CN112236006B - 组合式服务器机架结构及其连接方法 - Google Patents

Abstract

本发明要解决现有技术中的缺少一种能够高效地利用水冷冷源，并将水冷冷源高效安全的利用在服务器散热问题决方案中的技术问题，提供一种组合式服务器机架结构及其连接方法。具体包括多个承载盘能够沿多个第一纵梁的高度方向布置，并与多个第一纵梁能够组成呈多层布置的服务器机架承载盘具有冷却结构，该冷却结构能够流通冷媒介质，以使承载盘的面积能够作为冷源的接触面积；服务器机架的每一层至少包括一个第一纵梁设置有过流水道；过流水道的端部构造有第二连接结构；第一连接结构能够与第二连接结构通过一密封组件连接。本发明的技术方案具有对服务器进行散热高效，最大限度的使用了冷媒介质，并且密封组件安全可靠。

Description

组合式服务器机架结构及其连接方法

技术领域

本发明涉及网络通讯装备技术领域，特别涉及一种组合式服务器机架结构及其连接方法。

背景技术

现行趋势下，伴随着互联网的高速发展，各种新兴智能产业不断升级，逐步进入了物联网的高速发展期，物联网的数据的可交易性，对于大数据和云计算的价值体现必将成为市场发展的主流，在此环境下的市场需求，不断地刺激这服务器的市场繁荣，因为，伴随着大数据技术性突破，需要更加稳定的硬件设备去实现，所有的数据存储、计算功能都需要服务器来实现和完成，因此，对于大量的网站、服务平台等都需要数量巨大的服务器，组成规模更大的机房，以保证数据服务的稳定性，防止因访问流量过大而引起崩溃，以造成客户和用户的损失。

现行方式中，对于大数据的服务器的要求是：这些服务器大多需要24小时不间断的运行，不间断运行带来的问题是服务器的散发的热量需要进行有效的管控，否则服务器的超温最终会导致服务器的自行保护关闭，从而进行服务器的转移，会导致工作效率降低，维护成本升高；而通常的方法包括利用空调设备进行室内温度的降温，或者改变室内格局，从而实现有效的散热；但是，服务器机柜在数量多，且布置在安装相对密集的机房内时，通过改变室内温度降温的效果有限。采用水冷作为冷源进行服务器的控温的方式中，会因具体水冷***配置的问题，造成安装难度和应用难度。安装难度主要体现在水冷***散热部件和管路的配置，应用难度在于在处理水冷***泄漏时，反而增加了水冷冷源意外损坏服务器的情况，水冷***的密封性能差，但水冷冷源仍然是在服务器数量角度、布置缴密集的最优的解决方案，而现有技术中缺少一种适宜的用于服务器及相关设施的应用水冷作为冷源进行散热的配置方式。

发明内容

本发明要解决现有技术中的缺少一种能够高效地利用水冷冷源，并将水冷冷源高效安全的利用在服务器散热问题决方案中的技术问题，提供一种组合式服务器机架结构及其连接方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案具体如下：

首先，本发明提出组合式服务器机架结构，包括：

多个第一纵梁；

多个承载盘，能够沿多个所述第一纵梁的高度方向布置，并与所述多个第一纵梁能够组成呈多层布置的服务器机架；

任一一个所述承载盘具有冷却结构，该冷却结构能够流通冷媒介质，以使所述承载盘的面积能够作为冷源的接触面积；

过流水道，所述服务器机架的每一层至少包括一个第一纵梁设置有所述过流水道；

任一一个所述承载盘至少包括两组第一连接结构；

所述过流水道的端部构造有第二连接结构；

所述第一连接结构能够与所述第二连接结构通过一密封组件连接，以使所述冷媒介质能够在所述过流水道和所述冷却结构中流通。

进一步地，所述第二连接结构朝向所述承载盘的方向延伸，并突出于设置有所述过流水道的第一纵梁的侧边。

进一步地，所述承载盘各边的延长线相交后，呈一虚拟的方形；

其中，所述承载盘的四个角端点位置构造出直角结构，以使得所述承载盘的平面呈十字状；

所述直角结构用以布置所述第一纵梁。

进一步地，所述承载盘被构造呈中空状，并以该中空状作为所述冷却结构，以使冷媒介质流入所述冷却结构内时，所述承载盘的表面积作为冷源的主体。

进一步地，所述第一连接结构布置在所述直角结构处；

所述第一连接结构与所述第二连接结构通过一密封组件连接时，所述第一纵梁能够与所述承载盘的截面形成所述虚拟的方形。

进一步地，所述第一连接结构包括:

第一接管，其一端连通所述过流水道，并与设有所述过流

水道的第一纵梁垂直，其另一端构造出第一密封端；

所述第二连接结构包括：

第二接管，其一端连通所述冷却结构，且其轴线位于所述承载盘的平面上，其另一端构造出第二密封端；

所述第一接管与所述第二接管的直径相同；

所述第一密封端和所述第二密封端的外周直径相同；

所述第一密封端的和所述第二密封端的外周构造出外螺纹；

连接环，其能够部分螺接在所述第二密封端和所述第一密封端的外周。

进一步地，所述密封组件可安装在所述第一密封端和所述第二密封端之间，以使所述第一密封端和所述第二密封端保持一预设间距；

所述密封组件的最大几何直径与所述第一密封端的直径相同；

所述密封组件具有最大几何直径的部分设置有外螺纹，以使得所述连接环能够同时螺接在所述密封组件、所述第一密封端和所述第二密封端。

进一步地，所述密封组件包括：

第一隔水环，其第一端部分嵌入所述第一密封端内，并与所述第一密封端之间形成有第一间隙，该第一间隙内设置有垫圈；

第二隔水环，其第二端部分嵌入所述第二密封端内，其具有一螺纹端，该螺纹端位于所述第一密封端和所述第二密封端之间；

主密封部，其第一端与所述隔水环的第二端、所述垫圈抵接，其第二端部分接触所述第二密封端，且其外周部分接触所述第二隔水环；

卡位部，其连接在所述主密封部，并能够部分卡入所述第二密封端内；以及

填充结构，其连接在所述第一隔水环、第二隔水环和所述主密封部之间，并构造出一截面呈弯折状的腔室。

进一步地，所述填充结构包括：

第一填充件，其能够部分卡入所述主密封部的外周，并能够与所述第二隔水环部分接触；

第二填充件，其部分卡入所述第一隔水环和所述螺纹端；

第三填充件，其第一端部分能够卡入所述第二填充件内、另一部分与所述第二填充件抵接；

所述第三填充件的第二端能够卡入所述第二隔水环内；

弯折延伸部，其构造在主密封部上，以使所述第三填充件、第二填充件与所述第一填充件分隔，并成型所述截面呈弯折状的腔室。

再次，本发明提出了组合式服务器机架结构的连接方法，包括如下步骤：

第一步，将连接环完全螺接在第二密封端的外周上；

第二步，将垫圈、第一隔水环在第一密封端依次通过密封胶预制，再安装第一填充件；

第三步，将主密封部、卡位部、第二隔水环预制在第二密封端，再将第三填充件、第二填充件预制在第二隔水环上，然后与第三填充件配合安装组成密封总成；

此时，在密封总成构成的弯折状腔室内通过滴水进行试验，查看密封总成是否有泄漏情况。

第四步，将密封总成与第一密封端配合连接，此时再调整连接环，使得连接环能够同时螺接在第一密封端和第二密封端的外周。

本发明具有以下的有益效果：

第一方面，服务器机架与服务器的距离更近，并且布置在服务器的周围，从而使得服务器的每一个小空间都成为散热控温的小单元，最直接的是承载盘200能够拥有最大的，等同于其自身截面的冷却位置，并且冷媒介质不停地流动，可以直接有效的散热。

第二方面，独立配置的第一连接结构和第二连接结构通过和密封组件的配合可以有效的形成密封，进一步地保证了本技术方案的安全性；

第三方面，本技术方案具有组装灵活，冷却的面积大，冷却效果好等特点，相对的更加容易制造，也不会给装配带来麻烦，特别适用组合式机柜；

第四方面，在机柜较多时，由于本技术方案将冷却的位置相当于分割成多个小单元，这样在配合室内空调，以及服务器自身配置的风机后，散热效果更佳，并且冷媒介质可以循环使用，不会造成浪费；

组合式服务器机架结构在拆卸后，容易清理和维护，也能较好的控制后期付出的成本。

第五方面，通过设置第一密封端和第二密封端，可以更好的配合密封组件50的结构，并且通过连接环将第一接管和第二接管连接起来，这种连接方式相当快速，但由于密封组件的密封，本技术方案可以达到很好的密封效果；主密封部、第一隔水环、第二隔水环、填充结构在各个部件的配合下，性能了密闭的空间，有效地实现了防泄漏的效果。

综上所述，本申请的技术方案具有对服务器进行散热高效，最大限度的使用了冷媒介质，并且密封组件安全可靠。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明的名称的第一纵梁、承载盘布置连接的示意图；

