(57)【要約】【課題】本発明は、電子デバイスを構成する高価な電子構成要素を使わないで、より安価な構成要素を用いて、動作特性テストを行う装置を提供しようとするものである。【解決手段】本発明の１実施態様による装置は、フレームに取付けられた１つまたは複数の発熱構成要素を用いて、１つまたは複数の電子デバイスの１つまたは複数の動作特性をエミュレートする１つまたは複数の制御構成要素を備えている。【選択図】図１
2005182807.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームに取付けられた１つまたは複数の発熱構成要素を用いて、１つまたは複数の電子デバイスの１つまたは複数の動作特性をエミュレートする１つまたは複数の制御構成要素を備えることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記１つまたは複数の制御構成要素は、前記１つまたは複数の発熱構成要素が発生する熱エネルギーを調整して、前記１つまたは複数の動作特性のうちの１つまたは複数をエミュレートすることを特徴とする、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記１つまたは複数の制御構成要素は、前記フレームに取付けられた１つまたは複数のファンを用いて、前記１つまたは複数の動作特性のうちの１つまたは複数をエミュレートすることを特徴とする、請求項２記載の装置。
【請求項４】
前記１つまたは複数の制御構成要素のうちの１つまたは複数は、前記１つまたは複数のファンが発生し、前記フレームを通る空気流を調整し、前記１つまたは複数の動作特性のうちの１つまたは複数をエミュレートすることを特徴とする、請求項３記載の装置。
【請求項５】
前記１つまたは複数の制御構成要素のうちの１つまたは複数は、１つまたは複数のセンサ構成要素を用いて、前記１つまたは複数の動作特性のうちの１つまたは複数の測定値を取得し、
前記１つまたは複数の制御構成要素は、前記１つまたは複数の測定値のうちの１つまたは複数を一人または複数のユーザに提示する１つまたは複数のユーザインタフェースを備えることを特徴とする、請求項４記載の装置。
【請求項６】
前記１つまたは複数のユーザインタフェースのうちの１つまたは複数は、前記一人または複数のユーザから１つまたは複数のパラメータを受け取り、
前記１つまたは複数の制御構成要素のうちの前記１つまたは複数は、前記ユーザからの前記１つまたは複数のパラメータに基づいて前記熱エネルギー、前記フレームを通る空気流の量、および前記フレームを通る空気流の方向のうちの１つまたは複数を調整し、前記１つまたは複数の電子デバイスをエミュレートすることを特徴とする、請求項５記載の装置。
【請求項７】
前記１つまたは複数の動作特性は、温度特性と、熱エネルギー散逸特性と、空気流特性と、騒音特性とのうちの１つまたは複数を含み、
前記１つまたは複数の制御構成要素は、前記フレームに取付けられた前記１つまたは複数の発熱構成要素および前記フレームに取付けられた１つまたは複数のファンを用いて、前記温度特性、前記熱エネルギー散逸特性、前記空気流特性、および前記騒音特性のうちの１つまたは複数をエミュレートすることを特徴とする、請求項２記載の装置。
【請求項８】
米国電子工業会ＲＳ−３１０規格に準拠する前記フレームと組み合わせられたことを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項９】
１つまたは複数の電子デバイスの１つまたは複数の温度特性、１つまたは複数の熱エネルギー散逸特性、１つまたは複数の空気流特性、および１つまたは複数の騒音特性のうちの１つまたは複数を、前記１つまたは複数の電子デバイスに関してエミュレートするステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項１０】
前記１つまたは複数の電子デバイスの前記１つまたは複数の温度特性、前記１つまたは複数の熱エネルギー散逸特性、前記１つまたは複数の空気流特性、および前記１つまたは複数の騒音特性のうちの１つまたは複数を、前記１つまたは複数の電子デバイスに関してエミュレートするステップは、
フレーム内で熱エネルギーを発生させるステップと、
前記フレームを通る空気流を発生させるステップと、
を含むことを特徴とする、請求項９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱エネルギーを発生する電子デバイスの動作特性をエミュレートする装置に関する。
