(57)【要約】【課題】外部入力電源にモジュール化組立の機能のほか、選択可能な交換可能性、互換性を備え、生産、組立ならび弾性応用の優位性を達成し、生産の経済効果と製品競争力を図ることができる冗長電源装置を提供すること。【解決手段】筐体と、背板装置と、複数の電源供給装置と、少なくとも一つの入力電源モジュールとを含む。前記筐体は少なくとも一つの入力電源格納空間と複数の出力電源格納空間を備える。前記背板装置は少なくとも一つの背板を含み、背板は電気回路板であり、筐体に固設されている。複数の電源供給装置を出力電源格納空間に設けられ、背板と電気導通させる。少なくとも一つの入力電源モジュールは入力電源格納空間に挿設される。【選択図】図３
0003164484.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、背板装置と、複数の電源供給装置と、少なくとも一つの入力電源モジュールとを備えた放熱ファンを持たない冗長電源装置であって、
前記筐体は、少なくとも一つの入力電源格納空間と、複数の出力電源格納空間とを備え、前記筐体の高さと幅はそれぞれ１５０±１０ｍｍと８６±１０ｍｍであり、
前記背板装置は背板を備え、前記背板は電気回路板であり、前記背板は前記筐体に固設され、前記背板は前記筐体の格納空間に対応して複数の背板コネクタを設けられ、
前記複数の電源供給装置は前記出力電源格納空間に対応して設けられ、前記電源供給装置を前記背板に接続するための電源供給装置コネクタを設け、
前記少なくとも一つの入力電源モジュールは前記入力電源格納空間に挿設され、前記入力電源モジュールに入力電源変換回路を備え、前記入力電源モジュールを前記背板に電気導通させ、外部の交流電気を直流電気に、または直流電気を直流電気に変換する機能を提供し、
外部電源が交流入力電源のとき、前記入力電源モジュールは交流電気を直流電気に変換するモジュールに交換させ、外部電源が直流入力電源のとき、前記入力電源モジュールは直流／直流変換モジュールに交換させ、前記背板を交換することなく、前記入力電源モジュールを交流または直流電源入力の応用に従い、交流または直流入力電源モジュールを交換可能に、前記入力電源格納空間に取り付けることを特徴とする冗長電源装置。
【請求項２】
前記背板装置はさらに出力パネルを含み、前記出力パネルと前記背板とが固結され、前記出力パネル上に複数の出力電源コネクタを設けられ、前記出力電源コネクタと、前記背板または対応の前記背板コネクタと電気導通することを特徴とする請求項１記載の冗長電源装置。
【請求項３】
前記複数の出力電源コネクタは前記出力パネル上に備える複数の前記コネクタ挿入穴によって組付けられることを特徴とする請求項２記載の冗長電源装置。
【請求項４】
前記電源供給装置はさらに一体化に組付けられた上部ケース、底部ケースと前記電源装置コネクタを設置するためのモジュール化の電気回路板をさらに含み、前記モジュール化の電気回路板に電子部品を設けられ、前記モジュール化の電気回路板は熱伝導性接着剤によってパッケージされていることを特徴とする請求項１記載の冗長電源装置。
【請求項５】
前記熱伝導性接着剤によって、前記上部ケースと前記底部ケースを密着させることを特徴とする請求項４記載の冗長電源装置。
【請求項６】
２つの入力電源モジュールを備え、前記筐体に２つの入力電源格納空間を設けられ、前記２つの入力電源モジュール交換可能にて、前記２つの入力電源格納空間に設けることを特徴とする請求項１記載の冗長電源装置。
【請求項７】
２＋１を超えない前記電源供給装置を含み、前記電源供給装置を交換可能にて、前記出力電源格納空間に設けることを特徴とする請求項６記載の冗長電源装置。
【請求項８】
前記入力電源モジュールと複数の前記電源供給装置を、それぞれ前記背板に電気導通することを特徴とする請求項１記載の冗長電源装置。
【請求項９】
前記筐体は側板を含み、前記側板はヒートシンクをさらに形成され、前記ヒートシンクに凹状、凸状の縞状の放熱溝を形成されていることを特徴とする請求項１記載の冗長電源装置。
【請求項１０】
前記入力電源モジュールは一つであり、かつ前記電源供給装置は３＋１を超えないことを特徴とする請求項１記載の冗長電源装置。
