JP6194993B1 - 水中データセンタ - Google Patents

Abstract

【課題】水中データセンタにおいて、水上に引き上げることなく、水中データセンタの保守、点検等の作業を可能にする。
【解決手段】電子機器３２を収容し水中に配置される収容部材１０４に、内部の熱を水中に排出する熱交換器３４が設けられ、収容部材１０４の底面１１４に、収容部材１０４の内部と水中とを連通させる開口部１１０が形成される。
【選択図】図１

Description

本願の開示する技術は水中データセンタに関する。

内部に空気を満たしたチャンバーの底部にデッキが設けられると共に底部を一部開口する開口部が設けられ、チャンバーの上部のハッチ上の脱出路にチャンバー内の空気を循環させて清浄化する空気清浄装置が設けられた簡易水中基地がある。

また、データセンタとして、複数のデータセンタモジュールを水中、たとえば海中や湖、河川の内部に配置した例がある。

特開平２−１５７３６１号公報 米国特許公開２０１５／０３８２５１１Ａ１公報

データセンタにおいては、データセンタが発生する熱を確実に外部に排出することが望まれる。

このようなデータセンタを水中に設置すると、周囲が水で囲まれるため、水中データセンタからの放熱という点で有利である。

しかし、水中データセンタの保守作業や点検作業を行う場合に、データセンタを水上まで引き上げると、作業に手間がかかる。また、水上に引き上げたことで、冷却機能が停止するため、データセンタとしての機能も停止することがある。

本願の開示技術は、１つの側面として、水中データセンタにおいて、水上に引き上げることなく、水中データセンタの保守、点検等の作業を可能にすることが目的である。

本願の開示する技術では、電子機器を収容し水中に配置される収容部材に、内部の熱を水中に排出する熱交換器が設けられ、収容部材の底面に収容部材の内部と水中とを連通させる開口部が形成される。

本願の開示する技術では、水中データセンタにおいて、水上に引き上げることなく、水中データセンタに人が入れるため、保守、点検等の作業が可能である。そのため、保守点検中も、冷却機能を失うことがなく、水中データセンタの運用が継続できる。

図１は第一実施形態の水中データセンタを示す縦断面図である。 図２は第一実施形態の水中データセンタを示す図１の２−２線断面図である。 図３は第二実施形態の水中データセンタを示す縦断面図である。 図４は第二実施形態の水中データセンタを示す図３の４−４線断面図である。 図５は第三実施形態の水中データセンタを示す縦断面図である。 図６は第四実施形態の水中データセンタを示す縦断面図である。 図７は第五実施形態の水中データセンタを示す縦断面図である。 図８は第六実施形態の水中データセンタを示す縦断面図である。 図９は第六実施形態の水中データセンタを示す図８の９−９線断面図である。 図１０は第七実施形態の水中データセンタを示す縦断面図である。 図１１は第七実施形態の水中データセンタを示す縦断面図である。 図１２は第七実施形態の水中データセンタを示す図１０の１２−１２線断面図である。 図１３は第八実施形態の水中データセンタを示す縦断面図である。 図１４は第八実施形態の水中データセンタを示す縦断面図である。 図１５は第八実施形態の水中データセンタを示す図１３の１５−１５線断面図である。 図１６は第九実施形態の水中データセンタを示す縦断面図である。 図１７は第一実施形態の水中データセンタの変形例を示す縦断面図である。 図１８は第二実施形態の水中データセンタの変形例を示す縦断面図である。 図１９は第三実施形態の水中データセンタの変形例を示す縦断面図である。 図２０は第四実施形態の水中データセンタの変形例を示す縦断面図である。 図２１は第五実施形態の水中データセンタの変形例を示す縦断面図である。

第一実施形態の水中データセンタについて、図面に基づいて詳細に説明する。

図１に示すように、第一実施形態の水中データセンタ１０２は、たとえば海中に設置され、周囲に海水ＳＷが存在する環境で使用される。水中データセンタ１０２を設置する場所は、水中であれば限定されず、海中の他にも、たとえば湖や池の中、あるいは河川の中でもよい。

水中データセンタ１０２は、電子機器３２を有している。電子機器３２は、収容部材１０４に収容されている。電子機器３２は、たとえば、データを記憶する記憶装置や、データを外部の機器との間で送受信する送受信装置、データに所定の処理を施す処理装置、データの送受信等を制御する制御装置等を有している。

