JP2019028781A - サーバシステム及びサーバルーム - Google Patents

Abstract

【課題】この発明は、分電盤破損、故障時の影響を最小限に抑え、かつ同時に空調効率の向上も図ることができるサーバシステムを提供する。【解決手段】サーバを収容する収納ラックＲが床面上に複数かつ列状に配置されて全体として壁Ｗをなす複数のサーバラック２と、これらサーバラック２間に形成される通路１０に冷却空気を供給する冷却空気源３と、サーバラック２をなす収納ラックＲのそれぞれ設けられかつ各収納ラックＲへの給電機能とブレーカ機能とを有する複数の分電盤４と、を備え、分電盤４は筐体５にそれぞれ収容されて、サーバラック２により形成される壁Ｗとともに一方の側と他方の側の空間を区画することを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、破損・故障時の影響範囲を最小限に抑えると同時に空調効率も高めることができるサーバシステム、及びこのサーバシステムを利用したサーバルームに関する。

近年の情報化社会では、多大なデータを高速及び効率よく処理を行う電算センターの重大性が日増しに高くなっている。電算センターは、各拠点に分散配置されていた公官庁・企業のＩＣＴ（Information and Communications Technology）機器を集中的に収容するため、高度な安全性と効率性が求められている。

また、このような電算センターでは、ＩＣＴ機器に無停電装置を通した電源により分電盤を集中配置し、電力を供給している。
この電力供給に係る特許文献１には、ラック装置毎に、当該ラック装置が許容できる電力を超えないように使用電力の天井制御を実施し、各ラック装置において、使用電力が許容できる電力を超えたときには、一部のコンピュータ機器の使用を停止させるようにした技術が示されている。

特開２０１０−１３４６３３号公報 特開２０１３−１０５８７４号公報

ところで、特許文献１に示されるラック装置では、ラック内に設置されたコンピュータに過剰な電力負荷がかかった場合に、当該コンピュータ機器の使用を一時的に停止させる機能を有している。
しかしながら、特許文献１に示されるラック装置の電源管理としては、無停電装置（ＵＰＳ）を通した電源により分電盤を集中配置する一般的な方式が採用されるものであり、これにより、分電盤破損・故障時における影響範囲が非常に大きくなるという問題がある。さらに、特許文献１に示されるラック装置では、分電盤が空調になんら寄与しない構成となっており、空調効率の点で問題がある。

一方、空調に関係する構成として、特許文献２に吸排気に関するダクト構造が示されてはいるが、特許文献２に示されるダクト構造は、上述した電源管理とは無関係であり、このため、電源管理と空調管理との双方を考慮した新たな技術の提供が期待されていた。

この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、分電盤の破損・故障時の影響を最小限に抑え、同時に空調効率の向上も図ることができるサーバシステム及びサーバルームを提供する。

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
すなわち、本発明に示されるサーバシステムでは、サーバを収容する収納ラックが床面上に複数かつ列状に配置されて全体として壁をなす複数のサーバラックと、これらサーバラックにより形成される通路に冷却空気を供給する冷却空気源冷却空気源と、前記サーバラックをなす収納ラックにそれぞれ設けられ、各収納ラックへの給電機能とブレーカ機能とを有する複数の分電盤と、を備え、前記分電盤は筐体にそれぞれ収容されて、前記サーバラックにより形成される壁とともに一方の側と他方の側の空間を区画することを特徴とする。

本発明によれば、分電盤の破損・故障時の影響を最小限に抑え、同時に空調効率の向上も図ることができる。

本発明に係るサーバシステムを示す斜視図である。 本発明の第１実施形態に係るサーバシステムの概略構成を示す斜視図である。 第１実施形態に係るサーバシステムの平面図である。 第１実施形態に係るサーバシステムを示す図あって、（Ａ）の領域はサーバ室部、（Ｂ）の領域は空調ダクト部を示している。 本発明の第２実施形態に係るサーバシステムの正面図である。

本発明に係るサーバシステム１００について図１を参照して説明する。
図１に符号１で示すものはサーバルームであって、このサーバルーム１内には複数のサーバラック２が配置されている。

