CN110011184A - 可旋转的配电组以及应用其的机架 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种可旋转的配电组以及应用其的机架，该机架包含一顶框架以及一底框架，顶框架以及底框架是由至少一柱连接。机架还包含一配电组通过一安装支架被连接至上述至少一柱，配电组于一铰链围绕安装支架旋转。

Description

可旋转的配电组以及应用其的机架

技术领域

本发明涉及一种具有一可旋转的配电单元的电子机架的设计，其可旋转的配电单元可被移动以创造出一进接空间，进而维修电子机架内的其他组件。

背景技术

在数据中心的环境中，服务器(伺服器)机架通常排列成一端朝向热通道，另一端朝向冷通道。提供这种排列是为了使技术人员能够经由冷通道舒适地维修服务器机架中的组件。因此之故，在典型的数据中心配置中，通常将服务器机架排列成冷通道位于机架的前方，且热通道位于机架的后方。

当使用前端进接服务器与交换机(switch)时，这样的配置是有利的。在前端进接服务器与交换机中，电源线(或“电线”)与端口的连接位于服务器的前端。前端进接的排列，因为在服务器或交换机的同一侧具有大部分或全部连接的便利性，都有其优势。

然而，在许多传统的服务器机架排列中，配电单元(PDUs)通常位于服务器的后面。当技术人员无法同时看到电源线的两端时，便很难识别出正确的电源线。例如，当这些配电单元位于机架的后方，并且服务器与交换机电源端口位于机架的前方时，很难决定后方配电单元上的哪根电源线对应于哪个前方服务器或交换机。随着服务器机架深度的增加，这个问题会被加剧。

纵使合乎逻辑的解决方案是将配电单元移至服务器机架的前方，但传统的服务器机架通常在机架的前方没有足够的空间安装配电单元。并且，即使存在此类空间，将配电单元安装至机架的前方也会干扰服务器机架中服务器的维修、安装与卸载。

由此可见，上述现有的方式，显然仍存在不便与缺陷，而有待改进。为了解决上述问题，相关领域莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来仍未发展出适当的解决方案。

发明内容

发明内容旨在提供本揭示内容的简化摘要，以使阅读者对本揭示内容具备基本的理解。此发明内容并非本揭示内容的完整概述，且其用意并非在指出本案实施例的重要/关键元件或界定本案的范围。

各种实施例涉及一种可旋转的配电组，其用于通过创造一进接空间来实现服务器的维修，而无需断开将配电单元连接到机架中的电子组件的电源电缆。机架包含一顶框架以及一底框架，顶框架以及底框架由至少一柱连接。机架还包含一配电组通过一安装支架被连接至上述至少一柱，配电组于一铰链围绕安装支架旋转。

在一些实施例中，机架包含机架的一前侧以及一后侧，配电组位于机架的前侧。此外，配电组可包含一配电单元，配电单元可包含多个插座。铰链可包含一第一铰链件以及一第二铰链件，第一铰链件可位于安装支架之上，第二铰链件可位于支架上。

在一些实施例中，机架也可包含连接至一第二柱的一第二配电组，配电组以及第二配电组可位于机架的一前侧。在一些实施例中，机架进一步包含一第三配电组连接至一第三柱，以及一第四配电组连接至一第四柱，第三配电组以及第四配电组可位于机架的一后侧。机架还可包含一服务器机箱，配电组与服务器机箱的电源供应器相连接。

在一些实施例中，配电组围绕一操作位置旋转。当配电组处于操作位置时，配电组位于服务器机箱的一安装/移除路径。在替代实施例中，配电组围绕一维修位置旋转。当配电组处于维修位置时，连接至服务器机箱的电源电缆可以相对于铰链的一旋转轴展开。

在下面的描述中，将阐述各种实施例的附加特征及优点，并且部分地将从描述中显而易见，或者可以经由实践本文所揭露的原理来理解。各种实施例的特征与优点可以通过在所附权利要求中特别指出的元件及组合来实现与获得。

