JP5447514B2 - 電子ユニット及び電子システム - Google Patents

Description

本発明は、電子ユニット及び電子システムに関する。

複数の電子ユニットと複数の電子ユニットを収納する収納装置とを備えた電子システムが知られている。関連技術が特許文献１に開示されている。電子ユニットは高温になる電子部品を備えている。電子部品の放熱を助長するために、電子ユニットの筐体内を送風する技術が知られている。このような筐体は、通風孔を有した側板を備えている。

特開２００６−２１６５９４号公報 特開平４−２２９６９７号公報 特開２００２−２６１４７７号公報

電子ユニットの筺体の一部分を削減することにより、電子ユニットを軽量化することはできる。しかしながら、この削減により電子ユニットの筐体内を流れる冷却風が乱れて冷却効率が低下し、電子ユニットが高温化する恐れがある。

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、軽量化され高温化が防止された電子ユニット、及び前記電子ユニットを備えた電子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ユニットは、収納装置に収納された他の電子ユニットと隣接した状態で収納され、通風孔を有した板を有していると共に、前記収納装置に前記電子ユニット及び前記他の電子ユニットが収納された際に前記他の電子ユニットに塞がれる桶状の筐体と、前記収納装置から前記他の電子ユニットが取外されて前記電子ユニットの前記筐体が開放された場合に前記電子ユニットへの電源供給を遮断する遮断部と、を有している。

本明細書に開示の電子システムは、収納装置と、前記収納装置に収納された他の電子ユニットと隣接した状態で収納される電子ユニットとを備え、前記電子ユニットは、通風孔を有した板を有していると共に、前記収納装置に前記電子ユニット及び前記他の電子ユニットが収納された際に前記他の電子ユニットに塞がれる桶状の筐体と、前記収納装置から前記他の電子ユニットが取外されて前記電子ユニットの前記筐体が開放された場合に前記電子ユニットへの電源供給を遮断する遮断部と、を備えている。

本明細書に開示の収納装置は、複数の電子ユニットを収納可能であり、収納された前記電子ユニットの桶状の筐体を塞ぐための整流板と、前記整流板を挿抜可能に保持する保持部と、を備えている。

軽量化され高温化が防止された電子ユニット、及び前記電子ユニットを備えた電子システムを提供できる。

図１Ａ〜Ｄは、実施例１の電子システムの説明図。 図２Ａは、サーバの正面図。図２Ｂは、複数のサーバがシャーシに収納されている状態を示した図。図２Ｃは、検出スイッチ周辺の拡大図。 図３Ａ、Ｂは、サーバの模式図。 図４Ａ、Ｂは、プロセッサが実行する処理のフローチャート。 図５は、シャーシの変形例の説明図。 図６は、実施例２の電子システムの説明図。 図７Ａ、Ｂは、サーバの模式図。

図面を参照して複数の実施例について説明する。

図１Ａ〜Ｄは、実施例１の電子システムの説明図である。実施例１の電子システムは、複数のブレードサーバ（以下、サーバと称する）１０と、複数のサーバ１０を収納するシャーシ１００とを含む。サーバ１０は、電子ユニットに相当する。シャーシ１００は、収納装置に相当する。実施例１の電子システムはサーバコンピュータとして機能する。

図１Ａに示すように、サーバ１０は、桶状の筐体１１を有している。筐体１１は、金属製である。筐体１１は、底板１２、側板１３、１５、正面板１７、背面板１９を含む。筐体１１内にはプリント基板２０が保持されている。プリント基板２０は、底板１２と平行になるように配置されている。プリント基板２０には、複数の電子部品３０が実装されている。正面板１７、背面板１９は、詳しくは後述するが、一部分がメッシュ状になっており複数の通風孔が設けられている。筐体１１は、側板１３と対向するように配置される天板を有していない。一般的なブレードにおいては、天板が設けられている。サーバ１０の筐体１１は、天板を有していないため軽量化が図られている。また、サーバ１０内部の点検も容易である。

図１Ｂに示すように、シャーシ１００内にはミッドプレーン７０が配置されている。ミッドプレーン７０は、配線パターンが設けられた硬質のプリント基板である。サーバ１０とミッドプレーン７０とは、コネクタにより電気的に接続される。図１Ｃに示すように、シャーシ１００内には、複数のサーバ１０が並んだ状態で収納される。図１Ｂに示すように、シャーシ１００内の端に収納されるサーバ１０は、シャーシ１００の壁部によりサーバ１０が塞がれる。また、図１Ｃに示すように、複数のサーバ１０がシャーシ１００に収納されている状態では、サーバ１０は隣接する他のサーバ１０の筐体１１により塞がれる。尚、シャーシ１００内には、サーバ１０を挿抜可能に保持するガイドレールが設けられている。

