JP6639744B1 - データセンタ - Google Patents

Abstract

ケーブルの温度上昇を抑制できるデータセンタを提供する。データセンタは、床と、前記床上の空間を部屋に仕切る側壁と、前記床上に行方向に配列される複数のサーバ列であって、各サーバ列は列状に配列される複数のサーバを含む、複数のサーバ列と、前記サーバ列の中で前記複数のサーバが列状に配列される列方向における第１側から第２側に向かって高さが高くなる傾斜天井と、前記列方向における前記第１側の前記傾斜天井の下の空間に設けられ、第１ケーブルを保持し、前記列方向に沿って延在する第１ケーブルトレイとを含む。

Description

本発明は、データセンタに関する。

従来より、ケーブル等を設置するキャビネットシステムであって、複数のキャビネットモジュールを組み合わせて組み立てられるキャビネットシステムがある（例えば、特許文献１参照）。

米国特許第６３２２１７６号明細書

ところで、従来のキャビネットシステムは、ケーブル等が接続されるサーバとの位置関係については特に工夫が行われていない。このようなキャビネットシステムをデータセンタのように多くのサーバが配置される施設に用いる場合には、ケーブルがサーバの発熱の影響を受けるおそれがあり、ケーブルの劣化、又は、熱されたケーブルによるメンテナンス効率の低下等の問題が生じるおそれがある。

そこで、ケーブルの温度上昇を抑制できるデータセンタを提供することを目的とする。

本発明の実施の形態のデータセンタは、床と、前記床上の空間を部屋に仕切る側壁と、前記床上に行方向に配列される複数のサーバ列であって、各サーバ列は列状に配列される複数のサーバを含む、複数のサーバ列と、前記サーバ列の中で前記複数のサーバが列状に配列される列方向における第１側から第２側に向かって高さが高くなる傾斜天井と、前記列方向における前記第１側の前記傾斜天井の下の空間に設けられ、第１ケーブルを保持し、前記列方向に沿って延在する第１ケーブルトレイと、前記床に設けられ、エアが通る通気口とを含み、前記第１ケーブルトレイは、前記部屋の内部のうち、平面視で前記通気口とは重ならない位置に配置される。

ケーブルの温度上昇を抑制できるデータセンタを提供することができる。

データセンタを示す図である。 図１のＡ−Ａ矢視断面を示す図である。 電源ゾーンを示す平面図である。 サーバ列の設置構造と二重床の構造を示す図である。 電源ゾーンの変形例を示す平面図である。 ケーブルトレイからサーバ列へのケーブルの引き回しの構成を示す図である。 サーバ列とケーブルトレイの位置関係を示す平面図である。

以下、本発明のデータセンタを適用した実施の形態について説明する。

＜実施の形態＞
図１は、データセンタ１００を示す図である。図２は、図１のＡ−Ａ矢視断面を示す図である。以下では、ＸＹＺ座標系を用いて説明する。Ｚ軸正方向は鉛直上方向である。

データセンタ１００は、建物１１０、複数のサーバ列１２０、複数のＵＰＳ(Uninterruptible Power Supply：無停電電源装置)列１３０、及び、複数のケーブルトレイ１４０を含む。

建物１１０は、床１１１、側壁１１２、傾斜天井１１３、及び冷却装置１１４を有する。図１では、傾斜天井１１３を省略する。建物１１０は、床１１１、側壁１１２、及び傾斜天井１１３によって囲まれた部屋１１０Ａ１、１１０Ａ２、１１０Ａ３、１１０Ａ４、１１０Ａ５、１１０Ａ６、１１０Ｂ１、及び１１０Ｂ２と、廊下１１０Ｃ１及び１１０Ｃ２とを有する。

部屋１１０Ａ１〜１１０Ａ６と、廊下１１０Ｃ１とは、サーバゾーン１１０Ａに含まれている。サーバゾーン１１０Ａは、ラック型のサーバを配置する６個の部屋１１０Ａ１〜１１０Ａ６と、部屋１１０Ａ１〜１１０Ａ６に通じる廊下１１０Ｃ１とを有する。

部屋１１０Ａ１及び１１０Ａ２と、部屋１１０Ａ４及び１１０Ａ５は、サーバゾーン１１０ＡのＹ軸方向の中央で側壁１１２によって仕切られている。部屋１１０Ａ３及び１１０Ａ６は、サーバゾーン１１０ＡのＹ軸負方向の端部からＹ軸正方向の端部まで延在している。このため、部屋１１０Ａ１、１１０Ａ２、１１０Ａ４、及び１１０Ａ５のサイズは、部屋１１０Ａ３及び１１０Ａ６のサイズの半分である。

なお、部屋１１０Ａ１、１１０Ａ２、１１０Ａ４、及び１１０Ａ５にそれぞれ供給可能な電力は、２ＭＷである。また、部屋１１０Ａ３及び１１０Ａ６にそれぞれ供給可能な電力は、４ＭＷである。

すなわち、廊下１１０Ｃ１よりもＸ軸負方向側の部屋１１０Ａ１、１１０Ａ２、及び１１０Ａ３に供給される合計の電力は８ＭＷであり、廊下１１０Ｃ１よりもＸ軸正方向側の部屋１１０Ａ４、１１０Ａ５、及び１１０Ａ６に供給される合計の電力は８ＭＷである。

このように廊下１１０Ｃ１の両側の部屋１１０Ａ１、１１０Ａ２、及び１１０Ａ３と部屋１１０Ａ４、１１０Ａ５、及び１１０Ａ６とに供給される合計の電力を等しくすることにより、廊下１１０Ｃ１の両側における発熱量の平準化を図っている。なお、すべてのサーバ列１２０には、データセンタ１００の外部から電力を取り込んでＵＰＳ列１３０を介して電力が供給される。

