TW201315346A - 伺服器機櫃 - Google Patents

Abstract

一種伺服器機櫃，包括機櫃本體、擋板、軌道、伺服器單元及風扇模組。機櫃本體具有封閉式側壁及前端與後端。擋板設於機櫃本體後端與側壁內側，其間距小於側壁的間距。軌道組裝在機櫃本體內且相互疊置形成層架式空間。軌道前端固定於機櫃本體前端。軌道後端固定於機櫃本體後端且鄰設於擋板前端。伺服器單元可滑動地從機櫃本體前端安裝於軌道並在層架式空間內。伺服器單元的長度大於軌道的長度。伺服器單元的後端延伸至擋板之間，且擋板分別貼合伺服器單元的後端。風扇模組設於機櫃本體後端，以使散熱氣流從機櫃本體前端進入，流經伺服器單元、擋板之間及風扇模組而流出機櫃本體後端。

Description

伺服器機櫃

本發明是有關於一種機櫃，且特別是有關於一種伺服器的機櫃。

伺服器係為網路系統中服務各電腦之核心電腦，可提供網路使用者需要之磁碟與列印服務等功能，同時也可供各用戶端彼此分享網路環境內之各項資源。伺服器之基本架構和一般之個人電腦大致相同，是由中央處理器(CPU)、記憶體(Memory)及輸入/輸出(I/O)設備等部件所組成，並由匯流排(Bus)在內部將其連接起來，透過北橋晶片連接中央處理器和記憶體，而透過南橋晶片連接輸入/輸出設備等。伺服器按機箱結構來說大約經歷了三個演變過程：從早期之塔式機箱到強調集中性能之機架式、再到高密度計算方式之刀片伺服器。

在此以機架伺服器為例，機架伺服器是一種外觀按照統一標準設計的伺服器，配合機櫃統一使用。可以說機架式是一種優化結構的塔式伺服器，它的設計宗旨主要是為了盡可能減少伺服器空間的佔用。很多專業網路設備都是採用機架式的結構，其多為扁平式，就如同抽屜一般，例如交換機、路由器、硬體防火牆這些。機架伺服器的寬度為19英寸，高度以U為單位(1U=1.75英寸=44.45毫米)，通常有1U，2U，3U，4U，5U，7U幾種標準的伺服器。

然而，機架伺服器因為空間比塔式伺服器大大縮小，機箱內往往已經佈滿電子元件及散熱裝置，所以這類伺服器在散熱問題上受到一定的限制。舉例來說，現有技術中的機架伺服器，其出風口多位在機箱的後端，且機箱與出風口之間的距離過長。是故，當風扇所產生的散熱氣流在機架內流動時，往往因此而受到軌道的阻礙，亦即散熱氣流在機箱內的流道截面會因左右兩側的軌道而減少。再者，軌道、機櫃與機箱之間的結構並非緊密，常常因上述機箱與機架的出風口距離過長，而造成散熱氣流容易洩漏的情形發生。如此，並不利於散熱的進行。

本發明提供一種伺服器機櫃，其具有較大的可利用空間與較佳的散熱效率。

本發明的一實施例提出一種伺服器機櫃，包括一機櫃本體、二擋板、多對軌道、多個伺服器單元以及風扇模組。機櫃本體具有封閉式的二側壁，及相對應的一前端與一後端。二擋板設於機櫃本體內且位在機櫃本體的後端。二擋板分別位在二側壁的內側。二擋板之間的間距小於二側壁之間的間距。軌道陣列地組裝在機櫃本體內，且這些軌道相互疊置而形成多個層架式空間。軌道的前端固定於機櫃本體的前端。軌道的後端固定於機櫃本體的後端且鄰設於擋板的前端。伺服器單元分別可滑動地從機櫃本體的前端安裝於軌道而設於層架式空間內。伺服器單元的長度大於軌道的長度。伺服器單元的後端延伸至二擋板之間，且二擋板分別貼合伺服器單元的後端。風扇模組設於機櫃本體的後端，使散熱氣流從機櫃本體的前端進入，依次流經伺服器單元、二擋板之間及風扇模組，最後流出機櫃本體的後端。

在本發明之一實施例中，更包括一對前支撐柱與一對後支撐柱。前支撐柱設於機櫃本體內且於機櫃本體的前端。前支撐柱用於固定多對軌道的前端。後支撐柱設於機櫃本體內且於機櫃本體的後端，且鄰設於二擋板的前端，用於固定多對軌道的側面。