【請求項１１】
外部入力の直流電気はたとえば、５Ｖ〜７６Ｖであることを特徴とする請求項１記載の冗長電源装置。
【請求項１２】
出力の交流電気はたとえば、３．３Ｖ、５Ｖ、＋１２Ｖ、５ＶＳＢであることを特徴とする請求項１記載の冗長電源装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は一種の電源装置の構造に関し、特に放熱ファンを持たず、外部入力電源の状態に合わせて直流または交流の入力電源を交換可能に取り付けることのできる、極めて良いモジュール化、組立便利性を備えた冗長電源装置（多重電源装置またはバックアップ電源装置）に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在の電源市場には、すでに冗長電源モジュール（多重電源モジュールまたはバックアップ電源モジュールRedundant Power Supply Module）が販売されている。主に電源供給装置対して、Ｎ＋１の電源供給装置による冗長運用を提供し、複数の電源供給装置を活線挿抜により、この機能を達成する。冗長電源装置に装備された一つの電源供給装置が故障を発生したとき、ただちにバックアップ用の電源供給装置より電源が供給されて、コンピュータシステムの稼働が電源供給の影響を受ける不具合を防止でき、故障発生の電源供給装置の電源を切らないままで活線挿抜ができる。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、この種の冗長電源装置は、交流入力電源（AC input）または直流電源入力（DC input）のような単一形態の外部入力電源しか適用できない。電源入力の形態が固定なため、互換性がない。よって、生産組立のときに、交流または直流電源入力の２種類の冗長電源装置を区別して行う必要があり、生産と管理のロスが発生するため、理想な設計と言えない。
【０００４】
さらに、電源供給装置に取り付けられている電子素子は稼働のときに、温度超過の問題を引き起し、長時間の使用で高温を有効に排除できない場合には、電源供給装置の正常稼働に悪影響を及ぼす恐れがあり、放熱問題は極めて重要である。
現在の単一式の電源供給装置または冗長電源装置に放熱ファンが設計され、電源供給装置または冗長電源装置の温度の軽減を図られているが、効果は顕著ではない。
特に長時間使用すると、騒音のほかに所望の温度降下効果を達成できない。さらに放熱ファンの使用により、電源供給装置を格納する容積が増加し、ファンの電気エネルギーのパワーロスが発生する。特に、小さいサイズ規格の電源供給装置に筐体の制限（高さ×幅×奥行きがそれぞれ１５０ｍｍ  ×  ８６ｍｍ  ×  Ｎ  ｍｍ、±１０ｍｍ。そのうち、Ｎは奥行きを制限されない。）に対して、既存の冗長電源装置は１＋１の電源供給装置しか取り付けることができない。
３＋１（またはそれ以上）の電源供給装置の出力を提供したい場合は、増設される電源供給装置を収納するために、もう一つの筐体を追加しなければならず、容積効果を有効に向上することができない。
よって、切り口を見つけて改良しなければならない。従って、従来の冗長電源装置などの欠点を如何に改善するかは、業界が努力して解決・克服しなければならない重要な課題である。
【０００５】
本考案は既述した従来の冗長電源装置の使用に伴う欠点と構造が理想的ではないという点に鑑みてなされたもので、本業界の発展を図り、電源入力選択の互換性、モジュール化による便利性、容積効果を有効に増やし、かつ放熱ファンを持たない稼働条件において、より良い放熱性を備えるモジュール交換可能な冗長電源装置を提供するものである。
【０００６】
本考案の目的は、外部入力電源にモジュール化組立の機能のほか、選択可能な交換可能性、互換性を備え、生産、組立ならび弾性応用の優位性を達成し、生産の経済効果と製品競争力を図ることができる冗長電源装置を提供することにある。
【０００７】
