特表 2025-501001 データセンター

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2025-01-15

(54)【発明の名称】データセンター

(51)【国際特許分類】

   G06F 1/20 20060101AFI20250107BHJP

   H05K 7/20 20060101ALI20250107BHJP

【ＦＩ】

G06F1/20 C

G06F1/20 A

G06F1/20 B

H05K7/20 H

H05K7/20 M

H05K7/20 U

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024539663

(86)(22)【出願日】2022-12-14

(85)【翻訳文提出日】2024-06-28

(86)【国際出願番号】 CN2022139017

(87)【国際公開番号】W WO2023125009

(87)【国際公開日】2023-07-06

(31)【優先権主張番号】202111658727.5

(32)【優先日】2021-12-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】520476341

【氏名又は名称】北京字節跳動網絡技術有限公司

【氏名又は名称原語表記】Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｂｙｔｅｄａｎｃｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．

【住所又は居所原語表記】Ｒｏｏｍ Ｂ－００３５， ２／Ｆ， Ｎｏ．３ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ， Ｎｏ．３０， Ｓｈｉｘｉｎｇ Ｒｏａｄ， Ｓｈｉｊｉｎｇｓｈａｎ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００４１ Ｃｈｉｎａ

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100229448

【弁理士】

【氏名又は名称】中槇 利明

(72)【発明者】

【氏名】ジン，タンボ

(72)【発明者】

【氏名】ワン，ジエン

【テーマコード（参考）】

5E322

【Ｆターム（参考）】

5E322AA10

5E322BB03

5E322DA01

5E322DA04

5E322EA05

5E322EA11

(57)【要約】

本開示は、データセンターに関する。ＩＴデバイスコンテナと、空冷装置コンテナとを備え、ＩＴデバイスコンテナ内にサーバラックが設けられ、ＩＴデバイスコンテナは、ＩＴ冷却液流入ポートと、ＩＴ冷却液排出ポートと、ＩＴ吸気ポートと、ＩＴ排気ポートとを有し、ＩＴデバイスコンテナ内にＩＴ冷却液流入ポートとサーバラックの冷却液入口を接続する冷却入液管路、ＩＴ冷却液排出ポートとサーバラックの冷却液出口とを接続する冷却出液管路、及びＩＴ排気ポートとサーバラックとを接続する排気口のダクトが予め設けられ、ＩＴ吸気ポートが、ＩＴデバイスコンテナの内部に連通する。空冷装置コンテナ内に空冷装置が設けられ、空冷装置コンテナは、空冷吸気ポートと空冷排気ポートとを有し、空冷吸気ポートがＩＴ排気ポートと突き合わせ、空冷排気ポートがＩＴ吸気ポートと突き合わせ、空冷装置は、空冷排気ポートから流出する風の温度が空冷吸気ポートから流入する風の温度よりも低くなる。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＩＴデバイスコンテナと空冷装置コンテナとを備え、
前記ＩＴデバイスコンテナ（内にサーバラックが設けられ、前記ＩＴデバイスコンテナは、ＩＴ冷却液流入ポートと、ＩＴ冷却液排出ポートと、ＩＴ吸気ポートと、ＩＴ排気ポートとを有し、前記ＩＴデバイスコンテナ内に前記ＩＴ冷却液流入ポートと前記サーバラックの冷却液入口とを接続する冷却入液管路、前記ＩＴ冷却液排出ポートと前記サーバラックの冷却液出口とを接続する冷却出液管路、及び前記ＩＴ排気ポートと前記サーバラックの排気口とを接続するダクトが予め設けられ、前記ＩＴ吸気ポートが、前記ＩＴデバイスコンテナの内部と連通し、
前記空冷装置コンテナ内に空冷装置が設けられ、前記空冷装置コンテナは、空冷吸気ポートと空冷排気ポートとを有し、前記空冷吸気ポートが前記ＩＴ排気ポートと突き合わせ、前記空冷排気ポートが前記ＩＴ吸気ポートと突き合わせ、前記空冷装置は、前記空冷排気ポートから流出する風の温度が前記空冷吸気ポートから流入する風の温度よりも低くなるように、前記空冷吸気ポートから流入する風を冷却するために用いられる、
データセンター。

【請求項2】

前記空冷装置は、気液熱交換器とファンとを備え、前記空冷装置コンテナは、空冷式冷却液流入ポートと空冷式冷却液排出ポートとを有し、前記空冷装置コンテナ内に前記空冷式冷却液流入ポートと前記気液熱交換器の冷却液入口とを接続する熱交換入液管路、及び前記空冷式冷却液排出ポート（と前記気液熱交換器の冷却液出口とを接続する熱交換出液管路が予め設けられ、前記ファンは、前記空冷吸気ポートから流入する風が前記気液熱交換器を流れてから、前記空冷排気ポートから流出するために用いられる、請求項１に記載のデータセンター。

【請求項3】

当該データセンターは、放熱機器コンテナを更に備え、前記放熱機器コンテナ内に放熱機器が設けられ、前記放熱機器コンテナは、放熱冷却液流入ポート（３２）と放熱冷却液排出ポートとを有し、前記放熱機器コンテナ内に前記放熱機器と前記放熱冷却液流入ポート及び放熱冷却液排出ポートとを接続する放熱管路が予め設けられ、
前記放熱冷却液流入ポートが、前記ＩＴ冷却液排出ポート及び前記空冷式冷却液排出ポートに接続され、前記放熱冷却液排出ポートが、前記ＩＴ冷却液流入ポート及び前記空冷式冷却液流入ポートに接続され、前記放熱機器は、前記放熱冷却液排出ポートから流出する冷却液の温度が前記放熱冷却液流入ポートから流入する冷却液の温度よりも低くすることができる、
請求項２に記載のデータセンター。

【請求項4】

前記放熱機器は、冷却塔及び／又は第１空気調和装置を備える、請求項３に記載のデータセンター。

【請求項5】

前記放熱機器は、冷却塔を備え、前記冷却塔が開放型冷却塔であり、
当該データセンターは、水利設備コンテナを更に備え、前記水利設備コンテナ内に第１液液熱交換器、第１ポンプ及び第２ポンプが設けられ、前記水利設備コンテナは、第１水利冷却液流入ポートと、第２水利冷却液流入ポートと、第１水利冷却液排出ポートと、第２水利冷却液排出ポートとを有し、前記水利設備コンテナ内に前記第１液液熱交換器の第１冷却液入口と前記第１水利冷却液流入ポートとを接続する第１管路、前記第１液液熱交換器の第１冷却液出口と前記第１水利冷却液排出ポートとを接続する第２管路、前記第１液液熱交換器の第２冷却液入口と前記第２水利冷却液流入ポートとを接続する第３管路、及び、前記第１液液熱交換器の第２冷却液出口と前記第２水利冷却液排出ポートとを接続する第４管路が予め設けられ、
前記第１水利冷却液流入ポートが前記放熱冷却液排出ポートに接続され、前記第１水利冷却液排出ポートが前記放熱冷却液流入ポートに接続され、前記第２水利冷却液流入ポートが前記ＩＴ冷却液排出ポート及び前記空冷式冷却液排出ポートと突き合わせ、前記第２水利冷却液排出ポートが前記ＩＴ冷却液流入ポート及び前記空冷式冷却液流入ポートと突き合わせ、
前記第１ポンプは、前記第１管路及び／又は前記第２管路に設けられ、前記第２ポンプは、前記第３管路及び／又は前記第４管路に設けられている、
請求項４に記載のデータセンター。

【請求項6】

前記放熱機器は、冷却塔を備え、前記冷却塔が密閉式冷却塔であり、
当該データセンターは、水利設備コンテナを更に備え、前記水利設備コンテナ内にポンプが設けられ、前記水利設備コンテナは、水利冷却液流入ポートと水利冷却液排出ポートとを有し、前記水利設備コンテナ内に前記ポンプと前記水利冷却液流入ポート及び水利冷却液排出ポートとを接続する第５管路が予め設けられ、
前記水利冷却液流入ポートが前記放熱冷却液排出ポートに接続され、前記水利冷却液排出ポートが前記ＩＴ冷却液流入ポート及び前記空冷式冷却液流入ポートと突き合わせる、
請求項４に記載のデータセンター。

