CN102791109A - 机柜式电脑系统及其冷却结构 - Google Patents

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CN102791109A CN2011103194575A CN201110319457A CN102791109A CN 102791109 A CN102791109 A CN 102791109A CN 2011103194575 A CN2011103194575 A CN 2011103194575A CN 201110319457 A CN201110319457 A CN 201110319457A CN 102791109 A CN102791109 A CN 102791109A
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Abstract

本发明关于一种机柜式电脑系统，其包括机柜、至少一网络交换器及冷却结构。机柜包含内部空间，其包含第一容置槽以安装网络交换器。冷却结构包括第一与第二气流通道以及气流导向机构。第一与第二气流通道设置于第一容置槽，且与网络交换器内部空间相流通。气流导向机构包含选择性地设置于第一气流通道的入气口或排气口的第一阻流装置，及选择性地设置于第二气流通道的排气口或入气口的第二阻流装置。气流导向机构架构于引导冷气流流经第一气流通道、网络交换器内部空间及第二气流通道，或流经第二气流通道、网络交换器内部空间及第一气流通道。

Description

机柜式电脑系统及其冷却结构
技术领域
本发明涉及一种机柜式电脑系统，尤其涉及一种具冷却结构的机柜式电脑系统，以引导冷气流来冷却安装于其机柜内的信息设备。
背景技术
近年来随着信息产业及网络发展，网络提供的服务于各种应用中越来越普及。为提供大量网络应用，需增加数据中心(Data Center)的电脑或服务器的数量，以便以高速进行数据的传送、处理、存取及通信。数据中心为一机房，用于配置一或多个机柜式电脑系统及其相关设备。每一个机柜式电脑系统包含一机柜，该机柜可以组织且紧密地堆叠排列方式来容纳或安置模块化信息设备(即模块化服务器或网络交换器)，以便使空间更有效利用。一般来说，模块化信息设备可插拔地从机柜前侧安装于机柜内部，且各种线缆于机柜前侧与信息设备连接。该些线缆可配接至机柜内的其他设备或配接至机柜外的其他设备。
安装于机柜内的模块化信息设备(即网络交换器或模块化服务器)易产生大量热能，该热能需有效率地从信息设备排出以维护信息设备的正常运作及防止其损坏。随着信息设备壳体内的配置变得越加密集，热能亦不断地增加，因此机柜式电脑系统的热能管理或冷却设计变得越加重要。一般来说，数据中心的空调设备所提供的冷气流流经机柜前方，以冷却安装于机柜内的模块化服务器及网络交换器。于进行热交换后，热气流由机柜后方的一或多个排气口排出。然而，当网络交换器安装于机柜内对应的容收部时，网络交换器的壳体可能完全遮盖及封闭该容收部的入口，导致数据中心的空调设备所排出的冷气流无法通过网络交换器的内部空间，以排出网络交换器内部空间的热能。因此，机柜内的信息设备无法借由数据中心空调设备所提供的冷气流而有效地冷却，且机柜式电脑系统的信息设备的冷却效率亦无法提升。
因此，实有必要发展一种具冷却结构的机柜式电脑系统，以引导数据中心空调设备所提供的冷气流来冷却安装于其机柜内的信息设备，以解决现有技术存在的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具冷却结构的机柜式电脑系统，以引导数据中心空调设备所提供的冷气流来冷却安装于其机柜内的网络交换器的内部。
本发明的另一目的在于提供一种具冷却结构的机柜式电脑系统，以有效率地引导冷气流来冷却机柜内的信息设备。
