一种机柜及相关的UPS和数据中心

技术领域

本发明涉及UPS和数据中心技术领域，更具体来讲，涉及一种机柜及相关的UPS和数据中心。

背景技术

在数据中心中，通常将若干功能机柜分设于冷通道的两侧，且位于同侧的各功能机柜均沿该冷通道的延伸方向紧邻且贴靠设置。这些功能机柜包括数据柜、空调柜和UPS柜等，其中，UPS柜用于为数据中心提供后备供电，以保障整个数据中心的供电稳定性。

目前在市面上，由于数据柜和UPS柜分属不同的产品系，因而二者尺寸具有较大差异。在将UPS入列于数据中心后，尤其是在与冷通道延伸方向垂直的机柜深度方向，二者的深度不一导致了数据中心在整体外观方面存在较大缺陷。例如，数据柜的深度可以达到1200mm-1500mm，而常规UPS柜的深度通常只有800mm左右。

为此，UPS厂商需要对专用于数据中心的UPS的柜体进行定制设计和制造，这无疑导致了成本的上升。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种机柜及相关的UPS和数据中心，所述机柜适于适配常规UPS和数据中心用UPS的深度，以使UPS入列数据中心后各机柜在深度方向具有一致的尺寸，从而具有较好的外观。

为达成上述目的，本发明的第一方面提供一种机柜，用于装设电气模块；其包括：第一柜体，其内界定出用于容纳所述电气模块的第一腔体；第二柜体，其适于沿第一方向可拆卸地固接且贴靠于所述第一柜体，且被配置为在其固接于所述第一柜体后与该第一柜体沿所述第一方向的正投影重合。

在一种可能的实施方式中：所述第二柜体内界定出第二腔体；所述第二柜体固接于所述第一柜体后，所述第二腔体沿所述第一方向连通所述第一腔体。

在一种可能的实施方式中：所述第一柜体包括第一框体、前板、第一顶板、第一左侧板和第一右侧板；所述第一框体呈长方体构造；所述前板、第一顶板、第一左侧板和第一右侧板分别固接于所述第一框体的对应侧，且所述前板、第一顶板、第一左侧板和第一右侧板围合以共同界定出具有长方体构造的所述第一腔体；所述第二柜体包括第二框体、后板、第二顶板、第二左侧板和第二右侧板；所述第二框体呈长方体构造且固接于所述第一框体；所述后板、第二顶板、第二左侧板和第二右侧板分别固接于所述第二框体的对应侧，且所述后板、第二顶板、第二左侧板和第二右侧板围合以共同界定出具有长方体构造的所述第二腔体；其中，所述第二柜体固接于所述第一柜体后，所述前板和后板垂直于所述第一方向且二者沿所述第一方向相对设置，所述第一顶板与第二顶板位于同一平面，所述第一左侧板和第二左侧板位于同一平面，所述第一右侧板和第二右侧板位于同一平面。

在一种可能的实施方式中，所述第一柜体还包括：支撑结构，其设于所述第一腔体内且在竖向相对所述第一框体固定，用以支撑所述电气模块；所述支撑结构适于沿所述第一方向相对所述第一框体滑动，以使所述电气模块靠近或远离所述前板；锁定机构，其选择性地将所述支撑结构锁接于所述第一框体，以允许或限制所述支撑结构沿所述第一方向相对所述第一框体滑动。

在一种可能的实施方式中：所述第一柜体具有垂直于第二方向的对称面，所述第二方向垂直于所述第一方向和竖向；所述第一柜体还包括两个挂接组件和一个导轨；两个所述挂接组件关于所述对称面对称设置，每一挂接组件均包括沿所述第一方向相对设置的两个挂接单元，每一挂接单元均包括沿竖向相对设置且均固接于所述第一框体的两个挂接片，该两个所述挂接片均设有沿第一方向延伸的第一滑槽；所述导轨沿所述第一方向设置且其两端均固接所述第一框体，并设有沿所述第一方向延伸的第二滑槽；所述支撑结构包括彼此固接的两个支撑组件、一个滑块和一个定位梁；所述两支撑组件关于所述对称面对称设置，每一支撑组件均包括两个支撑柱和若干支撑架；所述支撑柱竖向设置，每一支撑柱的两端分别挂接于一所述挂接单元的两挂接片并适于与所述第一滑槽沿所述第一方向滑动配合；所述支撑架沿所述第一方向设置且其两端分别固接一所述支撑组件的两支撑柱，若干所述支撑架沿竖向间隔排布；所述滑块沿所述第一方向设置且固接于一所述支撑组件的两支撑柱，并适于与所述第二滑槽沿所述第一方向滑动配合；所述定位梁沿所述第一方向设置且固接于一所述支撑组件的两支撑柱，所述定位梁的两端在所述支撑结构沿所述第一方向滑动至第一位置和第二位置时分别沿所述第一方向抵接所述第一框体；所述第一锁定机构为螺纹紧固件，其适于在所述定位梁的两端分别抵接于所述第一框体时将所述定位梁锁接于所述第一框体。