電子機器３２の送受信装置の具体例は特に限定されず、たとえば、アンテナを備えた水中データセンタでは、無線によりデータの送受信を行うことができる。この場合、アンテナを、海面ＳＬよりも上に配置すれば、電波の確実な送受信が可能である。また、ケーブルを用いて、有線によりデータの送受信を行う構造でもよい。有線によりデータの送受信を行う構造の水中データセンタでは、通信ケーブルが電子機器３２から収容部材１０４を貫通して収容部材１０４の外側へ延出される。

電子機器３２は、ファン（図示省略）を有している。ファンの駆動により、収容部材１０４の内部の気体を電子機器３２の内部に導入したり、電子機器３２から気体を収容部材１０４の内部へ排出したりすることが可能である。ファンの駆動により、電子機器３２を気体が通過することで、電子機器３２が冷却される。

収容部材１０４内の気体は、たとえば空気である。あるいは、空気に対し、所定の割合で窒素ガスの混合比を高め、収容部材１０４内の防錆効果を高めてもよい。

収容部材１０４の形状は、電子機器３２を収容できれば限定されない。図１及び図２に示す例では、収容部材１０４は、直方体の箱状である。このような直方体状に代えて、たとえば円筒状あるいは角筒状であってもよいし、後述する第五実施形態のように半球状であってもよい。

電子機器３２や、後述する熱交換器３４への電力供給は、たとえば、収容部材１０４の外部から電力ケーブルにより行うことができる。この場合は、上記した通信ケーブルに加えて、電源ケーブルも収容部材１０４を貫通している。このような各種ケーブルの貫通部分はシール部材等によってシールされており、不用意に海水ＳＷが収容部材１０４の内部に浸入することはない。

なお、電子機器３２や熱交換器３４への電力供給を、海水の潮汐力を用いた潮力発電により行ってもよい。

第一実施形態の水中データセンタ１０２では、収容部材１０４が底板１０６を有している。電子機器３２は底板１０６上に設置されている。底板１０６は、電子機器３２を支持するだけでなく、後述するように、作業者ＷＰが作業を行う場合の作業スペースも確保する。すなわち、底板１０６上には、電子機器３２を設置するエリアと、作業者ＷＰが作業を行うエリアとがある。

第一実施形態では、収容部材１０４の天板１０８に取付孔１０９が形成されている。取付孔１０９には、熱交換器３４が嵌め込まれて取り付けられている。すなわち、収容部材１０４の天面１１２の一部が、熱交換器３４で形成されている。そして、熱交換器３４の上部は、内部の熱を排出する面であり、海水ＳＷに接触している。取付孔１０９の内縁と熱交換器３４の外縁とはシール部材等でシールされており、海水が収容部材１０４の内部に浸入することはない。

熱交換器３４は吸気ファン３６を有している。電子機器３２から排出された気体は、吸気ファン３６の駆動により、矢印ＡＦ１で示すように熱交換器３４へと流れ、熱交換器３４の入口４０から熱交換器３４の内部に取り込まれる。そして、熱交換器３４の内部よりも海水ＳＷの温度が低いため、熱交換器３４の内部に取り込まれた気体の熱が海水ＳＷに排出され、気体は冷却される。

熱交換器３４は排気ファン３８を有している。熱交換器３４で冷却された気体は、排気ファン３８の駆動により、出口４２から、収容部材１０４内に排出される。そして、この気体は、矢印ＡＦ２で示すように、電子機器３２へと流れる。

電子機器３２では、このように冷却された気体が通過することで、電子機器３２が発した熱が気体に移動し、電子機器３２が冷却される。そして、電子機器３２の熱を受けた気体が、再び熱交換器３４に移動する。すなわち、電子機器３２と熱交換器３４との間で気体を循環させながら、電子機器３２の熱を、熱交換器３４を経て海水ＳＷ中に排出することで、電子機器３２を冷却できる。なお、熱交換器３４に吸気ファン３６や排気ファン３８が無い場合でも、電子機器３２に搭載されたファンが動作することで、上記と同等の風の流れを生成することができる。