为达上述目的，本发明提供一种机柜式电脑系统，其包括机柜、至少一网络交换器及冷却结构。机柜包含内部空间，该内部空间包含至少一第一容置槽。网络交换器设置于第一容置槽，其中网络交换器包括壳体。壳体具有第一侧壁、相对于第一侧壁的第二侧壁、设置于第一侧壁上的至少一第一通风口，以及设置于第二侧壁上的至少一第二侧通风口。冷却结构设置于机柜的内部空间，且架构于引导冷气流冷却网络交换器。冷却结构包括第一气流通道、第二气流通道及气流导向机构。第一气流通道及第二气流通道设置于第一容置槽，且分别经由第一通风口及第二通风口与网络交换器的壳体的内部空间相流通。气流导向机构包含选择性地设置于第一气流通道的入气口或排气口的第一阻流装置，及选择性地设置于第二气流通道的排气口或入气口的第二阻流装置。气流导向机构架构于引导冷气流流经第一气流通道、网络交换器的内部空间及第二气流通道，或流经第二气流通道、网络交换器的内部空间及第一气流通道。
为达上述目的，本发明提供一种机柜式电脑系统的冷却结构，其中机柜式电脑系统包括机柜及至少一网络交换器。机柜包含内部空间，该内部空间包含第一容置槽以设置至少一网络交换器。网络交换器包含壳体，壳体具有第一侧璧、相对于第一侧璧的第二侧璧、设置于第一侧壁上的至少一第一通风口，以及设置于第二侧壁上的至少一第二通风口。机柜式电脑系统的冷却结构包括第一气流通道、第二气流通道及气流导向机构。第一气流通道与第二气流通道设置于第一容置槽，且分别经由第一通风口及第二通风口与网络交换器的壳体的内部空间相流通。气流导向机构包括选择性地设置于第一气流通道的入气口或排气口的第一阻流装置，及选择性地设置于第二气流通道的排气口或入气口的第二阻流装置。气流导向机构架构于引导冷气流流经第一气流通道、网络交换器的内部空间及第二气流通道，或流经第二气流通道、网络交换器的内部空间及第一气流通道。
为达上述目的，本发明提供一种机柜式电脑系统，其包括机柜、多个第一信息设备、至少一第二信息设备及冷却结构。机柜包含内部空间，其中该内部空间包含至少一第一容置槽及多个第二容置槽。多个第一信息设备设置于多个第二容置槽，且每一第一信息设备具有外壳，该外壳的内部具有第一气流路径。第二信息设备设置于第一容置槽。冷却结构设置于机柜的内部空间，其包含第一气流通道、第二气流通道及气流导向机构。第一气流通道及第二气流通道设置于第一容置槽，且与第二信息设备的内部空间相流通。气流导向机构设置于第一气流通道及第二气流通道内，以定义第二气流路径选择性地依第一气流通道、第二信息设备的内部空间及第二气流通道之序延伸，或依第二气流通道、第二信息设备的内部空间及第一气流通道之序延伸。第一气流路径及第二气流路径架构于导入一冷气流且以一相同排气方向分别将各自的热气流排出该机柜。
本发明提供的机柜式电脑系统及其冷却结构，以引导数据中心的空调设备所提供的冷气流来冷却安装于其机柜内的网络交换器的内部。此外，机柜式电脑系统的冷却结构可引导冷气流有效率地冷却机柜内的信息设备。
附图说明
图1为本发明较佳实施态样的具冷却结构的机柜式电脑系统的结构示意图。
图2为图1所示的机柜式电脑系统采用线缆管理机构以管理及保护连结于网络交换器及模块化服务器的线缆的结构示意图。
图3为冷气流流经图1所示的机柜式电脑系统的流向示意图。
图4A及图4B为机柜式电脑系统的冷却结构引导冷气流冷却机柜内的网络交换器的示意图。
图5为本发明的另一较佳实施态样的机柜式电脑系统的冷却结构引导冷气流冷却机柜内的网络交换器的示意图。
其中，附图标记说明如下：
1：机柜式电脑系统
2：机柜
20：框架组件
201：前门框架
21：前门
22：后门
23：第一侧板
24：第二侧板
25：顶板
26：底板
27：内部空间
271：第一容置槽
271a：入口
272：第二容置槽
28：线缆管理机构
291：第一分隔板
292：第二分隔板
3：信息设备
31：模块化服务器
311：外壳
312：第一气流路径
32：网络交换器
321：壳体
322：第一通风口
323：第二通风口
324：风扇
325：内部空间
326：第一侧璧
327：第二侧璧
4：冷却结构
40：气流导向机构
41：第一阻流装置
42：第二阻流装置
43：第一气流通道
431：入气口
432：排气口
44：第二气流通道
