(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラックの側部に設けられた水平方向に出し入れ可能なトレイと、
前記トレイに載せられ、入力ケーブルと出力ケーブルとが接続された電力分配装置と、
前記電力分配装置よりも高い位置において前記入力ケーブルが架けられ、かつ前記トレイと共に水平方向に移動するプーリと、
前記トレイの入れ込み動作に連動して互いの間隔が広がるように、前記電力分配装置よりも高い位置において水平方向に並んで設けられ、かつ前記出力ケーブルが通された第１のリング及び第２のリングと、
前記ラックの側部に固定され、前記第２のリングが設けられた側板と、
鉛直方向に延びた前記トレイの延長部と、
前記延長部と連結されたことにより前記トレイに連動して水平方向にスライド可能であり、かつ前記第１のリングが設けられたスライド部と、
を備えたことを特徴とするラック。
【請求項２】
前記側部に設けられ、前記電力分配装置に風を供給するファンを更に備えたことを特徴とする請求項１に記載のラック。
【請求項３】
前記第１のリングと水平方向に並ぶ位置における前記延長部に前記出力ケーブルを固定する第１の固定部を更に有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のラック。
【請求項４】
前記電力分配装置よりも高い位置において前記側部に前記入力ケーブルを固定する第２の固定部を更に有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のラック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラックに関する。
【背景技術】
【０００２】
データセンタで使用されるラックには、サーバや電源ユニット等の様々な電子機器が収容される。それらの電子機器の各々に電力を分配するため、ラックにはPDU(Power Distribution Unit)と呼ばれる電力分配装置が設けられる。
【０００３】
電力分配装置は、電源タップの一種であって、データセンタから供給された電力を複数の電子機器に分配する機能を有する。
【０００４】
一つのラックに設けられる電力分配装置の個数は、そのラックに収容されている電子機器の消費電力や電源の種類に依存する。例えば、複数の電源ユニットを備えた消費電力の大きい複数の電子機器がラックに収容されていたり、これらの電子機器を増設したり場合には、供給電力を確保するために複数の電力分配装置を設けることがある。
【０００５】
また、電源電圧が１００Vの電子機器と電源電圧が２００Vの電子機器とが一つのラック内に混在している場合や、停電対策として二つの異なる系統の電源設備を備えるデータセンタにおいて複数系統に対応した電子機器を収容する場合にも、受電系統ごとに複数の電力分配装置を設けることがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このように一つのラックに複数の電力分配装置を設けると、作業空間が狭くなり、電力分配装置が邪魔で電子機器の保守作業をし難くなってしまう。
【０００７】
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、電子機器の保守作業を妨げることがないラックを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下の開示の一観点によれば、ラックの側部に設けられた水平方向に出し入れ可能なトレイと、前記トレイに載せられ、入力ケーブルと出力ケーブルとが接続された電力分配装置と、前記電力分配装置よりも高い位置において前記入力ケーブルが架けられ、かつ前記トレイと共に水平方向に移動するプーリと、前記トレイの入れ込み動作に連動して互いの間隔が広がるように、前記電力分配装置よりも高い位置において水平方向に並んで設けられ、かつ前記出力ケーブルが通された第１のリング及び第２のリングと、前記ラックの側部に固定され、前記第２のリングが設けられた側板と、鉛直方向に延びた前記トレイの延長部と、前記延長部と連結されたことにより前記トレイに連動して水平方向にスライド可能であり、かつ前記第１のリングが設けられたスライド部と、を備えたラックが提供される。
