CN201628896U - 一种服务器机箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种服务器机箱，具体涉及一种服务器机箱内部结构安装设计。本方案的箱体分为前部的安装区、中部的散热区、后部的主板区，面板安装在安装区的端口，在面板的两侧安装有功能模块，安装区安装有一种或两种尺寸的存储硬盘，散热区安装有散热装置，主板区安装有导风装置。本方案通过模块化组件设计，解决了目前服务器机箱安装空间不合理的状况，在机箱同一尺寸内两种硬盘互换的情况下不浪费空间，且保证存储容量最大化，利用风扇对硬盘散热的同时对主板上的发热元件进行降温，为增强散热效果而使用的导风罩，实现针对性散热和导流，本方案在有限机箱空间内实现存储最大化，散热效果高的效果。

Description

一种服务器机箱

技术领域

本实用新型涉及一种计算机机箱，具体涉及一种服务器机箱内部结构设计。

背景技术

我国网络日益普及的今天，网络技术的应用也越发频繁，针对个人的数据备份、网络游戏平台和中小型企业网站的实施与应用，都已采用服务器产品，在服务器机箱设计中，作为业界团体的美国电子工业协会(EIA)规定了服务器机箱外部尺寸大小，高按U来计算，1U就是4.445cm，宽为19英寸，这样就为整个业界制定了一个统一的标准，有利于整个网络服务器的设计、安装的通用性，但也因此限定了机箱内安装部件的多少。服务器作为网络上一种为客户端计算机提供各种服务的高性能计算机，它在网络操作系统的控制下，作为网络的节点、存储、处理网络上80％的数据、信息，将与其相连的硬盘、磁带、打印机、Modem及各种专用通讯设备提供给网络上的客户站点共享，也能为网络用户提供集中计算、信息发表及数据管理等服务，网络终端设备如家庭、企业中的微机上网，获取资讯，与外界沟通、娱乐等，也必须经过服务器，许多重要的数据都保存在服务器上，一旦服务器发生故障，将会丢失大量的数据，造成的损失是难以估计的。

一方面我们对计算机性能的要求越来越高，这就要求CPU的处理能力要高，通常，CPU的处理能力越高，消耗功率越大，散发的热量就越多，而另一方面，计算机服务器机箱的外形越来越小，其散热的能力就越差，这就使得人们对计算机的散热装置高的要求，现有技术的计算机服务器机箱内部的散热，只是通过设置在CPU散热片上的风扇来完成。因而散热效果差，不能满足大功率CPU通风散热的要求，而且由于空间小、部件多还无法利用自然对流的方式来辅佐各电子组件的散热，目前的机箱散热方式有多种，现有的散热作法便是直接在各电子组件上装设散热结构，如散热风扇，是利用风扇所产生的强力气流直接对吹电子组件，将电子组件所产生的热量利用空气直接带离，以保持所述电子组件在正常的温度下工作，虽然此种散热方式可以快速将热量带离各电子组件，但所带离的热量依旧蕴积在计算机机箱内部，反而造成温升效应，不但没有解决原本的散热问题，反而更直接造成计算机机箱内部所有的电子组件直接的伤害。而且服务器各个时间段的工作频率并不一致，如何智能调整风扇以适应不同温度变化，也是目前服务器机箱设计时需要考虑的问题。

又由于服务器机箱固定尺寸，怎样在有限的空间内合理的安装、最大限度的安装都是需要考虑的问题。但现有的机箱存在以下几个方面的问题，一、结构陈旧，承受过多的硬盘重量时机箱会变形。二、机箱内部与外部尺寸之间没有一个平衡点，在外形尺寸统一的情况下，机箱内部尺寸不合理，可安装的硬盘位置少。三、机箱面板上设计的各种功能模块、插接口，安装位置的不合理，影响安装硬盘的空间。四、机箱框内设计的用于卡接硬盘的卡槽，也影响硬盘的安装数量。在上述问题的影响下，导致机箱内安装的硬盘数量少，进而影响可存储容量的大小，如果需要通过外接磁盘阵列来扩充足够的磁盘容量，又增大了整个服务器的体积，也增加了成本，又不利于管理，同时外接磁盘阵列还会降低系统的IO性能。

