JP6666453B2 - モジュール型データセンタのためのシステムおよび方法 - Google Patents

Description

本出願は、２０１３年１０月３日に出願した米国仮出願第６１／８８６，４０２号の優先権を主張する、２０１４年１０月１日に出願した米国非仮出願第１４／５０４，０８１号の一部継続出願である、２０１６年４月１９日に出願した米国出願第１５／００２，６６１号の優先権を主張するものである。本出願はまた、ともに２０１６年４月７日に出願した、中国実用出願第２０１６１０２１３５３４．１号および中国実用新案出願第２０１６２０２８４４７４．８号の優先権を主張するものである。上記出願すべての開示全体は、参照により本明細書に組み込まれている。

本開示は、データセンタシステム、およびデータセンタを建設するための方法に関し、より具体的には、複数のユニット構造の１つ１つと関連付けられた複数の搬器組み立て体を利用する、モジュール型のプリファブリケートされたデータセンタ建造物に関し、ここでは搬器組み立て体が、データセンタ建築物を組み立てるときに各ユニット構造が一対の高架支持レールに沿った位置に運び込まれることを可能にし、このようにしてデータセンタ建築物の組み立てを促進する。

このセクションでの記述は、単に、本開示に関する背景情報を提供するものであり、先行技術を構成するものではない場合がある。

データセンタの必要性が世界中で増加しているため、データセンタを設置および建設するためのより費用効率の高いやり方を見出すことへの関心はますます高まっている。さらなる懸案事項は、データセンタ構成要素の一貫した品質およびデータセンタを建設するのに必要な時間である。これらの懸案事項は、米国以外の国でデータセンタを建設するときに特に関係する。従来、データセンタは、選択されたデータセンタ現場において完全に「スティックビルディング」方式で建設されていた。これは、すべての原材料をデータセンタ現場へと持ち出し、電気工事業者、溶接工、建築物建設作業員、および他の技能職人など大勢の建設作業員を使用して、現場に配送された原材料からデータセンタ建造物を建設することを伴う。理解されるように、この建設手法は、費用がかなり高くつく可能性がある。完成したデータセンタ建造物の品質を維持することは、時に困難となり得、典型的には、建設プロセスの進行中に様々な者による多数の検査を要する。データセンタを建設するために使用されている特定の補助構成要素または原材料が、計画された建設タイムテーブルに従って建築現場に届かない場合には、建設の遅れに見舞われる場合がある。独立した建築構成要素（鋼、ケーブルトレイ、壁パネルなど）を現場へ別個に配送する必要性もまた、データセンタ建設の全体的な高費用に大きく貢献し得る。季節的な気候の変化および悪天候によってもたらされる遅延もまた、データセンタ建造物の長くて費用のかかる建設タイムラインを結果的にもたらし得る。

データセンタについてのさらなる懸案事項は、必要性が増した場合にデータセンタを容易に、かつ費用効率よく拡張する能力である。「スティックビルディング」手法を使用して建設された従来のデータセンタ建造物では、拡張は、費用が高く、特に時間がかかるものになり得る。

したがって、データセンタ建造物の費用、ならびにその建設に必要とされる時間を低減することへの強い関心が存在する。データセンタ建造物の全体的な建設費用および新しいデータセンタを建てるのに必要な時間を大幅に低減し、運用することは、従来の「スティックビルディング」手法でデータセンタを建設する費用がその試みの費用を法外なものにしている世界の様々な地域において、データセンタを設置することを実現可能にし得る。

１つの態様において、本開示は、モジュール型データセンタシステムに関する。モジュール型データセンタシステムは、モジュール型データセンタ建築物を形成するためにモジュール型データセンタシステムが完全に組み立てられたときに、モジュール型データセンタシステム内に位置するデータセンタ構成要素からの冷風または温風のうちの少なくとも１つを流すための複数のユニット構造を備え得る。複数の構造用支持柱は、複数のユニット構造を床面より上に床面に対して所望の高さで支持する。２つの平行で水平に間隔の空いたトラックを形成するために、ほぼこの所望の高さのところで複数の構造用支持柱に垂直に連結された一対の細長い支持レールも含まれる。ユニット構造の各々は、複数の搬器組み立て体を含み、搬器組み立て体の各々が車輪を含む。搬器組み立て体の１つ１つの車輪は、モジュール型データセンタ建築物を建設するときにユニット構造が一対の細長い支持レール上の所望の位置へと水平に運ばれることを可能にして、モジュール型データセンタ建築物の組み立てを促進する。

別の態様において、本開示は、モジュール型データセンタシステムが完全に組み立てられたときに、モジュール型データセンタシステム内に位置するデータセンタ構成要素からの冷風または温風のうちの少なくとも１つを流すための複数のユニット構造を含むモジュール型データセンタシステムに関する。本システムは、複数のユニット構造を床面より上に床面に対して所望の高さで支持するための複数の構造用支持柱を含み得る。一対の細長い支持レールも含まれ得る。細長い支持レールは、２つの平行で水平に間隔の空いたトラックを形成するために、ほぼこの所望の高さのところで複数の構造用支持柱に垂直に連結され得る。各ユニット構造は、複数の搬器組み立て体を含み得る。各搬器組み立て体は、車輪を含み得、搬器組み立て体の車輪がユニット構造の四隅の１つ１つに隣接して位置付けられるように構成される。搬器組み立て体の車輪が、モジュール型データセンタ建築物を建設するときにユニット構造が一対の細長い支持レール上の所望の位置へと水平に運ばれることを可能にする。

