СИСТЕМА СЕРВЕРНОЙ СТОЙКИ

P11892447RU
СИСТЕМА СЕРВЕРНОЙ СТОЙКИ
Область техники
Настоящая полезная модель относится к серверу, более конкретно, к системе серверной стойки, обеспечивающей централизованную подачу питания.
Предпосылки создания полезной модели
Из документа US2013058028 (A1), опубликованного 07.03.2013 г., озаглавленного «SERVER RACK AND POWER TRANSMISSION ASSEMBLY THEREOF», известна серверная стойка, предназначенная для установки множества серверов, где каждый из серверов имеет печатную плату источника питания. Серверная стойка содержит: кожух, имеющий первую панель и вторую панель, расположенные напротив друг друга, причем первая панель имеет проем для установки серверов в кожухе в требуемом положении; модуль источника питания расположен на второй панели кожуха; и узел передачи питания состоит из основной шины, расположенной на второй панели в требуемом положении и электрически подключенной к модулю источника питания; и множество электрических разъемов, расположенных на основной шине и соединенных соответственно с печатными платами источника питания серверов. Модуль источника питания централизованно подает питание на серверы через узел передачи питания.
Сервер представляет собой основной компонент каждого компьютера в сетевой системе, так как он может обеспечивать широкий ряд функций, например, его можно использовать как жесткий диск, и обеспечивать услугу печати. Помимо этого, он позволяет всем клиентам предоставлять общий доступ к их ресурсам в сети. Базовая конструкция сервера аналогична конструкции персонального компьютера, в котором используется, например, ЦП, запоминающее устройство и элементы ввода/вывода. Шина внутри сервера объединяет эти элементы, причем микросхема северного моста соединена с ЦП и запоминающим устройством, а микросхема южного моста соединена с элементами ввода/вывода.
В серверных блоках внутри современной стойки (например, переключатели, маршрутизаторы, аппаратные брандмауэры, жесткий диск) кабели используются для соединения каждого серверного блока и модуля источника питания для подачи питания, необходимой для каждого серверного блока. При увеличении количества серверных блоков соответственно увеличивается и количество кабелей. В результате кабели перепутываются, создавая неудобство для пользователей во время работы. Следовательно, некоторые устанавливаемые на стойке серверы содержат модули источника питания, установленные посередине сзади стойки. Модули источника питания располагают на верхней и нижней сторонах соответственно и электрически подключают друг к другу. Таким образом решается проблема подключения модуля источника питания к каждому серверному блоку. Однако этот тип модуля источника питания содержит множество электрических разъемов, множество крепежных элементов и основную шину, причем с помощью основной шины каждый электрический разъем крепят к кронштейну стойки каждым крепежным элементом. Дополнительно каждую основную шину крепят к каждому проводящему выводу модуля источника питания посредством проводящих крепежных элементов для обеспечения передачи питания на каждый серверный блок.
То есть, для крепления существующей основной шины к кронштейну необходимы крепежные элементы, подсоединяемые к каждому электрическому разъему, а также проводящие крепежные элементы для соединения с модулем источника питания. Это занимает много времени и доставляет неудобства при сборке. Поэтому целью настоящей полезной модели является предоставление усовершенствованной конструкции, способной устранить указанные выше недостатки.
КРАТКОЕ РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Целью настоящей полезной модели является предоставление системы серверной стойки, исключающей сложный процесс сборки и обеспечивающей быструю передачу питания.
Следовательно, настоящая полезная модель предлагает систему серверной стойки, содержащую корпус стойки, множество серверных блоков, блок управления питанием и модуль источника питания. В корпусе стойки расположено несколько серверных шкафов, первая поверхность и вторая поверхность относительно корпуса стойки. Серверные блоки соответственно установлены в каждом серверном шкафу и перпендикулярно первой поверхности. Каждый серверный блок содержит разъем электропитания, причем каждый разъем электропитания выступает ко второй поверхности. Блок управления питанием установлен в одном из серверных шкафов и возле одной стороны серверных блоков. Блок управления питанием содержит несколько источников питания, первую тонкую проводящую пластину и вторую тонкую проводящую пластину, соединенные с каждым из источников питания. Модуль источника питания содержит первую проводящую планку, несколько изолирующих блоков и вторую проводящую планку. Каждый из изолирующих блоков расположен между первой проводящей планкой и второй проводящей планкой для подключения к разъему электропитания. Первая проводящая планка и вторая проводящая планка электрически соединены с первой тонкой проводящей пластиной и второй тонкой проводящей пластиной соответственно.