図１Ｄは、シャーシ１００にサーバ１０を収納した状態での電子システムの内部構造を示した図である。シャーシ１００の正面側には、コネクタを介してサーバ１０が接続される。シャーシ１００の裏面側には、電源ユニット８１、スイッチユニット８３、ファンユニット８５が、それぞれコネクタを介して接続されている。ファンユニット８５は、図１Ｄの矢印の方向に送風する。ファンユニット８５は、サーバ１０の高温化を防止するために設けられている。ファンユニット８５による冷却風は、サーバ１０の前方から後方へと流れる。また、上述したように、筐体１１の正面板１７、背面板１９は通風可能であるため、筐体１１内を冷却風が通過することができる。尚、サーバ１０には詳しくは後述するが検出スイッチ５０が設けられている。

上述したように、サーバ１０の軽量化を図るために、筐体１１は桶状であって天板を有していない。このように天板を有していないと、筐体１１内を通過する冷却風に乱れが生じ、筐体１１内の電子部品３０の冷却効率が低下するおそれがある。しかしながら、図１Ｃに示したように、複数のサーバ１０が収納されている場合には、隣接した他のサーバ１０の筐体１１により、サーバ１０が塞がれた状態となる。換言すれば、隣接した他のサーバ１０の筐体１１の底板１２が、サーバ１０の筐体１１の天板の機能を果たす。従って、シャーシ１００に複数のサーバ１０を収納した場合には、冷却風の乱れを防止でき、冷却効率の低下を抑制できる。また、合わせて電子システム全体の軽量化も図られている。

次に、サーバ１０が備える複数のスイッチについて説明する。
図２Ａは、サーバ１０の正面図である。正面板１７には、挿入口１７１が形成されている。挿入口１７１は、例えばハードディスクなどの記憶媒体を挿抜可能である。正面板１７には、サーバ１０への電源を切り替えるメインスイッチ４０が設けられている。正面板１７には、後述するサブスイッチ６０が設けられている。サブスイッチ６０は、主に保守点検用に用いられる。

図２Ｂは、複数のサーバ１０がシャーシ１００に収納されている状態を示した図である。サーバ１０には、それぞれ検出スイッチ５０が設けられている。検出スイッチ５０は、隣接する他のサーバ１０を検出する機能を有している。

図２Ｃは、検出スイッチ５０周辺の拡大図である。
検出スイッチ５０は、本体部５１、ボタン５３、押圧片５５、端子５８を含む。本体部５１は、側板１３の内側に固定されている。ボタン５３は、本体部５１に押下げ可能に設けられている。押圧片５５は、起立状態から倒伏状態間を移行可能に本体部５１に連結されている。押圧片５５は薄い金属製である。押圧片５５の先端部は湾曲している。押圧片５５が倒伏状態となると、ボタン５３は押圧片５５により押される。押圧片５５は、隣接した他のサーバ１０の筐体１１により押されて倒伏状態となり、この結果ボタン５３が押される。ボタン５３が押されることにより、検出スイッチ５０はオンとなる。端子５８は、図２Ｃにおいては省略してあるがプリント基板２０に形成された配線パターンと電気的に接続されている。また、サブスイッチ６０と端子５８とはプリント基板２０を介して電気的に接続されている。

図２Ｂに示すように、隣接する他のサーバ１０により押圧片５５が倒伏状態となると、ボタン５３が押されて検出スイッチ５０はオンとなる。一方、隣接する他のサーバ１０が存在しない場合には、押圧片５５は起立状態になりボタン５３は押されずに検出スイッチ５０はオフとなる。このように、検出スイッチ５０は隣接するサーバ１０の存在を検出することができる。検出スイッチ５０がオフの場合には、後述する例外を除いてサーバ１０への電源供給は遮断される。検出スイッチ５０は、遮断部に相当する。

次に、サーバ１０の電源供給経路について説明する。
図３Ａ、Ｂは、サーバの模式図である。
図３Ａに示すように、電源ユニット８１とプリント基板２０とは、メインスイッチ４０、検出スイッチ５０、サブスイッチ６０を介して電気的に接続されている。検出スイッチ５０、サブスイッチ６０は並列に接続されている。メインスイッチ４０と、検出スイッチ５０又はサブスイッチ６０とは直列に接続されている。メインスイッチ４０の切り替えにより、電源ユニット８１からのプリント基板２０への電源供給が確保又は遮断される。一方、メインスイッチ４０がオンであっても、検出スイッチ５０、サブスイッチ６０の双方がオフの場合、プリント基板２０への電源供給は遮断される。