電子機器３２と熱交換器３４の間には仕切板１２６が配置されている。仕切板１２６は、収容部材１０４の内部を、高温領域ＨＡと低温領域ＬＡとに仕切っている。高温領域ＨＡは、仕切板１２６と、一方の側壁（第一側壁１２８Ａ）との間の領域である。低温領域ＬＡは、仕切板１２６と、他方の側壁(第二側壁１２８Ｂ）との間の領域である。

高温領域ＨＡには、熱交換器３４の入口４０が位置している。高温領域ＨＡは、電子機器３２を通ることで電子機器３２の熱を受けた高温の気体が熱交換器３４に向かって流れる領域である（矢印ＡＦ１参照）。

低温領域ＬＡには、熱交換器３４の出口４２が位置している。低温領域ＬＡは、熱交換器３４で冷却された低温の気体が電子機器３２に向かって流れる領域である（矢印ＡＦ２参照）。

このように、収容部材１０４の内部が仕切板１２６によって仕切られているので、収容部材１０４の内部では、電子機器３２から出た高温の気体と、熱交換器３４から出た低温の気体とは混合されない。仕切板１２６は、その１つの面が高温領域ＨＡに接し、他の１つの面が低温領域ＬＡに接していることで、それぞれの領域で、空気の流れを導くことが望ましい。このような仕切板の構造であれば、たとえば、内部に、空気層や断熱材を有する断熱層を有する構造でもよい。

収容部材１０４の底板１０６には、この底板１０６を厚み方向に貫通する開口部１１０が形成されている。開口部１１０を、底板１０６の厚み方向（矢印Ｔ１方向）に見たときの形状は、電子機器３２の保守、点検作業等を行う作業者ＷＰが通過することができる形状である。第一実施形態では、図２に示すように、開口部１１０は、収容部材１０４の前壁１２２から後壁１２４まで渡って開口している。なお、この前壁１２２及び後壁１２４は、説明の便宜のためであり、水中データセンタを実際に設置する際の前後は、これに限定されない。

開口部１１０は、底板１０６、すなわち収容部材１０４の底面１１４に形成されている。このため、水中データセンタ１０２を海水ＳＷの内部（水中）に設置した状態であっても、収容部材１０４の内部に開口部１１０から海水が流入することはない。

開口部１１０には、液膜５２が設けられている。液膜５２は、海水よりも比重が小さく、海水に対し不溶性で、かつ不揮発性の液体により形成される膜である。この膜が、開口部１１０において、海水ＳＷの液面ＬＳを覆っている。すなわち、液膜５２は、液面ＬＳを覆った状態にある。これにより、海水ＳＷの蒸発が抑制されるので、蒸発成分が収容部材１０４の内部に拡散することも抑制されている。また、液膜５２も不揮発性であり、蒸発は抑制されている。特に第一実施形態では、図２から分かるように、液面ＬＳの全面を液膜５２が覆っているので、液面ＬＳから海水ＳＷが蒸発することはない。

なお、液膜５２は液体で形成されており、流動性を有する。このため、作業者ＷＰが開口部１１０を通過するときは、液膜５２は通過の妨げにならない。

収容部材１０４からは、下方に向けて複数の脚部１１６が延出されている。本実施形態では、収容部材１０４は直方体の箱状であり、図２に示すように、脚部１１６は収容部材１０４の４つの角部の位置に設けられている。

図１に示すように、脚部１１６によって、水中データセンタ１０２は、海底ＳＢに接地される。脚部１１６によって、収容部材１０４の底板１０６が海底ＳＢから一定の距離（高さ）に維持される。脚部１１６と海底ＳＢの間には、作業者ＷＰが通過可能な空隙１２０が形成されている。

次に、第一実施形態の作用を説明する。

第一実施形態の水中データセンタ１０２では、電子機器３２の熱を、熱交換器３４によって、水中データセンタ１０２の外部に排出できる。水中データセンタ１０２は海中に設置されているので、たとえば大気中に設置されたデータセンタと比較して熱交換の効率が高い。すなわち、水中データセンタ１０２では、電子機器３２を冷却する能力を、低コストで高く確保することが可能である。

収容部材１０４の内部は、仕切板１２６によって仕切られている。これにより、熱交換器３４への入口４０側の領域である高温領域ＨＡと、出口４２側の領域である低温領域ＬＡとが形成されている。電子機器３２から出た高温の気体と、熱交換器３４から出た低温の気体とが混合されないので、熱交換器３４での熱交換効率が高くなり、電子機器３２を効率的に冷却できる。