Согласно одному варианту осуществления первая проводящая планка дополнительно содержит первую рабочую часть и первую вставляемую часть, соединенную с первой рабочей частью. Вторая проводящая планка содержит вторую рабочую часть и вторую вставляемую часть, соединенную со второй рабочей частью. Модуль источника питания дополнительно содержит первый изоляционный материал и второй изоляционный материал. Первый изоляционный материал прикреплен к части внешней поверхности первой рабочей части, а второй изоляционный материал прикреплен к части внешней поверхности второй рабочей части. Модуль источника питания дополнительно содержит несколько крепежных элементов. Каждый из крепежных элементов фиксирует первую тонкую проводящую пластину на одном конце первой рабочей части и фиксирует вторую тонкую проводящую пластину на одном конце второй рабочей части.
Согласно одному варианту осуществления система стойки дополнительно содержит несколько модулей охлаждения. Каждый из модулей охлаждения соответствует серверным шкафам соответственно и расположен на второй поверхности. Каждый из модулей охлаждения содержит несколько вентиляторов и множество защитных экранов. Каждый из защитных экранов расположен и соответствует каждому из вентиляторов.
Поскольку модуль источника питания непосредственно подключается к разъему электропитания каждого серверного блока, сложные крепежные процессы не требуются, что обеспечивает быструю сборку, а также успешную передачу питания. Первый проводящий элемент и второй проводящий элемент расположены в первом электроде и втором электроде соответственно для улучшения электрического соединения между разъемом электропитания и модулем источника питания. Таким образом обеспечивается надежная передача питания к каждому серверному блоку. В раскрытии также дополнительно указано множество модулей охлаждения. За счет установки разделителя между серверным блоком и блоком управления питанием, как было показано ранее, можно исключить помехи потока воздуха между двумя секциями модуля охлаждения во время его работы. Таким образом дополнительно повышается эффективность рассеивания тепла.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
Настоящее раскрытие станет более понятным после ознакомления с подробным описанием графических материалов, приведенным далее только в иллюстративных целях, и таким образом не ограничивает настоящую полезную модель, причем:
на фиг. 1 показан вид в перспективе системы серверной стойки в соответствии с полезной моделью;
на фиг. 2 показан поэлементный вид модуля источника питания в соответствии с полезной моделью;
на фиг. 3 показан поэлементный вид модуля источника питания, соединенного с одним серверным блоком в соответствии с полезной моделью;
на фиг. 4 показан вид в сечении модуля источника питания, соединенного с одним серверным блоком в соответствии с полезной моделью;
на фиг. 5 показан вид в перспективе модуля источника питания, соединенного с блоком управления питанием в соответствии с полезной моделью;
фиг. 6 показан вид в перспективе модуля охлаждения, расположенного на второй поверхности корпуса стойки в соответствии с полезной моделью;
на фиг. 7 показан вид сбоку разделителя в соответствии с полезной моделью;
на фиг. 8 показан поэлементный вид защитных экранов и вентиляторов модуля охлаждения в соответствии с полезной моделью;
на фиг. 9 показан частичный увеличенный вид в соответствии с фиг. 8; и
на фиг. 10 показан схематический вид работы модуля охлаждения в соответствии с полезной моделью.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
В приведенном ниже подробном описании с целью пояснения приведены различные детали, предназначенные для предоставления подробного пояснения раскрытых вариантов осуществления. Однако необходимо понимать, что один или несколько вариантов осуществления можно осуществить и без этих специальных деталей. В других случаях хорошо известные конструкции и устройства показаны схематически в целях упрощения графических материалов.
Настоящая полезная модель предоставляет систему серверной стойки, выполненную с возможностью передачи питания без сложного процесса монтажа. Предпочтительно, серверный блок относится к файловому серверу, который представляет собой специальный компьютер, из которого извлекают файлы и хранят данные другие компьютеры. Тем не менее, согласно другим вариантам осуществления серверный блок может быть выполнен как сервер базы данных, сервер приложений и т.д., причем полезная модель не ограничивается этими примерами.
