JP5218644B2

JP5218644B2 - 電子装置及びそれを備えたラックシステム

Info

Publication number: JP5218644B2
Application number: JP2011506895A
Authority: JP
Inventors: 和彦有賀; 英祐佐藤
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2009-03-31
Filing date: 2009-03-31
Publication date: 2013-06-26
Anticipated expiration: 2029-03-31
Also published as: WO2010113274A1; US20140152446A1; US9357680B2; US8687365B2; JPWO2010113274A1; US20120044645A1

Description

本発明は、電子装置及びそれを備えたラックシステムに関する。

内部を冷却するファンユニットを備えた、サーバ装置，ルータ装置，スイッチ装置等の電子装置が知られている。また、ファンユニットの送風方向を変更することが可能な電子装置がある。このような電子装置の関連技術は、特許文献１に開示されている。

特開２００６−９３５４７号公報

このような電子装置には、ファンを有した電源ユニットを備えたものがある。ファンユニットの姿勢を変更した場合、ファンユニットの送風方向と電源ユニットのファンの送風方向とが異なる場合が起こりうる。このような場合には、冷却効率が低下する。

そこで本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、上述の場合に起こりうる冷却効率の低下を防止できる電子装置及びそれを備えたラックシステムを提供することを目的とする。

本明細書に開示の電子装置は、筐体の所定のインタフェース面板側又は該インタフェース面板と対向する裏板側のいずれの方向にも送風方向を設定可能なファンユニットと、電源ユニットと、前記電源ユニットを収納可能な、前記筐体内の前記裏板寄りの位置に設けられた第１の収納部と、該電源ユニットを収納可能な、前記筐体内の前記インタフェース板寄りの位置に設けられた第２の収納部と、前記ファンユニットの送風方向及び前記電源ユニットの収納位置を検知する検知部と、前記検知部により、前記ファンユニットの送風方向が、前記筐体の前記電源ユニットを収納した側でない場合に警告する警告部とを備えている。

本明細書に開示のラックシステムは、筐体の所定のインタフェース面板側又は該インタフェース面板と対向する裏板側のいずれの方向にも送風方向を設定可能なファンユニットと、電源ユニットと、前記電源ユニットを収納する、前記筐体内の前記裏板寄りの位置に設けられた第１の収納部と、該電源ユニットを収納する前記筐体内の前記インタフェース板寄りの位置に設けられた第２の収納部と、前記ファンユニットの送風方向及び前記電源ユニットの収納位置を検知する検知部と、前記検知部により、前記ファンユニットの送風方向が、前記筐体の前記電源ユニットを収納した側でない場合に警告する警告部とを、外側面の所定位置に孔を開設した筐体内に備えた電子装置と、前後の支柱間にガイドレールを横架したラックと、前記ガイドレールに対して係合可能なベース部の一端に、前記支柱に固定される固定片を備えかつ該ベース部の前記固定片寄りの位置に突片を備え、前記電子装置の外側面に、前記突片が前記孔に挿入して前記第１の収納部または第２の収納部への前記電源ユニットの挿入を妨げる状態で固定されるインナーレールと、を備えている。

送風方向を反転可能であり冷却効率の低下を防止できる電子装置及びそれを備えたラックシステムを提供できる。

図１は、ラックシステムの説明図。図２は、電子装置の内部構造の説明図。図３は、電子装置の内部構造の説明図。図４Ａ、４Ｂは、ファンユニットの説明図。図５Ａ、５Ｂは、筺体のラックへの固定方法の説明図。図６は、筺体のラックへの固定方法の説明図。図７Ａ、７Ｂは、インナーレールの説明図。図８Ａ〜８Ｄは、警告についての説明図。

図１は、ラックシステムの説明図である。ラックシステムは、電子装置と、電子装置が搭載されたラックとを含む。

電子装置は、筐体１０を有している。筐体１０内には、詳しくは後述するファンユニット４０、電源ユニット６０が収納されている。ラックは、４本の支柱１００を有している。左右２対の、前後の支柱１００間にガイドレール９０ａ、９０ｂが横架連結されている。筐体１０は、詳しくは後述するが、ガイドレール９０ａ、９０ｂを介して支柱１００に固定される。筐体１０のインタフェース面板１１ａ面にはコネクタ１２が設けられている。コネクタ１２は、他の装置との接続するためのものである。インタフェース面板１１ａには、ＬＥＤ１９ａが設けられている。