水中データセンタ１０２では、底板１０６、すなわち収容部材１０４の底面１１４に開口部１１０が形成されている。電子機器３２の保守作業、点検作業等を行う作業者ＷＰは、この開口部１１０を通って、収容部材１０４の内部に入ることができる。電子機器３２の保守作業等を行う場合に、水中データセンタ１０２を水面上（海面ＳＬ上）に引き上げる必要がないので、作業性に優れる。電子機器３２の保守作業等を低コスト且つ短時間で行うことができる。

しかも、上記したように収容部材１０４の内部に作業者ＷＰが入り込んで保守作業等を行うことができる構造では、電子機器３２の冗長性、すなわち、故障等に備えて電子機器３２を予備的に多く設けておく必要がない。少ない電子機器３２の数でよいため、水中データセンタとして小型化を図ることができる。また、水中データセンタを低コスト且つ短時間で建設、設置できる。

収容部材１０４からは下方に向けて複数の脚部１１６が延出されている。脚部１１６を海底ＳＢに接地することで、水中データセンタ１０２を所定位置に安定的に維持できる。海底ＳＢと脚部１１６の間には空隙１２０が形成されているので、作業者ＷＰは空隙１２０を通って底面１１４のさらに下を通り開口部１１０へ移動できる。

開口部１１０は、液膜５２で覆われている。そのため、海水ＳＷと空気との接触面積が無くなり、開口部１１０において海水ＳＷが蒸発しないので、収容部材１０４内の湿度の上昇を抑制することができる。

液膜５２は、海水ＳＷよりも低比重で、海水ＳＷに対し不溶性を有する不揮発性の液体で形成されている。したがって、開口部１１０において、海水ＳＷの液面ＬＳの全体を覆うことができる。そして、作業者ＷＰが開口部１１０を通過するときも、通過の妨げにならない。

第一実施形態では、熱交換器３４は収容部材１０４の上部である天面１１２に取り付けられている。天面１１２には、底面１１４の開口部１１０は設けられていないため、天板１０８の面積は、底板１０６の面積よりも広い。このように、底板１０６（底面１１４）よりも面積の広い天板１０８（天面１１２）に熱交換器３４を取り付けているので、たとえば、海水ＳＷとの接触面積が広い大型の熱交換器を用いることが可能である。

次に、第二実施形態について説明する。第二実施形態において、第一実施形態と同様の要素、部材等については同一符号を付して、詳細な説明を省略する。

図３に示すように、第二実施形態の水中データセンタ２０２では、収容部材２０４の底面１１４が全面的に開放されることで、開口部２１０が形成されている。そして、この開口部２１０における海水ＳＷの液面ＬＳの全体を、液膜５２が覆っている。

収容部材２０４の内部には、液膜５２（開口部２１０）よりも上の位置に、支持板２１２が設けられている。図４に示す例では、支持板２１２は、収容部材１０４の前壁１２２と後壁１２４とに架け渡されている。支持板２１２と、第一側壁１２８Ａ及び第二側壁１２８Ｂとの間には、間隙ＧＰが生じている。

支持板２１２には、電子機器３２が設置されて支持されている。支持板２１２上には、には、電子機器３２を設置するエリアと、作業者ＷＰが作業を行うエリアとがある。図３及び図４に示す例では、電子機器３２は、収容部材１０４内において、幅方向(矢印Ｗ方向）の中央に位置している。支持板２１２には、電子機器３２の下方の位置に、支持板２１２を厚み方向に貫通する貫通孔２０８が形成されている。すなわち、開口部２１０における液面と支持板２１２の間に隙間があり、支持板には、この隙間から電子機器３２に気体が流れる貫通孔２０８が形成されている。

第二実施形態では、電子機器３２と熱交換器３４との間には、２枚の仕切板１２６Ａ、１２６Ｂが配置されている。２枚の仕切板１２６Ａ、１２６Ｂは平行である。そして、仕切板１２６Ａ、１２６Ｂの間の領域が高温領域ＨＡ、仕切板１２６Ａと第一側壁１２８Ａとの間、及び仕切板１２６Ｂと第二側壁１２８Ｂとの間が低温領域ＬＡである。