在本發明之一實施例中，上述之二擋板貫穿二側壁的內側。

在本發明之一實施例中，上述之風扇模組寬度、二擋板的間距以及每對軌道的間距，三者为等距。

在本發明之一實施例中，上述之各軌道具有相互垂直的一底部與一側部。各伺服器單元可滑動地抵接於各對軌道的底部與側部之間。

在本發明之一實施例中，上述之各對軌道的底部、側部及位在此對軌道上方的另一對軌道的底部形成上述之層架式空間。

在本發明之一實施例中，上述之各軌道還具有位在側部上的一緩衝部。各對側部上的這些緩衝部彼此相對地延伸。伺服器單元的一對側板滑動地抵靠在這些緩衝部之間。

在本發明之一實施例中，上述之各軌道的前、後端各具有一第一鎖附部，而機櫃本體還具有多個第一鎖附件，以將各軌道的前、後端鎖附在相鄰的前支撐柱與後支撐柱上。

在本發明之一實施例中，上述之各伺服器單元具有一第二鎖附部，而伺服器還具有一第二鎖附件。當各伺服器單元移入對應的層架式空間後，第二鎖附件鎖附於第二鎖附部與位在各軌道之一端的第一鎖附部，以將伺服器單元固定在軌道上。

基於上述，在本發明的上述實施例中，藉由機櫃本體的封閉式兩側壁，並讓兩擋板貼合在兩側壁的內側，再以軌道的後端設置在側壁的內側與擋板的前端，而讓伺服器機櫃藉由側壁、擋板與軌道的相互緊貼搭配，形成封閉的流道結構以供散熱氣流通過。此舉讓散熱氣流得以順暢地流過伺服器而不受軌道在結構上的阻礙，並消除氣流可能的洩漏因素，故而能使伺服器機櫃具有較佳的散熱效果。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1是依照本發明一實施例的一種伺服器機櫃的示意圖。圖2與圖3分別是圖1的伺服器機櫃中部分構件的示意圖。在此為使構件之間的相對關係能以較佳的方式描述，故而在圖2與圖3中省略不同部分構件。請同時參考圖1至圖3，在本實施例中，伺服器機櫃100包括一機櫃本體110、多個伺服器單元150、組裝至機櫃本體110的一對擋板120、多對軌道130與一風扇模組140，其中機櫃本體110具有相對應的前端與後端，及一密閉空間R1與封閉式的一對側壁112。

圖4是圖3的伺服器中部分構件的示意圖。請參考圖2至圖4，軌道130陣列地組裝在機櫃本體110內，且相互疊置的軌道130形成多個層架式空間C1。擋板120設於機櫃本體110內且位於機櫃本體110的後端。軌道130的前端固定於機櫃本體110的前端，軌道130的後端固定於機櫃本體110的後端且鄰設於擋板120的前端。伺服器單元150可滑動地從機櫃本體110的前端組裝至軌道130以被容納於層架式空間C1內。伺服器單元150的後端延伸至二擋板120之間，且此二擋板120分別貼合於伺服器單元150的後端，如圖2中A部分所繪示。

在此，如圖2與圖3所繪示，擋板120、側壁112與軌道130分別位在密閉空間R1相同的對應兩側，即以圖2之A1視角而言的左、右兩側，在此為能清楚辨識構件的相互關係，而在圖2與圖3僅繪示其中一側壁112。再者，本實施例的前端是指使用者以A1視角觀之靠近使用者處，而後端是指使用者以A1視角觀之遠離使用者處。

值得注意的是，在本實施例中，擋板120之間的間距小於側壁112之間的間距，且在軌道130的延伸方向上(如圖式中所繪示之橫軸H1)，伺服器單元150的長度大於軌道130的長度。據此，伺服器單元150長於軌道130的部分(如圖2所繪示之A部分)會朝向擋板120延伸，並進而貼合在擋板120上。

再者，基於上述結構，風扇模組140所產生的氣流(在此，風扇模組140為一抽風模組，其所產生之氣流如圖3中的實體箭號所繪示)便會依序流經伺服器單元130與擋板120之間的密閉空間R1而流出伺服器機櫃100。基於上述，伺服器機櫃100得以藉由機櫃本體110的封閉式側壁112、擋板120與軌道130的對應貼合配置，而在機櫃本體110內形成密閉空間R1。換句話說，上述之結構配置(即所形成之密閉空間R1，以及伺服器單元150的後端較習知者更為接近機櫃本體110的後端處的風扇模組140)能有效地消除在機櫃本體110內阻礙氣流流動或使氣流洩漏的因素，而使氣流能順利地流過位在機櫃本體110內的伺服器單元150，因而對伺服器單元150具有較佳的散熱效率。

