JP2012256626A - 電子機器収容装置 - Google Patents

Abstract

【課題】サーバなどの電子機器を収容するためのラックを備えた電子機器収容装置において、ラックの耐震性を高めて地震時の電子機器の損傷を未然に防止する。
【解決手段】この電子機器収容装置１は、ＩＳＯ規格コンテナ２に複数のラック１１が並設されることにより、ＩＳＯ規格コンテナ２内に吸気エリアＡ１および排気エリアＡ２が複数のラック１１を挟んで対向するように形成されている。複数のラック１１には電子機器１２が収容されている。複数のラック１１は、上下両端部がいずれもＩＳＯ規格コンテナ２の躯体（天井４、床５）に固定されている。これにより、ラック１１の耐震性を大幅に高めることができる。その結果、ラック１１に収容された電子機器１２が地震時に損傷を受ける事態の発生を未然に防止することが可能となる。
【選択図】図３

Description

本発明は、サーバ、ルータ、通信機器、ストレージなど各種の電子機器を収容するためのラックを備えた電子機器収容装置に関するものである。

従来、この種の電子機器収容装置としては、図５に実線で示すように、コンピュータ室のフロア１６上にラック１１が設置され、このラック１１に複数の電子機器１２が収容されたものが提案されていた（例えば、特許文献１参照）。このような電子機器収容装置では、通常、地震時にラック１１が倒壊する事態を未然に防ぐべく、ラック１１の下端部１１ｂがフロア１６に固定されている。

特開２０１１−６９５４２号公報

しかしながら、このラック１１は、その下端部１１ｂのみがロア１６に固定されているので、下端部１１ｂが固定端となるとともに、上端部１１ａが自由端となる。そのため、地震が発生すると、図５に想像線で示すように、ラック１１の上端部１１ａが揺動し、このラック１１に収容された電子機器１２が損傷を受ける恐れがあった。

本発明は、このような事情に鑑み、ラックの耐震性を高めて地震時の電子機器の損傷を未然に防止することが可能な電子機器収容装置を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するため、本発明者は、ラックの耐震性を高めるべく、ラックの支持方法に工夫を凝らして、ラックに自由端が生じないようにすることに着目し、本発明を完成するに至った。

すなわち、請求項１に記載の発明は、筐体に複数のラックが並設されることにより、当該筐体内に吸気エリアおよび排気エリアが当該複数のラックを挟んで対向するように形成され、前記複数のラックに電子機器が収容された電子機器収容装置であって、前記複数のラックは、上下両端部がいずれも前記筐体の躯体に固定されている電子機器収容装置としたことを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加え、前記ラックごとに、前記排気エリア内の熱気を熱交換して前記吸気エリアへ冷気を供給する熱交換手段が設けられていることを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の構成に加え、前記各ラックには、前記電子機器が複数、上下方向に沿って積み重ねられた形で収容されていることを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の構成に加え、前記筐体には、当該筐体の内外を断熱する断熱材が前記躯体の内側に沿って設けられ、前記筐体の天井および床には、それぞれ天井補強板および床補強板が取り付けられ、これらの天井補強板および床補強板を介して前記複数のラックが前記天井および前記床に固定されていることを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の構成に加え、前記天井は、天井上板および天井下板が所定の空間を介して上下に配置された二重構造を有し、前記天井下板と前記床と前記筐体の側壁および妻壁とに包囲される形で密閉空間が形成され、この密閉空間の内外を断熱する断熱材が当該密閉空間の周縁部に沿って設けられ、前記天井下板および前記床には、それぞれ天井補強板および床補強板が取り付けられ、これらの天井補強板および床補強板を介して前記複数のラックが前記天井下板および前記床に固定されていることを特徴とする。

また、請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の構成に加え、前記筐体は、貨物用コンテナであることを特徴とする。

さらに、請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の構成に加え、前記貨物用コンテナは、ＩＳＯ規格コンテナであることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、ラックの上下両端部が筐体の天井および床に固定されているため、ラックの耐震性を大幅に高めることができる。その結果、ラックに収容された電子機器が地震時に損傷を受ける事態の発生を未然に防止することが可能となる。

また、ラックの上下両端部が筐体の天井および床に固定されることにより、このラックが耐力壁として機能するため、筐体の天井の上側に重量物を載置することができる。その結果、電子機器収容装置の利便性が向上する。

請求項２に記載の発明によれば、排気エリア内の熱気を熱交換して吸気エリアへ冷気を供給することができるため、電子機器の使用に伴う温度上昇を効率よく抑制することができる。その結果、電子機器を規定の動作温度範囲内で正常に使用することが可能となる。

