CN206413341U - 群组化机柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型是关于一种群组化机柜，包括一个以上的空调机柜，该空调机柜包括一外柜、一个以上设在外柜内的服务器机架及一个以上设在外柜内且与服务器机架并列的空调机；该服务器机架供设置服务器且具有一前端及一后端，其前端与后端相互隔离，该空调机的后端与服务器机架的后端相通而形成一热通道；该外柜上方和/或下方设有一风道，该风道和该热通道相通；当空调机运作时，其由前端送出冷空气，在服务器机架前端形成正压冷通道，后端的热通道则呈负压，藉此使服务器排出的热流经由多维的热通道送回空调机后端，以提升散热效率。

Description

群组化机柜

技术领域

本实用新型是关于一种群组化机柜，特别是指一种运用热管理技术以提升冷却能力的群组化机柜。

背景技术

随着计算器科学的不断演进，各式各样的信息软件或是3C产品(Computer,Communication and Consumer Electronics)亦逐渐普及化，因此现代社会中每天在处理的信息量也在不断以极大的幅度增加中，而针对此类信息及讯号的处理、储存或传送的过程，通常都是经过具有较高计算能力的服务器(Server)，再将处理过后的讯号传输回到用户端，因此当资料的处理量越来越大时，将服务器因运转过程所产生热源有效地带离，方能避免服务器过热而确保运作正常。

由上述可知，服务器机房的散热十分重要，而服务器机房通常也会配置空调设备以提供散热，但空调设备与服务器机柜间并未针对热流进行管理，造成冷却处理效率较低。再者，一般空调设备具有温度监控以随时调整机房气温，但空调设备是针对机房整体作监控，而非针对服务器的温度，因此无法针对服务器的实际状况实施温度调整。

为解决上述问题，一种针对服务器设备的列间式机柜应运而生，如图8所示，该列间式机柜为在一机柜90内并列地设有多个服务器机架91，各服务器机架91分供设置服务器(图中未示)，该机柜90内进一步设有一空调设备92，该空调设备92并列地设于相邻的服务器机架91之间。

前述列间式机柜其中一种应用方式是如图8所示，该空调设备92后端突出于各服务器机架91的后端并送出冷空气，冷空气随即进入各服务器机架91上的服务器，经过热交换后由各服务器前端送出热空气，热空气随即经由形成在各服务器机架91前端与机柜90相对内壁间的单一方向热通道送回空调设备92，以构成循环。

列间式机柜的另一种应用方式是如图9所示，其未在各服务器机架91前端与机柜90相对内壁间形成热通道，仅由空调设备92后端送出冷空气，再由前端回收热空气。

上述列间式机柜虽因空调设备92邻近服务器机架91而得以提升散热效率，但由于其规划的热通道多为单一空间或方向，实际作业上容易受服务器尺寸过长、或者其他设施、线材阻碍气流回到空调设备92，以至于影响空调设备的冷却能力。

由上述可知，已知列间式机柜虽对热通道进行管理，仍然受机房环境、其他设施或线材的阻碍而影响冷却能力。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型主要目的在提供一种群组化机柜，通过热管理技术规划出多维空间的热通道，使机柜能够尽量降低各种环境因素带来的影响，使热流可以在规划的热通道内无碍的流动，进而提升散热效率。

为达成上述目的所采用的技术手段是令一种群组化机柜包括一个以上的空调机柜、一个以上的风道；其中，该空调机柜包括：

一外柜；

一个以上的服务器机架，设在该外柜内，该服务器机架供设置服务器且具有一前端及一后端，其前端与后端相互隔离；

一个以上的空调机，设在该外柜内且与服务器机架并列，该空调机具有一前端和一后端，其后端与该服务器机架的后端相通而形成一热通道；

该风道设在该外柜的上方和/或下方，该风道和该热通道相通；

当空调机运作时，由其前端送出冷空气，而在服务器机架前端形成正压冷通道，后端的热通道则呈负压，藉此使服务器排出的热气流经由热通道送回空调机后端；由于热通道是多维的，因此服务器排出的热气流可由服务器机架后端的一侧或两侧、上方和/或下方的风道送回空调机，故可尽量减少环境因素影响而阻碍热气流动，进而可提升冷却能力。