图2为本发明的名称的密封组件的结构示意图；

图中的附图标记表示为：

第一纵梁100、承载盘200、冷却结构30、过流水道40；

第一连接结构10、第二连接结构20、密封组件50；

第一接管110、第二接管210、连接环310；

第一隔水环511、垫圈512；

第二隔水环521、主密封部531、螺纹端522、卡位部532、填充结构60；

第一填充件611、第二填充件612、第三填充件613、弯折延伸部614。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围；需要说明的是，本申请中为了便于描述，以当前视图中“左侧”为“第一端”，“右侧”为“第二端”，“上侧”为“第一端”，“下侧”为“第二端”，如此描述的目的在于清楚的表达该技术方案，不应当理解为对本申请技术方案的不当限定。

本发明的目的在于，提出一种能够高效地利用水冷冷源，并将水冷冷源高效安全的利用在服务器散热问题决方案中的技术问题，这里的水冷冷源即是本申请所提及的冷媒介质，可以理解的是，水冷仅仅是作为一种可参考的实施方式，并不排除其他冷媒介质的使用方式。

请参阅图1-2所示，组合式服务器机架结构，包括：多个第一纵梁100；多个承载盘200，能够沿多个第一纵梁100的高度方向布置，并与多个第一纵梁100能够组成呈多层布置的服务器机架；这里的构思在于将服务器机架结构整体作为冷却***的一部分，如此可以极大地减少冷却***的散热配置和冷却管路配置，利用组合式服务器机架，将一个纵梁，也就是本申请所提及的第一纵梁100和承载盘200的布置方式，作为整个服务器机架的主要架构，显然，还可以包括例如第二纵梁等仅仅作为支撑的部件，显然如第二纵梁的梁部件属于现有技术中常见连接方式，在这里不在赘述；

任一一个承载盘200具有冷却结构30，该冷却结构30能够流通冷媒介质，以使承载盘200的面积能够作为冷源的接触面积；承载盘200用来放置服务器机盒。

过流水道40，服务器机架的每一层至少包括一个第一纵梁100设置有过流水道40；通过对第一纵梁100结构的改进，使其具有过流水道40，这样便为冷媒介质在整个服务器机柜提供了流通的通道；

进一步地，任一一个承载盘200至少包括两组第一连接结构10；过流水道40的端部构造有第二连接结构20；第一连接结构10能够与第二连接结构20通过一密封组件50连接，以使冷媒介质能够在过流水道40和冷却结构30中流通。如此配置，显然整个服务器机架结构直接作为冷却的部件，优势在于，服务器机架与服务器的距离更近，并且布置在服务器的周围，从而使得服务器的每一个小空间都成为散热控温的小单元，最直接的是承载盘200能够拥有最大的，等同于其自身截面的冷却位置，并且冷媒介质不停地流动，可以直接有效的散热。

进一步地，独立配置的第一连接结构10和第二连接结构20通过和密封组件50的配合可以有效的形成密封，进一步地保证了本技术方案的安全性；

显然，本技术方案具有组装灵活，冷却的面积大，冷却效果好等特点，相对的更加容易制造，也不会给装配带来麻烦，特别适用组合式机柜；

在机柜较多时，由于本技术方案将冷却的位置相当于分割成多个小单元，这样在配合室内空调，以及服务器自身配置的风机后，散热效果更佳，并且冷媒介质可以循环使用，不会造成浪费；

组合式服务器机架结构在拆卸后，容易清理和维护，也能较好的控制后期付出的成本。

请参阅图1-2所示，第二连接结构20朝向承载盘200的方向延伸，并突出于设置有该过流水道40的第一纵梁100的侧边。如此配置，可以使组装的人员更加容易识别第一纵梁与一般的纵梁之间的区别，有利于制造和快速安装。

请参阅图1-2所示，承载盘200各边的延长线相交后，呈一虚拟的方形；其中，承载盘200的四个角端点位置构造出直角结构，以使得承载盘200的平面呈十字状；直角结构用以布置第一纵梁100；如此配置，可以使得本技术方案在组装完成后，与一般服务器机柜的外形更加接近，从而不会因服务器机柜在与其他服务器机柜一起摆放时，更加整齐划一。

请参阅图1-2所示，承载盘200被构造呈中空状，并以该中空状作为冷却结构30，以使冷媒介质流入冷却结构30内时，承载盘200的表面积作为冷源的主体。

中空状的结构可以极大的提供散热的位置，使得在控温时效果更好。

请参阅图1-2所示，第一连接结构10布置在直角结构处；第一连接结构10与第二连接结构20通过一密封组件50连接时，第一纵梁100能够与承载盘200的截面形成虚拟的方形。