在一种可能的实施方式中：所述第二顶板、第二左侧板和第二右侧板均被配置为活动板组；所述活动板组包括均平行于所述第一方向设置的固定板和活动板，所述固定板固接于所述第二框体，所述活动板适于沿所述第一方向与固定板滑动配合；所述第二柜体还包括第二锁定机构，其选择性地将所述活动板锁接于所述固定板，以允许或限制所述活动板沿所述第一方向相对所述固定板滑动。

在一种可能的实施方式中：所述固定板固设有垂直于所述第一方向的第一锁接板，所述活动板固设有与所述第一锁接板平行且沿所述第一方向相对设置的第二锁接板；所述第二锁定机构包括螺杆和螺母；所述螺杆与所述第一锁接板围绕一平行于所述第一方向的转动轴螺纹配合，其还围绕所述转动轴转动连接所述第二锁接板并与该第二锁接板沿所述第一方向限位；所述螺母与所述螺杆相适配并设于所述第一锁接板和第二锁接板之间，其还与所述第一锁接板或第二锁接板配合以限制所述螺杆与所述固定板螺纹配合。

为达成上述目的，本发明的第二方面提供一种UPS，其包括：机柜，其如上述技术方案中任一项所述；若干UPS模块，其均装设于所述第一柜体的第一腔室内。

在一种可能的实施方式中：所述第二柜体内界定出第二腔体，并设有连通所述第二腔体的入线口和/或出线口；所述第二柜体固接于所述第一柜体后，所述第二腔体沿所述第一方向连通所述第一腔体；所述UPS还包括输入线和输出线；所述输入线和输出线分别电连接各所述UPS模块的输入端和输出端，所述输入线和/或输出线延伸至所述第二腔体内并通过对应的所述入线口和/或所述出线口引出所述机柜。

为达成上述目的，本发明的第三方面提供一种数据中心，其包括如上述技术方案中任一项所述的UPS。

相较于现有技术，本发明具有如下有益效果：

(1)机柜包括第一柜体和第二柜体，第一柜体用于容纳电气模块，第二柜体与第一柜体沿第一方向可拆卸地固接、贴靠且对齐。因而可将第一柜体沿第一方向的尺寸配置为常规UPS的深度尺寸，将第二柜体沿第一方向的尺寸配置为数据中心的数据柜与常规UPS的深度尺寸之差；如此一来，在需要将UPS入列数据中心时将第二柜体装接于第一柜体，可保证UPS柜与数据柜在深度方向尺寸一致，并使得数据中心具有较好的外观；而在不需要将UPS入列数据中心时，将第二柜体由第一柜体拆除，使得单独售卖UPS时可以维持较低的成本。

(2)第二柜体固接于第一柜体后，其所界定出的第二腔体连通第一腔体，因而扩展了机柜内腔的大小，并适于通过该第二腔体扩展机柜功能。

(3)第一柜体和第二柜体均包括框体和若干柜板，提高了柜体的结构强度；第一柜体不具有后板，第二柜体不具有前板，从而实现了第二腔体连通第一腔体。

(4)在第一柜体装接有第二柜体，且第二腔体连通第一腔体的情况下，将支撑结构配置为可相对第一框体滑动，并在滑动后通过第一锁定结构锁接于第一框体，可以调整电气模块与前板的距离，从而适于很好地解决常规UPS内安规要求和散热性能所构成的矛盾。

具体而言，在常规UPS中，基于功率密度和小体积等原因，难以同时满足安规要求和散热性能这两项指标。由于UPS模块的风机进风端和接线端通常相对设置，因而在既定的体积下，若将UPS模块设置为靠近前板，那么进风距离较小、散热性能较差，若将UPS模块设置为靠近后板，将不符合安规要求。而在UPS入列数据中心的情况下，由于具有第二柜体和第二腔体，故整个机柜的后板距离第一腔体具有一定距离，因而通过将支撑结构配置为可相对第一框体滑动，使得电气模块可以沿第一方向移动至靠近第二柜体，既可以增大UPS模块的风机进风距离从而增强散热性能，又可以满足安规要求。