【請求項7】

ＩＴデバイスコンテナ内に冷熱分配ユニットが更に設けられ、前記冷熱分配ユニットは、第２液液熱交換器を備え、前記冷却入液管路は、第１副冷却入液管路及び第２副冷却入液管路を含み、前記冷却出液管路は、第１副冷却出液管路及び第２副冷却出液管路を含み、前記第１副冷却入液管路が、前記ＩＴ冷却液流入ポートと前記第２液液熱交換器の第１冷却液入口を接続し、前記第２副冷却入液管路が、前記第２液液熱交換器の第１冷却液出口と前記サーバラックの冷却液入口を接続し、前記第１副冷却出液管路が、前記ＩＴ冷却液排出ポートと前記第２液液熱交換器の第２冷却液出口を接続し、前記第２副冷却出液管路が、前記第２液液熱交換器の第２冷却液入口と前記サーバラックの冷却液出口とを接続する、請求項１に記載のデータセンター。

【請求項8】

前記ＩＴデバイスコンテナは、排煙口を更に有する、請求項１に記載のデータセンター。

【請求項9】

前記ＩＴデバイスコンテナ内に配電キャビネットが設けられ、前記ＩＴデバイスコンテナ（は、ＩＴ電気入力接続口を有し、前記ＩＴデバイスコンテナ内に、前記ＩＴ電気入力接続口と前記配電キャビネットとを接続する第１ケーブルが予め設けられ、
当該データセンターは、配電設備コンテナ及び変電設備コンテナを更に備え、前記配電設備コンテナ内に配電設備が設けられ、前記配電設備コンテナは、第１配電入力接続口と配電出力接続口とを有し、前記配電設備コンテナ内に前記配電設備と前記第１配電入力接続口及び配電出力接続口とを接続する第２ケーブルが予め設けられ、前記変電設備コンテナ内に変電設備が設けられ、前記変電設備コンテナは、変電入力接続口及び変電出力接続口を有し、前記変電設備コンテナ内に前記変電設備と前記変電入力接続口及び変電出力接続口とを接続する第３ケーブルが予め設けられ、
前記第１配電入力接続口は、ユーティリティグリッドに接続するためのものであり、前記配電出力接続口が前記変電入力接続口に接続され、前記変電出力接続口が前記ＩＴ電気入力接続口に接続される、
請求項１～８の何れか１項に記載のデータセンター。

【請求項10】

当該データセンターは、電力予備装置コンテナを更に備え、前記電力予備装置コンテナ内に発電機が設けられ、前記電力予備装置コンテナは、電力予備出力接続口を有し、前記電力予備装置コンテナ内に前記発電機と前記電力予備出力接続口とを接続する第４ケーブルが予め設けられ、
前記配電設備コンテナは、第２配電入力接続口を有し、前記第２ケーブルは、前記第２配電入力接続口と前記配電設備とを接続し、前記電力予備出力接続口は、前記第２配電入力接続口に接続される、
請求項９に記載のデータセンター。

【請求項11】

当該データセンターは、ネットワーク装置コンテナを更に備え、前記ネットワーク装置コンテナ内にネットワークキャビネット、アレイ配電キャビネット、及び第２空気調和装置が設けられ、前記ネットワーク装置コンテナは、ネットワーク電気入力接続口を有し、前記ネットワーク装置コンテナ内に、前記アレイ配電キャビネットと前記ネットワークキャビネット、前記第２空気調和装置及び前記ネットワーク電気入力接続口とを接続する第５ケーブルが予め設けられ、前記ネットワーク電気入力接続口が、前記変電出力接続口に接続される、請求項９に記載のデータセンター。

【請求項12】

当該データセンターは、管理・補助設備コンテナを更に備え、前記管理・補助設備コンテナ内に、消防設備、弱電室、中央制御室及び事務室のうちの少なくとも１つが設けられている、請求項１～８の何れか１項に記載のデータセンター。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願の参照）
本願は、２０２１年１２月３０日に出願された出願番号が２０２１１１６５８７２７．５であり、出願名称が「データセンター」である中国特許出願に基づく優先権を主張し、当該出願に記載されたすべての記載コンテンツが援用により本願に組み込まれている。

【0002】

（技術分野）
本開示は、データセンター技術分野に関しており、特にデータセンターに関する。

【背景技術】

【0003】

クラウドコンピューティング、ビッグデータ、モノのインターネット及び人工的知能の繁盛に伴い、大規模なデータセンターに対するニーズは、日増しに高まっており、データセンターの規模も拡大している。データセンターには、通常、サーバ、ネットワーク設備、冷却システム、給配電システムなどが含まれる。データセンターの構築過程では、施工が複雑で時間が掛かり、コストが高騰するという問題点があり、施工期間が長く、施工過程で輸送設備、鉄鋼、コンクリートなどの建築資材を長時間使用することも、データセンターの構築に伴う二酸化炭素排出量の増加を招き、データセンターの構築に伴う二酸化炭素排出量の削減に不利である。

【発明の概要】

【0004】

本開示の目的は、従来の技術に存在する技術問題を解決するデータセンターを提供する。

【0005】

上記の目的を実現するために、本開示は、ＩＴデバイスコンテナと空冷装置コンテナを備え、
前記ＩＴデバイスコンテナ内にサーバラックが設けられ、前記ＩＴデバイスコンテナは、ＩＴ冷却液流入ポートと、ＩＴ冷却液排出ポートと、ＩＴ吸気ポートと、ＩＴ排気ポートとを有し、前記ＩＴデバイスコンテナ内に前記ＩＴ冷却液流入ポートと前記サーバラックの冷却液入口とを接続する冷却入液管路、前記ＩＴ冷却液排出ポートと前記サーバラックの冷却液出口とを接続する冷却出液管路、及び前記ＩＴ排気ポートと前記サーバラックの排気口とを接続するダクトが予め設けられ、前記ＩＴ吸気ポートが、前記ＩＴデバイスコンテナの内部と連通し、
前記空冷装置コンテナ内に空冷装置が設けられ、前記空冷装置コンテナは、空冷吸気ポートと空冷排気ポートとを有し、前記空冷吸気ポートが前記ＩＴ排気ポートと突き合わせ、前記空冷排気ポートが前記ＩＴ吸気ポートと突き合わせ、前記空冷装置は、前記空冷排気ポートから流出する風の温度が前記空冷吸気ポートから流入する風の温度よりも低くなるように、前記空冷吸気ポートから流入する風を冷却するために用いられるデータセンターを提供する。

【0006】

好ましくは、前記空冷装置は気液熱交換器とファンを備え、前記空冷装置コンテナは、空冷式冷却液流入ポートと空冷式冷却液排出ポートとを有し、前記空冷装置コンテナ内に前記空冷式冷却液流入ポートと前記気液熱交換器の冷却液入口とを接続する熱交換入液管路、及び前記空冷式冷却液排出ポートと前記気液熱交換器の冷却液出口とを接続する熱交換出液管路が予め設けられ、前記ファンは、前記空冷吸気ポートから流入する風が前記気液熱交換器を流れてから、前記空冷排気ポートから流出するために用いられる。

【0007】

好ましくは、前記データセンターは放熱機器コンテナを更に備え、前記放熱機器コンテナ内に放熱機器が設けられ、前記放熱機器コンテナは、放熱冷却液流入ポートと放熱冷却液排出ポートとを有し、前記放熱機器コンテナ内に前記放熱機器と前記放熱冷却液流入ポート及び放熱冷却液排出ポートとを接続する放熱管路が予め設けられ、
前記放熱冷却液流入ポートが、前記ＩＴ冷却液排出ポート及び前記空冷式冷却液排出ポートに接続され、前記放熱冷却液排出ポートが、前記ＩＴ冷却液流入ポート及び前記空冷式冷却液流入ポートに接続され、前記放熱機器は、前記放熱冷却液排出ポートから流出する冷却液の温度が前記放熱冷却液流入ポートから流入する冷却液の温度よりも低くすることができる。

