WO2002093333A1 - Bati de serveur - Google Patents

Description

明 細 書

サーバラヅク

発明の属する技術分野

本発明は、 電磁波を遮断して内部にあるサーバを保護するサーバ用ラックに関 する。 背景技術

イン夕一ネットの著しい普及や、 業務のコンピュータ化により、 種々の施設に おいて、 種々のサーバが配置されている。 また、 これらサーバの多くは、 イン夕 ーネヅトなどの外部ネットワークに接続され、 外部からのアクセスが可能なよう に構成されている。

このようなサーバは、 外部から アクセスを含む行為に対して、 情報漏洩、 情 報改変などの脅威に晒されている。 これらに対しては、 ファイアウォールの構築 により、 正当な相手以外のアクセスを認めないための技術が確立されている。 その一方、 コンピュータ自体が微弱な電磁波を発するために、 デ一夕漏洩の可 能性がある。 その一方、 コンピュータは、 電磁波に対する耐性が極めて小さく、 違法 C B無線による信号により誤動作し、 或いは、 コンピュータの素子や記憶装 置が破壊される場合もあることが報告されている。

特に、 種々のウェブサーバやデータベースサーバが配置されているプロバイダ のデ一夕セン夕、 顧客や住民の個人情報が蓄積されたデータべ一スサーバが配置 されている、 金融機関や公共団体のデ一夕セン夕において、 故意の電磁波の照射 (たとえば、 サイバーテロ） により、 サ一バの誤動作、 蓄積されているデ一夕の 破壊により、 著しい損害が与えられる可能性がある。

本発明は、 外部からの有害な電磁波からサーバ、 および、 記憶素子や記憶媒体 に記憶されたデ一夕を守ることができるラックを提供することを目的とする。 発明の開示

本発明の目的は、 内部空間を確保し、 一定の方向に二つの開口が設けられた、 一定の厚みの金属から形成された上部本体と、 少なくとも前記一定の方向に一つ の開口が設けられた、 一定の厚みの金属から形成された下部本体と、 前記上部本 体の一方の開口を、 その閉鎖位置において閉鎖する正面.ドアと、 前記上部本体の 他方の開口を、 その閉鎖位置において閉鎖する背面ドアと、 前記下部本体の開口 5 を、 その閉鎖位置において閉鎖する下部正面ドアとを備え、 前記上部本体の内部 空間に、 少なくとも複数のサーバを、 積層する状態で収容可能なサ一バラックで あって、前記上部本体の各開口の周囲に沿って配置されたシールドフィンガーと、 前記下部本体の開口の周囲に沿って配置されたシールドフィンガーと、 前記上部 本体、 正面ドア、 および/または、 背面ドアに配置された吸気孔であって、 少な

10 くともシールド部材がその孔部に配置されている吸気孔と、 前記上部本体、 正面 ドア、 および/または、 背面ドアに配置された排気孔であって、 少なくともシー ルド部材がその孔部に配置されている排気孔と、.前記上部本体および下部本体を 貫通する複数の導線管と、 前記導線管を通過して下部本体から上部本体の内部空 間に達する光ファイバケ一ブルと、 前記内部空間に配置された、 前記光ファイバ

15 ケーブルと接続され、 当該光ファイバを介して伝達される光信号を電気信号に変 換する光変換アダプタと、 前記他の導線管を通過して、 下部本体から上部本体の 内部空間に達する電源線と、 前記内部空間に配置された、 前記電源線と接続され た交流安定化電源と、 前記内部空間に配置された、 前記交流安定化電源と接続さ れた、 絶縁卜ランスであって、 その二次側が、 サーバに電力を供給するための複

20 数のソケットに接続された絶縁トランスとを備えたことを特徴とするサ一バラッ クにより達成される。

好ましい実施態様においては、 排気孔が、 前記上部本体の天板に設けられ、 か つ、 モ一夕により駆動される羽を有するファンとなっている。

また、 好ましい実施態様においては、 吸気孔が、 前記背面ドアに配置されてい ύ ϋ る。

別の好ましい実施態様においては、 さらに、 前記上部本体および下部本体を貫 通する孔が設けられ、 当該孔を介して、 前記下部本体の内部空間に、 ノイズフィ ル夕が取り付けられ、 かつ、 前記孔を介して、 上部本体の内部空間に、 ノイズフ ィル夕の端子が表れている。 前記絶縁トランスとソケットとの間には、 前記ノィ ズフィル夕が介在するのが望ましい。

