CN112732626A - 一种高密度模块化的服务器机箱 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高密度模块化的服务器机箱，机箱包括箱体、电源模组和PCIE模组，其中：所述箱体内设置电源模组和PCIE模组；所述电源模组上方至少设置一个PCIE模组；所述PCIE模组包括PCIE挡片架，所述PCIE挡片架与螺钉结合固定于箱体上；所述电源模组与机箱侧壁之间设置第一预设间距，所述电源模组中的电源模块位于同一水平面，且相邻的两块所述电源模块之间设置第二预设间距，所述第一预设间距和所述第二预设间距用于容纳所述PCIE挡片架超过电源模块顶面的部分。本发明在2U空间内，箱体尺寸可以做到768mm×88mm×447mm，实现容纳10个后置PCIE卡或者3个GPU，配置方案灵活性优势明显，零件多为免工具安装方式，便捷高效。
Description
技术领域
本发明属于计算机服务器领域，更具体地，涉及一种高密度模块化的服务器机箱。
背景技术
数据市场飞速发展，服务器市场需求规模不断扩大，对服务器配置的需求越来越高，对于服务器的可扩展性能要求更高，安装运维更方便，以便于灵活配置CPU/GPU/PCIE扩展卡等。PCIE扩展卡的需求数量也逐步增多，扩展性的大小已经成为同行业产品竞争的一项重要指标。现有服务器尺寸已经确定，因此在机箱的相关结构尺寸约束下，只能通过在固定的服务器机箱内部叠加更多的组件才能达到高密度配置的需求，通过不同模块的可更换性来实现产品的灵活扩展，满足各阶层客户的不同需求，在此市场需求下，迫切需要新一代服务器机箱充分具备这些特点。
新一代CPU平台最高可做到38核心，与上代相比，PCIE扩充到了64个，所实现的配置更加强大。为实现资源的充分利用，在服务器机箱整机设计上，需要做到10个PCIE后置卡，一个OCP卡及内部6个PCIE×8扩展接口。
2U空间内服务器机箱电源上方安装高度要求为45mm以内，2×8Riser卡最紧凑的结构尺寸高度为47.5mm，PCIE卡的行业标准间距是20.32mm，由于标准PCIE挡片架31的固定孔311超出PCIE挡片架31的水平底面大约2.5mm尺寸，因此机箱在高度方向存在2.5mm的尺寸瓶颈。目前为解决配置问题，通常有4个解决方向：加大机箱高度、压缩PCIE标卡的间距、设计非标准的PCIE挡片架或者复用其他结构空间。以上方案存在的问题分别有：上柜安装时不允许堆叠的场景限制、PCIE板卡器件限高低于标卡或牺牲电气可靠性或者降低PCIE卡的互换性，增加了定制成本和应用风险。
将标准PCIE挡片架31设置在电源模组2上需要避让标准PCIE挡片架31的固定孔311超出PCIE挡片架31的水平底面大约2.5mm尺寸，因此如何设计出符合2U空间内的服务器机箱以满足在服务器机箱内安装符合标准间距的PCIE后置卡以及如何实现机箱内可以最多容纳10个后置标准PCIE后置卡，是本领域技术人员急需解决的问题。
而且服务器机箱中硬件排列密集必然导致设备散热困难，散热问题是制约服务器机箱设计的难题之一，而现有技术中还没有解决上述难题的方案，如何在提高存储密度的同时解决设备的散热效率也是本领域技术人员急需解决的问题。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种高密度模块化的服务器机箱，其目的在于通过在电源模块之间以及电源模块与机箱侧壁之间设置预设间距，以容纳标准PCIE挡片架上的固定孔超过电源模块顶面的部分，由此同时解决缩小服务器机箱的箱体高度以及使得服务器机箱的扩展性能符合标准模块化的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种高密度模块化的服务器机箱，机箱包括箱体1、电源模组2和PCIE模组3，其中：
所述箱体1内设置电源模组2和PCIE模组3；
所述电源模组2上方至少设置一个PCIE模组3；
所述PCIE模组3包括PCIE挡片架31，所述PCIE挡片架31与螺钉结合固定于箱体1上；