441：入气口
442：排气口
45：第一固定及分隔装置
451：第一耳件
452：第二耳件
46：第二固定及分隔装置
461：第一耳件
462：第二耳件
47：第二气流路径
5：线缆
Ain1：冷气流
Ain2：冷气流
Aout1：热气流
Aout2：热气流
W1：宽度
W2：宽度
具体实施方式
体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图在本质上当作说明之用，而非用以限制本发明。
图1为本发明较佳实施态样的具冷却结构的机柜式电脑系统的结构示意图。本发明的机柜式电脑系统1包含机柜2、多个可抽拔式信息设备3(信息科技及电通信设备)及冷却结构4。信息设备3包含多个第一信息设备，如模块化服务器31，及一或多个第二信息设备，如模块化网络交换器32。机柜2包含框架组件20、前门21、后门22、第一侧板23、第二侧板24，相对于该第一侧板23、顶板25、底板26及内部空间27。前门21及后门22为网状板或网状门的结构以促进气流通过机柜2内部空间27。第一侧板23、第二侧板24、顶板25及底板26分别为一可阻挡气流的固体结构组成。框架组件20包含前门框架201、后门框架(未图示)及多个侧框架(未图示)。前门21及后门22分别枢接于框架组件20的前门框架201及后门框架。机柜2的内部空间27分隔为至少一第一容置槽271以安装一或多个模块化网络交换器32，及多个第二容置槽272以安装多个模块化服务器31。第一容置槽271由第一侧板23、第二侧板24、第一分隔板291及第二分隔板292定义形成，其中机柜2的第一容置槽271以安装单一个模块化网络交换器32为较佳。
图2为图1所示的机柜式电脑系统采用线缆管理机构以管理及固定连接于网络交换器及模块化服务器的线缆的结构示意图。如图1及图2所示，模块化网络交换器32设置于机柜2的对应容收空间，例如机柜2的第一容置槽271，其中第一容置槽271以设置于机柜2的中间区域为较佳。模块化服务器31可抽拔地设置于机柜2的对应容收空间，例如机柜2的第二容置槽272。再者，机柜2包含线缆管理机构28以管理及固定连接网络交换器32及模块化服务器31间的线缆5。
图3为冷气流通过图1所示的机柜式电脑系统的流向示意图；图4A及图4B为机柜式电脑系统的冷却结构引导冷气流冷却机柜内的网络交换器的示意图。如图1、图3、图4A及图4B所示，模块化服务器31设置于机柜2的第二容置槽272，且模块化服务器31具有外壳311，其中外壳311的内部具有第一气流路径312。当网络交换器32安装于机柜2的第一容置槽271，冷却结构4于机柜2的内部空间27定义形成，以引导冷气流通过网络交换器32的内部空间且冷却网络交换器32。冷却结构4包含气流导向机构40、第一气流通道43及第二气流通道44。气流导向机构40包含第一阻流装置41及第二阻流装置42。第一阻流装置41可选择性地设置于第一气流通道43的入气口431或排气口432。第二阻流装置42可选择性地设置于第二气流通道44的排气口442或入气口441。详言之，气流导向机构40设置于第一气流通道43及第二气流通道44，以定义形成第二气流路径47且该第二气流路径47可选择性地依第一气流通道43、网络交换器32的内部空间325及第二气流通道44之序延伸，或依第二气流通44、网络交换器32的内部空间325及第一气流通道43之序延伸。气流导向机构40架构于引导冷气流流经第一气流通道43、一或多个网络交换器32的内部空间325及第二气流通道44，或流经第二气流通道44、一或多个网络交换器32的内部空间325及第一气流通道43。
