(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
石材により囲まれて構成された密閉空間の中に記憶装置および制御装置を備えるとともに、発電装置を備え、
上記制御装置は、上記発電装置により発生された電力を電源として動作し、上記記憶装置に保存されるデータの記憶が失われないようにするための処理を実行することを特徴とするデータ保存装置。
【請求項２】
上記石材により囲まれて構成された密閉空間の中に無線通信装置を更に備え、
上記制御装置は、上記無線通信装置を介して上記石材の外部から受信されるデータを上記記憶装置に書き込む処理、および、上記記憶装置から読み出したデータを上記無線通信装置を介して上記石材の外部に送信する処理を更に実行することを特徴とする請求項１に記載のデータ保存装置。
【請求項３】
上記石材は、天然石を成形した天然石材、天然材料または人工材料を人工的に加工して成る人工石材、または、上記天然石材と上記人工石材とを混合して成る混合石材であることを特徴とする請求項１または２に記載のデータ保存装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はデータ保存装置に関し、特に、デジタルデータを超長期間にわたって安定的に保存するための装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子システムに用いられる記憶装置の開発が盛んに行われている。開発の目的は、大容量化、高集積化、高速化など様々であるが、デジタルデータの超長期保存（１０００年レベルのデータ保存）を目的とした記憶装置の開発も行われている。記憶装置は、光や熱、湿度、埃などの外部環境の影響を受けて経年劣化するため、データを安定的に保存できる期間には限界がある。この限界となる期間を長期化した信頼性の高い超長期保存メモリの開発が望まれている。
【０００３】
例えば、デジタルデータを記憶するメディアの劣化を防ぎ、かつ、取り扱いを容易にすることを目的としたデータ保存装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載のデータ保存装置は、非接触で書き込みおよび読み出しが可能なメディアを格納するメディア格納部と、メディア格納部に格納されているメディアから非接触でデータを読み出す読み取り部と、メディアの変質を防ぐことの可能な不活性ガスを密封し、当該不活性ガス中にメディア格納部および読み取り部を保持する筐体とを備える。
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のデータ保存装置では、ガス管を通すための穴や、信号ケーブルおよび電源供給用ケーブルを通すための穴が筐体に開けられている。これらの穴はパテ等で埋められるが、筐体から不活性ガスが全く漏れ出ないようにすることは難しい。よって、気体充填部から筐体内に不活性ガスを定常的または定期的に補充する仕組みが必要となる。そのため、この仕組みを実現するための設備にかかる製造コストや、長期間にわたって補充する不活性ガスおよび気体充填部のメンテナンスにかかる保守コストが増大してしまうという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−５９９２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このような問題を解決するために成されたものであり、コストを増大させることなく、記憶装置にデジタルデータを超長期間にわたって安定的に保存できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した課題を解決するために、本発明では、石材により囲まれて構成された密閉空間の中に記憶装置および制御装置を備えるとともに、発電装置を備え、制御装置が、発電装置により発生された電力を電源として動作し、記憶装置に保存されるデータの記憶が失われないようにするための処理を実行するようにしている。
【発明の効果】
【０００８】