在一个具体的实施方式中，请参阅图1-2所示，第一连接结构100包括:

第一接管110，其一端连通过流水道40，并与设有过流水道的第一纵梁100垂直，其另一端构造出第一密封端；

第二连接结构200包括：

第二接管210，其一端连通冷却结构30，且其轴线位于承载盘200的平面上，其另一端构造出第二密封端；

第一接管110与第二接管210的直径相同；

第一密封端和第二密封端的外周直径相同；

第一密封端的和第二密封端的外周构造出外螺纹；

连接环310，其能够部分螺接在第二密封端和第一密封端的外周。

通过设置第一密封端和第二密封端，可以更好的配合密封组件50的结构，并且通过连接环310将第一接管和第二接管连接起来，这种连接方式相当快速，但由于密封组件50的密封，本技术方案可以达到很好的密封效果。

更为具体地，请参阅图2所示，密封组件50可安装在第一密封端和第二密封端之间，以使第一密封端和第二密封端保持一预设间距；密封组件50的最大几何直径与第一密封端的直径相同；密封组件50具有最大几何直径的部分设置有外螺纹，以使得连接环310能够同时螺接在密封组件50、第一密封端和第二密封端。

对密封组件50的结构进行详细的展开说明，请参阅图2所示，密封组件50包括：第一隔水环511，其第一端部分嵌入第一密封端内，并与第一密封端之间形成有第一间隙，该第一间隙内设置有垫圈512；第二隔水环521，其第二端部分嵌入第二密封端内，其具有一螺纹端522，该螺纹端522位于第一密封端和第二密封端之间；

主密封部531，其第一端与隔水环511的第二端、垫圈抵接，其第二端部分接触第二密封端，且其外周部分接触第二隔水环521；卡位部532，其连接在主密封部531，并能够部分卡入第二密封端内；以及填充结构60，其连接在第一隔水环511、第二隔水环521和主密封部531之间，并构造出一截面呈弯折状的腔室。

通过第一隔水环511去配合第一密封端，通过第二隔水环去配置第二密封端，通过主密封部531实现基本的密封结构，并由填充结构60进行填充配合，使得第一隔水环511、第二隔水环521和主密封部531能够稳定牢固，填充结构60在于上述三个主要部件配合时，还形成了在截面方向上看，形似一个弯折状的腔室，与“己”字类似，这个弯折状的腔室在封闭后，由于其弯折特性，在各个部件的配合下，性能了密闭的空间，有效地实现了防泄漏的效果。

请参阅图2所示，填充结构60包括：第一填充件611，其能够部分卡入主密封部531的外周，并能够与第二隔水环521部分接触；第二填充件612，其部分卡入第一隔水环511和螺纹端522；第三填充件613，其第一端部分能够卡入第二填充件612内、另一部分与第二填充件612抵接；第三填充件613的第二端能够卡入第二隔水环521内；弯折延伸部614，其构造在主密封部531上，以使第三填充件613、第二填充件612与第一填充件611分隔，并成型截面呈弯折状的腔室。

需要说明的是，上述密封组件50在选择材质时，可以选用现有技术中ABS树脂、聚四氟乙烯等，选择范围更广，有利于成本的控制。

另外，本申请在装配时，组合式服务器机架结构的连接方法，包括如下步骤：

第一步，将连接环310完全螺接在第二密封端的外周上；

第二步，将垫圈512、第一隔水环511在第一密封端依次通过密封胶预制，再安装第一填充件611；

第三步，将主密封部531、卡位部532、第二隔水环521预制在第二密封端，再将第三填充件613、第二填充件612预制在第二隔水环521上，然后与第三填充件531配合安装组成密封总成；

此时，在密封总成构成的弯折状腔室内通过滴水进行试验，查看密封总成是否有泄漏情况。

第四步，将密封总成与第一密封端配合连接，此时再调整连接环310，使得连接环310能够同时螺接在第一密封端和第二密封端的外周。

综上所述，本申请的技术方案具有对服务器进行散热高效，最大限度的使用了冷媒介质，并且密封组件安全可靠。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (2)