【0008】

好ましくは、前記放熱機器は、冷却塔及び／又は第１空気調和装置を備える。

【0009】

好ましくは、前記放熱機器は冷却塔を備え、前記冷却塔が開放型冷却塔であり、
前記データセンターは、水利設備コンテナを更に備え、前記水利設備コンテナ内に第１液液熱交換器、第１ポンプ及び第２ポンプが設けられ、前記水利設備コンテナは、第１水利冷却液流入ポートと、第２水利冷却液流入ポートと、第１水利冷却液排出ポートと、第２水利冷却液排出ポートとを有し、前記水利設備コンテナ内に前記第１液液熱交換器の第１冷却液入口と前記第１水利冷却液流入ポートとを接続する第１管路、前記第１液液熱交換器の第１冷却液出口と前記第１水利冷却液排出ポートとを接続する第２管路、前記第１液液熱交換器の第２冷却液入口と前記第２水利冷却液流入ポートとを接続する第３管路、及び、前記第１液液熱交換器の第２冷却液出口と前記第２水利冷却液排出ポートとを接続する第４管路が予め設けられ、
前記第１水利冷却液流入ポートが前記放熱冷却液排出ポートに接続され、前記第１水利冷却液排出ポートが前記放熱冷却液流入ポートに接続され、前記第２水利冷却液流入ポートが前記ＩＴ冷却液排出ポート及び前記空冷式冷却液排出ポートと突き合わせ、前記第２水利冷却液排出ポートが前記ＩＴ冷却液流入ポート及び前記空冷式冷却液流入ポートと突き合わせ、
前記第１ポンプは、前記第１管路及び／又は前記第２管路に設けられ、前記第２ポンプは、前記第３管路及び／又は前記第４管路設けられている。

【0010】

好ましくは、前記放熱機器は冷却塔を備え、前記冷却塔が密閉式冷却塔であり、
前記データセンターは、水利設備コンテナを更に備え、前記水利設備コンテナ内にポンプが設けられ、前記水利設備コンテナは、水利冷却液流入ポートと水利冷却液排出ポートとを有し、前記水利設備コンテナ内に前記ポンプと前記水利冷却液流入ポート及び水利冷却液排出ポートとを接続する第５管路が予め設けられ、
前記水利冷却液流入ポートが前記放熱冷却液排出ポートに接続され、前記水利冷却液排出ポートが前記ＩＴ冷却液流入ポート及び前記空冷式冷却液流入ポートと突き合わせる。

【0011】

好ましくは、ＩＴデバイスコンテナ内に冷熱分配ユニットが更に設けられ、前記冷熱分配ユニットは、第２液液熱交換器を備え、前記冷却入液管路は、第１副冷却入液管路及び第２副冷却入液管路を含み、前記冷却出液管路は、第１副冷却出液管路及び第２副冷却出液管路を含み、前記第１副冷却入液管路が、前記ＩＴ冷却液流入ポートと前記第２液液熱交換器の第１冷却液入口を接続し、前記第２副冷却入液管路が、前記第２液液熱交換器の第１冷却液出口と前記サーバラックの冷却液入口を接続し、前記第１副冷却出液管路が、前記ＩＴ冷却液排出ポートと前記第２液液熱交換器の第２冷却液出口を接続し、前記第２副冷却出液管路が、前記第２液液熱交換器の第２冷却液入口と前記サーバラックの冷却液出口とを接続する。

【0012】

好ましくは、前記ＩＴデバイスコンテナは、排煙口を更に有する。

【0013】

好ましくは、前記ＩＴデバイスコンテナ内に配電キャビネットが設けられ、前記ＩＴデバイスコンテナは、ＩＴ電気入力接続口を有し、前記ＩＴデバイスコンテナ内に、前記ＩＴ電気入力接続口と前記配電キャビネットとを接続する第１ケーブルが予め設けられ、
前記データセンターは、配電設備コンテナ及び変電設備コンテナを更に備え、前記配電設備コンテナ内に配電設備が設けられ、前記配電設備コンテナは、第１配電入力接続口と配電出力接続口とを有し、前記配電設備コンテナ内に前記配電設備と前記第１配電入力接続口及び配電出力接続口とを接続する第２ケーブルが予め設けられ、前記変電設備コンテナ内に変電設備が設けられ、前記変電設備コンテナは、変電入力接続口及び変電出力接続口を有し、前記変電設備コンテナ内に前記変電設備と前記変電入力接続口及び変電出力接続口とを接続する第３ケーブルが予め設けられ、
前記第１配電入力接続口は、ユーティリティグリッドに接続するためのものであり、前記配電出力接続口が前記変電入力接続口に接続され、前記変電出力接続口が前記ＩＴ電気入力接続口に接続されている。

【0014】

好ましくは、前記データセンターは、電力予備装置コンテナを更に備え、前記電力予備装置コンテナ内に発電機が設けられ、前記電力予備装置コンテナは電力予備出力接続口を有し、前記電力予備装置コンテナ内に前記発電機と前記電力予備出力接続口とを接続する第４ケーブルが予め設けられ、
前記配電設備コンテナは、第２配電入力接続口を有し、前記第２ケーブルは、前記第２配電入力接続口と前記配電設備とを接続し、前記電力予備出力接続口は、前記第２配電入力接続口に接続されている。

【0015】

好ましくは、前記データセンターは、ネットワーク装置コンテナを更に備え、前記ネットワーク装置コンテナ内にネットワークキャビネット、アレイ配電キャビネット、及び第２空気調和装置が設けられ、前記ネットワーク装置コンテナは、ネットワーク電気入力接続口を有し、前記ネットワーク装置コンテナ内に、前記アレイ配電キャビネットと前記ネットワークキャビネット、前記第２空気調和装置及び前記ネットワーク電気入力接続口とを接続する第５ケーブルが予め設けられ、前記ネットワーク電気入力接続口が、前記変電出力接続口に接続されている。

【0016】

好ましくは、前記データセンターは、管理・補助設備コンテナを更に備え、前記管理・補助設備コンテナ内に、消防設備、弱電室、中央制御室及び事務室のうちの少なくとも１つが設けられている。

【0017】

上記の技術手段により、データセンターを構築する前に、ＩＴデバイスコンテナと空冷装置コンテナを予め工場でプレハブ化することができる。つまり、サーバラックを、ＩＴデバイスコンテナに集積し、空冷装置を空冷装置コンテナ内に集積する。データセンターを構築する際に、上記の予め設けられたＩＴデバイスコンテナと空冷装置コンテナを指定の施工場所に直接輸送し、空冷装置コンテナの外付けの空冷吸気ポートとＩＴデバイスコンテナの外付けのＩＴ排気ポートとを接続し、空冷装置コンテナの外付けの空冷排気ポートとＩＴデバイスコンテナの外付けのＩＴ吸気ポートとを接続し、ＩＴ冷却液流入ポート及びＩＴ冷却液排出ポートと対応する冷却液供給機器とを接続することができ、ＩＴデバイスコンテナと空冷装置コンテナの実装を実現できるため、データセンターの迅速かつ効率的な展開と引き渡しが可能となり、構築期間の短縮とデータセンターの構築に伴う二酸化炭素排出量の削減を実現できる。

【0018】

また、従来の技術では、通常、データセンターのサーバルームにサーバラック及び空冷装置（例えば、空調冷却装置）が配置され、空冷装置によってサーバラックに送風することで冷却を実現する。しかし、サーバラックと空冷装置が同一の空間内に配置される場合、空冷装置は、サーバラックの設置スペースを占有するため、サーバラックの設置密度を低下させて、サーバラックの設置台数の減少に繋がる。そして、空冷装置によるサーバラックの冷却効果限界があり、ーバラックの設置密度が高くなり、台数が増加すると、空冷装置によるサーバラックの冷却が効果的に行われなくなり、この時、空冷装置の消費電力を増加させたり、空冷装置の台数を増加させたりする必要が生じ、ＰＵＥ（Ｐｏｗｅｒ Ｕｓａｇｅ Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ、電源使用効率）の上昇に繋がる。

【0019】

本開示では、先ず、空冷装置とサーバラックがそれぞれ異なるコンテナ内に配置される、つまり、空冷装置とサーバラックは、同一のコンテナ内に集積しないため、空冷装置がサーバラックの設置スペースを占有することを回避でき、ＩＴデバイスコンテナ内に、サーバラックをより多く配置し、サーバラックの高密度配置を実現することができる。

【0020】

次いで、ＩＴデバイスコンテナは、ＩＴ吸気ポート及びＩＴ排気ポートだけでなく、ＩＴ冷却液流入ポート及びＩＴ冷却液排出ポートも有するため、ＩＴデバイスコンテナ内のサーバラックを冷却して放熱する過程において、サーバラックの液冷と空冷を同時に実現することができる。

