CN116027853A - 一种服务器 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种服务器。服务器包括:主板和硬盘,相对且间隔设置;风扇组件,位于主板和硬盘之间且与硬盘间隔设置,风扇组件的进风口朝向硬盘,风扇组件的出风口朝向主板;吸音层,铺设在风扇组件的朝向硬盘的侧面,吸音层的对应进风口的位置设置有第一通风口。本申请实施例在声波传递路径上使用吸音层将声能转变成为热能而被消耗掉,能够从噪声的传递路径上降低噪声辐射,使得风扇噪声对机械硬盘的影响较小,从而提升了机械硬盘的IOPS性能;不会增大硬盘与风扇组件之间的间隔距离,使得产品的尺寸较小;吸音层厚度较小,不会占用较多间隔距离,并且不会影响风扇的进风量,保证了散热效果,同时可避免与间隔空间处的电缆产生干涉。
Description
技术领域
本申请涉及通信领域,尤其涉及一种服务器。
背景技术
随着服务器CPU的演进,CPU的功耗越来越大,对系统散热要求越高,服务器选用的风扇转速越高,噪声越大。噪声通过空气振动传递到硬盘壳体,从而引起硬盘内部的磁臂、磁头振动,导致每秒进行读写操作的次数(input/output operations per second,IOPS)下降。近年来,风扇的噪声已经成为影响机械硬盘性能的主要因素,尤其在高密服务器中,风扇降噪、提升硬盘抗噪声能力变得尤为重要。
发明内容
本申请实施例提供一种服务器,在风扇组件的朝向硬盘的侧面铺设吸音层,吸音层配置为可吸收声波作用加载形成的声能,这样在声波传递路径上使用吸音层将声能转变成为热能而被消耗掉,能够从噪声的传递路径上降低噪声辐射,使得风扇噪声对机械硬盘的影响较小,从而提升了机械硬盘的IOPS性能;并且不会增大硬盘与风扇组件之间的间隔距离,使得产品的尺寸较小;不会占用较多间隔距离,可避免与间隔空间处的电缆产生干涉和影响风扇的进风量,保证了散热效果。
为此,本申请的实施例采用如下技术方案:
第一方面,本申请实施例提供一种服务器,服务器包括:主板和硬盘,相对且间隔设置;风扇组件,位于所述主板和所述硬盘之间且与所述硬盘间隔设置,所述风扇组件的进风口朝向所述硬盘,所述风扇组件的出风口朝向所述主板;吸音层,铺设在所述风扇组件的朝向所述硬盘的侧面,所述吸音层的对应所述进风口的位置设置有第一通风口。
本发明可以应用于服务器整机或整柜降噪,具体可以在声波传递路径上实现,即在风扇组件的朝向硬盘的侧面铺设吸音层,吸音层配置为可吸收声波作用加载形成的声能。这样在声波传递路径上使用吸音层将声能转变成为热能而被消耗掉,降低传递到硬盘的声能,从而提升硬盘的抗噪声能力,保证良好的IOPS性能;并且不会增大硬盘与风扇组件之间的间隔距离,使得产品的尺寸较小;不会占用较多间隔距离,可避免与间隔空间处的电缆产生干涉和影响风扇的进风量,保证了散热效果。
在一种可能的实现方式中,所述风扇组件包括:风扇,具有所述进风口和所述出风口;风扇支架,用于安装所述风扇,所述风扇支架包括第一侧壁,位于所述风扇和所述硬盘之间,所述第一侧壁的壁面朝向所述硬盘,所述吸音层铺设在所述第一侧壁的朝向所述硬盘的侧面,所述第一侧壁的对应所述第一通风口的位置设置有第二通风口。也就是说,当风扇组件包括风扇和风扇支架时,风扇可通过风扇支架安装在服务器的机箱/壳体上时,此时吸音层可设置在风扇支架的第一侧壁的朝向硬盘的侧面,从而在声波的传递路径上,吸收声波作用加载形成的声能,使声能转变成为热能而被消耗掉,降低传递到硬盘的声能,使硬盘具有良好的IOPS性能。
