示の技術は、電源バスバーをキャビネット本体の上部から下部に掛け渡すように設けると電源バスバーが長くなり撓むおそれがあることを解決するためのものであり、電源バスバーに分割部を設ける構成とし、上下に並べた電源バスバーの分割部に跨るように電源ユニットを接続することで複数の電源バスバーに直流電源を供給するものである。

特開２０１８－０７４６６７号公報

ところで、特許文献１に記載のような構成とすると、電源バスバーの分割部に電源ユニットを接続する必要が生じる。このため、電源ユニットの実装位置は分割部の位置に依拠し、実装位置の自由が利かない。

本件の発明者は、この点について鋭意検討することにより、解決を試みた。本発明が解決しようとする課題は、電源バスバーの撓みを抑制しながら、電源ユニットの実装位置に自由度を持たせることである。

上記課題を解決するため、キャビネット本体と、複数の銅バーを備え鉛直方向に配置された電源バスバーと、を備え、電源バスバーがキャビネット本体の後方で銅バーの長手方向に並んだ給電キャビネットであって、電源バスバーに、電源バスバーを連結する連結金具を取り付け可能な連結接続部と、連結接続部とは異なる位置で電源ユニットを接続する電源接続部と、を備える給電キャビネットとする。

また、電源バスバーの端部がキャビネット本体の横フレームに固定され、電源バスバーのもう一方の端部側を固定しキャビネット本体の縦フレームに固定可能な中間バー固定部を、連結接続部に隣設して配置することが好ましい。

また、並べて配置した各々の電源バスバーに、電源ユニットを接続することが好ましい。

本発明では、電源ユニットの実装位置に自由度を持たせることが可能となる。

実施形態における給電キャビネットの内部構造が分かるようにした斜視図である。ただし、斜め前側から見ている。 実施形態における給電キャビネットの内部構造が分かるようにした斜視図である。ただし、斜め後側から見ている。 図２の分解斜視図である。 電源バスバーを連結金具で連結した状態を表す部分拡大図である。 図４の分解斜視図である。 電源ユニットを図１に示す給電キャビネットに取り付けた状態を表す断面図である。 連結金具及び中間バー固定部の目の前に機器ユニット取付ブラケットを備えた状態を示す部分拡大図である。 連結金具で電源バスバー同士を連結せず、各々の電源バスバーに電源ユニットを取り付けている状態を示す部分拡大図である。

以下に発明を実施するための形態を示す。図１乃至図５に示されていることから理解されるように、本実施形態の給電キャビネット１は、キャビネット本体１０と、複数の銅バー２１を備え鉛直方向に延びるように配置された電源バスバー２０と、を備え、この電源バスバー２０がキャビネット本体１０の後方で銅バー２１の長手方向に並んでいる。また、電源バスバー２０に、電源バスバー２０を連結する連結金具６１を取り付け可能な連結接続部２３と、連結接続部２３とは異なる位置で電源ユニット８を接続する電源接続部２５と、を備えている。このため、電源ユニット８の実装位置に自由度を持たせることが可能となる。なお、実施形態の電源ユニット８は交流から直流に変換することができるものであり、交流電源から電力を得ることができる。

ここで、実施形態の給電キャビネット１を基本的な構成から説明する。実施形態の給電キャビネット１は外形を形成するキャビネット本体１０を備えている。このキャビネット本体１０は、上下方向に延びる縦フレーム１１、左右方向に延びる横フレーム１２、前後方向に延びる奥行フレーム１３により概略直方体形状となる骨格が形成されている。この骨格の外面側に固定された板状の部材などで外形を形成している。なお、キャビネット本体１０の内部には、搭載する機器ユニットなどを取り付けることができるマウント用フレーム１４を備えている。図１などに示す例では、上下方向に延びるマウント用フレーム１４がキャビネット本体１０の四隅に位置している。なお、実施形態のマウント用フレーム１４は縦フレーム１１よりもキャビネット本体１０の中心に近い位置で固定されている。

キャビネット本体１０の後方側には、直流電流を供給するための電源バスバー２０を備えている。典型的な電源バスバー２０は二本の銅バー２１が並列するように位置するものであるが、それ以上の銅バー２１が並列されていても良い。このように複数本の銅バー２１で構成される電源バスバー２０は、銅バー２１の長手方向に並べて配置される。なお、実施形態では、銅バー２１の長手方向は、キャビネット本体１０の長手方向でもある。

キャビネット本体１０には、電源バスバー２０が固定されるが、実施形態の電源バスバー２０の一方の端部は、バー固定部５１を介して、隣接する横フレーム１２に固定される。また、もう一方の端部側は、縦フレーム１１に固定される中間バー固定部５２に固定される。実施形態においては、この電源バスバー２０の端部側と中間バー固定部５２の間にバー保持部５３が位置しているため、電源バスバー２０の端部側と中間バー固定部５２はバー保持部５３を介して接続されている。

実施形態の中間バー固定部５２は、電源バスバー２０の一部を覆うことが可能な保護部５４を備えている。この保護部５４を形成するため、実施形態の中間バー固定部５２は、平面視で凹状となるように構成されている。