より好ましい実施態様においては、 さらに、 前記正面ドアに、 前記内部空間に 配置されたサーバの可動状況を外部から監視するための窓が設けられ、当該窓が、 シールドメッシュを有する。 図面の簡単な説明

図 1は、本発明の実施の形態にかかるサーバラックの外観を示す斜視図である。 図 2 Aは、 本実施の形態にかかるサ一バラヅクの正面図である。

図 2 Bは、 本実施の形態にかかるサーバラックの正面ドアおよび下部正面ドア を外した状態を示す正面図である。

図 3は、 本実施の形態にかかるサーバラックの正面右側の側壁を外した状態の 略側面図である。

図 4は、 本実施の形態にかかる上部本体の背面図である。

図 5は、 サーバラックの上部本体の上板を外した状態を示す平面図である。 図 6は、 本実施の形態にかかる上部本体の正面図である。

図 7は、 図 3の部分 Aの拡大断面図である。

図 8 Aは、 本実施の形態における導線管の周辺の概略を示す図である。

図 8 Bは、 本実施の形態における導線管の他の周辺の概略を示す図である。 図 9は、 本実施の形態にかかるサ一バラック内の電気回路の概略を示すプロッ クダイヤグラムである。 発明を実施するための望ましい形態

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態につき説明を加える。図 1は、 本発明の実施の形態にかかるサ一バラックの外観を示す斜視図、 図 2 Aは本実施 の形態にかかるサーバラックの正面図、 図 2 Bは、 サ一バラックの正面ドアおよ び下部正面ドアを外した状態を示す正面図である。 図 1および図 2 Aに示すよう に、 サーバラック 1 0は、 スチールにて作られた上部本体 1 2および下部本体 1 4とから構成されている。 上部本体 1 2において、 開閉可能な、 ハンドル 2 0を 備えた正面ドア 1 6が配置され、 背面側にも後述する背面ドア 4 8 (図 1には示 されていない） が配置されている。 正面ドア 1 6を開放することにより、 サーバ を内部に収容することができる。 また、 背面ドア 4 8を開放することにより、 サ —バ間の接続や、 サーバとルー夕との接続をなすことが可能となる。 また、 下部 本体 1 4にも、 開閉可能な下部正面ドア 1 8が配置されている。

本実施の形態にかかるサーバラックは、 たとえば、 上部本体の壁の厚みが、 折 り曲げ部では 4 0 mm、 他の部分では 2 1 mm、 正面ドアおよび背面ドアの厚み が 2 1 mmとなっている。 スチールによりこのような厚みの筐体とすることによ り、 本実施の形態では、 5 0 O V/mという電磁波を遮断して内部のサーバを保 護することができる。 上部本体 1 2および下部本体 1 4は、 それそれ、 一体形成 とする必要は無く、 複数の板部材を溶接にて固定することで作成しても良い。 こ の場合には、 スポット溶接やリベットによる取り付けでは、 周波数帯が高くなる のにしたがってシールド効果を発揮できなくなるため、 ステンレスシールド溶接 工法による溶接が望ましい。 また、 上部本体 1 2と下部本体 1 4とは、 スポット 溶接やリベヅトによる取付ではなく、 ステンレスシールド溶接によるのが望まし い

また、 本実施の形態において、 サ一バラック 1 0は、 巾 6 0 0 mm X奥行き 9 0 O mm x高さ 1 8 8 0 mmの大きさを有している。

正面ドア 1 6の一方の側端部には、 所定の間隔で 3つのヒンジ 2 2が設けられ ている。 また、 他方の側端部および上部本体 1 2の側壁には、 同様に所定の間隔 で、 3つのドア係止部材 2 4が設けられている。 ドア係止部材 2 4により、 正面 ドア 1 6は上部本体 1 2の正面に密着固定される。 さらに、 本実施の形態では、 正面ドア 1 6には、 サーバの可動状況を外部から見ることができるような窓 2 6 が設けられている。 本実施の形態において、 サーバラック 1 0には、 1 3台の 1 Uサイズのサーバを収容できるため、 1 3個の窓 2 6が設けられる。