在一种可能的实现方式中,所述吸音层的外轮廓与所述第一侧壁的外轮廓一致;或,所述吸音层的至少部分外轮廓延伸超过所述第一侧壁的外轮廓。由于吸音层的面积和厚度越大,其吸收的声能越多,降噪效果越好,因此在不遮挡风扇进风面积的前提下,吸音层的外廓尺寸、形状,优选与风扇支架的第一侧壁的外廓尺寸、形状一致或覆盖第一侧壁并向外扩展,以最大限度地提升降噪能力。
在一种可能的实现方式中,所述风扇支架还包括:至少两个第二侧壁,沿与所述主板和所述硬盘的排列方向垂直的方向间隔设置,并与所述第一侧壁连接,所述第二通风口设置在所述第一侧壁的位于两个所述第二侧壁之间的部分处;底壁,与所述第一侧壁和所述至少两个第二侧壁连接,两个所述第二侧壁与两个所述第二侧壁之间的所述第一侧壁和所述底壁形成容纳空间,所述风扇放置在所述容纳空间内。这样使得风扇的安装空间固定,方便安装风扇,并且容纳空间能够降低噪音或改变噪音的传播方向,同时容纳空间也可对风扇起到保护作用。
在一种可能的实现方式中,所述风扇组件包括:风扇框,具有所述进风口和所述出风口;扇叶,可转动地设置在所述风扇框内;其中,所述吸音层铺设在所述风扇框的朝向所述硬盘的侧面。具体地,扇叶可与电机连接,电机可驱动扇叶转动。也就是说,当风扇组件包括风扇和风扇框且不包括风扇支架时,服务器的机箱/壳体上可设置固定结构,风扇组件直接安装在该固定结构上,此时吸音层可设置在风扇框的朝向硬盘的侧面,从而在声波的传递路径上,吸收声波作用加载形成的声能,使声能转变成为热能而被消耗掉,降低传递到硬盘的声能,使硬盘具有良好的IOPS性能。
在一种可能的实现方式中,所述吸音层与所述风扇组件之间设置有至少一个封闭空腔。优选地,所述封闭空腔的深度不超过所述吸音层的厚度。更优选地,所述封闭空腔的深度不超过所述吸音层厚度的1/2。通过在吸音层的背面设置不与外界空气直接连通的空腔,相当于增加材料的有效厚度和面积,并且可以提高中低频吸音性能,从而大量降低了风扇传递到硬盘的路径噪声,提升了硬盘IOPS性能。并且吸音层结构简单,不占用走线空间和风扇混风空间,不影响风量。
在一种可能的实现方式中,所述吸音层采用硬质多孔吸音材料,所述吸音层的朝向所述硬盘的侧面上设置有至少一个孔体,所述孔体的深度方向与所述吸音层的厚度方向一致。也就是说,为了增大吸音层与噪声的接触面积,以便提高吸音性能,起到更好的降噪效果,可在硬质多孔吸音材料的吸音层的表面进行钻孔,大量降低了风扇传递到硬盘的路径噪声,提升了硬盘IOPS性能,且吸音层结构简单,不占用走线空间和风扇混风空间,不影响风量。
在一种可能的实现方式中,所述孔体的深度为所述吸音层的厚度的2/3-3/4;和/或,所述孔体的横截面积之和为所述吸音层总面积的5%-15%。这样在通过钻孔方式增大噪声与吸音层的接触面积时,使得吸音层能够具有足够的强度。
在一种可能的实现方式中,所述吸音层采用多孔吸音材料;或,所述吸音层为多层结构或所述风扇组件上设置有多层所述吸音层;所述吸音层的每层结构或每层所述吸音层采用多孔吸音材料。也就是说,设置在风扇支架或风扇框上的吸音层可为单层结构,且可采用多孔吸音材料;或者,设置在风扇支架或风扇框上的吸音层可为多层结构,且每层结构可采用多孔吸音材料;或者,可在风扇支架或风扇框上设置多层吸音层,每层吸音层可采用多孔吸音材料。多孔吸音材料内部有大量内外连通的极小间隙,当声波入射到多孔材料表面时沿微孔进入材料内部,并激发起微孔内部的空气振动,使其与孔壁摩擦。在摩擦力和粘滞力作用下,部分声能转化为热能。此外空气和孔壁间的热交换引起热量损失,也会使声能衰减。