实用新型内容

为解决现有技术中存在的服务器机箱安装空间不合理、存储容量小，机箱内部散热不通畅的问题，本实用新型提供一种安装空间与硬盘数量、大小完美对应，在机箱内安装通用风扇进行散热的服务器机箱，具体方案如下：一种服务器机箱，包括箱体、面板，所述箱体分为前部的安装区、中部的散热区3、后部的主板区4，面板安装在安装区的端口，在面板的两侧安装有功能模块，其特征在于，所述安装区安装有一种或两种尺寸的存储硬盘，所述散热区安装有散热装置，所述主板区安装有导风装置。

本实用新型的另一优选方式：所述安装区的高度与6块3.5寸硬盘的高度、2块2.5寸硬盘的宽度相等，宽度与4块3.5寸硬盘的宽度、24块2.5寸硬盘的高度相等。

本实用新型的另一优选方式：所述安装区内部四壁为平面，安装有48块2.5硬盘或24块3.5寸硬盘。

本实用新型的另一优选方式：所述2.5寸硬盘以8个为一组相互叠加构成一个模块，所述模块内硬盘的容纳盒上、下表面上有凹、凸槽，模块内的各容纳盒以凹凸槽对应方式插接在一起。

本实用新型的另一优选方式：所述散热装置包括风扇和中板，所述中板分为顶板、固定板和底板，所述顶板上有螺丝孔，固定板上有风扇固定孔，底板为“U”形卡槽，所述风扇插在风扇固定孔内，风扇底部卡在底板中，风扇顶部由穿过螺丝孔的螺丝固定。

本实用新型的另一优选方式：所述固定板上有四个风扇固定孔，每个风扇固定孔的大小与安装的风扇大小适应，所述安装区与中板之间安装有风扇固定座，风扇固定座与固定板上的风扇固定孔对应，风扇固定座上安装有备用风扇，备用风扇的尺寸与对应的固定板上风扇尺寸相同，备用风扇与固定孔中风扇之间贴紧采用同一风道送风。

本实用新型的另一优选方式：所述导风装置由两个侧边、一个顶板构成，两个侧边分别垂直于顶板的两边，形成一个导风槽，所述导风槽的两侧边面上有透气孔，侧边底边有过线孔。

本实用新型的另一优选方式：所述导风槽的高度高于CPU上散热器的高度，宽度≥箱体内中板上两个风扇的宽度，导风槽的两侧边底边有凸出的螺丝安装孔，导风槽顶板上有螺丝孔，导风槽一端开口为敞口。