各サーバラック２は、ＩＣＴ機器であるサーバ（図示略）を収容する収納ラックＲが、床面上に複数かつ矢印（イ）−（ロ）方向に列状に配置されて全体として壁Ｗをなすように設けられている。
また、これらサーバラック２は、矢印（イ）−（ロ）方向に交差又は直交する矢印（ハ）−（ニ）方向に対して間隔をおいて配置されており、これらサーバラック２間及びその両側に空気流通路１０が形成されている。

これらサーバラック２により形成される壁Ｗのいずれかの側（矢印（ハ）又は矢印（ニ）側）には、冷却空気供給源３からの冷却空気を供給する冷却空気口（図示略）が設けられている。
なお、冷却空気供給源３からの冷却空気は、符号Ｃ１〜Ｃ３で示されるように、収納ラックＲを通過する際に、サーバから熱を奪い、その後、隣接する空気流通路１０を経由して外部に排出される。

また、サーバラック２を形成する複数の収納ラックＲのそれぞれには、電源６から各収納ラックＲへの給電機能とブレーカ機能とを有する分電盤４が設けられている。すなわち、該分電盤４は、サーバＳを収容する収納ラックＲに対して１対１で設置されるものであって、収納ラックＲに対して１対１で設置することにより、破損・故障時に波及範囲を収納ラックＲ、１台分のみとすることができる。
これら分電盤４のそれぞれは筐体５内に収容されており、複数ある収納ラックＲ上にそれぞれに設置されている。
また、これら分電盤４が収納される筐体５は、サーバラック２により形成される壁Ｗとともに、一方の側（矢印（ハ）側）と他方の側（矢印（ニ）側）の空間を区画する仕切板として機能している。

以上詳細に説明した本発明に係るサーバシステム１００では、サーバラック２を構成する複数の収納ラックＲのそれぞれに、各収納ラックＲへの給電機能とブレーカ機能とを有する分電盤４を設けた。
これにより、本発明に係るサーバシステム１００では、分電盤４で生じた破損・故障等の異常を、各収納ラックＲ毎に管理することができ、当該異常の影響が他の分電盤４に及ぶことを未然に防止することができる。これにより、収納ラックＲに収納されたＩＣＴ機器の信頼性を高めることが可能となる。
また、本発明によれば、サーバラック２がなす壁Ｗの一方の側（矢印（ハ）側）と他方の側（矢印（ニ）側）の空間を区画する筐体５に分電盤４が収容されていることから、これら分電盤４とサーバラック２がなす壁Ｗとで形成される仕切りにより、サーバルーム1内のサーバラック２の収容空間を完全に区分することが可能となる。これにより特別な仕切板を設置することなく、空調空気の流れを管理することができ、空調に係る建築コスト削減と空調効率の効率を図ることが可能となる。

（第１実施形態）
本発明の第２実施形態に係るサーバシステム１０１について図２〜図４を参照して説明する。
これらの図に符号１１で示すものはサーバルームであって、このサーバルーム１１内にはサーバラック１２が複数列、配置されている。

各サーバラック１２は、ＩＣＴ機器であるサーバＳを収容する収納ラックＲが、床面上に複数かつ矢印（イ）−（ロ）方向に列状に配置されて全体として壁Ｗをなすように設けられている（図２及び図３参照）。
また、サーバラック１２は、矢印（イ）−（ロ）方向に交差又は直交する矢印（ハ）−（ニ）方向に一定の間隔をおいて平行に配置されており、これらサーバラック１２の間には空気流通路２０が形成されている。

サーバラック１２を形成する複数の収納ラックＲのそれぞれには、電源１３から各収納ラックＲへの給電機能とブレーカ機能とを有する複数の分電盤１４が設けられている。これら分電盤１４は、サーバＳを収容する収納ラックＲに対して１対１で設置されるものであって、収納ラックＲに対して１対１で設置することにより、破損・故障時に波及範囲を収納ラックＲ、１台分のみとすることができる。
これら分電盤１４のそれぞれは筐体１５内に収容されており、複数ある収納ラックＲ上にそれぞれに設置されている。
また、これら分電盤１４が収納される筐体１５は、図２及び図３に示されるように、サーバラック１２により形成される壁Ｗとともに、一方の側（矢印（ハ）側）と他方の側（矢印（ニ）側）の空間を区画する仕切板として機能している。
すなわち、これら分電盤１４の筐体１５は、サーバラック１２を構成している各収納ラックＲの上面と、サーバルーム１１の天井１６とを連結することで、サーバラック１２の間の空気流通路２０の仕切りとしている。

