TWI454886B - 伺服器機櫃系統 - Google Patents

Description

伺服器機櫃系統

本發明是有關於一種機架，且特別是一種伺服器的機架。

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。

惟隨著伺服器的運作速度不斷地提高，其內部之電子元件的發熱功率亦不斷地攀升。為了預防伺服器內部之電子元件過熱，而導致電子元件發生暫時性或永久性的失效，所以提供足夠的散熱效能至伺服器內部的電子元件將變得非常重要。

本發明提供一種伺服器機櫃系統，具有較佳的內部佈局以提高其散熱效能。

本發明的一實施例提出一種伺服器機櫃系統，包括一機櫃。機櫃包括一前端、一後端以及一容置部。前端的底部具有一入風口。後端的端面具有一出風口。容置部設於機櫃內且位在前端與後端之間，以容置多個伺服器單元。一氣流適於從入風口流入機體，依序流經前端、伺服器單元與後端後，從出風口流出機櫃。

在本發明之一實施例中，上述之機櫃還包括一門蓋，可開闔地組裝至前端。當門蓋開啟時，伺服器單元適於沿一水平方向穿過前端而組裝至容置部，或從容置部拆卸。當門蓋閉闔時，門蓋阻擋氣流從前端流出機櫃。

在本發明之一實施例中，上述之容置部、後端與出風口聯合形成至少一第一流道。門蓋與伺服器單元的前面板之間形成一第二流道。第一流道連通第二流道，且伺服器單元位在第一流道上。上述之氣流經第二流道後從伺服器單元的前面板進入伺服器單元內部，並從伺服器單元的后窗流出並進入後端，以對伺服器單元散熱。

在本發明之一實施例中，上述之第一流道平行上述之水平方向，第二流道為垂直水平方向的一豎直方向。

在本發明之一實施例中，上述之伺服器單元的前面板和/或伺服器單元的后窗為網狀結構。

在本發明之一實施例中，上述之伺服器機櫃系統設置於一機房的地板上，上述之入風口對應機房的地板上的一送風口設置。

在本發明之一實施例中，更包括一風扇墻，配置在出風口並覆蓋出風口。上述之氣流藉由風扇墻而抽離機櫃。

在本發明之一實施例中，上述之風扇墻包括多個風扇模組，且這些風扇模組沿一豎直方向排列。

在本發明之一實施例中，上述之每一風扇模組對應多個伺服器單元。

在本發明之一實施例中，上述之各風扇模組包括一風扇架與多個風扇單元。風扇架，可拆卸地組裝至該機櫃的該後端。風扇單元可拆卸地組裝於該風扇架且沿一水平方向排列於風扇架。

在本發明之一實施例中，更包括多個百葉窗結構，其中這些百葉窗結構分別組裝於風扇架靠近機櫃內部的一端。

在本發明之一實施例中，上述之各風扇架具有多個開口，且這些開口分別對位於風扇單元。百葉窗結構分別對應於開口。各百葉窗結構適於開闔以暴露對應之開口或遮蔽對應之開口。

在本發明之一實施例中，更包括一電源傳輸單元，沿一豎直方向設置在後端的頂部與底部之間，且位於第一流道與機櫃形成的間隙內而不遮擋第一流道。

在本發明之一實施例中，更包括一理線結構，沿一豎直方向設置在前端的頂部與底部之間，且位於第二流道與機櫃形成的間隙內而不遮擋第二流道。

基於上述，在本發明的上述實施例中，伺服器機櫃系統藉由其結構佈局，而讓氣流在伺服器單元運作時，先從底部的入風口流入機櫃，並依序流經機櫃前端、伺服器單元與機櫃後端後，從後端之端面處的出風口流出機櫃，藉此對伺服器單元內部的電子元件達到完善地散熱的效果。

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1A與圖1B分別以不同視角繪示本發明一實施例的一種伺服器機櫃系統的示意圖。圖2是圖1或圖1B的伺服器機櫃系統中部分構件的示意圖。圖3是圖1A的伺服器機櫃系統中氣體的流動示意圖。請同時參考圖1A、圖1B、圖2與圖3，在本實施例中，伺服器機櫃系統100包括一機櫃110與多個伺服器單元120，其中伺服器單元120沿一橫軸H1可拆卸地組裝至機櫃110。在此，僅繪示一個伺服器單元120作為代表。機櫃110具有一前端E1、一後端E2與一容置部C1。前端E1的底部具有一入風口T1，後端E2的端面具有一出風口T2。容置部C1設於機櫃110內，且位在前端E1與後端E2之間，用以容置伺服器單元120。