【０００２】
本願は、マローン(Malone)他による２００３年１２月１７日出願の米国特許出願第１０／７３８，７８８号（ELECTRONIC DEVICE ENVIRONMENTAL EFFECT PREDICTION）に関連する内容を含んでいる。
【背景技術】
【０００３】
様々な電子デバイスの設計において、１つの要望は電子デバイスのサイズまたは設置面積を小さくすることである。電子デバイスのパワーレベルは近年増大している。電子デバイスの電子構成要素を収容する筐体、たとえばコンピュータケースおよびラックマウントフレームのサイズもまた、デバイスの設置面積を縮小することができるように小さくなっている。このような傾向から、電子デバイスの電子構成要素について熱が重大な問題として発生してきている。
【０００４】
電子デバイスは複数の電子構成要素、たとえば電源、プロセッサ、回路基板、および記憶構成要素を備える。電子構成要素の数量および各電子構成要素がコンピュータケース内で発生する熱エネルギーの量は、コンピュータケース内で散逸する総熱エネルギー量に影響する。電子構成要素を十分に冷却するために、ファンを使用して、コンピュータケースに空気流を発生させコンピュータケースから熱エネルギーの除去を促している。電子構成要素、ファン、およびコンピュータケースは、電子デバイスの動作特性、たとえば熱エネルギー散逸特性、空気流特性、および騒音特性に影響する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、電子デバイスを構成する高価な電子構成要素を使わないで、より安価な構成要素を用いて、動作特性テストを行う装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施態様による装置は、フレームに結合された１つまたは複数の発熱構成要素を用いて、１つまたは複数の電子デバイスの１つまたは複数の動作特性をエミュレートする１つまたは複数の制御構成要素を備えている。
【０００７】
本発明の別の実施態様による装置は、熱エネルギーの発生を調整する手段を備えている。装置は、熱エネルギーを用いて、１つまたは複数の電子デバイスの１つまたは複数の動作特性を、１つまたは複数の電子デバイスに関してエミュレートする手段を備えている。
【０００８】
本発明のさらに別の実施態様による方法によれば、１つまたは複数の電子デバイスの１つまたは複数の温度特性、１つまたは複数の熱エネルギー散逸特性、１つまたは複数の空気流特性、および１つまたは複数の騒音特性のうちの１つまたは複数が、１つまたは複数の電子デバイスに関してエミュレートされる。
【０００９】
本発明のさらなる実施態様による物品は、１つまたは複数のコンピュータ可読信号搬送媒体を含んでいる。物品は、１つまたは複数の電子デバイスの１つまたは複数の温度特性、１つまたは複数の熱エネルギー散逸特性、１つまたは複数の空気流特性、および１つまたは複数の騒音特性のうちの１つまたは複数をエミュレートする手段を１つまたは複数の媒体に備えている。
【００１０】
本発明の例示的な実施態様は、以下の説明、特許請求の範囲、および添付図面から明らかになろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
電子デバイスは、手元に高価な電子構成要素と、技術者が電子構成要素、ファン、およびケースを構成していく時間が必要である。電子デバイスは購入コストだけでも何千ドルもかかる場合があり、サービスおよび構成に追加コストがかかる。より安価な構成要素を使用して、テスト環境で電子デバイスを検証しコストを削減することが望ましい。高価な電子構成要素を簡易な構成要素で置き換えることによって、デバイスの動作特性を適切にエミュレーションすると、動作特性テストのコスト削減が促進できる。
【００１２】
図１を参照すると、一例では、装置１００はフレーム１０２、１つまたは複数の制御構成要素１０４、１つまたは複数の発熱構成要素１０６、ゼロまたはそれよりも多いファン１０８、およびゼロまたはそれよりも多いスピーカ１０９を備える。一例では、フレーム１０２は、たとえばアルミニウムおよび／または鋼から作られた金属性ケースを備える。一例では、フレーム１０２は横向き、たとえば、デスクトップケースまたはラックマウントケースである。別の例として、フレーム１０２は縦向き、たとえばタワー型ケースまたは架台ケースにできる。
【００１３】