【0021】

具体的には、低温の冷却液は、ＩＴ冷却液流入ポートから冷却入液管路内に入り、該冷却入液管路を介して、サーバラックに入る。サーバラック内のサーバと熱交換した後、冷却液は、サーバラックの冷却液出口から冷却出液管路内に流入し、ＩＴ冷却液排出ポートを介して流出して、サーバで発生した熱をＩＴデバイスコンテナの外部に運び出す。冷却液によってサーバの液冷を実現すると同時に、空冷装置コンテナ内の空冷装置が作動し、空冷装置コンテナの空冷排気ポートからＩＴデバイスコンテナのＩＴ吸気ポートを介してＩＴデバイスコンテナ内に冷風が流れる。冷風は、サーバラックを通ると、サーバラックと熱交換して熱風になり、熱風は、ダクトに入り、ＩＴ排気ポート及び空冷吸気ポートを順に通過して、空冷装置コンテナ内に還流する。空冷装置コンテナ内に還流した熱風は、空冷装置によって冷却され、低温の冷風となって、再びサーバラックに吹き付けて、サーバの空冷を実現する。このように、上記の空冷及び液冷の両方によるサーバラックの冷却放熱は、より高い冷却効率及びより良好な冷却効果を有し、ＩＴデバイスコンテナ内に、より多くのサーバラックを配置することができる、つまり、ＩＴデバイスコンテナ内に高密度のサーバラックを配置することができる。

【0022】

本開示の他の特徴及び利点は、以下の具体的な実施形態についての部分において詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0023】

添付図面は、本開示の更なる理解を提供するために使用され、本明細書の一部を構成するものである。本開示を説明するために以下の具体的な実施形態と併せて使用されるが、本開示の限定を構成するものではない。

【0024】

【図1】本開示の例示的実施形態に係るデータセンターのＩＴデバイスコンテナ、空冷装置コンテナ、水利設備コンテナ、及び放熱機器コンテナの液冷接続模式図である。

【図2】本開示の別の例示的実施形態に係るデータセンターのＩＴデバイスコンテナ、空冷装置コンテナ、水利設備コンテナ、及び放熱機器コンテナの液冷接続模式図である。

【図3】本開示の例示的実施形態に係るデータセンターのＩＴデバイスコンテナと空冷装置コンテナとの空冷接続模式図である。

【図4】本開示の例示的実施形態に係るデータセンターのＩＴデバイスコンテナ、空冷装置コンテナ、水利設備コンテナ、放熱機器コンテナ、配電設備コンテナ、変電設備コンテナ、電力予備装置コンテナ、ネットワーク装置コンテナ、及び管理・補助設備コンテナの回路接続模式図である。

【図5】本開示の例示的実施形態に係るデータセンターの各コンテナの配置模式図である。

【図6】本開示の例示的実施形態に係るデータセンターのＩＴデバイスコンテナの平面模式図である。

【図7】本開示の例示的実施形態に係るデータセンターの空冷装置コンテナの平面模式図である。

【図8】本開示の例示的実施形態に係るデータセンターの放熱機器コンテナの平面模式図である。

【図9】本開示の例示的実施形態に係るデータセンターの水利設備コンテナの平面模式図である。

【図10】本開示の別の例示的実施形態に係るデータセンターの水利設備コンテナの平面模式図である。

【図11】本開示の例示的実施形態に係るデータセンターの配電設備コンテナの平面模式図である。

【図12】本開示の例示的実施形態に係るデータセンターの変電設備コンテナの平面模式図である。

【図13】本開示の例示的実施形態に係るデータセンターの電力予備装置コンテナの平面模式図である。

【図14】本開示の例示的実施形態に係るデータセンターのネットワーク装置コンテナの平面模式図である。

【図15】本開示の例示的実施形態に係るデータセンターの管理・補助設備コンテナの平面模式図である。

【符号の説明】

【0025】

１－データセンター；１０－ＩＴデバイスコンテナ；１１－サーバラック；１２－ＩＴ冷却液流入ポート；１３－ＩＴ冷却液排出ポート；１４－ＩＴ吸気ポート；１５－ＩＴ排気ポート；１６－冷却入液管路；１６１－第１副冷却入液管路；１６２－第２副冷却入液管路；１７－冷却出液管路；１７１－第１副冷却出液管路；１７２－第２副冷却出液管路；１８０－ダクト；１８１－排烟口；１８２－ＩＴ電気入力接続口；１８２０－第１ケーブル；１８３－配電キャビネット；１９－第２液液熱交換器；２０－空冷装置コンテナ；２１－空冷装置；２１０－気液熱交換器；２２０－ファン；２２－空冷吸気ポート；２３－空冷排気ポート；２４－空冷式冷却液流入ポート；２５－空冷式冷却液排出ポート；２６－熱交換入液管路；２７－熱交換出液管路；２８－空冷電気入力接続口；２８０－第６ケーブル；３０－放熱機器コンテナ；３００－放熱電気入力接続口；３１－放熱機器；３１０－開放型冷却塔；３２０－密閉式冷却塔；３３０－第１空気調和装置；３４０－冷却補完装置；３２－放熱冷却液流入ポート；３３－放熱冷却液排出ポート；３４－放熱管路；４０－水利設備コンテナ；４１０－水利電気入力接続口；４００－第１液液熱交換器；４０１－第１ポンプ；４０２－第２ポンプ；４１－第１水利冷却液流入ポート；４２－第２水利冷却液流入ポート；４３－第１水利冷却液排出ポート；４４－第２水利冷却液排出ポート；４５－第１管路；４６－第２管路；４７－第３管路；４８－第４管路；４９－第５管路；５０－ポンプ；５１－水利冷却液流入ポート；５２－水利冷却液排出ポート；６０－配電設備コンテナ；６００－配電設備；６１－第１配電入力接続口；６２－第２配電入力接続口；６３－配電出力接続口；７０－変電設備コンテナ；７００－変電設備；７０１－変電入力接続口；７０２－変電出力接続口；８０－電力予備装置コンテナ；８１－発電機；８２－電力予備出力接続口；９０－ネットワーク装置コンテナ；９１－ネットワーク電気入力接続口；１００－管理・補助設備コンテナ；１０１－消防設備；１０２－弱電室；１０３－中央制御室；１０４－事務室；１０５－管理用電気入力接続口。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、添付図面を参照して本開示の具体的な実施形態を、詳細に説明する。本明細書において説明した具体的な実施形態は、本開示を説明及び解釈するためのものに過ぎず、本開示を限定することを意図するものではないことを理解されたい。

【0027】

本開示において、反対の説明がない限り、「接続される」とは、対応するデバイスが互いに直接接続されてもよく、間接的に接続されてもよいことを意味し、「突き合わせる」とは、対応するデバイスが互いに直接接続されることを意味する。「内及び外」とは、対応する構造または部品の輪郭の内側又は外側を意味し、「遠及び近」とは、対応する構造または部品に対して遠くと近くを意味する。

【0028】

図１～図１５を参照して、上記の目的を実現するために、本開示は、ＩＴデバイスコンテナ１０と空冷装置コンテナ２０とを備えるデータセンター１を提供する。ＩＴデバイスコンテナ１０内にサーバラック１１が設けられ、ＩＴデバイスコンテナ１０は、ＩＴ冷却液流入ポート１２、ＩＴ冷却液排出ポート１３、ＩＴ吸気ポート１４及びＩＴ排気ポート１５を有し、ＩＴデバイスコンテナ１０内にＩＴ冷却液流入ポート１２とサーバラック１１の冷却液入口とを接続ｓする冷却入液管路１６、ＩＴ冷却液排出ポート１３とサーバラック１１の冷却液出口とを接続する冷却出液管路１７、及びＩＴ排気ポート１５とサーバラック１１の排気口を接続するダクト１８０が予め設けられ、ＩＴ吸気ポート１４とＩＴデバイスコンテナ１０の内部とが連通し、空冷装置コンテナ２０内に空冷装置２１が設けられ、空冷装置コンテナ２０は、空冷吸気ポート２２と空冷排気ポート２３とを有し、空冷吸気ポート２２とＩＴ排気ポート１５とが突き合わせられ、空冷排気ポート２３とＩＴ吸気ポート１４とが突き合わせられ、空冷装置２１は、空冷吸気ポート２２から流入する風を冷却するために、空冷排気ポート２３から流出する風の温度を空冷吸気ポート２２から流入する風の温度よりも低くする。