さらに別の態様において、本開示は、モジュール型データセンタを形成するための方法に関する。本方法は、モジュール型データセンタシが完全に組み立てられたときに、モジュール型データセンタシステム内に位置するデータセンタ構成要素からの冷風または温風のうちの少なくとも１つを流すための複数のユニット構造を提供するステップを含み得る。本方法はまた、複数のユニット構造を床面より上に床面に対して所望の高さで支持するための複数の第１の構造用支持柱を使用するステップを含み得る。２つの平行で水平に間隔の空いたトラックを形成するために、ほぼこの所望の高さのところで複数の第１の構造用支持柱に垂直に連結される一対の細長い支持レールも使用され得る。本方法はまた、ユニット構造の各々を細長い支持レール上に支持するために、各々が車輪を含む複数の搬器組み立て体を使用するステップを伴う。本方法は、モジュール型データセンタを建設するときにユニット構造の各々を細長い支持レールに沿って一対の細長い支持レール上の所望の位置へと水平に運ぶために、搬器組み立て体の車輪を使用するステップを含み得る。

本明細書内で説明される図面は、例証の目的のみであり、本開示の範囲をいかようにも制限することを意図するものではない。

本開示の１つの実施形態による、データセンタを形成するのを助ける互いに隣接して設けられた複数のモジュール型の折り畳み式データセンタユニット構造の斜視図である。 １つのケーブルトレイと一緒に、各ユニット構造が組み込む複数のフォーダブルケーブルトレイ支持体をさらにより詳細に例証する本開示のデータセンタユニット構造のうちの１つの一部分の拡大斜視図である。 回転することができる細長い管状支持部材の使用を伴う、ハンガーを支持するために使用され得る枢動機構の１つの形態の一部分の斜視図である。 図２ａに示される細長い管状支持部材の回転運動を可能にするのを助けるために使用され得る、図２ａに示される鞍状部様のストラップの拡大斜視図である。 図１に示されるデータセンタユニット構造のうちの１つであるが、配送のために折り畳み構成にあるユニット構造を示す斜視図である。 標準の配送コンテナ内への載置に好適な非常に小型のパッケージを形成する、折り畳み構成にあり連続的に位置付けられた２つのデータセンタユニット構造の斜視図である。 データセンタの一部分の高水準側面図であり、データセンタユニット構造のうちの２つが拡大された列を形成した状態で示されており、ユニット構造の真下に位置付けられた装置ラックの列の間に形成される温風アイルからの温風の排気を促進するためにデータセンタユニット構造の上に存在するモジュール型ペントハウス排気構造をさらに例証する図である。 図５の円で囲んだ部分６だけの拡大図である。 温風アイルからの温風がどのようにモジュール型ペントハウス排気構造により排気され得るかを例証する、データセンタの一端の一部分の斜視図である。 モジュール型データセンタを形成するのを助けるためにデータセンタユニット構造とともに使用され得るモジュール型冷却ユニットの斜視図である。 複数のデータセンタユニット構造の端に隣接して配置されるモジュール型冷却ユニットのうちの１つの斜視図である。 図７に示されるモジュール型冷却ユニットの構成要素を例証する高水準上面図である。 図９のモジュール型冷却ユニットの高水準前面図である。 図１０の矢印１１に従う、図９の冷却ユニットの高水準側面図である。 モジュール型冷却ユニットのフィルタユニットだけの高水準斜視図である。 モジュール型冷却ユニットのファンユニットだけの高水準斜視図である。 モジュール型冷却ユニットの冷却モジュール媒体ユニットだけの高水準斜視図である。 外壁構造が取り外された状態、さらにファンユニットのうちの１つを取り囲む壁構造が取り外された状態の、モジュール型冷却ユニットの高水準斜視図である。 モジュール型冷却ユニットの各々の中に含まれ得る構成要素をさらに例証する図である。 温アイルのうちの１つからの温かい排気（即ち、還気）がどのようにモジュール型冷却ユニットへ戻され得るかを例証する、複数のデータセンタユニット構造に隣接して位置する１つのモジュール型冷却ユニットの斜視図である。 データセンタのための「電力ホール」を一緒に形成し、複数のデータセンタユニット構造に隣接して位置する、複数のモジュールセクションを例証する、データセンタの一部分の高水準俯瞰図である。 図１８に示される電力ホールを建設するためのモジュール型電源ユニットを例証する図である。 図１８に示される電力ホールを建設するのに使用するためのモジュール型電力キャビネットユニットを例証する図である。 図１８に示される電力ホールを建設するのに使用するためのモジュール型ＵＰＳユニットを示す図である。 図１８に示される電力ホールを建設するのに使用するためのモジュール型ＰＤＵユニットを示す図である。 モジュール型オフィス／ストレージ領域およびモジュール型水処理ユニットによって分離される２つのホールを利用する、データセンタの１つのレイアウト例の俯瞰図である。 ユニット構造の別の実施形態の斜視図である。 中央に位置するケーブルトレイを例証する、図２４のユニット構造の一部分の斜視図である。 データセンタが建設されているときに複数のユニット構造を水平の支持レールに沿って所望の位置へと運ぶことができる、モジュール型データセンタシステムの一部分の斜視図である。 搬器組み立て体がユニット構造の四隅に配置されることを示す、１つ目のユニット構造の斜視図である。 搬器組み立て体がユニット構造の四隅に配置されることを同様に示す、２つ目のユニット構造の斜視図である。 図２７ａおよび図２７ｂの円で囲んだ領域２８によって示されるような、搬器組み立て体のうちの１つの断面端面図である。 逆Ｕ字状の支持レールのうちの１つおよび搬器組み立て体のうちの１つの一部分の上部斜視図である。 図２９の搬器組み立て体の下部斜視図である。 図２９の区切り線３１−３１に従って見た、搬器組み立て体のうちの１つの断面端面図である。 図３１の区切り線３２−３２に従って見た、図３１の搬器組み立て体の断面側面図である。 水平の支持レールのうちの一方の上に位置付けられ、ベースプレートに当接する、搬器組み立て体の車輪を示す、搬器組み立て体のうちの１つの斜視図である。