サブスイッチ６０がオフの場合に、隣接する他のサーバ１０がシャーシ１００から取外されると、検出スイッチ５０はオフとなりプリント基板２０への電源供給は遮断されることになる。隣接した他のサーバ１０が取外されると、当該サーバ１０の筐体１１は天板を有していないため、冷却風の流れに乱れが生じて当該サーバ１０の冷却効率が低下する。従って、この場合にはサーバ１０の検出スイッチ５０がオフの状態となり電源供給が遮断される。これにより、サーバ１０が高温となることを防止できる。

なお、隣接する他のサーバ１０を取外した場合であっても、収納されたサーバ１０への電源供給を維持しておきたい場合が想定される。例えば保守点検時のような、一時的にサーバ１０を取外す場合である。このような場合には、サブスイッチ６０をオンにしておくことで、隣接する他のサーバ１０が取外された場合であっても、収納されたサーバ１０への電源供給を維持することができる。

次に、プロセッサを用いて電源供給を制御する場合について説明する。
図３Ｂに示すように、サーバ１０ａのプリント基板２０ａにはプロセッサ２３が実装されている。プロセッサ２３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２４、ＲＯＭ（Read Only Memory）２５、ＲＡＭ（Random Access Memory）２６、Ｉ／Ｏ（Input/Output）２７を含む。Ｉ／Ｏ２７には、メインスイッチ４０、検出スイッチ５０、サブスイッチ６０が接続されている。プロセッサ２３は、メインスイッチ４０、検出スイッチ５０、サブスイッチ６０からの信号に応じて電源ユニット８１からプリント基板２０ａへの電源供給の状態を制御する。

図３Ｂに示した場合の、プロセッサ２３の処理について説明する。
図４Ａ、Ｂは、プロセッサ２３が実行する処理のフローチャートである。最初に、サーバ１０への電源供給が遮断された状態から供給された状態への切り替えの制御について説明する。

図４Ａに示すように、プロセッサ２３はメインスイッチ４０がオンか否かを判定し（ステップＳ１１）、オンとなるまでメインスイッチ４０の状態を検出する。メインスイッチ４０がオンの場合には、プロセッサ２３は検出スイッチ５０がオンか否かを判定する（ステップＳ１２）。検出スイッチ５０がオンの場合には、プリント基板２０ａへの電源供給を確保してサーバ１０をオンの状態にする（ステップＳ１３）。

検出スイッチ５０がオフの場合には、プロセッサ２３はサブスイッチ６０がオンか否かを判定する（ステップＳ１４）。サブスイッチ６０がオフの場合には、プロセッサ２３は再度ステップＳ１１の処理を実行する。サブスイッチ６０がオンの場合には、プロセッサ２３はサーバ１０をオンにする（ステップＳ１３）。このように、検出スイッチ５０がオフであってもサブスイッチ６０がオンの場合には、プロセッサ２３はサーバ１０をオンにする。これにより、例えば保守点検時においては、サブスイッチ６０をオンにすることによりサーバ１０が停止することを防止できる。

次に、サーバ１０への電源供給がなされた状態から電源供給が遮断された状態への切り替えの制御について説明する。図４Ｂに示すように、プロセッサ２３はメインスイッチ４０がオフか否かを判定する（ステップＳ２１）。尚、メインスイッチ４０のオンオフの切り替えはユーザの手作業により行われる。メインスイッチ４０がオフの場合には、プロセッサ２３はサーバ１０への電源供給を遮断する（ステップＳ２２）。メインスイッチ４０がオンの場合には、プロセッサ２３は検出スイッチ５０がオフか否かを判定する（ステップＳ２３）。

検出スイッチ５０がオンの場合には、プロセッサ２３は再度ステップＳ２１の処理を実行する。検出スイッチ５０がオフの場合には、プロセッサ２３はサブスイッチ６０がオフであるか否かを判定する（ステップＳ２４）。サブスイッチ６０がオンの場合には、プロセッサ２３は再度ステップＳ２１の処理を実行する。サブスイッチ６０がオフの場合には、プロセッサ２３はサーバ１０への電源供給を遮断する（ステップＳ２２）。このように、メインスイッチ４０がオンの場合には、検出スイッチ５０、サブスイッチ６０の双方がオフの場合にサーバ１０への電源供給が遮断される。

次に、シャーシの変形例について説明する。
図５は、シャーシの変形例の説明図である。シャーシ１００ａの壁部の内側には、複数の保持部１２０が設けられている。保持部１２０は、整流板２００を挿抜可能に溝状に形成されている。また、保持部１２０の間にサーバ１０ａ１が収納される。サーバ１０ａ１は、上述したサーバ１０、１０ａとは異なりサブスイッチ６０が設けられていない。隣接するサーバ１０ａ１をシャーシ１００ａから取り外すと、収納されたサーバ１０ａ１の検出スイッチ５０がオフとなり電源供給が遮断される。しかしながら、予め保持部１２０に整流板２００を挿入しておくことにより、隣接するサーバ１０ａ１が取外された場合であっても整流板２００により検出スイッチ５０がオンの状態となる。このようにしてサーバ１０ａ１の電源供給が遮断されることを防止できる。例えば保守点検時に整流板２００を予め保持部１２０に挿入しておくことにより、サーバ１０ａ１の電源供給が遮断されることが防止される。