所述电源模组2与机箱侧壁之间设置第一预设间距，所述电源模组2中的电源模块21位于同一水平面，且相邻的两块所述电源模块21之间设置第二预设间距，所述第一预设间距和所述第二预设间距用于容纳所述PCIE挡片架31超过电源模块21顶面的部分。
作为对上述方案进一步的完善和补充，本发明还包括以下附加技术特征。
优选地，所述PCIE挡片架31上与所述箱体1的机箱后窗11固定的一侧设置有固定孔311，所述固定孔311的端面超出所述PCIE挡片架31的水平底面。
优选地，所述PCIE模组3中能够插入标准PCIE卡，所述标准PCIE卡满足标准《PCIExpress Card Electromechanical Specification》Revison4.0，Version0.9，Nov 27，2018。
优选地，所述箱体1内设置风扇模组4、硬盘仓5和主板托架6，所述风扇模组4的进风口与所述硬盘仓5连通，所述风扇模组4的出风口与所述主板托架6的进风口连通。
优选地，所述箱体1包括前盖板12、后盖板13和前窗14，其中：
所述前盖板12盖住所述硬盘仓5顶部；所述后盖板13盖住所述电源模组2、所述PCIE模组3、所述风扇模组4和所述主板托架6的顶部；所述前盖板12与所述硬盘仓5相连。
优选地，所述前盖板12包括凸缘121、卡勾122和固定件123，其中：
所述凸缘121设置在所述前盖板12的尾端，所述卡勾122设置在所述凸缘121下方，
所述固定件123设置在所述前盖板12两侧的侧壁上，所述固定件123卡入机箱两侧侧壁上设置的切口124，直至所述卡勾122与机箱两侧侧壁上固定的助锁柱塞15相抵接，从而将所述前盖板12固定安装于服务器机箱顶面。
优选地，所述助锁柱塞15包括外环151和内铆柱152，所述外环151位于机箱内部，所述内铆柱152固定于外环151中心，所述外环151用于与前盖板12接触，所述内铆柱152用于与机箱侧壁固定。
优选地，所述箱体1的机箱底板16上设置开孔161和工字钉162，所述服务器机箱内设置OCP槽位导轨17，所述OCP槽位导轨17底部设置弹片171，所述工字钉162插入所述OCP槽位导轨17中，再推动导轨将所述弹片171滑至所述开孔161中相互嵌合，以完成OCP槽位导轨17与机箱底板16的锁定。
优选地，所述箱体1在前部空间区域的侧壁对称开设有第一进风孔18，所述第一进风孔18用于向风扇模组4补充进风风量。
优选地，所述风扇模组4由至少一个风扇单元41组成，风扇单元41与相邻的风扇单元41平行设置，所述风扇单元41包括风扇前盖411和风扇后盖412，所述风扇前盖411与所述风扇后盖412至少通过两个卡扣413连接。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有如下有益效果：
1、本发明在2U空间内，箱体尺寸可以做到768mm×88mm×447mm，实现容纳10个后置PCIE卡及与后置2×2.5英寸硬盘的兼用配置，尤其是电源上方做到了2层标准半高半长卡的安装，通过更换不同尺寸的后窗压铸件，电源模块上方可以放置1×16Riser卡或2×8Riser卡，突破了尺寸限制，既方便安装，又利于生产和维护。
2、本发明通过调整电源模组位置，在电源模块的侧方空间留有空间，用于放置PCIE挡片架超过PCIE模组平面下方的部分，并采取压铸件后窗，结构更加灵活。PCIE挡片架直接插入所让渡的空间中，突破机箱高度尺寸瓶颈，可实现标卡依标准间距安装，同时PCIE模组可更换为后置2.5英寸硬盘笼配置，或更换为后置3.5英寸硬盘笼配置，或更换为GPU卡，区别于业内固定组合配置方案，灵活性优势明显。
3、本发明的散热风扇单元设计充分考虑低成本化、模块化、安装便捷等要求，实现配置下散热配置的灵活选择与便捷维护。
附图说明
图1是本发明高密度模块化的服务器机箱箱体内部示意图；
图2是本发明高密度模块化的服务器机箱中电源模组与PCIE挡片架的正面示意图；
图3是本发明高密度模块化的服务器机箱中电源模组与PCIE挡片架的背面示意图；
图4是本发明高密度模块化的服务器机箱内排列3个GPU的示意图；