在参阅下文实施方式后，本案所属技术领域中具有通常知识者当可轻易了解本案的基本精神及其他发明目的，以及本案所采用的技术手段与实施态样。

附图说明

为了描述可以获得上述揭露及其优点与特征的方式，将通过参考附图中示出的具体示例来呈现上面简要描述的原理的更具体描述。这些附图仅描绘了示例性实施例，并且因此不被认为限制各种实施例或专利范围的范畴。通过以下的附图，使用附加的特性与细节来描述及解释原理：

图1A为本领域已知的一传统机架的正面透视图；

图1B为本领域已知的一传统机架的背面透视图；

图2为一或多个实施例的一可旋转的配电组的透视图；

图3A为一或多个实施例的一机架与图2的可旋转的配电组的分解图；

图3B为一或多个实施例的机架与可旋转的配电组的组装图；

图3C为一或多个实施例的可旋转的配电组的一安装支架连接至一机架柱的示例性连接的示意图；

图4A为一或多个实施例的图3A的可旋转的配电单元以及一示例性服务器机箱的透视图；

图4B为一或多个实施例当从机架移除示例性服务器机箱时图3A的可旋转的配电单元的功能透视图；

图5A为一实施例的一具有一操作位置的机架配电组的机架系统的上视图；

图5B为一实施例的一具有一维修位置的机架配电组的机架系统的上视图。

符号说明

40、60：方向 100、300、502：机架

110：前后梁 120A：侧梁

120B：侧梁 130：垂直柱

140：面板 145：安装槽

150A：顶框架 150B：底框架

160：导轨组件 170、570：柱

195、250：配电单元 200：配电组

205：狭槽 212：紧固件

220：安装支架 230：支架

240：铰链 241、242：铰链件

251：配电单元输出插座 252：电缆

302：前侧 304：后侧

370：机架柱 380、504：服务器机箱

382、506：电源供应器 500：机架系统

548：安装/移除路径 578：电源电缆

具体实施方式

参考附图来描述各种实施例，其中贯穿附图使用的相同的元件符号用来表示相似或相等的元件。附图不是按比例绘制，并且它们仅被提供用以说明各种实施例。以下将参照用于说明的示例应用来描述实施例。应该理解的是，所阐述的许多具体细节、关系以及方法是提供对各种实施例的全面理解。然而，相关领域的普通技术人员将容易理解到，可以在没有一个或多个具体细节的情况下或利用其他方法来实践各种实施例。在其他实例中，未详细示出已知的结构或操作以避免模糊各种实施例的某些方面。各种实施例不受所示的动作或事件的顺序的限制，因为一些动作可能以不同的顺序发生及/或与其他动作或事件同时发生。此外，并非所有示出的动作或事件都需要实施根据各种实施例的方法。

关于本文中所使用的「配电组」，是指可用于分配电力的任何元件、模组、组件或其组合。配电组的元件可以体现在单个组件或组合中(例如容纳在一共同外壳中的变压器与机架配电单元)，或者可以分布在两个或更多个组件或组合(例如变压器与机架配电单元，每个容纳在分开的外壳中，以及相关联的电缆等)。

关于本文中所使用的「机架」，是指可包含或物理支撑一个或多个电脑系统的架子、容器、框架、或其他部件或部件的组合。

一般来说，各个实施例是针对机架式服务器内的可旋转的配电组。在一个或多个实施方式中，可旋转的配电组使得操作者于维修或更换服务器时，可将配电组旋入与旋出机架。因此之故，可旋转的配电单元在不断开将配电组连接到机架中的电子组件的电源电缆的情况下，通过创造服务器的进接空间，使得服务器被维修。

此外，可旋转的配电组可以位于机架的前面。这减轻了难以决定后方配电组上的哪根电源线对应于哪个前方服务器或交换机的问题。除此之外，将可旋转的配电单元定位在机架的前面可以减少电源电缆的长度和相关成本。

