RU221273U1 - Корпус сервера - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к радиоэлектронной аппаратуре, в частности к конструкции корпусов для серверов. Корпус сервера содержит боковые стенки, перфорированные лицевую и заднюю панель, крышку и дно, образующие замкнутое пространство с размещенными в нем электронными компонентами. Крышка выполнена П-образного сечения и состоящей из трех частей, при этом первая часть крышки жестко закреплена на корпусе, вторая часть крышки шарнирно соединена с корпусом посредством петлевого соединения, с возможностью открытия, для обеспечения доступа к блоку вентиляторов, при этом боковые поверхности второй части крышки с одной из сторон выполнены в виде проушин с отверстиями и соединены с ответными отверстиями на корпусе посредством осевых штифтов, третья часть крышки выполнена съемной, при этом на боковых поверхностях корпуса выполнены фигурные пазы, а на боковых поверхностях крышки запрессованы втулки, выполненные с возможностью вхождения в зацепление с фигурными пазами. Заявляемое техническое решение направлено на создание конструкции корпуса сервера с оптимальными эксплуатационными характеристиками при сохранении бесперебойной работы сервера и увеличении срока эксплуатации при его надежном функционировании, за счет «горячей» замены вентиляторов, без полного извлечения корпуса сервера из стойки, а также для обеспечения достаточной жесткости корпуса при эксплуатации. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Полезная модель относится к радиоэлектронной аппаратуре, в частности к конструкции корпусов для серверов.

Ближайшим аналогом заявляемой полезной модели является устройство по патенту РФ №166508 (МПК Н05К 5/02, G06F 1/16), из которого известно устройство серверного шасси, состоящее из корпуса, в котором для простоты обслуживания соединительной платы и блока вентиляторов сверху над соединительной платой и блоком вентиляторов с блоком питания до стойки шасси в задней части корпуса расположена крышка.

Общим недостатком серверных корпусов является необходимость полного отключения и извлечения из стойки сервера при выходе из строя одного или более вентиляторов охлаждения. Вентиляторы охлаждения, находясь внутри серверного корпуса, создают непрерывный воздушный поток, охлаждающий компоненты сервера. Таким образом, этот компонент серверной системы является критически важным для обеспечения безотказной работы сервера.

Нагрев внутреннего объема сервера является постоянной и серьезной проблемой, связанной с высоким тепловыделением используемых интегральных микросхем. Интенсивность отказов электронных компонентов экспоненциально зависит от температуры и с ростом температуры среды растет кратно. Так же перегрев вызывает быстрое старение изоляционных материалов и снижает срок службы шпиндельных дисков. Следовательно, для длительной безотказной работы внутри сервера не зависимо от нагрузок температура не должна превышать 45°С.

Заявляемое техническое решение направленно на создание конструкции корпуса сервера, с оптимальными эксплуатационными характеристиками при сохранении бесперебойной работы сервера и увеличении срока эксплуатации при его надежном функционировании, за счет «горячей» замены вентиляторов, без полного извлечения корпуса сервера из стойки.

Технический результат достигается за счет того, что корпус сервера, содержит боковые стенки, перфорированные лицевую и заднюю панель, крышку и дно, образующих замкнутое пространство с размещенными в нем электронными компонентами. Крышка выполнена П-образного сечения и состоит из трех частей: первая часть крышки жестко закреплена на корпусе, вторая часть крышки шарнирно соединена с корпусом посредством петлевого соединения, с возможностью открытия для обеспечения доступа к блоку вентиляторов; боковые поверхности второй части крышки с одной из сторон выполнены в виде проушин с отверстиями, и соединены с ответными отверстиями в корпусе посредством осевых штифтов; третья часть крышки выполнена съемной, при этом на боковых поверхностях корпуса выполнены фигурные пазы, а на боковых поверхностях крышки запрессованы втулки, выполненные с возможностью вхождения в зацепление с фигурными пазами.

Кроме того, на внешних краях боковых поверхностей корпуса выполнены прорези, в которых установлены защелки, служащие для фиксации второй части крышки на корпусе.

Все электронные компоненты, а также вентиляторы в вентиляторном блоке, расположены внутри корпуса сервера достаточно плотно, что создает нагрев кремниевых микросхем, проводников и диэлектрических компонентов, также расположенных внутри корпуса, которые требуют охлаждения, для их бесперебойного функционирования. В канонической модели сервера все компоненты охлаждаются воздушным потоком. Вентиляторы обычно используются для продува воздуха от лицевой стороны корпуса, через внутреннее пространство, к задней стороне корпуса. Вентиляторы работают непрерывно в режиме 24/7, в условиях повышенных температурных и вибрационных нагрузок, вследствие чего часто выходят из строя и требуют оперативной замены.

