专利名称：机柜系统及其排风设备的制作方法
技术领域：
本发明有关于一种信息设备用的机柜或机箱,尤指一种机柜系统及其排风设备。
背景技术：
随着网络科技的发展与进步，服务器的市场与需求量也日亦庞大，服务器主机的最大特点，即是在于其强大的运算能力，而运算能力越强大的服务器主机，其运作时所会产生的热量相对越高，长时间下来，轻则影响服务器的运作效能，重则将可能导致服务器损坏；因此，为解决上述问题，通常业者会将服务器设置在通风良好的散热机柜内。散热机柜通常放置在办公室内，为避免机柜后方排出的热风与机柜内的风扇所产生的噪音对工作人员造成影响，往往将散热机柜设计成封闭机柜。传统的封闭机柜10，如图1所示，在封闭机柜10内部设置有一机架20及一散热装置30，服务器产生的热量经由机架20及散热装置30牵引而形成热风40流入散热装置30中，再经由散热装置30将流入的热风40冷却成冷风50，最后冷风50再进入机架20，以形成一冷热气循环回路。然而，上述机架20及散热装置30之间仍有一段距离，同时冷风50是经由机架20底部吹入机架20内，所以容易生散热不均的问题，导致机架20底部的服务器温度较低，但机架20顶部的服务器温度却较高；另外，散热装置30发生故障时，上述封闭机柜10并没有相应措施，严重者让热量不停地在封闭机柜10内部循环累积，最后造成服务器损坏；再者，外部环境低温时，热风40的温度不高，但上述散热装置30仍必须不断运作，则有造成资源浪费之虞。
发明内容
本发明的目的在于提供一种机柜系统，利用散热装置及机架相邻并列且共同将密闭式机柜的内部空间分隔出冷风通道及热风通道，由此，机架内层叠放置的服务器皆散热均匀，因此使本发明机柜系统具有良好的能源使用效率。为了达成上述的目的，本发明提供一种机柜系统，包括:一密闭式机柜；一机架，设置于该密闭式机柜内；以及一散热装置，容置于该密闭式机柜并和该机架相邻并列，该散热装置及该机架共同将该密闭式机柜的内部空间分隔出一冷风通道及一热风通道，该散热装置具有一出风口及一入风口，该出风口对应该冷风通道设置，该入风口对应该热风通道设置。本发明的目的在于提供一种机柜系统，利用前述机柜系统发生特殊情况，如冷风通道内部高温时，可能情况为散热装置故障，系统即开启排风装置，直接引用外部气流作散热并将热气排出，以使本发明机柜系统具有降温的功效。为了达成上述的目的,本发明提供一种机柜系统的排风设备,包括:一机柜；一机架，设置于该机柜内；一散热装置，容置于该机柜并和该机架相邻并列，该散热装置及该机架共同将该机柜的内部空间分隔出一冷风通道及一热风通道，该散热装置具有一出风口及一入风口，该出风口对应该冷风通道设置，该入风口对应该热风通道设置；一排风装置，包含设于该机柜的一可启闭式抽风门及一可启闭式排风门，该可启闭式抽风门对应该冷风通道配置，该可启闭式排风门对应该热风通道配置；一感应器，安置于该冷风通道用以感测空间内温度变化并输出一电气信号；以及一控制器，与该感应器电性连接，该控制器用以接收该电气信号而开启该排风装置。本发明的目的在于提供一种机柜系统，利用前述机柜系统发生特殊情况，如机柜外部环境低温时，可直接引用外部气流作为冷却气流，系统即开启排风装置，直接引用外部气流作散热并将热气排出，以使本发明机柜系统具有节省能源的功效。为了达成上述的目的，本发明提供一种机柜系统的排风设备，包括:一机柜；一机架，设置于该机柜内；一散热装置，容置于该机柜并和该机架相邻并列，该散热装置及该机架共同将该机柜的内部空间分隔出一冷风通道及一热风通道，该散热装置具有一出风口及一入风口，该出风口对应该冷风通道设置，该入风口对应该热风通道设置；一排风装置，包含设于该机柜的一可启闭式抽风门及一可启闭式排风门，该可启闭式抽风门对应该冷风通道配置，该可启闭式排风门对应该热风通道配置；一感应器，安置于该机柜外部用以感测外气温度变化并输出一电气信号；以及一控制器，与该感应器电性连接，该控制器用以接收该电气信号而开启该排风装置。