一种分布式热通道封闭服务器机柜的制作方法

一种分布式热通道封闭服务器机柜
1.本发明涉及数据中心硬件产品系列，具体涉及到一种分布式热通道封闭服务器机柜及分布式热通道封闭系统。


背景技术：

2.目前主流的型材服务器机柜，用来固定服务器的方孔条一般都固定在上下框架上，因为空间受限方孔条在横向左右方向设计都比较窄，为了保证承载服务器所需的强度，中间需要用两个横梁来进行加强，而pdu和弱电槽也必须固定在这个横梁上，超出了服务器进出的空间范围，在存放安装长度尺寸较大的服务器或从后面放入设备时，需要将pdu和线槽拆掉，否则会放不进去；与此同时，由于在侧边有侧横梁，在方孔条左右进行冷热隔离封闭时也比较麻烦。
3.常规机柜组通常从机柜前面网孔门进冷风，从机柜后面网孔门出热风，其冷热风道隔离设计通常有两种方式：第一种是密闭冷通道，热风从机柜后面排出，整个数据中心空间温度较高，人员维护环境恶劣；第二种为密闭热通道，热风从机柜后面排出到热风密闭通道，但人员进入热通道依然会很热。两种方案冷热隔离效果都会因为人员进出而收到影响，整体效率也不高。
4.常规服务器出风温度在40-50℃，冷热隔离做的越好，回风温度越高，空调系统的效率就会越高；提高回风温度常用的做法就是进行机柜级的个性化进出风控制，而常规服务器机柜进行个性化回风控制难度较大，效果也比较差，影响冷热隔离效果和热风收集效率。


技术实现要素：

5.为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种分布式热通道封闭服务器机柜，其取消常规服务器机柜的侧横梁，将原l形的竖向方孔条的前安装方孔面直接延伸到侧门位置，再折弯回来形成用来安装服务器托条的方孔面，通过加深增多折弯，方孔条横向抗弯强度高出原来数十倍，成为机柜内部强度最高的组件，同时还易于拆卸，这样就不但不需要再用横梁来加强，还可用于固定侧门等其它组件；因为同时形成前后竖直凹槽，这样不仅解决了服务器与pdu干涉的问题，还可在前后都可安装pdu和弱电线槽，可满足未来服务器强弱电前置的需求；在服务器放满所述托条上的状态下，前方孔条、光纤接线理线板、下底板、前左封板、前右封板、方孔条一起形成了封闭的冷通道，不需要单独用封板隔离；后框架、后密闭隔热门板、下底板、侧门板、与热回风帽一起形成了封闭的热通道，同时在热回风帽下方设置了温控调速风扇，可进行个性化的回风控制，保证每个服务器机柜出风温度都可达到预设的温度；同时分布式的热风道封闭可避免了人员在高温下维护作业，同时打开机柜门对整体冷热通道风温、风压也不会造成影响；通过设置一体化接线理线板，可快速安装光纤跳线，进出网线、光纤，省时省力，同时光纤理线板上置也可以节省机柜内u位空间，使得机柜可放置更多服务器。
6.本发明实施案例的技术方案如下：
7.一种服务器机柜，所述机柜包括框架、前网孔门板、后密闭门板、侧门板、前左封板、前右封板、四根竖向方向孔条、多个托条、热回风帽、上盖板、下底板，所述前网孔门板安装在所述框架前面，所述侧门板安装在所述框架的侧面，所述后密闭门板安装在所述框架的后面，所述上盖板安装在所述框架的上面的前端，所述热回风帽安装在所述框架的上面的后端，所述下底板安装在所述框架的下面；
8.所述框架包括包括两根互相对称的前立柱、两根互相对称的后立柱、下框、上框，所述热回风帽固定在所述上框后端上，四根所述竖向方向孔条上端与所述上框下端固定连接，四根所述竖向方向孔条下端与所述下框上端固定连接；所述竖向方向孔条具有服务器连接固定部、折弯加固部、托条连接固定部，所述多个托条固定在所述托条连接固定部上，所述折弯加固部紧贴所述侧门板，所述前左封板前端与所述前立柱连接，所述前左封板后端与所述服务器连接固定部连接，所述前左封板上端与所述上框下端连接，所述前左封板下端与所述下框上端连接，所述前右封板前端与所述前立柱连接，所述前右封板后端与所述服务器连接固定部连接，所述前右封板上端与所述上框下端连接，所述前右封板下端与所述下框上端连接；