图1A绘示本领域已知的一传统机架100的正面透视图。机架100可以是安装在数据中心中的多个机架中的一个。机架100包含前后梁110、顶侧梁120A、底侧梁120B、垂直柱130、导轨组件160、柱170以及面板140。前后梁110以及顶侧梁120A被连接，以形成一顶框架150A。同样地，前后梁110以及底侧梁120B被连接，以形成一底框架150B。在一些实施例中，前后梁110使用诸如铆钉与焊接的永久连接器，永久地连接至侧梁120A、120B。在替代实施例中，前后梁110使用诸如螺母与螺栓、螺钉等可移除连接器或紧固件，可移除地连接至侧梁120A、120B。

垂直柱130被连接至顶框架150A与底框架150B以形成机架100。具体地，垂直柱130被连接至侧梁120A、120B。在一些实施例中，垂直柱130使用诸如螺母与螺栓以及螺钉的可移除连接器，可移除地连接至侧梁120A、120B。在替代实施例中，垂直柱130使用诸如铆钉与焊接的永久连接器，永久地连接至侧梁120A、120B。

在一些实施例中，面板140使用诸如螺母与螺栓以及螺钉的可移除连接器，可移除地连接至侧梁120A、120B。在替代实施例中，面板140使用诸如铆钉与焊接的永久连接器，永久地连接至侧梁120A、120B。面板140向机架100提供额外的刚度，并且更具体地为向侧梁120A、120B以及垂直柱130提供额外的刚度。

导轨组件160被连接至机架100的垂直柱130。在一些实施例中，导轨组件160使用诸如螺母与螺栓以及螺钉的可移除连接器，可移除地连接至垂直柱130。在替代实施例中，导轨组件160使用诸如铆钉与焊接的永久连接器，永久地连接至垂直柱130。

图1B绘示本领域已知的一传统机架100的背面透视图。面板140位于机架100的后方。面板140包含连接至机架100的一个或多个安装槽145，可以使用一个或多个安装槽145来安装单个配电单元195。柱170(如图1A所示)具有类似的配电单元安装槽(未显示于图中)。加热的空气经由服务器机箱的后面排出，然后经由机架100的后方离开，进入热通道。安装槽145使得组装用于电力和数据的电连接，以及用于电连接的相关设备，例如机架级配电单元，得以实现。由于位于机架100热端的电连接，人员可能被迫在热的环境中工作以维修服务器(例如，连接与断开电源和数据电缆)。另外，机架100后方的高温可能导致机架级配电单元的故障(例如，由于配电单元中的断路器的热过载)。

图2绘示依据一或多个实施例的一可旋转的配电组200的透视图。在一些实施例中，可旋转的配电组200可被提供于机架(未显示于图中)的进气侧。可旋转的配电组200可与机架中服务器的电源供应器设置在机架的同一端而与电源供应器相连接。可旋转的配电组200可以经由一联接装置附接到机架。在一些实施例中，例如，在维护操作期间，联接装置允许机架配电单元的移动或重新定位。可旋转的配电组200的联接装置可以包含铰链240、安装支架220、一支架230、狭槽205以及紧固件212。

可旋转的配电组200也包含一配电单元250，配电单元250安装在支架230上。支架230可以作为配电单元250的联接装置。支架230经由铰链240与安装支架220联接至一机架。配电单元250可以与狭槽205接合而联接到支架230。例如，配电单元250可以具有对应的接合件或钩，其允许配电单元250与支架230之间的无工具连接。在其他实施例中，配电单元250与支架230可以使用永久性的连接器，如铆钉与焊接而永久连接。

安装支架220可以便于可旋转的配电组200与机架之间的连接，在以下图5A与图5B提供更详细的解释。安装支架220可以将可旋转的配电组200从机架延伸。以此种方式，安装支架220提供足够的间距以使支架230旋转进出机架，进而允许安装在机架中的组件容易地移除而不受支架230的干扰。此外，安装支架220允许可旋转的配电组200被安装在预先存在的机架设计中。每个铰链240包含一铰链件241以及一铰链件242，铰链件242可以位于安装支架220上，而铰链件241可以位于支架230上。铰链件241、242可以被配置成在安装支架220与支架230之间形成铰链240。配电单元250可以于铰链240上，与机架相距一定距离旋转，而此距离由安装支架220定义。