以下の説明は、本質的に単なる例であり、本開示、用途、または使途を制限することを意図するものではない。図面全体を通して、対応する参照番号は同じまたは対応する部品および特徴を示すことを理解されたい。

図１を参照すると、迅速に配備可能なデータセンタを形成するための複数のモジュール型折り畳み式データセンタユニット構造１２（以後は、単に「ユニット構造１２」）を組み込むモジュール型データセンタ設備１０の一部分が示されている。ユニット構造１２の各々が、装置ラック１４の平行な列を分離する冷通路１５を通る１つまたは複数の空調システムからの冷風の両方を流すため、ならびに温通路からの温風を流すのを助けるために使用され得る細長い構造を形成する。各ユニット構造１２は、データセンタ設備１０の床１８より上の所定の高さに構造用支持柱１６によって支持されるようになされている。図１は、横並びの方式で位置付けられた複数のユニット構造１２を例証する。ユニット構造１２の隣接するもの同士は、所定の距離だけさらに間隔が空けられる。この間隔が、ユニット構造１２の隣接するもの同士の間の温通路１７を形成する。

図１をさらに参照すると、モジュール型データセンタ設備１０はまた、温通路１７から温風を受け入れ、モジュール型データセンタ設備１０から温風を排気するための１つまたは複数のモジュール型ペントハウス排気構造２０を含み得る。モジュール型ペントハウス排気構造２０は、ユニット構造１２の天井パネル２６内の開口部２４を通じて温通路１７から温風流を受け入れる。この特徴は、以下の段落でさらに詳細に説明される。複数のつなぎ天井パネル２６ａはまた、ユニット構造１２の隣接するもの同士の間の間隔をつなぐために使用され、それにより温通路１７から出ていく温風が開口部２４を通って排気されることを確実にする。

図２を参照すると、ユニット構造１２のうちの１つがより詳細に示される。天井パネル２６に加えて、各ユニット構造１２は、屋根のような構造を形成するために複数の天井パネル２６を支持するフレーム構造２８を有する。外周フレーム構造３０が、構造用支持柱１６に連結され得る。外周フレーム構造３０は、空調システムからの冷風を装置ラック１４の隣接する列間の冷通路１５内に維持するのを助けるための折り畳み式（即ち、フォーダブル）パネル３２を支持するために使用され得る。外周フレーム構造３０はまた、フレーム構造３０から支持される複数の枢動可能に留められたハンガー３４および３６を含み得る。この例では、ハンガー３４は、別個の横材３３から支持され、使用の際は図２に示される向きへと枢動することができる。ハンガー３４は、そこに留められた複数のケーブルトレイ３８を有し得、ハンガー３６も同様に、そこに留められた複数のケーブルトレイ４０を有し得る。ケーブルトレイ３８および４０は、ネットワークケーブル、電力ケーブルなど、データセンタ設備１０を通って、装置ラック１４の列内に取り付けられる装置構成要素へとルーティングされる必要のある様々な異なる種類のケーブルを支持するために使用され得る。屋根パネル４２はまた、外周フレーム構造３０に留められ得る。屋根パネル４２は、装置ラック１４の隣接する列の間に形成された冷通路１５を通る１つまたは複数の空調システムからの冷風を流すのをさらに助ける仕切りを形成する。

図２ａを簡単に参照すると、ハンガー３６のうちの１つの一部分が示される。ハンガー３６は、ハンガー３４に使用される建造物を代表するものであり得るか、またはそれと同一であり得る。ハンガー３６が枢動する能力は、一例においては、丸く剛性で管状の細長い支持部材３６ａを使用することによって達成され、この支持部材３６ａは、その対向する端において鞍状部様のブラケット３６ｂによって回転運動のために支持され得、鞍状部様のブラケット３６ｂは、好適な留め具（図示されず）によって外周フレーム構造３０の一部分に固定的に留められる。鞍状部様のブラケット３６ｂも図２ｂに示される。当然ながら、ハンガー３６の枢動運動を可能にするために任意の他の好適なヒンジまたはヒンジ様の構造が組み込まれてもよい。