(5)第一框体固接有设有滑槽的挂接组件和导轨，不仅使得支撑结构可以挂接于第一框体以受其支撑，还可以对支撑结构的滑动进行导向；支撑结构设有定位梁，在其两端分别抵接第一框体时提示滑动到位，并通过被配置为螺纹紧固件的第一锁定机构将该定位梁锁接于第一框体，实现调节后的固定，稳定性较高。

(6)第二顶板、第二左侧板和第二右侧板均被配置为活动板组，从而可以在允许一定制造误差的情况下对第二柜体沿第一方向的尺寸进行微调，降低了第二柜体的制造精度要求和成本。

(7)设置第一锁接板和第二锁接板，从而可以沿第一方向将固定板和活动板锁接；将第二锁定机构配置为包括螺杆和螺母，螺杆与固定板螺纹配合，并与活动板轴向限位的转动配合，从而可以便利地通过旋转螺杆来驱动活动门相对于固定板沿第一方向滑动；螺母与螺杆解锁或锁紧，从而可以实现调节后的固定，稳定性较高。

(8)UPS包括前述的机柜，继承了其全部优势。

(9)第二柜体设有入线口或出线口，UPS模块的输入线或输出线延伸至第二腔体，并从该入线口或出线口引出，因而第二柜体提供了较为宽松的接线空间，使得UPS的接线较为轻松。

(10)数据中心采用了前述的UPS，继承了其全部优势，可以较好地实现UPS柜与数据柜在深度方向的尺寸一致，从而具有较好的外观。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例UPS的立体图；

图2是本发明实施例UPS隐藏了若干柜板后的一立体图，其中支撑结构处于第一位置；

图3是本发明实施例UPS隐藏了若干柜板后的另一立体图，其中支撑结构处于第一位置；

图4是本发明实施例UPS隐藏了若干柜板后的另一立体图，其中支撑结构处于第二位置；

图5是本发明实施例UPS接线后的示意图；

图6是本发明实施例机柜隐藏了若干柜板后的立体图；

图7是本发明实施例第一柜体隐藏了若干柜板的立体图；

图8是本发明实施例第二柜体隐藏了若干柜板后的立体图；

图9是本发明实施例第二柜体的活动板组的正视图。

主要附图标记：

UPS1000、机柜100、UPS模块200、第一柜体110、第二柜体120、连接片130；

第一框体111、前板112、第一顶板113、第一右侧板114、挂接片115、第一滑槽1151、导轨116、第二滑槽1161、支撑柱117A、支撑架117B、滑块118、定位梁119；

第二框体121、第二顶板122、入线口1221、出线口1222、第二右侧板123；固定板124、第一锁接板1241、活动板125、第二锁接板1251、螺杆126、螺母127。

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，所描述的实施例是本发明的优选实施例，且不应被看作对其他实施例的排除。基于本发明实施例，本领域的普通技术人员在不作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。

本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“第一”、“第二”或“第三”等，都是为了区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，对于方位词，如使用术语“中心”、“横向”、“纵向”、“水平”、“垂直”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位或位置关系乃基于附图所示的方位和位置关系，且仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或以特定的方位构造和操作，所以也不能理解为限制本发明的具体保护范围。

本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“固接”或“固定连接”，应作广义理解，即两者之间没有位移关系和相对转动关系的任何连接方式，也就是说包括不可拆卸地固定连接、可拆卸地固定连接，以及通过其他装置或元件固定连接。

参照图1-9，本发明实施例提供一种UPS1000，其包括机柜100、若干UPS模块200、若干输入线和输出线。以下将参照图1中示出的方向基准来介绍所述UPS1000，其中的第一方向、第二方向和竖向彼此垂直。

先参照图2-6，所述机柜100用于装设所述UPS模块200，并包括第一柜体110、第二柜体120和若干连接片130。

所述第一柜体110内界定出用于容纳所述电气模块的第一腔体。所述第二柜体120内界定出第二腔体，其还适于沿所述第一方向可拆卸地固接且贴靠于所述第一柜体110，且被配置为在其固接于所述第一柜体110后与该第一柜体110沿所述第一方向的正投影重合，且所述第二腔体沿所述第一方向连通所述第一腔体。所述若干连接片130用于将所述第二柜体120沿所述第一方向连接于所述第一柜体110。