石材は、腐食しないばかりか、降雨や熱、外部衝撃にも強靱で、超長期間にわたって殆ど変質しない材料である。上記のように構成した本発明によれば、このような性質を有する石材により囲まれて構成された密閉空間の中に記憶装置が備えられるので、記憶装置が石材の外側における光や熱、湿度、埃などの外部環境の影響を受けにくく、経年劣化しにくい状態とすることができる。また、制御装置が発電装置により発生された内部電力を利用して、記憶装置に保存されるデータの記憶が失われないようにするための処理を実行するため、外部よりメンテナンスをしなくてもデータを超長期にわたって保存することができる。これにより、本発明によれば、装置の製造やメンテナンスにかかるコストを増大させることなく、デジタルデータを超長期間にわたって安定的に保存することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態によるデータ保存装置の構成例を示す分解図である。
【図２】４つの台座用石材の配置を上方から見た状態を示す図である。
【図３】本実施形態によるデータ保存装置の他の構成例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態によるデータ保存装置の構成例を示す分解図である。図１に示すように、本実施形態のデータ保存装置は、外側石材１０（１０-1〜１０-4），２０と、内挿部３０と、支持用石材４０とを備えて構成される。内挿部３０は、内側石材３１および封止材３２を備え、内側石材３１に形成された回路収納部３３の中に、記憶装置、発電装置、制御装置および無線通信装置が備えられている。
【００１１】
外側石材１０，２０、内側石材３１および支持用石材４０（以下、これらをまとめて石材１０〜４０ということがある）は、例えば花崗岩や大理石などの天然石を直方体状に成形した天然石材である。あるいは、石材１０〜４０は、人工石材であってもよいし、天然石材と人工石材とを混合して成る混合石材であってもよい。人工石材は、天然材料または人工材料（金属酸化物材料を含む）を人工的に加工して成る石材であり、例えば、セラミック、陶器、人工大理石等の人造模倣石材のほか、レンガ、ガラスなども該当する。天然石材および人工石材は、腐食しないばかりか、降雨や熱、外部衝撃にも強靱で、超長期間にわたって殆ど変質しない材料である。
【００１２】
外側石材１０，２０は、台座用石材１０および蓋用石材２０から成る。台座用石材１０は、直方体の形状をした４つの石材１０-1〜１０-4から構成される。第１の台座用石材１０-1および第３の台座用石材１０-3は同形同大である。すなわち、第１および第３の台座用石材１０-1，１０-3は、何れも高さＨ１、幅Ｗ１、奥行Ｄ１の直方体である。第２の台座用石材１０-2および第４の台座用石材１０-4は同形同大である。すなわち、第２および第４の台座用石材１０-2，１０-4は、何れも高さＨ２、幅Ｗ２、奥行Ｄ２の直方体である。ここで、Ｈ１＝Ｈ２である。
【００１３】
図２は、４つの台座用石材１０-1〜１０-4の配置を上方から見た状態を示す図である。図２に示すように、第１および第３の台座用石材１０-1，１０-3は、互いに対向する位置に、距離Ｄ２だけ離間して配置される。また、第２および第４の台座用石材１０-2，１０-4は、第１および第３の台座用石材１０-1，１０-3と直角を成す角度で互いに対向する位置に、距離（Ｗ１−２×Ｗ２）だけ離間して配置される。すなわち、第２および第４の台座用石材１０-2，１０-4の長手方向の両端面が、第１および第３の台座用石材１０-1，１０-3の側面に接するように配置される。
【００１４】
そして、このように配置した状態で、４つの台座用石材１０-1〜１０-4が互いに固定される。例えば、ビスやアンカーなどの固定具を用いて４つの台座用石材１０-1〜１０-4を固定する。あるいは、第２および第４の台座用石材１０-2，１０-4の長手方向の両端面と、第１および第３の台座用石材１０-1，１０-3の側面との間に生コンクリートを塗った状態で接触させ、凝固したコンクリートによって４つの台座用石材１０-1〜１０-4を接着するようにしてもよい。
【００１５】