図２ａはまた、ハンガー３６が、ケーブルトレイ４０を支持し得る複数の従属構造部材３６ｃを含み得ることを示す。従属構造部材３６ｃは、細長い支持部材３６ａと一緒に回転することができ、ひいては外周フレーム構造３０の下の動作位置に、または収納方向にトレイ４０を提示することができるように、細長い支持部材３６ａに固定的に留められ得る。１つまたは複数の筋かい３６ｄが、ハンガー３６をその動作位置に支持するために使用され得る。筋交い３６ｄは各々、一端ではその枢動運動を可能にする好適なブラケット３６ｅによって外周フレーム構造３０に、反対の端では従属構造部材３６ｃに留められ得る。これにより、筋交い３６ｄは、構造部材３６ｃから切り離されると、収納構成へと上方に枢動されることが可能になる。それでも、筋交い３６ｄは、ハンガー３６がその動作位置へと下げられると、ハンガー３６を絞めつけて固定するために、ハンガー３６の構造部材３６ｃに素早くかつ容易に留めることができる。ハンガー３６、ならびにハンガー３４は、好適な構造用支持体およびブラケットから建設されて、折り畳み運動の代わりに、外周フレーム構造３０からのそれらの容易な取り外しを許容し得るということも理解されたい。ケーブルトレイ３８および４０がいくつ用いられるか、ならびにユニット構造１２の全体的な寸法に応じて、ユニット構造が配送のために準備されるときに外周フレーム構造３０から完全に取り外し可能な構造によって支持されるハンガー３４およびまたは３６を有することが役に立つ場合、または必要な場合がある。

図５、図６、および図６ａを参照すると、モジュール型ペントハウス排気構造２０のうちの１つが、それらの一端から示される。実際には、複数のモジュール型ペントハウス排気構造２０は、細長いチャネル４６を形成するために使用され、その細長いチャネル４６内へ温通路１７からの温風１７ａが複数の対向する排気ファン４４の助けを借りて吸い込まれ得るということを理解されたい。一実施形態において、各モジュール型ペントハウス排気構造２０は、３つのファンの２つの対向する列として配置される合計６つの排気ファン４４を含み得る。図１をさらに参照すると、天井パネル２６内の開口部２４内にはまた、ペントハウス排気構造２０内へ吸い込まれ得る温通路１７からの温風の流れを調整するために電子的に調節され得る、調節されたルーバー組み立て体４８が位置付けられ得る。好適な空気流および／または温度制御監視システム（図示されず）が、この目的のために提供され得る。

図３を参照すると、ユニット構造１２のうちの１つが、その折り畳み構成で示される。ユニット構造１２は、ハンガー３４および３６がパネル３２のパネル部分３２ａの下に突出しないように保持される収納位置に枢動されたハンガー３４および３６を有する。パネル３２はまた、パネル３２が天井パネル２６に平行に延在するように枢動される。折り畳み構成において、ユニット構造１２は、ハンガー３４および３６、ならびにパネル部分３２ａ間にたくし込まれたケーブルトレイ３８および４０とともに、細長い比較的幅狭の構成を形成する。この構成はまた、配送およびパッケージングの観点から空間効率の高い構成を形成する。パネル３２の部分および外周フレーム構造３０を選択するために物理的に接続され得る細長い構造ビーム（図示されず）など、任意の好適な係止構造が、パネル３２をそれらの折り畳み構成に保持するためにパネル３２と接続して使用され得る。図４は、連続的に位置付けられた折り畳み構成にある一対のユニット構造１２を例証する。ユニット構造１２の各々は、折り畳み構成にあるとき、幅３６５８ｍｍ（１２．０フィート）および高さ２８４８ｍｍ（５フィート５．２２インチ）で全長およそ１２１９２ｍｍ（４０．０フィート）の寸法を有し得る。図４の連続して位置付けられた一対のユニット構造１２は、長さ約１２１９２ｍｍ（４０フィート）、幅３６５８ｍｍ（１２フィート）、および全体の高さ２８４８ｍｍ（９フィート４．１３インチ）の全体の寸法を有し得る。この折り畳み構成により、一対のユニット構造１２が配送のために効率的にパッケージングされることが可能になる。

図７は、図１のモジュール型データセンタ設備１０を形成するのを助けるために使用され得るモジュール型冷却ユニット５０を例証する。モジュール型冷却ユニット５０は、長さ約１３７６１ｍｍ（４５フィート）、幅約７３１５ｍｍ（２４フィート）、および全体の高さ約３５００ｍｍ（１１フィート５．８インチ）の寸法を有し得ることに留意されたい。そのようなものとして、冷却モジュールユニット５０は、図４に示される連続的な一対のユニット構造１２の全体の寸法と非常に類似しており、ここでも標準化された配送コンテナ内での配送を促進する。

図８では、１つのモジュール型冷却ユニット５０が、その大きい方の長さがユニット構造１２の大きい方の長さに垂直に延在するように、かつそれがユニット構造１２の端の１つに隣接して位置付けられるように、配置されることが分かる。これにより、モジュール型冷却ユニット５０が、複数のユニット構造１２によって形成される冷通路１５へ冷風を供給することが可能になる。

図９から図１１を参照すると、各モジュール型冷却ユニット５０は、一実施形態において、フィルタユニット５２、媒体ユニット５４、ファンユニット５６を含む蒸発（即ち、断熱）冷却ユニットを形成し得、約９００ｋＷで吸い込み得る。図１２から図１４は、これらの構成要素をさらに例証する。各ファンユニット５６は、複数のファン５６ａ、および、一実施形態においては、図１５に示されるように３つの別個のキャビネット５６ｂ内に構成された合計１２個のそのようなファン５６ａを含み得る。図１５は、キャビネット５６ｂが各々、ドア５６ｃによる隔離したアクセスを有し得ることさらに例証する。