因而，将第一柜体110沿第一方向的尺寸配置为常规UPS的深度尺寸，将第二柜体120沿第一方向的尺寸配置为数据中心的数据柜与常规UPS的深度尺寸之差。如此一来，在需要将UPS入列数据中心时将第二柜体120装接于第一柜体110，可保证UPS柜与数据柜在深度方向尺寸一致，并使得数据中心具有较好的外观，换言之，本实施例的UPS由于具有第二柜体120，因而适于入列数据中心；而在不需要将UPS入列数据中心时，将第二柜体120由第一柜体110拆除，使得单独售卖UPS时可以维持较低的成本。此外，通过将第二腔体连通第一腔体，可以扩展机柜内腔的大小，并适于通过该第二腔体扩展机柜功能。

结合图2-4、图6-7，所述第一柜体110具有垂直于所述第二方向的对称面，其包括第一框体111、前板112、第一顶板113、第一左侧板(图中未示出)、第一右侧板114、两个挂接组件、一个导轨116、支撑结构和第一锁定机构(图中未示出)。

所述第一框体111呈长方体构造。所述前板112、第一顶板113、第一左侧板和第一右侧板114分别固接于所述第一框体111的对应侧，且所述前板112、第一顶板113、第一左侧板和第一右侧板114围合以共同界定出具有长方体构造的所述第一腔体。

两个所述挂接组件关于所述对称面对称设置，每一挂接组件均包括沿所述第一方向相对设置的两个挂接单元，每一挂接单元均包括沿竖向相对设置且均固接于所述第一框体111的两个挂接片115，该两个所述挂接片115均设有沿第一方向延伸的第一滑槽1151。

所述导轨116沿所述第一方向设置且其两端均固接所述第一框体111，并设有沿所述第一方向延伸的第二滑槽1161。

所述支撑结构设于所述第一腔体内且在竖向相对所述第一框体111固定，用以支撑所述UPS模块200，其还适于沿所述第一方向相对所述第一框体111滑动，以使所述电气模块靠近或远离所述前板112，从而适于很好地解决常规UPS内安规要求和散热性能所构成的矛盾。具体而言，在UPS入列数据中心的情况下，由于具有第二柜体120和第二腔体，故整个机柜100的后板距离第一腔体具有一定距离，因而通过将支撑结构配置为可相对第一框体111滑动，使得电气模块沿第一方向移动至靠近第二柜体120，既可以增大UPS模块200的风机进风距离从而增强散热性能，又可以满足安规要求。

具体结构中，所述支撑结构包括彼此固接的两个支撑组件、一个滑块118和一个定位梁119。所述两支撑组件关于所述对称面对称设置，每一支撑组件均包括两个支撑柱117A和若干支撑架117B。所述支撑柱117A竖向设置，每一支撑柱117A的两端分别挂接于一所述挂接单元的两挂接片115并适于与所述第一滑槽1151沿所述第一方向滑动配合。所述支撑架117B沿所述第一方向设置且其两端分别固接一所述支撑组件的两支撑柱117A，若干所述支撑架117B沿竖向间隔排布。所述滑块118沿所述第一方向设置且固接于一所述支撑组件的两支撑柱117A，并适于与所述第二滑槽1161沿所述第一方向滑动配合。所述定位梁119沿所述第一方向设置且固接于一所述支撑组件的两支撑柱117A，所述定位梁119的两端在所述支撑结构沿所述第一方向滑动至第一位置和第二位置时分别沿所述第一方向抵接所述第一框体111，如图3和图4所示。

所述第一锁定机构(图中未示出)选择性地将所述支撑结构锁接于所述第一框体111，以允许或限制所述支撑结构沿所述第一方向相对所述第一框体111滑动。具体的，所述第一锁定机构为螺纹紧固件，其适于在所述定位梁119的两端分别抵接于所述第一框体111时将所述定位梁119锁接于所述第一框体111。

可以看出，第一框体111固接有设有滑槽的挂接组件和导轨116，不仅使得支撑结构可以挂接于第一框体111以受其支撑，还可以对支撑结构的滑动进行导向。而支撑结构设有定位梁119，在其两端分别抵接第一框体111时提示滑动到位，并通过被配置为螺纹紧固件的第一锁定机构将该定位梁119锁接于第一框体111，实现调节后的固定，稳定性较高。