請求項３に記載の発明によれば、多数の電子機器をラックに収容することができるため、電子機器収容装置全体の収容能力を高めることが可能となる。

請求項４に記載の発明によれば、断熱材によって筐体の内外が断熱されることから、筐体の外部温度の高低を問わず、筐体内の電子機器の動作を保証することができるとともに、たとえ筐体の外部温度が低くても、筐体の内部で結露する事態の発生を回避することが可能となる。

請求項５に記載の発明によれば、天井が二重構造となっているため、天井上板と天井下板との間の空間を有効活用することができる。

また、断熱材によって密閉空間の内外が断熱されることから、密閉空間の外部温度の高低を問わず、密閉空間内の電子機器の動作を保証することができるとともに、たとえ密閉空間の外部温度が低くても、密閉空間の内部で結露する事態の発生を回避することが可能となる。

請求項６に記載の発明によれば、筐体が貨物用コンテナであるため、この貨物用コンテナを輸送することにより、電子機器収容装置を所望の場所に設置することが容易となる。また、電子機器収容装置が用済みになったときにも、電子機器収容装置を容易に撤去することができる。

請求項７に記載の発明によれば、筐体がＩＳＯ規格コンテナであるため、その軸組構造によって筐体自体の耐震性を高めることができることから、ラックの耐震性を一層高めることが可能となる。

本発明の実施の形態１に係る電子機器収容装置の斜視図である。 図１に示す電子機器収容装置の水平断面図である。 図２に示す電子機器収容装置のＡ−Ａ線による断面図である。 図１に示す電子機器収容装置のラックを示す斜視図である。 従来のラックの設置状態を例示する模式図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。
［発明の実施の形態１］

図１乃至図４には、本発明の実施の形態１を示す。この実施の形態１では、筐体の一例としてＩＳＯ規格コンテナ２を用い、熱交換手段の一例として熱交換器１７を用いている。なお、図１では、電子機器１２の図示を省略している。

実施の形態１に係る電子機器収容装置１は、図１に示すように、直方体のＩＳＯ規格コンテナ２を具備している。このＩＳＯ規格コンテナ２は、天井４、床５、左右一対の側壁６、７および前後一対の妻壁８、９から構成されており、これらの天井４、床５、側壁６、７および妻壁８、９に包囲される形で密閉空間Ｓ１が形成されている。そして、この密閉空間Ｓ１の内外を断熱する断熱材４２ｃ、５ｃ、６ｃ、７ｃ、８ｃ、９ｃが密閉空間Ｓ１の周縁部に沿って設けられている。

すなわち、天井４は、図１および図３に示すように、天井上板４１および天井下板４２が所定の空間Ｓ２を介して上下に配置された二重構造を有しており、天井下板４２は、天井材４２ａと、その下方に平行に付設された内張り４２ｂと、両者間に設けられた断熱材４２ｃとを備えている。また、床５は、床材５ａと、その上方に平行に付設された内張り５ｂと、両者間に設けられた断熱材５ｃとを備えている。また、側壁６、７はそれぞれ、壁材６ａ、７ａと、その内側に平行に付設された内張り６ｂ、７ｂと、両者間に設けられた断熱材６ｃ、７ｃとを備えている。さらに、妻壁８、９はそれぞれ、図２に示すように、壁材８ａ、９ａと、その内側に平行に付設された内張り８ｂ、９ｂと、両者間に設けられた断熱材８ｃ、９ｃとを備えている。

さらに、天井下板４２の下側には、図３に示すように、平板状の天井補強板１８が取り付けられ、床５の上側には、Ｔ形断面バーが並設された床補強板１９が取り付けられている。なお、後部の妻壁９は開閉自在になっている。

また、ＩＳＯ規格コンテナ２の内部には、図２および図３に示すように、ＩＳＯ規格コンテナ２の左右方向（矢印Ｙ方向）の中央やや左寄りに直方体のラック１１が複数本（例えば、８本）、ＩＳＯ規格コンテナ２の前後方向（矢印Ｘ方向）に沿って互いに隙間なく並んで溶接された形で設置されている。そして、ＩＳＯ規格コンテナ２の内部空間は、これらのラック１１によって吸気エリアＡ１および排気エリアＡ２に二分されている。