図２、図３は、電子装置の内部構造の説明図である。
筐体１０内には、プリント基板２０、３０が設けられている。プリント基板２０、３０は、コネクタなどにより互いに電気的に接続されている。プリント基板２０には、ヒートシンク２２、ＣＰＵ２４等が実装されている。また、筐体１０内には、２つの電源ユニット６０を収納するための、収納部１６ａ１、１６ａ２、１６ｂ１、１６ｂ２が設けられている。収納部１６ａ１、１６ａ２は、筐体１０をラックに対して、前記インタフェース面板１１ａをラックの正面に向けて固定した場合に、電源ユニット６０を挿入するためのもので、裏板１１ｂ寄りの一に設けられている。また、収納部１６ｂ１、１６ｂ２は、筐体１１をラックに対して、前記インタフェース面板１１ａに対向する裏板１１ｂをラックの正面に向けて固定した場合に、電源ユニットを挿入するためのもので、インタフェース面板１１ａ寄りの位置に設けられている。これにより、筐体１１のインタフェース面板１１ａと裏板１１ｂのいずれをラックの正面に向けて固定した場合にも、発熱する電源ユニット６０を、ラックの背面側に位置させ、排気を該ラックの背面側に排気する。収納部１６ａ１、１６ｂ１は、互いに連通し、収納部１６ａ２、１６ｂ２も互いに連通している。また、収納部１６ａ１、１６ａ２、１６ｂ１、１６ｂ２はダクト状である。電源ユニット６０は、収納部１６ａ１、１６ａ２、１６ｂ１、１６ｂ２に対して挿抜可能である。収納部１６ａ１、１６ｂ１は、筐体１０の側壁に沿うように同一直線状に並んでいる。収納部１６ａ２、１６ｂ２は、収納部１６ａ１、１６ｂ１よりも内側に位置している。尚、図２には、収納部１６ａ１、１６ａ２から、電源ユニット６０を取り外している状態を示している。

電源ユニット６０は、ファン６４を内蔵している。電源ユニット６０の一端側には、ファン６４からの送風を排出する送風口６１が形成されている。ファン６４は、電源ユニット６０の外側に空気を排出する。また、電源ユニット６０の他端側には、コネクタが設けられている。収納部１６ａ１、１６ａ２、１６ｂ１、１６ｂ２に電源ユニット６０を挿入する際には、電源ユニット６０の他端側から挿入する。これにより、収納部１６ａ１、１６ａ２に収納された状態の電源ユニット６０の送風方向と、収納部１６ｂ１、１６ｂ２に収納された状態の電源ユニット６０の送風方向とは異なる。このように、収納部１６ａ１、１６ａ２は、送風方向が該筐体１０に対して第１の方向（前記裏板１１ｂの方向）となる姿勢で電源ユニット６０を収納する。また、収納部１６ｂ１、１６ｂ２は、送風方向が該筐体１０に対して第２の方向（前記インタフェース面板１１ａの方向）となる姿勢で電源ユニット６０を収納する。つまり、上記のように、筐体１０からの排気は、常に、電源ユニット６０が位置する側から行われ、筐体１０内部に電源ユニット６０自体の熱がこもらないようになっている。

プリント基板３０は、収納部１６ａ１、１６ａ２と、収納部１６ｂ１、１６ｂ２との間に配置されている。プリント基板３０には、コネクタ３６ａ１、３６ａ２、３６ｂ１、３６ｂ２が実装されている。コネクタ３６ａ１、３６ａ２は、第１の電源ユニット用コネクタ、コネクタ３６ｂ１、３６ｂ２は、第２の電源ユニット用コネクタに相当する。コネクタ３６ａ１は、収納部１６ａ１に収納された電源ユニット６０のコネクタと接続する。他のコネクタ３６ａ２、３６ｂ１、３６ｂ２についても同様である。