В общем случае для замены вентиляторов стоечного сервера необходимо выключить сервер, извлечь его из стойки, отключить кабели питания и сетевые интерфейсы, снять верхнюю крышку.

За счет того, что первая часть крышки, закрывающая сверху лицевую треть корпуса, испытывает сильные вибрационные нагрузки от вращения шпинделей жестких дисков, в полезной модели предусмотрено ее крепление к корпусу жестко на заклепки. Также она является одним из элементов крепления дисковых корзин.

За счет того, что вторая часть крышки шарнирно соединена с корпусом посредством петлевого соединения, достигается возможность открытия второй части крышки, для обеспечения доступа к блоку вентиляторов размещенному в корпусе сервера и проведения их технического обслуживания путем их монтажа/демонтажа при работающем сервере (т.е. без отключения питания сервера и полного извлечения его из стойки). Также возможен доступ к бэкплейну, через который жесткие диски подключаются к материнской плате.

Поскольку третья часть крышки корпуса сервера установлена неподвижно, для чего на боковых поверхностях корпуса выполнены фигурные пазы, а на боковых поверхностях крышки запрессованы втулки, выполненные с возможностью вхождения в зацепление с фигурными пазами, она закрывает доступ к модулям оперативной памяти, картам расширения, процессорам. Ее снятие во время работы в стойке невозможно и не рекомендуется, поскольку все компоненты, находящиеся под ней, при демонтаже из работающего сервера могут выйти из строя. Третья крышку можно снять только при полном извлечении сервера из стойки при проведении комплектации сервера.

Таким образом, за счет заявленной конструкции обеспечиваются оптимальные эксплуатационные характеристики при сохранении бесперебойной работы сервера и увеличении срока эксплуатации при его надежном функционировании, включая замену вентиляторов, без полного извлечения корпуса сервера из стойки (без выключения питания, остановки работы сервера), а также обеспечивая достаточную жесткость корпуса при эксплуатации.

Сущность полезной модели поясняется чертежами:

на фиг. 1 показан общий вид корпуса сервера,

на фиг. 2 показан вид петлевого соединения второй части крышки,

на фиг.3 - вид корпуса сервера в сборе.

Сервер (см. фиг. 1) представляет собой устройство для обработки и хранения информации, предназначенное для монтажа в стойку центра обработки данных, и постоянно подключен к сети.

Сервер выполнен в замкнутом корпусе 1 и содержит боковые стенки 2, лицевую 3 и заднюю 4 панель, крышку 5 и дно 6, образующие замкнутое пространство, с размещенными в нем электронными компонентами.

Во внутреннем объеме корпуса сервера предусмотрен вентиляторный блок 7, состоящий из, по меньшей мере, четырех вентиляторов 8 охлаждения, продувающих внутреннее пространство от лицевой 3 панели к задней 4 панели корпуса.

Кроме того, внутри корпуса могут располагаться RAID-контроллеры, сетевые карты, акселераторы вычислений, SAS-экспандеры и прочие компоненты.

Вентиляторы 8 предназначены для охлаждения комплектующих и соблюдения требуемых температурных условий. Наиболее мощными источниками тепла внутри корпуса являются процессор, оперативная память, блоки питания, жесткие диски, видеокарты и RAID-контроллер.

Лицевая 3 панель корпуса выполнена в виде перфорированной пластиковой решетки с корзинами для установки жестких дисков.

Крышка 5 выполнена составной, П-образного сечения. Крышка 5 состоит из трех частей. Первая часть 9 крышки, расположенная ближе к лицевой панели 3, выполнена несъемной. Она жестко закреплена на корпусе 1 крепежными элементами 10, установленными в отверстиях, выполненных на боковых поверхностях крышки и на боковых поверхностях корпуса.

Вторая часть 11 крышки шарнирно соединена с корпусом 1 посредством петлевого соединения 12, с возможностью открытия, для обеспечения доступа к блоку вентиляторов 7 размещенному в корпусе 1 сервера. При этом боковые поверхности второй части крышки 5, в месте крепления (соединения) с корпусом, выполнены удлиненными, в виде проушин 13 с отверстиями 14 (см. фиг. 2).

Осевые штифты 15 соединяют отверстия 14 в проушинах, с отверстиями, выполненными на боковых поверхностях корпуса, позволяя второй части крышки поворачиваться.

На корпусе 1, вдоль внешних краев боковых поверхностей выполнены прорези 16 и 17, в которых расположены защелки 18 с выступающими наружу боковыми поверхностями. Защелка 18 выполнена в виде прямоугольного, плоского, жесткого элемента из пружинистой стали, частично выступает наружу. Она необходима для фиксации крышки на корпусе, а также для упругого контакта с отверстиями 19 и 20 выполненными на боковых поверхностях крышки. Нажатием на указанные элементы на защелке 18 вторая часть крышки освобождается от фиксации. Когда вторая (откидная) часть 11 крышки 5 находится в закрытом положении, она прочно удерживается на корпусе за счет защелок 18.

