説明

サーバーラックおよびその電力供給モジュール

【課題】 本発明にかかるサーバーラックは、複数のサーバーの設置に用いられ、各サーバーは給電回路基板を備えることを特徴とする。
【解決手段】 サーバーラックは、本体と、電力供給モジュールと、電力伝送装置と、からなる。前記本体は搭載空間、相対する第一面及び第二面を備え、前記第一面にはサーバーを開口部から配列方向に沿って本体に配置し、電力供給モジュールを本体の第二面に設ける。前記電力伝送装置におけるバスバーは、配列方向と平行に本体の第二面に設置され、電力供給モジュールと電気的に接続される。また前記電力伝送装置における電気コネクターはそれぞれサーバー給電回路基板に当接される。前記電力伝送装置により電力供給モジュールの電力を集中させてサーバーに給電することができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、サーバーラックに関する。特に、電源供給を集中させるサーバーラックおよびその電力供給モジュールに関する。
【背景技術】
【0002】
コンピュータ技術の発展及びインターネットサービスの普及、応用に伴い、個人、企業及び団体などでのコンピュータ及びネットサービスへの依頼度が増している。特に、多数の商業取引行為に関し、取引のコンピュータ化、ネット化により、商業競争力と時効性とが大幅に向上し、これらのコストも削減できる。更なる安定したコンピュータの操作環境を提供するために、サーバーを運用するようになる。サーバー管理によって、データ、情報収集及び管理という目的を達成し、また、情報セキュリティ、大帯域幅、優れたシステム機能、システムの高拡張性、情報維持の低コストなどのニーズを満たす。現在の企業にとって、サーバーの運用は、情報構築上最も重要である。
【0003】
サーバーは、通常、高い計算能力を持ち、ネットを通じて多数の利用者が使用できるコンピュータを指す。異なる計算能力に基づいて、サーバーは、ワークグループサーバ、エクスチェンジサーバーとエンタープライズサーバーとに分類される。サーバーオペレーションシステムとは、サーバーハードウェア上で執行するオペレーションシステムを指す。サーバーオペレーションシステムについては、管理が必要であり、また、サーバーハードウェアの計算能力を十分に利用し、さらにサーバーソフトウェアを使用する。よく見られるサーバーには、ファイルサーバー(File Server)、データベースサーバー(Database Server)、メールサーバー(Mail Server)、ウェブサーバー(Web Server)、FTPサーバー(FTP Server)、ドメインネームサーバー(DNS Server)、アプリケーションサーバー(AP Server)、プロキシサーバー(Proxy Server)、WINSサーバー(WINS
Server)などがある。
【0004】
伝統的な直立型サーバーは、体積が大きく空間を占有していた。企業が複数のサーバーを使用する場合、ホストを収納するためにかなりの空間が必要となる。従って、サーバーを積み重ねるように、又は左右に並列するようにラックに設置されている。独立サーバーを薄型化にして、その上にCPU、ハードディスク、メモリ、ネットワークインターフェース及びコントロールチップ(プログラムチップ)などが高度に整合されているため、サーバーを積み重ね、又は左右並列の方式で占有された空間は、伝統的な直立型又はラック型のサーバーと比較して小さい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
米国特許出願公開 第2010/0328851号
【0006】
しかしながら、個別の電力供給装置をサーバーごとに備えなければならず、電力供給装置をサーバーごとに単独に接するラックが必要であるため、サーバーには、電力供給装置のコストがかかる。それに、電力供給装置により電気エネルギーの損失が増加するため、サーバーを積み重ね、又は左右並列の方式では、電気エネルギーの損失も必然的に増加する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
このような問題点に鑑み、本発明は、あらゆるサーバーへの給電を集中させて、電力供給装置をサーバーごとに単独で接続することによる電気エネルギーの損失の増加を回避するサーバーラック及びその電力供給モジュール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】
【0008】