図１６は、媒体ユニット５４が、４つの冷却ステージを各々が有する３つの独立した蒸発冷却モジュール５４ａから５４ｃを含み得ることを例証する。ＤＸコイルおよびダンパー６０が、任意選択的に含まれ得る。フィルタユニット５２は、複数のフィルタ５２ａ、モジュール型冷却ユニット５０内への還気流を制御するための電子的に作動される還気ダンパー５２ｂ、ならびに冷却ユニット５０内へ吸い込まれる外側の（周囲空気）の流れを制御するための電気的に作動される外気ルーバーおよびダンパー５２ｃを含み得る。図１７は、温風アイル１７内の温風１７ａが、天井パネル２６と、つなぎ天井パネル２６ａと、ユニット構造１２の屋根パネル４２との間に形成された領域６４内で、還気ダンパー５２ｂを通ってモジュール型冷却ユニット５０へ入る「還」気としてどのようにして戻され得るかを例証する。冷風６２は、外気６３を吸い込むことができるモジュール型冷却ユニット５０によって冷通路１５の各々へ供給される。

図１８は、モジュール型データセンタ設備１０を形成するためにユニット構造１２と接続して使用され得るモジュール型「電力ホール」７０の一実施形態を例証する。図１９から図２２をさらに参照すると、モジュール型電力ホール７０は、１つまたは複数のモジュール型電源ユニット７２（図１９）、１つまたは複数のモジュール型電力キャビネットユニット７４（図２０）、１つまたは複数のモジュール型ＵＰＳ（無停電電源）ユニット７６、および１つまたは複数のモジュール型ＰＤＵ（配電器）ユニット７８、ならびに任意の他の種類の電力構成要素またはサブシステムからなり得る。図１８はまた、電力を分配するために必要に応じてモジュール型ユニット７２から７８の各々の中の様々な構成要素を接続するために使用され得る複数の電気バスバー８０を示す。

モジュール型電源ユニット７２は各々、メインバス、例えば４８０Ｖで１００ｋＡを供給するための５０００Ａメインバスを含み得る。複数のメインブレーカおよび分散ブレーカもまた、好適な電力制御システムおよび電力品質計器とともに含まれ得る。

モジュール型電力キャビネットユニット７４は各々、４８０Ｖで６５ｋＡを送達するための１６００Ａバスメインバスを含み得る。電力ブレーカおよび分散ブレーカは、特定の用途のために必要に応じて構成され得る。

モジュール型ＵＰＳユニット７６は各々、７５０ｋＷのバックアップ電力を提供するために並列の４００ｋＶＡ／４００ｋＷモジュールを含み得る。しかしながら、ＵＰＳユニット７６は、特定の用途に合うように必要に応じて構成され得ることを理解されたい。

モジュール型ＰＤＵユニット７８の各々は、３００ｋＶＡ ４８０／２０８／１２０Ｖ、または異なる選択された電気出力を提供するように構成され得る。負荷分散ブレーカもまた、キャビネット（図示されず）内に取り付けられ得、このキャビネットが、モジュール型ＰＤＵユニット７８に含まれる各ＰＤＵのフレームの側面に取り付けられる。

モジュール型ユニット７２から７８の各々は、同様または同一の寸法を有し得る。一実施形態において、モジュール型ユニット７２から７８の寸法は、長さ１２１９２ｍｍ（４０フィート）、幅３６５８ｍｍ（１２フィート）、および高さ３５００ｍｍ（１１フィート５．８インチ）と同一である。明らかに、これらの寸法は、必要な場合わずかに変化され得る。この例では、モジュール型ユニット７２から７８は、ユニット構造１２と同じ長さおよび幅寸法を有し得る。これらの寸法により、従来の配送コンテナ内でのモジュール型ユニット７２から７８の配送が可能になる。

図２１を簡単に参照すると、モジュール型ユニット７２から７８の各々は、フレーム構造７３を含み得、フレーム構造７３には、床７３ａおよび１つまたは複数の壁部分７３ｂなど、構成要素のうちの１つまたは複数が留められる。モジュール型ユニット７２から７８はまた、それらが目的地で受け取られると、迅速に配備可能である。ユニット７２から７８のモジュール型構成は、データセンタの拡大を必要とするとき、電力ホール７０の電力供給能力を容易に拡張することを可能にする。

図２３は、モジュール型データセンタ設備１０の実装形態の一例の俯瞰図を示す。ユニット構造１２は、モジュール型オフィス／ストレージセクション領域８０によって分離される、「ホールＡ」および「ホールＢ」という２つのホールにグループ分けされる。モジュール型水処理セクション８２は、水処理装置を含み得る。モジュール型冷却ユニット５０の列８４は、ユニット構造１２の列に隣接して配置され得る。モジュール型ペントハウス排気構造２０の列（図２３には図示されず）は、通路領域８６にわたって、ユニット構造１２に垂直に延在し、ユニット構造１２に隣接する温通路１７とインターフェースをとる。モジュール型ルーム８６は、他のデータセンタまたはオフィス装置のために含まれ得る。

図２４を参照すると、ユニット構造１００は、本開示の別の実施形態に従って示される。この例では、ユニット構造１００は、ユニット構造１００の対向端にある１つまたは複数のドアとともに温通路を形成するのを助けるために使用され得る追加の構造用柱１０２も有する。

