专利名称：丛集电脑机柜及利用该机柜组装而成的丛集电脑的制作方法
技术领域：
本实用新型属于计算机技术领域，具体涉及一种丛集电脑机柜及利用该机柜 组装而成的丛集电脑。
背景技术：
随着科技的发展，电脑技术日新月异，工业上用计算机的要求也越来越高， 尤其是在进行大规模的数学运算，单个的电脑难以应付。 一个解决方法是采用超 级电脑，但这种电脑的价格相当高，多达上百万元之多， 一般的用户难以接受。 用户的另一种解决方法是选用刀锋型电脑，而刀锋型电脑的机箱界面只能与该公 司生产的主板结合。因此，当主板、硬盘或CPU需要升级或更换时，用户没有其
他选择，只能选择同一厂商的产品，故同超级电脑一样，这种类型的电脑的成本 也很高，对一般的预算小的用户也是不现实的。因此，成本低廉的丛集电脑便应 运而生。 一般来说，利用几台个人电脑或工作站，透过网络来传递数据以及交换 边界条件，就可以组装丛集电脑，这种丛集电脑不仅成本低廉，解决了单机运行 速度慢的问题，而且扩充性也相当令人满意。现今普遍使用的丛集电脑是将多台 电脑堆放在一起，通过网络连接的方式把每台电脑连接起来，这种堆积的方式势 必会占据很多的空间，，用户需在办公区间内特别规划放置这些电脑的空间。再 者，传统方式的丛集需要用户为每台电脑的主板分别配置一台变压器，在系统工 作时，这些变压器会产生大量的热，而在过热的环境下，丛集系统的运行也不是 太稳定。现今的解决办法是用户专门为丛集电脑的空间规划空调系统，以驱散热 量，确保安全运行。但额外的这个空调系统使得成本增加，也不符合节能降耗的 环保要求。
为此，设计人员也在这方面作不懈的努力，例如，WO/2003/103359公开的 一种安装计算机的架式安装系统，该安装系统采用把多台电脑主机装入机架内预 先设置的隔间内，再利用网络把每台电脑连接起来，这种组装方法虽然在一定程 度上减小了电脑占用的空间，但是其安装过程非常复杂，由于机架要承受多台电脑主机的重量，故机架必须要选择承重能力较好的材料，这些都使成本升高。再 者，该机架采用的也是分别供电的方式，散热问题难以解决。因此，研制一种既 不占空间、又散热容易、运行稳定、成本低廉的丛集电脑势在必行。
实用新型内容
本实用新型的一个目的在于提供一种在普通机柜的基础上改进而成的丛集 电脑机柜，以解决现有技术中的丛集电脑系统占据过多空间、散热难、维修管理 不便的缺点。
本实用新型的另一个目的是提供一种成本低廉，构造简单的丛集电脑。 本实用新型的丛集电脑机柜是通过以下的技术方案实现的 一种丛集电脑机柜，所述的机柜包括
机柜本体，其由与地面平行设置的顶框以及一对相互相对且垂直地在所述的 顶框两端作固定连接的边框构成；
散热装置，其设置在机柜本体的顶框上；
至少一层分层板，每一分层板的两端垂直地与所述的边框作可拆装连接，而 分层板之间的间距按需要安排； 其中，所述的机柜还包括
变压器，其包括输入端和输出端，所述的变压器设在所述机柜本体的顶框上；
以及
多块电脑主板固定板，其相互平行地安装在所述的分层板上，而电脑主板固 定在所述的固定板上。
如上所述的丛集电脑机柜，所述的变压器还可设置在最靠近散热装置的分层 板上。
较佳地，所述的每一分层板上都设有散热孔。 较佳地，所述的变压器输出端设有多个输出端子。 较佳地，所述的散热装置是排风扇。 较佳地，所述的机柜顶框设有孔和槽。 实现本实用新型的丛集电脑所采用的技术方案是
一种丛集电脑，该电脑包括多块电脑主板、网络连接系统、存储器、输入和 输出系统，所述的主板上包括中央处理器、记忆体，所述的丛集电脑设置在所述的丛集电脑机柜上，其中，通过网络系统连接的多块电脑主板分别固定在所述的 主板固定板上，所述的变压器的输出端分别为多块电脑主板及磁盘供电。
如上所述的丛集电脑，所述的输入输出系统包括一键盘-鼠标-显示器交换器 (KVM)，以在每一台电脑之间进行切换。另外，所述的丛集电脑包括一与外部网 络连接的主节点，所述主节点通过内部网络与所述丛集电脑的各个分节点连接， 从而控制所述各分节点。