本发明还具有以下功效:本发明机柜系统分为密闭循环模式及排风模式两种模式，密闭循环模式时，因散热装置及机架相邻并列且共同将密闭式机柜的内部空间分隔出冷风通道及热风通道，即机架的一侧开口皆和冷风通道相互连通，使机架内层叠放置的服务器皆达到散热均匀的效果；同时，本发明机柜系统可缩短送风距离，除可减少对空气作功，也可降低在送风过程中的能量损失，因此使本发明机柜系统具有良好的能源使用效率。又，密闭式机柜为一封闭空间，而不需考虑外部环境的气流场影响，故可安装在办公室或厂房的任一角落；同时，密闭式机柜内部具有独立的散热装置，可隔绝服务器风扇及散热装置所产生的噪音，同时不会排出热气，以避免影响到外部环境及办公室或厂房的工作人员。冷风通道内部高温时，可能情况为散热装置故障，为第一种排风模式，系统即开启排风装置，直接引用外部气流作散热并将热气排出，以使本发明机柜系统具有降温的功效；另外，外部环境低温时，可直接引用外部气流作为冷却气流，为第二种排风模式，系统也会开启排风装置，直接引用外部气流作散热并将热气排出，以达到本发明机柜系统具有节省能源的功效。本发明利用机架隔离冷风通道及热风通道，可避免冷热空气的短循环并确实地导引冷气流入机架中，以提高本发明机柜系统的散热效率；再者，本发明机柜系统及其排风设备具有独立的散热系统，因此只需要连接网络及电力线即可运作，使本发明机柜系统具有组装简单的特点。本发明密闭循环模式下，在密闭式机柜内部自行形成一冷热气循环系统，并透过控制器调整出风口的风量或温度至设定温度，以通过变流量控制而减少电力消耗，达到节能的目的。冷风通道内部高温时，可能为散热装置故障的情况，警示器也同时启动，例如亮灯或提示警报声以传送异常讯息，进而告知维护人员前来检查散热装置，以加强本发明机柜系统的使用安全性。机柜(密闭式机柜)内部可设有多个机架，以方便服务器的扩容或布署之机能，因此，利用组装时调整机柜(密闭式机柜)的大小，即可进行机架的扩充；另外，因机柜(密闭式机柜)的空间增大，散热装置、可启闭式抽风门、可启闭式排风门及可启闭式抽风扇也可增为多个，以稳定本发明机柜系统的散热功效，避免机柜(密闭式机柜)内部发生温度不均或热量累积的问题。
图1为现有的封闭机柜的组合示意图。图2为本发明机柜系统的组合示意图。图3为本发明机柜系统的剖面示意图。图4为本发明机柜系统的使用状态示意图。图5为本发明排风设备的使用状态示意图。图6为本发明机柜系统的系统流程图。图7为本发明机柜系统的另一系统流程图。图8为本发明机柜系统另一实施例的组合示意图。图9为本发明机柜系统另一实施例的使用状态示意图。图10为本发明机柜系统又一实施例的使用状态示意图。其中，附图标记 说明如下:<现有技术>10…封闭机柜20…机架30…散热装置40…热风50…冷风〈本发明〉I…机柜I'…密闭式机柜11…机架12…冷风通道13…热风通道14…前壁15…顶壁2…散热装置21…出风口211…可开关式出风口22…入风口221…可开关式入风口3…排风装置
31…可启闭式抽风门311…滤网32…可启闭式排风门33…可启闭式抽风扇4…感应器5…控制器6…警示器
具体实施例方式有关本发明的详细说明及技术内容，将配合
如下，然而附图仅作为说明用途，并非用于局限本发明。如图2-图4所示，本发明提供了一种机柜系统及其排风设备，此机柜系统主要包括一密闭式机柜P、一机架11及一散热装置2。机架11设置于密闭式机柜I'内；此机架11内可放置服务器等信息设备。散热装置2容置于密闭式机柜I'并和机架11相邻并列，散热装置2及机架11共同将密闭式机柜P的内部空间分隔出一冷风通道12及一热风通道13，散热装置2具有一出风口 21及一入风口 22，出风口 21对应冷风通道12设置，入风口 22对应热风通道13设置；其中，散热装置2可为一直膨式空调机或一冰水式空调机。