JP5419926B2 - 電子機器を納めた簡易形の建造物 - Google Patents
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Description
外気冷却によるこの装置は、温度差に基づく対流を利用する自然循環式の冷却装置であって、冷凍サイクルを行うものではないから、基本的に外部電力等が不要である。したがって、この冷却装置をデータセンターに採用したときは、サーバ等のコンピュータで使用する電力以外のものは殆ど必要なく、消費電力の大幅な削減が可能となる。
本発明の課題は、データセンター等の建造物において、収容された多数のコンピュータ等を効率的に冷却し、かつ、建造物の構造を改良して増設や移設を容易化し、このような問題を解決することにある。
「電子機器を室内に収めた建造物であって、
前記建造物は、平面視で長方形の形状を有し、その長方形の4隅には柱状部材が配置されるとともに、各々の前記柱状部材の上部及び下部には、緊締具の係合可能な締結金具が固着され、
前記建造物の屋根は、上部に固着された前記締結金具よりも低くなる位置に設置されており、さらに、
前記建造物の屋根の下方には中間天井板が設けられ、前記電子機器が前記中間天井板の下側に形成される室内に収められており、
前記中間天井板の下側に形成される室内には、室内の空気を冷却する熱交換器と冷却された空気を循環するファンとが設けられ、かつ、前記建造物の屋根と前記中間天井板との間には、前記熱交換器が吸収した熱を外気に排熱する室外熱交換器が設置される」
ことを特徴とする建造物となっている。
本発明の建造物は、その屋根が上部に固着された締結金具よりも低くなる位置に設置されているので、建造物同士を直接積み重ねて連結することが可能である。そのため、電子機器の需要の増加に合わせて建造物を増設するときは、既存の建造物上に別のものを積載するだけで増設することができる。建造物を移設するときは、通常のコンテナシャシに積載して締結金具をツイストロックに緊締し、移動することができる。
中間天井板は、屋根の下方の全面に亘り設置することもできるが、請求項2の発明のように、例えば室外熱交換器が存在する部分等、建造物の屋根の一部分においてその下方に設置してもよい。
図1の全体図から分かるように、本発明の建造物は、輸送用のコンテナを基本とするコンテナ型データセンターとして構築されたものであって、全体としては6面体の直方体である箱型構造をなし、平面視では長方形の形状となっている。その長方形の4隅には、上下方向に延びる柱状部材1として、前部側の柱状部材1F及び後部側の柱状部材1Rが配置されるとともに(側面図では箱型構造の側壁を除いて示し、便宜上、左側を前部、右側を後部とする)、各々の柱状部材の上部及び下部には締結金具2が固着される。締結金具2は、建造物の最外方の部分に位置するよう、各々の柱状部材に固着されるもので、建造物の屋根3は、上部に固着された締結金具よりも低くなる位置に設置されている。建造物の内部は、サーバ、ストレージ等のコンピュータを室内に収めたコンピュータ室CRと、コンピュータ等に電力を供給する電源ユニットEUや予備空調用室外機CDなどを据え付けた機械室MRとに分割され、その間には仕切り壁が設置される。
本発明の建造物は、締結金具2にツイストコーン等の緊締具を係合することにより、図4(a)に示されるように、直接積み重ねることが可能であり、サーバ等の需要の増大に対応して容易に増設することができる。場合によっては、図4(b)に示されるように、横方向に連結する緊締具を用いて並列的な増設も可能である。
コンピュータ等の電子機器は、多数のものがラック6に収納される形で建造物の室内に収められ、ラック6は、床面に敷設されたT形板材7上に固定されて(詳細な構造については後述)、コンピュータ室CRの横断面においてほぼ中央部に設置される。各々のラック6の上方には、コンピュータ室CRの室内の空気を冷却する熱交換器8を収めた熱交換器外箱81が取り付けられており、ラック6と熱交換器8とは、ユニット化されたラック−熱交換器組立体を構成している。この実施例では、コンピュータ室CR内には8個のラック−熱交換器組立体が設置され(図1)、ラックの上方の熱交換器は、主に組み合わされた下方のラックを独立して冷却するための熱交換器となっている。
図5(b)に示されるとおり、ラック6に収納されたコンピュータの発熱に伴い、温度の上昇した室内の空気は、図の左側矢印のように、コンピュータ室CR内を上昇して熱交換器8に導入され、内部に封入された液体の冷媒を沸騰させる。気体となった冷媒は、対流によって室外熱交換器11に入り、ここで熱を外気に放熱して凝縮し、温度が低下した状態で室内の熱交換器8に還流する。一方、熱交換器8で冷却された室内の空気は、冷却空気を循環するファン12によって図の右側矢印のように送り出され、ラック6に収納されたコンピュータを冷却することとなる。
この床構造においては、T形板材16の突起161の間の空間、ハット形板材17の空間を利用して、ラック6に収納されたコンピュータへの自由なケーブルの配線が可能である。また、ファン12により室内を循環する冷却空気は、これらの空間を通過してラック6の周囲や下部へ流れ込む。そのため、コンピュータ等から発生する熱が効率的に除去され、温度上昇による熱障害が防止される。
1F 前部側柱状部材、 1R 後部側柱状部材
2 締結金具
3 屋根
4 梁部材
5 底部フレーム
6 ラック
8 熱交換器(室内空気冷却用)
9 中間天井板
11 室外熱交換器
12 ファン(室内空気循環用)
16 T形板材
Claims (6)
- 電子機器を室内に収めた建造物であって、
前記建造物は、平面視で長方形の形状を有し、その長方形の4隅には柱状部材が配置されるとともに、各々の前記柱状部材の上部及び下部には、緊締具の係合可能な締結金具が固着され、
前記建造物の屋根は、上部に固着された前記締結金具よりも低くなる位置に設置されており、さらに、
前記建造物の屋根の下方には中間天井板が設けられ、前記電子機器が前記中間天井板の下側に形成される室内に収められており、
前記中間天井板の下側に形成される室内には、室内の空気を冷却する熱交換器と冷却された空気を循環するファンとが設けられ、かつ、前記建造物の屋根と前記中間天井板との間には、前記熱交換器が吸収した熱を外気に排熱する室外熱交換器が設置されることを特徴とする建造物。 - 前記中間天井板が、前記建造物の屋根の一部分において、その下方に設けられている請求項1に記載の建造物。
- 前記電子機器は、複数のものがラックに収納されるとともに、前記ラックの上方には、前記熱交換器を収めた熱交換器外箱が取り付けられ、前記熱交換器外箱が前記中間天井板に固定される請求項1又は請求項2に記載の建造物。
- 前記熱交換器と前記室外熱交換器とが連通され、その内部には対流により循環する冷媒が封入されており、室内の熱が前記室外熱交換器から排熱される請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の建造物。
- 前記建造物の底部には、長方形の枠体を備えた底部フレームが設置され、前記底部フレームには、フォークリフトのフォークを挿入するフォークポケットが、長方形の長手方向と直角に延びるように固定された請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の建造物。
- 前記建造物の端面の一方には、観音開き式のドアが設置されるとともに、前記ドアを閉鎖するロックロッドが設けられており、前記ロックロッドの上端のカムと係合するカムキーパーが、前記建造物の屋根の下方において前記柱状部材を連結するように設けられた梁部材に固定される請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の建造物。
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