また、部屋１１０Ｂ１及び１１０Ｂ２と廊下１１０Ｃ２は、電源ゾーン１１０Ｂに含まれている。電源ゾーン１１０Ｂは、複数のＵＰＳ列１３０を配置する部屋１１０Ｂ１及び１１０Ｂ２と、部屋１１０Ｂ１及び１１０Ｂ２の間に配置される廊下１１０Ｃ２とを有する。

廊下１１０Ｃ１及び１１０Ｃ２は、Ｙ軸に沿って延在しており、部屋１１０Ａ３、１１０Ａ４、１１０Ａ５、１１０Ｂ１、及び１１０Ｂ２の内部を見ることができるように窓が設けられている。このため、廊下１１０Ｃ１及び１１０Ｃ２から、ＬＥＤ(Light Emitting Diode)照明によって照らされた部屋１１０Ａ３、１１０Ａ４、１１０Ａ５、１１０Ｂ１、及び１１０Ｂ２の内部をショーケースのように見ることができる。

廊下１１０Ｃ１及び１１０Ｃ２は、平面視でＸ軸方向の幅の中心を通るＹ軸に平行な中心軸に対して線対称な形状を有する。

床１１１は、平面視における建物１１０の全体に設けられている。床１１１は、二重床構造になっており、底床の上に、メッシュ状のメッシュ床を設けた構成である。

側壁１１２は、床１１１上の空間を部屋１１０Ａ１〜１１０Ａ６、１１０Ｂ１、及び１１０Ｂ２と、廊下１１０Ｃ１及び１１０Ｃ２とに区切っている。また、側壁１１２は、サーバゾーン１１０Ａと電源ゾーン１１０Ｂとの間では、２枚設けられており、２枚の側壁１１２の間には空間がある。側壁１１２は、Ｚ軸方向において床１１１の底床から傾斜天井１１３まで延在している。

側壁１１２は、排気口１１２Ａを有する。排気口１１２Ａから回収される熱いエアは、データセンタ１００内で循環され、冷却装置１１４で冷却され、再びサーバゾーン１１０Ａ内の床下にコールドエアとして供給される。また、排気口１１２Ａから回収される熱いエアは、屋根上に設置された室外機を通して外部へ放出してもよい。

部屋１１０Ａ１、１１０Ａ２、１１０Ａ３では、排気口１１２Ａは、傾斜天井１１３が高くなる側（Ｘ軸正方向側）でＹ軸方向に延在する側壁１１２に傾斜天井１１３の真下に設けられている。部屋１１０Ａ４、１１０Ａ５、１１０Ａ６では、排気口１１２Ａは、傾斜天井１１３が高くなる側（Ｘ軸負方向側）でＹ軸方向に延在する側壁１１２に傾斜天井１１３の真下に設けられている。

また、部屋１１０Ｂ１では、排気口１１２Ａは、傾斜天井１１３が最も高くなるＸ軸正方向側の端部において、傾斜天井１１３の真下でＹ軸負方向側の側壁１１２に設けられている。なお、部屋１１０Ｂ１と部屋１１０Ａ２及び１１０Ａ３との境界の側壁１１２に、外気に接続される排気機構がある場合には、部屋１１０Ｂ１では、排気口１１２Ａは、傾斜天井１１３が最も高くなるＸ軸正方向側の端部において、傾斜天井１１３の真下でＹ軸正方向側の側壁１１２にも設けられていてもよい。

部屋１１０Ａ１〜１１０Ａ３の内部でＸ軸正方向側でＹ軸方向に延在する側壁１１２に設けられる排気口１１２Ａと、部屋１１０Ａ４〜１１０Ａ６の内部でＸ軸負方向側でＹ軸方向に延在する側壁１１２に設けられる排気口１１２Ａとは、廊下１１０Ｃ１に対して左右対称であり、それぞれの部屋の傾斜天井１１３の最も高いところに設けられている。

サーバ列１２０の熱を奪った熱いエアは、傾斜天井１１３の傾斜に沿って高い方に誘導されるため、傾斜天井１１３の最も高いところの側壁１１２に設けた排気口１１２Ａから熱いエアを回収するためである。

傾斜天井１１３は、側壁１１２の上端に接続されている。傾斜天井１１３は、建物１１０の屋根の下側に設けられている。ここでは屋根を省略する。傾斜天井１１３の高さは、廊下１１０Ｃ１及び１１０Ｃ２の上が最も高く、廊下１１０Ｃ１及び１１０Ｃ２よりもＸ軸正方向及びＸ軸負方向に行くに従って低くなっている。傾斜天井１１３の高さは、建物１１０のＸ軸正方向の端とＸ軸負方向の端とが最も低い。このため、建物１１０をＹ軸方向から側面視すると、傾斜天井１１３は、中央に向かって高くなっている。

冷却装置１１４は、外気を冷却するエアコンディショナとしての機能を有し、冷却したエアを吹き出す。

部屋１１０Ａ１〜１１０Ａ６を冷却する冷却装置１１４は、部屋１１０Ａ１及び１１０Ａ２と部屋１１０Ａ３との間の２枚の側壁１１２の間と、部屋１１０Ａ４及び１１０Ａ５と部屋１１０Ａ６との間の２枚の側壁１１２の間とに配置されている。冷却装置１１４は、Ｘ軸方向の両側から、二重構造の床１１１の底床とメッシュ床との間にＸ軸方向にエアを吹き出すように構成されている。図１では、サーバゾーン１１０Ａについてはメッシュ床を示すため、吹出口は見えていない。