本発明にかかるサーバーラックは、複数のサーバーの設置に用いられ、各サーバーは、給電回路基板を備えることを特徴とする。前記サーバーラックは、本体と、電力供給モジュールと、電力伝送装置と、からなる。前記本体は、搭載空間、相対する第一面及び第二面を備え、前記第一面には、サーバーを開口部から配列方向に沿って本体に配置するための開口部を有し、電力供給モジュールを本体の第二面に設ける。電力供給モジュールに電気的接続される電力伝送装置は、配列方向に平行して第二面に設置される。前記電力伝送装置は、バスバー及び複数の電気コネクターを備え、前記バスバーは、配列方向と平行に本体の第二面に設置され、電力供給モジュールと電気的に接続される。また前記電気コネクターは、バスバーと電気的に設置され、電気コネクターは、それぞれサーバー給電回路基板に当接される。
【0009】
本発明にかかる電力伝送装置は、複数のサーバーを搭載したサーバーラックに適用される。前記サーバーが配列方向に沿って格納され、前記電力伝送装置は、バスバー及び複数の電気コネクターを備える。前記バスバーは、配列方向と平行に設置される。複数の電気コネクターは、バスバーに電気的に設置され、それぞれサーバー給電回路基板と当接される。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、ラック内に電力供給モジュール及び電力伝送装置が設置されることにより、電力を集中させてサーバーに給電することができる。それによって、サーバーごとに電力供給モジュールを配置する必要がないため、電力供給装置をサーバーごとに単独に接続することによる電気エネルギーの損失を避けることができ、またサーバーラック全体のデザインを簡略化し、更にコストを大幅に削減できる。
【発明を実施するための形態】
【0011】
本発明の特徴、実施例及び効果について、図面を参照して詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1A】本実施例に係るコンピュータラックを示した斜視図である。
【図1B】本実施例に係るコンピュータラックを示した分解図である。
【図2A】本実施例に係る電力供給モジュールとび電力伝送装置との組み合わせを示した図である。
【図2B】本実施例に係る電力伝送装置を示した分解図である。
【図3A】本実施例に係る電力伝送装置を電力供給モジュールに装着した状態を示した斜視図である。
【図3B】本実施例に係る電力伝送装置を電力供給モジュールに装着した状態を示した斜視図である。
【図4A】本実施例に係るサーバーと電気コネクターとの構成を示した図である。
【図4B】本実施例に係る図4Aの部分拡大図である。
【図4C】本実施例に係るサーバーと電気コネクターとの組み合わせを示した図である。
【実施例】
【0013】
図1A及び図1Bは、本発明の実施例に係るサーバーラックを示した斜視図及び分解図である。本発明に係るサーバーラックは、複数のサーバー100の配置に用いられ、各サーバー100には、給電回路基板110が備えられ、給電回路基板110の先端に導電銅箔を有する。
【0014】
本発明に係る実施例におけるサーバーラックには、本体200と電力供給モジュール300と電力伝送装置400とを備える。前記本体200は、収容空間202及び相対する第一面204と第二面206を備える。前記第一面204には、開口部を有し、サーバーを開口部から配列方向120に沿って本体200に配置する。前記本体200の第二面206には、電力供給モジュール300を設ける。本体200内にサーバー100を取り付けやすくするために、本体200にサーバーをスライドさせて格納できるようにスライドレートが設けられ、電力伝送装置400を本体200に取り付ける方向と同じ方向を向いてスライドレートを配置する。
【0015】
電力伝送装置400は、配列方向120と平行に第二面206に設置し、電力供給モジュール300と電気的に接続する。詳細には、本発明に係る実施例における電力伝送装置400は、複数の電気コネクター410とバスバー(Busbar)420とを有し、前記バスバー420が配列方向120と平行するように本体200の第二面206に設置する。前記バスバー420は、前記電力供給モジュール300と電気的に接続し、また前記電気コネクター410は、バスバー420と電気的に設置する。本体200にサーバー100を載置する場合、サーバー100の給電回路基板110を電気コネクター410に介設し、且つ導電銅箔によって給電回路基板110を電気コネクター410に当接して、電気的に導通による結合関係を構成する。
【0016】
本発明における電力供給モジュール300は、第二面206に配置し、電力伝送装置400は、第二面206に配置し、前記電力伝送装置400に複数の電気コネクター410を設け、前記電気コネクター410は、電力供給モジュール300と当接する。本体200にサーバー100を載置する場合、サーバー100が電気コネクター410と当接される。
