專利名稱：盒式服務器單元及搭載該盒式服務器單元用箱體的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及盒式服務器單元，該盒式服務器單元包括搭載自外部接受穩(wěn)壓而動作的CPU及存儲裝置的服務器用印刷配線基板和支承該服務器用印刷配線基板的前面面板及設在該服務器用印刷配線基板上的連接器，不需進行配線作業(yè)，另外，本發(fā)明還涉及搭載多臺所述服務器單元的搭載服務器單元用箱體。
由于互聯(lián)網的高速發(fā)展，互聯(lián)網服務器所承受的負擔開始變得極大，有可能出現(xiàn)意外停機。為了解決這種服務器的負荷增大的問題，可以考慮增加服務器自身的容量，但是，對一臺服務器即使增大其容量也是有限度的，故通過設置多臺服務器而將負荷分散，從而解決負荷增大的問題。
這樣，在將多臺服務器集合起來作為一個服務器而工作時，不需要每臺服務器是高性能的工作站，所謂PC服務器就足夠了，但是，需要排列數(shù)百臺該PC服務器。用戶為了訪問這種位置，就要訪問其中某一臺PC服務器。只要根據訪問的增加增加PC服務器，就可應付負荷增大的問題。
但是，設置數(shù)百臺服務器需要相當大的空間，考慮到電源的確保，冷卻方法的提供及安全管理，則可預測設置空間的成本會越來越大。并且，針對每月會增加數(shù)臺服務器的情況，進行正確的配線作業(yè)及更換損壞的服務器等維修、保養(yǎng)作業(yè)所需勞力，會成為極其重大的問題。
通常，在設置多個服務器的位置，在縱向延伸的服務器搭載架(格子)上搭載多個服務器而實現(xiàn)縱向的有效利用。例如被稱作19英寸格子的服務器搭載架大小為，寬19英寸(482.6mm)、高度42單元(1871.1mm；1U(單元)＝44.45mm)，當搭載通常的塔型服務器時，每一格子只能搭載4～6臺。
為了解決該服務器設置空間的問題，通過開發(fā)厚度1U的服務器，將其無間隙地重疊搭載在一個格子，而安裝了42臺服務器。但是，在該方法中，由于必須將CPU或HDD等收放在厚度1U的空間中，故難于處理這些裝置的發(fā)熱，因此要將服務器單元的厚度自1U恢復為2U或在每臺設置通風用的間隙，這樣，實際安裝數(shù)實質性地降低了一半左右。
另外，在將多個服務器單元搭載到搭載服務器單元用箱體上時，要連接用于向各服務器單元供應電力及進行信號輸入輸出的配線，但這些連接要在搭載服務器單元用箱體的背面進行，要保證正確度，就要極大地提高注意力，作業(yè)復雜。
本發(fā)明是鑒于上述問題而開發(fā)的，其目的在于，提供一種服務器單元，具有可將多個服務器單元搭載到搭載服務器單元用箱體上并可高效率地進行冷卻的結構。
本發(fā)明的另一目的在于，提供一種搭載服務器單元用箱體，可搭載于服務器搭載架上，其可搭載多臺服務器單元。
本發(fā)明的再一目的在于，提供一種服務器單元及搭載服務器單元用箱體的結構，可高效且容易地進行服務器單元和外部的連接，同時，可極容易地進行用于供給電力的連接。
為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種盒式服務器單元，它包括服務器用印刷配線基板，搭載運算處理裝置(CPU)及主存儲裝置，自外部接收電力的供給，具有作為計算機的功能；散熱片，支承于該服務器用印刷配線基板上；前面面板，支承所述服務器用印刷配線基板；在設置服務器單元時，要使所述前面面板與所述服務器用印刷配線基板的平面垂直，并支承所述服務器用印刷配線基板，同時，使所述散熱片的一部分經由傳熱部件與搭載于服務器用印刷配線基板上的發(fā)熱量大的構成元件接觸，設置通過該接觸部位向散熱片的其他部位傳熱的導熱部件。
本發(fā)明在上述盒式服務器單元中，服務器用印刷配線基板在與由前面面板支承的一側的邊相對的邊設置連接器，該連接器具有輸入輸出信號的信號輸入輸出端子和接收電力的受電用端子。
