(57)【要約】【課題】大きな発熱量の電源装置を対象とした交流電源ファンに適用でき、かつ部品交換時の保守性を向上可能な活線挿抜装置および活線挿抜方法を提供する。【解決手段】本発明は、複数の交流電源ファンを実装した電子機器において、一の交流電源ファンを、その回転電力が電源装置から供給された状態において交換させる活線挿抜装置であって、交流電源ファンの抜去操作が開始される状態を検出することにより抜去開始信号を送出し、交流電源ファンの挿入操作が終了された状態を検出することによって挿入終了信号を送出する状態検出手段と、この状態検出手段による抜去開始信号を受信したときに一の交流電源ファンに対する回転電力の供給を遮断し、また、挿入終了信号を受信したときに回転電力の供給を再開する供給制御手段とを有した構成とした。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の交流電源ファンを実装した電子機器において、一の交流電源ファンを、その回転電力が電源装置から供給された状態において交換させる活線挿抜装置であって、
交流電源ファンの抜去操作が開始される状態を検出することにより抜去開始信号を送出し、交流電源ファンの挿入操作が終了された状態を検出することによって挿入終了信号を送出する状態検出手段と、
この状態検出手段による抜去開始信号を受信したときに一の交流電源ファンに対する回転電力の供給を遮断し、また、挿入終了信号を受信したときに回転電力の供給を再開する供給制御手段とを有したことを特徴とする活線挿抜装置。
【請求項２】
前記状態検出手段は、電子機器内の電源装置本体に抜去開始信号を送信することにより別の交流電源ファンによる空冷を促進させ、また、挿入終了信号を送信することにより前記別の交流電源ファンによる空冷の促進を解除させていることを特徴とする請求項１記載の活線挿抜装置。
【請求項３】
前記状態検出手段は、交流電源ファンを収納ケースに収めたファンボックスに付設されていることを特徴とする請求項１または２記載の活線挿抜装置。
【請求項４】
前記状態検出手段は、ファンボックスに内蔵された回路と直流電源を共有していることを特徴とする請求項１〜３記載の活線挿抜装置。
【請求項５】
前記供給制御手段への抜去開始信号および挿入終了信号を交流電源ファンの動作状態に関するアラーム信号に含めるようにして送信していることを特徴とする請求項１〜４記載の活線挿抜装置。
【請求項６】
前記供給制御手段は、交流電流を断接する交流リレー回路を有していることを特徴とする請求項１〜５記載の活線挿抜装置。
【請求項７】
複数の交流電源ファンを実装した電子機器において、一の交流電源ファンを、その回転電力が電源装置から供給された状態で交換するための活線挿抜方法であって、
交流電源ファンの抜去操作が開始される状態を検出することにより抜去開始信号を送出し、かつ一の交流電源ファンに対する回転電力の供給を遮断し、
また、交流電源ファンの挿入操作が終了された状態を検出することによって挿入終了信号を送出し、かつ回転電力の供給を再開することを特徴とする活線挿抜方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば、電子機器冷却用のファンボックスを交換する場合に、交流電源ファンの駆動電源をファンボックス側で断接して、交流電源の活線挿抜を行う活線挿抜装置および活線挿抜方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、電子機器などの電源装置としては、冷却用に小型の直流ファンを搭載したものが多くあって、その電子機器の過熱予防に必要なだけの冷却機能を備えている。また、これら直流ファンを保守交換可能なファンボックスに構成したものが知られている。メインテナンスなどに伴う交換時には、所要の冷却機能を維持させたまま、すなわち、直流ファンに通電したままで、これらファンボックスを交換する活線挿抜装置が種々提案されている。
【０００３】
たとえば、短時間のオンラインリペアを目的とした「電子装置のファン構造」として、各ファンボックスに二つの給電口を設け、実装運用時に、一方の給電口からコネクタを介して直流ファンの回転電力を供給したものがある。また、保守交換時には、別の新しいファンボックスの他方の給電口にあらかじめ予備の電力を供給しておき、この新しいファンボックスを電子装置に差し込むことにより、古いファンボックスが外部に押し出される。その後に、古いファンボックスのコネクタを新しいファンボックスの前記一方の給電口に差し替えてから、その予備電力を遮断するようにしてある（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−１７３３７６号公報  （第２−３頁、第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例によるシステムでは、次のような問題点が生じていた。小さな風力で冷却可能な電源装置であれば、小型のＤＣ（直流電源）ファンを用いることにより、その回転電力を比較的に安全に遮断したり、投入したりする構成が考えられる。ところが、大きな発熱を伴う電源装置には、送風量が大きい大型のＡＣ（交流電源）ファンを用いる必要があって、その回転電力も大きくなるために給電線を流れる電流値も増加する。