网络交换器32包含壳体321，其具有第一侧壁326及第二侧壁327，第二侧壁327相对于该第一侧壁326。网络交换器32的壳体321具有设置于第一侧璧326的至少一第一通风口322，以及设置于第二侧壁327的至少一第二通风口323。再者，网络交换器32包含设置于壳体321的内部空间325中的多个风扇324，且多个风扇324邻设于第一通风口322或第二通风口323，以驱动气流流经壳体321的内部空间325。当网络交换器32设置于机柜2的第一容置槽271，第一气流通道43及第二气流通道44定义形成于第一容置槽271中，且邻设于网络交换器32的两相对侧边。第一气流通道43可由网络交换器32的第一侧壁326、第一分隔板291、第二分隔板292及第一侧板23定义形成。第二气流通道44可由网络交换器32的第二侧壁327、第一分隔板291、第二分隔板292及第二侧板24定义形成。第一气流通道43可经由第一通风口322与壳体321的内部空间325相流通。第二气流通道44可经由第二通风口323与壳体321的内部空间325相流通。
于一实施例中，冷却结构4更包含第一固定及分隔装置45及第二固定及分隔装置46。第一固定及分隔装置45及第二固定及分隔装置46设置于机柜2的第一容置槽271中且彼此相互分隔，用以分隔第一容置槽271的空间为三区域。第一容置槽271的中间区域架构于设置网络交换器32，其余两个区域架构为第一气流通道43及第二气流通道44。第一容置槽271的中间区域具有入口271a。入口271a具有第一宽度W1，与网络交换器32的第二宽度W2等宽。气流导向机构40的第一阻流装置41可固定于机柜2及/或网络交换器32，且架构于封闭第一气流通道43的入气口431或排气口432。此外，气流导向机构40的第二阻流装置42可固定于机柜2及/或网络交换器32，且架构于封闭第二气流通道44的排气口442或入气口441。于本实施例中，气流导向机构40的第一阻流装置41固定于第一固定及分隔装置45的第一耳件451，且架构于封闭第一气流通道43的排气口432，其中第一阻流装置41以阻隔板为较佳。气流导向机构40的第二阻流装置42固定于第二固定及分隔装置46的第二耳件462，且架构于封闭第二气流通道44的入气口441，其中第二阻流装置42以阻隔板为较佳。
多个模块化服务器31设置于多个第二容置槽272，且具有多个实质上相互平行的第一气流路径以分别通过各模块化服务器31内部。当数据中心的空调设备所提供的冷气流从机柜2前方被导入机柜2的内部空间27时，部分冷气流Ain1可导入模块化服务器31的第一气流路径312，且其他部分的冷气流Ain2可导入第一气流通道43(即第二气流路径47)的入气口431。流入模块化服务器31的冷气流Ain1可冷却模块化服务器31的内部空间且转换为热气流。热气流Aout1被导流至机柜2后方且直接排出机柜2。流入第一气流通道43的冷气流Ain2可由气流导向机构40的第一阻流装置41导入网络交换器32的壳体321的第一通风口322，且通过网络交换器32的内部空间325。因此，网络交换器32内部空间325的热能得以被排出。此外，热气流经由第二通风口323排出网络交换器32，且流入第二气流通道44。最后，热气流Aout2由气流导向机构40的第二阻流装置42导流至机柜2后方，且排出机柜2。详言之，第一气流路径312及第二气流路径47架构于以相同排气方向(即机柜2的同一侧边)分别将各自的热气流Aout1、Aout2排出机柜2。
可变换地，如图5所示，且参阅图1、图3、图4A及图4B，气流导向机构40的第一阻流装置41固定于第一固定及分隔装置45的第二耳件452，且架构于封闭第一气流通道43的入气口431。气流导向机构40的第二阻流装置42固定于第二固定及分隔装置46的第一耳件461，且架构于封闭第二气流通道44的排气口442。当数据中心的空调设备所提供的冷气流从机柜2前方被导入机柜2的内部空间27时，部分冷气流Ain1可直接导入模块化服务器31的第一气流路径312；其他部分冷气流Ain2可导入第二气流通道44(即第二气流路径47)的入气口441。流入模块化服务器31的冷气流Ain1可冷却模块化服务器31的内部空间，且转变为热气流。热气流Aout1被导流至机柜2后方且直接排出机柜2。流入第二气流通道44的冷气流Ain2可由气流导向机构40的第二阻流装置42导入网络交换器32的壳体321的第二通风口323，且通过网络交换器32的内部空间325。因此，网络交换器32内部空间325的热能得以被排出。此外，热气流由第一通风口322排出网络交换器32，且流入第一气流通道43。最后，热气流Aout2由气流导向机构40的第一阻流装置41导流至机柜2后方，且排出机柜2。详言之，第一气流路径312及第二气流路径47架构于以相同排气方向(即机柜2的同一侧边)分别将各自的热气流Aout1、Aout2排出机柜2。