本發(fā)明在上述盒式服務器單元中，在服務器用印刷配線基板的一個面上設有功能擴張用連接器，該功能擴張用連接器連接具有擴張功能的功能擴張板。
本發(fā)明在上述盒式服務器單元中，使用熱管形成設于所述散熱片上的導熱部件。
本發(fā)明在上述盒式服務器單元中，在前面面板上設有維修用輸入輸出連接器，同時，在前面面板的下方設有冷卻用吸氣孔。
本發(fā)明為了解決上述問題，提供一種搭載服務器單元用箱體，其收容多臺上述盒式服務器單元，同時，收容至少一臺穩(wěn)壓電源裝置，設置搭載多臺服務器單元的服務器單元搭載空間，搭載至少一臺穩(wěn)壓電源裝置的電源搭載空間，收容用于傳遞信號的信號傳遞部件的信號傳遞部件搭載空間，收容冷卻部件的冷卻用空間；同時，包括配線基板、和設在箱體前面用于輸入輸出信號的外部連接連接器、及將該外部連接連接器與所述配線基板的信號輸入輸出點之間連接的信號傳遞部件；其中，所述配線基板包括連接服務器單元連接器，具有在其和服務器單元之間輸入輸出信號的信號輸入輸出端子、和向服務器單元供給穩(wěn)壓電力的穩(wěn)壓供給端子；電力用連接器，具有自輸入輸出信號的信號輸入輸出點及外部供給電力的電力受電端子、和自穩(wěn)壓電源接收電力的穩(wěn)壓電源端子；連接該電力用連接器的穩(wěn)壓電源端子及所述連接服務器單元連接器的穩(wěn)壓供給端子之間的配線；以及連接所述連接服務器單元連接器的信號輸入輸出端子和所述信號輸入輸出點之間的配線。
本發(fā)明在所述搭載服務器單元用箱體中，將設在所述配線基板上的輸入輸出點作為中繼連接器而形成，將所述信號傳遞部件作為具有連接該中繼連接器的連接器的電纜而構成。
本發(fā)明在所述搭載服務器單元用箱體中，用配線構成連接設在所述配線基板上的輸入輸出點和所述外部連接連接器的信號傳遞部件。
本發(fā)明在所述搭載服務器單元用箱體中，用冷卻用風扇作為所述冷卻部件。
本發(fā)明在所述搭載服務器單元用箱體中，在所述服務器單元搭載空間設置對服務器單元進行導向的導向部件，以使設在服務器單元的連接器與所述配線基板的連接服務器單元連接器嵌合。
本發(fā)明在所述搭載服務器單元用箱體中，在所述電源搭載空間設置對穩(wěn)壓電源裝置進行導向的導向部件，以使設在穩(wěn)壓電源裝置上的連接器與所述配線基板的電力用連接器嵌合。
附圖的簡要說明如下

圖1是說明本發(fā)明的服務器單元外觀的立體圖；圖2是顯示圖1的沿A-A線的剖面形狀的縱剖面圖；圖3是說明本發(fā)明的搭載服務器單元用箱體形狀的外觀立體圖；圖4是顯示圖3的沿B-B線的剖面形狀的縱剖面圖；圖5是示意性說明圖3的搭載服務器單元用箱體的結構的立體圖；圖6是顯示將搭載服務器單元用箱體搭載于服務器搭載架上的狀態(tài)的縱剖面圖。
用圖1～圖5說明本發(fā)明的盒式服務器單元及搭載該服務器單元的搭載服務器單元用箱體的結構。
本發(fā)明的服務器單元包括服務器用印刷配線基板，搭載中央運算處理裝置(CPU)及主存儲裝置(存儲器)等；主連接器，匯總了搭載于該服務器用印刷配線基板上的穩(wěn)壓電力受電用電源口、信號輸入輸出用的兩個LAN口及串行端口；散熱片，一部分與搭載于所述服務器用印刷配線基板上的發(fā)熱量大的元件接觸；前面面板，支承所述服務器用印刷配線基板，使其配線面垂直。
圖1是說明本發(fā)明的盒式服務器單元外觀的立體圖；圖2是圖1的沿A-A線的縱剖面圖；圖3是示意性顯示將盒式服務器單元搭載于搭載服務器單元用箱體上的狀態(tài)的立體圖；圖4是說明將盒式服務器單元搭載于搭載服務器單元用箱體上的狀態(tài)的圖3的沿B-B線的縱剖面圖；圖5是示意性說明搭載服務器單元用箱體的結構的立體圖。在圖3～圖5中，用未顯示大小的實線表示構成搭載服務器單元用箱體的框架。
如圖1及圖2所示，本發(fā)明的盒式服務器單元3包括前面面板35；一邊安裝在前面面板35的背面的服務器用印刷配線基板31(主插件板)；與該服務器用印刷配線基板31并列安裝的散熱片33；主連接器37，具有設在所述服務器用印刷配線基板31的與所述前面面板35側相反側的一邊上的數(shù)據輸入輸出用端子和受電用端子。