図 2 Bに示すように、 上部本体 1 2内の空間 2 7においては、 所定の間隔 （た とえば、 8 9 mm) にて、 1 3台の 1 Uサイズのサーバ 3 0および 1台の 1 Uサ ィズのルータ 3 2が取り付けられるようになつている。 上記間隔は、 サーバの冷 却のための空気層を十分に設けるためのものである。 後述するように外部からの 光ケーブルが、空間 2 7内に配置された光変換アダプタ（図示せず）に接続され、 さらに、 光変換アダプタとルータ 3 2との間が、 通常の信号線にて接続されるよ うになつている。 光変換アダプタからは、 1 0 B A S E或いは 1 0 0 B A S E— F Xに基づく信号が出力される。 また、 サーバ 3 0間の接続やルー夕 3 2とサ一 バ 3 0との間の接続は、 外部からの電磁気が遮断された状態の内部空間 2 7内の 接続であるため、 通常の信号線によるもので足りる。

内部空間 2 7において、 上部本体 1 2の開口に隣接して、 サーバ 3 0をネジ止 めするために所定のネジ穴が形成された取り付けパネル 2 8が配設されている。 ユーザは、 正面ドア 1 6を開放した状態で、 サーバ 3 0を上部本体 1 2の内部に 収容し、 サーバの正面パネルに設けられたネジ穴と、 取り付けパネル 2 8のネジ 穴とを整合させて、 ネジ穴にネジを螺入することにより、 サーバ 3 0を内部に取 り付けることができる。 ルータ 3 2についても同様に、 上部本体 1 2の内部に取 り付けることができる。

図 3は、 本実施の形態にかかるサーバラック 1 0の正面右側の側壁を外した状 態の略側面図である。図 2 Bおよび図 3に示すように、上部本体 1 2の内部には、 左側内壁の背面側に、 複数のコンセント （ソケット） が取り付けられた電源ボー ド 4 6が設けられている。 また、 図 3、 および、 サーバラックの上部本体 1 2の 上板を外した状態を示す平面図である図 5に示すように、 上部本体 1 2の底板に は、下部本体 1 4に貫通する穴が穿たれ、当該穴を経て、下部本体 1 4に複数（本 実施の形態においては 6つ） の第 1の電源用フィル夕 3 6、 および、 複数 （本実 施の形態においては 6つ） の第 2の電源用フィル夕 3 8が取り付けられる。 第 1 の電源用フィル夕 3 6および第 2の電源用フィル夕 3 8において、 端子は、 下部 本体 1 4の底板の側に表れている。

さらに、 下部本体 1 4内部の略中央に、 シールド板 4 2およびシールド板 4 4 が配置されている。 この内部には、 後述するシ一ルドトランスの本体が配置され る。 シールドトランスの端子も、 上記電源フィル夕などと同様に、 下部本体 1 4 の天板および上部本体 1 2の上板を通って、 上部本体 1 2内の空間に現れる。 また、 上部本体 1 2には、 底板および下部本体 1 4の天板を貫通する穴が穿た れ、 後述する光ファイバケーブル等を通すための導線管 4 0が設けられている。 無論、 これら導線管 4 0のうち、 未使用のものについては、 ハニカムシールドや 銅網にて遮断して、 シールド効果を高めるのが望ましい。

図 4は、 上部本体 1 2の背面図である。 図 3および図 4に示すように、 上部本 体の背面には、 背面ドア 4 8が設けられている。 背面ドア 4 8の下部には、 複数 の通気孔 5 2が配置されている。 本実施の形態においては、 通気孔 5 2は 1 2 0 mm程度の径を有している。 図 3に示すように、 通気孔 5 2は、 銅箔などにて形 成されたハニカムシールドを設けた部材 5 0が嵌合されている。 或いは、 銅網に よるシールドを形成しても良い。 ハニカムシールドは、 単一の線にて接地されて いる。 „

