TWI660661B - 伺服器防震機架及其防震方法 - Google Patents

Abstract

一種伺服器防震機架包含上伺服器機架框、下伺服器機架框以及阻尼層。此上伺服器機架框包含殼體，用於容納至少一個伺服器。此下伺服器機架框包含兩線性模組。此兩線性模組沿著兩互相垂直軸線移動。此阻尼層位於此兩線性模組之間。

Description

伺服器防震機架及其防震方法

本發明是有關於一種伺服器防震機架，且特別是用於當地震發生，機架受到震動和晃動時，保護容置於機架內的伺服器。伺服器防震機架包含兩個部分，用於容置伺服器的上部機架以及包含抗震模組的底部機架。

地震是由於兩板塊因為相互滑動或錯動而釋放巨大能量所導致。發生在相近時間或空間上的一連串地震，依照發生的時間先後可分為前震、主震及餘震。前震是發生在主震之前的震動，通常規模較主震小。主震的規模最大，震動最為劇烈。餘震則是發生在主震之後的一連串規模較小的地震。這些地震事件於以下內文均稱為地震。

數據中心的設立在全世界急速增加，以因應因證券買賣、保險、產品及食品的銷售和運送、電信及其他各種形式的電子商務活動而增加的伺服器數量。為了容納因電子商務而***式成長的伺服器數量，許多的數據中心開始設立在地震活躍的區域。在這些數據中心中，多數的伺服器都容置於機櫃 或機架中，彼此堆疊。這些伺服器機櫃或機架通常都放在數據中心的地板上，一般來說，數據中心的天花板及地板為鑄造混凝土、預鑄混凝土、木材、或金屬和混凝土的複合材料所製成。雖然地板是由具有相當剛性及不可壓縮的材料(例如混凝土)所製成，當地震發生時，數據中心的地板仍會受到震動、而發生上下起伏或位置偏移的情況。

放置於數據中心地板上的伺服器機櫃和機架也因地震的震動，而移動或改變位置。由於慣性和地震的衝擊，放置於機櫃或機架內的伺服器也同樣隨著機櫃或機架震動，而產生移動或位移。

目前為止，尚沒有任何方式能保護伺服器機櫃或機架免於受地震的影響，減少機架內伺服器所受到的損壞。現有的機架設計無法減少地震對伺服器的影響。

基於如此環境，本發明提出一種伺服器防震機架，能保護伺服器機架及其內的伺服器不受地震的影響。

有鑑於此，本發明之一目的在於提出一種伺服器防震機架，以保護伺服器機架及其內的伺服器不受地震的影響，以減少因地震而受到的損壞。

依據本發明之一實施方式，一種伺服器防震機架包含上伺服器機架框、下伺服器機架框以及阻尼層。上伺服器機架框包含殼體。殼體係用於容納至少一伺服器。下伺服器機架框包含至少兩線性模組。兩線性模組沿著兩互相垂直軸線移 動。阻尼層位於兩線性模組之間。

於本發明的一或多個實施方式中，其中上述之下伺服器機架框進一步包含複數個滾輪及複數個支腳。滾輪及支腳係用以接觸地面。

於本發明的一或多個實施方式中，上述之伺服器防震機架，進一步包含鎖固單元。鎖固單元係用於將上伺服器機架框及下伺服器機架框相互鎖定。

於本發明的一或多個實施方式中，其中上述之支腳配置以相對上伺服器機架框移動。藉此支腳往上移動時，可將上伺服器機架框及下伺服器機架框相互鎖定。

於本發明的一或多個實施方式中，其中上述之支腳配置以相對上伺服器機架框移動。藉此支腳往上移動時，下伺服器機架框僅由上述之滾輪支撐。

於本發明的一或多個實施方式中，上述之每一線性模組包含導軌及滑架結構。

於本發明的一或多個實施方式中，上述之兩垂直軸線包含X軸及Y軸。上述之兩線性模組的其中一者配置以沿著X軸相對移動，另一者配置以沿著Y軸移動。

於本發明的一或多個實施方式中，上述之阻尼層係用以沿著Z軸耗散地震的能量。Z軸垂直於X軸及Y軸。

為了達到上述目的，依據本發明之另一實施方式，一種伺服器機架防震方法包含安裝上伺服器機架框在下伺服器機架框上，且所述之下伺服器機架框能吸收地震所釋放的能量。所述之下伺服器機架框係藉由在X軸和Y軸上的移動而 耗散地震所釋放的能量，同時在Z軸上做阻尼振盪。

