CN109819618A - 服务器防震机架及其防震方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种服务器防震机架及其防震方法，该服务器防震机架包含上服务器机架框、下服务器机架框以及阻尼层。此上服务器机架框包含壳体，用于容纳至少一个服务器。此下服务器机架框包含两线性模块。此两线性模块沿着两互相垂直轴线移动。此阻尼层位于两线性模块之间。

Description

服务器防震机架及其防震方法

技术领域

本发明涉及一种服务器防震机架，且特别是涉及当地震发生，机架受到震动和晃动时，保护容置于机架内的服务器。服务器防震机架包含两个部分，用于容置服务器的上部机架以及包含抗震模块的底部机架。

背景技术

地震是由于两板块因为相互滑动或错动而释放巨大能量所导致。发生在相近时间或空间上的一连串地震，依照发生的时间先后可分为前震、主震及余震。前震是发生在主震之前的震动，通常规模较主震小。主震的规模最大，震动最为剧烈。余震则是发生在主震之后的一连串规模较小的地震。这些地震事件于以下内文均称为地震。

数据中心的设立在全世界急速增加，以因应因证券买卖、保险、产品及食品的销售和运送、电信及其他各种形式的电子商务活动而增加的服务器数量。为了容纳因电子商务而爆炸式成长的服务器数量，许多的数据中心开始设立在地震活跃的区域。在这些数据中心中，多数的服务器都容置于机柜或机架中，彼此堆叠。这些服务器机柜或机架通常都放在数据中心的地板上，一般来说，数据中心的天花板及地板为铸造混凝土、预铸混凝土、木材、或金属和混凝土的复合材料所制成。虽然地板是由具有相当刚性及不可压缩的材料(例如混凝土)所制成，当地震发生时，数据中心的地板仍会受到震动、而发生上下起伏或位置偏移的情况。

放置于数据中心地板上的服务器机柜和机架也因地震的震动，而移动或改变位置。由于惯性和地震的冲击，放置于机柜或机架内的服务器也同样随着机柜或机架震动，而产生移动或位移。

目前为止，尚没有任何方式能保护服务器机柜或机架免于受地震的影响，减少机架内服务器所受到的损坏。现有的机架设计无法减少地震对服务器的影响。

基于如此环境，本发明提出一种服务器防震机架，能保护服务器机架及其内的服务器不受地震的影响。

发明内容

有鉴于此，本发明的一目的在于提出一种服务器防震机架，以保护服务器机架及其内的服务器不受地震的影响，以减少因地震而受到的损坏。

依据本发明的一实施方式，一种服务器防震机架包含上服务器机架框、下服务器机架框以及阻尼层。上服务器机架框包含壳体。壳体用于容纳至少一服务器。下服务器机架框包含至少两线性模块。两线性模块沿着两互相垂直轴线移动。阻尼层位于两线性模块之间。

在本发明的一或多个实施方式中，其中上述的下服务器机架框进一步包含多个滚轮及多个支脚。滚轮及支脚用以接触地面。

在本发明的一或多个实施方式中，上述的服务器防震机架，进一步包含锁固单元。锁固单元用于将上服务器机架框及下服务器机架框相互锁定。

在本发明的一或多个实施方式中，其中上述的支脚配置以相对上服务器机架框移动。由此支脚往上移动时，可将上服务器机架框及下服务器机架框相互锁定。

在本发明的一或多个实施方式中，其中上述的支脚配置以相对上服务器机架框移动。由此支脚往上移动时，下服务器机架框仅由上述的滚轮支撑。

在本发明的一或多个实施方式中，上述的每一线性模块包含导轨及滑架结构。

在本发明的一或多个实施方式中，上述的两垂直轴线包含X轴及Y轴。上述的两线性模块的其中一者配置以沿着X轴相对移动，另一者配置以沿着Y轴移动。

在本发明的一或多个实施方式中，上述的阻尼层用以沿着Z轴耗散地震的能量。Z轴垂直于X轴及Y轴。

为了达到上述目的，依据本发明的另一实施方式，一种服务器机架防震方法包含安装服务器机架在下服务器机架框上，且所述的下服务器机架框能吸收地震所释放的能量。所述的下服务器机架框通过在X轴和Y轴上的移动而耗散地震所释放的能量，同时在Z轴上做阻尼振荡。