9.在服务器放满所述托条上的状态下，所述框架、所述上盖板、所述下底板、所述前左封板、所述前右封板、所述服务器连接固定部、所述前网孔门板一起形成了一封闭冷气输入缓存通道，所述框架、所述后密闭门板、所述下底板、所述侧门板、所述服务器连接固定部、所述热回风帽一起形成了一封闭热气输出通道。
10.优选地，所述托条具有多个螺旋孔和多个卡扣，所述卡扣卡扣在所述竖向方向孔条上的方向孔上。
11.优选地，所述机柜还包括调速风扇，所述调速风扇固定在所述上框后端内，所述热回风帽位于所述调速风扇上方。
12.优选地，所述机柜还包括光纤接线理线板，所述光纤接线理线板固定在所述上框前端，所述光纤接线理线板具有多个光纤接线口。
13.一种分布式热通道封闭服务器机柜冷却系统，所述系统包括所述分布式热通道封闭服务器机柜、热风管道、机房空调，多个所述分布式热通道封闭服务器机柜并排连接成呈两行或两列镜像对称分布，多个所述分布式热通道封闭服务器机柜的所述热回风帽、所述机房空调回风口与所述热风管道连通，多个所述服务器机柜中的热风经所述热回风帽排出到所述热风管道中。
14.相比现有技术，本发明的有益效果在于：其取消传统服务器机柜的侧横梁，通过对竖向方孔条的折弯加宽加深加厚来保证支撑力，解决了服务器与pdu干涉的问题；在服务器放满所述托条上的状态下，框架、上盖板、下底板、前左封板、前右封板、服务器连接固定部、前网孔门板一起形成了一封闭冷气输入缓存通道，冷气只能全部进入服务器中，提升了冷量利用率；在服务器放满所述托条上的状态下，框架、后密闭门板、下底板、侧门板、服务器连接固定部、热风帽一起形成了一封闭热气输出通道，避免了人员在高温下维护作业，降低了安全事故；通过设置一体化接线理线板，可快速安装光纤接线，省时省力；同时可满足以后服务器的前置pdu的发展。
附图说明
15.图1为本发明中的服务器机柜的结构示意图一；
16.图2为本发明中的服务器机柜的框架的结构示意图；
17.图3为的本发明中的服务器机柜的竖向方孔条的结构示意图；
18.图4为图1中的a处的放大示意图；
19.图5为的本发明中的服务器机柜的结构示意图二；
20.图6为的本发明中的服务器机柜的结构示意图三；
21.图7为的本发明中的服务器机柜的接线理线板的结构示意图；
22.图8为的本发明中的分布式热通道封闭服务器机柜冷却系统的示意图；
23.图9为的本发明中的分布式热通道封闭服务器机柜冷却系统与房间空调的应用示意图；
24.图10为的本发明中的分布式热通道封闭服务器机柜冷却系统与列间空调的应用示意图；
25.10、框架；111、前立柱；113、后立柱；114、下框；115、上框；12、竖向方向孔条；121、服务器连接部；122、折弯加固部；123、托条连接部；13、前左封板；14、前右封板；20、前网孔门板；30、侧门板；40、托条；43、螺旋孔；44、卡扣；50、热回风帽；60、上盖板；61、开口；70、服务器机柜；80、调速风扇；90、光纤接线理线板；91、光纤接线口；100、热风管道；110、房间空调；120、列间空调；130、地下冷通道。
具体实施方式
26.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
27.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
28.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
29.实施例一
30.如图1所示，图1为本发明中的服务器机柜的结构示意图，其包括框架10、前网孔门板20、后密闭门板、侧门板30、前左封板13、前右封板14、四根竖向方向孔条12、多个托条40、热回风帽50、上盖板60、下底板，其中，前网孔门板20安装在框架10的前面，侧门板30安装在框架10的侧面，后密闭门板安装在框架10的后面，下底板安装在框架10的下面，上盖板60安装在框架10的上面的前端，热回风帽50安装在框架10的上面的后端。机柜中的服务器内的风扇开启，冷风从前网孔门板进入机柜内被吸入服务器散热孔中，对服务器进行冷却后从服务器散热孔流出经热回风帽排出机柜。通过对机柜前方设置网孔板、后端设置密闭板、上端后方设置热回风帽实现了前进风后端上方出风。