依據本發明之一實施方式，上述之方法進一步包含將上述上伺服器機架框鎖固於可吸收地震能量的下伺服器機架框。

依據本發明之一實施方式，上述之方法進一步包含裝設複數個滾輪於上述之下伺服器機架框，且將上伺服器機架框及下伺服器機架框作為一個單元一起移動。

綜上所述，當地震發生時，本發明所提出之伺服器防震機架藉由在X軸和Y軸上移動，耗散地震所釋放的能量，同時在Z軸上做阻尼振盪，以減緩水平及垂直方向上所承受的震動及晃動，減少伺服器機架及機架內的伺服器因地震而受到的損壞。

以上所述僅係用以闡述本發明所欲解決的問題、解決問題的技術手段、及其產生的功效等等，本發明之具體細節將在下文的實施方式及相關圖式中詳細介紹。

10‧‧‧伺服器機架

11、12、13、33、39、40、60‧‧‧支腳

18‧‧‧殼體

19‧‧‧導軌

20‧‧‧上伺服器機架框

21‧‧‧滑架

22‧‧‧下伺服器機架框

23‧‧‧鎖固單元

30、36‧‧‧線性模組

31、32、35、37、38、62、83‧‧‧箭頭

34‧‧‧阻尼層

42、43‧‧‧彈簧

44、46、55、59‧‧‧短柱

45‧‧‧底板

50、51、58、66‧‧‧長柱

52‧‧‧頂板

53、54‧‧‧緩衝件

57、64‧‧‧連桿

61‧‧‧軸桿

63‧‧‧滾輪

80‧‧‧地面

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖為繪示先前技術之伺服器機架的立體示意圖。

第2圖為繪示本發明一實施方式之上伺服器機架框及下伺服器機架框的立體示意圖。

第3A圖為繪示第2圖中下伺服器機架框內阻尼模組的局部放大示意圖。

第3B圖為繪示第2圖中下伺服器機架框內的阻尼模組作動示意圖。

第4A圖為繪示本發明另一實施方式之下伺服器機架框內彈性模組的平面示意圖。

第4B圖為繪示第4A圖中之彈性模組沿線段A-A的剖面圖。

第5A圖為繪示本發明另一實施方式之下伺服器機架框內緩衝模組的平面示意圖。

第5B圖為繪示第5A圖中之緩衝模組沿線段B-B的剖面圖。

第6A圖為繪示本發明一實施方式之上伺服器機架框及下伺服器機架框相對移動的正面示意圖。

第6B圖為繪示本發明一實施方式之上伺服器機架框及下伺服器機架框相對移動的側面示意圖。

第7A圖為繪示本發明一實施方式之支腳與地面接觸的示意圖。

第7B圖為繪示本發明一實施方式之滾輪與地面接觸的示意圖。

以下將以圖式揭露本發明之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應了解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必 要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。

請參照第1圖。第1圖為繪示先前技術之伺服器機架10的立體示意圖。伺服器機架10包含複數個支腳11、12、13，用以支撐伺服器機架10於數據中心的地板上。複數個伺服器(未繪示)互相堆疊於伺服器機架10中，以充分利用伺服器機架10內的空間。

請參照第2圖。第2圖為繪示本發明一實施方式之上伺服器機架框20及下伺服器機架框22的立體示意圖。如同伺服器機架10，本發明之上伺服器機架框20包含殼體18，用以容納至少一伺服器於上伺服器機架框20中。然而，不同於伺服器機架10，上伺服器機架框20是安裝於下伺服器機架框22上。如第2圖所示，鎖固單元23用於將上伺服器機架框20及下伺服器機架框22相互鎖定，以避免上伺服器機架框20與下伺服器機架框22分離。鎖固單元23可以是任何數量、形式之鎖固元件，例如螺母和螺栓、鉚釘、C-形夾具或任何可防止上伺服器機架框20與下伺服器機架框22分離之機械元件，本發明不以此為限。

下伺服器機架框22包含抗震模組，用於緩衝地震所引起的震動、衝擊、位移等。於本發明的一實施方式中，下伺服器機架框22包含兩線性模組30、36(如第3A圖所示)。其中一線性模組30配置以沿著Y軸移動，另一線性模組36配置以沿著X軸移動，且兩線性模組30、36是透過沿著Z軸移動的阻尼層34互相連接。阻尼層34可由適合的彈性材料形成，例 如天然或合成橡膠、韌性高分子包含苯乙烯和丁二烯混合而成的高抗衝擊聚苯乙烯(High impact polystyrene,HIPS)、或者複合材料。線性模組30、36可由適合的金屬材料製成，例如鋼、鋁、各種合金，或工程塑料，例如丙烯腈丁二烯苯乙烯(acrylonitrile butadiene styrene,ABS)、聚碳酸酯、聚醚酮、聚酰亞胺、聚四氟乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚苯硫醚、聚苯醚、聚砜、聚酰胺，或包含纖維或纖維強化的材料，又或者是金屬及塑料製成的複合材料，本發明不以此為限。較佳地，線性模組30、36是由可相互滑動的導軌19及滑架21所組成。導軌19及滑架21的滑動性可藉由添加化學試劑而提升，例如油、油膏或其他液體潤滑劑，或者可使用抗黏劑塗層，例如聚四氟乙烯，增加導軌19及滑架21之間的滑動性。又或者，可採用機械裝置，例如滾珠軸承、滑動軸承、或線性軸承來促進線性模組30、36的相對位移。雖然本發明已闡述線性模組30、36可以是由可相互滑動的導軌及滑架結構組成，但應理解的是，任何能於X軸、Y軸上相對移動之機械位移元件也可組成本發明所揭露之線性模組，本發明不限於此。阻尼層34可以化學方法或機械結合方法與滑架21結合。