【発明の効果】
【０００９】
以下の開示によれば、電子機器の保守作業を妨げることがないラックを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、検討に使用したラックの斜視図である。
【図２】図２は、提案されているラックの斜視図である。
【図３】図３は、ラックが複数設置されたデータセンタの上面図である。
【図４】図４は、第１実施形態に係るラックの斜視図である。
【図５】図５は、リアカバーとサイドカバーとを外した本実施形態に係るラックの斜視図である。
【図６】図６は、電力分配部の斜視図である。
【図７】図７は、トレイとその周囲の側面図である。
【図８】図８は、図７のI−I線に沿う断面図である。
【図９】図９（ａ）、（ｂ）は、ラックからトレイを引き出すときの各部の動きについて説明するための側面図（その１）である。
【図１０】図１０（ａ）、（ｂ）は、ラックからトレイを引き出すときの各部の動きについて説明するための側面図（その２）である。
【図１１】図１１は、ラックからトレイを引き出すときの各部の動きについて説明するための側面図（その３）である。
【図１２】図１２は、保守作業時の電力分配部の斜視図である。
【図１３】図１３は、ラックにトレイを入れるときの斜視図である。
【図１４】図１４は、第２実施形態に係るラックの斜視図である。
【図１５】図１５は、比較例に係るラックの上面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本実施形態の説明に先立ち、本願発明者が行った検討結果について説明する。
【００１２】
図１は、検討に使用したラックの斜視図である。
【００１３】
このラック１にはサーバ等の複数の電子機器３が収容されており、ラック１の背面１ａ側には開閉可能なリアカバー２が設けられる。そして、そのリアカバー２の近くのラック１内に電力分配装置４が設けられる。
【００１４】
電力分配装置４は、床下から供給された電力を受電し、それを不図示の複数の出力ケーブルを介して各電子機器３に分配する。この例ではリアカバー２と電子機器３との間の僅かなスペースSにバー型の電力分配装置４を立設する。
【００１５】
電子機器３の電源用のインレットは背面１ａ側にあるので、このように背面１ａ側に電力分配装置４を設けることで、電力分配装置４と各電子機器３とをケーブルで接続するのが容易となる。
【００１６】
但し、スペースSは狭いため、複数の受電系統ごとに複数の電力分配装置４を設けたり、電子機器３として設けられた複数の電源ユニットごとに複数の電力分配装置４を設けるのは困難である。
【００１７】
図２は、このような困難性を解消させるために提案されているラックの斜視図である。
【００１８】
なお、図２において、図１と同じ要素には図１におけるのと同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。
【００１９】
図２の例では、ラック１の背面１ａ側に底面部材６、側面パネル７、及び天井部材８を設けてラック１を奥行き方向に延ばすことにより、二つの電力分配装置４を立設するスペースを確保している。
【００２０】
この構造によれば、複数の電力分配装置４を設けることは可能であるものの、以下のように電子機器３の保守作業をするのが難しくなる。
【００２１】
図３は、ラック１が複数設置されたデータセンタの上面図である。
【００２２】
図３に示すように、複数のラック１は、それぞれの背面１ａ同士が対向するように設置されており、対向するラック１の間の空間は作業者が通るホットアイル１１として供せられる。
【００２３】
そのホットアイル１１の幅W1は、天井部材８によってラック１の奥行きを延ばしたことで、天井部材８を設けない場合の幅W2よりも狭くなってしまい、作業者がホットアイル１１で保守をする空間が確保できなくなってしまう。