在一种可能的实现方式中,所述多孔吸音材料包括无机纤维吸声材料、泡沫塑料吸声材料和多孔金属材料中的至少一者,无机纤维吸声材料可包括玻璃棉和岩棉等,泡沫塑料吸声材料可包括聚氨酯、聚醚乙烯、聚氯乙烯等,多孔金属材料可包括铝纤维等;和/或,所述吸音层的多层结构或多层所述吸音层包括第一层材料和第二层材料,所述第一层材料与所述风扇支架连接,所述第二层材料与所述第一层材料的远离所述风扇支架的侧面连接,所述第一层材料的流阻大于所述第二层材料的流阻,其中,所述流阻为材料两侧的压差与通过材料的平均气流线速度之比。也就是说,各层采用不同吸声系数的吸声材料,位于内侧的第一层材料为高流阻多孔吸音材料,其流阻的取值范围可为500Pa·s/m~2000Pa·s/m;位于外侧的第二层材料为低流阻多孔吸音材料,其流阻的取值范围为100Pa·s/m~500Pa·s/m。
在一种可能的实现方式中,所述吸音层的厚度的取值范围为0.5mm-10mm;和/或,所述吸音层与所述风扇组件通过粘合剂、卡合结构、螺钉、铆钉中的至少一者连接。
本申请实施例在风扇组件的朝向硬盘的侧面铺设吸音层,吸音层配置为可吸收声波作用加载形成的声能,这样在声波传递路径上使用吸音层将声能转变成为热能而被消耗掉,能够从噪声的传递路径上降低噪声辐射,使得风扇噪声对机械硬盘的影响较小,从而提升了机械硬盘的IOPS性能,并且不会增大硬盘与风扇组件之间的间隔距离,使得产品的尺寸较小,吸音层厚度较小,不会占用较多间隔距离,可避免与间隔空间处的电缆产生干涉和影响风扇的进风量,保证了散热效果。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施例部分予以详细说明。
附图说明
下面对实施例或现有技术描述中所需使用的附图作简单地介绍。
图1为本申请实施例提供的一种服务器的机箱的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的一种服务器的局部结构示意图;
图3为带有吸音层的风扇组件的第一种方案的结构示意图;
图4为带有吸音层的风扇组件的第二种方案的结构示意图;
图5为本申请实施例的服务器的风扇支架与吸音层的一种分解结构示意图;
图6为本申请实施例的服务器的风扇支架与吸音层的一种组装结构示意图;
图7为本申请实施例的服务器的风扇支架与吸音层的另一种组装结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述。
在本申请的描述中,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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申请和简化描述,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、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,还可以是抵触连接或一体的连接;对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本说明书的描述中,具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以适合的方式结合。
图1为本申请实施例提供的一种服务器的机箱的结构示意图。在本申请中,该机箱也可被称为壳体。如图1所示,该机箱/壳体包括依次排列的硬盘区、风扇区、主板区。其中,硬盘区用于安装硬盘,风扇区用于安装风扇,主板区用于安装主板。风扇与硬盘之间间隔距离R,以形成间隔空间,用于走线和风扇混风,保证风扇的进风量。风扇的进风口朝向所述硬盘,风扇的出风口朝向主板,风扇主要用于给主板散热。