【０００６】
したがって、コネクタを抜去したり挿入したりする際の突入電流がＤＣファンに比べて大きくなって、そのコンタクト部分にアーク放電が発生するとコンタクトを損傷してしまうおそれがある。その場合には、新品と交換してもファンボックスとしての寿命が縮まってしまう。このように大型のＡＣファンには、単にコネクタを差し替えるだけの構成を適用することができない。
【０００７】
また、ＤＣファンであれば、ファンモーターの制御回路に電流制限回路などを設けることにより、起動時の突入電流を低減させることが可能である。ところが、ＡＣファンのファンモーターと制御回路は、一般に、モーター巻線とコンデンサから構成されるＬＣ回路を含む。したがって、回転電力（すなわち、給電線の電流値）を徐々に低下させるような制御は、ＤＣファンに比べると複雑で困難となる。
【０００８】
本発明の目的は、これら上記課題を解決することにあり、大きな発熱量の電源装置を対象とした交流電源ファンに適用でき、かつ特別な付帯操作などを不要とし、部品交換時の保守性を向上可能な活線挿抜装置および活線挿抜方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１記載の活線挿抜装置は、複数の交流電源ファンを実装した電子機器において、一の交流電源ファンを、その回転電力が電源装置から供給された状態において交換させる活線挿抜装置であって、
交流電源ファンの抜去操作が開始される状態を検出することにより抜去開始信号を送出し、交流電源ファンの挿入操作が終了された状態を検出することによって挿入終了信号を送出する状態検出手段と、
この状態検出手段による抜去開始信号を受信したときに一の交流電源ファンに対する回転電力の供給を遮断し、また、挿入終了信号を受信したときに回転電力の供給を再開する供給制御手段とを有した構成とした。
【００１０】
請求項１記載の発明においては、交流電源ファンの抜去操作が開始されると、これを状態検出手段により直ちに検出し、抜去開始信号として供給制御手段に送出する。そして、供給制御手段によって、この信号を導入することにより交流電源ファンへの回転電力の供給を遮断させる。これにより、交流電源ファンの給電用コネクタにおいて、そのコンタクトどうしの接点に電流が流れなくなるので、交流電源ファンが実際に抜去されても確実に各接点のアーク放電が予防され、コンタクトを損傷させるおそれがなくなる。また、交流電源ファンの挿入操作が終了すると、これを状態検出手段により検出し、挿入終了信号として供給制御手段に送出する。そして、供給制御手段によって、この信号を導入することにより交流電源ファンへの回転電力の供給を再開させる。これにより、交流電源ファンの給電用コネクタにおいて、そのコンタクトどうしの接点に電流が流れるようになるので、交流電源ファンが挿入されたときには確実に各接点のアーク放電が予防されており、コンタクトを損傷させるおそれがなくなる。
【００１１】
請求項２記載の活線挿抜装置は、前記状態検出手段が、電子機器内の電源装置本体に抜去開始信号を送信することにより別の交流電源ファンによる空冷を促進させ、また、挿入終了信号を送信することにより前記別の交流電源ファンによる空冷の促進を解除させている構成とした。
【００１２】
請求項２記載の発明においては、さらに、電源装置本体に抜去開始信号を送信することによって事前に電源装置の過熱を抑制させるので、回転電力の供給遮断に伴う空冷能力の低下が適切に補われる。また、挿入終了信号を送信することにより過熱抑制を解除させるので、回転電力の供給再開に伴って確実に空冷能力が元に戻る。すなわち、これらアーク放電の予防と空冷能力の調節とにより電源装置をいっそう活線挿抜に適した保守交換可能な状態にできる。
【００１３】
請求項３記載の活線挿抜装置は、前記状態検出手段が、交流電源ファンを収納ケースに収めたファンボックスに付設されている構成とした。
【００１４】
請求項３記載の発明においては、交流電源ファンをファンボックスとして保守交換できるようになる。
【００１５】
請求項４記載の活線挿抜装置は、前記状態検出手段が、ファンボックスに内蔵された回路と直流電源を共有している構成とした。
