(57)【要約】【課題】省スペースを図ることが可能な駆動装置及び駆動システムを提供する。【解決手段】第一ファン２及び第二ファン３と、第一ファン２及び第二ファン３を起動させる電力を供給する電源部４と、第二ファン３と電源部４との間に配され、該電源部４からの電力を所定量蓄電可能な蓄電部を有し、該蓄電部への蓄電が完了した後に第二ファン３に電力の供給を行う起動制御部５とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の駆動部と、
前記複数の駆動部を起動させる電力を供給する電源部と、
前記複数の駆動部のうち少なくとも一つの駆動部と前記電源部との間に配され、該電源部からの電力を所定量蓄電可能な蓄電部を有し、該蓄電部への蓄電が完了した後に対応する前記駆動部に電力の供給を行う起動制御部とを備えることを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
前記蓄電部は、
コンデンサを有することを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
複数の請求項１又は請求項２に記載の駆動装置と、
前記駆動装置各々が備える前記電源部から前記駆動部への電力の供給を順次行うように制御する出力制御部とを備えることを特徴とする駆動システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、起動制御部を備えた駆動装置及び駆動システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
サーバコンピュータ等の各種装置においては、稼働中、装置内部の各部品が発熱するため、放熱するための装置が必要となる。近年、各種装置の高機能化及び小型化によって、装置内部の部品集積度が増大していることから、放熱効率の低下が問題となっている。例えばサーバコンピュータ等においては、この部品集積度の増大によって発熱密度が高まっている。このため、駆動装置として複数のファンを備え、これら複数のファンそれぞれを制御し駆動させることによって、熱放散を行い部品の損傷を回避する必要がある。また、このように複数のファンを備える場合には、これら複数のファンを部品集積度の高いサーバコンピュータ内部に設置しなければならず、ファンを含むユニット全体の小型化を図ることが必要となる。
【０００３】
このような複数のファンを制御しつつ小型化を図る技術は、例えば特許文献１に開示されている。具体的には、特許文献１には、冷蔵庫内の複数のファンの起動制御を行いこれら複数のファンの同時起動を回避し、電源部から複数のファンへの起動電流の同時供給を避けることによって、電源部の最大許容電流の低減を行い、電源部の小型化とこれによる省スペースを図る技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−７８０５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記複数のファンの起動制御においては、マイクロコンピュータを用いることによって同時起動の回避を行なっているため、このマイクロコンピュータの回路規模が大きくなり、さらなる小型化が困難であった。
【０００６】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、小型化を図ることができる駆動装置及び駆動システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明は以下の手段を採用している。
即ち、本発明に係る駆動装置は、複数の駆動部と、前記複数の駆動部を起動させる電力を供給する電源部と、前記複数の駆動部のうち少なくとも一つの駆動部と前記電源部との間に配され、該電源部からの電力を所定量蓄電可能な蓄電部を有し、該蓄電部への蓄電が完了した後に対応する前記駆動部に電力の供給を行う起動制御部とを備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る駆動システムは、上記の駆動装置と、前記駆動装置各々が備える前記電源部から前記駆動部への電力の供給を順次行うように制御する出力制御部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の駆動装置及び駆動システムによれば、蓄電部における蓄電作用のみを用いた簡易な手法によって、対応する駆動部の起動遅延を行い、複数の駆動部の同時起動による供給電力の増大が回避される。