また、部屋１１０Ｂ１及び１１０Ｂ２を冷却する冷却装置１１４は、部屋１１０Ｂ１及び１１０Ｂ２の内部で、Ｙ軸正方向側とＹ軸負方向側の側壁１１２に沿って配置されている。Ｙ軸正方向側の冷却装置１１４は、Ｙ軸負方向側にエアの吹出口１１４Ａを有し、Ｙ軸負方向側の冷却装置１１４は、Ｙ軸正方向側にエアの吹出口１１４Ａを有する。部屋１１０Ｂ１及び１１０Ｂ２の中の冷却装置１１４は、Ｙ軸方向にエアを吹き出す。

複数のサーバ列１２０は、部屋１１０Ａ１〜１１０Ａ６の内部に配列されている。各サーバ列１２０は、平面視でＸ軸方向に長く、Ｙ軸方向に短い島状の形状を有している。サーバ列１２０が平面視で島状の形状を有するのは、複数のラックサーバ１２１をＸ軸方向に並べて配置しているからである。ラックサーバ１２１は、ラック型の情報処理装置の一例である。

部屋１１０Ａ１〜１１０Ａ６の内部におけるサーバ列１２０同士のＹ軸方向の間隔は等しく、各サーバ列１２０のＸ軸方向の長さの中心は、部屋１１０Ａ１〜１１０Ａ６のＸ軸方向の長さの中心と一致する。サーバ列１２０の放熱と冷却を平準化するためである。

１つのサーバ列１２０に含まれるラックサーバ１２１の数は、一例として１０個〜２０個である。サーバ列１２０に含まれるラックサーバ１２１の数が１０個の場合は、Ｘ軸方向に１０個のラックサーバ１２１が隣接して配置される。また、１つのラックサーバの中では、一例として１０個〜２０個のサーバがラックに保持された状態で、Ｚ軸方向に重ねて配置されている。

なお、一例として、部屋１１０Ａ１、１１０Ａ２、１１０Ａ４、及び１１０Ａ５の中でＹ軸方向に配列されるサーバ列１２０の数は２０個〜３０個であり、部屋１１０Ａ３及び１１０Ａ６の中でＹ軸方向に配列されるサーバ列１２０の数は４０個〜６０個である。また、部屋１１０Ａ１〜１１０Ａ６の中でＸ軸方向に配列されるサーバ列１２０の数は、一例として１個であるが、複数個であってもよい。

複数のＵＰＳ列１３０は、部屋１１０Ｂ１及び１１０Ｂ２の内部に配列されている。各ＵＰＳ列１３０は、平面視でＹ軸方向に長く、Ｘ軸方向に短い島状の形状を有している。ＵＰＳ列１３０が平面視で島状の形状を有するのは、複数のＵＰＳ１３１をＹ軸方向に並べて配置しているからである。ＵＰＳ１３１は、発熱装置の一例であり、ＵＰＳ列１３０は、発熱装置列の一例である。

部屋１１０Ｂ１及び１１０Ｂ２の内部におけるＵＰＳ列１３０同士のＸ軸方向の間隔は等しく、各ＵＰＳ列１３０のＹ軸方向の長さの中心は、部屋１１０Ｂ１及び１１０Ｂ２のＹ軸方向の長さの中心と一致する。ＵＰＳ列１３０の放熱と冷却を平準化するためである。

１つのＵＰＳ列１３０に含まれるＵＰＳ１３１の数は、一例として１０個〜２０個である。ＵＰＳ列１３０に含まれるＵＰＳ１３１の数が１０個の場合は、Ｙ軸方向に１０個のＵＰＳ１３１が隣接して配置される。

なお、一例として、部屋１１０Ｂ１及び１１０Ｂ２の中でＸ軸方向に配列されるＵＰＳ列１３０の数は２０個〜３０個である。また、部屋１１０Ｂ１及び１１０Ｂ２の中でＹ軸方向に配列されるＵＰＳ列１３０の数は、一例として１個であるが、複数個であってもよい。

次に、ケーブルトレイ１４０について説明する。ケーブルトレイ１４０の位置は図２に示すが、図１ではケーブルトレイ１４０を省略してある。ここでは、図２に加えて図３を用いてケーブルトレイ１４０について説明する。図３は、建物１１０のうちのサーバゾーン１１０Ａを示す図である。

ケーブルトレイ１４０は、部屋１１０Ａ１〜１１０Ａ６に１個ずつ設けられている。ケーブルトレイ１４０は、部屋１１０Ａ１〜１１０Ａ６の各々において、傾斜天井１１３が最も低くなるＸ軸方向の端部において、Ｙ軸方向に沿って、傾斜天井１１３の下の空間に設けられている。

より具体的には、部屋１１０Ａ１〜１１０Ａ３では、ケーブルトレイ１４０は、傾斜天井１１３が最も低くなるＸ軸負方向側の端部において、Ｙ軸方向に沿って、傾斜天井１１３の下の空間に設けられている。また、部屋１１０Ａ４〜１１０Ａ６では、ケーブルトレイ１４０は、傾斜天井１１３が最も低くなるＸ軸正方向側の端部において、Ｙ軸方向に沿って、傾斜天井１１３の下の空間に設けられている。