ユニット構造１００はまた、図２５では、ユニット構造１００の全長の実質的な部分にまたがる中央の細長いトレイ１０４を含むことが分かる。中央の細長いトレイ１０４は、ケーブルが中央の細長いトレイ１０４から送り出されることを可能にする一対の湾曲したトレイ部分１０６を含み得る。中央の細長いトレイ１０４および湾曲したトレイ部分１０６は各々、ケーブルをトレイ１０４および１０６内に保持するのを助けるために複数の標柱１０８を含み得る。

本開示の様々な実施形態は、作りつけの照明器具、ならびに水または異なる火災抑制剤の送達のための１つまたは複数の長さの作りつけの導管を組み込み得るということを理解されたい。ケーブルトレイ３８、４０、および１０４は、ユーザの要望または好みに応じて、特定の種類の配線（即ち、光、電力、ネットワークなど）を分割およびルーティングするために使用され得る。

図２６を参照すると、モジュール型データセンタシステム２００が単純化した形式で示される。システム２００は、仮想的に任意の寸法のデータセンタを形成するために、図１のシステム１０で説明されるようにモジュール式に拡張され得る。システム２００は、システム１０に類似しているが、図２６では、２つのユニット構造２０２ａおよび２０２ｂのみが示される。ユニット構造２０２ａ／２０２ｂは、ユニット構造１２に類似しており、各ユニット構造２０２ａ／２０２ｂは、外周フレーム構造２０４を含む。典型的な現代のデータセンタでは、より典型的には図１８および図２３に示されるように、数十またはさらには数百以上のユニット構造２０２ａ／２０２ｂが、大きなモジュール型データセンタを形成するために行および列のＸ−Ｙ格子において用いられ得る。

ユニット構造２０２ａ／２０２ｂは、水平に配置された細長い支持レール２０５上で支持される。支持レール２０５は、支持柱２０７によって床面より上に支持される。支持レール２０５および支持柱２０７は、ユニット構造２０２ａ／２０２ｂを床面より上の所望の高さに支持するのに十分な強度を有する剛性支持構造を形成するために、固定的に相互接続される。支持レール２０５は、任意の好適な断面形状を有するが、この例では、断面で見たときに、好ましくはＬ字状の断面形状である。Ｌ字状は、支持レール上でのユニット構造２０２ａ／２０２ｂの回転運動を可能にすると同時に構造的強度を提供するのに特によく機能する。

図２７ａを参照すると、ユニット構造２０２ａの外周フレーム構造２０４がより詳細に示される。ユニット構造２０２ａおよび２０２ｂは、物理的構築が類似しているため、ユニット構造２０２ａのみが詳細に説明される。ユニット構造２０２ａは、正方形または矩形の断面形状のものであり得る複数のフレームレール２０６を含み、複数のフレームレール２０６は、すべて互いに対して平行に設けられる。複数のフレーム素子２０８は、フレームレール２０６に垂直に設けられ、ユニット構造２０２ａの四隅に位置する。複数のフレーム横材２１０は、ユニット構造２０２ａの各端に設けられ、１つの逆Ｕ字状のフレームトラック２１２が、ユニット構造２０２ａの各端に設けられる。複数の交差筋かい部材２１４もまた、追加の構造的強度および剛性のために組み込まれ得る。構成要素２０６から２１４は、剛性の高いフレーム構造を形成するために、溶接によって、またはおそらくはねじ式のボルトおよびナット構築によってなど、固定的に相互接続され得る。図２７ｂを簡単に参照すると、搬器組み立て体２１６は、ユニット構造２０２ｂの外周フレーム構造２０４の四隅の各々に同様に位置付けられる。

図２８を参照すると、図２７の丸で囲んだ領域２８によって示される領域が、図２８の部分断面図においてより詳細に示される。ユニット構造２０２ａの四隅の各々に、搬器組み立て体２１６がある。搬器組み立て体２１６は、逆Ｕ字状の車輪取り付けブラケット２１８、好適な軸受（図示されず）上に支持される車輪２２０、ならびにねじ式のボルト２２２およびナット２２４を含む。この図には、車輪２２０の回転運動を一方向に制限するベースプレート２２６も示され、これについては以下の段落でさらに説明される。フレームレール２０６の一部分は、フレームレール２０６に逆Ｕ字状のフレームトラック２１２を垂直に受け入れるために切り込みを入れられ得る。

車輪２２０は、ユニット構造の比較的容易な回転運動を依然として可能にしながらユニット構造２０２ａの重さを支持するのに好適な鋼またはポリマー材料製であり得る。この目的に好適な車輪は、例えば、ノースカロライナ州シャーロットのＢｌｉｃｋｌｅ Ｕ．Ｓ．Ａ．Ｗｈｅｅｌｓ ａｎｄ Ｃａｓｔｅｒｓ，Ｉｎｃ．など、様々なメーカから市販されている。車輪の直径は、大幅に異なり得る。寸法矢印２２８によって示される車輪の厚さは、一例では、約４０ｍｍであり得る。

図２９および図３０を参照すると、逆Ｕ字状のフレームトラック２１２の一部分への逆Ｕ字状の車輪取り付けブラケット２１８の装着が示される。この例では、複数のねじ式のボルト２３０がねじ式のナット２３２と一緒に使用される。ねじ式のボルトは、逆Ｕ字状のフレームトラック２１２内の上表面２３４内の穴（見えない）を通って延在する。