また、図１から図３に示すことから理解されるように、実施形態の銅バー２１は、略全体が保護カバー５５によって覆われる。このため、機器ユニットを給電キャビネット１に搭載する際などに誤って電源バスバー２０の導電部に接触することを防ぐことができる。なお、図４以降の図では、構造を分かりやすくするため、保護カバー５５を省略している。

ところで、電源バスバー２０の長手方向の端部には、他の電源バスバー２０と連結するための連結金具６１を着脱可能に取り付ける連結接続部２３を備えている。実施形態の連結接続部２３は孔であり、この連結接続部２３に、導電性の金属板からなる連結金具６１をねじ等を使用して取り付けることで、電源バスバー２０同士を繋ぐことができる。

また、電源バスバー２０には、直流電源を供給する電源ユニット８を接続する電源接続部２５を備えている。この電源接続部２５は、連結接続部２３とは異なる位置に設けられているが、実施形態では複数の電源接続部２５が電源バスバー２０に設けられている。電源バスバー２０の長手方向に間隔を置いて設けられた電源接続部２５の一つを用いて電源ユニット８を固定すれば、電源バスバー２０全体に直流電源を供給することができる。なお、実施形態の電源接続部２５は貫通部である。この貫通部が、銅バー２１の上半分にも下半分にも位置するように間隔をあけて配置されている。

このように複数の電源接続部２５から接続するものを選択できるようにすれば、電源ユニット８の接続位置の選択肢が広がる。また、必ずしも電源バスバー２０に複数の電源接続部２５を設ける必要はなく、少なくとも一つの電源接続部２５が連結接続部２３とは異なる位置に設けられればよい。電源ユニット８を接続する位置がキャビネット本体１０の上下方向の中央付近に位置する電源バスバー２０の端部（電源バスバー２０の分割部分）に限定されないため、例えばキャビネット本体１０の最上段や最下段などに電源ユニット８を接続できるようにすることも可能である。このようにすれば、電源ユニット８が他の機器の配置の妨げになりにくいようにすることができる。一方で、電源ユニット８を接続する位置がキャビネット本体１０の上下方向の中央付近に位置する電源バスバー２０の端部（電源バスバー２０の分割部分）に近接する位置に配置すれば、連結金具６１によって繋げられた上下の電源バスバー２０に対してより安定した電源供給が可能となる。

ところで、給電キャビネット１には、直流電源を使用する機器が搭載される。実施形態では、この機器を固定するために、給電キャビネット１の内部に設けられたマウント用フレーム１４を用いることができる。

一般的に、直流電源で使用される直流電源機器ユニットは、通常使用されるサーバー等よりも機器搭載の左右幅が大きい。このため、実施形態のキャビネット本体１０内に備えられたマウント用フレーム１４の左右間隔は、搭載される直流電源機器ユニットの幅に合うように構成されている。

直流電源を使用する機器と電源バスバー２０の接続は、直接接続できるプラグイン端子を使用するものであっても良いし、銅バー２１にねじ等で固定するものであってもよい。なお、電源バスバー２０はキャビネット本体１０の後方に位置しているため、通常、直流電源を使用する機器は、機器の背面側で電源バスバー２０に接続する。

給電キャビネット１には、直流電源を使用する機器だけを搭載しても良いが交流電源を使用する機器も搭載することが考えられる。このためキャビネット本体１０内に、コンセントバー（図示しない）等、交流電源を供給できる機器を設ける構成とするのが好ましい。このようにすれば、交流電源を利用する機器も電源を確保できる。

ところで、一般的に、交流電源で使用する交流電源機器ユニットは、通常使用されるサーバー等と同じ機器の左右幅となっており１９インチラックに収納できるサイズである。このため、上記したように、直流電源機器ユニットが搭載できる幅に合わせるようにマウント用フレーム１４を設置すると、マウント用フレーム１４に直接取り付けつつ、交流電源機器ユニットを左右双方で支持するということができない。そのため、実施形態では、マウント用フレーム１４に機器ユニット取付ブラケット７１を取り付けるようにしている。この機器ユニット取付ブラケット７１を使用すれば、交流電源機器ユニットの左右両側を支持するように取り付けることが可能となる。なお、図示はしないが、実施形態においては機器ユニット取付ブラケット７１を左右両側のマウント用フレーム１４に取り付けている。

ところで、連結金具６１を用いて電源バスバー２０同士を連結する場合、連結金具６１の目の前に直流電源機器を配置するのは好ましくない。この位置では、直流電源機器と電源バスバー２０との接続がしにくくなるためである。スペースを有効に利用するには、連結接続部２３の目の前の空間を、電源バスバー２０以外から電源が供給される機器の取り付けスペースとして用いるのが好ましい。特に、交流電源機器ユニットの取り付けスペースとすることが好ましい。なお、交流電源機器ユニットは、コンセントバー等から交流電源の供給を受けるものであり、電源バスバー２０への接続が不要である。