本考案のもう一つの目的は、体積を有効に軽減でき、冗長電源装置を格納する筐体が小さい寸法制限（高さ×幅×奥行きがそれぞれ１５０ｍｍ  ×  ８６ｍｍ  ×  Ｎ  ｍｍ、±１０ｍｍ。そのうち、Ｎは奥行きを制限されない。）条件においても、３つ（またはそれ以上）の電源供給装置の出力を提供可能であり、かつ外部接続の各種の電気供給装置を選択接続できる冗長電源装置を提供することにある。
【０００８】
本考案のまた一つの目的は、モジュール化パッケージと放熱誘導により、筐体または電気供給装置が放熱ファンを持たない条件においても、極めて良い放熱効果を備え、使用機能および安全性を確保する冗長電源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するため、本考案の技術手段は筐体と背板装置と、複数の電源供給装置と、少なくとも一つの入力電源モジュールとを提供する。筐体の内部に格納空間を備え、格納空間に少なくとも一つの電源入力空間と複数の電源出力空間を仕切る。背板装置は少なくとも一つの背板を備え、背板は電気回路板であり、背板を筐体に固設させ、背板は格納空間に対応し背板コネクタそれぞれ設ける。複数の電源供給装置を出力電源格納空間に対向して設けられ、電源供給装置に電源供給装置コネクタを設け、背板コネクタに接続させ、電気を出力する。少なくとも一つの入力電源モジュールを入力電源格納空間に挿設され、背板と電気導通され、外部の交流電気を直流電気に、または直流電気を直流電気に変換する機能を提供する。使用のとき、背板を交換することなく、入力電源格納空間は外部入力電源の状態に合わせて、交流／直流または直流／直流の変換機能を備えた入力電源モジュールを交換可能に選択設置可能である。
【００１０】
前記目的を達成するため、本考案の技術手段は、筐体が小さい寸法制限（高さ×幅×奥行きがそれぞれ１５０ｍｍ  ×  ８６ｍｍ  ×  Ｎ  ｍｍ、±１０ｍｍ。そのうち、Ｎは奥行きを制限されない。）条件においても、一つの交流／直流または直流／交流の変換機能を備えた入力電源モジュールと、３＋１の電源供給装置の出力を交換可能に選択設置するか、または２つの交流／直流または直流／交流の変換機能を備えた入力電源モジュールと、２＋１の電源供給装置の出力を交換可能に選択設置することをさらに含む。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本考案に係る実施例１の正面立体を示す図である。
【図２】本考案に係る実施例１の背面立体を示す図である。
【図３】本考案に係る実施例１の分解態様図である。
【図４】本考案の電源供給装置による放熱設計の分解態様図である。
【図５】本考案の電源供給装置による放熱設計の断面視図である。
【図６】本考案に係る実施例２の構造態様図である。
【図７】本考案の電気接続態様図である。
【図８】本考案に係る実施例３の構造態様図である。
【考案を実施するための形態】
【００１２】
以下図面を参照しながら本考案の特徴及び効果について詳しく説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１乃至３を参照して本考案の冗長電源装置の実施例１について説明する。
本考案に係る放熱ファンを持たない冗長電源供給装置は、筐体１０と、背板装置２０と入力電源モジュール３０と、複数の電源供給装置４０とを備える。
【００１４】
そのうち、筐体１０はその内部に格納空間を設けられ、入力電源格納空間１１と複数の出力電源格納空間１２（本実施例において３＋１である）を仕切られ、筐体１０の両側には格納空間に対応されたレール１０１（本実施例において、筐体の寸法規格は高さ（ｈ）  ×  幅（ｗ）  ×  奥行き（ｄ）が１５０ｍｍ  ×  ８６ｍｍ  ×  Ｎ  ｍｍ，±１０ｍｍ。そのうち、Ｎは奥行きを制限されない。）を設けられている。
【００１５】