所述前面面板35的大小為高4單元(U)、寬25.4mm(1英寸)，表面設有維修用輸入輸出連接器351、冷卻用吸氣孔353和把手355，背面設有未圖示的服務器用印刷配線基板31的保持部，同時，具有在將服務器單元3搭載于搭載服務器單元用箱體1上時將前面面板35固定在箱體上的部件。
服務器用印刷配線基板31的大小例如為，160×233.35mm，服務器用印刷配線基板31搭載CPU311和存儲裝置，具有進行作為服務器單元3的處理的功能。但是，在該服務器用印刷配線基板31上，未搭載穩(wěn)壓電源等電源裝置那樣的可由多個服務器單元3共用的裝置。在服務器用印刷配線基板31上主連接器37設在與前面面板35側相反側的一邊，該主連接器37具有信號的輸入輸出端子及受電端子。并且，在服務器用印刷配線基板31上功能擴張用連接器39設在服務器用印刷配線基板31的表面，該功能擴張用連接器39用于連接鄰接設置的功能擴張口(加法端口)5。
由支承部件32以一定間隔支承在服務器用印刷配線基板31上的散熱片33由鋁等導熱性好的材料構成，具有與服務器用印刷配線基板31大致相同的大小，如圖2的剖面圖所示，經由傳熱片313等連接在搭載于服務器用印刷配線基板31上的發(fā)熱量大的部件、例如CPU311和存儲器片上。在散熱片33上，為了使發(fā)熱部的熱由散熱片33整體散熱，自發(fā)熱部向溫度低的部分設有熱管331，將熱向散熱片33整體分配。
如圖3所示，在搭載服務器單元用箱體1上，搭載有多臺所述服務器單元3和多臺穩(wěn)壓電源裝置等電源裝置7。在設于搭載服務器單元用箱體1的前面下部的前面面板上，以每臺服務器單元例如三個的方式，設有外部連接連接器29。將該服務器搭載用單元3例如重疊10層搭載于服務器搭載架(格子)上。
在搭載上述服務器單元3的搭載服務器單元用箱體1上搭載有多臺盒式服務器單元3，同時，每數(shù)臺服務器單元3搭載有一臺電源裝置7。作為搭載于搭載服務器單元用箱體1的盒式服務器單元3可采用連接功能擴張口(加法端口)5的單元，該功能擴張口5用于擴張該服務器單元的功能。
如圖4及圖5所示，搭載服務器單元用箱體1包括服務器單元搭載空間11、電源搭載空間13、信號傳遞部件收容空間15、冷卻用空間17、配線基板19及外部連接連接器29。
服務器單元搭載空間11是用于搭載多臺服務器單元3的空間，如圖4所示，在服務器單元搭載空間11的上下設有對封裝式服務器單元3進行導向并支承的導軌12，使設在服務器單元3上的主連接器37與所述配線基板19的連接服務器單元連接器23嵌合。
電源搭載空間13為如下空間，該空間用于搭載穩(wěn)壓電源裝置7，該穩(wěn)壓電源裝置7將自商用電源等外部電源接收的電力變換為服務器的驅動電壓，同時，使其穩(wěn)壓化，然后，向服務器單元3輸出，與所述服務器單元搭載空間11相鄰且并列配置。在電源搭載空間13上，設有對穩(wěn)壓電源裝置導向的未圖示的導向部件，以使設在穩(wěn)壓電源裝置7的連接器與設在所述配線基板19的電力用連接器25嵌合。
在電源搭載空間13，還可搭載多個服務器單元3共用的穩(wěn)壓電源裝置7以外的各種裝置。
信號傳遞部件收容空間15為用于收容配線及具有連接器的連接線等連接部件的空間，設于所述服務器單元搭載空間11及電源搭載空間13的下方。
冷卻用空間17配置設于搭載服務器單元用箱體1的背面的冷卻用風扇171、172，是用于自服務器單元搭載空間11及電源搭載空間13運出空氣的空間，配置于服務器單元搭載空間11及電源搭載空間13的后方。設于冷卻用空間的冷卻用風扇包括，每多臺服務器單元3設置一臺的服務器用冷卻風扇171和一臺電源裝置設置一臺的電源用冷卻風扇172。