従って電源部の小型化と共に起動制御部を小型化でき、省スペースを図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第一実施形態に係るファン駆動装置のブロック図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係るファン駆動装置における起動制御部の概略構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第一実施形態に係る第一ファン及び第二ファンを同時起動した場合、及び一定の時間差を設けて順次起動した場合のそれぞれにおける電源部から供給される電流の時間変化を示すグラフである。
【図４】本発明の第二実施形態に係るファン駆動システムのブロック図である。
【図５】本発明の第二実施形態に係る出力制御部の概略構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第三実施形態に係る伝送装置の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の第一実施形態に係るファン駆動装置１について説明する。ファン駆動装置１はサーバコンピュータ等の内部に設置され、発熱した構成部品を冷却し当該構成部品の損傷を防止する。
図１に示すように、このファン駆動装置１は二つの駆動部、即ち冷却風を生成する第一ファン２及び第二ファン３と、これらを起動させる電力を供給する一つの電源部４と、第二ファン３と電源部４との間に設けられ電源部４から第二ファン３に供給される電力を制御する起動制御部５とを備える。
【００１２】
図２に示すように、起動制御部５は電源部４より供給される電力を蓄電する蓄電部６と、この蓄電部６と第二ファン３との間に設けられ第二ファン３への電力供給を許可するスイッチとしてのトランジスタ９とを備える。また、この蓄電部６は電力を所定量蓄電可能なコンデンサ７と、このコンデンサ７と共に設けられコンデンサ７における蓄電速度を決定する抵抗器８とを有する。
【００１３】
以上のようなファン駆動装置１においては、電源部４から第一ファン２へ電力が直接供給され、まず第一ファン２が起動される。
また、第一ファン２への電力供給と同時に起動制御部５への電力供給が行なわれ、蓄電部６における上記コンデンサ７がこの供給電力の蓄電を開始する。この時、コンデンサ７において所定量の蓄電が完了されるまでの一定時間はトランジスタ９にかかる電圧が所定値未満であるため、電源部４から第二ファン３への電力供給が遮断される。そして、この一定時間の経過後にコンデンサ７における蓄電が完了しトランジスタ９に作用する電圧が所定値に到達した時点において、このトランジスタ９が電源部４から第二ファン３への通電を許可し、第二ファン３への電力供給が開始される。即ち、この起動制御部５を介して第二ファン３への電力供給を行うことによって、第一ファン２を起動した後に一定時間をあけて第二ファン３を起動することができる。
【００１４】
ここで、図３に示すように、第一ファン２及び第二ファン３を起動する起動電流αは、定常駆動時に必要な定常電流βと比較し大きな電流が必要となる。
即ち、仮に第一ファン２と第二ファン３とが同一仕様であるとした場合、第一ファン２と第二ファン３とを同時起動させるために必要な全供給電流はα×２となる。一方で、第一ファン２の起動から一定時間経過後の第一ファン２の定常駆動時において第二ファン３の起動を行なった場合、必要となる全供給電流はα＋βである。従って、第一ファン２及び第二ファン３へ同時に供給すべき電源部４からの全供給電流にはα×２＞α＋βの関係が成立し、第一ファン２の起動から一定時間経過の後に第二ファン３の起動を行なった場合、必要となる全供給電流、即ち全供給電力を低減することができる。
【００１５】
なおここで、第一ファン２の起動から一定時間経過後に第二ファン３の起動を行なう場合、第一ファン２を起動する際にこの第一ファン２の起動電流と共にコンデンサ７に供給される電流γが必要となるため、電源部４から全供給電流はα＋γとなる。しかし、α×２＞α＋γの関係が成立するため、第一ファン２と第二ファン３とを同時起動する場合と比較し必要となる全供給電流を抑えることができる。