さらに、背板装置２０は少なくとも一つの背板２１と出力パネル２２とを含む。背板２１（たとえば、電気回路板など）を筐体１０に固設（本実施例において、筐体の後側）させ、かつ背板２１は、筐体１０の対向表面に複数の背板コネクタ２１１を設けられ、それぞれの背板コネクタ２１１を筐体１０の入力電源格納空間１１（または出力電源格納空間１２）にそれぞれ対応させる。出力パネル２２と背板２１とを固結させ、出力パネル２２上に複数の各種規格のコネクタ挿入穴２２１を設けられ、複数のコネクタ挿入穴２２１はそれぞれ外部の電源供給装置の出力電源コネクタ２３に対応するように設けられ、出力電源コネクタ２３と背板２１と、対応の背板コネクタ２１１と電気導通されており、すなわち、出力パネル２２上に出力電源コネクタ２３を設けられ、外部の各種の電気供給装置の選択接続に便利を提供する。
【００１６】
入力電源モジュール３０を筐体１０の入力電源格納空間１１に挿設（本実施例において、入力電源モジュールは一つである）させ、外部の交流電気（１１０Ｖまたは２２０Ｖ）を直流電気または外部の直流電気（５Ｖ〜７６Ｖ）を直流電気に変換する機能を提供する。入力電源モジュール３０は入力電源変換回路３１と伝送ポート３２とを備え、入力電源変換回路３１を電源ポート５０（外部入力電気の提供元）に接続させ、伝送ポート３２を背板装置２０（背板２１）と電気導通されている。
【００１７】
これにより、電源ポート５０が交流電気入力（AC input）ポートのとき、入力電源変換回路３１による交流変換で、変換された直流電気を背板２１に出力することができる。一方、電源ポー５０が直流電気入力（DC input）ポートのとき、入力電源変換回路３１を直流／直流の変換回路に置き換えた後、変換された直流電気を背板２１に出力する。言い換えれば、入力電源モジュール３０は外部が交流または直流電源入力の応用に従い、交流電気または直流電気の入力電源モジュールを入力電源格納空間１１に交換可能であり、使用側の応用ニーズに対応できる。
【００１８】
複数の電源供給装置４０（本実施例において、電源供給装置は３＋１とする。）もこれに合わせて、交換可能にて筐体１０に備える複数の出力電源格納空間１２にそれぞれ設ける。電源供給装置４０の側面に滑り溝４１を設けられ、滑り溝４１を出力電源格納空間１２のレール１０１に滑り嵌める。電源供給装置４０の後部端に電源供給装置コネクタ４２を設けられ、電源供給装置コネクタ４２と背板コネクタ２１１とを接続させる。
【００１９】
公知の冗長電源装置の外部電源入力は固定式である。すなわち、交流電源入力または直流電源入力の選択使用に制限される。これに対して、本考案は入力電源モジュール３０のモジュール化および背板２１を共用することにより、一つの電源供給装置のシステム構造で、入力電源モジュール３０に交流電源または直流電源を設置することによって、構成の組立が選択、交換可能であり、使用者は直流入力（DC input）または交流入力（AC input）を自由に選択できるため、製品の応用がより柔軟性をもつほか、製品の部品点数と設計コストを軽減でき、極めて良い応用性を有する。
【００２０】
さらに、本考案の冗長電源装置は、背板２１の裏側に出力電源コネクタ２３を設けるなど、外部接続との組合せ応用ができる。本考案のモジュール化による弾性構造と背板の共用機能に加えて、出力電源コネクタ２３の選択使用が可能など、本考案を適用すれば、お客様の需要に従い、出力の直流電気を３．３Ｖ、５Ｖ、＋１２Ｖ、５ＶＳＢのモジュールに組合せるなど、優れた柔軟性と使用の利便性を有し、外部の各種の電気供給装置に組合せることができる。
【００２１】
図４、５を参照する。本考案の電源供給装置４０はさらに一体化に組付けられた上部ケース４３と、底部ケース４４と、モジュール化の電気回路板４５と、前板４６とを備える。
そのうち、モジュール化の電気回路板４５上には電子部品と、後部端に電源供給装置コネクタ４２を設けられる。モジュール化の電気回路板４５とその上に取り付けられた電子部品（電源供給装置コネクタ４２を含む）を熱伝導性接着剤４７によってシールして置き、熱伝導性接着剤４７を上部ケース４３と、底部ケース４４と、前板４６に密着させる。これにより、電源供給装置４０の電子部品の発生熱を熱伝導性接着剤４７に介して、すばやく上部ケース４３、底部ケース４４、前板４６（すなわち、モジュールのケース）に伝達させ、放熱効果を大幅に向上することにより、放熱ファンを設けないによる放熱差の欠点を克服できるほか、電源供給装置４０の体積を有効に軽減できる。
【実施例２】
【００２２】