机械硬盘相对固态硬盘在容量和价格上有较大的优势,机械硬盘的演进受到硬盘厚度的限制,容量增加不能靠增加碟片数量来实现,只能靠缩小磁道密度,增加单磁道内的数据存储数量来实现。因此,大容量硬盘在读写的过程中,要求磁头的寻轨精度更高,磁头的偏摆幅度(磁头轨道误差信号)要求更小。硬盘在寻轨时如出现磁头偏差过大时,会反馈读写不成功的信号,同时磁头会继续尝试去定位,直至寻轨成功,完成读写的动作,当磁头读写不成功,需要多次寻轨时,就会表现出IOPS性能下降的情况。在振动的频率与硬盘磁臂或磁头的固有频率相接近时,会引起磁臂、磁头共振,磁头轨道误差信号会更大,IOPS性能下降明显,若IOPS下降到0达到一定时间后,系统将会将硬盘踢出,防止硬盘物理损坏。
随着服务器CPU的演进,CPU的功耗越来越大,对系统散热要求越高,服务器选用的风扇转速越高,噪声越大。噪声通过空气振动传递到硬盘壳体,从而引起硬盘内部的磁臂、磁头振动,导致IOPS下降。近年来,风扇的噪声已经成为影响机械硬盘性能的主要因素,尤其在高密服务器中,风扇降噪、提升硬盘抗噪声能力变得尤为重要。下面对几种风扇降噪方法进行介绍。
第一种方法——增大硬盘与风扇的间距R。理论上距离增大一倍,噪声总声压级可降低6dB。硬盘离风扇越远,硬盘处噪声越小。但受到机箱总长度和成本等限制,实际可增大的距离有限,例如机箱长度最大为790mm,除去硬盘、风扇、主板的长度,风扇与硬盘的间距R最大只有76mm,风扇与硬盘的间距不能无限拉大,无法进一步降低噪声对硬盘的影响。
第二种方法——在风扇的进风口增加蜂窝网状结构,对风扇入口气流整流,减小风扇因气流紊乱而产生的噪声。虽然降噪量和IOPS有一定效果,但有风量损失,影响散热,例降噪1.8dB,风量损失5%,产品化困难。
第三种方法——在风扇的进风口增加隔风竖条,改变风扇入口风流场,减小风扇因气流紊乱而产生的噪声。但隔风竖条需要一定的宽度,才能阻挡气流干扰,起到较好的降噪效果,这使得部分机箱出现因空间有限而使隔风竖条与线缆干涉的问题,不能落地。
由于大容量硬盘在部分型号的服务器上有IOPS风险导致使用受限,随着风扇转速提升和硬盘容量增加,预测未来的IOPS风险会持续加剧。上述通过增大间距或风扇整流的方法以及其他通过防回流和减小风阻的方法,降噪效果有限,尤其对于原流场很平顺的系统。另外,业界有使用波导板或蜂窝网整流,但会影响到进风风量,导致CPU温度升高,散热受到影响。在同等散热条件下,风扇转速需要再次提高,与降噪的目标不一致。
考虑到降低风扇噪声对机械硬盘的影响是服务器系统设计的关键一环,本申请实施例提供一种服务器硬盘背板降噪的结构设计方案,从噪声的传递路径上降低噪声辐射,能够提升机械硬盘的IOPS性能。具体地,本申请实施例提供一种服务器,可以应用于服务器整机或整柜降噪,通过在风扇朝向硬盘的侧面设置吸音层,可在声波传递路径上实现降噪,吸音层配置为可吸收声波作用加载形成的声能。这样在声波传递路径上使用吸音层将声能转变成为热能而被消耗掉,降低传递到硬盘的声能,从而提升硬盘的抗噪声能力,保证良好的IOPS性能。
图2为本申请实施例提供的一种服务器的局部结构示意图。具体地,图2为服务器的俯视图。如图2所示,服务器包括主板10、硬盘20、风扇组件30和吸音层40。另外,服务器还可包括壳体50,主板10、硬盘20、风扇组件30和吸音层40均放置在壳体50内。主板10和硬盘20相对且间隔设置。风扇组件30位于主板10和硬盘20之间且与硬盘20间隔设置,以形成走线空间和风扇混风空间,保证风扇进风量,风扇组件30的进风口朝向硬盘20,风扇组件30的出风口朝向主板10。也就是说,风扇组件30可主要用于给主板10散热。吸音层40铺设在风扇组件30的朝向硬盘20的侧面,吸音层40的对应进风口的位置设置有第一通风口V1,在图1中并未示出第一通风口V1,第一通风口V1可参见下面将介绍的图3-图7。