附图说明

图1为本实用新型的一背视角度立体图。

图2为本实用新型又一背视角度立体图。

图3为本实用新型的侧视角度平面图。

图4为本实用新型的前视角度平面图。

图5为本实用新型的侧视角度平面图。

图6为本实用新型一应用实施例的立体图。

图7为本实用新型一应用实施例的平面图。

图8为一种已知列间式机柜的一使用状态示意图。

图9为一种已知列间式机柜另一使用状态示意图。

具体实施方式

以下配合附图及本实用新型的较佳实施例，进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段。

本实用新型的第一实施例，首先请参阅图1所示，其包括一个空调机柜10、一个以上的风道30，如图2所示，该空调机柜10主要由一外柜11、一个以上的服务器机架12、一个以上的空调机20组成；其中：

该外柜11为一矩形体，包括一组合式的中空框架110、多个壁板111和多个门板112；其中：该框架110具有一前面、一背面、两侧面、一顶部及一底部，前述壁板111分别固定在该框架110的背面和两侧面上，该壁板111可进一步设有一隔热夹层，该隔热夹层内的隔热材料可为空气。

该框架110内部具有多个隔间，供分别设置前述的服务器机架12及空调机20，在本实施例中，该空调机柜10具有三个服务器机架12、一个空调机20，该空调机20位于两相邻的服务器机架12之间。

该框架110顶部和/或底部在邻近背面的一端呈透空状，在本实施例中，该框架110顶部和底部在邻近背面的一端呈透空状，以便与该框架110上方及下方所设的风道30相互连通。前述门板112分别设于该框架110的前面，且分别对应于框架110内的服务器机架12和空调机20。在本实施例中，该门板112是由通风的网板所构成。

如图2、图3所示，该服务器机架12由多个直框条和横框条组成，并形成多层的抽屉式空间供分别容置服务器120；该服务器机架12具有一前端、一后端，其前端对应于框架110的前面，且与框架110前面所设门板112之间具有一间距D1而形成通道。该服务器机架12的后端和框架110后面所设壁板111之间亦具有一间距D2而形成通道。

请参阅图2、图4所示，该服务器机架12前端在未设置服务器120的抽屉式空间分别设有一隔板121，以便将该服务器机架12内部与框架110前面所形成通道隔开，进而使服务器机架12的前端和后端相互隔离。

请配合参阅图2、图5所示，该空调机20与相邻的服务器机架12并列，该空调机20具有一前端及一后端，该空调机20前端对应框架110前面，其后端对应框架110后面；该空调机20后端与框架110后面所设壁板111之间具有一间距，更具体的说，该空调机20后端与相邻各服务器机架12的后端相互连通，进而形成一热通道101。

该空调机20内设有一个以上的风机21、一蒸发器22、一显热交换器23及一膨胀阀(图中未示)；其中，蒸发器22位于风机21与显热交换器23之间，该风机21对应位于空调机20的前端，显热交换器23对应位于空调机20的后端。当空调机20运作时，风机21送出经过冷却的气流，各服务器机架12上的服务器120内部设有散热风扇，将冷空气吸入，并经由热通道送回空调机20的显热交换器23，在此状态下，热通道是属于负压状态。

如前揭所述，各服务器机架12上的服务器120抽入冷空气，并将热空气送出至热通道101，经由负压的热通道101送回空调机20。为确保热空气流动不受环境、设施、线材阻碍，前述热通道101进一步结合风道30形成一多维的热空气流动空间，在本实用新型的一较佳实施例中，主要是在外柜11上方设有一风道30，该风道30和热通道相互连通。该风道30由多个中空且底部透空的矩形风箱31所组成，每一风箱31与相邻风箱31的一侧壁形成有开口，以便使相邻的风箱31得以相互连通，前述的多个风箱31设置在该框架110顶部，且通过框架110顶部透空的一端与该热通道101相连通。换言之，各服务器120送出的热空气除了经由热通道101回送至空调机20外，亦可向上通过风箱31送回热通道101。

