特許第6859889号(P6859889)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6859889
(24)【登録日】2021年3月30日
(45)【発行日】2021年4月14日
(54)【発明の名称】サーバシステム及びサーバルーム
(51)【国際特許分類】
   G06F 1/20 20060101AFI20210405BHJP
   H05K 7/20 20060101ALI20210405BHJP
【FI】
   G06F1/20 C
   G06F1/20 B
   H05K7/20 U
【請求項の数】8
【全頁数】9
(21)【出願番号】特願2017-148177(P2017-148177)
(22)【出願日】2017年7月31日
(65)【公開番号】特開2019-28781(P2019-28781A)
(43)【公開日】2019年2月21日
【審査請求日】2020年6月5日
(73)【特許権者】
【識別番号】000004237
【氏名又は名称】日本電気株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100106909
【弁理士】
【氏名又は名称】棚井 澄雄
(74)【代理人】
【識別番号】100134544
【弁理士】
【氏名又は名称】森 隆一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100162868
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 英輔
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 敦男
(72)【発明者】
【氏名】藤原 匡
(72)【発明者】
【氏名】高木 賢一
(72)【発明者】
【氏名】渡邊 哲也
【審査官】 松浦 かおり
(56)【参考文献】
【文献】 米国特許第9537291(US,B1)
【文献】 特開2013−105874(JP,A)
【文献】 特開2016−200875(JP,A)
【文献】 特開2010−72697(JP,A)
【文献】 特開2011−27400(JP,A)
【文献】 特開2009−36490(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G06F 1/00
G06F 1/20
H05K 7/18−7/20
(57)【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
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。
【背景技術】
【0002】
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。
【0003】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2010−134633号公報
【特許文献2】特開2013−105874号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
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。
【0006】
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。
【0007】
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。
【課題を解決するための手段】
【0008】
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。
【発明の効果】
【0009】
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。
【図面の簡単な説明】
【0010】
図1】本発明に係るサーバシステムを示す斜視図である。
図2】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。
図3】第1実施形態に係るサーバシステムの平面図である。
図4】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。
図5】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。
【発明を実施するための形態】
【0011】
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。
【0012】
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。
【0013】
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。
【0014】
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。
【0015】
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。
【0016】
(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。
【0017】
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。
【0018】
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。
【0019】
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。
【0020】
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。
【0021】
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。
【0022】
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。
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
(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。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
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。
【産業上の利用可能性】
【0030】
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。
【符号の説明】
【0031】
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
図1
図2
図3
図4
図5