【0029】

上記の技術手段により、データセンター１を構築する前に、ＩＴデバイスコンテナ１０と空冷装置コンテナ２０を予め工場でプレハブ化することができる。つまり、サーバラック１１を、ＩＴデバイスコンテナ１０に集積し、空冷装置２１を空冷装置コンテナ２０内に集積する。データセンター１を構築する際に、上記の予め設けられたＩＴデバイスコンテナ１０と空冷装置コンテナ２０を指定の施工場所に直接輸送し、空冷装置コンテナ２０の外付けの空冷吸気ポート２２とＩＴデバイスコンテナ１０の外付けのＩＴ排気ポート１５とを接続し、空冷装置コンテナ２０の外付けの空冷排気ポート２３とＩＴデバイスコンテナ１０の外付けのＩＴ吸気ポート１４とを接続し、ＩＴ冷却液流入ポート１２及びＩＴ冷却液排出ポート１３と対応する冷却液供給機器とを接続することができ、ＩＴデバイスコンテナ１０と空冷装置コンテナ２０の実装を実現できるため、データセンター１の迅速かつ効率的な展開と引き渡しが可能となり、構築期間の短縮とデータセンター１の構築に伴う二酸化炭素排出量の削減を実現できる。

【0030】

また、従来の技術では、通常、データセンターのサーバルームにサーバラック及び空冷装置（例えば、空調冷却装置）が配置され、空冷装置によってサーバラックに送風することで冷却を実現する。しかし、サーバラックと空冷装置が同一の空間内に配置される場合、空冷装置は、サーバラックの設置スペースを占有するため、サーバラックの設置密度を低下させて、サーバラックの設置台数の減少に繋がる。そして、空冷装置によるサーバラックの冷却効果限界があり、ーバラックの設置密度が高くなり、台数が増加すると、空冷装置によるサーバラックの冷却が効果的に行われなくなり、この時、空冷装置の消費電力を増加させたり、空冷装置の台数を増加させたりする必要が生じ、ＰＵＥ（Ｐｏｗｅｒ Ｕｓａｇｅ Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ、電源使用効率）の上昇に繋がる。

【0031】

本開示では、先ず、空冷装置２１とサーバラック１１がそれぞれ異なるコンテナ内に配置される、つまり、空冷装置２１とサーバラック１１は、同一のコンテナ内に集積しないため、空冷装置２１がサーバラック１１の設置スペースを占有することを回避でき、ＩＴデバイスコンテナ１０内に、サーバラック１１をより多く配置し、サーバラック１１の高密度配置を実現することができる。

【0032】

次いで、ＩＴデバイスコンテナ１０は、ＩＴ吸気ポート１４及びＩＴ排気ポート１５だけでなく、ＩＴ冷却液流入ポート１２及びＩＴ冷却液排出ポート１３も有するため、ＩＴデバイスコンテナ１０内のサーバラック１１を冷却して放熱する過程において、サーバラック１１の液冷と空冷を同時に実現することができる。

【0033】

具体的には、低温の冷却液は、ＩＴ冷却液流入ポート１２から冷却入液管路１６内に入り、該冷却入液管路１６を介して、サーバラック１１に入る。サーバラック１１内のサーバと熱交換した後、冷却液は、サーバラック１１の冷却液出口から冷却出液管路１７内に流入し、ＩＴ冷却液排出ポート１３を介して流出して、サーバで発生した熱をＩＴデバイスコンテナ１０の外部に運び出す。冷却液によってサーバの液冷を実現すると同時に、空冷装置コンテナ２０内の空冷装置２１が作動し、空冷装置コンテナ２０の空冷排気ポート２３からＩＴデバイスコンテナ１０のＩＴ吸気ポート１４を介してＩＴデバイスコンテナ１０内に冷風が流れる。冷風は、サーバラック１１を通ると、サーバラック１１と熱交換して熱風になり、熱風は、１８０に入り、ＩＴ排気ポート１５及び空冷吸気ポート２２を順に通過して、空冷装置コンテナ２０内に還流する。空冷装置コンテナ２０内に還流した熱風は、空冷装置２１によって冷却され、低温の冷風となって、再びサーバラック１１に吹き付けて、サーバの空冷を実現する。このように、上記の空冷及び液冷の両方によるサーバラック１１の冷却放熱は、より高い冷却効率及びより良好な冷却効果を有し、ＩＴデバイスコンテナ１０内に、より多くのサーバラック１１を配置することができる、つまり、ＩＴデバイスコンテナ１０内に高密度のサーバラック１１を配置することができる。

【0034】

ここで、ＩＴデバイスコンテナ１０のＩＴ冷却液流入ポート１２及びＩＴ冷却液排出ポート１３は、低温の冷却液を提供可能な任意の冷却液供給機器に接続されてもよい。例えば、ＩＴ冷却液流入ポート１２及びＩＴ冷却液排出ポート１３は、冷却塔や、空調制冷装置や、冷水源など接続されてもよい。要するに、低温の冷却液を提供可能である限り、本開示は、これを限定しない。

【0035】

更に、該データセンター１の冷却コストを更に低減するために、上記の冷却液は、安価で補充が容易でであり、且つ熱交換の過程において大気環境を汚染しない水であってもよい。もちろん、上記の冷却液は、他の任意の適切な冷却液（例えば、冷媒）であってもよい。本開示はこれを限定しない。

【0036】

好ましくは、データセンター１の構築速度を向上させるように、ＩＴ吸気ポート１４、ＩＴ排気ポート１５と空冷吸気ポート２２、空冷排気ポート２３との突き合わせ（即ち、直接接続）を容易にするために、ＩＴ吸気ポート１４、ＩＴ排気ポート１５は、ＩＴデバイスコンテナ１０の同じ側に設けられてもよい。空冷吸気ポート２２と空冷排気ポート２３も、空冷装置コンテナ２０の同じ側に設けられてもよい。このように、ＩＴ吸気ポート１４、ＩＴ排気ポート１５と空冷吸気ポート２２、空冷排気ポート２３との突き合わせを容易にすることができる。

【0037】

上記の空冷装置２１は、適切な冷風を提供可能な任意の空冷装置、例えば、空調冷却装置であってもよい。空冷装置が空調冷却装置である実施形態では、空冷吸気ポート２２から流入する風を、空調冷却装置内の蒸発器を通過させて空冷排気ポート２３から流出させることができる。蒸発器内の低温冷媒は、空冷吸気ポート２２から流入する風の熱を吸入して、風の温度を下げることができる。

【0038】

本開示提供の別の実施形態では、図１～図４、図７に示すように、好ましくは、空冷機器２１は、気液熱交換器２１０及びファン２２０を備えてもよい。空冷機器コンテナ２０は、空冷式冷却液流入ポート２４と空冷式冷却液排出ポート２５を有し、空冷機器コンテナ２０内に空冷式冷却液流入ポート２４と気液熱交換器２１０の冷却液入口とを接続する熱交換入液管路２６、及び空冷式冷却液排出ポート２５と気液熱交換器２１０の冷却液出口とを接続する熱交換出液管路２７が予め設けられている。ファン２２０は、空冷吸気ポート２２から流入する風を、気液熱交換器２１０を通過させて空冷排気ポート２３から流出させるために用いられる。サーバラック１１を冷却する過程において、温度の低い冷却液は、気液熱交換器２１０内に流入する。ファン２２０が作動すると、ＩＴデバイスコンテナ１０内から流出する熱風は、空冷吸気ポート２２を介して空冷機器コンテナ２０に入り、ファン２２０によって気液熱交換器２１０に吹き付けられる。熱風は、気液熱交換器２１０内の冷却液と熱交換するため、ＩＴデバイスコンテナ１０内の熱を吸収した熱風の温度が低下し、低温の風となって、再び空冷排気ポート２３からＩＴデバイスコンテナ１０内のサーバラック１１に吹き付けられて、サーバの冷却を継続することで、サーバの空冷を実現する。サーバの熱を吸収した低温の冷却液は、高温冷却液となり、空冷機器コンテナ２０の空冷式冷却液排出ポート２５から流出し、サーバの中断のない放熱冷却を実現する。

【0039】

気液熱交換器２１０、ファン２２０、熱交換入液管路２６及び熱交換出液管路２７は、工場で空冷機器コンテナ２０として既に組み込まれているため、データセンター１を構築する過程において、施工現場で気液熱交換器２１０、ファン２２０、熱交換入液管路２６及び熱交換出液管路２７を組み立てる必要はなく、空冷式冷却液流入ポート２４及び空冷式冷却液排出ポート２５を気液熱交換器２１０に冷却液を提供するための冷却液供給機器（例えば、冷却塔）と接続すればよい。これにより、データセンター１の柔軟且つ迅速な展開が可能になる。