図６を参照して本考案の冗長電源装置の実施例２について説明する。
本実施例は実施例１の構造をベースに追加設置したものである。主に２つの入力電源モジュール３０Ａ、３０Ｂは交流入力（AC input）または直流入力（DC input）の入力電源モジュールである。筐体１０もこれに合わせて、２つの入力電源格納空間１１Ａ、１１Ｂを設ける。これにより、入力電源モジュール３０Ａ、３０Ｂが冗長モジュールの交換可能な冗長状態（Redundant）を形成し、安定な入力電源を提供できる。電源供給装置４０は筐体１０の小さい寸法制限（高さ×幅×奥行きがそれぞれ１５０ｍｍ  ×  ８６ｍｍ  ×  Ｎ  ｍｍ、±１０ｍｍ。そのうち、Ｎは奥行きを制限されない。）条件において、２＋１を超えない。
【００２３】
前述した構造において、本考案の冗長電源装置が一つの背板２１を共用することで、交流入力(AC input)または直流入力(DC input)の入力電源モジュールに適用できるため、図７に示すように、本考案は一つの入力電源モジュール３０（直流方式または交流方式）しかないときは、入力電源モジュール３０を複数の電源供給装置４０に接続し、合わせて背板２１に電気導通して置き、背板２１より電気を出力させる。本考案は２つの入力電源モジュール３０Ａ、３０Ｂ（直流方式または交流方式）を重ね合わせた構造とき、入力電源モジュール３０Ａ、３０Ｂを複数の電源供給装置４０に接続し、合わせて背板２１に電気導通して置き、背板２１より電気を出力させる。
【実施例３】
【００２４】
図８を参照して本考案の冗長電源装置の実施例３について説明する。
本実施例は実施例１の構造をベースに追加設置したものである。主に筐体１０の側板１３上にヒートシンク１３Ａをさらに形成され、ヒートシンク１３Ａにそれぞれ凹状と凸状の縞状の放熱溝１３１を設けて、放熱効果を増大させる。筐体１０は放熱性の良い金属部材（たとえば、アルミ板）からなる。本考案はモジュール化の電気回路板４５と筐体１０に密着させる熱伝導性接着剤４７の設置により、本考案の伝熱効果を最大に発揮し、応用の品質、安全性と耐用性を向上できる。
【００２５】
本考案は電源入力／出力のモジュール化と、適用の選択性と交換可能な設計により、製造、組立ならび柔軟応用の製造の経済効果と製品競争力を確実に達成でき、電源の出力に選択性を有し、各種の応用場面の出力ニーズに対し、極めて良い組合せ応用効果を有する。さらに、本考案はモジュール化パッケージと放熱誘導により、極めて良い放熱効果を有し、応用の品質、安全性と耐用性を向上できる。
【００２６】
以上に説明した実施例は本考案の好ましい実施例であり、本考案に何らの制限を加えるものではない。よって、本考案の請求範囲に掲げた形状、構造、特長および精神に基づいた変更と修飾は、なお本考案に含まれるものである。
【符号の説明】
【００２７】
１０・・・・・・筐体
１０１・・・・・レール
１１、１１Ａ、１１Ｂ・・・入力電源格納空間
１２・・・・・・出力電源格納空間
１３１・・・・・縞状の放熱溝
１３Ａ・・・・・ヒートシンク
２０・・・・・・背板装置
２１・・・・・・背板
２１１・・・・・背板コネクタ
２２・・・・・・出力パネル
２２１・・・・・コネクタ挿入穴
２３・・・・・・出力電源コネクタ
３０、３０Ａ、３０Ｂ・・・入力電源モジュール
３１・・・・・・入力電源変換回路
３２・・・・・・伝送ポート
４０・・・・・・電源供給装置
４１・・・・・・滑り溝
４２・・・・・・電源供給装置コネクタ
４３・・・・・・上部ケース
４４・・・・・・底部ケース
４５・・・・・・モジュール化の電気回路板
４６・・・・・・前板
４７・・・・・・熱伝導性接着剤
５０・・・・・・電源ポート
【図１】
0003164484.tif 000003
【図２】
0003164484.tif 000004
【図３】
0003164484.tif 000005
【図４】
0003164484.tif 000006
【図５】
0003164484.tif 000007
【図６】
0003164484.tif 000008
【図７】
0003164484.tif 000009
【図８】
0003164484.tif 000010