图5是本发明高密度模块化的服务器机箱内电源模组上方排列1x16Riser卡的示意图；
图6是本发明高密度模块化的服务器机箱内电源模组上方排列2x8Riser卡的示意图；
图7是本发明高密度模块化的服务器机箱内排列8张PCIE卡和2个2.5英寸后置硬盘的示意图；
图8是本发明高密度模块化的服务器机箱内排列6张PCIE卡和4个2.5英寸后置硬盘的示意图；
图9是本发明高密度模块化的服务器机箱中的PCIE挡片架结构示意图；
图10是本发明中高密度模块化的服务器机箱中的托架结构示意图；
图11是本发明高密度模块化的服务器机箱中束线器的示意图；
图12是本发明高密度模块化的服务器机箱中的外观示意图；
图13是本发明高密度模块化的服务器机箱中前盖板卡勾与助力柱塞的结构示意图；
图14是本发明高密度模块化的服务器机箱中前盖板与机箱的示意图；
图15是本发明高密度模块化的服务器机箱中助力柱塞的示意图；
图16是本发明高密度模块化的服务器机箱中切口与凹形平台的结构示意图；
图17是本发明高密度模块化的服务器机箱中散热风道示意图；
图18是本发明高密度模块化的服务器机箱中散热风道示意图；
图19是本发明高密度模块化的服务器机箱中工字钉与开孔的示意图；
图20是本发明高密度模块化的服务器机箱中OCP槽位导轨的结构示意图；
图21是本发明高密度模块化的服务器机箱中风扇单元排列示意图；
图22是本发明高密度模块化的服务器机箱中风扇模组组装示意图；
图23是本发明高密度模块化的服务器机箱中风扇单元排列正面示意图；
图24是本发明高密度模块化的服务器机箱中电池模组的俯视和剖视图；
图25是本发明高密度模块化的服务器机箱中背板的结构示意图。
在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：
1-箱体；11-机箱后窗；12-前盖板；121-凸缘；122-卡勾；123-固定件；124-切口；13-后盖板；131-隐形解锁拉手；132-第二进风孔；14-前窗；15-助锁柱塞；151-外环；152-内铆柱；1521-第一凸台；1522-第二凸台；153-凹形平台；16-机箱底板；161-开孔；162-工字钉；17-OCP槽位导轨；171-弹片；18-第一进风孔；2-电源模组；21-电源模块；22-绝缘垫；23-导风槽；3-PCIE模组；31-PCIE挡片架；311-固定孔；4-风扇模组；41-风扇单元；411-风扇前盖；412-风扇后盖；413-卡扣；414-风扇；415-缓冲衬垫；5-硬盘仓；51-硬盘模组；52-背板；521-凹形孔；522-手紧螺钉；6-主板托架；61-束线器；611-弹性拨片。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
在本发明的描述中，术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不应当理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例一：
服务器机箱尺寸需要满足2U空间要求，机箱电源上方的安装高度45mm，2×8Riser卡最紧凑的结构尺寸高度为47.5mm，为解决2×8Riser卡与标准PCIE卡在2U机箱空间内配置时高度方向上存在的2.5mm尺寸瓶颈的问题，还有能够满足机箱内最多放置10个标准PCIE后置卡的要求。本实施例一提供一种高密度模块化的服务器机箱，如图1所示，机箱包括箱体1、电源模组2和PCIE模组3，其中：
所述箱体1内设置电源模组2和PCIE模组3；
所述电源模组2上方至少设置一个PCIE模组3；
所述PCIE模组3包括PCIE挡片架31，所述PCIE挡片架31与螺钉结合固定于箱体1上；
所述电源模组2与机箱侧壁之间设置第一预设间距，所述电源模组2中的电源模块21位于同一水平面，且相邻的两块所述电源模块21之间设置第二预设间距，所述第一预设间距和所述第二预设间距用于容纳所述PCIE挡片架31超过电源模块21顶面的部分。