Третья часть 21 крышки выполнена съемной, для обеспечения доступа во время комплектации к разъемам оперативной памяти, процессорам, PCIe слотам и прочим компонентам, которое происходит путем ее сдвига (смещения) с поверхности корпуса 1. Для этого, в месте ее расположения, по обеим сторонам корпуса 1 сервера выполнены фигурные пазы 22, а в обеих боковых стенках крышки 5, запрессованы втулки (не показаны на фиг.), выполненные с возможностью вхождения в зацепление с фигурными пазами 22. Третья часть 21 крышки фиксируется защелками 23 расположенными на верхней поверхности крышки и выполненными из пружинистой стали, которые освобождаются нажатием.

Для дополнительного обеспечения жесткости корпуса сервера между второй 11 и третьей 21 частью крышки выполнен разделяющий неподвижный П-образный элемент 24, закрепленный с обеих боковых сторон корпуса при помощи крепежных элементов.

В собранном состоянии крышка 5 выполнена плоской.

Работа устройства

Сервер эксплуатируется в следующих условиях:

- температура воздуха в серверном помещении в интервале от +18°С до +24°С;

- относительная влажность окружающего воздуха от 30 до 50% при +24°С.

Сервер выполнен в замкнутом корпусе 1, при этом внутри его пространства отсутствует естественная конвекция. Частично тепло рассеивается через корпус, но этого недостаточно для охлаждения блоков питания, процессоров, оперативной памяти и жестких дисков.

Кроме того, внутри корпуса могут располагаться RAID-контроллеры, сетевые карты, акселераторы вычислений, SAS-экспандеры и прочие компоненты.

Во внутреннем объеме корпуса сервера предусмотрен вентиляторный блок 7, состоящий из, по меньшей мере, четырех вентиляторов 8 охлаждения. Вентиляторы 8 предназначены для охлаждения комплектующих и соблюдения требуемых температурных условий. Наиболее мощными источниками тепла внутри корпуса являются процессор, оперативная память, блоки питания, жесткие диски, видеокарты и RAID-контроллер.

Во время работы сервера тепло, выделяемое интегральными микросхемами и компонентами, рассеивается внутри корпуса посредством охлаждающих радиаторов. Температура внутренней среды контролируется датчиками температуры, установленными на материнской плате. Контроллер частоты вращения вентиляторов в зависимости от температуры определяет скорость вращения вентиляторов.

Вентиляторы 8, расположенные в корпусе 1 сервера, продувают воздух через внутреннее пространство, понижая температуру внутри до целевых значений, но не более +24°С.

В случае выхода из строя одного или более вентиляторов 8, или технического обслуживания, для замены неисправных вентиляторов охлаждения требуется проведение демонтажа и монтажа вышедших из строя вентиляторов 8 или вентиляторного блока 7 целиком.

При использовании настоящей полезной модели данные процессы (процедуры) осуществляются в следующем порядке:

- работающий сервер выкатывается на рельсах на половину длины;

- открывается на петлях вторая часть крышки;

- от материнской платы отсоединяется коннектор питания вентилятора;

- извлекается нерабочий вентилятор;

- устанавливается рабочий вентилятор;

- к материнской плате подключается коннектор питания;

- крышка закрывается;

- сервер на рельсах вкатывается обратно в стойку.

Claims (2)

1. Корпус сервера, содержащий боковые стенки, перфорированные лицевую и заднюю панель, крышку и дно, образующие замкнутое пространство с размещенными в нем электронными компонентами, отличающийся тем, что крышка выполнена П-образного сечения и состоящей из трех частей, при этом первая часть крышки жестко закреплена на корпусе, вторая часть крышки шарнирно соединена с корпусом посредством петлевого соединения, с возможностью открытия, для обеспечения доступа к блоку вентиляторов, при этом боковые поверхности второй части крышки с одной из сторон выполнены в виде проушин с отверстиями и соединены с ответными отверстиями на корпусе посредством осевых штифтов, третья часть крышки выполнена съемной, при этом на боковых поверхностях корпуса выполнены фигурные пазы, а на боковых поверхностях крышки запрессованы втулки, выполненные с возможностью вхождения в зацепление с фигурными пазами.

2. Корпус сервера по п. 1, отличающийся тем, что на внешних краях боковых поверхностей корпуса выполнены прорези, в которых установлены защелки, служащие для фиксации второй части крышки на корпусе.