背部ドア 4 8は、一方の側端部に、所定の間隔で複数（本実施の形態では 3つ） のヒンジ 5 4が設けられ、 その一方、 他方の側端部に、 所定の間隔で複数 （本実 施の形態では 3つ） の密閉用ハンドル 5 8が取り付けられている。 ハンドル 5 8 は、 支点を中心に矢印 A方向に回転でき、 水平状態で外側に押すことにより、 上 部本体 1 2の側端部の対応する位置に設けられた、 ハンドル受け部材 6 0の穴部 に嵌合される。 これにより、 背面ドア 4 8がしつかりと固定されるようになって いる。

図 6は、 上部本体の正面図である。 図 3および図 6に示すように、 上部本体 1 2の天板には、 複数 （本実施の形態では 6つ） のファン 6 2が設けられている。 本実施の形態において、 ファンは 1 2ひ mmの径を有している。 ファンは回転羽 根およびモ一夕（ともに図示せず）を備え、上部本体 1 2の内部のコンセント （ソ ケット） から電力の供給を受けることにより、 内部空間 2 7を換気することがで きる。 ファン 6 2の頂部も、 通気孔 5 2と同様に、 ハニカムシールドや銅網によ るシールドが設けられている。 このように、 開口 (通気孔 5 2およびファン 6 2 ) には、 所定のシールド部材、 たとえば、 ハニカムシールドを配置することで、 電 磁波が内部空間 2 7に侵入することを防止している。 次に、 他の開口、 すなわち、 正面ドア 1 6および背面ドア 4 8に関するシール ドにっき説明を加える。 図 7は、 図 3の部分 Aの拡大断面図である。 図 7に示す ように、 本実施の形態においては、 正面ドア 1 5の背面と上部本体 1 2の正面と の間に、 シールドフィンガー 6 6が設けられている。 より詳細には、 上部本体 1 2の開口の周囲に沿って、 特にリベットなどが穿たれている位置の上に配置され るように、シールドフィンガー 6 6が取り付けられているのが望ましい。同様に、 背面ドア 4 8においても、 背面の開口の周囲に沿って、 シールドフィンガ一 （図 示せず）が取り付けられ、背面ドア 4 8の閉鎖時に、シールドフィンガーにより、 内部空間 2 7と外部とが電磁的に遮断されている。 このようにして、 ドアによる 閧口の電磁的な遮断が実現される。

また、 図 1、 図 2 Aに示すように、 本実施の形態においては、 内部空間 2 7に 配置されたサーバを外部から見る とができるように、正面ドア 1 6には複数（本 実施の形態においては 1 3個) の窓 2 6が設けられている。 この窓 2 6は、 図 2 Aに示すように、 ァクリルパネルとシールドメヅシュとからなる構造 7 0となつ ている。 さらに、 窓の開口 2 6のシールドを高めるために、 ドア 1 6 ©正面側に パネル取り付け部材 7 2が取り付けられている。 このパネル取り付け部材は、 た とえば、 ステンレスシールド溶接により ドア 1 6にしつかりと取り付けられてい るのが望ましい。 このような構成により、 窓 2 6を電磁波が通過して内部空間 2 7に達することが防止される。

次に、 本実施の形態におけるサーバラック 1 0内の電気回路にっき簡単に説明 を加える。 図 8 Aおよび図 8 Bは、 本実施の形態における導線管 4 0、 導線管 4 0を通る種々の線をそれそれ示す概略図である。 図 8 Aにおいて、 導線管 4 0に は、 デ一夕線として利用される光ファイバケ一ブル 1 0 0が通されている。 この 光ファイバケ一ブル 1 0 0は、 導線管 4 0を通過して上部本体 1 2の内部空間 2 7に入り、 光変換アダプタ 1 0 2に接続されている。 本実施の形態において、 光 ファイバケ一プル 1 0 0として、金属の芯線が利用されていないものが望ましい。 金属の芯線がノイズを拾う可能性があるからである。 光変換アダプタ 1 0 2から 延びる通常の信号線が、 各サーバ 3 0ゃル一夕 3 2に接続される。 また、 図 8 Bにおいて、 導線管 4 0には、 電源ケーブル 1 0 4が通り、 上部本 体 1 2の内部空間 2 7に入り、交流安定化電源 1 0 6に接続されている。図 9は、 サーバラヅク 1 0内の電気回路の概略を示すブロックダイヤグラムである。 図 9 に示すように、 交流安定化電源 1 0 6からの信号線は、 シールドトランスなどの トランス 1 0 8の端子に延びている。 ここで、 トランス 1 0 8より下流側 （つま り、 ソケット等が配置された側） の電源線と、 トランス 1 0 8より上流側の電源 線とが電磁的に遮断される。