図３１および図３２は、搬器組み立て体２１６、および特に、逆Ｕ字状の車輪取り付けブラケット２１８をより詳細に示す。逆Ｕ字状の車輪取り付けブラケット２１８は、外側へわずかに広がる側壁部分２３６、および上壁２３８を含む。上壁２３８は穴２４０を含み、ねじ式のボルト２３０はこの穴２４０を通って延在する。ねじ式のボルト２３０は、ねじ式のナット２３２がそこに装着されることを可能にするのに十分な長さを有するが、車輪２２０の回転運動を妨害するほど長くはない。

図３３は、支持レール２０５上に位置付けられた搬器組み立て体２１６のうちの１つを示す。支持レール２０５上での車輪２２０の回転運動を停止するためのベースプレート２２６も示される。ベースプレート２２６は、ねじ式のナット２４２によって留められる材料の金属または高強度プラスチックのブロックであり得る。ユニット構造２０２ａのフレームレール２０６の除去を依然として可能にしながら積極的な停止動作を提供するのを助けるために、１つまたは複数の金属またはプラスチックのシムプレート２４４が、ベースプレート２１６が位置する高さを調節するために使用され得る。支持レール２０５の寸法、ならびに支持レール２０５の各対の横の間隔は、ユニット構造２０２ａが所望の位置へと運ばれている間、支持レール２０５に沿った逆Ｕ字状のフレームトラック２１２のスムーズな動きを可能にするように選択されることを理解されたい。

モジュール型データシステム２００はこのようにして、好適なウインチを使用して複数のユニット構造２００が支持レール２０５上の正しい場所に運ばれることを可能にする。これは、モジュール型データセンタの組み立てを大幅に促進する。ユニット構造２０２ａ／２０２ｂは、支持レール２０５の一端に載せられ、次いで支持レール２０５に沿ってそれらの最終的な目的位置へと運ばれ得るため、ユニット構造自体を作業現場で個別に組み立てる必要がない。

モジュール型データセンタ設備１０およびシステム２００の様々な実施形態により、データセンタを形成するために使用される様々なモジュール型構成要素が、目的地まで容易に配送され、所望の構成で建設されることが可能になる。モジュール型構成要素データセンタ設備１０は、完全に機能するデータセンタを従来の「スティックビルディングされた」データセンタ建造物よりはるかに素早く建設することができるように、迅速に配備され得る。

様々な実施形態について説明してきたが、当業者は、本開示から逸脱することなくなされ得る修正形態または変形を認識するものとする。図面に示されるいかなる寸法も、好適な寸法の単なる例であることが意図され、そのようなものは特定の用途の必要性を満たすように必要に応じて修正されてもよい。例は、様々な実施形態を例証するものであり、本開示を制限することを意図するものではない。したがって、本説明および特許請求の範囲は、該当する先行技術の観点から必要に応じた制限のみで大まかに解釈されるものとする。

Claims (15)