【0017】
本実施例に開示する図面は、サーバー100を例として説明する。本発明は、実際には、本体200に複数のサーバー100を取り付けて、電力伝送装置400によって電力供給モジュール300の電気エネルギーをサーバー100に集中給電する。これによりサーバー100ごとに電力供給モジュール300を配置する必要がない。そのためサーバー100を単独に電力供給モジュール300に接続することで電気エネルギーの損失の増加を避けることができる。
【0018】
図2A、図2B、図3A及び図3Bは、それぞれ、本発明の実施例の電力供給モジュールと電力伝送装置との取り付けを示す図、電力伝送装置の分解図、異なる視点から見る電力供給モジュールに取り付けられた電力伝送装置の斜視図である。
【0019】
図2Aに示すように、本発明に係る電力供給モジュール300は、第二面206に取り付けられ、前記第二面206にたとえばコンピュータラックによく見られるファンや配線なども設けられているが、ここで省略する。本実施例において、差し込む方式で電力供給モジュール300を第二面206に取り付け、前記第二面206に収容ケース212を有し、前記収容ケース212を第二面206の中央に設ける。そして電力供給モジュール300が前記収容ケース212に取り付けられている。本実施例において、電力供給モジュール300を第二面206の中央に配置させて、前記電力供給モジュール300の上下両側にいずれも電力伝送装置400が設置されている。
【0020】
本実施例において、収容ケース212を第二面206の上方又は下方のいずれかに設けてもよい。且つ、電力伝送装置400を設置して電力供給モジュール300の上方又は下方に接続設置させる。しかしながら、前記実施例における電力伝送装置400の長さが長いため、電力供給モジュール300から離れた電力伝送装置400の一端において電気抵抗が大きくなり、電気エネルギーの消耗が大きい。従って、本実施例において、収容ケース212が第二面206の中央に設置され、上下両側のいずれかにある電力伝送装置400の長さが短くなるため、電力伝送装置400の長さが長くなることが回避でき、電気エネルギーの損失率を低減させることもできる。
【0021】
更に図2Bを参照すると、本発明にかかる電力伝送装置400は、電気コネクター410とバスバー420とを有する。バスバー420には、第一導電ポール422と絶縁部材424と第二導電ポール426とを備え、第一導電ポール422に絶縁部材424を設け、第二導電ポール426は、第一導電ポール422に共に取付けられ、且つ前記絶縁部材424が第一導電ポール422と第二導電ポール426との間に位置する。
【0022】
本実施例における第一導電ポール422と第二導電ポール426との材料として、純銅又は銅合金が用いられる。銅は、良導体であって、低電気抵抗に優れている。純銅の導電率は、59.6×106mΩであり、通常、58.0×106mΩである焼鈍標準軟銅は、100%IACSであり、Cu−W系合金は、約44〜55%IACSであり、黄銅合金は、約27〜28%IACSであり、りん青銅合金は、約13〜20%IACSであると規定されている。これからわかるように、銅合金の伝導率は、純銅には、及ばないため、本発明において、導電率が高い純銅を第一導電ポール422と第二導電ポール426との材料として使用する。純銅を第一導電ポール422と第二導電ポールとして作成することにより、電気エネルギー伝送の際の損失を減少できる。
【0023】
本発明において、電気エネルギーの損失率を更に低減させるために、第一導電ポール422と第二導電ポール426との間に絶縁部材424が設けられている。第一導電ポール422が第二導電ポール426と通電した時、絶縁部材424によって第一導電ポール422と第二導電ポール426との接触を通じて導通することを避け、サーバー100又は電力供給モジュール300が燃焼しないようにする。それ以外にも、また、第一導電ポール422と第二導電ポール426との間に電荷の帯びた空気を遮断することで電気エネルギーの損失率を更に低減することができる。
【0024】
本発明における電気コネクター410は、第一導電ポール422と第二導電ポール426に電気的に接続されており、複数のロックプレート430を用いて前記電気コネクター410を第一導電ポール422と第二導電ポール426とに係止させる。電気コネクター410には、二つの電極があり、ロックプレート430が前記電気コネクター410の二つの電極を貫通して第一導電ポール422と第二導電ポール426とに係止される。このように、電気エネルギーは、ロックプレート430によって第一導電ポール422と第二導電ポール426とから電気コネクター410にある二つの電極へ伝送される。電気エネルギーの損失を減少させるため、ロックプレート430の材料として純銅又は銅合金を用いてもよいが、その限りではない。