在本實施例中，伺服器機櫃系統100設置於一機房的地板20上，入風口T1對應機房的地板20上的一送風口22設置。

據此，氣流適於從入風口T1流入機櫃110，並依序流經前端E1、伺服器單元120以及後端E2之後，從出風口T2流出機櫃110。

在本實施例中，機櫃110還包括一門蓋118，可開闔地組裝至前端E1。當門蓋118開啟時，伺服器單元120適於沿一水平方向H1穿過前端E1而組裝至容置部C1或從容置部C1拆卸。當門蓋118閉闔時，門蓋118阻擋氣流從前端E1流出機櫃110。再者，容置部C1、後端E2與出風口T2聯合形成至少一第一流道F1。門蓋118與伺服器單元120的前面板121之間形成一第二流道F2。第一流道F1連通第二流道F2，且伺服器單元120位在第一流道F1上。氣流經第二流道F2後從伺服器單元120的前面板121進入伺服器單元120內部，並從伺服器單元120的后窗122流出並進入後端E2，以對伺服器單元120散熱。在此，第一流道F1為一水平方向H1，第二流道F2為一豎直方向V1，第一流道F1實質上垂直第二流道F2。

此外，圖4A與4B分別繪示圖2的伺服器單元於不同視角的示意圖。值得注意的是，伺服器單元120的前面板121和/或伺服器單元120的后窗122為網狀結構，以利氣流的流動。

圖5A與圖5B分別繪示圖2的伺服器中風扇單元於不同狀態的示意圖。請同時參考圖2、圖5A與圖5B，在本實施例中，伺服器機櫃系統100還包括一風扇牆130，配置在出風口T2並覆蓋出風口T2。上述之氣流由風扇牆130而抽離機櫃110。進一步地說，風扇牆130包括多個風扇模組132，且這些風扇模組132沿豎直方向V1排列。再者，每一風扇模組132可對應多個伺服器單元120，以利其對伺服器單元120進行散熱。各風扇模組132包括一風扇架132a與兩個風扇單元132b。風扇架132a可拆卸地組裝至機櫃110的後端E2。風扇單元132b可拆卸地組裝於風扇架132a且沿一水平方向H2排列於風扇架132a。

此外，伺服器機櫃系統100更包括多個百葉窗結構140，而這些百葉窗結構140分別組裝於風扇架132a靠近機櫃110內部的一端。各風扇架132a具有多個開口P1，這些開口P1分別對位於風扇單元132b，而百葉窗結構140分別對應於開口P1，各百葉窗結構140適於開闔以暴露對應之開口P1或遮蔽對應之開口P1，請再參考圖2，在本實施例中，伺服器機櫃系統100還包括一電源傳輸單元160與一理線結構150，其中電源傳輸單元160沿豎直方向V1設置在後端E2的頂部與底部之間，且位於第一流道F1(請對照圖3)與機櫃110形成的間隙內，不遮擋第一流道F1。另外，理線結構150沿豎直方向V1設置在前端E1的頂部與底部之間，且位於第二流道F2(請對照圖3)與該機櫃110形成的間隙內，不遮擋第二流道F2。電源傳輸單元160用以將電源供應器(未繪示)之電源傳送至位在容置部C1的伺服器單元120，而理線結構150則用以容置與伺服器單元120連接的各式纜線170，以藉此與外部裝置(未繪示)電性連接。基於上述，藉由電源傳輸單元160與理線結構150在機櫃110內的配置，使其分別不會在第一流道F1與第二流道F2上而得以讓氣流能不受阻檔地在機櫃110內流動，進而提高對伺服器單元120的散熱效果。

綜上所述，在本發明的上述實施例中，伺服器機櫃系統藉由其機櫃的結構佈局，而讓氣流在伺服器單元運作時，依序從前端底部的入風口流入第二流道，並沿橫軸分流於第一流道而從位在機櫃後端的出風口流出機櫃，藉此完整地對機櫃之容置部內的伺服器單元達到散熱的效果。