31.如图1中标注a处所示，托条固定在同侧边上的两根竖向方向孔条12上，在服务器中，托条起到支撑服务器的作用，随着高功率的服务器的大量应用，服务器的重量也越来越大，为提高承重力，传统的服务器基本都是托条加层板的结合，托条与层板各承载一部分重量，然而，随着在机柜中存放的服务器数量越来越多，层板也越来越多，显著提高了机柜的成本了，在本发明中，通过增加托条的承载力来替代层板的承载力，极大地降低了机柜的成本，具体地，如图4所示，托条40具有多个螺旋孔43和多个卡扣44，使用螺丝通过螺旋孔将托条40与竖向方向孔条连接在一起，将卡扣44卡扣在竖向方向孔条上的方向孔上，这样增加了托条与竖向方向孔条之间连接力，替代了传统的层板。
32.在整个服务器机柜中，承载服务器的支撑部件为竖向方向孔条12，其连接在框架10上，决定了服务器机柜承重性能，在传统的服务器中，通过设置横侧梁来进一步对l形竖向方孔条进行加固，在本发明中，通过将竖向方孔条的前安装方孔面直接延伸到侧门位置，再折弯回来形成用来安装服务器托条的方孔面，通过对竖向方孔条进行折弯加宽加深加厚增加支撑力，来满足服务器的承重，具体地，如图3所示，竖向方孔条具有服务器连接固定部121、折弯加固部122、托条连接固定部123，多个托条40固定在托条连接固定部123上，折弯加固部122紧贴侧门板30，服务器连接在服务器连接固定部上，通过设置折弯加固部增加了整个竖向方孔条的支撑力，对于竖向方孔条与框架之间的支撑连接。通过加深增多折弯，方孔条横向抗弯强度高出原来数十倍，成为机柜内部强度最高的组件，同时还易于拆卸，这样就不但不需要再用横梁来加强，还可用于固定侧门等其它组件。
33.对于框架的架构，具体地，如图2所示，框架10包括两根互相对称的前立柱111、两根互相对称的后立柱113、下框114、上框115，热回风帽50固定在上框115后端上，四根竖向方向孔条12上端与上框115下端固定连接，四根竖向方向孔条12下端与下框14上端固定连接，前左封板13前端与前立柱111连接，前左封板14后端与服务器连接固定部121连接，前左封板13上端与上框115下端连接，前左封板13下端与下框114上端连接，前右封板14前端与前立柱111连接，前右封板14后端与服务器连接固定部121连接，前右封板14上端与上框115下端连接，前右封板14下端与下框114上端连接。
34.在服务器放满托条上的状态下，框架、上盖板、下底板、前左封板、前右封板、服务器连接固定部、前网孔门板一起形成了一封闭冷气输入缓存通道，框架、后密闭门板、下底板、侧门板、服务器连接固定部、热风帽一起形成了一封闭热气输出通道。当服务器运行时，服务器内的风扇抽吸在封闭冷气输入缓存通道中的冷气进入服务器散热孔中，对服务器进行散热，然后输出到封闭热气输出通道；当机柜中暂未存放服务器，可以在服务器连接部放一密封板，将冷气驻留在封闭冷气输入缓存通道中；由于竖向方孔条的折弯加固部紧贴侧门板，保证了机柜两侧无缝隙空间，使得封闭热气输出通道味一个独立的封闭空间，保证了冷风不流串到封闭热气输出通道中，提升了冷气利用率，节省了整个数据中心的功耗。
35.服务器机柜在实际使用中，安装pdu是必须的操作，传统的服务器机柜，由于需要侧横梁加固竖向方孔条的支撑力，pdu一般安装在机柜后端的侧横梁上，竖向pdu突出侧横梁的上表面，当存放的服务器尺寸较长的时候，服务器与pdu就会产生干涉，而本发明中使用四根竖向方向孔条代替侧横梁，解决了服务器与pdu的干涉问题，又保证了原来与托条固定连接的功能。传统的pdu安装在机柜的后端，由于机柜后端为热气排放空间，此空间温度持续保持在高温状态，对pdu的安全性、使用期限影响很大，而在本实施例中，可以将pdu安
装在封闭冷气输入缓存通道中，保证持续在低温环境下通电运行，随着服务器的发展，服务器中的pdu端口设计逐步向前端发展，本实施例中的封闭冷气输入缓存通道可适应这种服务器的趋势发展。