由于本实用新型的丛集电脑机柜采用新颖的设计，与传统的丛集电脑相比， 本实用新型是把丛集电脑中每个节点的主板抽出，再通过主板固定板固定在机柜 内预先分隔开的分层板上，实现丛集电脑的功能，其有益效果体现在
1. 节省空间，本实用新型的丛集电脑只占用了机柜的空间就可以把多台电脑连 接起来，用户无需为丛集系统规划特别的空间；
2. 产生的热量少，整个机柜采用一台变压器中央供电，使得整个丛集系统产生 的热量比传统的丛集电脑所产生的热量少得多；
3. 由于环境温度的降低，系统运行起来比较稳定；
4. 由于产生的热量少，无需单独安装空调系统；
5. 所有的主板设置在一个机柜内，维修管理也比较方便；
6. 成本低廉，只需要普通电脑的价格即可实现超级电脑的功能，易于被各种用 户接受。
图1为现有技术中所常见的机柜本体和分层板的示意图。
图2为本实用新型的丛集电脑机柜本体的立体示意图。
图3为本实用新型的主板固定板的示意图。
图4为将主板安装在分层板上之后的示意图。
图5为本实用新型的分层板与变压器组装后的示意图。
图6为本实用新型的排风扇嵌入机柜顶框后的结构示意图。
图7为上述图6中的机柜顶框的正视图。
图8为本实用新型的丛集电脑的示意图。
具体实施方式
图1示出现有技术中常用的机柜的示意图，该机柜包括机柜本体和分层板 22，所述的机柜本体由与地面平行设置的顶框20以及一对相互相对且垂直地与 顶框20两端作固定连接的边框21构成，此处的固定连接可以采用焊接或其它的 方式。所述的分层板设置在所述的机柜本体的内部。
图2为本实用新型的机柜本体的示意图，所述的机柜本体由顶框1和边框 2固接而成，其中，机柜本体的顶框1上设有多个孔和槽(图中未示)，所述的 孔和槽用作铺设各种辅助系统，例如网络系统和切换系统。所述的边框2还可以 制成四根平行的立柱的形式，即边框2上不设置墙体。所述的机柜本体一般设计 为长方体，具体尺寸视丛集的电脑数量而定，举例来说，可以把机柜本体的尺寸 设定成60cmX95cmX185cm。在所述的顶框1上设置有散热装置，这里的散热 装置是指一切可以排除热量的装置，本实施方式中的散热装置优选的是排风扇 6 ，可视顶框1的具体尺寸设置多个排风扇6。
上述机柜本体内设置有分层板4 ，分层板4的两端与所述的边框2作可拆装 连接。分层板4的数量可根据需要设置，如果丛集的电脑少，可以是一层，如果 丛集的电脑多，则可以是多层，层与层之间的距离按机柜本体的高度和丛集的数 量进行适当的调节。在每一块分层板4上都开有多个小孔(图中未示)，以利于 散热。机柜本体和分层板4的材料都是金属，视制造成本的高低，选用钢或铁制 成。分层板4以可拆卸的方式固定在机柜本体的边框2上，例如，用螺钉连接固 定，当然，也可以是本领域公知的其它方式连接。为方便设计和安装，同时也考 虑成本问题，在本说明书中，除非另有说明，下文中所有提及的固定方式都采用 螺钉固定。具体而言，预先在机柜本体的两个边框2上以一定的间距平行地钻有 与螺钉标准件匹配的螺钉孔3 ;而在分层板4与机柜本体的边框2连接的两侧面 分别钻有同样大小的孔5，如图4所示。在机柜本体上安装分层板4的时候，只 需要把分层板4上的孔5与机柜本体上的螺钉孔3对齐，插入螺钉，拧紧即可固 定。这种方式方便拆装，同时也易于调节。如果要调节分层板4之间的高度，只 需要将分层板4向上或向下移动一个或者多个螺钉孔3的位置即可。
如图3和图4所示，所述的机柜本体的分层板4上设有安装主板10用的主 板固定板8，所述的主板固定板8以一定的间距用螺钉固定在分层板4上，间距 可在实际安装过程中自由设定，以放置预定数量的主板10为佳。主板固定板8 上穿有螺钉孔9，安装的时候，只需要将主板10靠着主板固定板8，插入螺钉，拧紧即可将主板10固定在所述的主板固定板8上。由于电脑的主板都是生产商 根据标准制造的，因此，相同型号的主板上的孔的位置都是确定的，故主板固定 板8上的孔9 一定与主板上的孔相匹配。当然，采用其它的固定方式也是可行 的。