詳細而言，在本實施例中，機櫃本體110包括一基座114與立設其上的一對前支撐柱1161、一對後支撐柱1162。風扇模組140、側壁112與擋板120分別立設在基座114上，其中擋板120分別疊置在側壁112內而位在側壁112之間且位在機櫃本體110的後端。再者，此二擋板120分別貫穿二側壁112的內側。風扇模組140鄰接在擋板120之間，軌道130成對地組裝在相鄰且位在密閉空間R1之左、右側的前支撐柱1161與後支撐柱1162上。進一步地說，前支撐柱1161設於機櫃本體110內且位於其前端，且此對前支撐柱1161用於固定軌道130的前端。後支撐柱1162設於機櫃本體110內且位於後端，並鄰設於擋板120的前端，且此對後支撐柱1162用於固定軌道130的側面。

基於上述的配置結構，軌道130之間的間距小於側壁112之間的間距，亦即擋板120之間的間距等於軌道130之間的間距，故而配置在軌道130上的伺服器單元150，其突出於軌道130的A部分便得以接觸至擋板120。換句話說，在本實施例中，風扇模組140的流道寬度W1、擋板120之間的間距W2與軌道130之間的間距W3處於彼此等距的狀態，因而氣流在經伺服器單元150與擋板120之間的空間而從風扇模組140流出的路徑上，並不會有氣流溢漏的情形發生，亦即用以對伺服器單元150散熱的氣流得以完全地通過上述區域，而使伺服器機櫃100於此處的散熱效率得以最佳化。

另外，機櫃本體110還包括一前框115與一門蓋113，前框115立設在基座114上並位在上述前支撐柱1161(即遠離風扇模組140的一側)，且前框115具有一開口115a以對應在軌道130上的伺服器單元150。門蓋113可開闔地組裝至前框115以開啟或封閉開口115a。當門蓋113相對於前框115開啟時，伺服器單元150得以經由開口115a而移入或移出軌道130，以利使用者對伺服器單元150進行檢測或維修。當門蓋113相對於前框115閉闔時，便得以藉由封閉開口115a而形成機櫃本體110的密閉空間R1。

此外，前框115還具有位在底部的一入風口T1，其例如是以一網狀結構所形成。相對地，基座114與擋板120形成位在機櫃本體110後側(在此，後側是指相對於門蓋113所處之前側位置而言)的一出風口T2，而風扇模組140便位在此出風口T2處。據此，當風扇模組140作動時，便會將機櫃本體110之密閉空間R1中的空氣從出風口T2抽離，進而使外界的空氣從入風口T1送入密閉空間R1中而形成如圖3所繪示之氣流，藉以達到對軌道130上的伺服器單元150散熱的效果。

進一步地說，氣流會沿一縱軸V1經入風口T1流入伺服器單元150與門蓋113之間的密閉空間R1，再沿著軌道130的延伸方向依序流經伺服器單元150、擋板120之間的密閉空間R1，而從出風口T2處流出伺服器機櫃100。如此，搭配上述軌道130與擋板120的相對配置，氣流會完全通過這些構件所形成的流道，而避免在流動過程中產生溢漏的情形。如此，伺服器機櫃100便能對其內的伺服器單元150產生較佳的散熱效果。

請再參考圖3與圖4，詳細而言，伺服器單元150還具有位在其前、後側的網狀開口152(在此僅繪示前側部份)，且網狀開口的範圍小於或等於上述軌道間距W3、風扇模組的寬度W1或擋板間距W2。換句話說，當氣流如圖3所繪示在密閉空間R1中流動時，網狀開口152適於讓氣流流經伺服器單元150的內部，以達到對其內電子元件(未繪示)的散熱效果。

另外，各軌道130具有一底部132與一側部134，亦即本實施例的軌道130可以一板件折彎所製作而成。當軌道130組裝在前支撐柱1161與後支撐柱1162上後，各對軌道130的底部132彼此相對地延伸，而各對軌道130的側部134彼此平行且朝縱軸V1延伸。更進一步地說，在各軌道130中，底部132垂直於側部134，亦即在以橫軸H1為法線的一平面P1上，軌道130在此平面P1上的正投影輪廓呈現彼此鏡向配置的一對「L」形。