本实用新型的另一优选方式：所述功能模块包括拉手、电源开关、USB、复位开关、报警指示灯和网卡状态指示灯。

本实用新型的另一优选方式：所述箱体底部由外向内压制有多个凹槽，凹槽形成三列且位于安装区、散热区和主板区并平行于面板，凹槽高度为1-10mm，形状为方形。

本方案通过模块化组件设计，按标准3.5寸硬盘和2.5寸硬盘的外形尺寸，设计机箱安装区的大小，在两种硬盘之间找到一个平衡点，按此标准实现了两种硬盘的单排及混排等方式，最大限度的安装了两种硬盘的数量，而不浪费箱体空间。将面板上的功能模块位置设置在硬盘安装区的一侧或两侧，避免与安装区发生冲突，箱体有设置的多种档片，可在箱体硬盘没有安装满时，利用空闲位置同样大小档片将空位档住，保持机箱美观，采用1U的超薄设计可以使3.5寸硬盘与光驱互换，各种硬盘、光驱都采用热插拨方式，拆装方便，易于维护。将风扇安装在服务器箱体内部的中板上，利用中板将风扇固定在硬盘与主板之间，风扇在将硬盘热量抽走的同时，将风吹向主板上散热量大的电子元件，如：CPU，进行降温，风扇按服务器硬盘的多少及工作时间，可以安装四个备用风扇，备用风扇与中板上的风扇一一对应，利用同一个风道，将风速提高，达到降温目的，散热装置的风扇通过温控系统可以实现全起动、高速、低速，以节省能耗，最大限度的保证机箱内的温度。利用扣在主板上的导风槽，将箱体中板上风扇产生的风，导向主板上的CPU、内存等发热量大的地方，简单的利用了箱体内部有限的空间，实现了自身能源的利用，导风槽通过两侧边安装在主板上，侧边上开有过线孔，不影响主板上原有线路，在侧边壁上开的透气孔，可以保证导风槽内气压平衡。本方案结构简单、安装方便、散热效果好且不影响原有箱体内的部件。利用箱体底板上压制的凹槽，加强整个箱体的承重能力。本方案充分利用了机箱空间，保证在同样大小的空间内，使存储最大化，节约了成本和减小了机箱体积。

附图说明

图1本实用新型机箱示意图

图2本实用新型机箱硬盘混合安装示意图

图3本实用新型机箱散热装置结构示意图

图4本实用新型机箱导风槽示意图

图5本实用新型机箱底部凹槽示意图

具体实施方式

如图1、2所示，本方案以服务器5U机箱为例，面板23卡在箱体1前端与安装区2口平行，面板23的面积为标准的5U尺寸，而箱体1的尺寸以标准3.5寸硬盘12来制定，首先按4U+1U的方式，将箱体分为标准安装区和扩展安装区，其中标准安装区的尺寸以标准2.5硬盘、3.5寸硬盘的宽度和高度来制定，标准安装区的尺寸具体高度与6块3.5寸硬盘12的高度、2块2.5寸硬盘13的宽度相等，宽度与4块3.5寸硬盘12的宽度、24块2.5寸硬盘13的高度相等，这样就实现2.5寸硬盘和3.5硬盘之间的平衡点，在此尺寸情况下，两种硬盘都实现最大容量化，而扩展安装区尺寸为：高度等于一个3.5寸硬盘的高度，宽度与标准安装区的宽度相同，多余的尺寸主要分布在面板23的两侧，用于安装箱体的功能模块10，如：拉手、电源开关、USB口、复位开关、网络指示灯、网卡状态指示灯等，这样可以使功能模块10的线路走箱体1外侧边，不会占用安装区2的空间，2.5寸硬盘的容纳盒的上、下表面有凹、凸槽，两块相邻的硬盘以凹、凸对应的方式插接在一起，将八个2.5寸硬盘插接在一起形成一个模块，3.5寸硬盘的凹、凸插槽位于硬盘容纳盒的两侧。三个3.5寸硬盘的高度等于一个2.5寸硬盘的宽度，而八个2.5寸硬盘叠加的高度等于两个3.5寸硬盘的宽度，按这样的尺寸对应方式，将2.5寸硬盘以竖立的方式安装在箱体内，可以在最大化安装3.5寸硬盘的基础上，完全不浪费箱体空间，实现两种硬盘的完全替换或部分替换的安装方式。箱体安装的光驱11也是标准的1U的超薄光驱，光驱11的宽度与两块3.5寸硬盘的宽度相同，这样就可以替换相应的3.5寸硬盘，而不会影响整个箱体上硬盘的布局。在箱体1的内部与硬盘等插件接触的地方不安装任何插接槽，避免占用安装硬盘的位置及对模块化硬盘造成阻碍。如图5所示，在箱体1的底部压制成排的凹槽22，凹槽22的凹顶位于箱体1内，凹槽形状采用正方形，这样可以在箱体安装了大量硬盘时，凹槽22的弹性形变可以保持箱体不变形，增加负载的适应性。

