TWI606327B - 冷卻風扇設備 - Google Patents

Description

冷卻風扇設備

本揭露大致上係有關於降低運算系統內之構件所產生之振動。

傳統上，冷卻風扇係用以冷卻伺服器內之運算構件。舉例而言，複數個冷卻風扇可裝設在伺服器底架中，並設置以經由底架排或吸空氣的方式來冷卻其中的運算構件。然而，因冷卻風扇之葉片的高頻率轉動，冷卻風扇一般會產生大量振動。振動會干擾各個運算構件，例如硬碟驅動機的運作，且會降低構件之操作可效度與使用壽命。

在一些實施中，可利用多級振動阻尼機構，將冷卻風扇架設在伺服器底架中，以降低風扇之振動傳遞到伺服器底架。舉例而言，複數個冷卻風扇可裝設於複數個風扇箱內。這複數個風扇箱可利用數個振動阻尼底座而安裝於冷卻風扇盤。冷卻風扇盤可利用數個振動阻尼底座而安裝於底架。舉例而言，用以安裝風扇箱及/或盤之安裝機構可包含 彈性(例如橡膠)振動阻尼器。因此，可降低冷卻風扇所產生之振動，且可改善振動敏感之伺服器構件的運作。

特定的實施至少提供下列之優點：在無損冷卻風扇之機能的情況下，降低冷卻風扇操作所造成之振動；以及可降低風扇振動對振動敏感之運算構件的影響。

以所附圖式和下列描述，提出一或更多實施的細節。依據描述與圖式、以及依據申請專利範圍，其它特徵、態樣與可能之優點係明顯的。

100‧‧‧設備

102‧‧‧冷卻風扇

104‧‧‧伺服器刀鋒

106‧‧‧風扇箱

108‧‧‧風扇盤

110‧‧‧彈性底座

112‧‧‧安裝部

114‧‧‧基座

116‧‧‧第一邊

118‧‧‧第二邊

120‧‧‧第三邊

122‧‧‧第四邊

124‧‧‧第一牆

126‧‧‧第二牆

128‧‧‧第一支座

130‧‧‧外形凹陷處

132‧‧‧安裝柱

134‧‧‧固定柱

136‧‧‧彈性阻尼器

138‧‧‧支架

140‧‧‧支架

〔圖1A〕係繪示一種包含複數個安裝於風扇盤之風扇箱之設備的等角立體圖。

〔圖1B〕係圖1A之設備的前視圖。

在各個圖式中之相同參考符號表示相同元件。

圖1A係繪示一例示設備100，其包含一多級振動阻尼機構，以降低伺服器刀鋒(server blade)104中之冷卻風扇102所造成的噪音與振動。舉例而言，多級振動阻尼機構可包含多個振動阻尼器位於冷卻風扇102與風扇盤108之間的第一級。此多級振動阻尼機構可包含多個振動阻尼器位於風扇盤108與伺服器刀鋒104之底架之間的第二級。

在一些實施中，冷卻風扇102可裝設於風扇箱106內，此風扇箱106安裝於風扇盤108。舉例而言，風扇箱106與風扇盤108之間的裝備可包含彈性阻尼元件，例如橡膠、塑膠或彈簧，來將風扇箱106耦接至風扇盤108。在一些實施中，風扇箱106可包含彈性底座110，用以將風扇箱106安裝至風扇盤108，來提供第一級的振動縮減。舉例而言，彈性底座110可為在這個技術領域中已知的任何型式的彈性振動隔離件[例如，矽氧樹脂(silicone)、橡膠高分子聚合物、以及其它彈性(elastomeric)材料]，其與連接元件(attachment means)，例如釘子與螺絲釘一起使用，以將風扇箱106軟性地安裝在風扇盤108。彈性底座110可例如位於風扇箱106之安裝部112上。在一些實施中，每個風扇箱106可包含複數個彈性底座110。每個彈性底座110可改裝，以對應特定安裝部112。舉例而言，風扇箱106可包含四個彈性底座110與四個安裝部112。每個彈性底座110可對應於單一安裝部112。在一些實施中，風扇箱106可利用彈性固定件(例如，橡膠螺絲釘、橡膠鉚釘等等)安裝於風扇盤108。

在一些實施中，每個風扇箱106可用以裝設至少一冷卻風扇102。在一些實施中，可程式化每個冷卻風扇102，使其順時針或逆時針旋轉。舉例而言，可將這些冷卻風扇102排成一列，如此這些冷卻風扇102順時針與逆時針交替(例如，第一個風扇可順時針旋轉，下一個緊鄰之風扇可逆時針旋轉等等)。