1.组合式服务器机架结构，其特征在于，包括：

多个第一纵梁（100）；

多个承载盘（200），能够沿多个所述第一纵梁（100）的高度方向布置，

并与所述多个第一纵梁（100）能够组成呈多层布置的服务器机架；

任一一个所述承载盘（200）具有冷却结构（30），该冷却结构（30）能够流通冷媒介质，以使所述承载盘（200）的面积能够作为冷源的接触面积；

过流水道（40），所述服务器机架的每一层至少包括一个第一纵梁（100）设置有所述过流水道（40）；

任一一个所述承载盘（200）至少包括两组第一连接结构（10）；

所述过流水道（40）的端部构造有第二连接结构（20）；

所述第一连接结构（10）能够与所述第二连接结构（20）通过一密封组件（50）连接，以使所述冷媒介质能够在所述过流水道（40）和所述冷却结构（30）中流通；

所述第二连接结构（20）朝向所述承载盘（200）的方向延伸，并突出于设置有所述过流水道（40）的第一纵梁（100）的侧边；

所述承载盘（200）各边的延长线相交后，呈一虚拟的方形；

其中，所述承载盘（200）的四个角端点位置构造出直角结构，以使得所述承载盘（200）的平面呈十字状；

所述直角结构用以布置所述第一纵梁（100）；

所述承载盘（200）被构造呈中空状，并以该中空状作为所述冷却结构（30），以使冷媒介质流入所述冷却结构（30）内时，所述承载盘（200）的表面积作为冷源的主体；

所述第一连接结构（10）布置在所述直角结构处；

所述第一连接结构（10）与所述第二连接结构（20）通过一密封组件（50）连接时，所述第一纵梁（100）能够与所述承载盘（200）的截面形成所述虚拟的方形；

所述第一连接结构（10）包括:

第一接管（110），其一端连通所述过流水道（40），并与设有所述过流水道的第一纵梁（100）垂直，其另一端构造出第一密封端；

所述第二连接结构（20）包括：

第二接管（210），其一端连通所述冷却结构（30），且其轴线位于所述承载盘（200）的平面上，其另一端构造出第二密封端；

所述第一接管（110）与所述第二接管（210）的直径相同；

所述第一密封端和所述第二密封端的外周直径相同；

所述第一密封端的和所述第二密封端的外周构造出外螺纹；

连接环（310），其能够部分螺接在所述第二密封端和所述第一密封端的外周；

所述密封组件（50）可安装在所述第一密封端和所述第二密封端之间，以使所述第一密封端和所述第二密封端保持一预设间距；

所述密封组件（50）的最大几何直径与所述第一密封端的直径相同；

所述密封组件（50）具有最大几何直径的部分设置有外螺纹，以使得所述连接环（310）能够同时螺接在所述密封组件（50）、所述第一密封端和所述第二密封端；

所述密封组件（50）包括：

第一隔水环（511），其第一端部分嵌入所述第一密封端内，并与所述第一密封端之间形成有第一间隙，该第一间隙内设置有垫圈（512）；

第二隔水环（521），其第二端部分嵌入所述第二密封端内，其具有一螺纹端（522），该螺纹端（522）位于所述第一密封端和所述第二密封端之间；

主密封部（531），其第一端与所述隔水环（511）的第二端、所述垫圈抵接，其第二端部分接触所述第二密封端，且其外周部分接触所述第二隔水环（521）；

卡位部（532），其连接在所述主密封部（531），并能够部分卡入所述第二密封端内；以及

填充结构（60），其连接在所述第一隔水环（511）、第二隔水环（521）和所述主密封部（531）之间，并构造出一截面呈弯折状的腔室；

所述填充结构（60）包括：

第一填充件（611），其能够部分卡入所述主密封部（531）的外周，并能够与所述第二隔水环（521）部分接触；

第二填充件（612），其部分卡入所述第一隔水环（511）和所述螺纹端（522）；

第三填充件（613），其第一端部分能够卡入所述第二填充件（612）内、另一部分与所述第二填充件（612）抵接；

所述第三填充件（613）的第二端能够卡入所述第二隔水环（521）内；

弯折延伸部（614），其构造在主密封部（531）上，以使所述第三填充件（613）、第二填充件（612）与所述第一填充件（611）分隔，并成型所述截面呈弯折状的腔室。

2.一种对权利要求1的所述组合式服务器机架结构的连接方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步，将连接环（310）完全螺接在第二密封端的外周上；

第二步，将垫圈（512）、第一隔水环（511）在第一密封端依次通过密封胶预制，再安装第一填充件（611）；

第三步，将主密封部（531）、卡位部（532）、第二隔水环（521）预制在第二密封端，再将第三填充件（613）、第二填充件（612）预制在第二隔水环（521）上，然后与第三填充件（531）配合安装组成密封总成；

此时，在密封总成构成的弯折状的腔室内通过滴水进行试验，查看密封总成是否有泄漏情况；

第四步，将密封总成与第一密封端配合连接，此时再调整连接环（310），使得连接环（310）能够同时螺接在第一密封端和第二密封端的外周。

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