本申请实施例可以应用于服务器整机或整柜降噪,具体可以在声波传递路径上实现,即在风扇组件30的朝向硬盘20的侧面铺设吸音层40,吸音层40配置为可吸收声波作用加载形成的声能。这样在声波传递路径上使用吸音层40将声能转变成为热能而被消耗掉,能够从噪声的传递路径上降低噪声辐射,使得风扇噪声对机械硬盘的影响较小,降低传递到硬盘20的声能,保证硬盘20具有良好的IOPS性能,并且不会增大硬盘20与风扇组件30之间的间隔距离,使得产品的尺寸较小,吸音层40厚度较小,不会占用较多间隔距离,可避免与间隔空间处的电缆产生干涉和影响风扇的进风量,保证了散热效果。
需说明的是,组装服务器时,风扇组件30可沿垂直方向插在服务器壳体50的底板上并固定。风扇组件30产生的噪声通过空气传递到硬盘20,使硬盘的IOPS性能下降。在风扇组件30与硬盘20之间的壳体50的底部贴吸音棉,减弱壳体50侧壁反射到硬盘的噪声,需要风扇组件30的进风口和硬盘20之间有一定的空间,吸声效果和面积以及厚度正相关,降噪效果一般。
其中,为了保证吸音层40与硬盘20之间的空间足够大,以便能够容纳线缆或不影响风扇组件30的进风量。在不影响现行产品主体结构设计的前提下,吸音层40的厚度的取值范围可为0.5mm-10mm。并且,吸音层40与风扇组件30通过粘合剂、卡合结构、螺钉、铆钉中的至少一者连接。
另外,吸音层40与风扇组件30之间可设置有至少一个封闭空腔。优选地,封闭空腔的深度不超过吸音层40的厚度。更优选地,封闭空腔的深度不超过吸音层40的厚度的1/2。通过在吸音层40的背面设置不与外界空气直接连通的空腔,相当于增加吸音材料的有效厚度和面积,并且可以提高中低频吸音性能,从而大量降低了风扇组件30传递到硬盘20的路径噪声,提升了硬盘的IOPS性能。吸音层40结构简单,不占用走线空间和风扇混风空间,不影响风量。
图3为带有吸音层的风扇组件的第一种方案的结构示意图。如图3所示,吸音层40的对应进风口的位置设置有第一通风口V1,风扇组件30包括风扇框301’和扇叶302’。风扇框301’具有进风口和出风口。扇叶302’可转动地设置在风扇框301’内。吸音层40铺设在风扇框301’的朝向硬盘20的侧面。此时,风扇组件30可直接安装在服务器的壳体50的底壁上。通过设置在风扇框301’上的吸音层40吸声后,降低了风扇传递到硬盘20的路径噪声,提升了硬盘20的IOPS性能,并且吸音层40结构简单,不占用走线空间和风扇混风空间,不影响风量。
理论上,吸音层40的面积和厚度越大,其吸收的声能越多,降噪效果越好。在不遮挡风扇组件30的进风面积的前提下,吸音层40的外廓尺寸、形状优选与风扇框301’的外廓尺寸、形状一致或覆盖风扇框301’并向外扩展,以最大限度地提升降噪能力。也就是说,吸音层40的外轮廓可以与风扇框301’的外轮廓一致。或者,吸音层40的至少部分外轮廓可以延伸超过风扇框301’的外轮廓,这样使得吸音层40的面积较大,能够提升吸收声波的效果,使尽可能多的声波转变为热能而被消耗掉,能够起到更好的降噪效果,保证硬盘具有良好的IOPS性能。
图4为带有吸音层的风扇组件的第二种方案的结构示意图。如图4所示,风扇组件30包括风扇301和风扇支架302。风扇301具有进风口和出风口。风扇支架302用于安装风扇301,风扇支架302包括第一侧壁W1,位于风扇和硬盘20之间,第一侧壁W1的壁面朝向硬盘20,吸音层40铺设在第一侧壁W1的朝向硬盘20的侧面,第一侧壁W1的对应第一通风口V1的位置设置有第二通风口V2。