由于PCIE挡片架31与螺钉结合固定于机箱后窗11，通用标准的PCIE挡片架31上有与螺钉固定的固定孔311，如图2至图4所示，为了容纳标准PCIE挡片架31上固定孔311超过电源模块21顶面2.5mm的高度，以便于让服务器机箱箱体尺寸满足2U空间的要求，本实施例一中，在2U空间内，服务器机箱箱体尺寸能够做到768mm×88mm×447mm。
本实施例一中，箱体内部平行放置一组电源模组2，一组电源模组2包括两个电源模块21，通过在相邻的两块电源模块21之间间隔一定的预设间距，电源模块21与机箱侧壁之间也设置相同的预设间距，预设间距间距足以容纳固定孔311超过PCIE模组3底面大约2.5mm的高度，如图2所示，每个电源模块21的上方均设置有PCIE挡片架31，PCIE挡片架31与机箱后窗11通过螺钉固定，螺钉固定于固定孔311中，将超过电源模块21顶面的固定孔311容纳在相邻的两块电源模块21和电源模块21与机箱侧壁之间，电源模组2和PCIE模组3就可以避开机箱高度上的限制，以共同堆叠的方式放置于机箱内部。如图3所示，标准中，PCIE卡的行业标准间距是20.32mm，PCIE挡片架31的高度为21.59mm，考虑到放置PCIE卡的便捷性(本实施例一中选择在两个PCIE档条之间增加1.73mm的操作空间)、电源模组2上方与PCIE模组之间放置绝缘垫52的厚度和机箱盖板的厚度，因此本实施例一的机箱中最多容纳10张PCIE卡时，最紧凑的机箱高度为47.5mm。
如图4至图8所示，每个电源模块21上方最多可以堆叠两个PCIE模组3，或者一组GPU卡，机箱内部位于电源模组2旁边的宽度最多可以容纳两组平行的三张PCIE卡或者两组平行的GPU卡，因此本实施例一中的服务器机箱可以最多实现10个后置PCIE卡或者3个GPU卡的配置，尤其是电源模块21上方做到了2层标准半高半长卡的安装，通过更换不同尺寸的后窗压铸件，如图5和图6所示，电源模块上方可以放置1×16Riser卡或2×8Riser卡，放置1×16Riser卡时，PCIE挡片架31的固定孔311端面位于机箱与电源模块21之间的第一预设间距中，放置2×8Riser时，PCIE挡片架31的固定孔311端面分别位于机箱与电源模块21之间的第一预设间距和两块相邻电源模块21之间的第二预设间距内，本实施例一中，第一预设间距与第二预设间距相同，本实施例一突破了现有尺寸限制，既方便安装标准的PCIE卡，又利于服务器机箱的扩展性能提高。
为了将PCIE模组3固定于机箱后窗11，结合本发明实施例，还存在一种优选的实现方案，具体的，如图9所示，所述PCIE挡片架31上与所述箱体1的机箱后窗11固定的一侧设置有固定孔311，所述固定孔311的端面超出所述PCIE挡片架31的水平底面。
如图3所示，本实施例一中，PCIE挡片架31选用符合《PCI Express CardElectromechanical Specification》标准要求的PCIE挡片架，目前行业内通用的PCIE挡片架31上固定孔311的端面超出PCIE挡片架31的水平底面距离大约为2.5mm。
为了解决机箱配置的灵活性以及符合标准尺寸的要求，结合本发明实施例，还存在一种优选的实现方案，具体的，如图5至图8所示，所述PCIE模组3中能够插入标准PCIE卡，所述PCIE模组3中能够插入标准PCIE卡，所述标准PCIE卡满足标准《PCI Express CardElectromechanical Specification》Revison4.0，Version0.9，Nov 27，2018。
本实施例一中，通过调整电源模块21位置，在电源模块21侧方空间留出空间，用于放置PCIE卡插入PCIE挡片架31后位于PCIE挡片架31下方的PCIE卡，并采取压铸件后窗，结构更加灵活。PCIE挡片架31直接插入电源模块21让渡的空间中，突破机箱高度尺寸瓶颈，实现PCIE卡依照标准间距安装，同时堆叠放置的两个所述标准的PCIE卡组成的PCIE模组3可更换为一个后置2.5英寸硬盘笼配置，或更换为一个后置3.5英寸硬盘笼配置，为支持3GPU双宽全高全长卡配置这种方案，可以更换压铸件机箱后窗11，对于业内机箱固定组合的配置方式，本实施例一中的机箱符合标准且配置灵活的优势明显。