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。

20．．．機房的地板

22．．．送風口

100．．．伺服器機櫃系統

110．．．機櫃

118．．．門蓋

120．．．伺服器單元

121．．．前面板

122．．．後窗

130．．．風扇牆

132．．．風扇模組

132a．．．風扇架

132b．．．風扇單元

140．．．百葉窗結構

150．．．理線結構

160．．．電源傳輸單元

170．．．纜線

C1．．．容置部

E1．．．前端

E2．．．後端

T1．．．入風口

T2．．．出風口

F1．．．第一流道

F2．．．第二流道

H1、H2．．．水平方向

P1．．．開口

V1．．．豎直方向

圖1A與圖1B分別以不同視角繪示本發明一實施例的一種伺服器的示意圖。

圖2是圖1或圖1B的伺服器中部分構件的示意圖。

圖3是圖1A的伺服器中氣體的流動示意圖。

圖4A與4B分別繪示圖2的伺服器單元於不同視角的示意圖。

圖5A與圖5B分別繪示圖2的伺服器中風扇單元於不同狀態的示意圖。

110．．．機櫃

118．．．門蓋

120．．．伺服器單元

130．．．風扇牆

160．．．電源傳輸單元

150．．．理線結構

170．．．纜線

C1．．．容置部

E1．．．前端

E2．．．後端

T1．．．入風口

T2．．．出風口

H1．．．水平方向

V1．．．豎直方向

Claims (8)

1. 一種伺服器機櫃系統，適於容置多個伺服器單元，該伺服器機櫃系統包括：一機櫃，該機櫃包括：一前端，其底部具有一入風口；一後端，其端面具有一出風口；以及一容置部，設於該機櫃內，且位於該前端及該後端之間，用於容置該些伺服器單元，一氣流適於從該入風口流入該機櫃，依序流經該前端、該些伺服器單元以及該後端後，從該出風口流出該機櫃；一風扇墻，配置在該出風口並覆蓋該出風口，該氣流藉由該風扇墻而抽離該機櫃，其中，該風扇墻包括多個風扇模組，該些風扇模組沿一豎直方向排列，每一該風扇模組對應多個伺服器單元，各該風扇模組包括：一風扇架，可拆卸地組裝至該機櫃的該後端；以及多個風扇單元，可拆卸地組裝於該風扇架且沿一水平方向排列於該風扇架；以及多個百葉窗結構，其中該些百葉窗結構分別組裝於該些風扇架靠近該機櫃內部的一端，其中，各該風扇架具有多個開口，該些開口分別對位於該些風扇單元，該些百葉窗結構分別對應於該些開口，各該百葉窗結構適於開闔以暴露該些對應之開口或遮蔽該些對應之開口。
2. 如申請專利範圍第1項所述的伺服器機櫃系統，其 中該機櫃還包括：一門蓋，可開闔地組裝至該前端，其中當該門蓋開啟時，該些伺服器單元適於沿一水平方向穿過該前端而組裝至該容置部或從該容置部拆卸，當該門蓋閉闔時，該門蓋阻擋該氣流從該前端流出該機櫃。
3. 如申請專利範圍第2項所述的伺服器機櫃系統，其中該容置部、該後端與該出風口聯合形成至少一第一流道，該門蓋與該些伺服器單元的前面板之間形成一第二流道，該第一流道連通該第二流道，且該些伺服器單元位在該第一流道上，該氣流經該第二流道後從該些伺服器單元的前面板進入該些伺服器單元內部，並從該些伺服器單元的后窗流出並進入該後端，以對該些伺服器單元散熱。
4. 如申請專利範圍第3項所述的伺服器機櫃系統，其中該第一流道平行該水平方向，該第二流道為垂直該水平方向的一豎直方向。
5. 如申請專利範圍第3項所述的伺服器機櫃系統，其中該伺服器單元的前面板和/或該伺服器單元的后窗為網狀結構。
6. 如申請專利範圍第1項所述的伺服器機櫃系統，其中該伺服器機櫃系統設置於一機房的地板上，該入風口對應該機房的地板上的一送風口設置。
7. 如申請專利範圍第3項所述的伺服器機櫃系統，還包括：一電源傳輸單元，沿一豎直方向設置在該後端的頂部 與底部之間，且位於該第一流道與該機櫃形成的間隙內，不遮擋該第一流道。
8. 如申請專利範圍第3項所述的伺服器機櫃系統，還包括：一理線結構，沿一豎直方向設置在該前端的頂部與底部之間，且位於該第二流道與該機櫃形成的間隙內，不遮擋該第二流道。