一种一体机及其高效散热机柜的制作方法

本实用新型涉及服务器技术领域，特别涉及一种高效散热机柜。本实用新型还涉及一种一体机。

背景技术：

随着中国电子技术的发展，越来越多的电子设备已得到广泛使用。

服务器是电子设备中的重要组成部分，是提供计算服务的设备。由于服务器需要响应服务请求，并进行处理，因此一般来说服务器应具备承担服务并且保障服务的能力。根据服务器提供的服务类型不同，分为文件服务器，数据库服务器，应用程序服务器，web服务器等。服务器的主要构成包括处理器、硬盘、内存、系统总线等，和通用的计算机架构类似，但是由于需要提供高可靠的服务，因此在处理能力、稳定性、可靠性、安全性、可扩展性、可管理性等方面要求较高。

在大数据时代，大量的it设备会集中放置在数据中心。这些数据中心包含各类型的服务器、存储、交换机及大量的机柜及其它基础设施。每种it设备都是有各种硬件板卡组成，如计算模块、存储模块、机箱、风扇模块等等。服务器机柜中通常密集地组装着服务器、交换机、存储装置等设备，这些设备消耗电力并产生热量，随着服务器性能的提高，其消耗的功率也越来越大，结果，服务器机柜内会形成非常集中的热负荷，而这些热负荷产生的热量如果不及时驱散，对设备的性能、安全和使用寿命都是极为不利的。

一体机是指将计算、存储、网络等硬件和软件资源整合到一起的一整套系统，也就是说把原本分别用于计算、存储和网络的独立服务器集中打包在一起组成的多功能一体机。目前的一体机机柜散热方案中，一般采用风冷散热，而且传统的机柜中都安装有若干层机架，而服务器安装在各层机架上。由于安装结构过于紧凑，导致机架上方几乎没有留下剩余空间，机柜内的空气流通只能在服务器机箱的前端和后端空间进行上下垂向流通，只能与服务器机箱的前端面和后端面相接触，难以与服务器机箱的各个侧面相接触，而服务器机箱的前后端面往往表面积最小，导致冷空气与服务器机箱的接触面积太小，散热效果不佳。

因此，如何提高冷空气与服务器机箱的接触面积，提高对服务器的散热效果，保证机柜具备高效散热性能，是本领域技术人员所面临的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种高效散热机柜，能够提高冷空气与服务器机箱的接触面积，提高对服务器的散热效果，保证机柜具备高效散热性能。本实用新型的另一目的是提供一种一体机。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种高效散热机柜，包括柜体、沿垂向分布并水平安装在所述柜体内且用于安装服务器机箱的若干层机架、设置于所述柜体前端面上的前柜门、设置于所述柜体后端面上的后柜门，所述前柜门的表面上开设有若干个进风口，所述前柜门的背面上设置有若干个进风风扇，所述后柜门上开设有若干个出风口，各层所述机架的宽度均大于所述服务器机箱的宽度，且相邻两层所述机架的间距均大于所述服务器机箱的高度。

优选地，所述进风口开设于所述前柜门的底部区域，所述出风口开设于所述后柜门的顶部区域。

优选地，所述进风口在所述前柜门的表面上沿垂向设置并沿宽度方向均匀分布有若干个，且各所述进风风扇在所述前柜门的背面上的分布情况与各所述进风口相同。

优选地，所述出风口处设置有若干个用于导出内部热风的出风风扇。

优选地，所述后柜门的底部区域设置有用于阻挡外界杂质进入的挡板。

优选地，所述前柜门的背面上还贴附设置有若干段盘旋曲折分布、用于对进风空气进行冷却的冷却管，所述冷却管的两端管口均与循环泵连通，且所述冷却管上还连通有用于对其中的冷却液进行冷却的散热器。

优选地，各层所述机架上均设置有用于检测所述服务器机箱表面温度的若干个温度传感器，且所述前柜门的顶部区域设置有与各层所述温度传感器信号连接、用于显示其实时检测温度的显示器。

本实用新型还提供一种一体机，包括高效散热机柜和设置于所述高效散热机柜内的服务器，其中，所述高效散热机柜具体为上述任一项所述的高效散热机柜。

本实用新型所提供的高效散热机柜，主要包括柜体、机架、前柜门和后柜门。其中，柜体为机柜的主体结构，主要用于安装服务器和其余组件。前柜门设置在柜体的前端面上，后柜门设置在柜体的后端面上。机架设置在柜体内，沿水平安装且沿垂向分布，形成多层安装结构，主要用于安装服务器机箱。在前柜门的表面上开设有若干个进风口，同时在前柜门的背面上设置有若干个进风风扇，可将外界冷空气吸入柜体内；相应的，在后柜门上开设有若干个出风口，可将内部热空气导出至外界。重要的是，各层机架的宽度均大于服务器机箱的宽度，且相邻两层机架的间距均大于服务器机箱的高度。如此，在各层机架上，服务器机箱将无法完全占据机架表面的安装空间，并且总是能够留出部分空间供冷空气流过，从而顺利地与服务器机箱的各个侧面接触，相比于现有技术中的冷空气只能与服务器机箱的前后端面相接触，本实用新型所提供的高效散热机柜，能够大幅提高冷空气与服务器机箱的接触面积，提高对服务器的散热效果，保证机柜具备高效散热性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图。

图2为柜体与服务器机箱的安装结构示意图。

图3为后柜门的具体结构示意图。

其中，图1—图3中：

柜体—1，机架—2，前柜门—3，后柜门—4，冷却管—5，循环泵—6，散热器—7，温度传感器—8，显示器—9；

进风口—301，进风风扇—302，出风口—401，出风风扇—402，挡板—403。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1，图1为本实用新型所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图。