図２のように４つの台座用石材１０-1〜１０-4を配置して固定することにより、当該４つの台座用石材１０-1〜１０-4の内側に、上方および下方が開放された貫通状の内部空間１１が形成される。後述するように、図２のように配置した台座用石材１０-1〜１０-4の上に蓋用石材２０を乗せることにより、内部空間１１の上方は塞がれ、下方のみが開放した内部空間１１となる。この内部空間１１は、横断面形状が矩形の直方体状の空間である。
【００１６】
蓋用石材２０は、内部空間１１の中に内挿部３０を収納した状態で上面から蓋をするための石材であり、内部空間１１の横断面より大きい横断面形状を有する直方体の形状をしている。すなわち、蓋用石材２０の幅Ｗ３は、内部空間１１の横断面形状（矩形）における一方向の長さ（Ｗ１−２×Ｗ２）より大きい。例えば、Ｗ３＝Ｗ１である。また、蓋用石材２０の奥行Ｄ３は、内部空間１１の横断面形状（矩形）における他方向の長さＤ２より大きい。例えば、Ｄ３＝（Ｄ２＋２×Ｄ１）である。蓋用石材２０の高さＨ３は任意である。蓋用石材２０を以上のような大きさおよび形状に構成し、台座用石材１０の上に載置することにより、内部空間１１を上面から覆うことができる。なお、ビスやアンカーなどの固定具を用いて２つの外側石材１０，２０を固定するようにしてもよい。
【００１７】
内挿部３０は、内側石材３１と、当該内側石材３１の上面に配置された封止材３２とを備えている。封止材３２は、内側石材３１と、台座用石材１０の上に載置された蓋用石材２０との間を封止するとともに、内側石材３１と蓋用石材２０とを接着するための機能を有するものであり、例えばコンクリートにより構成される。コンクリートは、石材１０〜４０および熱電変換素子３５（後述する）に比べて熱伝導率が低い材料である。本実施形態では特に、断熱効果の高いＡＬＣ（Autoclaved Lightweight aerated Concrete）などの気泡コンクリートを用いるのが好ましい。
【００１８】
封止材３２は、内部空間１１に収納された内側石材３１の上面に、生コンクリートの状態で塗られる。具体的には、内側石材３１の上に複数の熱電変換素子３５を配置し、その熱電変換素子３５を除く領域に生コンクリートを塗る。そして、その上に蓋用石材２０を置くことにより、生コンクリートが凝固してコンクリートとなった封止材３２によって、内側石材３１と蓋用石材２０とが接着して、内側石材３１と蓋用石材２０との間が封止される。このとき、内挿部３０の上面に配置された熱電変換素子３５と蓋用石材２０とが接触する。
【００１９】
内挿部３０の形状は、内側石材３１と封止材３２とを合わせた全体形状により規定される。その内挿部３０の形状は直方体である。内挿部３０の大きさは、内挿部３０を内部空間１１に収納したときに、４つの側面が何れも台座用石材１０に接触しない大きさとされる。すなわち、内挿部３０の幅Ｗ４は（Ｗ１−２×Ｗ２）よりも小さく、奥行Ｄ４はＤ２よりも小さい。このため、台座用石材１０と内部空間１１に収納された内挿部３０との間には、空気の隙間ができる。これにより、台座用石材１０に蓄積された熱が、台座用石材１０から内挿部３０に伝達されにくい状態とすることができる。なお、空気の隙間を大きくするほど、断熱性を高めることが可能である。
【００２０】
内挿部３０の底面には、支持用石材４０が置かれ、あるいは固定される。ここで、接地面（図示せず）から支持用石材４０を介して内側石材３１に対してできるだけ熱が伝わりにくくなるようにするために、支持用石材４０と内側石材３１との接触面積を小さくすることが好ましい。例えば、比較的サイズが小さい４つの支持用石材４０を備え、これらを内挿部３０の四隅に近い位置に配置して、この支持用石材４０の上に内挿部３０を載置する。なお、支持用石材４０に代えて、断熱材料からなる支持台を用いるようにしてもよい。
【００２１】
支持用石材４０の高さと内挿部３０の高さとを合わせた高さＨ４は、台座用石材１０の高さＨ１＝Ｈ２に略等しい。これにより、蓋用石材２０と内側石材３１との封止材３２による接着が容易にとれないようにすることができる。
【００２２】