Как показано на фиг. 1, система серверной стойки в соответствии с полезной моделью содержит корпус 100 стойки, множество серверных блоков 200, блок 300 управления питанием и модуль 500 источника питания. В корпусе 100 стойки установлено несколько серверных шкафов 110, первая поверхность 120 и вторая поверхность 130 относительно корпуса 100 стойки. Каждый серверный блок 200 установлен в каждом серверном шкафу 110 и перпендикулярно первой поверхности 120. Каждый серверный блок 200 содержит разъем 210 электропитания, причем каждый разъем 210 электропитания выступает ко второй поверхности 130. Блок 300 управления питанием установлен в одном из серверных шкафов 110 и возле одной стороны серверных блоков 200. Блок 300 управления питанием содержит несколько источников 310 питания, первую тонкую проводящую пластину 320 и вторую тонкую проводящую пластину 330. Модуль 500 источника питания содержит первую проводящую планку 510, несколько изолирующих блоков 530 и вторую проводящую планку 520. Каждый из изолирующих блоков 530 расположен между первой проводящей планкой 510 и второй проводящей планкой 520 для подключения к разъему 210 электропитания. Первая проводящая планка 510 и вторая проводящая планка 520 электрически соединены с первой тонкой проводящей пластиной 320 и второй тонкой проводящей пластиной 330 соответственно.
На фиг. 1 единицей измерения высоты корпуса 100 стойки является юнит U (1U=1,75 дюйма =44,45 мм), а высота корпуса 100 стойки находится в диапазоне от 22U до 48U. Согласно этому варианту осуществления высота корпуса 100 стойки предпочтительно составляет 48U. Два блока управления питанием и ЦП 400 расположены посередине 6U, а верхний и нижний блоки разделены каждым блоком 300 управления питанием. Другими словами, верхний блок и нижний блок составляют 21U соответственно, а один блок 300 управления питанием установлен на каждом блоке для подачи питания на каждый серверный блок 200 соответственно. ЦП 400 расположен между каждым блоком 300 управления питанием для управления передачей данных между верхним блоком и нижним блоком. Каждый серверный шкаф 110 составляет 1U и оснащен съемными направляющими (на фигурах не показаны), которые обеспечивают выдвижение каждого серверного блока 200 и каждого блока 300 управления питанием. Следует отметить, что далее будет описан только один блок.
Согласно фиг. 2, первая проводящая планка 510 дополнительно содержит первую рабочую часть 512 и первую вставляемую часть 514, соединенную с первой рабочей частью 512, причем вторая проводящая планка 520 содержит вторую рабочую часть 522 и вторую вставляемую часть 524, соединенную со второй рабочей частью 522. Материалами первой проводящей планки 510 и второй проводящей планки 520 являются медь, сплав на основе меди или другие подходящие материалы, выполняющие функцию проводников для снижения потерь во время передачи питания. Более того, модуль 500 источника питания дополнительно содержит первый изоляционный материал 540 и второй изоляционный материал 550. Первый изоляционный материал 540 прикреплен к части внешней поверхности первой рабочей части 512, а второй изоляционный материал 550 прикреплен к части внешней поверхности второй рабочей части 522. Таким образом, пользователи защищены от поражения электрическим током во время работы с ними. Каждый из крепежных элементов 560 проходит через первую проводящую планку 510 или вторую проводящую планку 520 крепится к каждому из изолирующих блоков 530.
Согласно фиг. 1, фиг. 3 и фиг. 4, данный вариант осуществления дополнительно содержит плату 150 сигнального управления, установленную возле второй поверхности 130. На фиг. 1 плата 150 сигнального управления предпочтительно расположена возле модуля 500 источника питания, и вместе они установлены на внутренней стороне второй поверхности 130.
Несколько охватывающих частей 152 сигнального соединителя и несколько направляющих стержней 154 расположены на плате сигнального управления 150. Каждая охватывающая часть 152 сигнального соединителя и каждый направляющий стержень 154 расположены в каждом из серверных шкафов 110 и соответствуют ему. Как показано на фиг. 3 и фиг. 4, каждый серверный блок 200 дополнительно содержит вилочную часть 220 сигнального соединителя и направляющий паз 230. Каждая из вилочных частей 220 сигнального соединителя и каждый из направляющих пазов 230 расположены параллельно каждому из разъемов 210 электропитания и вводятся в разъемное соединение с каждой охватывающей частью 152 сигнального соединителя и каждым направляющим стержнем 154 соответственно. Каждая вилочная часть 220 сигнального соединителя предпочтительно представляет собой схемную плату, форма которой аналогична пластине, для передачи данных или сигналов. Каждый направляющий стержень 154 предназначен для направления и установки каждого серверного блока 200.