【００１６】
この結果、電力を供給する電源部４の最大許容電流を抑えることが可能となり、電源部４の小型化を図ることができる。
また、上記電源部４の小型化と共に、起動制御部５においてはコンデンサ７の蓄電効果によって第二ファン３の起動を遅延するという簡易な構造が採用されているため、当該起動制御部５の小型化も可能となり、ファン駆動装置１全体として小型化を図ることができる。
【００１７】
なお、本実施形態におけるファン駆動装置１は第一ファン２と第二ファン３の二つを備え、第二ファン３を遅延起動することによって、これら第一ファン２と第二ファン３とを順次起動する例を示したが、例えば少なくとも三つの複数のファンを備えていてもよい。この場合、電源部４とこれら複数のファン各々との間に蓄電時間の異なる複数の蓄電部６を設けることによって、複数のファンそれぞれを順次起動することができる。従って、より多くのファンの設置が必要な状況においても、ファンの同時起動の回避による電源部４の小型化を図ることができ、省スペース及びコスト削減を達成できる。なお、蓄電部６によって蓄電時間を異なられる手段としては、蓄電部６によって蓄電容量が異なるものとしても良いし、蓄電速度が異なるようにしても良い。
【００１８】
次に、第二実施形態に係るファン駆動システム１１について説明する。なお、第一実施形態と同様の構成要素には同様の符号を付して詳細説明を省略する。
図４及び図５に示すように、このファン駆動システム１１は、複数のファン駆動装置１Ａ、１Ｂと、ファン駆動装置１Ａ、１Ｂの電源部にそれぞれ電力の出力指令を行う出力制御部１５とを備える。本実施形態では、ファン駆動システム１１は、二つのファン駆動装置１Ａ、１Ｂを備えている。各ファン駆動装置１Ａ、１Ｂは、第一実施形態のファン駆動装置１と同様に第一ファン２、第二ファン３及び起動制御部５を備える一方、それぞれの電源部である第一電源部１３及び第二電源部１４がイネーブル信号制御部１２を備える点で異なっている。そして、出力制御部１５は、第一電源部１３及び第二電源部１４に対してイネーブル信号Ｗを送信し、第一電源部１３及び第二電源部１４に対し電力の出力指令を行っている。
【００１９】
即ち、出力制御部１５は第一イネーブル信号生成部１６と第二イネーブル信号生成部１９とを有し、第一イネーブル信号生成部１６は図示しない外部電源から蓄電を行なう第一コンデンサ１７と、この第一コンデンサ１７と共に設けられ第一コンデンサ１７の蓄電速度を決定する第一抵抗器１８とを有する。
【００２０】
また第二イネーブル信号生成部１９は、第一イネーブル信号生成部１６と略同一構成を有しており、第二コンデンサ２０と、第二抵抗器とを有する。
ここで、第一コンデンサ１７と第二コンデンサ２０とは蓄電容量が異なり、また、第一抵抗器１８と第二抵抗器２１とでは抵抗値が異なる。
【００２１】
以上のようなファン駆動システム１１においては、出力制御部１５が図示しないアーススイッチ部におけるオンオフの切替えを受け、第一イネーブル信号生成部１６における第一コンデンサ１７が蓄電と放電とを繰り返すことによってイネーブル信号Ｗが生成される。その後、このイネーブル信号Ｗがイネーブル信号制御部１２へ送信され、このイネーブル信号制御部１２において、イネーブル信号Ｗのアクティブまたはノンアクティブが判断され、第一電源部１３において電力の出力が許可され、または禁止される。
【００２２】
また、第二イネーブル信号生成部１９においても、第一イネーブル信号生成部１６と同様にイネーブル信号Ｗが生成されるが、第一コンデンサ１７と第二コンデンサ２０とにおける蓄電容量に差異を設けるか、または、蓄電速度に差異を設けることにより、イネーブル信号Ｗがアクティブとなるまでの時間に差が生じる。この結果、イネーブル信号制御部１２において第一電源部１３及び第二電源部１４からの電力出力に時間差を設定することが可能となり、第一電源部１３及び第二電源部１４各々を有する二つのファン駆動装置１Ａ、１Ｂを別個独立に起動させることができる。
【００２３】