風扇盤108可包含基座114、第一邊116、第二邊118、第三邊120與第四邊122。在一些實施中，第一邊116可相對於第二邊118。在其它實施中，第三邊120可相對於第四邊122。舉例而言，基座114可為平坦、平面且形狀為實質矩形。在一些實施中，第一牆124可從第一邊116上之基座114向上延伸，且第二牆126可從第二邊118上之基座114向上延伸。舉例而言，第一牆124可垂直於基座114，且第二牆126可垂直於基座114。第一牆124與第二牆126在高度與形狀上實質類似，如此風扇箱106可排成一列而穩固地設置於其間。

在一些實施中，第一支座(abutment)128可從第三邊120上之基座114向上延伸。舉例而言，第一支座128可垂直於基座114。在一些實施中，可塑造第一支座128之形狀，藉此其可在使風扇箱106牢固的情況下，亦使得冷卻風扇102所產生之氣流可通過第一支座128之上方。舉例而言，第一支座128可包含外形凹陷處(contoured dip)130。在一些實施中，外形凹陷處130在高度上可低於第一支座128之其它部分，以使冷卻風扇102所產生之氣流可通過第一支座128之上方。舉例而言，外形凹陷處130可為圓形。

在一些實施中，第二支座(未繪示)可從第四邊122上之基座114向上延伸。第二支座在高度與形狀上可實質類似於第一支座128，以使冷卻風扇102所產生之氣流可通過其上方。

在一些實施中，風扇盤108可適用以讓風扇箱106安裝於基座114。舉例而言，基座114可包含安裝柱132，藉此風扇箱106可安裝於基座114。安裝柱132可按尺寸與形狀製作，以插入風扇箱106之彈性底座110。舉例而言，風扇箱106可透過橡膠之彈性底座110，而設置於安裝柱132上。在一些實施中，可利用複數個安裝柱132來將複數個風扇箱106安裝於風扇盤108上並排成一列。舉例而言，每個安裝柱132在尺寸與形狀上可實質相似。每個安裝柱132亦可以相同之距離相間隔，藉此並排成一列地設置在基座114上。

在一些實施中，固定柱134可用以將風扇盤108安裝於伺服器刀鋒104，來提供第二級振動縮減。舉例而言，固定柱134在形狀上為長圓柱形，且固定地安裝於伺服器刀鋒104。風扇盤108可包含彈性阻尼器136，用以降低由風扇盤108傳遞至伺服器刀鋒104的振動量。彈性阻尼器136可由矽氧樹脂、橡膠高分子聚合物、以及其它在此技術領域中已知的彈性材料所組成。舉例而言，彈性阻尼器136可為插入風扇盤108中之安裝點(例如洞)中之橡膠索環(grommet)。在一些實施中，風扇盤108可在彈性阻尼器136處裝設於固定柱134。舉例而言，風扇盤108可包含第一牆124與支架(lip)138。風扇盤108可包含第二牆126與支架140。風扇盤108可在支架138與140處透過彈性阻尼器136而設置在固定柱134。固定柱134可由在此技術領域中已知 的任何材料所組成，包含但不限於金屬、合金、塑膠、木材、橡膠等等。

在一些實施中，固定柱134可夠長來支撐風扇盤108，並使得風扇盤108可浮在伺服器刀鋒104之底面上方一段距離。舉例而言，可改裝風扇盤108，如此使基座114不會接觸到伺服器刀鋒104，藉此可減少冷卻風扇102所造成之振動。

圖1B係繪示設備100之前視圖。在一些實施中，風扇盤108之彈性阻尼器136的支撐位置位於設置在風扇盤108上之風扇箱106的重心上方。舉例而言，虛線A-A圖示出彈性阻尼器136對固定柱134之安裝位置在設置於風扇盤108上之每個風扇箱106之重心上方的高度。舉例而言，在風扇箱106之重心上方的彈性阻尼器136處，將風扇箱106固定於風扇盤108可使冷卻風扇102在運轉時有較大之穩定度。由於風扇盤108可在支架138與140處透過彈性阻尼器136而設置在固定柱134，因此支架138與140位於冷卻風扇102之重心上方。

在一些實施中，風扇箱106可包含數個側阻尼器(例如，矽氧樹脂、橡膠高分子聚合物以及彈性材料)。舉例而言，側阻尼器可位於這些風扇箱106之相對側上，藉此當風扇箱106並排成一列而固定在風扇盤108上時，可減小從一風扇箱106傳遞至另一相鄰風扇箱106的振動。例如，當風扇箱106設置在風扇盤108上時，側阻尼器可位於每個 風扇箱106之間。在一些實施中，風扇箱106可結合在一起且並排成一列。