ケーブルトレイ１４０は、サーバ列１２０に対して上側（Ｚ軸正方向側）から接続される。このような前提の下で、傾斜天井１１３が最も低い場所は、傾斜天井１１３の下側の空間において、サーバ列１２０から吹き上げられる熱いエアが最も貯まりにくい場所であるので、ケーブルトレイ１４０に保持されるケーブルの温度上昇を抑制するには好都合の場所だからである。

ケーブルトレイ１４０は、サーバ列１２０の各ラックサーバ１２１に接続されるケーブルを保持する。ケーブルには、光ファイバケーブル及び電力ケーブルが含まれる。また、ケーブルには、さらに、ＵＴＰ(Unshielded Twist Pair)ケーブルが含まれていてもよい。光ファイバケーブルとＵＴＰケーブルは、データ通信用のケーブルである。電力ケーブルは、各ラックサーバ１２１に電力を供給するケーブルである。ケーブルトレイ１４０の詳細については、以下で説明する。

なお、以下では、サーバゾーン１１０Ａでは、サーバ列１２０の中で複数のラックサーバ１２１が配列される方向（Ｘ軸方向）を列方向と称し、複数のサーバ列１２０が配列される方向（Ｙ軸方向）を行方向と称す。

次に、サーバゾーン１１０Ａの構成について説明する。部屋１１０Ａ１〜１１０Ａ６は、Ｙ軸方向から見ると、廊下１１０Ｃ１に対して左右対称である。換言すれば、部屋１１０Ａ１〜１１０Ａ６は、Ｙ軸方向から見ると、廊下１１０Ｃ１のＸ軸方向における中央をＺ軸方向に通る直線を対称軸として線対称である。部屋１１０Ａ１、１１０Ａ２は、第１の部屋の一例であり、この場合に部屋１１０Ａ６は、第２の部屋の一例である。また、部屋１１０Ａ３は、第１の部屋の一例であり、この場合に部屋１１０Ａ４、１１０Ａ５は、第２の部屋の一例である。

部屋１１０Ａ１と部屋１１０Ａ６とについては、側壁１１２、排気口１１２Ａ、傾斜天井１１３、冷却装置１１４、吹出口１１４Ａ、及び複数のサーバ列１２０は、Ｙ軸方向から見ると、廊下１１０Ｃ１に対して左右対称である。また、部屋１１０Ａ３と部屋１１０Ａ４とについては、側壁１１２、排気口１１２Ａ、傾斜天井１１３、冷却装置１１４、吹出口１１４Ａ、及び複数のサーバ列１２０は、Ｙ軸方向から見ると、廊下１１０Ｃ１に対して左右対称である。左右対称の意味は、部屋１１０Ａ１〜１１０Ａ６が左右対称であることと同様である。

以上のように、左右対称な配置にしているのは、サーバゾーン１１０Ａにおけるすべてのサーバ列１２０の冷却特性を平準化するためである。

また、部屋１１０Ａ１、１１０Ａ２、１１０Ａ４、及び１１０Ａ５の複数のサーバ列１２０の消費電力は２ＭＷであり、部屋１１０Ａ３及び１１０Ａ６の複数のサーバ列１２０の消費電力は４ＭＷであるため、複数のサーバ列１２０の消費電力は、廊下１１０Ｃ１に対して左右対象である。

このように、部屋１１０Ａ１〜１１０Ａ６に配置されるサーバ列１２０の消費電力を廊下１１０Ｃ１に対して左右対称にしているのは、サーバゾーン１１０Ａにおけるサーバ列１２０の放熱を均等化するためである。

データセンタ１００は、上述のような左右対称な構成を有するため、以下では、部屋１１０Ａ１に関する構成について説明する。

傾斜天井１１３は、部屋１１０Ａ１では、Ｘ軸負方向側からＸ軸正方向側に向かって高くなるように傾斜している。部屋１１０Ａ１では、Ｘ軸負方向側は第１側の一例であり、Ｘ軸正方向側は第２側の一例である。

サーバ列１２０は、図４に示すように、二重床構造の床１１１の上段のメッシュ床１１１Ｂの上に、スラブ１３２を介して配置されている。サーバ列１２０には、メッシュ床１１１Ｂのメッシュを通じてエアが下側から供給され、スラブ１３２の間を通ってサーバ列１２０の下面にエアが吹き付けるように構成されている。下面側からサーバ列１２０に吹き付けるエアは、サーバ列１２０の隙間等を通り抜け、サーバ列１２０の熱を奪い取り、サーバ列１２０の上側（Ｚ軸正方向側）から抜ける。

複数のサーバ列１２０は、Ｙ軸方向に配列されており、各サーバ列１２０は列状に配列される複数のラックサーバ１２１を含む。複数のサーバ列１２０の高さは、一例としてすべて等しい。

したがって、複数のサーバ列１２０の各々と、傾斜天井１１３とのクリアランスは、Ｘ軸負方向側からＸ軸正方向側に向かって大きくなっている。サーバ列１２０の熱を奪い取り、サーバ列１２０の下方から上方に吹き抜けるエアは、傾斜天井１１３の低い方から高い方に誘導される。このため、傾斜天井１１３の高い方に熱いエアが誘導される。すなわち、傾斜天井１１３の高い方に熱いエアが集められる。

このため、傾斜天井１１３の高い方において、サーバ列１２０と傾斜天井１１３とのクリアランスを大きくし、熱いエアを集められる空間を設けている。

また、Ｙ軸方向において隣り合う２個のサーバ列１２０同士の間隔は、すべて等しい。Ｙ軸方向における複数のサーバ列１２０の冷却効率を平準化するためである。

冷却装置１１４は、エア吹出装置の一例であり、複数のサーバ列１２０に対してＸ軸正方向側に配置され、吹出口１１４Ａを有する。冷却装置１１４は、吹出口１１４ＡからＸ軸方向にエアを吹き出す。冷却装置１１４は、Ｘ軸正方向側の２枚の側壁１１２の間にＹ軸方向に複数配置される。このため、冷却装置１１４は、部屋１１０Ａ１の外部に位置する。