したがって、第二実施形態では、電子機器３２の熱を受けた気体が、図３に矢印ＡＦ１で示すように、高温領域ＨＡを上昇して、入口４０から熱交換器３４に入る。そして、熱交換器３４で冷却された気体が、矢印ＡＦ２で示すように、出口４２から出て低温領域ＬＡを下降する。さらにこの気体は、液膜５２と支持板２１２の間から、貫通孔２０８を通って、電子機器３２を通過することで、電子機器３２を冷却する。

第二実施形態では、熱交換器３４で冷却された気体が、液膜５２に沿って流れる。したがって、この気体の温度が、液膜５２（海水ＳＷ）の温度より高い場合には、気体の熱が海水に移動し、気体はさらに冷却される。図３から分かるように、収容部材２０４の底面１１４の全面に液膜５２が存在しているので、底面１１４の一部にのみ液膜が存在している構造と比較して、広い面積で、気体の熱を海水に移動させることができる。

次に、第三実施形態について説明する。第三実施形態において、第一実施形態又は第二実施形態と同様の要素、部材等については同一符号を付して、詳細な説明を省略する。

図５に示すように、第三実施形態の水中データセンタ３０２では、熱交換器３４が、収容部材３０４内において、支持板２１２の下面に取り付けられている。熱交換器３４の下部は、内部の熱を排出する面であり、海水ＳＷに接触している。そして、熱交換器３４と、第一側壁１２８Ａの間、及び第二側壁１２８Ｂの間に、液膜５２が形成されている。

支持板２１２には電子機器３２が設置されている。電子機器３２と天板１０８の間には仕切板１２６が設けられており、収容部材３０４の内部を、高温領域ＨＡと低温領域ＬＡとに仕切っている。仕切板１２６により、水中データセンタ３０２の内部が高温領域ＨＡと低温領域ＬＡとに分けられているため、作業者ＷＰが水中データセンタ３０２内に入る際に、高温領域ＨＡの高温の空気と低温領域ＬＡの低温の空気とが混ざらない。

支持板２１２には、電子機器３２を避けた低温領域ＬＡ側に貫通孔２０８が形成されている。

第三実施形態では、収容部材３０４の底面１１４の一部が、熱交換器３４によって形成されている。熱交換器３４は、収容部材３０４において開放された部分を有効に活用して設置されている。また、熱交換器３４と収容部材３０４との間をシールする部材も不要である。これらにより、熱交換器３４の設置コストを低減できる。

第三実施形態では、熱交換器３４で冷却される前段階の気体が、液膜５２に接触する。したがって、この気体の温度が、液膜５２（海水ＳＷ）の温度より高い場合には、矢印Ｆ３で示すように、気体の熱が海水に移動し、気体は冷却される。

また、第三実施形態では、熱交換器３４が支持板２１２の下面に取り付けられており、熱交換器３４から電子機器３２まで、空気が短い経路で流れる。このため、図５において、開口部２１０のうち、支持板２１２よりも左側の範囲を作業者ＷＰが移動しても、この作業者ＷＰの移動による、空気流の乱れが少ない。

次に、第四実施形態について説明する。第四実施形態において、第一〜第三実施形態と同様の要素、部材等については同一符号を付して、詳細な説明を省略する。

図６に示すように、第四実施形態の水中データセンタ４０２では、収容部材４０４内において、支持板２１２の貫通孔２０８が、電子機器３２の下方に位置している。すなわち、熱交換器３４の気体の出口４２が、電子機器３２と対向している。

したがって、第四実施形態では、熱交換器３４で生成された低温の気体が、直接的に電子機器３２に流れ込むので、電子機器３２を効率的に冷却できる。

熱交換器３４は、収容部材４０４の下面、すなわち開放された部分に設置されている。熱交換器３４と収容部材４０４の間をシールする部材が不要であるので、熱交換器３４の設置コストを低減できる。

なお、第四実施形態では、熱交換器３４と電子機器３２の間の隙間が、実質的に低温領域ＬＡであり、それ以外の空間が高温領域ＨＡである。図６では、電子機器３２と天板１０８の間に縦板２０６を設けた例を挙げているが、縦板２０６を設けなくても、収容部材１０４の内部に低温領域ＬＡと高温領域ＨＡとを形成できる。

また、第四実施形態では、熱交換器３４の気体の出口４２が、電子機器３２と対向しており、熱交換器３４から空気が直接、電子機器３２へ流れる。このため、図６において、開口部２１０のうち、支持板２１２よりも左側の範囲を作業者ＷＰが移動しても、この作業者ＷＰの移動による、空気流の乱れがない。