【００２４】
以下に、本実施形態について説明する。
【００２５】
（第１実施形態）
図４は、第１実施形態に係るラックの斜視図である。
【００２６】
図４に示すように、ラック２０は概略直方体であって、データセンタの床Fの上に設置される。
【００２７】
そのラック２０には、ラックマウント型の複数の電子機器２６が収容される。収容する電子機器２６は特に限定されないが、サーバや電源ユニット等を電子機器２６としてラック２０に収容し得る。
【００２８】
また、ラック２０の背面２０ａは、作業者が保守作業をするホットアイルに向けられており、開閉可能なリアカバー２１を有する。更に、ラック２０の側部にはサイドカバー２２が設けられる。
【００２９】
図５は、リアカバー２１とサイドカバー２２とを外したラック２０の斜視図である。
【００３０】
図５に示すように、ラック２０の側部には二本のマウントアングル２５が立てられており、各マウントアングル２５に複数の電力分配部３１が固定される。
【００３１】
電力分配部３１は、床下から供給された電力を各電子機器２６に分配するものであって、水平方向Xに長いバー状の電力分配装置３４を有する。
【００３２】
それぞれの電力分配装置３４は、電子機器２６として設けられた複数の電源ユニットごとに設けてもよいし、電子機器２６の受電系統ごとに設けてもよい。
【００３３】
なお、電力分配部３１を設ける位置は、ラック２０の側部であれば特に限定されない。例えば、ラック２０の側部に不図示のフレームを設け、そのフレームに電力分配部３１を固定してもよい。
【００３４】
本実施形態では、このようにラック２０の側部のスペースを活用することにより、図２のようにラック２０の奥行きを延長することなしに、複数の電力分配装置３４をラック２０に収納することができる。そのため、ホットアイルで作業者が作業するスペースを確保することができ、電子機器２６の保守作業を妨げることがない。
【００３５】
しかも、電力分配装置３４を複数設けることで、各電力分配装置３４が協働して十分な供給電力を確保したり、複数の受電系統ごとに電力分配装置３４を設けたりすることができるようになる。
【００３６】
図６は、一つの電力分配部３１の斜視図である。
【００３７】
図６に示すように、電力分配部３１は、マウントアングル２５に固定された側板３２と、その側板３２に摺動可能に支持されたトレイ３３とを有する。
【００３８】
トレイ３３は、水平方向Xに出し入れ可能であると共に、作業者が把持するためのハンドル３６を備える。
【００３９】
そのトレイ３３には電力分配装置３４が載せられる。電力分配装置３４は水平方向Xに長いバー状であって、入力ケーブル３７と出力ケーブル３８とが接続される。
【００４０】
このうち、入力ケーブル３７は、床F（図４参照）から引き出された２００Vの交流電力を電力分配装置３４に入力するものであり、電力分配装置３４の端部３４ｅに水平方向Xから接続される。
【００４１】
一方、出力ケーブル３８は、入力ケーブル３７の電力を各電子機器２６に分配するものであり、電力分配装置３４の上面３４ａに設けられた複数のアウトレット３４ｂのいずれかに上から接続される。アウトレット３４ｂの規格は特に限定されない。例えば、IEC60320-C13やIEC60320-C19に準拠したアウトレット３４ｂを使用し得る。
【００４２】
また、トレイ３３には、鉛直方向Zに延びた延長部３３ａが固定される。延長部３３ａは、トレイ３３と共に水平方向Xに移動可能であり、第１のパイプ４１とプーリ４２とを備える。
【００４３】
この例では、第１のパイプ４１とプーリ４２はいずれも電力分配装置３４よりも高い位置に設けられる。
【００４４】
そして、前述の入力ケーブル３７は、電力分配装置３４を起点とした円弧に沿って半周程度曲げられ、プーリ４２に架けられる。
【００４５】
更に、延長部３３ａには、出力ケーブル３８を固定するための第１の固定部５１が設けられる。その第１の固定部５１としては、例えば結束バンドを使用し得る。
【００４６】