在本实用新型所提供的一种具体实施方式中，高效散热机柜主要包括柜体1、机架2、前柜门3和后柜门4。

其中，柜体1为机柜的主体结构，主要用于安装服务器和其余组件。前柜门3设置在柜体1的前端面上，后柜门4设置在柜体1的后端面上。机架2设置在柜体1内，沿水平安装且沿垂向分布，形成多层安装结构，主要用于安装服务器机箱。一般的，每层机架2对应安装一个服务器机箱。

在前柜门3的表面上开设有若干个进风口301，同时在前柜门3的背面上设置有若干个进风风扇302，可将外界冷空气吸入柜体1内；相应的，在后柜门4上开设有若干个出风口401，可将内部热空气导出至外界。

重要的是，各层机架2的宽度均大于服务器机箱的宽度，且相邻两层机架2的间距均大于服务器机箱的高度。如此，在各层机架2上，服务器机箱将无法完全占据机架2表面的安装空间，并且总是能够留出部分空间——当然，该部分空间足够小，以至于不会过多占据机架2表面的安装空间——供冷空气流过，从而顺利地与服务器机箱的各个侧面接触，相比于现有技术中的冷空气只能与服务器机箱的前后端面相接触，本实施例所提供的高效散热机柜，能够大幅提高冷空气与服务器机箱的接触面积，提高对服务器的散热效果，保证机柜具备高效散热性能。

如图2所示，图2为柜体1与服务器机箱的安装结构示意图。

在关于机架2的一种优选实施方式中，相邻两层机架2上安装的服务器机箱的位置可互相偏置错开，比如，第一层机架2上的服务器机箱可安装在该层机架2的左侧侧面，而第二层机架2上的服务器机箱可安装在该层机架2的右侧侧面，其余层机架2以此形式循环。同时，在各层机架2的表面上均开设有镂空孔，可供其中的冷空气进行垂向流动。如此设置，从前柜门3进入到各层机架2中的冷空，不仅可在各层机架2中进行水平流动，还能同时沿垂向进行曲折路径流动，从而进一步提高了对服务器的散热效果。当然，各层机架2上的服务器机箱的安装方式并不固定，可根据需要进行灵活调整，比如各层服务器机箱均安装在各层机架2的中间区域等也同样可行。

在关于进风口301与出风口401的一种优选实施方式中，各个进风口301可开设在前柜门3的底部区域，同时各个出风口401可开设在后柜门4的顶部区域。如此设置，从外界进入到柜体1中的冷空气，将在平行流动的同时还需进行垂向流动，在增大与服务器机箱的接触面积和增加与服务器机箱的接触时间后，再从出风口401处导出。一般的，进风口301与出风口401之间的升角范围可在30～60°之间。

进一步的，各个进风口301可在前柜门3的表面上沿着垂向方向延伸设置，同时可沿着前柜门3的宽度方向均匀分布多个，比如2～6个等。相应的，各个进风风扇302在前柜门3的背面上的分布情况也可与此相同。如此设置，外界冷空气将可同时从多个进风口301进入柜体1内，提高了进风效率，并且可同时分别进入到各层机架2空间中，同时对各层服务器进行散热。

如图3所示，图3为后柜门4的具体结构示意图。

为尽快排出柜体1内的热空气，本实施例在出风口401处设置了若干个出风风扇402。具体的，该出风风扇402的结构可与进风风扇302相同，区域仅在于送风方向不同。一般的，在出风口401处可同时设置12～32个出风风扇402，各个出风风扇402可按照预设分布方式排列成风扇阵列。

此外，本实施例还在后柜门4的底部区域位置处设置了挡板403，通过该挡板403可有效阻挡外界杂质进入到柜体1内，同时也可过滤掉从进风侧进入的空气中的杂质。

考虑到机房内可能同时安装有多个一体机，外界空气的温度可能也并不太低，为此，本实施例中增设了用于对进风侧的冷空气进行进风前冷却的冷却机构。具体的，该冷却机构主要包括循环泵6、散热器7和冷却管5。其中，冷却管5主要贴附设置在前柜门3的背面上，并且可呈盘旋曲折状分布，形成盘管结构。循环泵6可设置在机柜外，并且冷却管5的两端管口均与循环泵6连通，形成循环流动结构。在冷却管5内充满冷却液，循环泵6可提供动力驱动冷却液在冷却管5内循环流动。散热器7设置在冷却管5上，主要用于对已经与机柜进风侧空气进行热交换后的冷却液进行降温冷却。如此设置，通过该冷却机构的作用，可在机柜的进风侧事先对进入到柜体1内的外界空气进行冷却，形成温度较低的冷空气，提高对各层机架2上的服务器机箱的散热效果。

另外，为方便技术人员掌握一体机的散热情况，本实施例还在各层机架2上均设置了温度传感器8，同时在前柜门3的顶部区域增设了显示器9。具体的，各层机架2上的温度传感器8可分别设置在对应的服务器机箱上的不同位置处，可综合检测出服务器机箱的实时散热情况和表面温度情况。同时，各个温度传感器8均与显示器9信号连接，可通过显示器9实时显示各个温度传感器8的检测数据，从而方便技术人员清楚地获知各层服务器机箱的具体散热情况。

本实施例还提供一种一体机，主要包括高效散热机柜和设置于其内的若干个服务器，其中，该高效散热机柜的主要内容与上述相关内容相同，此处不再赘述。同时，各个服务器具体可为存储服务器或网络通信服务器等。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。