本发明更包括一感应器4及一控制器5，感应器4安置于冷风通道12用以感测空间内温度变化并输出一电气信号，控制器5电性连接散热装置2及感应器4，控制器5接收电气信号而控制散热装置2的出风口21的风量或温度。如图5所不,再参考图2与图3所不,此机柜系统的排风设备主要包括一机柜1、一机架11、一散热装置2、一排风装置3、二感应器4及一控制器5。机架11设置于机柜I内；此机架11内可层叠放置服务器等信息设备；又，机柜I具有一前壁14及一顶壁15。散热装置2容置于机柜I内并和机架11相邻并列，散热装置2及机架11共同将机柜I的内部空间分隔出一冷风通道12及一热风通道13，散热装置2具有一出风口 21及一入风口 22，出风口 21对应冷风通道12设置，入风口 22对应热风通道13设置；其中，出风口 21为一可开关式出风口 211，入风口 22为一可开关式入风口 221 ;另外，散热装置2可为一直膨式空调机或一冰水式空调机。排风装置3包含一可启闭式抽风门31、一可启闭式排风门32及一可启闭式抽风扇33，可启闭式抽风门31装设有一滤网311 ;可启闭式抽风门31设于机柜I并对应冷风通道12配置，可启闭式抽风扇33设于机柜I并对应热风通道13配置，详细说明如下，可启闭式抽风门31位置在前壁14，可启闭式排风门32位置在顶壁15，但实际设置位置不以本实施例为限；另外，可启闭式抽风扇33可装设在可启闭式抽风门31或可启闭式排风门32上。一感应器4安置于冷风通道12，用以感测空间内温度变化并输出一电气信号；另一感应器4安置于机柜I外部，用以感测外气温度(即机柜I外部周围的环境温度)变化并输出一电气信号，详细说明如下，冷风通道12的感应器4感测到空间内温度高于某一设定温度，例如35°C (此温度可 由使用者自行设定，不以35°C为限制)，从而产生电气信号；机柜I外部的感应器4感测到外气温度低于某一设定温度，例如25°C (此温度可由使用者自行设定，不以25 °C为限制)，从而产生电气信号。控制器5与散热装置2及各感应器4电性连接，控制器5用以接收电气信号而开启排风装置3并关闭散热装置2。本发明还包括一警示器6，警示器6电性连接冷风通道12的感应器4，冷风通道12的感应器4产生电气信号时,警不器6即开启。本发明机柜系统及其排风设备的组合，利用机柜I依冷风通道12及机柜I外部的温度可分为密闭循环模式及排风模式的两种模式。冷风通道12的感应器4感测到空间内温度低于35°C，或机柜I外部的感应器4感测到外气温度高于25°C时，系统即为密闭循环模式，在密闭循环模式下，本发明机柜系统的组合，利用机柜I为密闭式机柜P，其中机架11设置于密闭式机柜P内；散热装置2容置于密闭式机柜P并和机架11相邻并列，散热装置2及机架11共同将密闭式机柜I'的内部空间分隔出冷风通道12及热风通道13，散热装置2具有出风口 21及入风口 22，出风口 21对应冷风通道12设置，入风口 22对应热风通道13设置。由此，上述散热装置2及机架11相邻并列且共同将密闭式机柜I'的内部空间分隔出冷风通道12及热风通道13，即机架11的一侧开口皆和冷风通道12相互连通，而让出风口 21吹出的冷气均匀地进入冷风通道12，使机架11内层叠放置的服务器皆达到散热均匀的效果，避免机架11顶部温度高于机架11底部的问题；同时，伺服器所产生的热量直接排至热风通道13，最后热风通道13的热气被入风口 22抽出以远离密闭式机柜1，本发明机柜系统可缩短送风距离，除可减少对空气作功，也可降低在送风过程中的能量损失，因此使本发明机柜系统具有良好的能源使用效率。又，密闭式机柜I'为一封闭空间，而不需考虑外部环境的气流场影响，故可安装在办公室或厂房的任一角落；同时，密闭式机柜I,内部具有独立的散热装置2，可隔绝服务器风扇及散热装置2所产生的噪音，同时不会排出热气，以避免影响到外部环境及办公室或厂房的工作人员。