【0040】

ここで、本開示は、空冷式冷却液流入ポート２４及び空冷式冷却液排出ポート２５に接続される冷却液供給機器を限定しておらず、気液熱交換器２１０へ低温の冷却液を提供可能であればよい。

【0041】

好ましくは、気液熱交換器２１０及びサーバラック１１に低温の冷却液を提供する上で、データセンター１の構築速度を更に向上させる、図８に示すように、データセンター１は、放熱機器コンテナ３０を更に備えてもよい。放熱機器コンテナ３０内に放熱機器３１が設けられ、放熱機器コンテナ３０は、放熱冷却液流入ポート３２と放熱冷却液排出ポート３３を有し、放熱機器コンテナ３０内に放熱機器３１及び放熱冷却液流入ポート３２と放熱冷却液排出ポート３３とを接続する放熱管路３４が予め設けられいる。放熱冷却液流入ポート３２は、ＩＴ冷却液排出ポート１３及び空冷式冷却液排出ポート２５に接続され、放熱冷却液排出ポート３３は、ＩＴ冷却液流入ポート１２及び空冷式冷却液流入ポート２４に接続され、放熱機器３１は、放熱冷却液排出ポート３３から流出する冷却液の温度を放熱冷却液流入ポート３２から流入する冷却液の温度よりも低くするために用いられる。

【0042】

このように、サーバラック１１を流れた高温冷却液、及び気液熱交換器２１０内から流出する高温冷却液は、それぞれ放熱機器コンテナ３０の放熱冷却液流入ポート３２を介して放熱機器３１内に入り、放熱機器３１は、高温の冷却液の熱を放熱して、低温の冷却液にした後、低温の冷却液の一部は、放熱冷却液排出ポート３３から、ＩＴ冷却液流入ポート１２を介して再びサーバラック１１内に流入する。低温の冷却液の他の一部は、放熱冷却液排出ポート３３から空冷式冷却液流入ポート２４を介して再び気液熱交換器２１０内に流入して、サーバラック１１の中断のない冷却放熱を実現する。

【0043】

放熱機器３１も工場製造段階で放熱機器コンテナ３０内に組み込まれるため、データセンター１を構築する際に、放熱機器コンテナ３０を指定の施工場所に直接輸送し、放熱機器コンテナ３０とＩＴデバイスコンテナ１０及び空冷装置コンテナ２０と直接接続すればよい。これにより、データセンター１の迅速な展開及び引き渡しを実現し、施工期間を短縮し、データセンター１の構築に伴う二酸化炭素排出量を低減することができる。

【0044】

放熱機器３１は、冷却液温度を低下可能な、サーバラック１１及び気液熱交換器２１０に低温の冷却液を提供する任意の機器であってもよい。例えば、放熱機器３１は、冷却塔及び／又は第１空気調和装置３３０を備えてもよい。

【0045】

放熱機器３１が冷却塔を含む実施形態では、冷却塔は、開放型冷却塔３１０、密閉式冷却塔３２０、自然換気冷却塔、机械換気冷却塔や、混合換気冷却塔、湿式冷却塔、乾式冷却塔、干湿式冷却塔などであってもよい。本開示は、冷却塔の具体的な種類、数、大きさ、形状などを限定しない。冷却塔は、吸收熱を大気に放出して、冷却液温度を低下させる装置であり、その冷却原理として、冷却液によって気流を接触させると冷熱交換を行い、蒸気を発生させ、蒸気を蒸発させて熱を奪い、蒸発放熱、対流伝熱や放射伝熱などを達成するという原理により、水温を下げるため、冷却塔によってサーバラック１１及び気液熱交換器２１０に低温の冷却液を提供する場合、冷却塔の設置は、データセンターの総エネルギー消費量の削減に資するため、データセンターのＰＵＥを低下させ、引いては二酸化炭素排出量を削減することができる。更に、冷却塔の冷却温度は、冷却塔のある環境の乾球温度（即ち、周囲温度）ではなく、冷却塔のある環境の湿球温度に関連し、世界のほとんどの地域における湿球温度は、冷却塔の冷却液出口から流出する冷却液の温度に対する要求を満たすことができるため、本開示に係るデータセンターの冷却システムを、地域の周囲温度の制約を受け難くすることができ、また 世界のほとんどの地域に適用することができる。

【0046】

放熱機器３１は、第１空気調及び装置３３０を備える実施形態にとって、第１空気調和装置３３０は、順次に直列接続される圧縮機、凝縮器、膨張弁及び熱交換器を備えてもよい。熱交換器の冷却液入口及び冷却液出口は、それぞれ放熱冷却液流入ポート３２及び放熱冷却液排出ポート３３に接続する。このように、膨張弁の絞り及び減圧後の低温冷媒が熱交換器に流入し、熱交換器内の冷却水と熱交換し、冷却水から熱を吸収して温度を低くすることができる。温度が低下した冷却液は、放熱冷却液排出ポート３３から流出し、サーバラック１１及び気液熱交換器２１０に流れる。

【0047】

放熱機器３１は、冷却塔及び／又は第１空気調和装置３３０を備える実施形態では、サーバラック１１の現在の温度又は冷却ニーズに応じて、サーバラック１１及び気液熱交換器２１０へ流れる冷却液の冷熱は、冷却塔、又は第１空気調和装置３３０、又は冷却塔及び第１空気調和装置３３０の両方によって共同で提供するように選択できることが理解されたい。

【0048】

冷却塔は、開放型冷却塔３１０である実施形態では、好ましくは、データセンター１は、水利設備コンテナ４０を更に備えてもよい。図９に示すように、該水利設備コンテナ４０内に第１液液熱交換器４００、第１ポンプ４０１及び第２ポンプ４０２が設けられ、水利設備コンテナ４０は、第１水利冷却液流入ポート４１、第２水利冷却液流入ポート４２、第１水利冷却液排出ポート４３及び第２水利冷却液排出ポート４４を有し、水利設備コンテナ４０内に第１液液熱交換器４００の第１冷却液入口と第１水利冷却液流入ポート４１とを接続する第１管路４５、第１液液熱交換器４００の第１冷却液出口と第１水利冷却液排出ポート４３とを接続する第２管路４６、第１液液熱交換器４００の第２冷却液入口と第２水利冷却液流入ポート４２とを接続する第３管路４７、及び第１液液熱交換器４００の第２冷却液出口と第２水利冷却液排出ポート４４とを接続する第４管路４８が予め設けられている。第１水利冷却液流入ポート４１は、放熱冷却液排出ポート３３接続され、第１水利冷却液排出ポート４３は、放熱冷却液流入ポート３２接続され、第２水利冷却液流入ポート４２は、ＩＴ冷却液排出ポート１３及び空冷式冷却液排出ポート２５と突き合わせされ、第２水利冷却液排出ポート４４は、ＩＴ冷却液流入ポート１２及び空冷式冷却液流入ポート２４と突き合わせられる。第１ポンプ４０１は、第１管路４５及び／又は第２管路４６に設けられ、第２ポンプ４０２は、第３管路４７及び／又は第４管路４８に設けられている。

【0049】

開放型冷却塔３１０は、作動中に、冷却液が外部環境に曝され、その清浄度に影響を与えるため、清浄度の低い冷却液が、サーバラック１１に入る。上記の水利設備コンテナ４０内に第１液液熱交換器４００が設けられている。このように、冷却塔が開放型冷却塔３１０である場合、低温の冷却液放熱冷却液排出ポート３３から第１水利冷却液流入ポート４１を介して第１液液熱交換器４００内に流入し、第１液液熱交換器４００の第１冷却液出口から放熱冷却液流入ポート３２を介して開放型冷却塔３１０内還流する。同時に、サーバラック１１の冷却液出口及び気液熱交換器２１０の冷却液出口から流出する高温冷却液は、それぞれＩＴ冷却液排出ポート１３及び空冷式冷却液排出ポート２５から第２水利冷却液流入ポート４２を介して第１液液熱交換器４００に流入する。第１液液熱交換器４００内に流入した高温の冷却液は、第１液液熱交換器４００内の低温の冷却液と熱交換した後、第２水利冷却液排出ポート４４から、それぞれＩＴ冷却液流入ポート１２を介してＩＴデバイスコンテナ１０に、空冷式冷却液流入ポート２４を介して空冷装置コンテナ２０に流入するが、開放型冷却塔３１０内から流出する低温の冷却液は、上記の高温冷却液と熱交換した後、高温の冷却液となり、再び放熱冷却液流入ポート３２を介して開放型冷却塔３１０に流れ戻り、熱を大気に放出する。つまり、第１液液熱交換器４００を設けることで、開放型冷却塔３１０から流出する清浄度の低い冷却液がサーバラック１１及び気液熱交換器２１０に直接流入することを回避でき、サーバラック１１や気液熱交換器２１０への影響を回避することができる。