图5为本申请实施例的服务器的风扇支架与吸音层的一种分解结构示意图。如图5所示,风扇支架302还可包括至少两个第二侧壁W2和底壁W3。至少两个第二侧壁W2可沿与主板10和硬盘20的排列方向垂直的方向间隔设置,并与第一侧壁W1连接,第二通风口V2设置在第一侧壁W1的位于两个第二侧壁W2之间的部分处。底壁W3可与第一侧壁W1和至少两个第二侧壁W2连接,其中,吸音层40可采用多孔吸音材料。第一侧壁W1也可称为前面板,第二侧边W2也可称为侧板。第三侧壁W3也可称为底板。两个第二侧壁W2与两个第二侧壁W2之间的第一侧壁W1和底壁W3形成容纳空间,风扇301放置在容纳空间内。这样使得风扇301的安装空间固定,方便安装风扇301,并且容纳空间能够降低噪音或改变噪音的传播方向,同时容纳空间也可对风扇301起到保护作用。
并且,理论上,吸音层40的面积和厚度越大,其吸收的声能越多,降噪效果越好。在不遮挡风扇进风面积的前提下,吸音层40的外廓尺寸、形状,优选与风扇支架302的第一侧壁W1的外廓尺寸、形状一致或覆盖第一侧壁W1并向外扩展,以最大限度地提升降噪能力。即吸音层40的外轮廓可以与第一侧壁W1的外轮廓一致。或者,吸音层40的至少部分外轮廓延伸可以超过第一侧壁W1的外轮廓,这样使得吸音层40的面积较大,能够提升吸收声波的效果,使尽可能多的声波转变为热能而被消耗掉,能够起到更好的降噪效果,保证硬盘具有良好的IOPS性能。
需说明的是,本申请实施例的服务器无论采用第一种方案的风扇组件30,还是采用第二种方案的风扇组件30,都可进行进一步地优化,下面主要以服务器采用第二种方案的风扇组件30为例对优化方案进行介绍。
图6为本申请实施例的服务器的风扇支架与吸音层的一种组装结构示意图。如图6所示,吸音层40可采用硬质多孔吸音材料。进一步地,为了增大吸音层40与噪声的接触面积,以便提高吸音性能,起到更好的降噪效果,可在硬质多孔吸音材料的吸音层40的表面进行钻孔,即在吸音层40的朝向硬盘20的侧面上可设置有至少一个孔体H,孔体H的深度方向与吸音层40的厚度方向一致。另外,为了保证吸音层40具有足够的强度,孔体H的深度可为吸音层40的厚度的2/3-3/4。孔体H的横截面积之和可为吸音层40总面积的5%-15%。
并且,在图5中示出的孔体H的位置、孔径和孔深仅用于示例性说明,并不构成对本申请实施例的限定,也就是说,可根据需要灵活设置孔体H的位置、孔径和孔深。通过在吸音层40上钻孔,大量降低了风扇传递到硬盘的路径噪声,提升了硬盘的IOPS性能,且吸音层结构简单,不占用走线空间和风扇混风空间,不影响风量。
另外,在图3-图6中,吸音层40可采用多孔吸音材料。并且,设置在风扇支架302或风扇框301’上的吸音层40可为单层结构。
图7为本申请实施例的服务器的风扇支架与吸音层的另一种组装结构示意图。如图7所示,吸音层40可为多层结构或风扇组件30上设置有多层吸音层40。也就是说,吸音层40整体可为多层结构;或者,吸音层40为单层结构,为了提升吸音效果,可将单层结构的多个吸音层40层叠设置。其中,吸音层40的每层结构或每层吸音层40可采用多孔吸音材料。
也就是说,设置在风扇支架302或风扇框301’上的吸音层可为单层结构,且可采用多孔吸音材料。或者,设置在风扇支架302或风扇框301’上的吸音层40可为多层结构,且每层结构可采用多孔吸音材料。或者,可在风扇支架302或风扇框301’上设置多层吸音层40,每层吸音层40可采用多孔吸音材料。
多孔吸音材料内部有大量内外连通的极小间隙,当声波入射到多孔材料表面时沿微孔进入材料内部,并激发起微孔内部的空气振动,使其与孔壁摩擦。在摩擦力和粘滞力作用下,部分声能转化为热能。此外空气和孔壁间的热交换引起热量损失,也会使声能衰减。