冷风通道12的感应器4感测到空间内温度高于35°C，或机柜I外部的感应器4感测到外气温度低于25°C时,系统即为排风模式，在排风模式下，本发明机柜系统的排风设备的组合，利用机架11设置于机柜I内；散热装置2容置于机柜I并和机架11相邻并列，散热装置2及机架11共同将机柜I的内部空间分隔出冷风通道12及热风通道13，散热装置2具有出风口 21及入风口 22，出风口 21对应冷风通道12设置，入风口 22对应热风通道13设置；排风装置3包含设于机柜I的可启闭式抽风门31及可启闭式排风门32，可启闭式抽风门31对应冷风通道12配置，可启闭式排风门32对应热风通道13配置；一感应器4安置于冷风通道12用以感测空间内温度变化并输出一电气信号，另一感应器4安置于机柜I外部用以感测外气温度变化并输出一电气信号；控制器5与散热装置2及感应器4电性连接，控制器5用以接收电气信号而开启排风装置3并关闭散热装置2。由此，本发明机柜系统发生如下特殊情况，其一，冷风通道内部高温时，可能情况为散热装置2故障(即冷风通道12的温度高于35°C，此温度可由使用者自行设定，不以35°C为限制)，系统即开启排风装置3并关闭散热装置2，直接引用外部气流作散热并将热气排出，以达到本发明机柜系统具有降温的功效；其二，机柜I外部环境低温时，可直接引用外部气流作为冷却气流(即机柜I外部温度低于25°c，此温度可由使用者自行设定，不以25°C为限制)，系统也会开启排风装置3并关闭散热装置2，直接引用外部气流作散热并将热气排出，以达到本发明机柜系统具有节省能源的功效。此外，本发明利用机架11隔离冷风通道12及热风通道13，可避免冷热空气的短循环并确实地导引冷气流入机架11中，以提高本发明机柜系统的散热效率；再者，本发明机柜系统及其排风设备具有独立的散热系统，因此只需要连接网络及电力线即可运作，使本发明机柜系统具有组装简单的特点。如图6与图7所不,为本发明机柜系统的系统流程图，再参考如4与图5所不，其中，如图6所示，冷风通道12的感应器4感测到空间内温度，并判断空间内温度高于或低于35°C以输出电气信号,冷风通道12的温度低于35°C时,贝U控制器5接收电气信号而控制散热装置2的出风口 21的风量或温度，直到冷风通道12的温度维持于操作者的设定温度，此过程即为密闭循环模式；如图4所示，密闭循环模式下，散热装置2会于出风口 21吹出冷气及入风口 22抽入热气，同时机架11的两侧隔离冷风通道12及热风通道13，使机架11的两侧开口皆分别连通冷风通道12及热风通道13，以确实地导引冷风通道12的冷气流入机架11中，将服务器所产生的热量排至热风通道13，以达成本发明机柜系统可在密闭式机柜Ii内部自行形成一冷热气循环系统，并透过控制器5调整出风口 21的风量或温度至设定温度，以通过变流量控制而减少电力消耗，达到节能的目的。又，如图6所示，冷风通道12的温度高于35°C时，通常为散热装置2故障的情况，但温度不以35°C为限，此温度可由使用者自行设定，则控制器5用以接收电气信号而开启排风装置3并关闭散热装置2，此时排风装置3启动可启闭式抽风门31、可启闭式排风门32及可启闭式抽风扇33，此过程即为排风模式，如图7所示，此排风模式下，排风装置3利用可启闭式抽风扇33直接引用外部气流作散热并将热气排出，详细说明如下，外部气流经由可启闭式抽风门31进入冷风通道12，在引导入机架11中，将服务器所产生的热量排至热风通道13，最后热风通道13的热气通过可启闭式排风门32排出，以使本发明机柜系统具有降温的功效；另外，冷风通道12的温度高于35°C (此温度不以35°C为限，可由使用者自行设定)时，即可能为散热装置2故障的 情况，警示器也同时启动，例如亮灯或提示警报声以传送异常讯息，进而告知维护 人员前来检查散热装置2，以加强本发明机柜系统的使用安全性。