服务器机箱前部安装硬盘，后部安装主板6、电源9，如图3所示，中板8安装在硬盘与主板6之间，中板8的两端利用螺丝固定在箱体1的两侧，中板8分为顶板15、固定板14和底板16，顶板15上有多个螺丝孔，利用穿过螺丝孔的螺丝、弹性卡子将风扇7固定。固定板14上有四个风扇固定孔18，风扇固定孔18的大小按需要安装的风扇7尺寸设计，可以在同一个中板8上安装不同型号的风扇7，一般将风扇功率大的安装在中间两个风扇固定孔内，两边的风扇固定孔安装功率小的风扇。底板为凹槽状，底板可以固定在箱体底板上，也可以不固定在箱体底板上，风扇7卡在风扇固定孔18中后，风扇底部插在底板16的凹槽内，防止晃动。在中板8与硬盘之间的箱体底板上，还安装有四个风扇固定座17，风扇固定座17的位置紧靠中板，并且与中板上的风扇固定孔位置一一对应，风扇固定座用于安装备用风扇，每个备用风扇都与固定板14上对应风扇7的尺寸大小相同，且备用风扇与固定孔中的风扇紧贴在一起，两个风扇共用一个风道送风。在服务器负载较多时，相应散发的热量就多，利用机箱内安装的温控模块，对风扇7的转速及备用风扇的启停进行控制，最大限度的保证机箱内温度的平衡，实现降温目的。

散热装置的风扇7在工作时，将箱体前部硬盘产生的热量吸走，送到箱体的后部，风从箱体前部进入冷却硬盘。

如图4所示，导风槽5的两侧边沿有突出的与主板平行的螺丝安装孔，此安装孔与主板6上固有的孔对应，拧入的螺丝同时完成固定主板6和导风槽5的作用，螺丝孔还可以开在导风槽5的顶板上，这样不会太多占用主板上位置，也减少导风槽5的安装影响，也可以利用卡子一类固定导风槽，导风槽5两端开口，其中一开口端为敞口端20，敞口端20与中板8上的风扇7接触，另一开口端朝向箱体后部的出风口，导风槽5宽度等于或大于两个风扇7的宽度，长度可直接与箱体的出口连接，也可以不连接，但最低长度以能罩住CPU为准，导风槽的高度以不影响CPU散热器为准，在导风槽的两侧边沿开有过线孔19，过线孔19的大小可以视实际情况调整，在导风槽5的两侧边壁上开有透气孔21，以减轻罩内风扇形成的风压。导风槽可采用塑料一次成型，也可以采用透明材料。

机箱还设计了多种不同尺寸的档片，如果箱体内安装的硬盘数量不满，可以在空位上安装同样尺寸的档片，将箱体空位档住，保持箱体面板的美观，按尺寸的不同档片分为：八个2.5寸硬盘模块档片、二个3.5寸硬盘宽度的档片、四个3.5寸硬盘宽度的档片、3.5寸硬盘仓位监控模块等。箱体内侧不安装任何插接槽，以避免影响硬盘的安装位置，而安装区内硬盘的固定则是利用硬盘容纳盒与硬盘容纳盒之间的凹凸槽来插接固定。

针对4U机箱只需要将扩展安装区去除即可，其标准安装区的尺寸一致，安装的硬盘数量及方式与5U的相同。根据此原理在其它尺寸的服务器机箱上都可以实现最大化的存储容量。

硬盘安装实施例一：

将2.5寸硬盘以八个为一组插接形成一个模块，模块中各硬盘以叠加的方式摆放，相互之间利用硬盘盒上的凹凸槽插接固定在一起。将模块平放在机箱标准安装区内(其中2.5寸硬盘为竖着)，每层安装三个模块(每组八个)，安装两层，共计48块2.5寸硬盘，在位于标准安装区下方的扩展安装区内再并排平放安装四块3.5寸硬盘，使最终硬盘数量达到52块。