請參照第3B圖。第3B圖為繪示第2圖中下伺服器機架框22內的阻尼模組作動示意圖。箭頭31、32為下伺服器機架框22於X軸上移動之示意方向。箭頭37、38為下伺服器機架框22於Y軸上移動之示意方向。箭頭35為下伺服器機架框22於Z軸上移動之示意方向。下伺服器機架框22包含複數個支腳33、39、40，用以接觸數據中心的地面80。然而，本發明提 出一種改良式的伺服器防震機架支撐裝置，如第7A、7B圖所示。

請參照第7A圖。支腳60設置於可移動的軸桿61上。軸桿61可移動地與下伺服器機架框22接觸，如第7A圖所示，軸桿61也可往上移動，與上伺服器機架框20接合，如第7B圖所示。當軸桿61向上移動與上伺服器機架框20接合的同時，支腳60會隨著軸桿61相對上伺服器機架框20往上移動，離開數據中心的地面80，並且將上伺服器機架框20與下伺服器機架框22相互鎖定。當軸桿61與上伺服器機架框20接合時，上伺服器機架框20及下伺服器機架框22僅由滾輪63支撐，如此上伺服器機架框20及下伺服器機架框22便能作為一個單元一起藉由滾輪63移動。當軸桿61與上伺服器機架框20分離時，軸桿61與支腳60接觸數據中心的地面80，且上伺服器機架框20及下伺服器機架框22僅藉由支腳60支撐，以確保下伺服器機架框22的所有防震模組能有效發揮防震功能，如第7A圖所示。儘管圖式中僅示例性地繪示一支腳60，但應理解的是，本發明亦可包含複數個支腳60及滾輪63，不以此為限。每一支腳60可藉由機械構件例如扳手，被抬升或放下。支腳60與滾輪63可彼此緊靠地安裝於下伺服器機架框22的角落。或者，支腳60與滾輪63不必靠近，彼此間隔一段距離設置。一般來說，一個下伺服器機架框22的支腳60與滾輪63的數量為4個，但支腳60與滾輪63的數量增減並不會影響本發明之目的。

請參照第4A、4B圖。第4A圖為繪示本發明另一實施方式之下伺服器機架框22內彈性模組的平面示意圖。第 4B圖為繪示第4A圖中之彈性模組沿線段A-A的剖面圖。於本發明的另一實施方式中，阻尼層34可用一個彈簧42，或複數個彈簧42、43來替代，於本實施方式中，提出一基於機械式彈簧元件所構成的阻尼模組，而不是由彈性材料形成的阻尼層34。如第4B圖所示，彈簧42、43的數量及位置可視實際情況增減及變動，以在頂板52及底板45之間取得最佳緩衝效果的同時，具有足夠的支撐力，支撐上伺服器機架框20及其內所包含的伺服器。每一彈簧42、43基本上是沿著水平方向伸縮。彈簧42的其中一端固定在短柱44，短柱44與底板45連接並自底板45向上延伸。彈簧42的另一端固定在長柱51，長柱51與頂板52連接並自頂板52向下延伸。同樣地，彈簧43的其中一端是固定於短柱46，而短柱46亦與底板45連接。彈簧43的另一端是固定在長柱50，而長柱50與頂板52連接。彈簧42、43、短柱44、46以及長柱50、51的數量可視實際情況增減，以吸收地震釋放的能量，使頂板52及底板45相對移動的同時，亦受到彈簧42、43的阻尼振盪效果抑制震動幅度。當使用多個彈簧時，彈簧42、43是沿底板45的水平方向配置，如此，下伺服器機架框22才能於X軸和Y軸上相對移動。