结合图8-9，所述第二柜体120包括第二框体121、后板(图中未示出)、第二顶板122、第二左侧板、第二右侧板123和第二锁定结构。

所述第二框体121呈长方体构造。所述后板、第二顶板122、第二左侧板和第二右侧板123分别固接于所述第二框体121的对应侧，且所述后板、第二顶板122、第二左侧板和第二右侧板123围合以共同界定出具有长方体构造的第二腔体。本实施例中，所述第二顶板122设有入线口1221和出线口1222，该入线口1221和出线口1222均连通所述第二腔体。

此外，在所述第二柜体120固接于所述第一柜体110后，所述前板112和后板垂直于所述第一方向且二者沿所述第一方向相对设置，所述第一顶板113与第二顶板122位于同一平面，所述第一左侧板和第二左侧板位于同一平面，所述第一右侧板114和第二右侧板123位于同一平面，如图1所示。

具体参照图9，本实施例中，所述第二顶板122、第二左侧板和第二右侧板123均被配置为活动板组。所述活动板组包括均平行于所述第一方向设置的固定板124和活动板125，所述固定板124固接于所述第二框体121，所述活动板125适于沿所述第一方向与固定板124滑动配合。本实施例中，所述固定板124固设有垂直于所述第一方向的第一锁接板1241，所述活动板125固设有与所述第一锁接板1241平行且沿所述第一方向相对设置的第二锁接板1251。

所述第二锁定机构选择性地将所述活动板125锁接于所述固定板124，以允许或限制所述活动板125沿所述第一方向相对所述固定板124滑动。具体的，所述第二锁定机构包括螺杆126和螺母127。所述螺杆126与所述第一锁接板1241围绕一平行于所述第一方向的转动轴螺纹配合，其还围绕所述转动轴转动连接所述第二锁接板1251并与该第二锁接板1251沿所述第一方向限位；所述螺母127与所述螺杆126相适配并设于所述第一锁接板1241和第二锁接板1251之间，其还与所述第一锁接板1241或第二锁接板1251配合以限制所述螺杆126与所述固定板124螺纹配合。

因而，第二顶板122、第二左侧板和第二右侧板123均被配置为活动板组，从而可以在允许一定制造误差的情况下对第二柜体120沿第一方向的尺寸进行微调，降低了第二柜体120的制造精度要求和成本。并且，将第二锁定机构配置为包括螺杆126和螺母127，螺杆126与固定板124螺纹配合并与活动板125轴向限位的转动配合，从而可以便利地通过旋转螺杆126来驱动活动门相对于固定板124沿第一方向滑动。而通过螺母127与螺杆126解锁或锁紧，可以实现调节后的固定，稳定性较高。可以理解的是，本实施例设置活动板组虽然仅用于对第二柜体120沿第一方向的尺寸进行微调，但也可以将该结构用于较大幅度地调整，并使得第二柜体120可以用于不同规格的数据中心的数据柜与常规UPS柜的深度适配。

所述连接片130的两端分别通过螺纹紧固件可拆卸地连接至所述第一框体111和第二框体121。具体的，所述连接片130上设有若干腰孔，从而可以微小地调整第一框体111和第二框体121在连接后的相对位置。

结合图2-4，所述若干UPS模块200装设于所述第一柜体110的第一腔室内，其均沿竖向间隔设置，且分别放置于一组沿所述第二方向对称的所述支撑架117B上。

所述输入线和输出线分别电连接各所述UPS模块200的输入端和输出端，所述输入线和输出线均延伸至所述第二腔体内并通过对应的所述入线口1221或所述出线口1222引出所述机柜100，如图5所示。因而，第二柜体120提供了较为宽松的接线空间，使得UPS的接线较为轻松。

在此基础上，本实施例还提供一种数据中心(图中未示出)，其具有冷通道，并包括数据柜和本实施例的所述UPS1000，所述数据柜和UPS1000沿所述冷通道的延伸方向紧邻且贴靠设置，且所述数据柜和所述UPS1000的机柜100在所述第一方向的尺寸相等，从而具有较好的外观。

所述说明书和实施例的描述，用于解释本发明保护范围，但并不构成对本发明保护范围的限定。通过本发明或上述实施例的启示，本领域普通技术人员结合公知常识、本领域的普通技术知识和/或现有技术，通过合乎逻辑的分析、推理或有限的试验可以得到的对本发明实施例或其中一部分技术特征的修改、等同替换或其他改进，均应包含在本发明的保护范围之内。