據此，當這些軌道130層疊地組裝在前支撐柱1161與後支撐柱1162上後，各對軌道130的底部132、側部134與位在此對軌道130上的另一對軌道130的底部132，便共同形成用以容置伺服器單元150的層架式空間C1。再者，當各伺服器單元150移入對應的層架式空間C1後(如圖3所繪示)，各伺服器單元150的前側對齊於軌道130的前端，而各伺服器單元150的後側突出於軌道130的後端。如此一來，伺服器單元150滑動地抵靠在軌道120的底部122與側部124上，並因擋板120而限縮伺服器單元150的後側空間，因此除上述用以增進氣流的散熱效果外，尚能有效地降低軌道130在密閉空間R1中所佔的體積。

此外，為使滑設在軌道130上的伺服器單元150具有較為平穩的滑動過程，軌道130還具有多個緩衝部136，其分別位在軌道130的側部134上。這些緩衝部136例如是將側部134衝壓後形成的凸包結構，利用各對側部134上的緩衝部136彼此相對的幾何關係，而使伺服器單元150能被夾持在這些緩衝部136之間，藉以提高伺服器單元150在軌道130上的穩定性。

圖5是圖3的支撐柱與軌道的組裝示意圖。請同時參考圖3與圖5，在本實施例中，各軌道130於第一端E1處與第二端E2處分別具有一第一鎖附部131，其例如是將軌道130的側部134朝向前支撐柱1161與後支撐柱1162彎折而成，而機櫃本體110還包括多個第一鎖附件111A、111B。舉例來說，對應於第一端E1的第一鎖附件111A包括一對位柱111a與一螺絲111b，其中對位柱111a鎖附於第一端E1處的一第一鎖附孔131a後固定於前支撐柱1161的一對位孔116a中。接著，再以螺絲111b鎖附第一端E1處的一第二鎖附孔131b而達到將軌道130的第一端E1固定在前支撐柱1161上的效果。

另一方面，對應於第二端E2的第一鎖附件111B包括一螺絲111c與一螺帽111d，其中先將螺帽111d嵌合於後支撐柱1162上，再以螺絲111c穿過第二端E2處的一第三鎖附孔131c而鎖入螺帽111d中，以達到將軌道130的第二端E2固定在後支撐柱1162上的效果。

此外，圖6是圖3中伺服器單元的組裝示意圖。請同時參考圖3、圖5與圖6，在本實施例中，各伺服器單元150還具有一第二鎖附部154，而機櫃本體110還具有一第二鎖附件160。舉例來說，第二鎖附件160包括一凸耳構件162與一螺絲164，其中凸耳構件162具有一第四鎖附孔162a並對應於軌道130之第一鎖附部131上的一第五鎖附孔131d。據此，先將凸耳構件162嵌合於伺服器單元150上的第二鎖附部154，待將伺服器單元150沿橫軸H1移入層架式空間C1後，再以螺絲164鎖入第四鎖附孔162a與第五鎖附孔131d，便能將伺服器單元150固定在軌道130上，而使伺服器單元150的前側對齊於軌道130的第一端E1。

綜上所述，在本發明的上述實施例中，藉由機櫃本體的兩側壁，並讓兩擋板貼合在兩側壁的內側，再以軌道的後端設置在側壁的內側與擋板的前端，而讓伺服器機櫃藉由側壁、擋板與軌道的相互緊貼及搭配，而使伺服器機櫃內形成封閉的流道以供散熱氣流通過。如此，不但能讓此封閉的流道的截面得以達到最大，亦因而使軌道不再阻礙散熱氣流的流動(即散熱氣流可以順暢地穿過伺服器)並消除讓氣流洩漏的因素，而使伺服器機櫃具有較佳的散熱效果。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100．．．伺服器機櫃