36.在传统的服务器机柜中，冷风的进入风量是由服务器的风扇所驱动，所以单位风量有个上限，而随着高功率的服务器的大量应用，风量的上限已经不满足进风风量的需要，这时就需要外部动力来提高单位进风量，如图5所示，在本发明中，通过在热通道和热回风帽接驳处设置调速风扇80来增大单位进风量，调速风扇80固定在上框后端内，热回风帽位于调速风扇上方，调速风扇启动，抽吸力增大，进风风速变大，单位时间进风量增大，当需要降低单位进风量时，只需调低调速风扇的转速即可。
37.在服务器机柜中，服务器的网线接线布置对机柜的装配效率影响很大，传统的机柜通常在前立柱上设置多个均匀间隔的接线架，网线从上到下逐步拉下来，边拉边固定，很费时费力，且不美观，具体地，如图6所示，在本发明中，机柜还包括光纤接线理线板90，光纤接线理线板位于封闭冷气输入缓存通道内的上端，具体地，如图7所示，光纤接线理线板具有多个光纤接线口91，如图5所示，上盖板前端具有开口61，开口处布满刷毛，线束穿过开口连接到光纤接线口91，外部网线直接插在光纤接线口的一端，光纤接线口另一端连接服务器。满足常规的mpo/lc端口的接入，通过设置光纤接线理线板能快速实现光纤的布置，省时省力。通过在开口61处设置刷毛，即可保证线束穿插的同时，保证封闭冷气输入缓存通道与机柜外部隔热，保证了冷量的利用率。同时光纤理线板上置也可以节省机柜内u位空间，使得机柜可放置更多服务器
38.实施例二
39.在数据中心中，服务器需要冷却散热系统降温冷却，才能保持服务器的安全运行，其中服务器机柜的排列布置与冷却散热系统的结构结合就成了整个机房的结构设计关键，对机房功耗影响较大。在本发明中，提供了一种分布式热通道封闭服务器冷却系统，其与实施例一中的服务器机柜融合一体对机柜中的服务器进行冷却降温，具体地，如图8所示，一种分布式热通道封闭服务器冷却系统包括多个实施例一中的服务器机柜和热风管道100，多个服务器机柜的热回风帽与热风管道连通。多个服务器机柜可以双列后端靠后端并排放置，这样，热风管道以最小的空间连通服务器机柜的热回风帽，使得服务器机柜中的热风集中排出到热风管道中，集中排出到数据中心机房外部。由于热风管道在机柜上方，维护人员可以在热风管道下方进行作业，避免了高温环境作业，降低了工伤事故发生的概率。同时，打开机柜门对整体冷热通道风温、风压也不会造成影响。
40.本发明中的分布式热通道封闭服务器冷却系统可以与房间空间或列间空调融合配合应用，如图9所示，图9为分布式热通道封闭服务器冷却系统与房间空调应用示意图，多个服务器机柜后端靠后端分两列并排放置，热风管道100一端与多个服务器机柜70的热回风帽50连接，一端连通房间空调110进风口，热风经热风管道集中输送到房间空调中进行降温冷却，降温冷却后的冷空气回流到整个房间，服务器中的风扇抽吸冷空气经服务器机柜中的前网孔板进入到服务器中降温冷却，汇集到热回风帽排至热风管道中，如此循环。如图10所示，图10为分布式热通道封闭服务器冷却系统与列间空调应用示意图，列间空调120间隔设置在两列服务器机柜中，热风管道100一端与多个服务器机柜70的热回风帽50连接，一端连通列间空调120上端的进风口，热风经热风管道100集中输送到列间空调120中进行降
温冷却，降温冷却后的冷空气经地下冷通道130输送到每个服务器机柜的前方，服务器中的风扇抽吸冷空气经服务器机柜中的前网孔板进入到服务器中降温冷却，汇集到热回风帽排至热风管道中，如此循环。
41.本发明取消传统服务器机柜的侧横梁，通过对竖向方孔条的折弯加宽加深加厚来保证支撑力，解决了服务器与pdu干涉的问题；在服务器放满所述托条上的状态下，框架、上盖板、下底板、前左封板、前右封板、服务器连接固定部、前网孔门板一起形成了一封闭冷气输入缓存通道，冷气只能全部进入服务器中，提升了冷量利用率；在服务器放满所述托条上的状态下，框架、后密闭门板、下底板、侧门板、服务器连接固定部、热风帽一起形成了一封闭热气输出通道，避免了人员在高温下维护作业，降低了安全事故；通过设置一体化接线理线板，可快速安装光纤接线，省时省力；同时可满足以后服务器的前置pdu的发展。
42.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
43.以上实施例仅表达了本发明的优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。