上記した第一〜第四実施形態では、電子機器３２に対する気体の入口位置に応じて、適切な配置の実施形態を適用できる。たとえば、側方から冷却用の気体が流入する電子機器に第一実施形態及び第三実施形態適用でき、下方から冷却用の気体が流入する電子機器に第二実施形態及び第四実施形態を適用できる。

次に、第五実施形態について説明する。第五実施形態において、第一〜第四実施形態と同様の要素、部材等については同一符号を付して、詳細な説明を省略する。

図７に示すように、第五実施形態の水中データセンタ５０２では、収容部材５０４が上に凸の半球形状である。そして、底板１０６上に電子機器３２が設置され、底板１０６の下に熱交換器３４が取り付けられている。底板１０６には、熱交換器３４から出る空気が通過する貫通孔２０８の他に、熱交換器３４に入る空気が通過する貫通孔５０６が形成されている。

第五実施形態では、このように、収容部材５０４が半球形状であるので、外側からの力、たとえば海水ＳＷからの水圧に対する強度が高く、形状を安定的に維持できる。

上記した液膜５２の代わりに、以下の第六〜第八実施形態に挙げる部材を例示することも可能である。

なお、第六〜第八実施形態では、水中データセンタの全体的構造は、第一実施形態と同構造を例示するが、第二〜第五実施形態の水中データセンタの構造であってもよい。

図８及び図９に示す第六実施形態の水中データセンタ６０２では、液膜５２の代わりに、複数の浮遊固体５４を有している。浮遊固体５４のそれぞれは、海水ＳＷよりも低比重で、且つ海水ＳＷに対し不溶性の固形物である。開口部１１０において、海水ＳＷの液面ＬＳに浮遊固体５４が浮遊することで、浮遊固体５４が液面ＬＳの一部を覆うので、海水ＳＷの蒸発が抑制される。浮遊固体５４は、それぞれが固形物なので、扱いが容易である。

開口部１１０を作業者ＷＰが通るときは、浮遊固体５４の一部を移動させて、通過するスペースを確保すればよい。これにより、作業者ＷＰは容易に開口部１１０を通ることができる。なお、浮遊固体５４の一部を横方向に移動させると、浮遊固体５４の一部が、他の浮遊固体５４に乗り上げることがあるが、特に問題はない。

浮遊固体５４としては、たとえば、発泡材、軽石、木材、パラフィン、その他の炭化水素化合物を挙げることができる。さらに、浮遊固体５４としては、材料自体の比重が海水ＳＷより小さい材料に限定されない。すなわち、材料自体の比重が海水ＳＷよりも大きくても、たとえば船形状あるいは中空状に形成することで、海水ＳＷに浮遊する浮遊固体５４が得られる。このように、浮遊固体５４の形状を、海水ＳＷに浮遊する形状とする場合には、浮遊固体５４の材料として、アルミニウム等の金属を用いることも可能である。

図１０〜図１２に示す第七実施形態の水中データセンタ７０２では、液膜５２の代わりに、回転扉５６が用いられている。回転扉５６の一端は、ヒンジ５８によって、収容部材１０４に対し回転可能に取り付けられている。そして、回転扉５６が回転し、図１０に示す開状態と、図１１に示す閉状態とを採り得る。閉状態では、回転扉５６は、海水ＳＷの液面ＬＳを覆う。開状態では、回転扉５６は、液面ＬＳの上方へ回転し、液面ＬＳを開放する。回転扉５６は、開口部１１０を開閉する開閉部材の一例でもある。

図１３〜図１５に示す第八実施形態の水中データセンタ８０２では、液膜５２の代わりに、蛇腹扉６０が用いられている。蛇腹扉６０の一端は、ブラケット（図示省略）によって、収容部材１０４に固定されている。そして、蛇腹扉６０の全体が伸縮し、図１３に開状態と、図１４に示す閉状態とを採り得る。開状態では、蛇腹扉６０が伸びて海水ＳＷの液面ＬＳを覆う。閉状態では、蛇腹扉６０が縮んで液面ＬＳの一部を開放する。蛇腹扉６０は、開口部１１０を開閉する開閉部材の一例でもある。