多孔吸音材料可包括无机纤维吸声材料、泡沫塑料吸声材料和多孔金属材料中的至少一者。无机纤维吸声材料可包括玻璃棉、岩棉等,泡沫塑料吸声材料可包括聚氨酯、聚醚乙烯、聚氯乙烯等,多孔金属材料可包括铝纤维等。优选地,吸音层40可采用泡沫塑料吸声材料。吸音层40与第一侧壁W1的连接可以通过粘合剂贴合、或者局部卡合、或者局部螺钉紧固、或者局部铆接等方式实现。
通过在风扇支架302的第一侧壁W1上设置吸音层进行吸声后,降低了风扇传递到硬盘的路径噪声,提升了硬盘IOPS性能。吸音层40结构简单,不占用走线空间和风扇混风空间(即风扇组件与硬盘之间的间隔空间),不会影响风量。在一个例子中,在风扇支架302的第一侧壁W1上粘贴5mm厚的聚氨酯材料的吸音层40后,与原风扇支架在相同试验工况下进行硬盘的IOPS性能测试。硬盘槽位内的噪声压降低约2dB,硬盘IOPS性能整体均有提升,最大提升4.5%。
另外,吸音层40的多层结构或多层吸音层40可包括第一层材料401和第二层材料402,即吸音层40可为双层结构。第一层材料401与风扇支架302连接,第二层材料402与第一层材料401的远离风扇支架302的侧面连接,第一层材料401的流阻大于第二层材料402的流阻,其中,定义流阻为材料两侧的压差与通过材料的平均气流线速度之比。也就是说,各层采用不同吸声系数的吸声材料,位于内侧的第一层材料采用高流阻多孔吸音材料,其流阻的取值范围可为500Pa·s/m~2000Pa·s/m;位于外侧的第二层材料采用低流阻多孔吸音材料,其流阻的取值范围可为100Pa·s/m~500Pa·s/m。低流阻多孔吸声材料的特性阻抗更接近空气,能够使声波更多射入吸音层。此外,声音在不同层吸音材料的分界面上会产生反射和透射,从而使声能逐层衰减。另外,可以理解的是,在具体应用中,吸音层40还可以设置为多层(图中未示出)。本申请实施例的方案,通过多级吸音层40降噪后,大量降低了风扇传递到硬盘的路径噪声,提升了硬盘的IOPS性能。并且,多级吸音层结构简单,不占用走线空间和风扇混风空间,不影响风量。
在当前的高密服务器的框架设计,部件空间布局非常紧凑,风扇降噪空间不足,本申请实施例的方案,在风扇支架或风扇框的面向硬盘的侧面增加吸音层进行降噪,使得风扇噪音对硬盘的影响较小,提升了硬盘IOPS性能,不影响风量,不占用走线空间和风扇混风空间。举例而言,随着CPU、风扇和机械硬盘的演进,CPU每代相比上一代增加50W功耗,风扇风量需要提升30%,由此引起风扇噪声每代提升3~4dB,机械硬盘每代容量比上一代增加2T,抗噪声能力下降约2dB,总体风扇降噪目标为5~6dB/代。本发明通过对风扇支架结构加入吸音层吸声的结构设计,可以大幅度降低风扇噪声传递到硬盘的路径噪声,5mm厚吸音泡棉降噪约2dB。通过使用双层或多层吸音层,声音在不同层吸音材料的分界面上会产生反射和透射,从而使声能逐层衰减,或者在硬质多孔吸音材料表面钻孔,增大吸音材料与声波的接触面积,可以更有效降低风扇传递到硬盘的噪声。
最后说明的是:以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
Claims (11)
1.一种服务器,其特征在于,包括:
主板(10)和硬盘(20),相对且间隔设置;
风扇组件(30),位于所述主板(10)和所述硬盘(20)之间且与所述硬盘(20)间隔设置,所述风扇组件(30)的进风口朝向所述硬盘(20),所述风扇组件(30)的出风口朝向所述主板(10);
吸音层(40),铺设在所述风扇组件(30)的朝向所述硬盘(20)的侧面,所述吸音层(40)的对应所述进风口的位置设置有第一通风口(V1)。
2.根据权利要求1所述的服务器,其特征在于,所述风扇组件(30)包括:
风扇(301),具有所述进风口和所述出风口;