除上述实施例在外柜11的上方设有一风道30外，外柜11下方也可以设置与热通道相通的风道，该风道可由前述的组合风箱构成，也可以由下方透空的高架地板所构成。

在具体应用方式上，前述的空调机柜10可以单列独立使用或成对的作双列使用。以单列独立使用的其中一种形态是将该空调机柜10设置在一独立隔间内，空调机20向独立隔间吹送冷空气，而在独立隔间内构成正压冷通道，各服务器机架12上的服务器120由冷通道抽入冷空气，经热交换后送出热空气，而通过热通道及风道30送回空调机20。

单列独立使用的另外一种态样，是在外柜11内部形成冷通道，并使框架110前面所设的门板为不透气的非网板，而空调机20前端的风机21通过导流或采用离心式风机而由侧向送风，将冷空气送入服务器机架12与门板112之间的通道，以形成一正压冷通道，再由各服务器机架12上的服务器120自冷通道抽入冷空气，经热交换后送出热空气，随后通过热通道101及风道30送回空调机20。

在前述单列独立使用的态样下，可针对上述冷通道在空调机柜10上方和/或下方增设风道，针对冷通道设置的风道与针对热通道设置的风道30为各自独立，针对冷通道设置的风道可如前述由多个风箱组成，位于空调机柜10下方的风道可由高架地板下方的通道构成。

作为双列使用的态样，首先请参阅图6所示，主要由两空调机柜10、10A相对设置，并在两空调机柜10、10A之间保留一通道(如图7所示)，两空调机柜10、10A与其间的通道上方共同设有一风道30A。该通道一端设有一背墙50，以便将通道的一端封闭，该通道另端处则设有一电动门40，常态下，该通道另端亦由电动门40所封闭，当有维护检修服务器需求时再开启电动门40以开放该通道。

请配合参阅图7所示，两空调机柜10、10A是以设有门板112的一端相对，而由位于二者之间的通道构成一冷通道100，两空调机柜10、10A的热通道101、101A则分别位于相对外侧。在本实施例中，两空调机柜10、10A上方的风道30A是由多个矩形中空风箱31A、32A、33A所组成，各风箱31A、32A、33A为相互连通，其中位于空调机柜10、10A上方的风箱31A、33A令其底部透空，进而分别与两空调机柜10、10A的热通道101、101A相互连通。

当两空调机柜10、10A的空调机20正常运作时，空调机20分别朝冷通道100吹送冷空气，两空调机柜10、10A内的服务器120、120A则分别由冷通道100抽取冷空气，经由热交换后向热通道101、101A、风道30A送出热空气。尽管两空调机柜10、10A上方的风道30A为相互连通，但空调机柜10的热空气进入风道30A时，通常会就近由其上方的风箱31A送回本身的空调机20，而空调机柜10A的热空气进入风道30A时，也会就近由其上方的风箱33A送回本身的空调机20。

然而，若两空调机柜10、10A中任一的空调机20失能时，假设是空调机柜10A的空调机20失能时，由于另一部空调机柜10的空调机20仍正常运作，并向冷通道100供应冷空气，因此两空调机柜10、10A的服务器120、120A依旧可由冷通道100吸入冷空气，而空调机20正常运作的空调机柜10其送出的热空气将分别经由热通道101、风箱31A送回空调机20。而空调机20故障的空调机柜10A，其服务器送出的空气依然进入其热通道101A与风道30A，进入风道30A的热空气将通过其上方的风箱33A、风箱32A、空调机柜10上方的风箱31A回送至空调机柜10的空调机20。由上述可知，两空调机柜10、10A配合其上方的风道30A，除提供多维的热对流空间以避免热空气流动受阻外，亦可在其中一列空调机柜的空调机失能时，仍能保持冷房功能并作好热管理。

上述双列应用的实施状态中是在两空调机柜10、10A上方共同设有一相通的风道30A，该风道30A并分别与两空调机柜10、10A的热通道101、101A相通。除上述在两空调机柜10、10A上方共同设有相通的风道30A外，亦可在两空调机柜10、10A的下方设置风道或同时在两空调机柜10、10A上方、下方均设有风道。在本实施例中，在两空调机柜10、10A上方设有风道30A，同时在下方亦设有一风道30B，在本实施例中，所称的风道30B有别于由多个风箱组成的风道30A，主要是由高架地板60下方的通道所构成，亦即两空调机柜10、10A是架设在高架地板60上，高架地板60对应两空调机柜10、10A的热通道101、101A处形成开口，以便与该热通道101、101A相通，在上述实施状态中，服务器120送出热空气后将可以由服务器机架12后端向左和/或向右、向上、向下流动，在此状态下，由于热空气是通过多维的热流动空间流动，可有效避免因环境、设施、线材阻碍而影响热空气流动，从而可确保空调机20的冷却能力。