なお、開閉部材を用いた第七実施形態及び第八実施形態の構造では、回転扉５６や蛇腹扉６０を収容部材１０４に取り付けた状態で、収容部材１０４を海中に接地することができる。開閉部材としては、回転扉５６や蛇腹扉６０の他に、スライドすることで開口部１１０を開閉する開閉扉であってもよい。

これに対し、液膜５２や浮遊固体５４を用いた第一〜第五実施形態の構造では、収容部材１０４を海中に設置した後に、収容部材１０４内に用意しておいた液体（液膜５２を形成する材料）や浮遊固体５４を開口部１１０に配置すればよい。

水中データセンタの設置方法としては、まず、水中データセンタを水中に沈め、固定設置した後に、液膜５２や浮遊個体５４や回転扉５６や蛇腹扉６０を開口部１１０の液面に配置する。水中データセンタは、あらかじめ地上で製造し、その後に水中に沈めるため、水中での製造作業や建設作業が不要であり、水中への設置が容易である。また、需要に応じて水中データセンタを増設する際も、迅速に設置することが可能である。水中データセンタの増設により、電子機器も増設することが可能である。

なお、第七実施形態及び第八実施形態では、開口部１１０の大きさが、第一実施形態等と比較して小さくされており、回転扉５６や蛇腹扉６０の小型化が図られている。

また、開口部１１０に、液膜５２や浮遊個体５４や回転扉５６や蛇腹扉６０がなくてもよい。一例として図１６に挙げる第九実施形態の水中データセンタ９０２では、開口部１１０を有するが、液膜５２や浮遊個体５４や回転扉５６や蛇腹扉６０がない。この構造であっても、作業者ＷＰが開口部１１０を通って、収容部材１０４の内部に入ることができるので、保守作業時に水中データセンタ９０２を水面上（海面ＳＬ上）に引き上げる必要がなく、作業性に優れる。電子機器３２の保守作業等を低コスト且つ短時間で行うことができる。

液膜５２や浮遊個体５４や回転扉５６や蛇腹扉６０は、開口部１１０を作業者が通らない状態で、開口部１１０の海水ＳＷの水面ＬＳの全てを覆わず、一部を覆う構造であってもよい。すなわち、水面ＬＳの一部を覆っていれば、水面ＬＳを覆わない構造と比較して、開口部１１０における海水ＳＷの蒸発を抑制できる。

上記各実施形態では、脚部１１６により海底ＳＢに接地される構造を例に挙げたが、以下に示す各変形例のように、係留部材７０を用いて海底ＳＢに係留させてもよい。

たとえば、図１７〜図２１はそれぞれ、第一〜第五実施形態の変形例として、係留部材７０を用いて、収容部材１０４を海底ＳＢに係留させた例である。係留部材７０としては、たとえば、海底ＳＢに留め置かれる１つ又は複数の固定部材７２と、この固定部材７２と収容部材１０４とを繋ぐロープ７４（又はワイヤー）とを有すれば足りるので、構造の複雑化を招くことはない。

特に、海底ＳＢの起伏が激しい場合や、傾斜が急である場合等には、脚部１１６を用いて海底ＳＢに水中データセンタを接地することが難しい場合がある。この場合には、係留部材７０を用いて水中データセンタを海中に係留することが可能である。

また、係留部材７０を用いて水中データセンタを係留する構造では、水中データセンタの比重を海水ＳＷより大きくても、水中データセンタの不用意な浮き上がりを抑制できる。水中データセンタを軽量化することで、地上での運搬が容易になる。

また、係留部材７０を用いて水中データセンタを係留する構造では、脚部１１６は不要である。ただし、脚部１１６を有する構造では、収容部材１０４、２０４、３０４、４０４、５０４を、海底ＳＢに設置する場合と、係留部材７０で係留する場合の双方に適用でき、収容部材の汎用性が高い。

以上、本願の開示する技術の実施形態について説明したが、本願の開示する技術は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