冷却装置１１４は、室温よりも低い所定温度の冷却エアを吹き出す。冷却装置１１４は、図４に示すように、二重床構造の床１１１の底床１１１Ａと、メッシュ床１１１Ｂとの間に設けられる吹出口１１４Ａを有する。図４に示すように、吹出口１１４Ａと底床１１１Ａとの間には高低差が設けられる。高低差は、高さ方向の間隔であり、約１インチから数インチ程度である。

このように、吹出口１１４Ａを底床１１１Ａよりも高い位置に配置することにより、吹出口１１４Ａから噴射されるエアが、底床１１１Ａに吹き降りるようになり、より遠くまでエアを供給することができる。また、底床１１１Ａに水や埃が溜まった場合に、冷却装置１１４の内部への水や埃の浸入を抑制することができる。

吹出口１１４Ａは、サーバ列１２０のＸ軸正方向側に配置されており、Ｘ軸正方向側からエアを吹き出す。このため、隣り合うサーバ列１２０同士の間にエアが効率的に導入され、すべてのサーバ列１２０を効率的に冷却することができる。

また、吹出口１１４Ａの上端の床１１１の底床１１１Ａからの高さは、底床１１１Ａと傾斜天井１１３との高さの半分以下に設定されている。このため、サーバ列１２０の下側を中心にエアを吹き付けることができ、すべてのサーバ列１２０を効率的に冷却することができる。

また、排気口１１２Ａは、Ｘ軸方向において傾斜天井１１３が最も高くなる端部において、Ｙ軸方向に延在する側壁１１２の傾斜天井１１３の真下の位置に設けられている。傾斜天井１１３の真下とは、傾斜天井１１３よりも低い位置で、可能な限り高い位置をいう。

排気口１１２Ａを可能な限り高い位置に設けることにより、傾斜天井１１３の最も高い位置に誘導される熱いエアを排気口１１２Ａから効率的に回収するためである。

排気口１１２Ａを設置するには、側壁１１２の内部構造及び傾斜天井１１３の内部構造等による制約が生じる場合がある。このため、排気口１１２Ａの高さは、Ｘ軸負方向側における傾斜天井１１３の高さ以上であることが好ましい。排気口１１２Ａが傾斜天井１１３の最も低い部分よりも高い位置にあれば、熱いエアを排気口１１２Ａから効率的に回収できるからである。

また、この場合に、排気口１１２Ａの上端がＸ軸負方向側における傾斜天井１１３の高さ以上であればよい。排気口１１２Ａの上端が傾斜天井１１３の最も低い部分よりも高い位置にあれば、熱いエアを排気口１１２Ａから効率的に回収できるからである。

以上のように、傾斜天井１１３は、Ｘ軸負方向側からＸ軸正方向側に向かって高くなっているため、サーバ列１２０の下側（Ｚ軸負方向側）から上側（Ｚ軸正方向側）に抜ける際にサーバ列１２０を冷却し、熱くなったエアは、傾斜天井１１３の高い方に誘導される。

次に、ケーブルトレイ１４０の詳細について説明する。図３及び図４に示すように、ケーブルトレイ１４０は、傾斜天井１１３が最も低くなるＸ軸負方向の端部において、Ｙ軸方向に沿って、傾斜天井１１３の下の空間に設けられている。

傾斜天井１１３が最も低いところは、サーバ列１２０を冷却した熱いエアが貯まりにくい場所であり、ケーブルトレイ１４０に保持されるケーブルの温度上昇を抑制し易いからである。

ケーブルトレイ１４０は、傾斜天井１１３から吊り下げられており、側壁１１２とは接触していない。すなわち、ケーブルトレイ１４０は、宙吊りになっている。側壁１１２又は傾斜天井１１３に接触すると、熱いエアによって温度が上昇した側壁１１２又は傾斜天井１１３からの熱伝導で温度が上昇するおそれがある。このため、側壁１１２及び傾斜天井１１３よりも比熱の小さい空気中に宙吊りにすることによって、ケーブルの温度上昇を抑制している。

また、ケーブルトレイ１４０の高さは、複数のサーバ列１２０よりも高い。ケーブルトレイ１４０の下は、部屋１１０Ａ１内での作業員等の通路になる。サーバ列１２０よりも高いところに配置することにより、ケーブルトレイ１４０の下の通路の高さを十分に取ることができ、また、サーバ列１２０のメンテナンスのときにケーブルトレイ１４０が邪魔にならないようにしている。

また、ケーブルトレイ１４０を傾斜天井１１３が最も低く、熱いエアが貯まりにくい場所に配置することにより、メンテナンスを行う作業員が熱くないところで楽に作業を行うことができるようにしている。

また、ケーブルトレイ１４０は、サブトレイ１４１及び１４２を有する。サブトレイ１４１及び１４２は、一例として金属製であるが、樹脂製であってもよい。図４に示すように、サブトレイ１４１及び１４２は、高さが異なり、かつ、平面視で位置がずらされている。図４では、一例として、サブトレイ１４１よりもサブトレイ１４２が低い位置にあり、かつ、平面視でＸ軸方向にずらされている。サブトレイ１４１及び１４２は、ワイヤ１４３によって傾斜天井１１３から吊り下ろされている。サブトレイ１４１は、第１ケーブルトレイの一例であり、サブトレイ１４２は、第２ケーブルトレイの一例である。