内挿部３０のほぼ中央には、上面が開放された凹状の回路収納部３３が設けられている。この回路収納部３３は、図１の例では直方体としているが、形状は任意である。例えば、回路収納部３３の形状を円柱状としてもよい。このように形成された回路収納部３３の中に、電子回路モジュール３４が収納される。
【００２３】
上述した記憶装置、制御装置および無線通信装置（アンテナを含む）は電子回路モジュール３４により実装され、回路収納部３３の中に設けられる。この回路収納部３３は、蓋用石材２０が内挿部３０の上に載置されて封止材３２により固定されることにより、蓋用石材２０と内挿部３０の内側石材３１とにより囲まれて構成された密閉空間となる。すなわち、電子回路モジュール３４は、このように内側石材３１と蓋用石材２０とにより囲まれて構成された密閉空間の中に収納されることになる。
【００２４】
一方、発電装置は、蓋用石材２０から放出される熱を電力に変換する熱電変換素子３５を有して構成され、当該熱電変換素子３５は内挿部３０の表面に設けられる。すなわち、熱電変換素子３５は内挿部３０の上端面に備えられ、内側石材３１と、その上に封止材３２を介して載置される蓋用石材２０とに接触する。本実施形態では、回路収納部３３を取り囲むように複数の熱電変換素子３５を備えている。個々の熱電変換素子３５の間は、断熱性の高いコンクリートから成る封止材３２によって離間している。そのため、蓋用石材２０と内側石材３１とは封止材３２によって断熱され、熱電変換素子３５を介してのみ熱が伝達されるようになっている。
【００２５】
熱電変換素子３５は、対向するように配置された２つの平面状の外部接触面を有し、当該２つの外部接触面に温度差を生じさせると起電力が生じるゼーベック効果を利用して発電するものである。熱電変換素子３５は、例えばペルチェ素子により構成される。熱電変換素子３５の一方の外部接触面には蓋用石材２０が接触し、他方の外部接触面には内側石材３１が接触している。そのため、蓋用石材２０と内側石材３１との間に温度差が生じると、熱電変換素子３５により温度差発電が行われる。
【００２６】
石材１０〜４０は熱伝導率が良く、熱容量も鉄に匹敵するくらいに大きく、大量の熱を貯めやすい材料のひとつである。そのため、外部空間に接する外側石材１０，２０は、外部空間の熱に温められて温度が高くなり、熱を内部に貯めることが可能である。そのため、例えば昼間に太陽熱や部屋内の暖房熱などによって外側石材１０，２０が温められると、温められた外側石材１０，２０と、外側石材１０，２０の内側にあって太陽熱等により温められていない内側石材３１との間に温度差が生じ、蓋用石材２０から熱電変換素子３５を介して内側石材３１に伝達される熱によって、熱電変換素子３５において温度差発電が行われる。
【００２７】
台座用石材１０が内側石材３１と接触することはなく、蓋用石材２０は封止材３２の上面においてのみ接触し、かつ、封止材３２は熱伝導率の低いコンクリートにより構成されている。そのため、外側石材１０，２０に蓄積された熱の伝達経路は、蓋用石材２０から熱電変換素子３５への経路が殆どなる。これにより、外側石材１０，２０に蓄積された熱による熱電変換素子３５の温度差発電を高効率に行うことが可能となる。
【００２８】
図示は省略しているが、直列接続された複数の熱電変換素子３５と電子回路モジュール３４との間は電気的に接続されている。電子回路モジュール３４が備える制御装置は、熱電変換素子３５により発生された電力を電源として動作し、記憶装置に保存されるデータの記憶が失われないようにするための処理を実行する。また、制御装置は、無線通信装置を介して石材１０〜４０の外部から受信されるデータを記憶装置に書き込む処理、および、記憶装置から読み出したデータを無線通信装置を介して石材１０〜４０の外部に送信する処理も実行する。ここで、制御装置は、例えば、コンピュータのＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを備えて構成され、ＲＡＭやＲＯＭ等の記録媒体に記憶されたプログラムが動作することによって上述の処理を実行する。
【００２９】