本發明之阻尼層34的另一實施方式可如第5A、5B圖所示。第5A圖為繪示本發明另一實施方式之下伺服器機架框22內緩衝模組的平面示意圖。第5B圖為繪示第5A圖中之緩衝模組沿線段B-B的剖面圖。於此實施方式中，緩衝件53用以替代阻尼層34。如第5B圖所示，緩衝件53、54實質上是水平地佈置於頂板52與底板45之間，以代替阻尼層34於頂板52 與底板45之間執行緩衝功能。緩衝件53的其中一端透過連桿57與短柱55相連接，其中短柱55是與底板45相連。緩衝件53的另一端與長柱58相連，其中長柱58與頂板52相連，並且實質上長柱58是自頂板52向下延伸。同樣地，緩衝件54的其中一端透過連桿64與短柱59相連接，而短柱59亦與底板45相連。緩衝件54的另一端與長柱66相連，長柱66與頂板52相連。於一些實施方式中，其他與緩衝件53、54具相同功能的替代品，例如充氣式緩衝件等也可用於本發明之阻尼模組，以使頂板52能於X軸、Y軸上相對移動。相較於阻尼層34及彈簧42、43，緩衝件53、54的優點在於，每一緩衝件53、54(及其他任何與緩衝件53、54具相似功能的替代品)可依據每個上伺服器機架框20及其內所包含的伺服器重量，優化每個伺服器機架單元的抗震效果，而不是依據伺服器機架單元內所有伺服器的整體平均重量。

無論是選擇阻尼層34、彈簧42、43、緩衝件53、54或包含有彈性材料、彈簧結構、充氣式緩衝件之組合者作為實施阻尼振盪的實施方式，上述任一組合都能用於緩衝下伺服器機架框22與上伺服器機架框20於X軸及Z軸上受到的震動，如第6A圖箭頭83及35所示，以得到抗震的保護效果。同樣地，於Y軸及Z軸上的晃動亦可得到抗震的保護效果，如第6B圖箭頭62及35所示。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並不用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此本發明的保護範圍當 視後附的申請專利範圍所界定者為準。

其次，除非內文中對於冠詞有所特別限定，否則『至少一』與『複數個』可泛指單一個或多個。進一步理解的是，本文中所使用之『包含』、『包括』、『具有』及相似詞彙，指明其所記載的特徵、區域、整數、步驟、操作、元件與/或組件，但不排除其所述或額外的其一個或多個其它特徵、區域、整數、步驟、操作、元件、組件，與/或其中之群組。

再者，內文中所使用的所有術語(包括技術和科學術語)具有與本發明所屬領域具通常知識者普遍所能理解之涵義。應理解的是，諸如一般字典中所定義之術語，應被解釋為與具有於其相關技術領域文章中相同之涵義，而非為過於形式化或理想化之涵義。

Claims (9)

1. 一種伺服器防震機架，包含：一上伺服器機架框，包含一殼體用於容納至少一伺服器；一下伺服器機架框，包含至少兩線性模組沿著兩互相垂直軸線移動，其中該下伺服器機架框進一步包含複數個支腳用以接觸地面，該些支腳配置以相對該上伺服器機架框移動，藉此該些支腳往上移動時，將該上伺服器機架框及該下伺服器機架框相互鎖定；以及一阻尼層，位於該兩線性模組之間。
2. 如請求項第1項所述之伺服器防震機架，其中該下伺服器機架框進一步包含複數個滾輪用以接觸地面。
3. 如請求項第1項所述之伺服器防震機架，其進一步包含一鎖固單元，用於將該上伺服器機架框及該下伺服器機架框相互鎖定。
4. 如請求項第2項所述之伺服器防震機架，其中該些支腳配置以相對該上伺服器機架框移動，藉此該支腳往上移動時，該下伺服器機架框僅由該些滾輪支撐。
5. 如請求項第1項所述之伺服器防震機架，其中每一該線性模組包含一導軌及一滑架結構。
6. 如請求項第1項所述之伺服器防震機架，其中該兩垂直軸線包含X軸及Y軸，其中該兩線性模組的其中一者配置以沿著該X軸移動，另一者配置以沿著該Y軸移動。
7. 如請求項第1項所述之伺服器防震機架，其中該阻尼層用以沿著Z軸耗散地震的能量，其中該Z軸垂直於X軸及Y軸。
8. 一種伺服器機架防震方法，包含：安裝一上伺服器機架框在一下伺服器機架框上，且該下伺服器機架框能吸收地震所釋放的能量，其中該下伺服器機架框藉由在X軸和Y軸上的移動耗散地震所釋放的能量，同時在Z軸上做阻尼振盪，且該下伺服器機架框進一步包含複數個支腳用以接觸地面，該些支腳配置以相對該上伺服器機架框移動，藉此該些支腳往上移動時，將該上伺服器機架框及該下伺服器機架框相互鎖定。
9. 如請求項第8項所述之方法，其進一步包含裝設複數個滾輪於該下伺服器機架框，且將該上伺服器機架框及該下伺服器機架框作為一個單元一起移動。