1. モジュール型データセンタシステムであって、
   モジュール型データセンタシステムが完全に組み立てられたときに、モジュール型データセンタシステム内に位置するデータセンタ構成要素からの冷風または温風のうちの少なくとも１つを流すための複数のユニット構造と、
   複数の装置ラックの上にある複数のユニット構造を床面に対して所望の高さで支持するための、複数の装置ラックから独立した複数の構造用支持柱と、
   複数の平行で水平の間隔の空いたトラックを形成するために、前記所望の高さのところで複数の構造用支持柱に垂直に連結された複数の細長い支持レールであって、複数の構造用支持柱と複数の細長い支持レールとが、剛性支持構造を形成するために固定的に相互接続され、複数のユニット構造が、剛性支持構造上に設置され、互いに同一平面にあり、ＸとＹの両方の垂直方向に伸びた格子構造である、複数の細長い支持レールと、を備え、
   ユニット構造の各々が複数の搬器組み立て体を含み、搬器組み立て体の各々が車輪を含み、
   搬器組み立て体の車輪が、モジュール型データセンタ建築物を建設するときにユニット構造が複数の細長い支持レール上の所望の位置へと水平に運ばれることを可能にして、モジュール型データセンタ建築物の組み立てを促進するとともに、少なくとも一対のユニット構造が共通の縦軸に沿って互いと縦に一直線に位置付けられることを可能にし、
   細長い支持レールの関連付けられた一方に沿った少なくとも１つの前記搬器組み立て体の少なくとも１つの前記車輪の回転運動を制限するための、細長い支持レールの一方にねじ式要素を介して留められ且つ高さ調節可能な少なくとも１つのベースプレートをさらに備える、モジュール型データセンタシステム。
2. 前記複数の細長い支持レールの１つ１つが、細長いＬ字状の支持レールを含む、請求項１に記載のモジュール型データセンタシステム。
3. 各前記ユニット構造が、関連付けられた前記ユニット構造に構造的剛性を提供し、関連付けられた前記ユニット構造の一体部分を形成するためのフレームトラックを含む、請求項１に記載のモジュール型データセンタシステム。
4. 各前記搬器組み立て体が、
   フレームトラックに動作可能に留められた１つの前記車輪を含み、車輪が、複数の細長い支持レールのうちの関連付けられた一方の上に乗るように構成されて、関連付けられた前記細長い支持レールより上にフレームトラックを支持しながら関連付けられた前記ユニット構造の回転運動を可能にする、請求項３に記載のモジュール型データセンタシステム。
5. フレームトラックが、全体的に逆Ｕ字状のフレームトラックを含む、請求項３に記載のモジュール型データセンタシステム。
6. 各前記搬器組み立て体が、関連付けられた前記車輪を逆Ｕ字状のフレームトラックに取り付けるための逆Ｕ字状の車輪取り付けブラケットをさらに備える、請求項５に記載のモジュール型データセンタシステム。
7. ユニット構造の１つ１つが、４つの搬器組み立て体を含む、請求項１に記載のモジュール型データセンタシステム。
8. モジュール型データセンタシステムであって、
   モジュール型データセンタシステムが完全に組み立てられたときに、モジュール型データセンタシステム内に位置するデータセンタ構成要素からの冷風または温風のうちの少なくとも１つを流すための複数のユニット構造と、
   複数の装置ラックの上にある複数のユニット構造を床面に対して所望の高さで支持するための、複数の装置ラックから独立した複数の構造用支持柱と、
   複数の平行で水平に間隔の空いたトラックを形成するために、前記所望の高さのところで複数の構造用支持柱に垂直に連結された複数の細長い支持レールであって、複数の構造用支持柱と複数の細長い支持レールとが、剛性支持構造を形成するために固定的に相互接続される、複数の細長い支持レールと、を備え、
   複数のユニット構造が、剛性支持構造上に設置され、互いに同一平面にあり、ＸとＹの両方の垂直方向に伸びた格子構造であり、
   各前記ユニット構造が、
   複数の搬器組み立て体を含み、各前記搬器組み立て体が、車輪を含み、かつ搬器組み立て体の車輪がユニット構造の四隅の１つ１つに隣接して位置付けられるように構成されており、
   搬器組み立て体の車輪が、モジュール型データセンタ建築物を建設するときにユニット構造が複数の細長い支持レール上の所望の位置へと水平に運ばれることを可能にするとともに、ユニット構造が共通の縦軸に沿って互いと縦に一直線に位置付けられることを可能にし、
   搬器組み立て体の車輪の回転運動を制限するための、細長い支持レールのうちの一方にねじ式要素を介して留められ且つ高さ調節可能な少なくとも１つのベースプレートをさらに備える、モジュール型データセンタシステム。
9. 細長い支持レールの１つ１つが、Ｌ字状のレールを含む、請求項８に記載のシステム。
10. ユニット構造の各々が、ユニット構造の各々の一体的な構造的部分を形成する一対のフレームトラックを含む、請求項８に記載のシステム。
11. フレームトラックの各々が、逆Ｕ字状のフレームトラックを含む、請求項１０に記載のシステム。
12. 各前記搬器組み立て体が、
    フレームトラックのうちの関連付けられた１つに動作可能に留められた車輪のうちの１つを含み、車輪が、一対の細長い支持レールのうちの関連付けられた一方の上に乗るように構成されて、関連付けられた前記細長い支持レールより上に前記フレームトラックを支持しながら関連付けられた前記ユニット構造の回転運動を可能にし、
    ユニット構造のフレームトラックが、互いに対して平行に配置され、
    搬器組み立て体が、ユニット構造の各々の四隅に隣接する車輪を支持する、請求項１０に記載のシステム。
13. 搬器組み立て体の各々が、逆Ｕ字状の車輪取り付けブラケットをさらに備え、車輪取り付けブラケットの１つ１つが、細長い支持レールのうちの関連付けられた一方に動作可能に連結されており、関連付けられた前記車輪を回転運動のために支持するように動作する、請求項８に記載のシステム。
14. 車輪取り付けブラケットの第１の対および第２の対が、フレームトラックの長手方向の対向端に設けられる、請求項１３に記載のシステム。
15. モジュール型データセンタを形成するための方法であって、
    モジュール型データセンタが完全に組み立てられたときに、モジュール型データセンタ内に位置するデータセンタ構成要素からの冷風または温風のうちの少なくとも１つを流すための複数のユニット構造を提供することと、
    複数の装置ラックの上にある複数のユニット構造を床面に対して所望の高さで支持するための、複数の装置ラックから独立した複数の第１の構造用支持柱を設置することと、
    ２つの平行で水平の間隔の空いたトラックを形成するために、前記所望の高さのところで複数の第１の構造用支持柱に垂直に連結された一対の細長い支持レールであって、複数の構造用支持柱と一対の細長い支持レールとが、剛性支持構造を形成するために固定的に相互接続される、一対の細長い支持レールを設置することと、
    複数のユニット構造を、剛性支持構造上で、互いに同一の平面上で、ＸとＹの両方の垂直方向に伸びた格子構造で設置することと、
    ユニット構造の各々を細長い支持レール上に支持するために、各々が車輪を含む複数の搬器組み立て体を設置することと、
    モジュール型データセンタを建設するときにユニット構造の各々を細長い支持レールに沿って一対の細長い支持レール上の所望の位置へと水平に運ぶために、搬器組み立て体の車輪を設置することであって、複数のユニット構造が、互いと縦に一直線に、かつ共通の縦軸に沿って位置付けられることができる、設置することと、を含む、方法であって、
    複数の搬器組み立て体を使用する動作が、各ユニット構造に対して４つの搬器組み立て体を使用することを含み、
    複数の搬器組み立て体を使用する動作が、別個の車輪を搬器組み立て体の１つ１つとともに使用することを含み、車輪の各々が細長の支持レールのうちの関連付けられた一方の上を回転し、
    ユニット構造のうちの１つの回転運動を停止するために、細長い支持レールのうちの一方にベースプレートをねじ式要素を介して留めることをさらに含み、ベースプレートは、高さ調節可能である、方法。

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