为了节约服务器机箱的空间排列，而且不影响风道的前后贯通，结合本发明实施例，还存在一种优选的实现方案，具体的，如图10所示，所述箱体1内设置风扇模组4、硬盘仓5和主板托架6，所述风扇模组4的进风口与所述硬盘仓5连通，所述风扇模组4的出风口与所述主板托架6的进风口连通。风扇模组4将机箱内部分为前部空间和后部空间，前部空间包括前窗14和硬盘仓5，后部空间包括电源模组2、PCIE模组3、风扇模组4、主板托架6和机箱后窗11。为了在2U空间内放置符合配置要求的服务器机箱，主板托架6与所述机箱底板16平行，主板托架6分为上下两层，主板托架6的下层空间用于安装服务器主板。
本实施例一中，机箱内的空间需要有效利用，对于各个模块的分布排列需要尽可能的提高效率，主板托架6分成上下两部分，在下层空间安装服务器主板至机箱底板16上，在上层空间可以放置散热器，并且与风扇模组4的出风口相通，机箱内的空间排布合理，节约空间。
为了整理机箱内部的线缆，在主板托架6与机箱内侧的侧壁之间设置至少一个束线器61，如图11所示，束线器61卡接于机箱侧壁，完成免工具安装，且束线器61带有弹性拨片611，线缆卡在弹性拨片611内便于整理。通过在机箱内侧的侧壁上安装束线器61，可以减少服务器内部各部件安装时的连线外露，使得服务器内部更加美观，并降低由于各部件连线外露所带来的隐患。
为了方便对机箱进行维护和安装，结合本发明实施例，还存在一种优选的实现方案，具体的，如图12所示，所述箱体1包括前盖板12、后盖板13和前窗14，其中：
所述前盖板12盖住所述硬盘仓5顶部；所述后盖板13盖住所述电源模组2、所述PCIE模组3、所述风扇模组4和所述主板托架6的顶部；所述前盖板12与所述硬盘仓5相连。
所述机箱后窗11和前窗14采用压铸工艺，兼容不同排列方式的硬盘仓5和PCIE模组3，机箱后窗11能够最多包含十张PCIE卡。
本实施例一中，由于机箱内部被风扇模组4分为前部空间和后部空间，可以在机箱进行维护或者安装时分别对前部空间和后部空间进行操作，在对后部空间进行操作时，不需要将机箱盖板完全拆卸，因此机箱在前部空间的顶部设置前盖板12，在后部空间的顶部设置后盖板13，还设置前窗14用于操作前部空间内的硬盘仓5，机箱后窗11用于与PCIE模组3和电源模组2相连，前盖板12、后盖板13、前窗14和机箱后窗11可以使得机箱侧壁以及机箱底板16所围成的区域形成箱式结构，并且机箱前盖板12和后盖板13可以保护服务器内部件不受损坏。如图12所示，后盖板13上设置隐形解锁拉手131，隐形解锁拉手131可折叠隐藏于后盖板13表面，隐形解锁拉手131属于现有通用技术，只需抬升隐形解锁拉手131即可对后盖板13进行解锁，在后盖板13抬起后，才能对前盖板12进行拆卸，安装时，需要先安装前盖板12再安装后盖板13。
为了提高在安装或者拆卸盖板时的工作效率，避免使用将固定盖板的螺丝逐一松开或者紧固，最后将盖板取下或者固定的工作方式，本实施例一提供一种免工具的服务器机箱盖板，如图13和图14所示，所述前盖板12包括凸缘121、卡勾122和固定件123，其中：
所述凸缘121设置在所述前盖板12的尾端，所述卡勾122设置在所述凸缘121下方，
所述固定件123设置在所述前盖板12两侧的侧壁上，所述固定件123卡入机箱两侧侧壁上设置的切口124，直至所述卡勾122与机箱两侧侧壁上固定的助锁柱塞15相抵接，从而将所述前盖板12固定安装于服务器机箱顶面。
本实施例一将前盖板12上两侧的固定件123卡入机箱两侧侧壁上的切口124，直至前盖板12的卡勾122与机箱两侧侧壁上固定的助锁柱塞15抵接，即可完成服务器机箱前盖板12的安装，拆卸时，将前盖板12向后方滑动，直至前盖板12的卡勾122与机箱两侧侧壁上固定的助锁柱塞15脱离，即可完成服务器机箱前盖板12的拆卸，本实施例一无需借助其它工具即可完成服务器机箱前盖板12的安装或拆卸。