【0025】
また、本発明の電力伝送装置400について、第一導電ポール422と第二導電ポール426とを例として説明するため、本実施例は、一方向二回線の電源に使用されてもよく、例えば、第一導電ポール422をホットラインに接続し、第二導電ポール426を中性線に接続する。必要に応じて、第一導電ポール422又は第二導電ポール426の数量を増設でき、例えば、一方向三回線の電源を使用する場合、第一導電ポール422又は第二導電ポール426を三つ用いて、二つのホットライン及び一つ中性線に接続する。電気の短絡が発生しないように、隣り合った複数の第一導電ポール422と第二導電ポール426との間にも絶縁部材424を配置できる。
【0026】
電力伝送装置400を第二面206に配置するために、本発明において更に前記第二面206に支持材220を設け、前記電力伝送装置400を前記支持材220に配置する。サーバー100における第二面206は、金属材料が多く使用され、電力伝送装置400と第二面206との組付け強度の向上を図るため、支持材220にも金属材料が数多く使用される。
【0027】
しかしながら、第一導電ポール422も第二導電ポール426も銅からなる良導体であるため、電力伝送装置400を直接に支持材220に配置した場合、第一導電ポール422と第二導電ポール426とは、短絡が発生して互いに導通するようになる。従って、本実施例におけるサーバーラックとその電力伝送装置400は、さらに複数の絶縁パッド400を有し、前記絶縁パッド440を電力伝送装置400と第二面206との間に配置し、前記絶縁パッド400によって第一導電ポール422と第二導電ポール426とが、それぞれ支持材220との導通を遮断される。
【0028】
また、本実施例における支持材220にも絶縁材料を使用してもよい。電力伝送装置400と第二面206との組付け強度を低下させるが、しかし、小型のコンピュータラックにとって、全体構成の強度には、差異がなく、且つ材質が絶縁材料である支持材220を用いることによって絶縁パッド440の使用を省くことができ、作製コストも更に節約できる。
【0029】
図3A及び図3Bに示すように、本発明に係る電力供給モジュール300は、相対する第一連接面302と第二連接面304とを備える。第一連接面302と第二連接面304とは、それぞれ導電端子310を設け、バスバー420を電力供給モジュール300の第一連接面302の導電端子310と電気的に接続する。もう一つのバスバー420を電力供給モジュール300の第二連接面304の導電端子310と電気的に接続する。電力伝送装置400を導電端子310に当接することによって、電力供給モジュール300の電気エネルギーが電力伝送装置400に伝送され、その後、電力伝送装置400により電気エネルギーがサーバー100に伝送される。
【0030】
本発明の実施例におけるサーバーラックは、更に導電ロックプレート450を有する。前記導電ロックプレート450は、電力伝送装置400と導電端子310とを係止して電力伝送装置400と導電端子310とを接続する。また、導電ロックプレート450は、材料として純銅又は銅合金を用いてもよい。これによって、電気エネルギーが導電ロックプレート450と電力伝送装置400と導電端子310との間に伝送する損失を低減することができる。
【0031】
図4A、図4B及び図4Cは、本発明に係る実施例におけるサーバーと電気コネクターとの構成を示す図である。図4Aは、部分拡大図であり、サーバーと電気コネクターとの組みつけを示す図である。
【0032】
図に示すように、本発明におけるサーバー100の給電回路基板110を電気コネクター410のいずれかに介設する。給電回路基板110の両側に第一電極112と第二電極114とを有し、電気コネクター410を第一電極112と第二電極114とに電気的に接続する。そして電気コネクター410内にある二電極は、それぞれ第一導電ブレード412と第二導電ブレード414とに分けられ、前記第一導電ブレード412がロックプレート430により第一導電ポール422に電気的に接続され、第二導電ブレード414がロックプレート430により第二導電ポール426に当接されている。
【0033】