一例では、フレーム１０２は、１つまたは複数の開口部１１０、ならびに／あるいはフレーム１０２を通る空気流の量および／または方向の調整能力を向上させる１つまたは複数のバッフル１１２を備えている。一例では、フレーム１０２は、「ＥＩＡ  ＲＳ−３１０」規格（米国電子工業会、バージニア州アーリントン、http://www.eia.org）に準拠させる。たとえば、フレーム１０２は「Ｕ」の整数倍、たとえば「１Ｕ」、「２Ｕ」、・・・、「ＮＵ」の高さ間隔を備えている。
【００１４】
一例では、制御構成要素１０４は、１つまたは複数のユーザインタフェース１１４および／または１つまたは複数のセンサ構成要素１１６に取付けられている。さらなる例では、制御構成要素１０４は、本明細書に記載の記録可能データ記憶媒体１１８を備えている。一例では、制御構成要素１０４は、フレーム１０２、発熱構成要素１０６、ファン１０８、開口部１１０、バッフル１１２、および／またはセンサ構成要素１１６を使用して、１つまたは複数の電子デバイス（図示せず）の１つまたは複数の動作特性をエミュレートする。例示的な電子デバイスとしては、サーバ、記憶装置、およびネットワークスイッチが挙げられる。一例では、制御構成要素１０４は、熱エネルギーおよび／または空気流を調整し、本明細書に説明するように電子デバイスの動作特性をエミュレート(emulate)する。
【００１５】
一例では、制御構成要素１０４は、センサ構成要素１１６を用いて１つまたは複数の電子デバイスの動作特性のうち、１つまたは複数の測定値を得る。例示的な動作特性としては、温度特性、熱エネルギー散逸特性、空気流特性、騒音特性、およびファン速度特性が挙げられる。たとえば、制御構成要素１０４は測定値を用いて、フレーム１０２を通る空気流、発熱構成要素１０６が発生する熱エネルギー、および／またはフレーム１０２内の温度を調整する。一例では、制御構成要素１０４は、ファン１０８を所与の速度で回転させることによってフレーム１０２を通る空気流を調整する。たとえば、制御構成要素１０４は、当業者に理解されるように、パルス幅変調または電圧制御によってファン１０８の速度を調整する。当業者に理解されるように、ファン１０８の速度が速いほど、フレーム１０２を通る空気流が増大するようになると共に騒音レベルが上昇する。別の例では、制御構成要素１０４は開口部１１０およびバッフル１１２のうちの１つまたは複数を調整して、本明細書に説明するようにフレーム１０２を通る空気流を調整する。一例では、制御構成要素１０４は、フレーム１０２、発熱構成要素１０６、ファン１０８、開口部１１０、および／またはバッフル１１２を用いて、電子デバイスの１つまたは複数の動作特性をエミュレートする。一例では、制御構成要素１０４は、ファン１０８の１つまたは複数の動作不具合、たとえばファンの羽根の埃詰まりをエミュレートする。別の例では、制御構成要素１０４は、１つまたは複数の開口部１１０のうち、１つまたは複数の閉塞をエミュレートする。
【００１６】
一例では、ユーザインタフェース１１４は、１つまたは複数の表示画面、１つまたは複数のキーパッド、１つまたは複数の入力つまみ、および／あるいは１つまたは複数のコンピュータ端末を含んでいる。さらなる例では、ユーザインタフェース１１４はフレーム１０２から離れて配置されている。たとえば、ユーザインタフェース１１４は、通信リンクおよび／またはワイヤレスインタフェース（図示せず）を介して制御構成要素１０４に電気的に結合された外部コンピュータ端末を含んでいる。
【００１７】
一例では、ユーザインタフェース１１４は、電子デバイスの動作特定のうちの１つまたは複数を、たとえば表示画面上で１人または複数のユーザに提示する。さらなる例では、ユーザインタフェース１１４は、当業者に理解されるように、たとえばキーパッドを通して動作特性についての１つまたは複数のパラメータをユーザから受け取る。たとえば、ユーザはユーザインタフェース１１４を使用して、発熱構成要素１０６の熱エネルギー散逸およびファン１０８の空気流を電子デバイスの既知の値に設定する。別の例では、ユーザは熱エネルギー散逸および空気流を電子デバイスの理論値および／または近似値に設定する。さらに別の例では、ユーザは熱エネルギー散逸および空気量を、電子デバイスの１つまたは複数の故障をエミュレートするように設定する。
【００１８】
一例では、発熱構成要素１０６は、発熱体、たとえばソリッドステートリレーまたはシリコン制御整流器によって制御されるフィン付きストリップヒータを含む。発熱構成要素１０６は、フレーム１０２内で熱エネルギーを発生する役割を果たす。一例では、発熱構成要素１０６はフレーム１０２に取付けられている。熱エネルギーは、当業者に理解されるように、空気流中に散逸し、フレーム１０２外に運ばれる。制御構成要素１０４は、所与の量の熱エネルギー、たとえば５０ワットを発生するように発熱構成要素１０６に信号を送り、電子デバイスの熱エネルギー散逸をエミュレートする。