在某些实施例中，铰链件241与242可以由金属片形成为安装支架220与支架230的一体部分。在其他实施例中，铰链件241与242可以被生产为单独的零件，然后例如以铆钉、螺钉或焊接附接到安装支架220与支架230上。

图3A至图3C示意性绘示依据一或多个实施例的一机架300与图2的可旋转的配电组200的透视图。图3A绘示机架300与可旋转的配电组200分解图，图3B绘示组装图，以及图3C绘示两者之间的连接。机架300包含在机架300前侧302的机架300的左侧与右侧上的可旋转的配电组200。每个可旋转的配电组200可以包含一个配电单元250，配电单元250可以包含任何数量的插座。

图4A绘示图3A的可旋转的配电单元以及一示例性服务器机箱380的透视图。配电单元250可以经由一电缆252接收输入电力。电缆252可以被连接至位于机架300的一总线条(未显示于图中)。举例而言，配电单元250可通过电源电缆252与服务器机箱380中的电源供应器382相连接。又或者，配电单元250中的每个插座可以经由电源电缆252中的一个耦合到机架300内不同的电脑系统。如以上图2所讨论的，配电单元250被安装于支架230上。支架230包含铰链240(如图2所示)以允许可旋转地连接到安装支架220。安装支架220可以被联接至机架300的一机架柱370。

图4B绘示当从机架300移除示例性服务器机箱380时图3A的可旋转的配电单元的透视图。配电单元250包含配电单元输出插座251，配电单元250可以向位于服务器机箱380的电脑系统供电。对于每个电脑系统而言，电源电缆中的一个可以耦合配电单元250内配电单元输出插座251中的一个。

用于电源电缆以及机架配电单元与电源上的相应插座的电源连接器可以为各种连接器类型中的任何一种。在一个实施例中，配电单元250具有IEC C13插座，并且电源单元具有IEC C14插座。配电单元250可以具有任何适合的功率特性。用于配电单元250的输出电压的例子包含100伏特、110伏特、208伏特以及230伏特。在某些实施例中，配电单元250中的每个插座处于配电单元250的三相输入功率的一个相位上。

服务器机箱380可以安装于机架300中。例如，可以将导轨安装在服务器机箱380的左侧与右侧以接合相对应的导轨、滑动件或壁架。在某些实施例中，导轨套组可以被安装在服务器机箱380的左侧与右侧。

虽然为了清楚起见，图4A中仅示出了一个服务器机箱380安装在机架300中，机架系统在各种实施例中，可以具有任何数量的服务器机箱。例如，机架300可以在机架300中的每个1U位置中容纳一个服务器机箱380。在一实施例中，一个机架系统具有大约20个1U电脑系统。

可旋转的配电组200经由铰链240与安装支架220被联接到机架300。当可旋转的配电组200处于操作位置时(例如，如图3B所示)，配电单元250位于服务器机箱380的安装/移除路径中，在以下图5A与图5B提供更详细的讨论。可旋转的配电组200可以经由沿着方向40旋转而被重新定位于一维修位置。在此维修位置，配电组200在方向40上向外旋转，使得它们不在服务器机箱380的安装/移除路径上，因此之故，服务器机箱380的维修，可以在不完全移除可旋转的配电组200的情况下轻易完成(例如，图4B所示)。

在配电组200位于维修位置的情况下，服务器机箱380可沿方向60从机架300安装或移除。在一些实施例中，配电组200被提供于机架300的两端。也就是说，配电组200可以位于机架300的前侧302或后侧304，配电组200可以相对于机架300移动以便于近接机架中的服务器。

图5A示意性绘示依据一实施例的一具有一操作位置的机架配电组200的机架系统500的上视图。图5B示意性绘示依据一实施例的一具有一维修位置的机架配电组200的机架系统500的上视图。机架配电组200包含一机架配电单元250，机架系统500也包含一机架502以及一服务器机箱504，机架502包含一柱570。

机架配电组200还包含一支架230用以容纳机架配电单元250，机架配电组200还包含一安装支架220用以将机架配电单元250连接至机架502的柱570。机架配电单元250被安装在支架230上。支架230经由一铰链240联接到安装支架220上。