110．．．機櫃本體

111A、111B．．．第一鎖附件

111a．．．對位柱

111b、111c、164．．．螺絲

111d．．．螺帽

112．．．側壁

113．．．門蓋

114．．．基座

115．．．前框

115a．．．開口

1161．．．前支撐柱

1162．．．後支撐柱

116a．．．對位孔

120．．．擋板

130．．．軌道

131．．．第一鎖附部

131a．．．第一鎖附孔

131b．．．第二鎖附孔

131c．．．第三鎖附孔

131d．．．第五鎖附孔

132．．．底部

134．．．側部

136．．．緩衝部

140．．．風扇模組

150．．．伺服器單元

152．．．網狀開口

154．．．第二鎖附部

160．．．第二鎖附件

162．．．凸耳構件

162a．．．第四鎖附孔

C1．．．層架式空間

E1．．．第一端

E2．．．第二端

H1．．．橫軸

P1．．．平面

R1．．．密閉空間

T1．．．入風口

T2．．．出風口

V1．．．縱軸

W1．．．流道寬度

W2、W3．．．間距

圖1是依照本發明一實施例的一種伺服器機櫃的示意圖。

圖2與圖3分別是圖1的伺服器機櫃中部分構件的示意圖。

圖4是圖3的伺服器中部分構件的示意圖。

圖5是圖3的支撐柱與軌道的組裝示意圖。

圖6是圖3中伺服器單元的組裝示意圖。

110．．．機櫃本體

112．．．側壁

113．．．門蓋

114．．．基座

115．．．前框

1161．．．前支撐柱

1162．．．後支撐柱

120．．．擋板

130．．．軌道

150．．．伺服器單元

A1．．．視角

H1．．．橫軸

R1．．．密閉空間

V1．．．縱軸

W2．．．間距

Claims (9)

1. 一種伺服器機櫃，包括：一機櫃本體，具有封閉式的二側壁，以及相對應的一前端及一後端；二擋板，設於該機櫃本體內且位於該機櫃本體的後端，該二擋板分別位於該二側壁的內側，該二擋板之間的間距小於該二側壁之間的間距；多對軌道，陣列地組裝在該機櫃本體內，且該些軌道相互疊置而形成多個層架式空間，該些軌道的前端固定於該機櫃本體的前端，該些導軌的後端固定於該機櫃本體的後端且鄰設於該擋板的前端；多個伺服器單元，分別可滑動地從該機櫃本體的前端安裝於該些軌道而設於該些層架式空間內，且該些伺服器單元的長度大於該些軌道的長度，該些伺服器單元的後端延伸至該二擋板之間，且該二擋板分別貼合該些伺服器單元的後端；以及一風扇模組，設於該機櫃本體的後端，使散熱氣流從該機櫃本體的前端進入，依次流經該些伺服器單元、該二擋板之間及該風扇模組，最後流出該機櫃本體的後端。
2. 如申請專利範圍第1項所述的伺服器機櫃，其中該伺服器機櫃更包括：一對前支撐柱，設於該機櫃本體內且於該機櫃本體的前端，該對前支撐柱用於固定該多對軌道的前端；一對後支撐柱，設於該機櫃本體內且於該機櫃本體的後端，且鄰設於該二擋板的前端，用於固定該多對軌道的側面。
3. 如申請專利範圍第1項所述的伺服器機櫃，其中該二擋板貫穿該二側壁的內側。
4. 如申請專利範圍第1項所述的伺服器機櫃，其中該風扇模組寬度、該二擋板的間距以及該每對軌道的間距，三者为等距。
5. 如申請專利範圍第1項所述的伺服器，其中各該軌道具有相互垂直的一底部與一側部，各伺服器單元可滑動地抵接於各對軌道的該底部與該側部之間。
6. 如申請專利範圍第5項所述的伺服器，其中各對軌道的該些底部、該些側部及位在該對軌道上方的另一對軌道的該些底部形成該層架式空間。
7. 如申請專利範圍第5項所述的伺服器，其中各該軌道還具有位在該側部上的一緩衝部，各對側部上的該些緩衝部彼此相對地延伸，而該伺服器單元的一對側板滑動地抵靠在該些緩衝部之間。
8. 如申請專利範圍第2項所述的伺服器，其中各該軌道的前、後端各具有一第一鎖附部，而該機櫃本體還具有多個第一鎖附件，以將各該軌道的前、後端鎖附至相鄰的該前支撐柱與該後支撐柱上。
9. 如申請專利範圍第8項所述的伺服器，其中各該伺服器單元具有一第二鎖附部，而該伺服器還具有一第二鎖附件，當各該伺服器單元移入對應的該層架式空間後，該第二鎖附件鎖附於該第二鎖附部與位在各該軌道之一端的該第一鎖附部，以將該伺服器單元固定在該軌道上。