また、サブトレイ１４１は電力ケーブル１４５Ａを保持し、サブトレイ１４２は光ファイバケーブル１４５Ｂを保持している。電力ケーブル１４５Ａは、第１ケーブルの一例であり、金属製ケーブルの外周を絶縁体で覆った電力ケーブルである。光ファイバケーブル１４５Ｂは、第２ケーブルの一例であり、光ファイバの外周部を保護層で覆った光ファイバケーブルである。

ケーブルトレイ１４０を２つのサブトレイ１４１及び１４２に分けたのは、電力ケーブル１４５Ａと、ネットワーク系の光ファイバケーブル１４５Ｂとを分けるためである。発熱量の違いやメンテナンス性を考慮してサブトレイ１４１及び１４２に分けたものである。

また、光ファイバケーブル１４５Ｂを保持するサブトレイ１４２よりも電力ケーブル１４５Ａを保持するサブトレイ１４１を高い位置に配置したのは、光ファイバケーブル１４５Ｂよりも発熱量の多い電力ケーブル１４５Ａを高い位置に配置することにより、電力ケーブル１４５Ａの発熱が光ファイバケーブル１４５Ｂに与える影響を軽減するためである。

なお、電力ケーブル１４５Ａ及び光ファイバケーブル１４５Ｂの色は互いに異なり、電力ケーブル１４５Ａ及び光ファイバケーブル１４５Ｂの色は、側壁１１２の色とも異なる。一例として、電力ケーブル１４５Ａは黄色であり、光ファイバケーブル１４５Ｂは白である。電力ケーブル１４５Ａ及び光ファイバケーブル１４５Ｂを色で識別可能にするとともに、側壁１１２とも色で識別可能にするためである。

図５は、サブトレイ１４１を示す図である。サブトレイ１４２は、サブトレイ１４１と同様の構成を有するため、ここではサブトレイ１４１について説明する。

図５に示すように、サブトレイ１４１は、ラダー部１４１Ａを有するラダー状のトレイである。ラダー部１４１Ａは、サブトレイ１４１の底部において、サブトレイ１４１の長手方向（Ｙ軸方向）に対する短手方向に渡されている棒状の部材である。また、サブトレイ１４１は、隣り合うラダー部１４１同士の間にメッシュ部１４１Ｂを有する。メッシュ部１４１Ｂは、パンチング等で形成された貫通孔によってメッシュ状になっている部分である。なお、サブトレイ１４１の底部は、ラダー部１４１を有さずにメッシュ部１４１Ｂのみであってもよく、メッシュ部１４１Ｂを有さずにラダー部１４１Ａのみであってもよい。

このようなラダー部１４１Ａ及びメッシュ部１４１Ｂを有するサブトレイ１４１を用いれば、電力ケーブル１４５Ａの放熱性が向上し、電力ケーブル１４５Ａの温度上昇を抑制できる。これは、サブトレイ１４２に保持される光ファイバケーブル１４５Ｂについても同様である。

したがって、上述のようなサブトレイ１４１及び１４２を有するケーブルトレイ１４０を用いることにより、電力ケーブル１４５Ａ及び光ファイバケーブル１４５Ｂの温度上昇を抑制できる。

図６は、ケーブルトレイ１４０からサーバ列１２０への電力ケーブル１４５Ａ及び光ファイバケーブル１４５Ｂの引き回しの構成を示す図である。電力ケーブル１４５Ａ及び光ファイバケーブル１４５Ｂは、それぞれ、サブトレイ１４１及び１４２からＸ軸正方向に向けて引き出されて、ラックサーバ１２１に接続される。換言すれば、電力ケーブル１４５Ａ及び光ファイバケーブル１４５Ｂは、サブトレイ１４１及び１４２から傾斜天井１１３が高い方向に向けて引き出されて、ラックサーバ１２１に接続される。

サーバ列１２０から傾斜天井１１３に向かって吹き上がる熱いエアは、傾斜天井１１３の低い方から高い方に移動するため、サブトレイ１４１及び１４２から引き出された電力ケーブル１４５Ａ及び光ファイバケーブル１４５Ｂが、サブトレイ１４１及び１４２に対して熱いエアの移動方向側に放熱する構成にするためである。

これにより、サブトレイ１４１及び１４２から引き出された電力ケーブル１４５Ａ及び光ファイバケーブル１４５Ｂの放熱がサブトレイ１４１及び１４２側に戻ることを抑制でき、電力ケーブル１４５Ａ及び光ファイバケーブル１４５Ｂの温度上昇を抑制できる。

図７は、メッシュ床１１１Ｂ上に配置されるサーバ列１２０とケーブルトレイ１４０の位置関係を示す平面図である。メッシュ床１１１Ｂは、サーバ列１２０の下に位置するメッシュ部１１１Ｂ１を有する。メッシュ部１１１Ｂ１は、メッシュ床１１１ＢをＺ軸方向に貫通するメッシュ状の通気孔である。

メッシュ床１１１Ｂは、メッシュ部１１１Ｂ１以外はＺ軸方向に貫通する通気孔を有しない。サーバ列１２０を効率的に冷却するためである。

ケーブルトレイ１４０のサブトレイ１４１及び１４２は、平面視でメッシュ部１１１Ｂ１と重複しない位置に配置されている。メッシュ部１１１Ｂ１からサーバ列１２０に吹き上げられるエアは、サーバ列１２０の中とサーバ列１２０のＸＺ平面方向及びＹＺ平面方向に延在する側面を通過し、熱いエアとなって傾斜天井１１３に向かって吹き上げられる。すなわち、平面視でメッシュ部１１１Ｂ１の上に位置する空間は、熱いエアが通る空間になる。