可变换地，冷却结构亦可用于冷却机柜内的模块化服务器。借由使用第一阻流装置及第二阻流装置，第一气流通道及第二气流通道可定义形成于第一容置槽且与网络交换器的内部空间相流通，以使冷气流可被导流经过信息设备的内部空间且有效地冷却该信息设备。
综上所述，本发明提供一种机柜式电脑系统及其冷却结构，以引导数据中心的空调设备所提供的冷气流来冷却安装于其机柜内的网络交换器的内部。此外，机柜式电脑系统的冷却结构可引导冷气流有效率地冷却机柜内的信息设备。
本发明已由上述的实施例详细叙述而可由本领域普通技术人员任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱所附权利要求所欲保护的范围。

Claims (13)

1.一种机柜式电脑系统，其特征在于，包括：
一机柜，包含一内部空间，其中该内部空间包含至少一第一容置槽；
至少一网络交换器，设置于该第一容置槽，其中该网络交换器包含一壳体，该壳体具有一第一侧壁、相对于该第一侧壁的一第二侧壁、设置于该第一侧壁的至少一第一通风口，以及设置于该第二侧壁的至少一第二通风口；以及
一冷却结构，设置于该机柜的该内部空间，且架构于引导一冷气流冷却该网络交换器，该冷却结构包括：
一第一气流通道及一第二气流通道，设置于该第一容置槽，且分别经由该第一通风口及该第二通风口与该网络交换器的该壳体的一内部空间相流通；以及
一气流导向机构，包括选择性地设置于该第一气流通道的一入气口或一排气口的一第一阻流装置，及选择性地设置于该第二气流通道的一排气口或一入气口的一第二阻流装置，其中该气流导向机构架构于引导该冷气流流经该第一气流通道、该网络交换器的该内部空间及该第二气流通道，或流经该第二气流通道、该网络交换器的该内部空间及该第一气流通道。
2.如权利要求1所述的机柜式电脑系统，其特征在于，还包括多个模块化服务器，其中该机柜的该内部空间包含多个第二容置槽，以设置该多个模块化服务器。
3.如权利要求2所述的机柜式电脑系统，其特征在于，该机柜还包括一框架组件、一前门、一后门、一第一侧板、相对于该第一侧板的一第二侧板、一顶板、一底板、一第一分隔板及一第二分隔板，该第一容置槽由该第一侧板、该第二侧板、该第一分隔板及该第二分隔板定义形成，该第一气流通道由该网络交换器的该第一侧壁、该第一分隔板、该第二分隔板及该第一侧板定义形成，该第二气流通道由该网络交换器的该第二侧壁、该第一分隔板、该第二分隔板及该第二侧板定义形成，该前门及该后门为网状板或网状门。
4.如权利要求2所述的机柜式电脑系统，其特征在于，该第一阻流装置及该第二阻流装置分别架构于封闭该第一气流通道的该入气口及该第二气流通道的该排气口，或该第一阻流装置及该第二阻流装置分别架构于封闭该第一气流通道的该排气口及该第二气流通道的该入气口。
5.如权利要求1所述的机柜式电脑系统，其特征在于，该冷却结构还包括一第一固定及分隔装置及一第二固定及分隔装置，设置于该机柜的该第一容置槽且彼此相互分隔，用以分隔该第一容置槽的空间为三区域，其中一区域容置该网络交换器，且其余两区域架构为该第一气流通道及该第二气流通道；以及该第一阻流装置及第二阻流装置为阻隔板，该第一阻流装置固定于该第一固定及分隔装置的一第一耳件，架构于封闭该第一气流通道的该排气口；以及该第二阻流装置固定于该第二固定及分隔装置的一第二耳件，架构于封闭该第二气流通道的该入气口。
6.如权利要求1所述的机柜式电脑系统，其特征在于，该冷却结构还包括一第一固定及分隔装置及一第二固定及分隔装置，设置于该机柜的该第一容置槽且彼此相互分隔，用以分隔该第一容置槽的空间为三区域，其中一区域容置该网络交换器，且其余两区域架构为该第一气流通道及该第二气流通道；以及该第一阻流装置及第二阻流装置为阻隔板，该第一阻流装置固定于该第一固定及分隔装置的一第二耳件，架构于封闭该第一气流通道的该入气口；该第二阻流装置固定于该第二固定及分隔装置的一第一耳件，架构于封闭该第二气流通道的该排气口。