また、筐体１０内には２つのファンユニット４０が収納されている。ファンユニット４０は、裏板１１ｂ側に収納されている。裏板１１ｂは、インタフェース面板１１ａの反対側に位置する。ファンユニット４０は、筐体１０に対する姿勢を反転することができ、これによりファンユニット４０の送風方向を反転できる。尚、図２に示した状態では、ファンユニット４０及び電源ユニット６０共に、送風方向が一致し、筐体１０の、高熱を持ちがちな電源ユニット６０が位置する側から排気することで、筐体１０内に熱がこもらないようになっている。

送風方向を反転する場合について説明する。
まず、図２示したように、収納部１６ａ１、１６ａ２から電源ユニット６０を抜き取る。次に、図３に示すように、収納部１６ｂ１、１６ｂ２に電源ユニット６０を挿入する。尚、この際に送風口６１がインタフェース面板１１ａとなるように電源ユニット６０を挿入する。図３の状態では、ファンユニット４０の送風方向と電源ユニット６０の送風方向とは異なっている。次にファンユニット４０の姿勢を反転させる。

図４Ａ、４Ｂは、ファンユニット４０の説明図である。ファンユニット４０は、保持板５０に固定されている。保持板５０には、取っ手５１が設けられている。保持板５０は、筐体１０に対して挿抜可能である。取っ手５１を引くことにより、筐体１０から保持板５０を抜くことができる。ファンユニット４０は、保持板５０にネジにより固定されている。ネジを取り外して、ファンユニット４０の姿勢を反転させた状態で保持板５０に固定することができる。

ファンユニット４０は、筒部４１、４つのファン４２、筒部４１に設けられたケーブル４４、を有している。筒部４１は、内部に通気路が形成されている。ケーブル４４は、電源供給を確保するためのものである。ケーブル４４の先端にはコネクタ４５が設けられている。ファン４２は、それぞれアクチュエータにより一方向に回転する。また、保持板５０には、ダクト部５２、プリント基板５３が保持されている。ダクト部５２は、送風の通路として機能する。プリント基板５３上には、コネクタ５４ａ、５４ｂがそれぞれ左右に実装されている。コネクタ５４ａ、５４ｂは、ファンユニット用コネクタに相当する。プリント基板５３の縁には、コネクタ５５が実装されている。ケーブル４４は、ファンユニット４０の姿勢に応じて、コネクタ５４ａ、５４ｂに択一的に接続可能な長さに設定されている。即ち、図４Ａの状態では、ケーブル４４は、コネクタ５４ａには接続可能であるが、コネクタ５４ｂには接続することはできない長さに設定されている。

コネクタ５４ａ、５４ｂ、は、プリント基板５３上の配線パターンを介してコネクタ５５と電気的に接続されている。コネクタ５５は、プリント基板２０に実装されたコネクタ２５と接続される。尚、図４Ａに示すように、保持板５０には、ケーブル４４を保持するための保持部材５６ａ、５６ｂが設けられている。保持部材５６ａ、５６ｂは、弾性力を有した合成樹脂姓である。保持部材５６ａ、５６ｂは、環状であり、一部に切欠が設けられている。保持部材５６ａ、５６ｂを開くことにより、ケーブル４４を保持することができる。

図４Ｂに示すように、保持板５０からファンユニット４０を取り外して、ファンユニット４０の姿勢を反転して再び保持板５０に固定し、ケーブル４４のコネクタ４５をコネクタ５４ｂへと挿入する。そして、保持板５０を、筐体１０内に挿入することにより、コネクタ５５とコネクタ２５とが接続される。これにより、ファンユニット４０とプリント基板２０とは電気的に接続される。以上のようにして、ファンユニット４０の送風方向は反転される。このように、保持板５０は、送風方向が第１又は第２の方向となる何れの姿勢でもファンユニット４０を保持できる。