本実施例におけるサーバー100には、電力供給モジュールが設けられておらず、サーバー100内のみに給電回路基板110が備えられている。前記給電回路基板110を電回路基板に配置してもよく、更に前記電回路基板をサーバー100内に配置する。従って、サーバー100は、本体200に介設された場合、給電回路基板110が電気コネクター410内に差し込まれるようになり、第一電極112と第二電極114とは、それぞれ第一導電ブレード412と第二導電ブレード414とに貼り合わされることにより、電気エネルギーが電気コネクター410を通じてサーバー100に伝送できる。このように、サーバー100を本体200に装着する際の利便性をアップさせる。且つ、サーバー100内に電力供給装置の配置を省くこともできるため、サーバー100の作製コストを節約することもできる。また前記サーバー100は、電源供給装置の電気エネルギー損失の削減により電気エネルギーの使用率を増加することもできる。
【産業上の利用可能性】
【0034】
以上の説明によれば、本発明に係るサーバーラックは、電力供給モジュールと電力伝送装置との組み合わせによって、電力供給モジュールにおける電力をサーバーに集中給電する。このように、電力供給モジュールをサーバーごとに接続する必要がないので、サーバーを単独で電力供給装置に接続するために発生する大きい電気エネルギー損失を大幅に低減させると同時に、サーバーラックの構成が簡略化されるため、作製コストも削減できる。また、本発明における集中給電システムが異なる形態のサーバーと組み合せて使用することができる。例えば、同一のラックにブレードサーバーと従来の平置型のサーバーとを取り合わせて差し込むことができ、集中給電モジュールは、同時に形態が相違したサーバーに給電できる。
【0035】
本発明に係る実施例を上述のように開示したが、本発明は、前記実施例に制限されない。係る技術に熟達する者は、その要旨を逸脱しない範囲において、記述された形状、構成、特徴、数量などの修正が可能であることは、勿論であって、本発明の技術的範囲は、本明細書における特許請求の範囲により定義される。
【符号の説明】
【0036】
100 … サーバー
110 … 給電回路基板
111 … 第一電極
114 … 第二電極
120 … 配列方向
200 … 本体
202 … 収容空間
204 … 第一面
206 … 第二面
210 … 載置座
212 … 収容ケース
220 … 支持材
300 … 電力供給モジュール
302 … 第一連接面
304 … 第二連接面
310 … 導電端子
400 … 電力伝送装置
410 … 電気コネクター
412 … 第一導電ブレード
414 … 第二導電ブレード
420 … バスバー
422 … 第一導電ポール
424 … 絶縁部材
426 … 第二導電ポール
430 … ロックプレート
440 … 絶縁パッド
450 … 導電ロックプレート

【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数のサーバーを設置し、給電回路基板を有するサーバーラックであって、
相対する第一面及び第二面を備え、前記第一面に開口部を有し、前記サーバーが前記開口部から配列方向に沿って配置される本体と、
前記本体の前記第二面に設けられた電力供給モジュールと、
配列方向に平行するように前記本体の前記第二面に設置され、前記電力供給モジュールと電気的に接続されたバスバー、及び前記バスバーに電気的に接続されそれぞれ前記サーバーの前記給電回路基板と当接された複数の電気コネクターを含む電力伝送装置と、
を備えたことを特徴とするサーバーラック。
【請求項2】
各前記電気コネクターは、第一導電ブレードと第二導電ブレードとを有し、前記第一導電ブレードと第二導電ブレードとは、前記電力供給モジュールに当接され、各前記サーバーの前記給電回路基板は、隣り合った第一電極と第二電極とを備え、前記第一導電ブレードと第二導電ブレードとは、ぞれぞれ前記第一電極と前記第二電極とに貼り付けられたことを特徴とする請求項1に記載のサーバーラック。
【請求項3】
前記バスバーは、第一導電ポールと、前記第一導電ポールに隣り合った第二導電ポールと、第一導電ポールと第二導電ポールの間に設置される絶縁部材と、を更に有し、
前記各電気コネクターにおける第一導電ブレードが前記第一導電ポールに電気的に接続され、前記各電気コネクターにおける第二導電ブレードが前記第二導電ポールに電気的に接続されていることを特徴とする請求項2に記載のサーバーラック。
【請求項4】
前記第一導電ポールと前記第二導電ポールとの材料として純銅又は銅合金が用いられることを特徴とする請求項3に記載のサーバーラック。
【請求項5】
前記電力伝送装置は、前記各電気コネクターを前記バスバーに係止する複数のロックプレートを更に有することを特徴とする請求項1に記載のサーバーラック。
【請求項6】
前記複数のロックプレートの材料として純銅又は銅合金が用いられることを特徴とする請求項5に記載のサーバーラック。