当机架配电单元250处于操作位置时(例如，如图5A所示)，机架配电单元250与支架230位于服务器机箱504的安装/移除路径548上。机架配电单元250可以被重新定位到一维修位置(例如，如图5B所示)。当机架配电单元250被相对于安装支架220以及随后相对于机架502旋转时，连接机架配电单元250与服务器机箱504的电源供应器506的电源电缆578可以相对于铰链240的旋转轴展开。电源电缆578的解卷及/或松开将减少或消除随着机架配电单元250上的插座(未显示于图中)摆动离开服务器机箱504时，电源电缆578中的张力。

在机架配电单元250处于维修位置的情况下，服务器机箱504可以在机架502安装或从机架502移除。例如，如图5B所示，当机架配电单元250处于维修位置时，服务器机箱504可以滑出机架502。

虽然已经显示与描述了本发明的特定实施例，但对于相关领域的技术人员来说，可以进行改变与修改而不会在广义方面背离本发明为显而易见的。因此，所附权利要求中的目的是覆盖落入本发明的真实精神和范围内的所有这些改变和修改。在前面的描述与附图中阐述的内容仅作为说明而不是作为限制。当基于现有技术以适当的观点观察时，本发明的实际范围旨在被定义于附上的权利要求中。

这里使用的术语仅用于描述特定的实施例，而不意图限制本发明。如本文所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一”、“一个”以及“该”旨在也包含多形式。此外，就于实施方式及/或专利范围中使用术语“包含”、“包括”、“具有”或其变体的范围而言，这样的术语旨在包括性的，类似于术语“包含”的方式。

除非另有定义，所有此处使用的用语(包括科技术语)与本发明所属技术领域普通技术人员所能理解的意义是相同的。进一步要理解的是，这些用语，比如在日常使用的词典中定义的，应该被解释为具有与相关领域的上下文的意义相符合的意义，并且不被解释为理想化的或过于正式的意义，除非在此处明确地定义。

虽然上文实施方式中揭露了本案的具体实施例，然而其并非用以限定本案，本案所属技术领域中具有通常知识者，在不悖离本案的原理与精神的情形下，当可对其进行各种更动与修饰，因此本案的保护范围当以附随权利要求所界定的为准。

Claims (10)

1.一种机架，用以容置服务器机箱，其特征在于，该机架包含：

顶框架；

底框架；

至少一柱，连接该顶框架以及该底框架；以及

配电组，包含:

安装支架连接至该至少一柱；

铰链；

支架，该支架经由该铰链连接至该安装支架；以及

配电单元，安装于该支架上；

其中该配电单元于该铰链围绕该安装支架旋转，以进出该服务器机箱的安装/移除路径。

2.如权利要求1所述的机架，其中该机架具有前侧以及后侧，其中该配电组位于该机架的该前侧。

3.如权利要求1所述的机架，其中该配电单元包含有多个插座。

4.如权利要求1所述的机架，其中该铰链包含第一铰链件以及第二铰链件，其中该第一铰链件位于该安装支架之上，并且该第二铰链件位于该支架之上。

5.如权利要求1所述的机架，其中该机架包含连接至第二柱的第二配电组，其中该配电组以及该第二配电组位于该机架的前侧。

6.如权利要求5所述的机架，其中该机架包含第三配电组连接至第三柱，第四配电组连接至第四柱，其中该第三配电组以及该第四配电组位于该机架的一后侧。

7.如权利要求1所述的机架，其中该配电组与该服务器机箱的电源供应器相连接。

8.如权利要求1所述的机架，其中当该配电单元处于一操作位置时，该配电单元位于该服务器机箱的该安装/移除路径，且该配电单元经由沿着一方向旋转被定位至一维修位置。

9.一种可旋转的配电组，其特征在于，包含：

安装支架；

铰链；

支架，该支架经由该铰链连接至该安装支架；以及

配电单元包含多个插座，安装于该支架上；

其中该配电单元于该铰链围绕该安装支架旋转。

10.如权利要求9所述的可旋转的配电组，其中该铰链包含第一铰链件以及第二铰链件，其中该第一铰链件位于该安装支架之上，并且该第二铰链件位于该支架之上。