また、延長部３３ａにはスライド部４５が連結される。スライド部４５は、後述のようにトレイ３３に連動して水平方向Xにスライド可能であると共に、第１のリング４７を備える。この例では、電力分配装置３４よりも高い位置であって、前述の第１の固定部５１と水平方向Xに並ぶ位置に第１のリング４７を設ける。
【００４７】
その第１のリング４７の横の側板３２には、第１のリング４７と水平方向Xに並ぶように第２のリング４８が設けられる。
【００４８】
これらのリング４７、４８には前述の出力ケーブル３８が通されており、これにより出力ケーブル３８が水平方向Xに沿って直線状に整形される。
【００４９】
更に、側板３２には、入力ケーブル３７が巻回された第２及び第３のパイプ４３、４４と、側板３２に入力ケーブル３７を固定するための三つの第２の固定部５２とが設けられる。その第２の固定部５２としては、例えば結束バンドを使用し得る。
【００５０】
図７は、トレイ３３とその周囲の側面図である。
【００５１】
図７に示すように、スライド部４５と側板３２の各々には、水平方向Xに延びる第１の長穴４５ｘと第２の長穴３２ｘが設けられる。
【００５２】
図８は、図７のI−I線に沿う断面図である。
【００５３】
なお、図８においては、図が煩雑するのを防ぐために各リング４７、４８と第１の固定部５１とを省いている。
【００５４】
図８に示すように、延長部３３ａには第１の突起３３ｙが設けられており、その第１の突起３３ｙが第１の長穴４５ｘと嵌合する。同様に、スライド部４５には第２の突起４５ｙが設けられており、その第２の突起４５ｙが第２の長穴３２ｘに嵌合する。
【００５５】
このように各突起３３ｙ、４５ｙが各長穴４５ｘ、３２ｙに嵌合することにより、スライド部４５がスライドする方向を水平方向Xにすることができる。
【００５６】
次に、ラック２０からトレイ３３を引き出すときの各部の動きについて説明する。
【００５７】
図９〜図１１は、ラック２０からトレイ３３を引き出すときの各部の動きについて説明するための側面図である。
【００５８】
図９（ａ）は、ラック２０にトレイ３３を入れ込んだ状態を示す。
【００５９】
この状態では、第１の固定部５１と第１のリング４７との間隔P1と、第１のリング４７と第２のリング４８との間隔P2のそれぞれが最も広い。
【００６０】
次に、図９（ｂ）に示すように、作業者がラック２０からトレイ３３を引き出す。この際、延長部３３ａの突起３３ｙは、第１の長穴４５ｘに沿って水平方向Xに自由に移動可能である。そのため、スライド部４５は、トレイ３３に連動せずに元の位置にある。
【００６１】
更にトレイ３３を引き出すと、図１０（ａ）に示すように、延長部３３ａが第１のリング４７に当接する。
【００６２】
この状態でトレイ３３を更に引き出すと、図１０（ｂ）に示すように、延長部３３ａに連動してスライド部４５が水平方向Xにスライドし始める。
【００６３】
その後、図１１に示すように、トレイ３３に連動してスライド部４５が更にスライドし、第２のリング４８にスライド部４５が当接したところで、トレイ３３とスライド部４５の動きが停止する。
【００６４】
なお、ラック２０にトレイ３３を入れ込む場合は、上記とは逆の操作を行えばよい。
【００６５】
次に、このラック２０に対する保守作業について説明する。
【００６６】
図１２は、保守作業時の電力分配部３１の斜視図である。
【００６７】
保守作業における作業内容としては、例えば、現状の電子機器２６よりも高機能で消費電力が大きなサーバを電子機器２６として増設したり、電子機器２６を交換したりする作業がある。
【００６８】
保守作業時には、図１２に示すように、作業者がハンドル３６を把持してラック２０からトレイ３３を水平方向Xに引き出す。
【００６９】
このとき、入力ケーブル３７と出力ケーブル３８は電力分配装置３４に接続されたままであるため、電力分配装置３４の通電状態を維持したまま保守作業を行うことができる。
【００７０】
また、プーリ４２が入力ケーブル３７を下から支えているため、入力ケーブル３７が自重で垂れ下がることがない。そのため、入力ケーブル３７の引き回し形状が大きく崩れることがなく、入力ケーブル３７にトレイ３３が引っ掛かるのを防止できる。