依据本发明的一实施方式，上述的方法进一步包含将上述服务器机架锁固于可吸收地震能量的下服务器机架框。

依据本发明的一实施方式，上述的方法进一步包含装设多个滚轮于上述的下服务器机架框，且将服务器机架及下服务器机架框作为一个单元一起移动。

综上所述，当地震发生时，本发明所提出的服务器防震机架通过在X轴和Y轴上移动，耗散地震所释放的能量，同时在Z轴上做阻尼振荡，以减缓水平及垂直方向上所承受的震动及晃动，减少服务器机架及机架内的服务器因地震而受到的损坏。

以上所述仅用以阐述本发明所欲解决的问题、解决问题的技术手段、及其产生的功效等等，本发明的具体细节将在下文的实施方式及相关附图中详细介绍。

附图说明

为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附的附图的说明如下：

图1为现有技术的服务器机架的立体示意图；

图2为本发明一实施方式的上服务器机架框及下服务器机架框的立体示意图；

图3A为图2中下服务器机架框内阻尼模块的局部放大示意图；

图3B为图2中下服务器机架框内的阻尼模块作动示意图；

图4A为本发明另一实施方式的下服务器机架框内弹性模块的立体示意图；

图4B为图4A中的弹性模块沿线段A-A的剖视图；

图5A为本发明另一实施方式的下服务器机架框内缓冲模块的立体示意图；

图5B为图5A中的缓冲模块沿线段B-B的剖视图；

图6A为本发明一实施方式的上服务器机架框及下服务器机架框相对移动的正面示意图；

图6B为本发明一实施方式的上服务器机架框及下服务器机架框相对移动的侧面示意图；

图7A为本发明一实施方式的支脚与地面接触的示意图；

图7B为本发明一实施方式的滚轮与地面接触的示意图。

符号说明

10：服务器机架

11、12、13、33、39、40、60：支脚

18：壳体

19：导轨

20：上服务器机架框

21：滑架

22：下服务器机架框

23：锁固单元

30、36：线性模块

31、32、35、37、38、62、83：箭头

34：阻尼层

42、43：弹簧

44、46、55、59：短柱

45：底板

50、51、58、66：长柱

52：顶板

53、54：缓冲件

57、64：连杆

61：轴杆

63：滚轮

80：地面

具体实施方式

以下将以附图揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些现有惯用的结构与元件在附图中将以简单式意的方式绘示之。

请参照图1。图1为绘示现有技术的服务器机架10的立体示意图。服务器机架10包含多个支脚11、12、13，用以支撑服务器机架10于数据中心的地板上。多个服务器(未绘示)互相堆叠于服务器机架10中，以充分利用服务器机架10内的空间。

请参照图2。图2为绘示本发明一实施方式的上服务器机架框20及下服务器机架框22的立体示意图。如同服务器机架10，本发明的上服务器机架框20包含壳体18，用以容纳至少一服务器于上服务器机架框20中。然而，不同于服务器机架10，上服务器机架框20是安装于下服务器机架框22上。如图2所示，锁固单元23用于将上服务器机架框20及下服务器机架框22相互锁定，以避免上服务器机架框20与下服务器机架框22分离。锁固单元23可以是任何数量、形式的锁固元件，例如螺母和螺栓、铆钉、C-形夹具或任何可防止上服务器机架框20与下服务器机架框22分离的机械元件，本发明不以此为限。

下服务器机架框22包含抗震模块，用于缓冲地震所引起的震动、冲击、位移等。在本发明的一实施方式中，下服务器机架框22包含两线性模块30、36(如图3A所示)。其中一线性模块30配置以沿着Y轴移动，另一线性模块36配置以沿着X轴移动，且两线性模块30、36是通过沿着Z轴移动的阻尼层34互相连接。阻尼层34可由适合的弹性材料形成，例如天然或合成橡胶、韧性高分子包含苯乙烯和丁二烯混合而成的高抗冲击聚苯乙烯(High impactpolystyrene,HIPS)、或者复合材料。线性模块30、36可由适合的金属材料制成，例如钢、铝、各种合金，或工程塑料，例如丙烯腈丁二烯苯乙烯(acrylonitrile butadiene styrene,ABS)、聚碳酸酯、聚醚酮、聚酰亚胺、聚四氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯硫醚、聚苯醚、聚砜、聚酰胺，或包含纤维或纤维强化的材料，又或者是金属及塑料制成的复合材料，本发明不以此为限。较佳地，线性模块30、36是由可相互滑动的导轨19及滑架21所组成。导轨19及滑架21的滑动性可通过添加化学试剂而提升，例如油、油膏或其他液体润滑剂，或者可使用抗粘剂涂层，例如聚四氟乙烯，增加导轨19及滑架21之间的滑动性。又或者，可采用机械装置，例如滚珠轴承、滑动轴承、或线性轴承来促进线性模块30、36的相对位移。虽然本发明已阐述线性模块30、36可以是由可相互滑动的导轨及滑架结构组成，但应理解的是，任何能于X轴、Y轴上相对移动的机械位移元件也可组成本发明所揭露的线性模块，本发明不限于此。阻尼层34可以化学方法或机械结合方法与滑架21结合。