【請求項7】
導電ロックプレートを更に有し、
且つ前記電力供給モジュールが導電端子を備え、前記導電ロックプレートが前記バスバーと前記導電端子を係止することによって前記バスバーを前記導電端子と当接させることを特徴とする請求項1に記載のサーバーラック。
【請求項8】
二つのバスバーを更に有し、
且つ、前記電力供給モジュールは、第二面の中央に設置され、相対する第一連接面と第二連接面を備え、
前記バスバーのいずれかが前記電力供給モジュールの前記第一連接面と電気的に接続され、もう一つのバスバーが前記電力供給モジュールの前記第二連接面と電気的に接続されていることを特徴とする請求項1に記載のサーバーラック。
【請求項9】
前記電力供給モジュールは、二つの導電端子を更に有し、それぞれ前記第一連接面と前記第二連接面と電気的に接続され、
前記一つのバスバーは、前記電力供給モジュールの前記第一連接面に接続されて、前記導電端子のうちの一つに当接され、前記もう一つのバスバーは、前記電力供給モジュールの前記第二連接面に接続されて、別の前記導電端子に当接されていることを特徴とする請求項8に記載のサーバーラック。
【請求項10】
前記電力供給モジュールは、支持材を更に含み、
前記支持材が前記配列方向に沿って前記本体の前記第二面に設置され、前記バスバーが前記支持材に設けられていることを特徴とする請求項1に記載のサーバーラック。
【請求項11】
前記バスバーと前記支持材の間にそれぞれ配置された複数の絶縁パッドを更に含むことを特徴とする請求項10に記載のサーバーラック。
【請求項12】
前記支持材の材質は、絶縁材料であることを特徴とする請求項10に記載のサーバーラック。
【請求項13】
配列方向に沿って配置された複数のサーバーの設置に適用される電力伝送装置であって、
前記配列方向と平行に設置されたバスバーと、
前記バスバーと電気的に接続され、前記サーバーとそれぞれ当接された複数の電気コネクターと、
を有することを特徴とする電力伝送装置。
【請求項14】
前記バスバーは、
第一導電ポールと、
前記第一導電ポールと隣り合った第二導電ポールと、
前記第一導電ポールと前記第二導電ポールの間に配置した絶縁部材と、
を更に含むことを特徴とする請求項13に記載の電力伝送装置。
【請求項15】
前記第一導電ポールと前記第二導電ポールの材料として純銅又は銅合金が用いられることを特徴とする請求項14に記載の電力伝送装置。
【請求項16】
複数のロックプレートをさらに含み、
前記ロックプレートは、前記電気コネクターを前記バスバーにそれぞれ係止させることを特徴とする請求項13に記載の電力伝送装置。
【請求項17】
前記ロックプレートの材料として純銅又は銅合金が用いられることを特徴とする請求項16に記載の電力伝送装置。

【図1A】
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【図1B】
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【図2A】
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【図2B】
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【図3A】
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【図3B】
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【図4A】
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【図4B】
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【図4C】
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【公開番号】特開2013−54716(P2013−54716A)
【公開日】平成25年3月21日(2013.3.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−253680(P2011−253680)
【出願日】平成23年11月21日(2011.11.21)
【出願人】(502361706)技嘉科技股▲ふん▼有限公司 (111)
【氏名又は名称原語表記】GIGA−BYTE TECHNOLOGY CO.,LTD.
【住所又は居所原語表記】No.6,Bao Chiang Road,Hsin−Tien District,New Taipei City 231,Taiwan