再者，如图7所示，机柜I外部的感应器4感测到外气温度，并判断外气温度高于或低于25°C以输出电气信号,机柜I外部的温度高于25°C时,贝U控制器5接收电气信号而控制散热装置2的出风口 21的风量或温度，直到冷风通道12的温度维持于操作者的设定温度，此过程即为密闭循环模式；如图4所示，密闭循环模式下，散热装置2会于出风口 21吹出冷气及入风口 22抽入热气，同时机架11隔离冷风通道12及热风通道13，以确实地导引冷风通道12的冷气流入机架11中，将服务器所产生的热量排至热风通道13，以使本发明机柜系统可在密闭式机柜Γ内部自行形成一冷热气循环系统，并透过控制器5调整出风口 21的风量或温度至设定温度，以通过变流量控制而减少电力消耗，达到节能的目的。另外，如图7所示，机柜I外部的温度低于25°C时，通常为外部环境低温的情况，但温度不以25°C为限，此温度可由使用者自行设定，则控制器5用以接收电气信号而开启排风装置3并关闭散热装置2，此时排风装置3启动可启闭式抽风门31、可启闭式排风门32及可启闭式抽风扇33，此过程即为排风模式，如图5所示，此排风模式下，因外气温度低，可直接引用外部气流作为冷却气流，故排风装置3利用可启闭式抽风扇33直接引用外部气流作散热并将热气排出，详细说明如下，外部气流经由可启闭式抽风门31进入冷风通道12，在引导入机架11中，将服务器所产生的热量排至热风通道13，最后热风通道13的热气通过可启闭式排风门32排出，以使本发明机柜系统具有节省能源的功效。如图8至图10所示，为本发明机柜系统的其它实施例，其中，机柜I (密闭式机柜r )内部可设有多个机架11，以方便服务器的扩容或布署的机能，由此，利用组装时以调整机柜I (密闭式机柜P )的大小，即可进行机架11的扩充；另外，因机柜I (密闭式机柜r )的空间增大下，散热装置2、可启闭式抽风门31、可启闭式排风门32及可启闭式抽风扇33也可增为多个，以稳定本发明机柜系统的散热功效，避免机柜I (密闭式机柜I')内部发生温度不均或热量累积的问题。综上所述，本发明的机柜系统及其排风设备，亦未曾见于同类产品及公开使用，并具有实用性、新颖性与创造性，完全符合发明专利申请要件，按照专利法提出申请，敬请详查并批准本案专利，以保障发明人的权利。
权利要求
1.一种机柜系统，其特征在于，包括: 一密闭式机柜； 一机架，设置于该密闭式机柜内；以及 一散热装置，容置于该密闭式机柜并和该机架相邻并列，该散热装置及该机架共同将该密闭式机柜的内部空间分隔出一冷风通道及一热风通道，该散热装置具有一出风口及一入风口，该出风口对应该冷风通道设置，该入风口对应该热风通道设置。
2.如权利要求1所述的机柜系统，其特征在于，还包括一感应器及一控制器，该感应器安置于该冷风通道用以感测空间内温度变化并输出一电气信号，该控制器电性连接该散热装置及该感应器，该控制器接收该电气信号而控制该散热装置的该出风口的风量或温度。
3.如权利要求1所述的机柜系统，其特征在于，该散热装置为一直膨式空调机。
4.如权利要求1所述的机柜系统，其特征在于，该散热装置为一冰水式空调机。
5.—种机柜系统的排风设备,其特征在于,包括: 一机柜； 一机架，设置于该机柜内； 一散热装置，容置于 该机柜并和该机架相邻并列，该散热装置及该机架共同将该机柜的内部空间分隔出一冷风通道及一热风通道，该散热装置具有一出风口及一入风口，该出风口对应该冷风通道设置，该入风口对应该热风通道设置； 一排风装置，包含设于该机柜的一可启闭式抽风门及一可启闭式排风门，该可启闭式抽风门对应该冷风通道配置，该可启闭式排风门对应该热风通道配置； 一感应器，安置于该冷风通道用以感测空间内温度变化并输出一电气信号；以及 一控制器，与该感应器电性连接，该控制器用以接收该电气信号而开启该排风装置。
6.如权利要求5所述的机柜系统的排风设备，其特征在于，该出风口为一可开关式出风口，该入风口为一可开关式入风口，该控制器与该散热装置电性连接，该控制器接收该电气信号而关闭该排风装置。