请参照图3B。图3B为绘示图2中下服务器机架框22内的阻尼模块作动示意图。箭头31、32为下服务器机架框22于X轴上移动的示意方向。箭头37、38为下服务器机架框22于Y轴上移动的示意方向。箭头35为下服务器机架框22于Z轴上移动的示意方向。下服务器机架框22包含多个支脚33、39、40，用以接触数据中心的地面80。然而，本发明提出一种改良式的服务器防震机架支撑装置，如图7A、图7B所示。

请参照图7A。支脚60设置于可移动的轴杆61上。轴杆61可移动地与下服务器机架框22接触，如图7A所示，轴杆61也可往上移动，与上服务器机架框20接合，如图7B所示。当轴杆61向上移动与上服务器机架框20接合的同时，支脚60会随着轴杆61相对上服务器机架框20往上移动，离开数据中心的地面80，并且将上服务器机架框20与下服务器机架框22相互锁定。当轴杆61与上服务器机架框20接合时，上服务器机架框20及下服务器机架框22仅由滚轮63支撑，如此上服务器机架框20及下服务器机架框22便能作为一个单元一起通过滚轮63移动。当轴杆61与上服务器机架框20分离时，轴杆61与支脚60接触数据中心的地面80，且上服务器机架框20及下服务器机架框22仅通过支脚60支撑，以确保下服务器机架框22的所有防震模块能有效发挥防震功能，如图7A所示。尽管附图中仅示例性地绘示一支脚60，但应理解的是，本发明也可包含多个支脚60及滚轮63，不以此为限。每一支脚60可通过机械构件例如扳手，被抬升或放下。支脚60与滚轮63可彼此紧靠地安装于下服务器机架框22的角落。或者，支脚60与滚轮63不必靠近，彼此间隔一段距离设置。一般来说，一个下服务器机架框22的支脚60与滚轮63的数量为4个，但支脚60与滚轮63的数量增减并不会影响本发明的目的。

请参照图4A、图4B。图4A为绘示本发明另一实施方式的下服务器机架框22内弹性模块的立体示意图。图4B为绘示图4A中的弹性模块沿线段A-A的剖视图。在本发明的另一实施方式中，阻尼层34可用一个弹簧42，或多个弹簧42、43来替代，在本实施方式中，提出一基于机械式弹簧元件所构成的阻尼模块，而不是由弹性材料形成的阻尼层34。如图4B所示，弹簧42、43的数量及位置可视实际情况增减及变动，以在顶板52及底板45之间取得最佳缓冲效果的同时，具有足够的支撑力，支撑上服务器机架框20及其内所包含的服务器。每一弹簧42、43基本上是沿着水平方向伸缩。弹簧42的其中一端固定在短柱44，短柱44与底板45连接并自底板45向上延伸。弹簧42的另一端固定在长柱51，长柱51与顶板52连接并自顶板52向下延伸。同样地，弹簧43的其中一端是固定于短柱46，而短柱46也与底板45连接。弹簧43的另一端是固定在长柱50，而长柱50与顶板52连接。弹簧42、43、短柱44、46以及长柱50、51的数量可视实际情况增减，以吸收地震释放的能量，使顶板52及底板45相对移动的同时，也受到弹簧42、43的阻尼振荡效果抑制震动幅度。当使用多个弹簧时，弹簧42、43是沿底板45的水平方向配置，如此，下服务器机架框22才能于X轴和Y轴上相对移动。