このような熱いエアが通る空間から、平面視でケーブルトレイ１４０をずらすことにより、熱いエアがケーブルトレイ１４０にあたるのを抑制し、電力ケーブル１４５Ａ及び光ファイバケーブル１４５Ｂの温度上昇を抑制できる。

以上のように、ケーブルトレイ１４０は、傾斜天井１１３の最も低い部位の下側の空間に配置されている。各部屋１１０Ａ１〜１１０Ａ６でサーバ列１２０を冷却した熱いエアは、傾斜天井１１３の低い方から高い方へと移動する。すなわち、ケーブルトレイ１４０は、各部屋１１０Ａ１〜１１０Ａ６で熱が貯まりにくい場所に配置されている。

したがって、電力ケーブル１４５Ａ及び光ファイバケーブル１４５Ｂの温度上昇を抑制できるデータセンタ１００を提供することができる。

また、排気口１１２Ａは、Ｘ軸方向において傾斜天井１１３が最も高くなる端部において、Ｙ軸方向に延在する側壁１１２の傾斜天井１１３の真下の位置に設けられている。このため、傾斜天井１１３の最も高い位置に誘導される熱いエアを排気口１１２Ａから効率的に回収することができる。

また、以上では、ケーブルトレイ１４０が２個のサブトレイ１４１及び１４２を有する形態について説明したが、ケーブルトレイ１４０が有するサブトレイの数は、１個でもよく、３個以上であってもよい。例えば、ケーブルトレイ１４０が３個のサブトレイを有する場合には、電力ケーブル１４５Ａ及び光ファイバケーブル１４５Ｂに加えてＵＴＰケーブルを保持する構成であってもよい。

以上、本発明の例示的な実施の形態のデータセンタについて説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。

尚、本国際出願は、２０１８年１１月６日に出願した米国特許出願１６／１８１，７４９に基づく優先権を主張するものであり、その全内容は本国際出願にここでの参照により援用されるものとする。

Claims (20)