7.如权利要求5所述的机柜系统的排风设备，其特征在于，该感应器感测空间内温度高于35°C,从而产生该电气信号。
8.如权利要求5所述的机柜系统的排风设备，其特征在于，还包括一警示器，该警示器电性连接该感应器，该感应器产生该电气信号时，该警示器即开启。
9.如权利要求5所述的机柜系统的排风设备，其特征在于，该机柜具有一前壁，该可启闭式抽风门位置在该前壁。
10.如权利要求5所述的机柜系统的排风设备，其特征在于，该机柜具有一顶壁，该可启闭式排风门位置在该顶壁。
11.如权利要求5所述的机柜系统的排风设备，其特征在于，该排风装置包含一可启闭式抽风扇，该可启闭式抽风扇装设在该可启闭式抽风门上。
12.如权利要求5所述的机柜系统的排风设备，其特征在于，该排风装置包含一可启闭式抽风扇，该可启闭式抽风扇装设在该可启闭式排风门上。
13.如权利要求5所述的机柜系统的排风设备，其特征在于，该可启闭式抽风门装设有一滤网。
14.如权利要求5所述的机柜系统的排风设备，其特征在于，该散热装置为一直膨式空调机。
15.如权利要求5所述的机柜系统的排风设备，其特征在于，该散热装置为一冰水式空调机。
16.—种机柜系统的排风设备,其特征在于,包括: 一机柜； 一机架，设置于该机柜内； 一散热装置，容置于该机柜并和该机架相邻并列，该散热装置及该机架共同将该机柜的内部空间分隔出一冷风通道及一热风通道，该散热装置具有一出风口及一入风口，该出风口对应该冷风通道设置，该入风口对应该热风通道设置； 一排风装置，包含设于该机柜的一可启闭式抽风门及一可启闭式排风门，该可启闭式抽风门对应该冷风通道配置，该可启闭式排风门对应该热风通道配置； 一感应器，安置于该机柜外部用以感测外气温度变化并输出一电气信号；以及 一控制器，与该感应器电性连接，该控制器用以接收该电气信号而开启该排风装置。
17.如权利要求16所述的机柜系统 的排风设备，其特征在于，该出风口为一可开关式出风口，该入风口为一可开关式入风口，该控制器与该散热装置电性连接，该控制器接收该电气信号而关闭该排风装置。
18.如权利要求16所述的机柜系统的排风设备，其特征在于，该感应器感测外气温度低于25°C,从而产生该电气信号。
19.如权利要求16所述的机柜系统的排风设备，其特征在于，该机柜具有一前壁，该可启闭式抽风门位置在该前壁。
20.如权利要求16所述的机柜系统的排风设备，其特征在于，该机柜具有一顶壁，该可启闭式排风门位置在该顶壁。
21.如权利要求16所述的机柜系统的排风设备，其特征在于，该排风装置包含一可启闭式抽风扇，该可启闭式抽风扇装设在该可启闭式抽风门上。
22.如权利要求16所述的机柜系统的排风设备，其特征在于，该排风装置包含一可启闭式抽风扇，该可启闭式抽风扇装设在该可启闭式排风门上。
23.如权利要求16所述的机柜系统的排风设备，其特征在于，该可启闭式抽风门装设有一滤网。
24.如权利要求16所述的机柜系统的排风设备，其特征在于，该散热装置为一直膨式空调机。
25.如权利要求16所述的机柜系统的排风设备，其特征在于，该散热装置为一冰水式空调机。
全文摘要
本发明提供了一种机柜系统及其排风设备，此机柜系统包括一密闭式机柜、一机架及一散热装置，机架设置于密闭式机柜内；散热装置容置于密闭式机柜并和机架相邻并列，散热装置及机架共同将密闭式机柜的内部空间分隔出一冷风通道及一热风通道，散热装置具有一出风口及一入风口，出风口对应冷风通道设置，入风口对应热风通道设置。因此，散热装置及机架相邻并列且共同将密闭式机柜的内部空间分隔出冷风通道及热风通道，进而让机架内层叠放置的服务器皆散热均匀，使本发明机柜系统具有良好的能源使用效率。
文档编号H05K5/00GK103220895SQ201210019159
公开日2013年7月24日 申请日期2012年1月20日 优先权日2012年1月20日
发明者陈鹏远, 康铭峰 申请人:台达电子工业股份有限公司