また、サーバラック１２により形成される壁Ｗ及び分電盤１４の筐体１５により仕切られた空気流通路２０には、冷却空気の供給通路２０Ａと排出通路２０Ｂとが交互に設けられる。
また、空気供給通路２０Ａの矢印（イ）側端部と矢印（ロ）側端部は、区画パネル２１（図３参照）により閉鎖されており、この閉鎖された空間により空気供給通路２０Ａを形成している。

空気流通路２０における冷却空気の供給通路２０Ａの天井１６には、冷却空気供給源２２（図２参照）からの冷却空気を供給する冷却空気口２３が設けられている。
そして、冷却空気口２３から空気供給通路２０Ａに供給された冷却空気は、図２及び図３に符号Ｃ１〜Ｃ３で示されるように、収納ラックＲを通過する際に、サーバＳから熱を奪い、その後、隣接する排出通路２０Ｂを経由して外部に排出される。これにより冷却空気によるサーバＳの冷却がなされる。
また、冷却空気口２３から空気供給通路２０Ａに供給された冷却空気は、上方から下方に向けて供給されて降下し、その降下途上で、サーバＳを通過して隣接する空気排出通路２０Ｂへと排出される。

以上詳細に説明した第１実施形態に係るサーバシステム１０１では、サーバラック１２を構成する複数の収納ラックＲのそれぞれに、各収納ラックＲへの給電機能とブレーカ機能とを有する分電盤１４を設けた。
これにより、上記サーバシステム１０１では、分電盤１４で生じた破損・故障等の異常を、各収納ラックＲ毎に管理することができ、当該異常の影響が他の分電盤１４に及ぶことを未然に防止することができる。これにより、収納ラックＲに収納されたＩＣＴ機器の信頼性を高めることが可能となる。

また、第１実施形態に係るサーバシステム１０１によれば、サーバラック１２がなす壁Ｗの一方の側（矢印（ハ）側）と他方の側（矢印（ニ）側）の空間を区画する筐体１５内に分電盤１４が収容されていることから、これら分電盤１４とサーバラック１２がなす壁Ｗとで形成される仕切りにより、サーバルーム1内のサーバラック１２の収容空間を完全に区分することが可能となる。これにより特別な仕切板を設置することなく、空調空気の流れを管理することができ、空調に係る建築コスト削減と空調効率の効率を図ることが可能となる。

また、第１実施形態に係るサーバシステム１０１では、配置した分電盤１４はサーバラック１２上部へ配置を行い、平面上、床面積を取らずに設置できるものとした。そのため、電算センターの床面積を少なくすることができ、空調効率の面および建築費の面で効果が期待できる。
また、第１実施形態に係るサーバシステム１０１では、分電盤１４はサーバラック１２から天井１６まで密に配置を行い、気密性を持たせるように設置を行う。このことにより、空調機への戻り空気温度を高めることができ、空調効率が向上する。これにより、以前に必要であった空調用間仕切りの建設が不要となって、建設コストの面でも有利となる。

なお、上記実施形態では、サーバラック１２を構成する収納ラックＲのそれぞれに、電源１３から各収納ラックＲへの給電機能とブレーカ機能とを有する個別の分電盤１４を設けたが、これに加えて、図３に示されるように、サーバラック単位の分電盤１４と電源１３との間にブレーカ機能を有する主遮断機１７を設置しても良い。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態に係るサーバシステム１０２ついて図５を参照して説明する。
第２実施形態に示される分電盤１４の筐体１５は、第１実施形態と同様に、サーバラック１２を構成している各収納ラックＲの上面と、サーバルーム１１の天井１６とを連結するように配置されているが、このとき、収納ラックＲの上面又はサーバルーム１１の天井１６のいずれに支持させても良い。
すなわち、第２実施形態では、図５の左図に示されるように、分電盤１４の筐体１５を、締結手段３０によりサーバルーム１１の天井１６に吊り下げるようにしても良いし、図５の右図に示されるように、締結手段３１により、サーバラック１２を構成している各収納ラックＲの上面に固定するようにしても良い。
また、分電盤１４の筐体１５の高さ寸法が不足して、筐体１５と、収納ラックＲの上面／サーバルーム１１の天井１６との間に隙間（例えば、符号３２で示す）が生じる場合には、その隙間３２にスペーサを介在させて当該隙間３２を埋めるようにしても良い。