7.一种机柜式电脑系统的冷却结构，其中该机柜式电脑系统包括一机柜及至少一网络交换器，该机柜包含一内部空间，该内部空间包含一第一容置槽以设置至少一网络交换器，该网络交换器包括一壳体，该壳体具有一第一侧壁、相对于该第一侧壁的一第二侧壁、设置于该第一侧壁的至少一第一通风口，以及设置于该第二侧壁的至少一第二通风口，其特征在于，该冷却结构包括：
一第一气流通道及一第二气流通道，设置于该第一容置槽，且分别经由该第一通风口及该第二通风口与该网络交换器的该壳体的一内部空间相流通；以及
一气流导向机构，包括选择性地设置于该第一气流通道的一入气口或一排气口的一第一阻流装置，以及选择性地设置于该第二气流通道的一排气口或一入气口的一第二阻流装置，其中该气流导向机构架构于引导一冷气流流经该第一气流通道、该网络交换器的该内部空间及该第二气流通道，或流经该第二气流通道、该网络交换器的该内部空间及该第一气流通道。
8.如权利要求7所述的机柜式电脑系统的冷却结构，其特征在于，该冷却结构还包括一第一固定及分隔装置及一第二固定及分隔装置，设置于该机柜的该第一容置槽且彼此相互分隔，用以分隔该第一容置槽的空间为三区域，其中一区域容置该网络交换器，且其余两区域架构为该第一气流通道及该第二气流通道；以及该第一阻流装置及第二阻流装置为阻隔板，该第一阻流装置固定于该第一固定及分隔装置的一第一耳件，架构于封闭该第一气流通道的该排气口；以及该第二阻流装置固定于该第二固定及分隔装置的一第二耳件，架构于封闭该第二气流通道的该入气口。
9.如权利要求7所述的机柜式电脑系统的冷却结构，其特征在于，该冷却结构还包括一第一固定及分隔装置及一第二固定及分隔装置，设置于该机柜的该第一容置槽且彼此相互分隔，用以分隔该第一容置槽的空间为三区域，其中一区域容置该网络交换器，且其余两区域架构为该第一气流通道及该第二气流通道；以及该第一阻流装置及第二阻流装置为阻隔板，该第一阻流装置固定于该第一固定及分隔装置的一第二耳件，架构于封闭该第一气流通道的该入气口；该第二阻流装置固定于该第二固定及分隔装置的一第一耳件，架构于封闭该第二气流通道的该排气口。
10.一种机柜式电脑系统，其特征在于，包括：
一机柜，包含一内部空间，其中该内部空间包含至少一第一容置槽及多个第二容置槽；
多个第一信息设备，设置于该多个第二容置槽，其中每一该第一信息设备具有一外壳，该外壳的内部具有一第一气流路径；
至少一第二信息设备，设置于该第一容置槽；以及
一冷却结构，设置于该机柜的该内部空间，且包括：
一第一气流通道及一第二气流通道，设置于该第一容置槽，且分别与该第二信息设备的一内部空间相流通；以及
一气流导向机构，设置于该第一气流通道及该第二气流通道，以定义一第二气流路径选择性地依该第一气流通道、该第二信息设备的该内部空间及该第二气流通道之序延伸，或依该第二气流通道、该第二信息设备的该内部空间及该第一气流通道之序延伸；
其中，该第一气流路径及第二气流路径架构于导入一冷气流且以一相同排气方向分别将各自的热气流排出该机柜。
11.如权利要求10所述的机柜式电脑系统，其特征在于，该第一信息设备为模块化服务器，该第二信息设备为网络交换器。
12.如权利要求11所述的机柜式电脑系统，其特征在于，该气流导向机构包含选择性地设置于该第一气流通道的一入气口或一排气口的一第一阻流装置，以及选择性地设置于该第二气流通道的一排气口或一入气口的一第二阻流装置。
13.如权利要求12所述的机柜式电脑系统，其特征在于，该第二信息设备包含一壳体，该壳体具有一第一侧壁、一第二侧壁相对于该第一侧壁、设置于该第一侧壁的至少一第一通风口，以及设置于该第二侧壁的至少一第二通风口。
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