記憶装置は、揮発性メモリであってもよいし、不揮発性メモリであってもよい。揮発性メモリの場合、記憶装置に保存されるデータの記憶が失われないようにするための処理は、記憶の内容に応じた電荷を一定間隔ごとにコンデンサに充電するリフレッシュ動作である。また、揮発性メモリおよび不揮発性メモリの両方において、制御装置は、記憶装置に保存されるデータの記憶が失われないようにするための処理として、データの破損のチェックおよび破損を発見した場合の修復処理を一定間隔ごとに行うようにしてもよい。
【００３０】
以上詳しく説明したように、本実施形態では、内側石材３１と蓋用石材２０とにより囲まれて構成された密閉空間の中に記憶装置および制御装置を備えるとともに、発電装置を備え、制御装置が、発電装置により発生された電力を電源として動作し、記憶装置に保存されるデータの記憶が失われないようにするための処理を実行するようにしている。
【００３１】
このように構成した本実施形態によれば、石材２０，３１により囲まれて構成された密閉空間の中に記憶装置が備えられるので、記憶装置が石材２０，３１の外側における光や熱、湿度、埃、衝撃などの外部環境の影響を受けにくく、経年劣化しにくい状態とすることができる。また、制御装置が発電装置により発生された内部電力を利用して、記憶装置に保存されるデータの記憶が失われないようにするための処理を実行するため、外部よりメンテナンスをしなくてもデータを超長期にわたって保存することができる。これにより、本実施形態によれば、装置の製造やメンテナンスにかかるコストを増大させることなく、デジタルデータを超長期間にわたって安定的に保存することができる。
【００３２】
また、本実施形態では、電子回路モジュール３４が無線通信装置を更に備え、制御装置が、無線通信装置を介して記憶装置にデータを読み書きする処理を更に実行するようにしている。これにより、本実施形態によれば、記憶装置に記憶されているデジタルデータを超長期間にわたって安定的に保存することができるだけでなく、必要に応じて記憶装置に新たなデータを書き込んで記憶させたり、記憶されているデータを読み出したりすることもできる。このデータの読み書きは無線通信により行われるので、通信ケーブルを通すための穴を石材１０〜４０に設ける必要はない。
【００３３】
なお、上記実施形態では、アンテナを含む無線通信装置を電子回路モジュール３４により実装し、これを回路収納部３３の中に設ける例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、電子回路モジュール３４とアンテナとを配線により接続し、アンテナを内挿部３０の表面（上面、底面または側面）に設けるようにしてもよい。
【００３４】
また、上記実施形態では、発電装置として、蓋用石材２０から内側石材３１に向けて放出される熱を電力に変換する熱電変換素子３５を用いる例について説明したが、内側石材３１から蓋用石材２０に向けて放出される熱を電力に変換する第２の熱電変換素子を更に備えるようにしてもよい。この場合の第２の熱電変換素子は、熱電変換素子３５とは電極が逆となるように構成したものである。
【００３５】
例えば、外側石材１０，２０の外部温度が下がって外側石材１０，２０が冷やされた場合に、外側石材１０，２０の温度が内側石材３１の温度より低くなる場合もあり得る。この場合には、熱電変換素子３５とは電極が逆となるように構成した第２の熱電変換素子により温度差発電をすることが可能である。なお、熱電変換素子３５とは別に第２の熱電変換素子を設ける構成ではなく、リレー等を用いて熱電変換素子３５の電極を内部回路で切り替える構成としてもよい。例えば、外部温度が上昇して外側石材１０，２０が暖められる昼間の時間帯と、外部温度が下降して外側石材１０，２０が冷やされる夜間の時間帯とで電極を自動で切り替える構成とするようにしてもよい。
【００３６】
また、上記実施形態では、外側石材１０，２０および内挿部３０を直方体形状とする例について説明したが、形状はこれに限定されない。また、上記実施形態では、回路収納部３３の横断面形状を長方形とする例について説明したが、横断面形状はこれに限定されない。
【００３７】