配線基板19為設于服務器單元搭載空間11及電源搭載空間13以及信號傳遞部件收容空間15后部的配線基板，橫跨各個空間而構成。配線基板29例如作為印刷基板而構成，包括連接服務器單元連接器23、電力用連接器25和信號輸入輸出點27，其中，所述連接服務器單元連接器23的數(shù)量與搭載于搭載服務器單元用箱體1的服務器單元3的臺數(shù)相當，該搭載服務器單元用箱體1設置于與服務器單元搭載空間11對應的位置；所述電力用連接器25的數(shù)量與設在對應于電源搭載空間13的位置的電源裝置7的臺數(shù)相當；信號輸入輸出點27設在對應于信號傳遞部件收容空間15的位置。
連接服務器連接器23具有在其和服務器單元3之間輸入輸出信號的信號輸入輸出端子，和向服務器供給穩(wěn)電壓的電源供給端子，朝向服務器單元搭載空間11而設置。
電力用連接器25具有與外部電源連接、將來自外部電源的電力向穩(wěn)壓電源裝置7供給的外部電力供給端子，和將來自穩(wěn)壓電源裝置的穩(wěn)壓電力向連接服務器單元連接器23的電源供給端子供給的穩(wěn)壓端子；電力用連接器25朝向電源搭載空間13而設置。
信號輸入輸出點27是用于將來自服務器單元3的信號向外部連接連接器29供給的輸入輸出點，作為中繼連接器或連接端子而構成。
連接服務器單元連接器23的電源供給端子和電力用連接器25的穩(wěn)壓端子利用配線基板19的配線而連接。連接服務器連接器23的信號輸入輸出端子和信號輸入輸出點利用配線基板19的配線而連接。
外部連接連接器29以與搭載于搭載服務器單元用箱體1的服務器單元3的臺數(shù)相當?shù)膫€數(shù)，設在搭載服務器單元用箱體1的前面面板21上，通過外部連接連接器29、連接部件28與配線基板的信號輸入輸出點連接，使用例如RC-232C連接器等串行信號用連接器和LAN用連接器。
配線基板19的輸入輸出點27和外部連接連接器29通過配線或具有連接器的線等連接部件28連接。
為了將服務器單元3搭載在具有這種結構的搭載服務器單元用箱體1上，通過將服務器單元3的服務器裝置印刷配線基板31向導軌12導向并使其向里插入，可將主連接器37嵌入連接服務器連接器23，完成服務器單元3與外部連接連接器29間的連接，自設于前面的外部連接連接器29進行信號的輸入輸出。
同樣，為了將電源裝置7搭載于搭載服務器單元用箱體1，利用導向部件對穩(wěn)壓電源裝置7進行導向，使設于穩(wěn)壓電源裝置7的連接連接器與設在配線基板19的電力用連接器25連接，從而，極容易地完成與外部電源的連接及穩(wěn)壓裝置7和各服務器單元3之間的連接。
使用圖6說明將多臺搭載該服務器單元3的搭載服務器單元用箱體1、搭載于服務器搭載架而冷卻時的冷卻操作。圖6是示意性顯示將搭載服務器單元用箱體1多臺重疊搭載于服務器搭載架上的狀態(tài)的縱剖面圖。如圖所示，搭載服務器單元用箱體1的服務器單元搭載空間11，除前后外，是封閉的空間，故當使搭載于冷卻風扇搭載空間17的服務器單元冷卻風扇171運轉時，自設于服務器單元3的前面面板35的下方的吸氣孔353向服務器單元冷卻風扇171，沿服務器單元3的散熱片33產生空氣流。由于在散熱片33上設有自印刷配線基板31的發(fā)熱部向其他部分傳遞熱的熱管，故可高效地將熱量放出。
如上所述，根據本發(fā)明，由于服務器單元3采用具有CPU和存儲裝置且構成于無電源裝置的印刷配線基板31上、同時后部具有主連接器37的盒式，將連接于設于箱體前面的外部連接連接器29的連接服務器連接器23設在搭載服務器單元用箱體1上，故僅將盒式服務器單元3插入搭載服務器單元用箱體1即可完成配線，可大幅度地簡化增設單元時的配線作業(yè)，同時，可防止誤連接。
本發(fā)明由于自服務器單元3去除了電源，因此可使具有服務器功能的部分小型化，同時，由于搭載服務器功能的印刷配線基板31縱向豎立配置，且設有散熱片，故可進行高效率地冷卻，可向一臺服務器搭載架(格子)搭載多臺服務器單元，可大幅度減少服務器設置空間。
權利要求