次に、実施例２の電子システムについて説明する。
図６は、実施例２の電子システムの説明図である。
実施例２の電子システムは、複数のラックマウントサーバ（以下、サーバと称する）１０ｂ、複数のサーバ１０ｂを収納するラック１００ｂとを含む。ラック１００ｂは、４本の柱１０８を有している。尚、左右の柱１０８にはそれぞれ、サーバ１０ｂの装着を補助するガイドレールが固定される。サーバ１０ｂも、前述したサーバ１０と同様に、桶状の筐体１１ｂを有している。プリント基板２０ｂには、電源ユニット８１ｂ、ファンユニット８５ｂが実装されている。即ち、サーバ１０ｂは、電源ユニット８１ｂ、ファンユニット８５ｂを備えている。サーバ１０ｂにも、前述したサーバ１０と同様に、検出スイッチ５０、サブスイッチ６０が設けられている。

ラック１００ｂに複数のサーバ１０ｂが収納された際には、隣接する他のサーバ１０ｂの筐体１１ｂが、サーバ１０ｂを塞ぐ。これにより、前述した電子システムと同様の効果を有する。

次に、サーバ１０ｃの電源供給経路について説明する。図７Ａ、Ｂは、サーバの模式図である。図７Ａに示すように、サーバ１０ｂは電源ユニット８１ｂを備えている。メインスイッチ４０、検出スイッチ５０、サブスイッチ６０については、前述したサーバ１０と同様に機能する。図７Ｂに示すように、サーバ１０ｃでのプロセッサ２３は、上述したサーバ１０のプロセッサ２３と同様に機能する。以上のように、実施例２の電子システムにおいても実施例１の電子システムと同様の機能を有している。

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。

上記実施例においては、検出スイッチ５０は隣接するサーバ１０との物理的な接触の有無により、隣接するサーバ１０の存在を検出するが、これに限定されない。例えば、発光素子と受光素子とを含む光学センサなどを用いて隣接するサーバ１０の存在を検出してもよい。

１０ ブレードサーバ
１０ｂ ラックマウントサーバ
１１ 筐体
２０ プリント基板
２３ プロセッサ
３０ 電子部品
４０ メインスイッチ
５０ 検出スイッチ（遮断部）
６０ サブスイッチ
１００ シャーシ
１００ｂ ラック
２００ 整流板

Claims (5)

1. 収納装置に収納された他の電子ユニットと隣接した状態で、又は前記収納装置に着脱可能な板を挟んで前記他の電子ユニットと隣接した状態で収納される電子ユニットにおいて、
   通風孔を有した板を有していると共に、前記収納装置に前記電子ユニット及び前記他の電子ユニットが収納された際に前記他の電子ユニットに塞がれる桶状の筐体と、
   前記収納装置から前記他の電子ユニットが取外され、かつ前記板が前記収納装置に装着されていない状態において前記電子ユニットの前記筐体が開放された場合に、前記収納装置に収納されたままの状態の前記電子ユニットへの電源供給を遮断する遮断部と、を有した電子ユニット。
2. 前記遮断部は、前記電子ユニット及び前記他の電子ユニットが前記収納装置に収納された場合に前記他の電子ユニットに押されてオンとなり、前記収納装置から前記他の電子ユニットが取外された場合にオフとなるスイッチを含む、請求項１の電子ユニット。
3. 前記遮断部による電源供給の遮断に関わらずに前記電子ユニットへの電源供給を確保するサブスイッチを備えている、請求項１の電子ユニット。
4. 複数の電子ユニットを収納可能な収納装置と、
   前記収納装置に収納された他の電子ユニットと隣接した状態で、又は前記収納装置に着脱可能な板を挟んで前記他の電子ユニットと隣接した状態で収納される電子ユニットとを備え、
   前記電子ユニットは、
   通風孔を有した板を有していると共に、前記収納装置に前記電子ユニット及び前記他の電子ユニットが収納された際に前記他の電子ユニットに塞がれる桶状の筐体と、
   前記収納装置から前記他の電子ユニットが取外され、かつ前記板が前記収納装置に装着されていない状態において前記電子ユニットの前記筐体が開放された場合に、前記収納装置に収納されたままの状態の前記電子ユニットへの電源供給を遮断する遮断部と、を備えている、電子システム。
5. 前記収納装置は、前記板を挿抜可能に保持する保持部を備え、
   前記板は、前記保持部に保持された状態において、収納された前記電子ユニットの桶状の筐体を塞ぐ、請求項４に記載の電子システム。

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