本发明的阻尼层34的另一实施方式可如图5A、图5B所示。图5A为绘示本发明另一实施方式的下服务器机架框22内缓冲模块的立体示意图。图5B为绘示图5A中的缓冲模块沿线段B-B的剖视图。于此实施方式中，缓冲件53用以替代阻尼层34。如图5B所示，缓冲件53、54实质上是水平地布置于顶板52与底板45之间，以代替阻尼层34于顶板52与底板45之间执行缓冲功能。缓冲件53的其中一端通过连杆57与短柱55相连接，其中短柱55是与底板45相连。缓冲件53的另一端与长柱58相连，其中长柱58与顶板52相连，并且实质上长柱58是自顶板52向下延伸。同样地，缓冲件54的其中一端通过连杆64与短柱59相连接，而短柱59也与底板45相连。缓冲件54的另一端与长柱66相连，长柱66与顶板52相连。在一些实施方式中，其他与缓冲件53、54具相同功能的替代品，例如充气式缓冲件等也可用于本发明的阻尼模块，以使顶板52能于X轴、Y轴上相对移动。相较于阻尼层34及弹簧42、43，缓冲件53、54的优点在于，每一缓冲件53、54(及其他任何与缓冲件53、54具相似功能的替代品)可依据每个上服务器机架框20及其内所包含的服务器重量，优化每个服务器机架单元的抗震效果，而不是依据服务器机架单元内所有服务器的整体平均重量。

无论是选择阻尼层34、弹簧42、43、缓冲件53、54或包含有弹性材料、弹簧结构、充气式缓冲件的组合者作为实施阻尼振荡的实施方式，上述任一组合都能用于缓冲下服务器机架框22与上服务器机架框20于X轴及Z轴上受到的震动，如图6A箭头83及35所示，以得到抗震的保护效果。同样地，在Y轴及Z轴上的晃动也可得到抗震的保护效果，如图6B箭头62及35所示。

虽然结合以上实施方式公开了本发明，然而其并不用以限定本发明，任何熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围应当以附上的权利要求所界定者为准。

其次，除非内文中对于冠词有所特别限定，否则『至少一』与『多个』可泛指单一个或多个。进一步理解的是，本文中所使用的『包含』、『包括』、『具有』及相似词汇，指明其所记载的特征、区域、整数、步骤、操作、元件与/或组件，但不排除其所述或额外的其一个或多个其它特征、区域、整数、步骤、操作、元件、组件，与/或其中的群组。

再者，内文中所使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属领域具通常知识者普遍所能理解的涵义。应理解的是，诸如一般字典中所定义的术语，应被解释为与具有于其相关技术领域文章中相同的涵义，而非为过于形式化或理想化的涵义。

Claims (10)

1.一种服务器防震机架，其特征在于，包含：

上服务器机架框，包含壳体，用于容纳至少一服务器；

下服务器机架框，包含至少两线性模块沿着两互相垂直轴线移动；以及

阻尼层，位于该两线性模块之间。

2.如权利要求1所述的服务器防震机架，其中该下服务器机架框进一步包含多个滚轮及多个支脚用以接触地面。

3.如权利要求1所述的服务器防震机架，其进一步包含锁固单元，用于将该上服务器机架框及该下服务器机架框相互锁定。

4.如权利要求2所述的服务器防震机架，其中该些支脚配置以相对该上服务器机架框移动，由此该支脚往上移动时，将该上服务器机架框及该下服务器机架框相互锁定。

5.如权利要求2所述的服务器防震机架，其中该些支脚配置以相对该上服务器机架框移动，由此该支脚往上移动时，该下服务器机架框仅由该些滚轮支撑。

6.如权利要求1所述的服务器防震机架，其中每一该线性模块包含导轨及滑架结构。

7.如权利要求1所述的服务器防震机架，其中该两垂直轴线包含X轴及Y轴，其中该两线性模块的其中一者配置以沿着该X轴移动，另一者配置以沿着该Y轴移动。

8.如权利要求1所述的服务器防震机架，其中该阻尼层用以沿着Z轴耗散地震的能量，其中该Z轴垂直于X轴及Y轴。

9.一种服务器机架防震方法，其特征在于，包含：

安装一服务器机架在一下服务器机架框上，且该下服务器机架框能吸收地震所释放的能量，其中该下服务器机架框通过在X轴和Y轴上的移动耗散地震所释放的能量，同时在Z轴上做阻尼振荡。

10.如权利要求9所述的方法，其进一步包含装设多个滚轮于该下服务器机架框，且将该服务器机架及该下服务器机架框作为一个单元一起移动。