このようなことを行うためには、連結金具６１の前方に、機器ユニット取付ブラケット７１を配置するのが好ましい。この連結金具６１と略同じ高さに機器ユニット取付ブラケット７１を配置すれば、連結金具６１の目の前に交流電源を使用する機器を配置しやすくなる。また、直流電源ユニットを配置できない空間であることも分かりやすくなる。

また、電源バスバー２０の固定に用いる中間バー固定部５２を連結接続部２３に隣接して配置することが好ましい。このようにすると、中間バー固定部５２を電源バスバー２０の端部側に設けることとなり、電源バスバー２０を安定してキャビネット本体１０に取り付けることができる。

なお、中間バー固定部５２では、バー保持部５３を介して電源バスバー２０を保持しているため、その前方に直流電源機器を配置しにくくなる。連結金具６１を取り付ける連結接続部２３の場合と同様に、直流電源機器と電源バスバー２０との接続がしにくくなるためである。しかし、中間バー固定部５２を連結金具６１に隣設させて配置すれば、電源バスバー２０との接続が困難となる箇所を集めることができる。したがって、電源バスバー２０と接続する機器の搭載位置と、そうでない位置とを区分けすることができ、搭載位置を分かりやすくすることができる。

なお、連結金具６１から中間バー固定部５２にかけての高さの前方の空間や中間バー固定部５２から他の中間バー固定部５２にかけての高さの前方の空間などのように、比較的広めに交流電源機器ユニットの取り付けスペースを確保する場合、交流電源機器ユニットを集めて搭載することができる。このようなことを可能とするためにも、機器ユニット取付ブラケット７１を複数の機器を搭載できる構造とするのが好ましい。こうすればブラケットの取り付け作業を減らすことができ、作業性も良くなる。

例えば、図６から図８に示しているのは、１９インチ機器が搭載できる機器ユニット取付ブラケット７１である。この機器ユニット取付ブラケット７１は、１つのブラケットで３Ｕ（５．２５インチ、約１３３．５ｍｍ）分の高さを備えている。

実施形態の機器ユニット取付ブラケット７１は、機器ユニットの下部を支えることが可能な機器受部７２を取り付け可能な取り付け部７４を備えている。機器ユニット取付ブラケット７１は、この取り付け部７４に対して機器受部７２を着脱することができる。取り付ける交流電源機器ユニットが１Ｕや２Ｕサイズの場合は、交流電源機器ユニットの下部を支える機器受部７２を機器ユニット取付ブラケット７１に取り付けることで１つのブラケットに複数の交流電源機器ユニットを搭載することができる。なお、交流電源機器ユニットの搭載位置を集めることで、コンセントバー等の電源機器との接続も行いやすくなる。

上記しているように、直流電源を使用する機器の配置に向いていない箇所は、電源バスバー２０とは異なる電源機器から電源が供給される機器ユニットの取り付けスペースにするのが好ましい。具体的には、交流電源機器ユニットの取り付けスペースとすることが好ましい。このようにすれば、給電キャビネット１内のスペースを有効に利用することができる。

ここまでは、連結接続部２３に連結金具６１を取り付けた状態で説明しているが、連結接続部２３から連結金具６１を取り外して使用してもよい。図８に示す例では、キャビネット本体１０の長手方向に並べて配置した電源バスバー２０のそれぞれに電源ユニット８を取り付けている。このようにすれば、給電キャビネット１の内部に配置した電源バスバー２０を２系統に分けることができる。したがって、機器に必要な電力量に合わせて、電流値を調整することなどもでき、効率のよい電源供給を行うことができる。また、連結金具６１の着脱及び電源ユニット８の着脱だけの簡単な作業で、電源バスバー２０の系統分けを行うことができる。このように、並べて配置した各々の電源バスバー２０に、電源ユニット８を接続するのが好ましい。

以上、実施形態を例に挙げて本発明について説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されることはなく、各種の態様とすることが可能である。例えば、上限２分割にした電源バスバーで説明しているが、３以上に分割された電源バスバーとすることも可能である。

１ 給電キャビネット
８ 電源ユニット
１０ キャビネット本体
１１ 縦フレーム
１２ 横フレーム
２０ 電源バスバー
２１ 銅バー
２３ 連結接続部
２５ 電源接続部
５２ 中間バー固定部
６１ 連結金具

Claims (3)

1. キャビネット本体と、複数の銅バーを備え鉛直方向に配置された電源バスバーと、を備え、電源バスバーがキャビネット本体の後方で銅バーの長手方向に並んだ給電キャビネットであって、電源バスバーに、電源バスバーを連結する連結金具を取り付け可能な連結接続部と、連結接続部とは異なる位置で電源ユニットを接続する電源接続部と、を備える給電キャビネット。
2. 電源バスバーの端部がキャビネット本体の横フレームに固定され、電源バスバーのもう一方の端部側を固定しキャビネット本体の縦フレームに固定可能な中間バー固定部を、連結接続部に隣設して配置した請求項１に記載の給電キャビネット。
3. 並べて配置した各々の電源バスバーに、電源ユニットを接続した請求項１又は２に記載の給電キャビネット。

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