本明細書は、以上の実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
電子機器と、
前記電子機器を収容し水中に配置される収容部材と、
前記収容部材に設けられ前記電子機器から排出される熱を水中に排出し、内部の熱を排出する面が水中に接する熱交換器と、
前記収容部材の底面に形成され前記収容部材の内部と水中とを連通させる開口部と、
を有する水中データセンタ。
（付記２）
前記開口部に液膜が設けられる付記１に記載の水中データセンタ。
（付記３）
前記液膜は、水よりも低比重で、水に対し不溶性を有する不揮発性の液体で形成される付記２に記載の水中データセンタ。
（付記４）
前記開口部に、水よりも低比重で、水に対し不溶性を有する複数の浮遊固体が設けられる付記１に記載の水中データセンタ。
（付記５）
前記収容部材に取り付けられ前記開口部を開閉する開閉部材が設けられる付記１に記載の水中データセンタ。
（付記６）
前記収容部材の内部において前記熱交換器への気体の入口側と前記熱交換器からの気体の出口側とを仕切る仕切板を有する付記１〜付記５のいずれか１つに記載の水中データセンタ。
（付記７）
前記収容部材の内部において前記開口部よりも上の位置に設けられる支持板を有し、
前記開口部における液面と前記支持板との間に隙間があり、
前記支持板に、前記隙間から前記電子機器に気体が流れる貫通孔が形成される付記１〜付記６のいずれか１つに記載の水中データセンタ。
（付記８）
前記熱交換器からの気体の出口が前記電子機器と対向している付記１〜付記７のいずれか１つに記載の水中データセンタ。
（付記９）
前記収容部材から下方に延出される複数の脚部を有する付記１〜付記８のいずれか１つに記載の水中データセンタ。
（付記１０）
前記収容部材を設置場所に係留する係留部材を有する付記１〜付記９のいずれか１つに記載の水中データセンタ。
（付記１１）
前記熱交換器が前記収容部材の天面に取り付けられている付記１〜付記７のいずれか１つに記載の水中データセンタ。
（付記１２）
前記熱交換器が前記収容部材の前記底面の一部を形成している付記１〜付記１１のいずれか１つに記載の水中データセンタ。
（付記１３）
前記収容部材は上に凸の半球状である付記１〜付記１２のいずれか１つに記載の水中データセンタ。

３２ 電子機器
３４ 熱交換器
４０ （熱交換器の）入口
４２ （熱交換器の）出口
５２ 液膜
５４ 浮遊固体
５６ 回転扉
５８ ヒンジ
６０ 蛇腹扉
７０ 係留部材
１０２ 水中データセンタ
１０４ 収容部材
１１０ 開口部
１１２ 天面
１１４ 底面
１１６ 脚部
１２６ 仕切板
１２６Ａ 仕切板
１２６Ｂ 仕切板
２０２ 水中データセンタ
２０４ 収容部材
２１０ 開口部
２１２ 支持板
３０２ 水中データセンタ
４０２ 水中データセンタ
５０２ 水中データセンタ
５０４ 収容部材
６０２ 水中データセンタ

Claims (10)

1. 電子機器と、
   前記電子機器を収容し水中に配置される収容部材と、
   前記収容部材に設けられ前記電子機器から排出される熱を水中に排出し、内部の熱を排出する面が水中に接する熱交換器と、
   前記収容部材の底面に形成され前記収容部材の内部と水中とを連通させる開口部と、
   を有する水中データセンタ。
2. 前記開口部に液膜が設けられる請求項１に記載の水中データセンタ。
3. 前記液膜は、水よりも低比重で、水に対し不溶性を有する不揮発性の液体で形成される請求項２に記載の水中データセンタ。
4. 前記開口部に、水よりも低比重で、水に対し不溶性を有する複数の浮遊固体が設けられる請求項１に記載の水中データセンタ。
5. 前記収容部材に取り付けられ前記開口部を開閉する開閉部材が設けられる請求項１に記載の水中データセンタ。
6. 前記収容部材の内部において前記熱交換器への気体の入口側と前記熱交換器からの気体の出口側とを仕切る仕切板を有する請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の水中データセンタ。
7. 前記収容部材の内部において前記開口部よりも上の位置に設けられる支持板を有し、
   前記開口部における液面と前記支持板との間に隙間があり、
   前記支持板に、前記隙間から前記電子機器に気体が流れる貫通孔が形成される請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の水中データセンタ。
8. 前記熱交換器からの気体の出口が前記電子機器と対向している請求項１〜請求項７のいずれか１つに記載の水中データセンタ。
9. 前記熱交換器が前記収容部材の前記底面の一部を形成している請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の水中データセンタ。
10. 前記収容部材は上に凸の半球状である請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の水中データセンタ。

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