このように、送風方向を変更することについて説明する。
上述したラックには、複数の電子装置が搭載される。複数の電子装置は、ケーブルにより互いに接続される。電子装置には、ケーブルが接続されるコネクタが設けられたインタフェース面板を有している。一般にサーバ系装置はインタフェース面板をラックの背面に向けて固定できるように設計され、ルータやスイッチなどのネットワーク系装置はインタフェース面板をラックの正面に向けて固定できるよう設計されるので、同一のラックに固定された複数の装置間において、インタフェース面板が同一側にはない場合が多い。いずれの装置も、ラックの背面側に排気をするよう設計されるので、これらをラックに固定した場合、互いの送風方向は一致するが、インタフェース面板がラックの同一側に揃わないので、両者を接続するケーブルを両装置の間に引回す必要がある。このため、ラックに対し上下に並べて固定する両装置の間に、ケーブルを引回すだけのスペースを設けることが必要であった。

また、複数の装置間でインタフェース面板を同一側となるようにラックに固定した場合、複数の装置間で送風方向が一致しないこととなり、空気の流れが干渉して、ラック全体として冷却効率が低下する恐れがある。

しかしながら、本実施例の電子装置のように、装置ごとに送風方向を変えることができるようにするにより、複数の装置間でインタフェース面板を同一側となるようにラックに固定した場合であっても、送風方向を一致させ、ラック全体の冷却効率の低下を防止できる。また、インタフェース面板が同一側となるので、複数の装置間のスペースを削減することができる。これにより、省スペース化を図ることができる。

次に、筐体１０のラックへの固定方法について説明する。
図５Ａ、５Ｂ、６は、筐体１０のラックへの固定方法の説明図である。
図５Ａは、ネットワーク系装置の筐体１０のインタフェース面板１１ａをラックの正面側に向けて固定する場合の説明図である。筐体１０の側面には、インナーレール８０ａ，８０ｂが、固定片８３がインタフェース面板１１ａ側に位置する姿勢で固定される。
インナーレール８０ａ、８０ｂは、ネジにより筐体１０に固定される。インナーレール８０ａは、薄板状のベース部８１、ベース部８１の一端側に位置する固定片８３、後述する突片８６、を有している。ベース部８１の他端には、固定片８３は設けられていない。固定片８３は、ベース部８１に対して直交している。固定片８３は、ラックの正面側の支柱１００に固定するためのネジが貫通する孔が設けられている。

図５Ｂは、同じくネットワーク系装置の筐体１０の裏板１１ｂラックの正面側に向けて固定する場合の説明図である。裏板１１ｂをラックの正面側に向けて固定する場合、前記インナーレール８０ａと８０ｂは、前記の場合と入れ替えて、筐体１０の反対側面に、固定片８３が裏板１１ｂ側に位置する姿勢にして固定される。尚、遮蔽板１７は、収納部１６ａ１、１６ａ２、１６ｂ１、１６ｂ２を塞ぐためのものであり、筐体１０に対して取外し可能である。遮蔽板１７は、空気の流れを確保するための複数の孔が設けられている。

図６に示すように、２つの支柱１００には、ガイドレール９０ａ、９０ｂが連結されている。ガイドレール９０ａ、９０ｂは、それぞれインナーレール８０ａ、８０ｂを摺動可能に支持するものである。電子装置をラックに搭載する場合には、ガイドレール９０ａ、９０ｂとインナーレール８０ａ、８０ｂのベース部とを係合させる。次に、図６に示すように、筐体１０をガイドレール９０ａ、９０ｂに対して押し込むようにスライドさせて、インナーレール８０ａ、８０ｂのそれぞれの固定片８３を支柱１００に固定する。固定片８３と支柱１００との固定はネジにより行う。尚、図６では筐体１０について省略してある。

次に、インナーレール８０ａ、８０ｂについて詳細に説明する。
図７Ａは、インタフェース面板１１ａをラックの正面側としてラックに搭載する場合での、インナーレール８０ａの説明図である。インナーレール８０ａには、ベース部８１の内側に突片８６が設けられている。また、ベース部８１と対向する筐体１０の側面には、突片８６が挿入される孔１８ａが形成されている。筐体１０にインナーレール８０ａを固定すると、孔１８ａを介して突片８６が収納部１６ａ１内に突出する。換言すれば、突片８６は、収納部１６ａ１、１６ｂ１のうち固定片８３に近い収納部１６ａ１に挿入される。これにより、収納部１６ａ１に電源ユニット６０を挿入しようとすると収納部１６ａ１内に突出した突片８６と電源ユニット６０とが干渉して、電源ユニット６０は収納部１６ａ１には挿入することはできない。また、収納部１６ａ１に電源ユニット６０を挿入した状態では、インタフェース面板１１ａ側にインナーレール８０ａの固定片８３が位置するように、インナーレール８０ａを取付けることはできない。