また、上記実施形態では、発電装置として、蓋用石材２０から放出される熱を電力に変換する熱電変換素子３５を用いる例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、外側石材１０，２０の外表面に太陽光パネルを設け、電子回路モジュール３４と太陽光パネルとの間を無線電力送信する構成としてもよい。なお、この場合は、電力受信用の電磁誘導コイル等を内挿部３０に設ける必要がある。
【００３８】
また、発電装置として、小型原子力発電機（原子力電池）を用いるようにしてもよい。図３は、小型原子力発電機を用いた場合におけるデータ保存装置の構成例を示す図である。図３は、データ保存装置を側面から見た状態を模式的に示す断面図である。なお、この図３において、図１に示した構成要素と同一の機能を有する構成要素には同一の符号を付している。
【００３９】
図３に示すデータ保存装置は、内側石材３１と蓋用石材２０’とを備えて構成され、台座用石材１０は存在しない。また、内側石材３１の上面に熱電変換素子３５も存在しない。図３に示すデータ保存装置では、内側石材３１に形成された回路収納部３３の中に、小型原子力発電機５１と、記憶装置および制御装置を備えた電子回路モジュール５２と、無線通信インタフェースおよびアンテナを含む無線通信装置５３とが収納される。
【００４０】
蓋用石材２０’は、回路収納部１２の中に小型原子力発電機５１、電子回路モジュール５２および無線通信装置５３を収納した状態で内側石材３１の上から蓋をするための石材であり、回路収納部３３の横断面より大きい横断面形状を有する直方体の形状をしている。例えば、蓋用石材２０’の横断面は、内側石材３１の横断面と同形同大である（Ｗ３＝Ｗ４，Ｄ３＝Ｄ４）。
【００４１】
内側石材３１と、その上に載置される蓋用石材２０’とは、コンクリート等の封止材３２により接着される。これにより、回路収納部３３は、内側石材３１と蓋用石材２０’とにより囲まれて構成された密閉空間となる。このように密閉空間とされた回路収納部３３の中において、無線通信装置５３は回路収納部３３の内壁に設置されている。
【００４２】
また、内側石材３１の外壁上の位置であって、無線通信装置５３が設置された位置と近い位置に、無線通信インタフェースおよびアンテナを含む無線通信装置５４が設置されている。無線通信装置５３，５４は、相互にデータの無線通信を行う。無線通信装置５３，５４のアンテナを内側石材３１に密着させれば、電波の反射が起こりにくく、内側石材３１の内部を通して無線通信装置５３，５４の間で無線通信を行うことが可能である。
【００４３】
その他、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１０  台座用石材
１１  内部空間
１２  回路収納部
２０，２０’  蓋用石材
３０  内挿部
３１  内側石材
３２  封止材
３３  回路収納部
３４  電子回路モジュール
３５  熱電変換素子
４０  支持用石材
５１  小型原子力発電機
５２  電子回路モジュール
５３，５４  無線通信装置
【要約】
【課題】コストを増大させることなく、記憶装置にデジタルデータを超長期間にわたって安定的に保存できるようにする。
【解決手段】石材１０，２０により囲まれて構成される密閉空間の中に、記憶装置および制御装置を備えた電子回路モジュール３４を設けるとともに、熱電変換素子３５を備えた発電装置を設けることにより、記憶装置が石材の外側における光や熱、湿度、埃などの外部環境の影響を受けにくくなるようにして、経年劣化しにくい状態とするとともに、制御装置が、熱電変換素子３５により発生された電力を電源として動作し、記憶装置に保存されるデータの記憶が失われないようにするための処理を実行することにより、外部よりメンテナンスをしなくてもデータを超長期にわたって保存することができるようにする。
【選択図】図１【図１】
0006713184.tif 000002
【図２】
0006713184.tif 000003
【図３】
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