【００７１】
しかも、出力ケーブル３８を第１の固定部５１により延長部３３ａに固定したことにより、トレイ３３に連動して出力ケーブル３８もラック２０の外側に引き出されるようになり、出力ケーブル３８と入力ケーブル３７とが絡まることもない。
【００７２】
更に、入力ケーブル３７を第２の固定部５２で側板３２に固定したため、トレイ３３の出し入れにつられてケーブル３７が床F（図４参照）から引き抜かれたり、入力ケーブル３７が断線したりすることもない。
【００７３】
一方、図１３は、ラック２０にトレイ３３を入れるときの斜視図である。
【００７４】
図１３に示すように、ラック２０にトレイ３３を入れる際には、プーリ４２が回転しながら入力ケーブル３７を上に持ち上げる。これにより、トレイ３３を収容する空間が作られるので、入力ケーブル３７にトレイ３３が引っ掛かるのが防止される。
【００７５】
特に、第２の固定部５２で入力ケーブル３７を固定する位置を電力分配装置３４よりも高くしたため、第２の固定部５２の下では入力ケーブル３７の張力や重量が小さくなり、作業者が少ない力でラック２０にトレイ３３を入れ込むことができる。
【００７６】
また、第１のリング４７と第２のリング４８の間隔が広がるため、これらのリング４７、４８によって出力ケーブル３８が水平方向Xに沿って直線状に整形される。同様に、第１の固定部５１と第１のリング４７との間隔も広がるため、第１の固定部５１と第１のリング４７によっても出力ケーブル３８を直線状に整形できる。
【００７７】
これにより、出力ケーブル３８が自重で垂れ下がるのを防止できるので、出力ケーブル３８にトレイ３３が引っ掛かるのを防ぐことができ、トレイ３３の出し入れが滑らかとなる。
【００７８】
以上説明した本実施形態によれば、ラック２０の側部に設けられた出し入れ可能なトレイ３３に電力分配装置３４を載せる。これにより、ラック２０の背面２０ａでの保守作業を妨げることなしに、電力分配装置３４の通電状態を維持しながら入力ケーブル３７と出力ケーブル３８の形状をトレイ３３の動きで整形できる。
【００７９】
（第２実施形態）
図１４は、本実施形態に係るラックの斜視図である。
【００８０】
なお、図１４において、第１実施形態で説明したのと同じ要素には第１実施形態におけるのと同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。
【００８１】
図１４に示すように、本実施形態においては、ラック２０の側部にファン６０を設ける。
【００８２】
ファン６０は、外気Aから風Bを生成するものであって、その風Bによって電力分配装置３４を冷却することができる。
【００８３】
特に、ラック２０の側部には電子機器２６の背面から出る排気Dが周り込み難いため、排気Dで電力分配装置３４が温まるのを防止しつつ、風Bで効果的に電力分配装置３４を冷却することが可能となる。
【００８４】
電力分配装置３４は特に限定されないが、インテリジェントPDUを電力分配装置３４として使用し得る。インテリジェントPDUは、電圧、電流、及び消費電力等をアウトレット単位で測定し、その測定結果を表示する機能を有する。また、その測定結果に基づいて、電力分配装置３４が電力を制御したり管理したりする機能を有する場合もある。
【００８５】
これらの機能を実現するためのコンデンサ等の電子部品が電力分配装置３４に搭載されることになるが、ファン６０で生成された風Bを電力分配装置３４に供給することで電子部品を冷却でき、高温環境が原因で電子部品の寿命が短くなるのを抑制できる。
【００８６】
次に、本実施形態の比較例について説明する。
【００８７】
図１５は、図１の例に係るラック１の上面図である。
【００８８】
図１５に示すように、この例では、電子機器３がその前面から外気Cを取り込み、電子機器３内の不図示の電子部品が外気Cで冷却される。そして、電子機器３で温められた排気Dが、電子機器３の背面から放出される。
【００８９】