図７Ｂは、裏板１１ｂをラックの正面側としてラックに搭載する場合での、インナーレール８０ｂの説明図である。インナーレール８０ｂの突片８６も同様に、収納部１６ａ１、１６ｂ１のうち、インナーレール８０ｂの固定片８３に近い収納部１６ｂ１側に突出する。これにより、これにより、電源ユニット６０は収納部１６ｂ１には挿入することはできない。また、収納部１６ｂ１に電源ユニット６０を挿入した状態では、裏板１１ｂ側にインナーレール８０ｂの固定片８３が位置するように、インナーレール８０ｂを取付けることはできない。

以上のように、ラックの正面側に電源ユニット６０を収納することはできない。この理由は以下による。ラックの正面側に電源ユニット６０が収納された場合、電子装置の正面側から外側に向けて電源ユニット６０のファン６４により送風されるので、ラックの正面側に送風されることになる。このため、他の装置の送風方向と干渉するからである。しかしながら、本実施例の電子装置においては、インナーレール８０ａ、８０ｂにそれぞれ設けられた突片８６により、このような状態を回避することができる。

尚、収納部１６ａ１、１６ｂ１側の筐体１０の側面の反対側の側面にも、インナーレールの突片を逃すための孔が設けられている。

次に、ＬＥＤ１９ａ、１９ｂによる警告ついて説明する。
ＬＥＤ１９ａ、１９ｂは、警告部に相当する。ＬＥＤ１９ａは、筐体１０のインタフェース面板１１ａ側に設けられている。ＬＥＤ１９ｂは、筐体１０の裏板１１ｂ側に設けられている。ＬＥＤ１９ａ、１９ｂは、プリント基板２０からの電流供給により点灯する。ＣＰＵ２４は、ファンユニット４０及び電源ユニット６０の姿勢を検知する。ＣＰＵ２４は、ファンユニット４０のコネクタ４５がコネクタ５４ａ、５４ｂの何れに接続されたか否かに基づいて、ファンユニット４０の姿勢を検知する。ＣＰＵ２４は、電源ユニット６０の姿勢を、電源ユニット６０がコネクタ３６ａ１、３６ａ２に接続されたか、又はコネクタ３６ｂ１、３６ｂ２に接続されたか否かに基づいて、電源ユニット６０の姿勢を検知する。

検知結果が、ファンユニット４０の送風方向と電源ユニット６０の送風方向とが異なっていることを示している場合には、ＣＰＵ２４は、ＬＥＤ１９ａ、１９ｂを点滅させる。これにより、作業者は、ファンユニット４０の送風方向と、電源ユニット６０の送風方向とが異なっていることを認識する事ができる。検知結果が、送風方向が一致していることを示している場合には、ＣＰＵ２４は、ＬＥＤ１９ａ、１９ｂを消灯状態に維持する。

送風方向が異なっている場合とは、例えば、ファンユニット４０のコネクタ４５がコネクタ５４ａに接続されており、電源ユニット６０がコネクタ３６ｂ１、３６ｂ２に接続されているような場合である。例えば、図３に示した場合である。また、コネクタ４５がコネクタ５４ｂに接続されており、電源ユニット６０がコネクタ３６ａ１、３６ａ２に接続されているような場合である。送風方向が一致している場合とは、例えば、ファンユニット４０のコネクタ４５がコネクタ５４ａに接続されており、電源ユニット６０がコネクタ３６ａ１、３６ａ２に接続されている場合である。また、ファンユニット４０のコネクタ４５がコネクタ５４ｂに接続されており、電源ユニット６０がコネクタ３６ｂ１、３６ｂ２に接続されている場合である。