【００１９】
一例では、ファン１０８はフレーム１０２に取付けられている。ファン１０８は、フレーム１０２を通る空気流を促進させる役割を果たす。たとえば、１つまたは複数のファン１０８がフレーム１０２に空気を流入させ、かつ／またはフレーム１０２から空気を排出させる。一例では、ファン１０８は４０ｍｍファン、８０ｍｍファン、および／または１２０ｍｍファンを含む。ファン１０８は、当業者により理解されるように、ファン１０８によって発生する空気流を定める回転速度属性、サイズ属性、および設計属性を備える。
【００２０】
一例では、スピーカ１０９はフレーム１０２に取付けられる。一例では、スピーカ１０９は、電子デバイスの１つまたは複数の騒音特性をエミュレートする。たとえば、スピーカ１０９は、電子デバイスの動作に関連する１つまたは複数のサウンドおよび／または音響振動を発生する。一例では、スピーカ１０９は、アクセス中のディスクドライブおよび／または診断警告音に関連するサウンドをエミュレートする。
【００２１】
一例では、開口部１１０の１つまたは複数は、フレーム１０２を通る空気流を調整するように一部、または全部が塞がれる。一例では、制御構成要素１０４はカバー（図示せず）、たとえばプラスチックベゼルまたは空気フィルタにより開口部１１０を一部または全部を塞ぐ。別の例では、ユーザがカバーを調整して開口部１１０の一部または全部を覆う。さらに別の例では、ユーザは１片のテープ、たとえばダクトテープを使用して開口部１１０を覆う。１つまたは複数の開口部１１０を覆って、フレーム１０２を通る空気流に異なる通り道を提供することができる。たとえば、フレーム１０２がフレーム１０２のコーナーから空気を取り入れ、フレーム１０２の側面から空気を排出するように開口部１１０を覆うことができる。
【００２２】
一例では、バッフル１１２は、フレーム１０２を通る空気流を調整するように位置を変更される。一例では、制御構成要素１０４は、フレーム１０２を通る空気流の一部をバッフル１１２で方向転換させる。別の例では、ユーザが、フレーム１０２を通る空気流の一部を方向転換させるようにバッフル１１２の位置を変更する。１つまたは複数のバッフル１１２をフレーム１０２に追加または除去して、フレーム１０２を通る空気流の調整能力を向上させることができる。一例では、開口部１１０の１つまたは複数のカバーと１つまたは複数のバッフル１１２とが組み合わせられる。たとえば、カバーは１つまたは複数のバッフルを備えて、カバーを通る空気流を制限すると共に偏向させる。一例では、ユーザがフレーム１０２を通る空気流を調整して電子デバイスの空気流をエミュレートする。
【００２３】
図２を参照すると、一例では、開口部１１０は、１つまたは複数のインタフェースポート２０２をさらに備える。一例では、インタフェースポート２０２は、外部電力、たとえば交流電流を受け取るためのインタフェースを提供する。別の例では、インタフェースポート２０２は、通信リンク、たとえば、遠隔地に配置されたユーザインタフェース１１４へ通信リンクするためのインタフェースを提供する。
【００２４】
図３〜図４を参照すると、一例では、フレーム１０２は、フレーム１０２の１つまたは複数の寸法を調整するため、複数のフレーム部分を結合して、調整能力を向上させることができる。図３を参照すると、一例では、フレーム１０２は、第１のエンドフレーム部分３０２と第２のエンドフレーム部分３０４を１つまたは複数の中間フレーム部分３０６で結合している。中間フレーム部分３０６は追加または除去が可能であり、それによってたとえばフレーム１０２の長さを調整できる。図４を参照すると、別の例では、フレーム１０２は、スライディングインタフェースを備えた第１のフレーム部分４０２および第２のフレーム部分４０４を有し、フレーム１０２の調整能力を向上させている。
【００２５】
装置１００の例示的な動作について説明する。電子デバイス（図示せず）、たとえばネットワークスイッチは動作中に所与の量の熱エネルギー、空気流、および騒音を発生する。当業者が理解するように、発生した熱エネルギーには、電子デバイスを十分に冷却する空気流が必要である。フレーム１０２および発熱構成要素１０６は、電子デバイスの動作特性をエミュレートする役割を果たす。例示的な動作特性としては、発熱構成要素１０６の熱エネルギー散逸、ファン１０８の速度、フレーム１０２を通る空気流のレート、ファン１０８の故障状態、騒音量、およびフレーム１０２に流出入する空気の温度が挙げられる。たとえば、発熱構成要素は所与の量の熱エネルギーを発生し、ファン１０８は、ファン１０８、開口部１１０、およびバッフル１１２のうちの１つまたは複数によって決められる、フレーム１０２を通る空気流を発生する。