ここで、ファン駆動装置１Ａにおいて電力が供給された際、第一実施形態において説明したようにファン駆動装置１Ａにおける第一ファン２がまず起動され、次に時間差を設けてファン駆動装置１Ａにおける第二ファン３が起動される。その後、ファン駆動装置１Ｂに電力が供給され、ファン駆動装置１Ｂにおける第一ファン２がまず起動され、次に時間差を設けてファン駆動装置１Ｂにおける第二ファン３が起動される。即ち、ファン駆動システム１１全体として、二つの第一ファン２及び二つの第二ファン３全てを各々時間差を設けて起動することができる。
【００２４】
この結果、上記ファン駆動システム１Ａ、１Ｂが備える二つの第一ファン２及び二つの第二ファン３各々を順次起動することができるため、最大許容電流を抑えた第一電源部１３及び第二電源部１４を採用でき、これら第一電源部１３及び第二電源部１４の小型化によってファン駆動システム１１全体として小型化を図ることができる。
【００２５】
また、出力制御部１５を備えることによって、二つのファン駆動装置１Ａ、１Ｂを並列的に備えることができ、例えばファン駆動装置１Ａ、１Ｂのいずれかが故障した場合等には、ファン駆動システム１１を作動させた状態のまま、この故障した一つのファン駆動装置１のみを容易に交換できる。即ち、ファン駆動システム１１がホットスワップ機能を備えることとなり、ファン駆動システム１１の冗長化が達成される。従って、メンテナンス容易化と信頼性向上とを達成できる。
【００２６】
なお、本実施形態においてはファン駆動システム１１が二つのファン駆動装置１Ａ、１Ｂを備えた例を示したが、例えば少なくとも三つの複数のファン駆動装置１Ａ（または１Ｂ）を備えていてもよい。この場合、当該複数のファン駆動装置１Ａ（または１Ｂ）に対し、蓄電容量及び蓄電速度の異なる複数の第一イネーブル信号生成部１６（または第二イネーブル信号生成部１９）を出力制御部１５内に設けることによって、これら複数のファン駆動装置１Ａ（または１Ｂ）各々において電力の供給を順次行い、上記複数のファン駆動装置１Ａ（または１Ｂ）各々における複数の第一ファン２及び第二ファン３を順次起動することができる。従って、例えばサーバコンピュータ内にこのファン駆動システム１１が設置された場合等においては、省スペースを図りながらより高い放熱効果を得ることができる。また、ファン駆動システム１１の冗長化を達成でき、信頼性の向上にも繋がる。
【００２７】
以上、本発明の実施形態について詳細説明を行なったが、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内において、多少の設計変更も可能である。
例えば、起動制御部５の蓄電部６においては、抵抗器８によってコンデンサ７の蓄電速度を決定するＲＣ回路を採用し、第一ファン２及び第二ファン３の起動タイミング決定が行なわれているが、抵抗器に代えてコイルを用いたＬＣ回路を採用することによって当該起動タイミングが設定されてもよい。
【００２８】
また、実施形態においては駆動装置として、駆動部としてファンを駆動させるファン駆動装置１の例を説明したが、これに限定されることなく、例えば駆動部として照明光源を駆動させる照明装置等に本発明を適用してもよい。
【００２９】
続いて、第三実施形態として上記第一実施形態のファン駆動装置１を搭載した装置例として、伝送装置３１について説明する。この伝送装置は、例えば無線基地局同士が通信を行なう際に用いられる。
図６に示すように、伝送装置３１は、直方体形状の筐体３２と、この筐体３２に搭載される二つファン駆動装置１及びこれに含まれる二つの電源部４と、複数の通信ユニット４と、二つの制御基板３３と、外部機器接続用基板３４と、フィルタ３５を有する。ファン駆動装置１、通信ユニット３６、制御基板３３、及び外部機器接続用基板３４は、図示しないマザーボードを介して接続されている。
【００３０】
二つのファン駆動装置１は、筐体３２の内部の空気を排出するように構成されている。そして、通常時においては、二つのファン駆動装置１における二つの第一ファン２及び二つの第二ファン３の四つが稼働するように設定されている。さらに、一つのファン駆動装置１が故障した場合、他の一つのファン駆動装置１の風力を増加させるように設定されている。
【００３１】