図８Ａ〜８Ｄは、警告がされる場合とされない場合との説明図である。図８Ａ、８Ｂの場合には、ファンユニット４０、電源ユニット６０の送風方向が一致しているため、警告は行われない。図８Ｃ、８Ｄの場合には、ファンユニット４０と電源ユニット６０との送風方向が異なっているため、警告が行われる。即ち、ＣＰＵ２４は、ＬＥＤ１９ａ、１９ｂを点滅させる。

このように、ＬＥＤ１９ａ、１９ｂの点灯パターンが変化することにより、作業者に警告をすることができる。尚、図８Ｃ，８Ｄに示した場合のみならず、２つの電源ユニット６０のうち、収納部１６ａ１又は収納部１６ａ２に挿入され、他方が収納部１６ｂ１又は収納部１６ｂ２に挿入された場合にも、ＣＰＵ２４はＬＥＤ１９ａ、１９ｂを点滅させてもよい。

以上本発明の好ましい一実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

本実施例では、ＬＥＤ１９ａ、１９ｂの点灯パターンを変えることにより、ユーザに警告するが、これに限定されない。例えば、報知音に基づいてユーザに警告してもよい。

Claims

筐体の所定のインタフェース面板側又は該インタフェース面板と対向する裏板側のいずれの方向にも送風方向を設定可能なファンユニットと、
電源ユニットと、
前記電源ユニットを収納可能な、前記筐体内の前記裏板寄りの位置に設けられた第１の収納部と、
該電源ユニットを収納可能な、前記筐体内の前記インタフェース板寄りの位置に設けられた第２の収納部と、
前記ファンユニットの送風方向及び前記電源ユニットの収納位置を検知する検知部と、
前記検知部により、前記ファンユニットの送風方向が、前記筐体の前記電源ユニットを収納した側でない場合に警告する警告部と、
を備えた電子装置。
前記ファンユニットの送風方向に応じて前記ファンユニットと択一的に接続される第１及び第２のファンユニット用コネクタと、
前記電源ユニットの収納位置に応じて前記電源ユニットと択一的に接続される第１及び第２の電源ユニット用コネクタと、を備え、
前記検知部は、前記ファンユニットと前記第１及び第２のファンユニット用コネクタとの接続状態と、前記電源ユニットと前記第１及び第２の電源ユニット用コネクタとの接続状態と、に基づいて前記ファンユニット及び前記電源ユニットの姿勢を検知する、請求項１の電子装置。
前記筐体が、該筐体の外側面に、ベース部の一端に固定片を備えかつ該ベース部の前記固定片寄りの位置に突片を備えたインナーレールを固定可能であり、該インナーレールを固定したときに、該インナーレールの突片が、該筐体の側壁に形成された孔より該筐体の前記第１の収納部又は第２の収納部内に突出し、該第１の収納部又は第２の収納部への前記電源ユニットの挿入を妨げること、
および、
前記インナーレールが、前記筐体が搭載されるラックの前後の支柱間に横架されたガイドレールに対して、前記ベース部において係合可能に構成されていること、を特徴とする請求項１または２の電子装置。
筐体の所定のインタフェース面板側又は該インタフェース面板と対向する裏板側のいずれの方向にも送風方向を設定可能なファンユニットと、電源ユニットと、前記電源ユニットを収納する、前記筐体内の前記裏板寄りの位置に設けられた第１の収納部と、該電源ユニットを収納する前記筐体内の前記インタフェース板寄りの位置に設けられた第２の収納部と、前記ファンユニットの送風方向及び前記電源ユニットの収納位置を検知する検知部と、前記検知部により、前記ファンユニットの送風方向が、前記筐体の前記電源ユニットを収納した側でない場合に警告する警告部とを、外側面の所定位置に孔を開設した筐体内に備えた電子装置と、
前後の支柱間にガイドレールを横架したラックと、
前記ガイドレールに対して係合可能なベース部の一端に、前記支柱に固定される固定片を備えかつ該ベース部の前記固定片寄りの位置に突片を備え、前記電子装置の外側面に、前記突片が前記孔に挿入して前記第１の収納部または第２の収納部への前記電源ユニットの挿入を妨げる状態で固定されるインナーレールと、
を備えたラックシステム。