为了对前盖板12进行防尘和密封，结合本发明实施例，还存在一种优选的实现方案，具体的，如图12所示，所述凸缘121的高度低于所述前盖板12的顶面。在凸缘121的表面还可以增加另一盖板将本实施例一中的盖板进行覆盖，在更换服务器机箱内部件时可以分区操作，免除外界工具的辅助，提高工作效率。
为了对固定件123沿切口124底部移动时进行限位，结合本发明实施例，还存在一种优选的实现方案，具体的，如图14所示，所述卡勾122的开口方向面向所述前盖板12的前端。卡勾122的开口方向面向助力柱塞3，当前盖板12的卡勾122与机箱两侧侧壁上固定的助锁柱塞15抵接，即可停止固定件123沿切口124底部移动，前盖板12固定于机箱侧壁上。卡钩12设置在凸缘121的下方，卡钩12的钩形部件能够卡住机箱内侧的助锁柱塞15，以便于在安装前盖板12时，在卡钩12移动至助锁柱塞15所处的位置时使得前盖板12停止移动。
为了方便固定件123向切口124底部移动，结合本发明实施例，还存在一种优选的实现方案，具体的，如图14和图16所示，所述切口124底部向所述前盖板12的前端延伸预设距离，延伸的宽度大于或等于所述固定件123的高度。本实施例一中，机箱每侧侧壁上，切口124的数量设置为两个，切口124底部向所述前盖板12的前端延伸预设距离，延伸的宽度大于或等于所述固定件123的高度。安装时，固定件123沿切口底部延伸的预设距离向前移动，直至前盖板12的卡勾122与机箱两侧侧壁上固定的助锁柱塞15抵接，固定件123停止移动。
为了提高助锁柱塞15的稳定性以及降低与前盖板12相互摩擦的磨损程度，结合本发明实施例，还存在一种优选的实现方案，具体的，如图15所示，所述助锁柱塞15包括外环151和内铆柱152，所述外环151位于机箱内部，所述内铆柱152固定于外环151中心且与机箱侧壁固定。本实施例一中，先将内铆柱152固定于外环151中心，两者结合成为助锁柱塞15，稳固性提高，助锁柱塞外环151为空心圆环，前盖板12接触助锁柱塞外环151并在助锁柱塞外环151上方进行安装或拆卸，圆环形式也能够降低与前盖板12相互摩擦的磨损程度，在需要拆卸或安装前盖板12时，工作人员可以免除其他工具的辅助，提高了工作人员的工作效率。
为了提高助锁柱塞15固定于机箱侧壁的稳定性，结合本发明实施例，还存在一种优选的实现方案，具体的，如图15所示，本实施例一中，所述内铆柱152的尾端设置第一凸台1521和第二凸台1522，所述第二凸台面积1522小于所述第一凸台1521面积，机箱侧壁设置凹形平面153，所述凹形平面153位于所述第一凸台1521和所述第二凸台1522之间，以便在机箱侧壁固定助锁柱塞15。
本实施例一中，如图16所示，助锁柱塞15固定于机箱侧壁时，第一凸台1521和第二凸台1522分别位于机箱侧壁凹形平面153的外侧和内侧，第一凸台1521与机箱外侧的侧壁端面平齐，助锁柱塞15与机箱侧壁铆接固定，稳定性得到保证。
为了进一步提高服务器机箱的可扩展性，结合本发明实施例，还存在一种优选的实现方案，具体的，如图19和图20所示，所述箱体1的机箱底板16上设置开孔161和工字钉162，所述服务器机箱内设置OCP槽位导轨17，所述OCP槽位导轨17底部设置弹片171，所述工字钉162插入所述OCP槽位导轨17中，再推动导轨将所述弹片171滑至所述开孔161中相互嵌合，以完成OCP槽位导轨17与机箱底板16的锁定。
所述OCP扩展槽位采用压铸件开孔与注塑件导轨的方式实现标准OCP卡的安装，所述注塑件导轨供需左右两个，与所述机箱底板固定。为节省模具成本，左右导轨采用一件式设计、葫芦孔定位，具有安装免工具、操作简单、导向精度高的特点。
为了解决服务器机箱内部高密度排列模组的散热问题，结合本发明实施例，还存在一种优选的实现方案，具体的，如图12和图14所示，述箱体1在前部空间区域的侧壁对称开设有第一进风孔18，所述第一进风孔18用于向风扇模组4补充进风风量。
本实施例一中，如图17所示，风道采用前进后出设计，除前窗14具有进风孔之外，机箱侧板也开设有第一进风孔18补风，实现前部空间内正面和侧面的进风分布布局，冷风的风量在不同方向均有保障，进入服务器机箱前部空间内的冷风经过风扇的传递至后部空间主要对电源模组2进行散热，电源模组2设置有导风罩，导风罩用风罩隔离的形式将电源模组2的冷热风隔离出来，在靠近导风罩一侧的机箱侧壁上也开设有通风孔，热风可以从导风罩排出后由通风孔散出机箱内，由此实现了全机箱内部的散热。如图18所示，还可以在后盖板13上开设第二进风孔132，增加风扇模组4的进风风量。