このとき、図１の例のように電子機器３の背面側に電力分配装置４を設けると、排気Dに電力分配装置４が曝されることになる。アレニウス式に基づく１０℃２倍の原理によれば、環境温度が１０℃上昇すると電子部品の耐用年数は１／２になる。
【００９０】
例えば、環境温度が４０℃の条件下での耐用年数が５年のインテリジェントPDUを用いた場合を想定する。この場合に環境温度が１０℃上昇して５０℃になると、１０℃２倍の原理によってインテリジェントPDUの耐用年数は３年未満となり、電力分配装置４を長期にわたって使用することができなくなってしまう。
【００９１】
よって、電力分配装置を長期間使用するには、本実施形態のようにラック２０の側部に電力分配装置３４を設けるのが好ましい。
【００９２】
以上説明した各実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
【００９３】
（付記１）  ラックの側部に設けられた水平方向に出し入れ可能なトレイと、
前記トレイに載せられ、入力ケーブルと出力ケーブルとが接続された電力分配装置と、
前記電力分配装置よりも高い位置において前記入力ケーブルが架けられ、かつ前記トレイと共に水平方向に移動するプーリと、
前記トレイの入れ込み動作に連動して互いの間隔が広がるように、前記電力分配装置よりも高い位置において水平方向に並んで設けられ、かつ前記出力ケーブルが通された第１のリング及び第２のリングと、
を備えたことを特徴とする電力分配装置を搭載したラック。
【００９４】
（付記２）  前記側部に設けられ、前記電力分配装置に風を供給するファンを更に備えたことを特徴とする付記１に記載の電力分配装置を搭載したラック。
【００９５】
（付記３）  前記ラックの側部に固定され、前記第２のリングが設けられた側板と、
鉛直方向に延びた前記トレイの延長部と、
前記延長部と連結されたことにより前記トレイに連動して水平方向にスライド可能であり、かつ前記第１のリングが設けられたスライド部とを有することを特徴とする付記１又は付記２に記載の電力分配装置を搭載したラック。
【００９６】
（付記４）  前記スライド部に水平方向に延びる長穴を設け、前記長穴に嵌合する突起を前記延長部に設けることにより、前記スライド部がスライドする方向を水平方向にしたことを特徴とする付記３に記載の電力分配装置を搭載したラック。
【００９７】
（付記５）  前記第１のリングと水平方向に並ぶ位置における前記延長部に前記出力ケーブルを固定する第１の固定部を更に有することを特徴とする付記３に記載の電力分配装置を搭載したラック。
【００９８】
（付記６）  前記電力分配装置よりも高い位置において前記側部に前記入力ケーブルを固定する第２の固定部を更に有することを特徴とする付記１乃至付記５のいずれかに記載の電力分配装置を搭載したラック。
【００９９】
（付記７）  前記電力分配装置は、上面に複数のアウトレットを備えた水平方向に延びるバー状であり、
前記電力分配装置の端部に前記入力ケーブルを水平方向から接続し、前記複数のアウトレットのうちの一つに前記出力ケーブルを上から接続したことを特徴とする付記１乃至付記６のいずれかに記載の電力分配装置を搭載したラック。
【符号の説明】
【０１００】
１…ラック、１ａ…背面、２…リアカバー、３…電子機器、４…電力分配装置、６…底面部材、７…側面パネル、８…天井部材、２０…ラック、２０ａ…背面、２１…リアカバー、２２…サイドカバー、２５…マウントアングル、２６…電子機器、３１…電力分配部、３２…側板、３２ｘ…第２の長穴、３３…トレイ、３３ａ…延長部、３４…電力分配装置、３４ａ…上面、３４ｂ…アウトレット、３４ｅ…端部、３６…ハンドル、３７…入力ケーブル、３８…出力ケーブル、４１…第１のパイプ、４２…プーリ、４３…第２のパイプ、４４…第３のパイプ、４５…スライド部、４５ｘ…第１の長穴、４７…第１のリング、４８…第２のリング、５１…第１の固定部、５２…第２の固定部、６０…ファン、F…床。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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