ここで、各ラック１１はそれぞれ、図３に示すように、その上下両端部（天板１４および底板１５）がそれぞれＩＳＯ規格コンテナ２の天井４および床５にボルト接合で固定されている。すなわち、各ラック１１はそれぞれ、図４に示すように、四隅に立設された４本の支柱１３を有しており、これら支柱１３の上側および下側にはそれぞれ、長方形枠状の天板１４および長方形枠状の底板１５が、これらの支柱１３を互いに連結するように水平に取り付けられている。そして、各ラック１１はそれぞれ、図３に示すように、天板１４が天井補強板１８にボルト接合されて天井下板４２に固定されているとともに、底板１５が床補強板１９にボルト接合されて床５に固定されている。

また、各ラック１１にはそれぞれ、図２および図３に示すように、サーバ、ルータ、通信機器、ストレージなどの平板状（薄型直方体）の電子機器１２が複数台（例えば、４０台）、ラック１１にその前面（図２下側面）から挿入されることにより、ＩＳＯ規格コンテナ２の上下方向（矢印Ｚ方向）に沿って積み重ねられた形で収容されている。これらの電子機器１２は、正面１２ａが吸気エリアＡ１に接するとともに、背面１２ｂが排気エリアＡ２に接している。さらに、各ラック１１にはそれぞれ、図３および図４に示すように、外気を利用することにより、排気エリアＡ２内の熱気を熱交換して吸気エリアＡ１へ冷気を供給する熱交換器１７が装備されている。

電子機器収容装置１は以上のような構成を有するので、この電子機器収容装置１において電子機器１２を使用すると、この電子機器１２の温度が上昇する。このとき、この電子機器１２は、吸気エリアＡ１から冷気を取り込んで排気エリアＡ２へ熱気を排出する。また、熱交換器１７は、排気エリアＡ２内の熱気を熱交換して吸気エリアＡ１へ冷気を供給する。したがって、電子機器１２は、その使用に伴う温度上昇が効率よく抑制されるため、規定の動作温度範囲内で正常に使用することができる。

また、電子機器収容装置１においては、上述したとおり、各ラック１１の上下両端部がそれぞれＩＳＯ規格コンテナ２の天井４および床５に固定されているので、ラック１１は、その上端部（天板１４）と下端部（底板１５）の両方が固定端となる。したがって、ラック１１の下端部のみがＩＳＯ規格コンテナ２の床５に固定されている場合に比べて、ラック１１の耐震性を大幅に高めることができる。しかも、ＩＳＯ規格コンテナ２は、その軸組構造によって高い耐震性を発現するので、このＩＳＯ規格コンテナ２に固定されて一体化されたラック１１は、その耐震性が一層向上する。その結果、地震が発生しても、ラック１１の上端部が揺動することはなく、ラック１１に収容された電子機器１２が損傷を受ける事態の発生を未然に防止することが可能となる。

また、電子機器収容装置１では、上述したとおり、天井４が二重構造となっているため、天井上板４１と天井下板４２との間の空間Ｓ２を有効活用することができる。このとき、密閉空間Ｓ１内には、複数本のラック１１がＩＳＯ規格コンテナ２の前後方向に沿って並んでおり、これらのラック１１が、天井下板４２の荷重を床５に伝える耐力壁として機能する。その結果、この天井下板４２の上側の空間Ｓ２に重量物（例えば、熱交換器１７の付属品、補助空調機、電源装置、ガス消火設備など）を載置することが可能となり、電子機器収容装置１の利便性が向上する。

また、電子機器収容装置１では、上述したとおり、各ラック１１に複数台の電子機器１２が収容されているため、電子機器収容装置１全体の収容能力を高めることが可能となる。

また、電子機器収容装置１では、上述したとおり、断熱材４２ｃ、５ｃ、６ｃ、７ｃ、８ｃ、９ｃにより、密閉空間Ｓ１の内外が断熱されている。そのため、密閉空間Ｓ１の外部温度の高低を問わず、密閉空間Ｓ１内の電子機器１２の動作を保証することができる。同時に、たとえ密閉空間Ｓ１の外部温度が低くても、密閉空間Ｓ１の内部で結露する事態の発生を回避することが可能となる。したがって、電子機器収容装置１は、その設置場所の温度の許容範囲が広がり、ひいては汎用性が高くなる。

さらに、電子機器収容装置１は、すべての電子機器１２やラック１１その他の部材がＩＳＯ規格コンテナ２内に納まっており、このＩＳＯ規格コンテナ２が貨物用コンテナの一種である。そのため、車両や船舶などの輸送手段を用いてＩＳＯ規格コンテナ２ごと輸送することにより、電子機器収容装置１を所望の場所に設置することが容易となる。また、電子機器収容装置１が用済みになったときには、この電子機器収容装置１を容易に撤去することができる。
［発明のその他の実施の形態］