【0050】

上記の循環式熱交換中に、第１ポンプ４０１は、開放型冷却塔３１０と第１液液熱交換器４００との間の冷却液の流れに駆動力を与えて、冷却液が第１液液熱交換器４００と開放型冷却塔３１０との間を循環できる。第２ポンプ４０２は、第１液液熱交換器４００とサーバラック１１、気液熱交換器２１０との間の冷却液の流れに駆動力を与えて、冷却液が第１液液熱交換器４００とサーバラック１１、気液熱交換器２１０との間を循環できる。

【0051】

ここで、第１ポンプ４０１と第２ポンプ４０２の回転速度を調整することで、サーバラック１１の冷却放熱のニーズに合わせることができる。具体的には、サーバラック１１の放熱ニーズが増加する場合、対応して第１ポンプ４０１、第２ポンプ４０２の回転速度を高く調整することができる。このように、サーバラック１１と熱交換する単位時間当たりの冷却液量を多くして、サーバラック１１との熱交換効率を向上させる。サーバラック１１の放熱需要を低減する場合、対応して第１ポンプ４０１、第２ポンプ４０２の回転速度を低く調整することで、サーバラック１１の放熱ニーズを満たすとともに、第１ポンプ４０１、第２ポンプ４０２の消費エネルギーを低減することができる。第１ポンプ４０１、第２ポンプ４０２及び第１液液熱交換器４００の数は、１つであってもよく、複数であってもよいが、本開示はこれを限定しない。

【0052】

更に、上記の第２水利冷却液流入ポート４２とＩＴ冷却液排出ポート１３及び空冷式冷却液排出ポート２５との突き合わせ、第２水利冷却液排出ポート４４とＩＴ冷却液流入ポート１２及び空冷式冷却液流入ポート２４との突き合わせを具体的に実現する場合、第２水利冷却液流入ポート４２及び第２水利冷却液排出ポート４４は三方向ポートであってもよく、これにより、第２水利冷却液流入ポート４２とＩＴ冷却液排出ポート１３及び空冷式冷却液排出ポート２５との直接突き合わせが容易になり、第２水利冷却液排出ポート４４とＩＴ冷却液流入ポート１２及び空冷式冷却液流入ポート２４との直接突き合わせが容易になる。

【0053】

冷却塔が密閉式冷却塔３２０である実施形態では、好ましくは、図１０に示すように、データセンター１は、水利設備コンテナ４０を更に備えてもよい。水利設備コンテナ４０内にポンプ５０が設けられ、水利設備コンテナ４０は、水利冷却液流入ポート５１と水利冷却液排出ポート５２を有し、水利設備コンテナ４０内にポンプ５０と水利冷却液流入ポート５１及び水利冷却液排出ポート５２を接続する第５管路４９が予め設けられている。水利冷却液流入ポート５１と放熱冷却液排出ポート３３とが接続され、水利冷却液排出ポート５２とＩＴ冷却液流入ポート１２及び空冷式冷却液流入ポート２４とが突き合わせられる。このように、サーバラック１１を冷却する過程において、ポンプ５０は、冷却液に動力を提供して、水利冷却液排出ポート５２から流出する冷却液が、ＩＴ冷却液流入ポート１２及び空冷式冷却液流入ポート２４に流れることができる。密閉式冷却塔３２０は、冷却液の降温中に完全に密閉されるため、冷却液は、雑物などに汚染されにくく、冷却液の清浄度が高い。密閉式冷却塔３２０から流出する冷却液は、サーバラック１１及び気液熱交換器２１０に直接流入することができる。

【0054】

上記の水利設備コンテナ４０が設けられた実施形態では、ポンプ５０又は第１液液熱交換器４００は予め、工場で水利設備コンテナ４０として集積されている。データセンター１を構築する際に、水利設備コンテナ４０とＩＴデバイスコンテナ１０、空冷装置コンテナ２０及び放熱機器コンテナ３０とを接続すればよい。

【0055】

更に、好ましくは、ＩＴデバイスコンテナ１０内に、冷熱分配ユニットが設けられてもよい。図１、図２、図３及び図６に示すように、冷熱分配ユニットは、第２液液熱交換器１９を備え、冷却入液管路１６は、第１副冷却入液管路１６１と第２副冷却入液管路１６２を含み、冷却出液管道１７は、第１副冷却出液管道１７１と第２副冷却出液管道１７２を含み、第１副冷却入液管路１６１は、ＩＴ冷却液入口接口１２と第２液液熱交換器１９の第１冷却液入口とを接続し、第２副冷却入液管路１６２は、第２液液熱交換器１９の第１冷却液出口とサーバラック１１の冷却液入口とを接続し、第１副冷却出液管道１７１は、ＩＴ冷却液排出ポート１３と第２液液熱交換器１９の第２冷却液出口とを接続し、第２副冷却出液管道１７２は、第２液液熱交換器１９の第２冷却液入口とサーバラック１１の冷却液出口とを接続する。

【0056】

第２液液熱交換器１９を配置することで、放熱機器３１内から流出する冷却液は、サーバラック１１の内部に直接流入することはない。従って、サーバラック１１の作動環境を汚染せず、サーバラック１１の作動環境を保護することができる。

【0057】

また、サーバラック１１は、冷却液の清浄度に対する要求が高いため、好ましくは、冷熱分配ユニットは、フィルタリング装置、殺菌装置、及びスケール除去装置の少なくとも１つをさらに含んでもよい。フィルタリング装置、殺菌装置、及びスケール除去装置は、第２副冷却入液管路１６２に設けられてもよい。第２副冷却入液管路１６２にフィルタリング装置、殺菌装置、及びスケール除去装置を設けることで、可以提升在サーバラック１１を循環する冷却水の清浄度を向上させることができ、管路内の冷却水の閉塞及び流れ不良を回避又は低減することができ、サーバラック１１の放熱効率及び効果を更に向上させる。

【0058】

好ましくは、図６に示すように、サーバラック１１は複数であってもよい。複数のサーバラック１１を互いに並列に接続することで、第２副冷却入液管路１６２から流出する冷却液は、複数の流れに分けられ、異なるサーバラック１１に流れることができる。

【0059】

また、サーバラック１１は複数である場合、１つのサーバラック１１の排気口が他のサーバラック１１の排気口に対向して設けられ、これらのサーバラック１１の排気口が２つのサーバラック１１の空気入口の間に位置することで、サーバラック１１の排気口と接続されるダクト１８０を容易に配置することができる。

【0060】

好ましくは、図６に示すように、ＩＴデバイスコンテナ１０は、排烟口１８１を有してもよい。排烟口１８１を設けることで、火災が発生した場合、排烟口１８１は、排烟口１８１を介して、ＩＴデバイスコンテナ１０内で発生した煙及び熱を室外に排気することができ、火災領域に負圧を形成し、他の領域への煙の拡散を回避することができる。

【0061】

更に、サーバラック１１などの機器への電源供給を容易にするために、工場で配電設備コンテナ６０、変電設備コンテナ７０などをプレハブ化してもよい。

【0062】

一実施形態では、ＩＴデバイスコンテナ１０内に配電キャビネット１８３を更に備え、ＩＴデバイスコンテナ１０は、ＩＴ電気入力接続口１８２を有し、ＩＴデバイスコンテナ１０内にＩＴ電気入力接続口１８２と配電キャビネット１８３とを接続する第１ケーブル１８２０が予め設けられている。データセンター１配電設備コンテナ６０及び変電設備コンテナ７０を更に備え、配電設備コンテナ６０内に配電設備６００が設けられ、配電設備コンテナ６０は、第１配電入力接続口６１及び配電出力接続口６３を有し、配電設備コンテナ６０内に配電設備６００と第１配電入力接続口６１及び配電出力接続口６３とを接続する第２ケーブルが予め設けられている。変電設備コンテナ７０内に変電設備７００が設けられ、変電設備コンテナ７０は、変電入力接続口７０１及び変電出力接続口７０２を有し、変電設備コンテナ７０内に変電設備７００と変電入力接続口７０１及び変電出力接続口７０２とを接続する第３ケーブルが予め設けられている。第１配電入力接続口６１がユーティリティグリッドと接続され、配電出力接続口６３が変電入力接続口７０１と接続され、変電出力接続口７０２がＩＴ電気入力接続口１８２と接続されている。ユーティリティグリッドは、配電設備コンテナ６０の第１配電入力接続口６１と接続され、電流は、第２ケーブルを介して配電設備６００に導入され、第２ケーブルを介して配電出力接続口６３から導出され、配電出力接続口６３は、変電入力接続口７０１と接続されている。