為清楚與簡明之故，僅描述一個風扇盤。然而，上述之揭露可支持固定多個風扇箱之多個風扇盤。舉例而言，根據在此之揭露，多個風扇盤可耦接於底架，以固定多個風扇箱。

此外，提出許多特定細節，以提供對在此所描述之實施例的徹底了解。然而，熟習此技藝者將了解，在沒有這些特定細節的情況下，可實施在此所描述之實施例。在其它例子中，方法、程序與構件未被詳細描述，但並不難理解將描述之相關的有關特徵。而且，並不將此描述視為限制在此所描述之實施例的範圍。圖式並無需依照比例繪示，且將特定部位的比例增大，以利圖示出本揭露之細節與特徵。

現將呈現應用在整分揭露中的數個定義。

用詞「耦接(coupled)」定義為連接，不管是直接或間接經由其間之構件，且無需限制為實體連接。連接可為物體永久連接或可鬆開的連接。用詞「實質地(substantially)」定義為基本上(essentially)符合實質修改之特定尺寸、形狀或其它文字，如此元件無需確實無誤。舉例而言，實質圓柱形意指物體類似圓柱，但可自真正的圓柱有一或多個偏差。使用用詞「包含(comprising)」時，意指「包含(including)，但無需限制於」，其特別表示在所描述之組合、群組、組與類似組合中，開放性包含或元件數。

雖然已使用各種例子與其它資訊來解釋後附申請專利範圍之範圍內的態樣，但並無需將申請專利範圍限制在這類例子中的特定特徵與安排，熟習此技藝者可利用這些例子來推知更多實施。舉例而言，可將多列中的這些風扇箱固定在彼此之上，亦可根據上述揭露而固定於風扇盤。此外，雖然已利用結構特徵及/或方法步驟之特有文字來描述一些標的，可了解的是後附之申請專利範圍中所定義之標的無需限制於這些描述的特徵或動作。舉例而言，可將這類功能分配或執行於那些不同於在此所確認的構件中。更確切的說，所描述之特徵與步驟僅揭露來作為後附申請專利範圍之範圍內之系統構件與方法的例子。

100‧‧‧設備

102‧‧‧冷卻風扇

104‧‧‧伺服器刀鋒

106‧‧‧風扇箱

108‧‧‧風扇盤

110‧‧‧彈性底座

112‧‧‧安裝部

114‧‧‧基座

116‧‧‧第一邊

118‧‧‧第二邊

120‧‧‧第三邊

122‧‧‧第四邊

124‧‧‧第一牆

126‧‧‧第二牆

128‧‧‧第一支座

130‧‧‧外形凹陷處

132‧‧‧安裝柱

134‧‧‧固定柱

136‧‧‧彈性阻尼器

138‧‧‧支架

140‧‧‧支架

Claims (9)

1. 一種冷卻風扇設備，包含：至少一第一風扇箱，各裝設有一運算系統之一第一冷卻風扇，該至少一第一風扇箱包含複數個彈性底座；一風扇盤，包含複數個安裝柱與複數個彈性阻尼器，其中每一該些安裝柱與該至少一第一風扇箱中之該些彈性底座中之對應一者耦接；以及該運算系統之一底架，具有複數個固定柱，其中每一該些固定柱與該風扇盤之該些彈性阻尼器之對應一者耦接，該風扇盤在該第一冷卻風扇之一重心上方之一位置處耦接該底架。
2. 如申請專利範圍第1項之冷卻風扇設備，其中該風扇盤具有一基座，其中該底架具有一底面，其中該風扇盤之該基座與該底架之該底面分開一距離，如此該風扇盤之該基座浮在該底架之該底面上。
3. 如申請專利範圍第1項之冷卻風扇設備，其中該些彈性底座由橡膠所製成。
4. 如申請專利範圍第1項之冷卻風扇設備，其中該些彈性阻尼器由橡膠所製成。
5. 如申請專利範圍第1項之冷卻風扇設備，其中該風扇盤包含一支架位於該第一冷卻風扇之一重心上方。
6. 如申請專利範圍第1項之冷卻風扇設備，其中該至少一第一風扇箱利用該些彈性底座而安裝於該風扇盤。
7. 如申請專利範圍第1項之冷卻風扇設備，其中該至少一第一風扇箱利用該至少一第一風扇箱之該些彈性底座及該風扇盤之該些彈性阻尼器而安裝於該底架。
8. 如申請專利範圍第1項之冷卻風扇設備，其中該至少一第一風扇箱之數量超過1，該風扇盤與該些第一風扇箱耦接。
9. 如申請專利範圍第8項之冷卻風扇設備，其中每一該些第一風扇箱包含一側阻尼器，以降低該些第一風扇箱之間之振動的傳遞。