风扇支架(302),用于安装所述风扇(301),所述风扇支架(302)包括第一侧壁(W1),位于所述风扇和所述硬盘(20)之间,所述第一侧壁(W1)的壁面朝向所述硬盘(20),所述吸音层(40)铺设在所述第一侧壁(W1)的朝向所述硬盘(20)的侧面,所述第一侧壁(W1)的对应所述第一通风口(V1)的位置设置有第二通风口(V2)。
3.根据权利要求2所述的服务器,其特征在于:
所述吸音层(40)的外轮廓与所述第一侧壁(W1)的外轮廓一致;或,
所述吸音层(40)的至少部分外轮廓延伸超过所述第一侧壁(W1)的外轮廓。
4.根据权利要求2或3所述的服务器,其特征在于,所述风扇支架(302)还包括:
至少两个第二侧壁(W2),沿与所述主板(10)和所述硬盘(20)的排列方向垂直的方向间隔设置,并与所述第一侧壁(W1)连接,所述第二通风口(V2)设置在所述第一侧壁(W1)的位于两个所述第二侧壁(W2)之间的部分处;
底壁(W3),与所述第一侧壁(W1)和所述至少两个第二侧壁(W2)连接,两个所述第二侧壁(W2)与两个所述第二侧壁(W2)之间的所述第一侧壁(W1)和所述底壁(W3)形成容纳空间,所述风扇(301)放置在所述容纳空间内。
5.根据权利要求1所述的服务器,其特征在于,所述风扇组件(30)包括:
风扇框(301’),具有所述进风口和所述出风口;
扇叶(302’),可转动地设置在所述风扇框(301’)内;
其中,所述吸音层(40)铺设在所述风扇框(301’)的朝向所述硬盘(20)的侧面。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的服务器,其特征在于,所述吸音层(40)与所述风扇组件(30)之间设置有至少一个封闭空腔。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的服务器,其特征在于,所述吸音层(40)采用硬质多孔吸音材料,所述吸音层(40)的朝向所述硬盘(20)的侧面上设置有至少一个孔体(H),所述孔体(H)的深度方向与所述吸音层(40)的厚度方向一致。
8.根据权利要求7所述的服务器,其特征在于:
所述孔体(H)的深度为所述吸音层(40)的厚度的2/3-3/4;和/或,
所述孔体(H)的横截面积之和为所述吸音层(40)总面积的5%-15%。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的服务器,其特征在于:
所述吸音层(40)采用多孔吸音材料;或,
所述吸音层(40)为多层结构或所述风扇组件(30)上设置有多层所述吸音层(40);所述吸音层(40)的每层结构或每层所述吸音层(40)采用多孔吸音材料。
10.根据权利要求9所述的服务器,其特征在于:
所述多孔吸音材料包括无机纤维吸声材料、泡沫塑料吸声材料和多孔金属材料中的至少一者;和/或,
所述吸音层(40)的多层结构或多层所述吸音层(40)包括第一层材料(401)和第二层材料(402),所述第一层材料(401)与所述风扇支架(302)连接,所述第二层材料(402)与所述第一层材料(401)的远离所述风扇支架(302)的侧面连接,所述第一层材料(401)的流阻大于所述第二层材料(402)的流阻,其中,所述流阻为材料两侧的压差与通过材料的平均气流线速度之比。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的服务器,其特征在于:
所述吸音层(40)的厚度的取值范围为0.5mm-10mm;和/或,
所述吸音层(40)与所述风扇组件(30)通过粘合剂、卡合结构、螺钉、铆钉中的至少一者连接。
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