为了对风扇模组4进行免工具安装或拆卸，结合本发明实施例，还存在一种优选的实现方案，具体的，如图21和图22所示，所述风扇模组4由至少两个风扇单元41组成，风扇单元41与相邻的风扇单元41平行设置，所述风扇单元41包括风扇前盖411和风扇后盖412，所述风扇前盖411与所述风扇后盖412至少通过两个卡扣413连接。
本实施例一中，如图22所示，风扇前盖411与风扇后盖412通过卡扣413连接，组合形成风扇模组4中一个风扇单元41，风扇单元41符合风扇标准的要求，风扇单元41内的风扇414可以根据实际使用需要更换型号或功率，以满足机箱内部不同配置条件下的散热功耗需求，有效节省成本，充分利用资源。如图23所示，风扇单元41的底部设置有缓冲衬垫415，用于减少风扇模组4在运转时与机箱底板16之间的震动，风扇单元41至少有两个，并且相邻风扇单元41之间相互平行设置，如此，可以实现风扇模组4的冗余，保证服务器机箱中的风冷通风量并且可保证服务器机箱内始终存在备用风扇模组4。
为了向服务器机箱内部的各个模组提供电源且满足标准化的要求，结合本发明实施例，还存在一种优选的实现方案，具体的，所述电源模组2至少包含两个电源模块21，且电源模块21的数量是2的倍数，所述电源模块21为标准CRPS电源。
本实施例一中，如图2所示，电源模块21有两个，分为主电源与备用电源，并且相邻电源模块21之间相互平行设置，如此，可以实现电源模组2的冗余，即，保证服务器机箱中的电源电量充足并且可保证服务器机箱内始终存在备用电源。电源模块21选用标准的CRPS电源，电源尺寸固定，能够用2U空间内的服务器机箱。若将电源模块21的数量减少成为一个，安装PCIE卡的空间增大，但是机箱正常使用的安全保障降低，因此不考虑此种方案。
为了能够向电源模块21上方的PCIE卡进行散热，本实施例一中，在电源模块21的顶部开槽设置导风槽53，如图24所示，电源模块21的导风槽53设置在电源模块的顶部，从电源模块21的俯视图和剖面图看，电源模块21左侧为出风口，右侧为进风口，PCIE模组3设置在电源模块21顶部上方，而且，PCIE卡插在PCIE模组3中的具体位置是在靠近电源模块21出风口的顶部上方区域，在电源模块21靠近出风口的一侧顶部设置导风槽53，导风槽53可以接收从风扇模组4的吹风，将一部分风量引导至电源模块21顶部上方，对PCIE模组3中的PCIE卡进行散热，剩下一部分风量穿过电源模块21，对电源模块21进行散热。若电源模块21不带有导风槽53，电源模块21上方的PCIE卡将没有额外的散热辅助。
为了进一步提高服务器机箱的可扩展性，结合本发明实施例，还存在一种优选的实现方案，具体的，所述硬盘仓5中容纳有硬盘模组51。
本实施例一中，如图25所示，硬盘模组51安装有服务器所需的硬盘，硬盘模组51可以与硬盘仓背板52插接连接，背板52满足免工具维护，这种无需安装工具的免工具安装方式可以使得上述部件在维护时更加便捷。机箱内部配置上支持最大前置12×3.5硬盘，前置硬盘主板托架可同时适配2.5英寸硬盘或固态硬盘的安装。根据需求不同，可选择安装4×3.5英寸，8×3.5英寸，12×3.5英寸三种组合，硬盘类型可支持到2.5英寸HDD、3.5英寸HDD、2.5英寸SATA/SAS固态硬盘、NVMe硬盘等。
硬盘仓5包括有与硬盘相连的背板52，背板52底部设置凹形孔521，凹形孔521与机箱底板16上设置的凸起结构相匹配，凸起结构将背板52的位置固定，再通过背板52上的手紧螺钉522与硬盘模组51固定，完成背板52的免工具安装。因此可以在本实施例一中的硬盘仓5中设置不同类型和型号的硬盘，从而使得本发明的服务器应用范围更广泛，兼容性更强，并且可以降低硬盘仓5的制造成本。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高密度模块化的服务器机箱，其特征在于，机箱包括箱体(1)、电源模组(2)和PCIE模组(3)，其中：