Согласно варианту осуществления, показанному на фиг. 3 и фиг. 4, каждый из разъемов 210 электропитания содержит пару первых электродов 212 и пару вторых электродов 214. Первая проводящая планка 510 предназначена для электрического подключения пары первых электродов 212, а вторая проводящая планка 520 предназначена для электрического подключения пары вторых электродов 214. Более того, разъем 210 электропитания дополнительно содержит пару первых проводящих элементов 216 и пару вторых проводящих элементов 218. Пара первых проводящих элементов 216 расположена на паре первых электродов 212 соответственно для гибкой фиксации первой проводящей планки 510, а пара вторых проводящих элементов 218 расположена на паре вторых электродов 214 соответственно для гибкой фиксации второй проводящей планки 520. Поскольку первый проводящий элемент 216 и второй проводящий элемент 218 расположены на первом электроде 212 и на втором электроде 214, электрическое соединение разъема 210 электропитания и модуля 500 источника питания улучшается. Это обеспечивает надежную передачу питания на каждый серверный блок 200.
Согласно фиг. 5, блок 300 управления питанием предпочтительно расположен в центре корпуса 100 стойки для подачи питания на серверный блок 200 в одном из блоков (например, верхний блок, как показано на фиг. 1). Дополнительно к источнику 310 питания и схемной плате 340, соединенные с источником питания, которые расположены в блоке 300 управления питанием возле второй поверхности 130, блок 300 управления питанием дополнительно содержит несколько сетевых переключателей возле первой поверхности 120 (не показано на фигурах). На основании различных полярностей схемная плата 340 соединена с первой тонкой проводящей пластиной 320 и второй тонкой проводящей пластиной 330 соответственно. Несколько изолирующих блоков 350 расположены между первой тонкой проводящей пластиной 320 и второй тонкой проводящей пластиной 330 для защиты от короткого замыкания, возникающего между двумя проводящими тонкими пластинами 320 и 330. Поэтому первая тонкая проводящая пластина 320 электрически соединена с первой проводящей планкой 510, а вторая тонкая проводящая пластина 330 электрически соединена со второй проводящей пластиной 520. Как  показано на фиг. 5, каждый крепежный элемент 560 фиксирует первую тонкую проводящую пластину 320 с одним концом первой рабочей части 512 и фиксирует вторую тонкую проводящую пластину 330 с одним концом второй рабочей части 522. Материалами первой тонкой проводящей пластины 320 и второй тонкой проводящей пластины 330 является медь, сплав на основе меди или другие подходящие материалы, снижающие потери во время передачи питания.
Как показано на фиг. 6 и  фиг. 7, система серверной стойки согласно этому варианту осуществления дополнительно содержит несколько модулей 170 охлаждения. Каждый из модулей 170 охлаждения соответствует серверным шкафам 110 соответственно и расположен на второй поверхности 130. Каждый из модулей 170 охлаждения имеет несколько вентиляторов 172 и несколько защитных экранов 174. Каждый из защитных экранов 174 расположен таким образом, что он соответствует каждому из вентиляторов 172. Согласно варианту осуществления на фиг. 6 один модуль 170 охлаждения составляет 7U, что соответствует семи серверным блокам 200. Шесть противоточных вентиляторов расположены в модуле 170 охлаждения, что соответствует восемнадцати противоточным вентиляторам на верхнем блоке 21U. Как видно на фиг. 7, два разделителя 190 установлены в корпусе 100 стойки и расположены между серверным блоком 200 и блоком 300 управления питанием. Таким образом предотвращаются помехи потока воздуха между двумя секциями в модуле 170 охлаждения и поэтому улучшается эффективность рассеивания тепла (как видно на фиг. 10).
Согласно фиг. 8 и фиг. 9, на одной стороне каждого экрана 174 расположены два кронштейна 176. Два кронштейны 176 расположены на двух концах экрана 174 соответственно. Модуль 170 охлаждения дополнительно содержит несколько монтажных отверстий 178. Каждое из монтажных отверстий 178 соответствует каждому кронштейну 176 для фиксации экрана 174 на основном корпусе модуля 170 охлаждения. Согласно фиг. 10, когда вентиляторы 172 каждого модуля 170 охлаждения находятся в работе, тепло распространяется в направлении к экрану 174. Таким образом, экран 174 поворачивается относительно кронштейна 176, как относительно оси, за счет действия ветра. Когда каждый модуль 170 охлаждения прекращает работу, экрана 174 может защищать от попадания пыли и образования завихрений.