【００２６】
制御構成要素１０４および／またはユーザは、フレーム１０２、発熱構成要素１０６、ファン１０８、開口部１１０、およびバッフル１１２のうちの１つまたは複数を構成して、電子デバイスの動作特性をエミュレートする。一例では、ユーザはネットワークスイッチの動作特性の値を入力する。たとえば、当業者は理解できるように、ユーザはユーザインタフェース１１４を使用して、１００ワット等の値を熱エネルギー発生に、４０立方フィート（１．１３３立方ｍ）／分を空気流に、４０００回転／分をファン速度に、１００度Ｆを表面温度に、かつ／または３０度Ｃを周囲温度に入力する。別の例では、ユーザは所定の電子デバイスのリストから電子デバイスを選択する。たとえば、ユーザはユーザインタフェース１１４を使用して、ネットワーク機器のリストからネットワークサーバを選択し、制御構成要素１０４は、当業者は理解できるように、ネットワークサーバの動作特性をエミュレートするため、発熱構成要素１０６、ファン１０８、開口部１１０、およびバッフル１１２を構成する。
【００２７】
一例では、装置１００は、ハードウェア構成要素、電子回路構成要素、および／またはコンピュータソフトウェア構成要素等、複数の構成要素を備えている。複数のこのような構成要素を組み合わせて、または分割して装置１００としてもよい。装置１００の例示的な構成要素は、当業者は理解するように、複数のプログラミング言語のうちのいずれかの言語で書かれ、または実装された一連のコンピュータ命令および／またはコンピュータ命令のセットを使用かつ／または備えている。装置１００は任意の向き（たとえば、横、斜め、または縦）でよく、本明細書における説明および図は、説明を目的として装置１００の例示的な１つの向きを示している。
【００２８】
一例では、装置１００は、１つまたは複数のコンピュータ可読信号搬送媒体を使用している。装置１００のコンピュータ可読信号搬送媒体の一例としては、制御構成要素１０４の記録可能データ記憶媒体１１８が挙げられる。たとえば、装置１００のコンピュータ可読信号搬送媒体は、磁気、電気、光学、生物学、および原子のデータ記憶媒体のうちの１つまたは複数である。一例では、コンピュータ可読信号搬送媒体は、装置１００を備える、または装置１００に結合されたネットワーク、たとえば電話回線網、ローカルエリアネットワーク（「ＬＡＮ」）、インターネット、およびワイヤレスネットワークのうちの１つまたは複数を介して伝送される変調搬送波信号を含む。
【００２９】
本明細書に説明したステップおよび動作は単なる例示にすぎない。本発明の精神から逸脱することなく、これらステップおよび動作に多くの変形が存在し得る。たとえば、ステップは異なる順序で実行してもよく、またステップを追加、削除、または変更してもよい。
【００３０】
本発明の例示的な実施態様について本明細書に詳細に図示し説明したが、本発明の精神から逸脱することなく様々な変更、追加、置換等を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】フレーム、制御構成要素、発熱構成要素、ファン、センサ構成要素、開口部、およびバッフルを備え、電子デバイスの動作特性をエミュレートする装置の例示的な一実施態様の一部を示す組立分解図である。
【図２】フレーム、制御構成要素、発熱構成要素、ファン、およびインタフェースポートを備え、電子デバイスの動作特性をエミュレートする図１の装置の別の例示的な実施態様の部分斜視図である。
【図３】装置の第１および第２のエンドフレーム部分および中間フレーム部分をさらに示す、図２の装置のさらに別の実施態様の部分斜視図である。
【図４】装置の第１および第２のフレーム部分をさらに示す、図２の装置の別の実施態様の部分斜視図である。
【符号の説明】
【００３２】
１００  装置
１０２  フレーム
１０４  制御構成要素
１０６  発熱構成要素
１０８  ファン
１１４  ユーザインタフェース
１１６  センサ構成要素
【図１】
2005182807.tif 000003
【図２】
2005182807.tif 000004
【図３】
2005182807.tif 000005
【図４】
2005182807.tif 000006