所述箱体(1)内设置电源模组(2)和PCIE模组(3)；
所述电源模组(2)上方至少设置一个PCIE模组(3)；
所述PCIE模组(3)包括PCIE挡片架(31)，所述PCIE挡片架(31)与螺钉结合固定于箱体(1)上；
所述电源模组(2)与机箱侧壁之间设置第一预设间距，所述电源模组(2)中的电源模块(21)位于同一水平面，且相邻的两块所述电源模块(21)之间设置第二预设间距，所述第一预设间距和所述第二预设间距用于容纳所述PCIE挡片架(31)超过电源模块(21)顶面的部分。
2.如权利要求1所述的高密度模块化的服务器机箱，其特征在于，所述PCIE挡片架(31)上与所述箱体(1)的机箱后窗(11)固定的一侧设置有固定孔(311)，所述固定孔(311)的端面超出所述PCIE挡片架(31)的水平底面。
3.如权利要求1所述的高密度模块化的服务器机箱，其特征在于，所述PCIE模组(3)中能够插入标准PCIE卡，所述标准PCIE卡满足标准《PCI Express Card ElectromechanicalSpecification》Revison4.0，Version0.9，Nov27，2018。
4.如权利要求1所述的高密度模块化的服务器机箱，其特征在于，所述箱体(1)内设置风扇模组(4)、硬盘仓(5)和主板托架(6)，所述风扇模组(4)的进风口与所述硬盘仓(5)连通，所述风扇模组(4)的出风口与所述主板托架(6)的进风口连通。
5.如权利要求4所述的高密度模块化的服务器机箱，其特征在于，所述箱体(1)包括前盖板(12)、后盖板(13)和前窗(14)，其中：
所述前盖板(12)盖住所述硬盘仓(5)顶部；所述后盖板(13)盖住所述电源模组(2)、所述PCIE模组(3)、所述风扇模组(4)和所述主板托架(6)的顶部；所述前盖板(12)与所述硬盘仓(5)相连。
6.如权利要求5所述的高密度模块化的服务器机箱，其特征在于，所述前盖板(12)包括凸缘(121)、卡勾(122)和固定件(123)，其中：
所述凸缘(121)设置在所述前盖板(12)的尾端，所述卡勾(122)设置在所述凸缘(121)下方，
所述固定件(123)设置在所述前盖板(12)两侧的侧壁上，所述固定件(123)卡入机箱两侧侧壁上设置的切口(124)，直至所述卡勾(122)与机箱两侧侧壁上固定的助锁柱塞(15)相抵接，从而将所述前盖板(12)固定安装于服务器机箱顶面。
7.如权利要求6所述的高密度模块化的服务器机箱，其特征在于，所述助锁柱塞(15)包括外环(151)和内铆柱(152)，所述外环(151)位于机箱内部，所述内铆柱(152)固定于外环(151)中心，所述外环(151)用于与前盖板(12)接触，所述内铆柱(152)用于与机箱侧壁固定。
8.如权利要求1所述的高密度模块化的服务器机箱，其特征在于，所述箱体(1)的机箱底板(16)上设置开孔(161)和工字钉(162)，所述服务器机箱内设置OCP槽位导轨(17)，所述OCP槽位导轨(17)底部设置弹片(171)，所述工字钉(162)插入所述OCP槽位导轨(17)中，再推动导轨将所述弹片(171)滑至所述开孔(161)中相互嵌合，以完成OCP槽位导轨(17)与机箱底板(16)的锁定。
9.如权利要求4所述的高密度模块化的服务器机箱，其特征在于，所述箱体(1)在前部空间区域的侧壁对称开设有第一进风孔(18)，所述第一进风孔(18)用于向风扇模组(4)补充进风风量。
10.如权利要求1所述的高密度模块化的服务器机箱，其特征在于，所述风扇模组(4)由至少一个风扇单元(41)组成，风扇单元(41)与相邻的风扇单元(41)平行设置，所述风扇单元(41)包括风扇前盖(411)和风扇后盖(412)，所述风扇前盖(411)与所述风扇后盖(412)至少通过两个卡扣(413)连接。
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