硬盘安装实施例二：

将3.5寸硬盘四个一排摆放在标准安装区内，相互之间以硬盘盒上的对应的凸凹插槽固定在一起，一共摆放六层，共24块，在标准安装区下方的扩展安装内平放安装四块3.5寸硬盘，这样最终硬盘数量达到28块。

硬盘安装实施例三：

如图2所示，在机箱标准扩展区内下层安装三个2.5寸硬盘模块(每组八个)，上层安装三层、每层四个3.5寸硬盘，在标准安装区下方的扩展安装区内安装一个光驱，两块3.5寸硬盘，这样最终安装了24块2.5寸硬盘、14块3.5寸硬盘、一个光驱，实现了不同型号硬盘、光驱之间混排的方式。

Claims (10)

1.一种服务器机箱，包括箱体(1)、面板(23)，所述箱体(1)分为前部的安装区(2)、中部的散热区(3)、后部的主板区(4)，面板(23)安装在安装区(2)的端口，在面板(23)的两侧安装有功能模块(10)，其特征在于，所述安装区(2)安装有一种或两种尺寸的存储硬盘，所述散热区(3)安装有散热装置，所述主板区(4)安装有导风装置。

2.如权利要求1所述的服务器机箱，其特征在于，所述安装区(2)的高度与6块3.5寸硬盘(12)的高度、2块2.5寸硬盘(13)的宽度相等，宽度与4块3.5寸硬盘(12)的宽度、24块2.5寸硬盘(13)的高度相等。

3.如权利要求2所述的服务器机箱，其特征在于，所述安装区(2)内部四壁为平面，安装有48块2.5硬盘或24块3.5寸硬盘。

4.如权利要求3所述的服务器机箱，其特征在于，所述2.5寸硬盘以8个为一组相互叠加构成一个模块，所述模块内硬盘的容纳盒上、下表面上有凹、凸槽，模块内的各容纳盒以凹凸槽对应方式插接在一起。

5.如权利要求1所述的服务器机箱，其特征在于，所述散热装置包括风扇(7)和中板(8)，所述中板(8)分为顶板(15)、固定板(14)和底板(16)，所述顶板(15)上有螺丝孔，固定板(14)上有风扇固定孔(18)，底板(16)为“U”形卡槽，所述风扇(7)插在风扇固定孔(18)内，风扇(7)底部卡在底板(16)中，风扇顶部由穿过螺丝孔的螺丝固定。

6.如权利要求5所述的服务器机箱，其特征在于，所述固定板(14)上有四个风扇固定孔(18)，每个风扇固定孔的大小与安装的风扇大小适应，所述安装区(2)与中板(8)之间安装有风扇固定座(17)，风扇固定座(17)与固定板(14)上的风扇固定孔(18)对应，风扇固定座(17)上安装有备用风扇，备用风扇的尺寸与对应的固定板上风扇尺寸相同，备用风扇与固定孔中风扇之间贴紧采用同一风道送风。

7.如权利要求1所述的服务器机箱，其特征在于，所述导风装置由两个侧边、一个顶板构成，两个侧边分别垂直于顶板的两边，形成一个导风槽(5)，所述导风槽(5)的两侧边面上有透气孔(21)，侧边底边有过线孔(19)。

8.如权利要求7所述的服务器机箱，其特征在于，所述导风槽(5)的高度高于CPU上散热器的高度，宽度≥箱体内中板上两个风扇(7)的宽度，导风槽(5)的两侧边底边有凸出的螺丝安装孔，导风槽顶板上有螺丝孔，导风槽一端开口为敞口端(20)。

9.如权利要求1所述的服务器机箱，其特征在于，所述功能模块(10)包括拉手、电源开关、USB接口、复位开关、报警指示灯和网卡状态指示灯。

10.如权利要求4、6、8或9所述的服务器机箱，其特征在于，所述箱体(1)底部由外向内压制有多个凹槽(22)，凹槽(22)形成三列且位于安装区(2)、散热区(3)和主板区(4)并平行于面板(23)，凹槽(22)高度为1-10mm，形状为方形。

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