【００１６】
請求項４記載の発明においては、新たな内部回路としての直流電源が不要なので、ファンボックスが大型化しない。
【００１７】
請求項５記載の活線挿抜装置は、前記供給制御手段への抜去開始信号および挿入終了信号を交流電源ファンの動作状態に関するアラーム信号に含めるようにして送信している構成とした。
【００１８】
請求項５記載の発明においては、抜去開始信号および挿入終了信号を送信するために、新たな送信回路を付加する必要がなくなる。たとえば、情報処理装置など高度な電子機器の電源装置では、交流電源ファンに、一般的に状態監視回路が設けられ、万一の不測の事態に対して対処できるようにされている。その場合には、この状態監視回路を利用することにより、部品点数を増加させることなく、交換部品である交流電源ファンを小型かつ安価に構成することができる。
【００１９】
請求項６記載の活線挿抜装置は、前記供給制御手段が、交流電流を断接する交流リレー回路を有している構成とした。
【００２０】
請求項６記載の発明においては、交流リレー回路により自動的に回転電力の供給を遮断し、かつ再開させることができる。
【００２１】
請求項７記載の活線挿抜方法は、複数の交流電源ファンを実装した電子機器において、一の交流電源ファンを、その回転電力が電源装置から供給された状態で交換するための活線挿抜方法であって、
交流電源ファンの抜去操作が開始される状態を検出することにより抜去開始信号を送出して一の交流電源ファンに対する回転電力の供給を遮断し、
また、交流電源ファンの挿入操作が終了された状態を検出することによって挿入終了信号を送出して一の交流電源ファンに対する回転電力の供給を再開する方法とした。
【００２２】
請求項７記載の発明においては、交流電源ファンの抜去操作が開始されると直ちにこれが検出され、抜去開始信号として送出される。そして、この信号の導入により交流電源ファンへの回転電力の供給を遮断させる。これにより、交流電源ファンの給電用コネクタにおいて、そのコンタクトどうしの接点に電流が流れなくなるので、交流電源ファンが実際に抜去されても確実に各接点のアーク放電が予防され、コンタクトを損傷させるおそれがなくなる。また、交流電源ファンの挿入操作が終了され、これが検出されると、挿入終了信号として送出される。そして、この信号の導入により交流電源ファンへの回転電力の供給を再開させる。これにより、前記各接点に電流が流れるようになるので、交流電源ファンが挿入されたときには確実に各接点のアーク放電が予防されており、コンタクトを損傷させるおそれがなくなる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態につき添付図面を参照して説明する。
図１は、本実施の形態に係る活線挿抜装置の概略構成例を示すブロック図である。
［実施の形態の構成］
この活線挿抜装置１は、コンピュータその他の情報処理装置において、その電源装置の筐体内に外部から挿入抜去自在に装着されるファンボックス２に適用するものであって、ファンボックス２の把手側２ａに取り付けてある操作部（状態検出手段）３と、この操作部３の開閉状態に応じてファンボックス２の電力供給を制御する供給制御手段４とから構成される。
【００２４】
電源装置の筐体には、図示しない所定形状の装着用スロットを形成することにより、このスロットの開口内に、ファンボックス２の接続端部２ｂを滑り込ませるように差し入れて奥壁に装着することができる。ファンボックス２は、ほぼ薄型箱状をなす収納ケース５内に、同じく箱状をなす冷却用のＡＣファン（交流電源ファン）６と、このＡＣファン６に電源装置のＡＣ（交流）電力を供給および遮断する供給制御手段４のＡＣリレー回路７と、通常運用中にＡＣファン６の風量低下など運用状態の異常を情報処理装置に警報するアラーム回路８とを有している。
ＡＣリレー回路７にはＡＣ電力源と接続されるＡＣコネクタ９ａが、また、アラーム回路８には電源装置本体９ｃと接続されるＤＣ（直流）コネクタ９ｂがそれぞれ嵌合される。
【００２５】
ファンボックスの把手側２ａには、保守交換のための挿抜用把手２ｃが設けてあり、保守員が操作部３を開くことによって挿抜用把手２ａを掴めるように配置してある。操作部３は、その基端部がヒンジ３ａを介して挿抜用把手２ｃに取り付けられ、閉じたときに先端部が挿抜用把手２ｃに係止される開閉具３ｂと、この開閉具３ｂが開閉されたときにＡＣリレー回路７とＤＣコネクタ９ｂに電気信号を送出するスイッチ３ｃとからなっている。
【００２６】