1. 床と、
   前記床上の空間を部屋に仕切る側壁と、
   前記床上に行方向に配列される複数のサーバ列であって、各サーバ列は列状に配列される複数のサーバを含む、複数のサーバ列と、
   前記サーバ列の中で前記複数のサーバが列状に配列される列方向における第１側から第２側に向かって高さが高くなる傾斜天井と、
   前記列方向における前記第１側の前記傾斜天井の下の空間に設けられ、第１ケーブルを保持し、前記行方向に沿って延在する第１ケーブルトレイと、
   前記床に設けられ、エアが通る通気口と
   を含み、
   前記第１ケーブルトレイは、前記部屋の内部のうち、平面視で前記通気口とは重ならない位置に配置される、データセンタ。
2. 床と、
   前記床上の空間を部屋に仕切る側壁と、
   前記床上に行方向に配列される複数のサーバ列であって、各サーバ列は列状に配列される複数のサーバを含む、複数のサーバ列と、
   前記サーバ列の中で前記複数のサーバが列状に配列される列方向における第１側から第２側に向かって高さが高くなる傾斜天井と、
   前記列方向における前記第１側の前記傾斜天井の下の空間に設けられ、第１ケーブルを保持し、前記行方向に沿って延在する第１ケーブルトレイと、
   前記列方向における前記第１側において前記傾斜天井の下の空間に設けられ、第２ケーブルを保持する第２ケーブルトレイと
   を含み、
   前記第１ケーブルトレイと前記第２ケーブルトレイとは、高さ方向の位置が異なり、かつ、平面視で位置がずれている、データセンタ。
3. 前記第１ケーブルは電気系のケーブルであり、前記第２ケーブルはネットワーク系のケーブルである、請求項２記載のデータセンタ。
4. 前記第１ケーブル及び前記第２ケーブルの色は、互いに異なり、かつ、前記側壁の色とも異なる、請求項２又は３記載のデータセンタ。
5. 前記複数のサーバ列の各々と、前記傾斜天井とのクリアランスは、前記第１側から前記第２側に向かって大きくなる、請求項１乃至４のいずれか一項記載のデータセンタ。
6. 前記列方向における前記第２側において前記側壁に設けられ、前記部屋内のエアを排気する排気口をさらに含む、請求項１乃至４のいずれか一項記載のデータセンタ。
7. 前記排気口の高さは、前記第１側における前記傾斜天井の高さ以上である、請求項６記載のデータセンタ。
8. 前記排気口は、前記第２側において前記傾斜天井の真下に位置する、請求項６記載のデータセンタ。
9. 前記第１ケーブルトレイは、高さ方向において前記複数のサーバ列よりも高い位置に配置される、請求項１乃至８のいずれか一項記載のデータセンタ。
10. 前記第１ケーブルトレイは、ラダー状である、請求項１乃至９のいずれか一項記載のデータセンタ。
11. 前記複数のサーバ列と前記傾斜天井との間のクリアランスは、前記列方向において前記第２側よりも前記第１側の方が小さく、
    前記第１ケーブルトレイは、前記傾斜天井から吊り下げられている、請求項１乃至１０のいずれか一項記載のデータセンタ。
12. 前記第１ケーブルは、前記第１ケーブルトレイの前記第２側から前記複数のサーバ列のうちの少なくとも１つに向けて取り出される、請求項１乃至１１のいずれか一項記載のデータセンタ。
13. 前記第１ケーブルトレイは、前記側壁に接触していない、請求項１乃至１２のいずれか一項記載のデータセンタ。
14. 前記第１ケーブルトレイは、メッシュ型である、請求項１乃至１３のいずれか一項記載のデータセンタ。
15. 床と、
    前記床上の空間を第１の部屋に仕切る第１側壁と、
    前記床上に行方向に配列される複数の第１サーバ列であって、各第１サーバ列は列状に配列される複数の第１サーバを含む、複数の第１サーバ列と、
    前記第１サーバ列の中で前記複数の第１サーバが列状に配列される列方向における第１側から第２側に向かって高さが高くなる第１傾斜天井と、
    前記第１の部屋の内部で前記列方向における前記第１側の前記第１傾斜天井の下の空間に設けられ、第１ケーブルを保持し、前記行方向に沿って延在する第１ケーブルトレイと、
    前記床上の空間を第２の部屋に仕切る第２側壁と、
    前記床上に前記行方向に配列される複数の第２サーバ列であって、各第２サーバ列は列状に配列される複数の第２サーバを含む、複数の第２サーバ列と、
    前記列方向における前記第２側から前記第１側に向かって高さが高くなる第２傾斜天井と、
    前記第２の部屋の内部で前記列方向における前記第２側の前記第２傾斜天井の下の空間に設けられ、第２ケーブルを保持し、前記行方向に沿って延在する第２ケーブルトレイと、
    前記第１の部屋と前記第２の部屋との間に配置される廊下と、
    前記床に設けられ、エアが通る通気口と
    を含み、
    前記第１ケーブルトレイは、前記第１の部屋の内部のうち、平面視で前記通気口とは重ならない位置に配置され、前記第２ケーブルトレイは、前記第２の部屋の内部のうち、平面視で前記通気口とは重ならない位置に配置される、データセンタ。
16. 床と、
    前記床上の空間を第１の部屋に仕切る第１側壁と、
    前記床上に行方向に配列される複数の第１サーバ列であって、各第１サーバ列は列状に配列される複数の第１サーバを含む、複数の第１サーバ列と、
    前記第１サーバ列の中で前記複数の第１サーバが列状に配列される列方向における第１側から第２側に向かって高さが高くなる第１傾斜天井と、
    前記第１の部屋の内部で前記列方向における前記第１側の前記第１傾斜天井の下の空間に設けられ、第１ケーブルを保持し、前記行方向に沿って延在する第１ケーブルトレイと、
    前記床上の空間を第２の部屋に仕切る第２側壁と、
    前記床上に前記行方向に配列される複数の第２サーバ列であって、各第２サーバ列は列状に配列される複数の第２サーバを含む、複数の第２サーバ列と、
    前記列方向における前記第２側から前記第１側に向かって高さが高くなる第２傾斜天井と、
    前記第２の部屋の内部で前記列方向における前記第２側の前記第２傾斜天井の下の空間に設けられ、第２ケーブルを保持し、前記行方向に沿って延在する第２ケーブルトレイと、
    前記第１の部屋と前記第２の部屋との間に配置される廊下と、
    前記第１の部屋の内部で前記列方向における前記第１側において前記第１傾斜天井の下の空間に設けられ、第３ケーブルを保持する第３ケーブルトレイと、
    前記第２の部屋の内部で前記列方向における前記第２側において前記第２傾斜天井の下の空間に設けられ、第４ケーブルを保持する第４ケーブルトレイと
    を含み、
    前記第１ケーブルトレイと前記第３ケーブルトレイとは、高さ方向の位置が異なり、かつ、平面視で位置がずれており、
    前記第２ケーブルトレイと前記第４ケーブルトレイとは、高さ方向の位置が異なり、かつ、平面視で位置がずれている、データセンタ。
17. 前記第１ケーブル及び前記第２ケーブルは電気系のケーブルであり、前記第３ケーブル及び前記第４ケーブルはネットワーク系のケーブルである、請求項１６記載のデータセンタ。
18. 前記第１傾斜天井と前記第２傾斜天井は、前記行方向からの側面視において、前記廊下に対して左右対称であり、
    前記複数の第１サーバ列と前記複数の第２サーバ列とは、平面視において前記廊下に対して左右対称であるとともに、前記行方向からの側面視において、前記廊下に対して左右対称であり、
    前記第１ケーブルトレイと前記第２ケーブルトレイとは、前記行方向からの側面視において、前記廊下に対して左右対称である、請求項１５乃至１７のいずれか一項記載のデータセンタ。
19. 前記列方向における前記第２側において前記第１側壁に設けられ、前記第１の部屋内のエアを排気する第１排気口と、
    前記列方向における前記第１側において前記第２側壁に設けられ、前記第２の部屋内のエアを排気する第２排気口と
    をさらに含む、請求項１５乃至１８のいずれか一項記載のデータセンタ。
20. 前記第１傾斜天井と前記第２傾斜天井は、前記行方向からの側面視において、前記廊下に対して左右対称であり、
    前記複数の第１サーバ列と前記複数の第２サーバ列とは、平面視において前記廊下に対して左右対称であるとともに、前記行方向からの側面視において、前記廊下に対して左右対称であり、
    前記第１ケーブルトレイと前記第２ケーブルトレイとは、前記行方向からの側面視において、前記廊下に対して左右対称であり、
    前記第１排気口と前記第２排気口とは、前記行方向からの側面視において、前記廊下に対して左右対称である、請求項１９記載のデータセンタ。

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