1.一種盒式服務器單元，它包括服務器用印刷配線基板，搭載運算處理裝置及主存儲裝置，自外部接收穩(wěn)壓電力的供給，具有作為計算機的功能；散熱片，支承于該服務器用印刷配線基板上；前面面板，支承所述服務器用印刷配線基板，其特征在于，在設置服務器單元時，要使所述前面面板與所述服務器用印刷配線基板的平面垂直，并支承所述服務器用印刷配線基板，使所述散熱片的一部分經由傳熱部件與搭載于所述服務器用印刷配線基板上的發(fā)熱量大的構成元件接觸，設置通過該接觸部位向散熱片的其他部位傳熱的導熱部件。
2.如權利要求1所述的盒式服務器單元，其特征在于，在所述服務器用印刷配線基板的與由前面面板支承的一側的邊相對側的邊設置連接器，該連接器具有輸入輸出信號的端子和接收電力的端子。
3.如權利要求2所述的盒式服務器單元，其特征在于，在所述服務器用印刷配線基板的一個面上設有功能擴張用連接器，該功能擴張用連接器連接功能擴張板。
4.如權利要求1所述的盒式服務器單元，其特征在于，所述導熱部件為熱管。
5.如權利要求1或4所述的盒式服務器單元，其特征在于，在所述前面面板上設有維修用輸入輸出連接器，同時，在所述前面面板的下方設有冷卻用吸氣孔。
6.一種搭載服務器單元用箱體，其收容多臺盒式服務器單元，同時，收容穩(wěn)壓電源裝置，其特征在于，具有搭載多臺服務器單元的服務器單元搭載空間，搭載至少一臺穩(wěn)壓電源裝置的電源搭載空間，收容用于傳遞信號的信號傳遞部件的信號傳遞部件搭載空間，收容冷卻部件的冷卻用空間；包括配線基板、和設在箱體前面用于輸入輸出信號的外部連接連接器、及將該外部連接連接器與所述配線基板的信號輸入輸出點之間連接的信號傳遞部件；其中，所述配線基板包括連接服務器單元連接器，具有輸入輸出信號的信號輸入輸出端子、和供給穩(wěn)壓電力的穩(wěn)壓供給端子；電力用連接器，具有自輸入輸出信號的信號輸入輸出點及外部供給電力的電力受電端子、和自穩(wěn)壓電源接收電力的穩(wěn)壓電源端子；連接該電力用連接器的穩(wěn)壓電源端子及所述連接服務器單元連接器的穩(wěn)壓供給端子之間的配線；以及連接所述連接服務器單元連接器的信號輸入輸出端子和所述信號輸入輸出點之間的配線。
7.如權利要求6所述的搭載服務器單元用箱體，其特征在于，設在所述配線基板上的輸入輸出點作為中繼連接器而形成，所述信號傳遞部件為具有與該中繼連接器連接的連接器的電纜。
8.如權利要求6所述的搭載服務器單元用箱體，其特征在于，連接設在所述配線基板上的輸入輸出點和所述外部連接連接器的信號傳遞部件是配線。
9.如權利要求6所述的搭載服務器單元用箱體，其特征在于，所述冷卻部件是冷卻用風扇。
10.如權利要求6所述的搭載服務器單元用箱體，其特征在于，在所述服務器單元搭載空間設置對服務器單元進行導向的導向部件，以使設在服務器單元的連接器與所述配線基板的連接服務器單元連接器嵌合。
11.如權利要求6所述的搭載服務器單元用箱體，其特征在于，在所述電源搭載空間設置對穩(wěn)壓電源裝置進行導向的導向部件，以使設在穩(wěn)壓電源裝置上的連接器與所述配線基板的電力用連接器嵌合。
全文摘要
一種盒式服務器單元,可將多個服務器單元搭載于搭載服務器單元用箱體,具有可高效冷卻的結構。它包括:服務器用印刷配線基板;散熱片,支承于該服務器用印刷配線基板上;前面面板,支承所述配線基板,在設置服務器單元時,要使前面面板與所述印刷配線基板的平面垂直,并支承所述配線基板,使所述散熱片的一部分經由傳熱部件與搭載于所述配線基板上的發(fā)熱量大的構成元件接觸,設置通過該接觸部位向散熱片的其他部位傳熱的導熱部件。
文檔編號G06F1/20GK1333488SQ0111755
公開日2002年1月30日 申請日期2001年6月29日 優(yōu)先權日2000年7月19日
發(fā)明者天池健, 許先明, 渡邊誠, 矢作孝之, 泉信也, 鹿村直彌 申請人:株式會社互聯(lián)網綜合研究所, 許先明, 托拉斯卡托株式會社