さらに、 トランス 1 0 8から、 種々の交流安定化電源 1 1 0— 1〜1 1 0 — 4 に、 それそれ、 電源線が延びている。 交流安定化電源 1 1 0— 1 ~ 1 1 0— 3か らの電源線、 たとえば、 ノイズフィル夕 3 6を介して、 それそれ、 コンセント （ソ ケヅト） 群 4 8— 1〜4 8— 3に接続される。 また、 交流安定化電源 1 1 0 - 4 からの電源線は、 ノイズフィル夕 3 6を介して、 .複数のファン 6 2の羽根を駆動 するモー夕に接続される。 また、 上記交流安定化電源 1 1 0 — 4からの電力は、 各種センサを駆動し、 或いは、 アラームランプやアラームプザ一を駆動するため の電源として利用される。 また、 電源線は、 パワーランプ 1 1 2を通っている。 したがって、 電気回路に電力が供給されている場合には、 当該パワーランプ 1 1 2が点灯している。 このパワーランプは、 サーバラヅク 1 0の下部本体 1 4の ドア 1 8に配置されている （図 1および図 2 Aの下部正面ドア 1 8のハンドルの 斜め右上の 3つの丸いランプ) o したがって、 ユーザは、 ラック 1 0内の電力の 供給の有無を知ることができる。 同様に、 アラームランプやアラームプザ一も、 ドア 1 8に配置されているのが望ましい。

上記電気回路の例では、 第 1のノイズフィル夕 3 6を利用したがこれに限定さ れず、 第 2のノイズフィル夕 3 8が利用されても良いことは言うまでもない。 ま た、 シールドトランスの代わりに、 ノイズカット トランスを利用しても良い。 本実施の形態によれば、 上部本体および下部本体を、 それそれ、 所定の厚みの スチールにて作成し、 通気孔などの開口にハニカムシ一ルドを配置し、 ドア開口 部の周囲をシールドフィンガーにて取り囲んでいる。 また、 下部本体から上部本 体への導線管 4 0を経て、 電源線ゃデ一夕線を取り込むようにしている。 したが つて、電磁波の遮断力が著しく優れたサーバラックを提供することが可能となる。 また、 本実施の形態によれば、 フィル夕、 トランスなど交換が必要となる電気 回路部品の本体を下側本体に配置して、 端子のみを上側本体 1 2の空間 2 7内に 表れるようにしている。 したがって、 サーバ 3 0等を収容した状態で、 上記部品 を交換することが可能となる。

上記サーバラック 1 0について、 1 0 m法電波暗室において、 通常のイミュニ ティ試験範囲である 8 O MHz〜 1 GH zに加えて、不正アマチュア無線等の放射電磁 界を考慮し、 2 5 MHZ、 5 0 MH z、 1 4 4 MH zをより詳細に検証評価した。 その結 果、 シールドラックのシールド性能に関して、 測定全周波数について合格すると ともに、 イミュニティテストに関して、 測定全周波数および電界強度全条件につ いて合格した。 この実験において、 サーバラック 1 0内に配置されたサーバ 3 0 には何ら異常が見られなかった。 ，

本発明は、 以上の実施の形態に限定されることなく、 特許請求の範囲に記載さ れた発明の範囲内で、 種々の変更が可能であり、 それらも本発明の範囲内に包含 されるものであることは言うまでもない。

たとえば、 サーバラックの上部本体および下部本体やドアの厚みは、 上記実施 の形態のものに限定されず、 電磁波の遮断性にしたがって変更され得る。 また、 ファンや通気孔の数も、 内部空間の大きさや収容すべきサーバの数などにしたが つて適宜変更しうる。

また、 前記実施の形態においては正面ドアに、 シールドメヅシュおよびァクリ ルパネルによる窓を設け、 サーバの可動状態を外部から監視できるように構成し たが、 これに限定されない。 たとえば、 前記内部空間に、 垂直方向にパイプを設 け、 当該パイプに沿って上下動可能なモニタカメラを配置し、 当該モニタカメラ の画像データを、 導線管 4 0を通過する光ケーブルを介して、 外部の監視装置に 伝送し、 監視装置の表示装置の画面上に、 内部空間 2 7の様子を映し出すように 構成しても良い。