【0063】

このように、ユーティリティグリッドから供給される電流は、配電設備６００によって配電された後、変電設備７００に流入し、変電設備７００によって降圧されてから、変電出力接続口７０２、ＩＴ電気入力接続口１８２を介してＩＴデバイスコンテナ１０に流入することで、サーバラック１１への電力供給を実現する。

【0064】

配電設備６００及び変電設備７００は、予め工場で配電設備コンテナ６０及び変電設備コンテナ７０としてプレハブ化されているため、データセンター１を構築する際に、配電設備コンテナ６０、変電設備コンテナ７０及び電源供給が必要な機器（例えば、ＩＴデバイスコンテナ１０）の間の電気的接続関係を確立するだけで、電源供給の配置を完了することができ、データセンター１の設置時間を大幅に短縮することができる。

【0065】

ＩＴデバイスコンテナ１０は複数である実施形態では、変電設備コンテナ７０に複数の変電出力接続口７０２が形成されてもよい。各ＩＴデバイスコンテナ１０は、対応する変電出力接続口７０２と接続可能であることを理解できる。

【0066】

好ましくは、上記の配電設備６００は、中電圧配電キャビネットを備えてもよい。上記の変電設備７００は、変電器、ＵＰＳ、バッテリ及び配電キャビネットなどを備えてもよい。

【0067】

更に、ユーティリティグリッドが切断された場合でも、データセンター１は、正常に動作できるようにするために、好ましくは、データセンター１は、電力予備装置コンテナ８０を更に備えてもよい。図４、図１３に示すように、電力予備装置コンテナ８０内に発電機８１が設けられ、電力予備装置コンテナ８０は、電力予備出力接続口８２を有し、電力予備装置コンテナ８０内に発電機８１と電力予備出力接続口８２とを接続する第４ケーブルが予め設けられている。配電設備コンテナ６０は、第２配電入力接続口６２を有し、第２ケーブルは、第２配電入力接続口６２と配電設備６００とを接続し、電力予備出力接続口８２は、第２配電入力接続口６２と接続されている。ユーティリティグリッドが切断された場合、電力予備装置コンテナ８０を採用して、データセンター１の各電力使用機器に電力を供給する。具体的には、電力予備装置コンテナ８０内の発電機８１が発電し、第４ケーブルを介して発生した電流を電力予備出力接続口８２に伝送する。第２配電入力接続口６２が電力予備出力接続口８２と接続されているため、将発電機８１が発生した電力を、第２ケーブルを介して配電設備６００内に伝送し、変電設備７００によって各電力使用機器（例えば、ＩＴデバイスコンテナ１０）に出力することができる。

【0068】

好ましくは、図４、図１４に示すように、データセンター１は、ネットワーク装置コンテナ９０を備えてもよい。ネットワーク装置コンテナ９０内にネットワークキャビネット、アレイ配電キャビネット及び第２空気調和装置が予め設けられ、ネットワーク装置コンテナ９０は、ネットワーク電気入力接続口９１を有し、ネットワーク装置コンテナ９０内にアレイ配電キャビネットとネットワークキャビネット、第２空気調和装置及びネットワーク電気入力接続口９１とを接続する第５ケーブルが予め設けられ、ネットワーク電気入力接続口９１は、変電出力接続口７０２と接続されている。これにより、ネットワーク装置コンテナ９０内のネットワークキャビネット、アレイ配電キャビネット、第２空気調和装置などの電力使用装置の電力供給を実現することができる。

【0069】

また、図４に示すように、放熱機器コンテナ３０に、放熱電気入力接続口３００が設けられてもよい。該放熱電気入力接続口３００は、冷却塔に電気エネルギーを供給するように、変電出力接続口７０２と接続されてもよい。水利設備コンテナ４０に水利電気入力接続口４１０が設けられてもよく、水利電気入力接続口４１０は、第１ポンプ４０１、第２ポンプ４０２に電気エネルギーを供給するように、変電出力接続口７０２と接続されてもよい。空冷装置コンテナ２０に空冷電気入力接続口２８が設けられてもよく、空冷電気入力接続口２８は、変電出力接続口７０２と接続され、空冷機器コンテナ２０内のファン２２０に電気エネルギーを供給する。

【0070】

好ましくは、図４、図１５に示すように、データセンター１は、管理・補助設備コンテナ１００を更に備え、管理・補助設備コンテナ１００内に消防設備１０１、弱電室１０２、中央制御室１０３及び事務室１０４のうちの少なくとも１つが設けられている。同様に、管理・補助設備コンテナ１００に、管理用電気入力接続口１０５を更に有し、管理用電気入力接続口１０５は、管理・補助設備コンテナ１００への電力供給を実現するために、変電出力接続口７０２と接続されてもよい。

【0071】

上記の技術手段により、本開示は、サーバラック１１ＩＴデバイスコンテナ１０として集積し、サーバラック１１を冷却するために必要な機器を、空冷機器コンテナ２０、水利設備コンテナ４０、放熱機器コンテナ３０として集積し、電力を供給するための機器を配電設備コンテナ６０、変電設備コンテナ７０、電力予備装置コンテナ８０として集積し、ネットワークを提供するための機器を、ネットワーク装置コンテナ９０などとして集積することで、データセンター１を構築する際に、各コンテナを接続し実装するだけで、データセンター１の構築を完了することができ、データセンター１の迅速な展開及び柔軟な展開を実現し、施工期間を短縮し、納期を短縮し、データセンター１の構築に伴う二酸化炭素排出量を低減することができる。データセンター１の各コンテナを配置する過程において、図５に示すように、各コンテナは、任意の適切な方式で組み合わせることができる。例えば、図５に示すように、ＩＴデバイスコンテナ１０は複数であってもよく、且つ複数のＩＴデバイスコンテナ１０は、一列に配置し、空冷機器コンテナ２０、水利設備コンテナ４０、放熱機器コンテナ３０は、複数のＩＴデバイスコンテナ１０の一方側に位置し、配電設備コンテナ６０、変電設備コンテナ７０、電力予備装置コンテナ８０及び管理・補助設備コンテナ１００は、複数のＩＴデバイスコンテナ１０の他方側に位置し、ネットワーク装置コンテナ９０は、複数のＩＴデバイスコンテナ１０の両端に位置し、空冷機器コンテナ２０、水利設備コンテナ４０及びＩＴデバイスコンテナ１０は、直接互いに突き合わせることで、設置面積を低減することができる。更に、変電設備コンテナ７０は、ＩＴデバイスコンテナ１０内のサーバラック１１への電源供給を容易にするために、配電設備コンテナ６０、電力予備装置コンテナ８０及び管理・補助設備コンテナ１００よりも、ＩＴデバイスコンテナ１０寄りに配置することができる。管理・補助設備コンテナ１００は、ＩＴデバイスコンテナ１０、変電設備コンテナ７０、配電設備コンテナ６０、電力予備装置コンテナ８０及び管理・補助設備コンテナ１００に対する管理人の管理を容易にするために、変電設備コンテナ７０と配電設備コンテナ６０、電力予備装置コンテナ８０及び管理・補助設備コンテナ１００との間に位置することができる。

【0072】

以上、添付図面を参照して、本開示の好ましい実施形態を詳細に説明したが、本開示は上記実施形態における具体的な内容に限定されるものではなく、本開示の技術的思想の範囲内で本開示の技術的解決手段の様々な単純な変形を実施することができ、これらの単純な変形は全て本開示の保護範囲に属する。

【0073】

なお、上記の具体的な実施形態に記載された様々な具体的な技術的特徴は、矛盾することなく、任意の適切な方法で組み合わせることができ、不必要な繰り返しを避けるために、本開示では、様々な可能な組み合わせについて個別に説明しない。

【0074】

更に、本開示の様々な異なる実施形態も、任意の方法で組み合わせることができ、それらが本開示の思想に矛盾しない限り、同様に本開示に開示された内容と見なされるものとする。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【国際調査報告】