また、サーバラック１２を構成している各収納ラックＲは、直接、固定手段４０を介して床スラブ上に載置しても良いが、図５の左図に示されるように、床スラブに設置した架台４１上に設置しても良い。
その際、架台４１上に配置される収納ラックＲの下面には、移動を容易にするためのキャスター４２とともに、架台４１上面に載置後の収納ラックＲを固定するためのボルト等の固定手段４３を設けても良い。また、この架台４１は、固定手段４４を介して床スラブ上に固定すると良い。

以上詳細に説明した第２実施形態に係るサーバシステム１０２では、サーバラック１２を構成する複数の収納ラックＲのそれぞれに、各収納ラックＲへの給電機能とブレーカ機能とを有する分電盤１４を設けた。
これにより、上記サーバシステム１０２では、第１実施形態と同様に、分電盤１４で生じた破損・故障等の異常を、各収納ラックＲ毎に管理することができ、当該異常の影響が他の分電盤１４に及ぶことを未然に防止することができる。これにより、収納ラックＲに収納されたＩＣＴ機器の信頼性を高めることが可能となる。

また、第２実施形態に係るサーバシステム１０２では、図５に示されるように、分電盤１４の筐体１５を、締結手段３０によりサーバルーム１１の天井１６に吊り下げる、又は締結手段３１によりサーバラック１２を構成している各収納ラックＲの上面に固定するようにした。
そして、このような締結手段３０，３１により、サーバラック１２とサーバルーム１１の天井１６との間に分電盤１４を安定した状態で保持することが可能となる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

本発明は、電算センターで適用されて、破損・故障時の影響範囲を最小限に抑えると同時に空調効率も高めることができるサーバシステムに関する。

１ サーバルーム
２ サーバラック
３ 冷却空気供給源
４ 分電盤
５ 筐体
６ 電源
１０ 空気流通路
１１ サーバルーム
１２ サーバラック
１３ 電源
１４ 分電盤
１５ 筐体
１６ 天井
２０ 空気流通路
２０Ａ 空気供給通路
２０Ｂ 空気排出通路
２２ 冷却空気供給源
２３ 冷却空気口
１００ サーバシステム
１０１ サーバシステム
１０２ サーバシステム
Ｗ 壁
Ｒ 収納ラック
Ｓ サーバ

Claims (8)

1. サーバ を収容する収納ラックが床面上に複数かつ列状に配置されて全体として壁をなす複数のサーバラックと、
   これらサーバラックにより形成される通路に冷却空気を供給する冷却空気源と、
   前記サーバラックをなす収納ラックにそれぞれ設けられ、各収納ラックへの給電機能とブレーカ機能とを有する複数の分電盤と、を備え、
   前記分電盤は筐体にそれぞれ収容されて、前記サーバラックにより形成される壁とともに一方の側と他方の側の空間を区画することを特徴とするサーバシステム。
2. 前記筐体に収納された分電盤は、前記サーバラックの壁を形成する各収納ラック上にそれぞれ配置されて、前記サーバラックと天井との間の空間を仕切ることを特徴とする請求項１に記載のサーバシステム。
3. 前記分電盤は、前記収納ラックの上面に固定されることを特徴とする請求項２に記載のサーバシステム。
4. 前記分電盤は、前記収納ラック上方に位置する天井に吊下されることを特徴とする請求項２に記載のサーバシステム。
5. 前記分電盤及びサーバラックがなす壁は平行となるように複数列設けられており、各列の間に形成された通路に冷却空気の流路が形成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のサーバシステム。
6. 前記各列の間に形成された通路には、冷却空気の供給通路と排出通路とが交互に設けられることを特徴とする請求項５に記載のサーバシステム。
7. 前記冷却空気の供給通路には上方から下方に向けて冷却空気が供給されることを特徴とする請求項５又は６のいずれか1項に記載のサーバシステム。
8. 請求項１〜７のいずれか1項に記載のサーバシステムが設置されたことを特徴とするサーバルーム。

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