なお、 本明細書において、 一つの手段の機能が、 二つ以上の物理的手段により 実現されても、 若しくは、 二つ以上の手段の機能が、 一つの物理的手段により実 現されてもよい。

本発明によれば、 外部からの有害な電磁波からサーバを守ることができるラッ クを提供することが可能となる。 産業上の利用分野

本発明は、 サ一バ、 ハードディスクドライブなど、 電磁波の影響を受ける電子 機器を収容するために利用することができる。 また、 本発明にかかるサーバラッ クは、 オフィス、 データセン夕など上記電子機器が使用される任意の環境にて配 置され得る。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 内部空間を確保し、 一定の方向に二つの開口が設けられた、 一定の厚みの金 属から形成された上部本体と、 少なくとも前記一定の方向に一つの開口が設け られた、 一定の厚みの金属から形成された下部本体と、 前記上部本体の一方の 開口を、 その閉鎖位置において閉鎖する正面ドアと、 前記上部本体の他方の開 口を、 その閉鎖位置において閉鎖する背面ドアと、 前記下部本体の開口を、 そ の閉鎖位置において閉鎖する下部正面ドアとを備え、 前記上部本体の内部空間 に、 少なくとも複数のサーバを、 積層する状態で収容可能なサーバラックであ つて、

前記上部本体の各開口の周囲に沿って配置されたシールドフィンガ一と、 前記下部本体の開口の周囲に沿って配置されたシールドフィンガーと、 前記上部本体、 正面ドア、 および/または、 背面ドアに配置された吸気孔で あって、 少なくともシールド部材がその孔部に配置されている吸気孔と、 前記上部本体、 正面ドア、 および または、 背面ドアに配置された排気孔で あって、 少なくともシールド部材がその孔部に配置されている排気孔と、 前記上部本体および下部本体を貫通する複数の導線管と、

前記導線管を通過して下部本体から上部本体の内部空間に達する光ファイバ ケーブルと、

前記内部空間に配置された、 前記光ファイバケーブルと接続され、 当該光フ アイバを介して伝達される光信号を電気信号に変換する光変換アダプタと、 前記他の導線管を通過して、 下部本体から上部本体の内部空間に達する電源 線と、 ·

前記内部空間に配置された、 前記電源線と接続された交流安定化電源と、 • 前記内部空間に配置された、 前記交流安定化電源と接続された、 絶縁トラン スであって、 その二次側が、 サーバに電力を供給するための複数のソケットに 接続された絶縁トランスとを備えたことを特徴とするサーパラヅク。

2 . 前記排気孔が、 前記上部本体の天板に設けられ、 かつ、 モー夕により駆動さ れる羽を有するファンであることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載のサ一 パラック。

3。 前記吸気孔が、 前記背面ドアに配置されていることを特徴とする請求の範囲 第 1項または第 2項に記載のサ一バラック。

4。 前記上部本体および下部本体を貫通する孔が設けられ、 前記絶縁トランスの 本体が、 前記下部本体中に配置されるとともに、 当該絶縁トランスの端子が、 前記孔を介して、 前記上部本体内の空間に表れることを特徴とする請求の範囲 第 1項ないし第 3項の何れか一項に記載のサーバラック。

5。 さらに、 前記上部本体および下部本体を貫通する孔が設けられ、

当該孔を介して、 前記下部本体の内部空間に、 ノイズフィルタが取り付けら れ、 かつ、 前記孔を介して、 上部本体の内部空間に、 ノイズフィル夕の端子が 表れていることを特徴とする請求の範囲第 1項ないし第 4項の何れか一項に記 載のサーバラック。 .

6。 前記絶縁トランスとソケットとの間に、 前記ノイズフィル夕が介在すること を特徴とする請求の範囲第 5項に記載のサーバラック。

7。 さらに、 前記正面ドアに、 前記内部空間に配置されたサーバの可動状況を外 部から監視するための窓が設けられ、 当該窓が、 シールドメッシュを有するこ とを特徴とする請求の範囲第 1項ないし第 6項の何れか一項に記載のサーバラ ヅク。