由上述可知，本实用新型相较于传统列间式机柜是以多维空间进行热管理，其对热空气流动路径进行多维规划，使机柜内服务器释出的热空气可以通过多重路径回送给空调机，而确保空调机的热回流效率，进而提升冷房能力。

以上所述仅是本实用新型的优选实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制，虽然本实用新型已以优选实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (13)

1.一种群组化机柜，包括一个以上的空调机柜、一个以上的风道；其特征在于，该空调机柜包括：

一外柜；

一个以上的服务器机架，设在该外柜内，该服务器机架供设置服务器且具有一前端及一后端，其前端与后端相互隔离；

一个以上的空调机，设在该外柜内且与服务器机架并列，该空调机具有一前端和一后端，其后端与该服务器机架的后端相通而形成一热通道；

该风道设在该外柜的上方和/或下方，该风道和该热通道相通。

2.根据权利要求1所述的群组化机柜，其特征在于，该外柜为一矩形体，包括一组合式的中空框架、多个壁板和多个门板；其中：该框架具有一前面、一背面、两侧面、一顶部及一底部，前述壁板分别固定在该框架的背面和两侧面上；

该框架内部具有多个隔间，供分别设置前述的服务器机架及空调机；

该服务器机架的后端和框架后面所设壁板之间具有一间距。

3.根据权利要求2所述的群组化机柜，其特征在于，该服务器机架前端对应于框架的前面，且与框架前面所设门板之间具有一间距；

该服务器机架由多个直框条和横框条组成，并形成多层的抽屉式空间供分别容置服务器；

该服务器机架前端在未设置服务器的抽屉式空间分别设有一隔板。

4.根据权利要求3所述的群组化机柜，其特征在于，该空调机与相邻的服务器机架并列，该空调机前端对应该框架前面，其后端对应该框架后面；

该空调机后端与框架后面所设壁板之间具有一间距，该空调机后端与相邻各服务器机架的后端为相互连通以形成该热通道。

5.根据权利要求4所述的群组化机柜，其特征在于，该空调机内设有一个以上的风机、一蒸发器、一显热交换器及一膨胀阀；其中，该蒸发器位于风机与显热交换器之间，该风机对应位于空调机的前端，该显热交换器对应位于空调机的后端。

6.根据权利要求2所述的群组化机柜，其特征在于，该框架顶部和/或底部在邻近背面的一端呈透空状。

7.根据权利要求2所述的群组化机柜，其特征在于，该门板分设于该框架的前面，且分别对应于框架内的服务器机架和空调机，该门板是由一通风的网板所构成。

8.根据权利要求2所述的群组化机柜，其特征在于，该壁板设有一隔热夹层，该隔热夹层内为空气。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的群组化机柜，其特征在于，该风道由多个中空且底部透空的矩形风箱所组成，每一风箱与相邻风箱的一侧壁形成有开口，使相邻的风箱相互连通。

10.一种群组化机柜，其特征在于，包括：

两空调机柜，该空调机柜为权利要求1至8中任一项所述的空调机柜；两空调机柜相对设置，两空调机柜之间具有一通道并形成一冷通道，两空调机柜的热通道分别位于相对外侧；

一个以上的风道，设于两空调机柜与其间通道的上方和/或下方，并分别与两空调机柜的热通道相互连通。

11.根据权利要求10所述的群组化机柜，其特征在于，该通道一端设有一背墙，该通道另端处设有一电动门。

12.根据权利要求10所述的群组化机柜，其特征在于，该位于空调机柜上方的风道是由多个的矩形中空风箱所组成，各风箱为相互连通，其中位于空调机柜上方的风箱的底部透空，进而分别与两空调机柜的热通道相互连通。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的群组化机柜，其特征在于，两空调机柜设于一高架地板上，该高架地板对应两空调机柜的热通道处形成开口，藉以与该热通道相通。