なお、上述した実施の形態１では、各ラック１１の上下両端部がそれぞれＩＳＯ規格コンテナ２の天井４および床５にボルト接合で固定されている場合について説明した。しかし、ラック１１の上下両端部をＩＳＯ規格コンテナ２の躯体（天井４、床５など）に固定できる限り、ボルト接合以外の接合方法を代用または併用することもできる。

また、上述した実施の形態１では、複数本のラック１１が互いに溶接されて設置されている場合について説明した。しかし、各ラック１１の上下両端部がそれぞれＩＳＯ規格コンテナ２の躯体に固定されている限り、ラック１１同士の溶接を省いたり、ラック１１同士を溶接する代わりにボルト接合したりすることも可能である。

また、上述した実施の形態１では、４本の支柱１３に長方形枠状の天板１４および長方形枠状の底板１５が取り付けられたラック１１について説明したが、ラック１１の構造は、このようなものに限るわけではない。例えば、４本の支柱１３に長方形平板状の天板１４および長方形平板状の底板１５が取り付けられたラック１１や、４本の支柱１３に長方形平板状の天板１４および長方形枠状の底板１５が取り付けられたラック１１を代用することも可能である。

また、上述した実施の形態１では、筐体の一例としてＩＳＯ規格コンテナ２を用いる場合について説明した。しかし、ＩＳＯ規格コンテナ２以外の貨物用コンテナを代用してもよく、さらに、貨物用コンテナ以外の筐体を代用しても構わない。

さらに、上述した実施の形態１では、熱交換手段の一例として熱交換器１７を用いる場合について説明した。しかし、熱交換器１７以外の熱交換手段を代用することもできる。

本発明は、データセンタやサーバ室その他の用途に好適に適用することができる。

１……電子機器収容装置
２……ＩＳＯ規格コンテナ（筐体）
４……天井
５……床
５ａ……床材
５ｂ……内張り
５ｃ……断熱材
６、７……側壁
６ａ、７ａ……壁材
６ｂ、７ｂ……内張り
６ｃ、７ｃ……断熱材
８、９……妻壁
８ａ、９ａ……壁材
８ｂ、９ｂ……内張り
８ｃ、９ｃ……断熱材
１１……ラック
１１ａ……上端部
１１ｂ……下端部
１２……電子機器
１２ａ……正面
１２ｂ……背面
１３……支柱
１４……天板
１５……底板
１６……フロア
１７……熱交換器（熱交換手段）
１８……天井補強板
１９……床補強板
４１……天井上板
４２……天井下板
４２ａ……天井材
４２ｂ……内張り
４２ｃ……断熱材
Ａ１……吸気エリア
Ａ２……排気エリア
Ｓ１……密閉空間
Ｓ２……空間

Claims (7)

1. 筐体に複数のラックが並設されることにより、当該筐体内に吸気エリアおよび排気エリアが当該複数のラックを挟んで対向するように形成され、前記複数のラックに電子機器が収容された電子機器収容装置であって、
   前記複数のラックは、上下両端部がいずれも前記筐体の躯体に固定されていることを特徴とする電子機器収容装置。
2. 前記ラックごとに、前記排気エリア内の熱気を熱交換して前記吸気エリアへ冷気を供給する熱交換手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電子機器収容装置。
3. 前記各ラックには、前記電子機器が複数、上下方向に沿って積み重ねられた形で収容されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電子機器収容装置。
4. 前記筐体には、当該筐体の内外を断熱する断熱材が前記躯体の内側に沿って設けられ、前記筐体の天井および床には、それぞれ天井補強板および床補強板が取り付けられ、これらの天井補強板および床補強板を介して前記複数のラックが前記天井および前記床に固定されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電子機器収容装置。
5. 前記天井は、天井上板および天井下板が所定の空間を介して上下に配置された二重構造を有し、前記天井下板と前記床と前記筐体の側壁および妻壁とに包囲される形で密閉空間が形成され、この密閉空間の内外を断熱する断熱材が当該密閉空間の周縁部に沿って設けられ、前記天井下板および前記床には、それぞれ天井補強板および床補強板が取り付けられ、これらの天井補強板および床補強板を介して前記複数のラックが前記天井下板および前記床に固定されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電子機器収容装置。
6. 前記筐体は、貨物用コンテナであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の電子機器収容装置。
7. 前記貨物用コンテナは、ＩＳＯ規格コンテナであることを特徴とする請求項６に記載の電子機器収容装置。

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