スイッチの電力は、アラーム回路８のＤＣ電源と共通接続をすれば給電できるので、新たな内部電源がファンボックス２内に必要になることはない。前記電気信号は、開閉具３を開いたときファンボックス２の抜去開始信号として、また、閉じたときにはファンボックス２の挿入終了信号として送信される。このときに、開閉具３ｂの先端部と挿抜用把手２ｃとのロックが解除された結果として、または先端部がロックした結果として生成されることが望ましい。簡易には、抜去開始信号を電気信号のオン状態として区別し挿入終了信号をオフ状態とした一つの統合信号にまとめればよい。
【００２７】
［実施の形態の動作の説明］
次に、図１〜３を参照して本実施の形態に係る動作について詳細に説明する。
ＡＣリレー回路７は、ノルマルオープンのリレー接点を有しており、図２に示す抜去操作では、スイッチ３ｃから抜去開始信号を導入することにより、回転電力の供給を遮断する（図２（ａ））。また、図３に示す挿入操作では、挿入終了信号を導入することにより回転電力の供給を再開する（図３（ｂ））。
【００２８】
これにより、保守員による開閉具３ｂの開操作から閉操作に至るまでの期間は、ＡＣコネクタ９ａの電流を流さないものとすることができるので、その期間中にファンボックス２を抜去（図２（ｂ））および挿入しても（図３（ａ））、ＡＣコネクタ９ａにおいて、雌雄両コンタクトどうしのアーク放電を予防でき、したがって、保守交換に伴う両コンタクトの損傷を確実に防止することができる。
【００２９】
また、抜去開始信号を送信することによって、電源装置本体９ｃが、図示しない残りのファンボックスのＡＣファンを通常運用モードから高速回転モードなどに切り替え、また、挿入終了信号を送信することにより通常運用モードに戻すようにしてある。これにより、ファンボックス２の交換中に残りのＡＣファンの回転数を増加させて、ＡＣファン６の回転停止に伴う送風量の推定低下分を補い、回転電力の遮断中も適切な冷却能力を保ち得る処理を実現することができる。
【００３０】
また、このように送風量を補う処理に限定されることなく、たとえば、電力消費に伴う電源装置の発熱を抑えたり、電子機器などの電力消費自体を抑えたりするなど、間接に空冷機能を補う制御であってもよい。さらに、抜去開始信号および挿入終了信号を、アラーム回路８が送信するアラーム信号と論理和をとることにより、アラーム信号に含めて統合させた論理和信号として電源装置本体９ｃに送信し、抜去開始信号および挿入終了信号を抽出させるものでもよい。
【００３１】
なお、ＤＣコネクタ９ｂについては、ファンボックス２の抜去後に、電気信号がＤＣ電流として流される場合（たとえば、前記統合信号を用いた場合）があっても、半導体素子などに必要な低電力に過ぎないために、コンタクトが損傷せず、また、ＡＣファン６に必要な電力量のときのＡＣ電流と比べれば十分に小さく、冷却機能を損なう程の影響は生じ得ない。
【００３２】
上記実施形態では、操作部３がファンボックス２に設けられた構成について説明したが、操作部３に相当する構成を筐体に設けてもよい。この場合、筐体にはスイッチ３ｃに相当するスイッチが設けられ、使用者の操作により抜去開始信号または挿入終了信号を出力する。
【００３３】
【発明の効果】
以上詳しく説明したように、本発明の活線挿抜装置によれば、大きな発熱量の電源装置を対象とした交流電源ファンであっても、実際に抜去（挿入）したときには回転電力の供給が遮断されている。したがって、交流電源ファンに給電するための接続部が損なわれず、部品交換に伴う保守性を向上させ得る活線挿抜装置を提供することができる。
【００３４】
また、本発明の活線挿抜方法によれば、大きな発熱量の電源装置を対象とした交流電源ファンであっても、実際に抜去（挿入）したときには回転電力の供給が遮断されている。したがって、交流電源ファンに給電するための接続部が損なわれず、部品交換に伴う保守性を向上させ得る活線挿抜方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係る活線挿抜装置の概略構成の一例を示すブロック図。
【図２】本実施の一形態に係る動作の一例を説明するために、ファンボックスの抜去操作を順に示した図。
【図３】同じく、ファンボックスの挿入操作を順に示した図。
【符号の説明】
１  活線挿抜装置
２  ファンボックス
２ａ  把手側
２ｂ  接続端部
２ｃ  挿抜用把手
３    操作部（状態検出手段）
３ａ  ヒンジ
３ｂ  開閉具
４  供給制御手段
５  収納ケース５
６  ＡＣファン（交流電源ファン）
７  ＡＣリレー回路
８  アラーム回路
９ａ  ＡＣコネクタ
９ｂ  ＤＣコネクタ
９ｃ  電源装置本体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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