また、二つの電源部４は、ファン駆動装置１への電力供給と共に、マザーボードを介して、制御基板３３、及び外部機器接続用基板３４にも電力を供給するように構成されている。そして、伝送装置３１が必要とする電力は一つの電源部４によって供給可能であるが、通常時においては並列に動作され、必要とされる電力を分担して供給するように設定されている。そしてさらに、片方の電源部４が故障した場合、故障していない電源部４が全ての電力を供給するように設定されている。つまり、二つの電源部４のうち片方が停止（故障）している場合でも伝送装置３１は運用可能に構成されている。従って、伝送装置３１の運用を停止させることなく、故障した電源部４を交換できるように構成されている。
【００３２】
通信ユニット３６は、例えば、無線通信、ＳＴＭ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ・Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ・Ｍｏｄｕｌｅ）等、通信速度１Ｇｂｐｓ程度の低速通信に適した低速用通信ユニットと、低速通信及び１０Ｇｂｐｓ以上の高速光通信に適した高速用通信ユニットとからなり、本実施形態の伝送装置３１は、１０個の低速用通信ユニットと、４個の高速用通信ユニットを接続可能である。
制御基板３３は、これら無線通信と光通信の信号制御を行うことができる。また、制御基板３６は、無線通信と光通信との間で信号を交換することが可能であり、これにより、光通信により受信した信号を無線通信で発信することができ、かつ、無線通信により受信した信号を光通信で発信することができる。
【００３３】
低速用通信ユニットは、屋外用装置と通信する一対のモデムと、ＳＴＭ−１をサポートするＳＴＭ−１インターフェースと、ＧｂＥ（Ｇｉｇａｂｉｔ・Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標））規格をサポートするＧｂＥインターフェースとを有する。低速用通信ユニットには、少なくとも電気的な信号を通信可能なコネクタが設けられている。
高速用通信ユニットは、１０ＧｂＥ規格をサポートする１０ＧｂＥインターフェースを有する。高速用通信ユニットには、少なくとも光学的な信号を通信可能なコネクタが設けられている。
【００３４】
外部機器接続用基板３４は、パーソナルコンピュータ等の外部機器と制御基板３３とを接続するための基板であり、図示しないが、外部機器接続用基板３４の前面パネルには、通信を可能にするためのコネクタが設けられている。外部機器接続用基板３４は、二つの制御基板３３のいずれにも接続可能に構成されている。
【００３５】
フィルタ３５はファン駆動システム１１による空気排出に伴い、筐体３２の内部に流入する空気に含まれる埃、塵などを遮断するように構成されている。
【００３６】
以上のような伝送装置３１においては、無線通信と共に光通信が可能な機能を備えていることにより、筐体３２の内部の部品密度が大きい。従ってこのような筐体３２の内部にファン駆動装置１を備えることによって、第一実施形態において説明したように、ファン起動時の起動電力を抑制でき、電源部４及び起動制御部５の小型化が可能となる。
この結果、ファン駆動装置１全体の小型化が達成でき、部品密度の大きい筐体３２の内部への設置を容易化できる。
【００３７】
なお、このような伝送装置３１において、第二実施形態のファン駆動システム１１を搭載してもよく、この場合、部品密度の大きい筐体３２の内部であっても多くの第一ファン２及び第二ファン３が設置可能となる。また、筐体３２の内部の空気を効率的に外部へ排出することができ、伝送装置３１の信頼性向上に繋がる。
【符号の説明】
【００３８】
１…ファン駆動装置、２…第一ファン、３…第二ファン、４…電源部、５…起動制御部、６…蓄電部、７…コンデンサ、８…抵抗器、９…トランジスタ、１１…ファン駆動システム、１Ａ…ファン駆動装置、１Ｂ…ファン駆動装置、１２…イネーブル信号制御部、１３…第一電源部、１４…第二電源部、１５…出力制御部、１６…第一イネーブル信号生成部、１７…第一コンデンサ、１８…第一抵抗器、１９…第二イネーブル信号生成部、２０…第二コンデンサ、２１…第二抵抗器、３１…伝送装置、３２…筐体、３３…制御基盤、３４…外部機器接続用基板、３５…フィルタ、３６…通信ユニット、Ｗ…イネーブル信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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