如图5所示，所述的机柜还包括变压器7，所述的变压器7固定在分层板4 上，再将分层板4安装在机柜本体内最靠近排风扇6的位置，其目的是较好地排 出变压器所生的热。所述的变压器7包括输入端和输出端，所述的输入端是指外 接电源的插头11，即外接110V或220V的输入电压，输出端是为整个电脑系统 供电的多个端子12，例如是ATX12V2.0pin，输出端的端子12应该留有多个， 以连接足够多的电脑。对于一般的用户而言，变压器的输出端通常预留30个或 以上的端子12备用。
图6和图7示出了顶框1的另一种结构。在该结构中，变压器7嵌入顶框1 中，向下占据机柜本体一定的空间。为利于散热，在变压器7上也单独配置一排 风扇6 。这样使变压器产生的热量更容易散发。本文所述的变压器7的两种安装 位置各具优点，用户可任意选择，例如，将变压器7设置在顶框1的优点是使整 个装置更简便，同时可节省一根电源线，即只用一条电源线就可以为变压器7 和排风扇6供电。
以上描述了本实用新型的丛集电脑机柜的结构，以下将描述利用本实用新型 的机柜组装而成的丛集电脑
图8所示为本实用新型的丛集电脑的示意图，该丛集电脑主要利用上述的丛 集电脑机柜制作而成。本实用新型的丛集电脑设置在前述的丛集电脑机柜上，其 中，机柜顶框1安装了排风扇6，变压器7可设在顶框1上或最靠近顶框1的一 层分层板4上。本实施方式采用的是将变压器7安装在机柜内最靠近顶框1的一 层分层板4上。分层板4上安装了多块主板固定板8，所述的主板固定板8上以 前述的方式分别固定了多块电脑主板10、输入和输出系统13、网络交换系统14、 各种切换系统、存储器(图中未示)等等，然后将每一层的分层板4以一定的间 距固定在机柜上，其中，在本实施方式中，除了安置变压器7的分层板4，其它 的分层板的位置是可以相互调换的。使变压器7与排风扇6最靠近的目的是使变 压器7所产生的热容易通过排风扇6排出机柜外。所述的主板10上以本领域的 技术人员公知的方式安装了与主板匹配的CPU、记忆体等元件。每一块主板10以及存储器都与变压器7的输出端子12连接，以提供工作所用的电压，而变压 器7的输入端11与外部的电源连接。主板与主板之间是靠网络相互连接，即使 用一网络交换器作为连接每一块主板的枢纽，这些都是本领域的技术人员所熟知 的。所述的输入输出系统的插接也是本领域技术人员公知的，本丛集电脑只需要 一组键盘、显示器与鼠标，利用KVM切换器(键盘显示器-鼠标切换器)就可以 随时切换为每一台丛集的主板所使用。设置好上述各元件及排线，插上变压器的 插头，本实用新型的丛集电脑即可进行工作。其中，所述的各种线经机柜顶框l 上预设的孔和槽进行布置。
作为另一种方案，本实用新型还可以不设置输入输出系统13的KVM切换器， 而只在机柜内的分层板4上安装电脑主板10和网络交换系统14。这种方式的优 点在于节省机柜内的空间，以丛集更多台电脑。具体地，丛集电脑都有自己专用 的网络，除主节点外，其它节点通常都不与外部网络连接。所以需要一台专用的 网络交换器作内部连接，而在主节点上加一张网卡及其需要的网线，即可与外部 网络连接。而在没有安装KVM而又要控制机柜的电脑时，只需要利用外部网络用 远程控制的程序连接到主节点，再从主节点连接到其它节点，以实现不需要KVM 控制每一个节点的目的。
虽然以上对本实用新型的较佳实施例进行了详细地描述，但是，对于本领域 的普通技术人员来说，只要不脱离本实用新型的设计思路及构思是可以作出各种 变化或改型的。应当说，这样一些变化或改型都是属于本实用新型的保护范围。
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权利要求1. 一种丛集电脑机柜，所述的机柜包括机柜本体，其由与地面平行设置的顶框以及一对相互相对且垂直地与所述的顶框两端作固定连接的边框构成；散热装置，其设置在机柜本体的顶框上；至少一层分层板，每一分层板的两端垂直地与所述的边框作可拆装连接，而分层板之间的间距按需要安排；其特征在于，所述的机柜还包括变压器，其包括输入端和输出端，所述的变压器设在所述机柜本体的顶框上；以及多块电脑主板固定板，其相互平行地安装在所述的分层板上，而电脑主板固定在所述的固定板上。
2. 根据权利要求1所述的机柜，其特征在于，所述的变压器还可设在最靠近散 热装置的分层板上。
3. 根据权利要求1所述的机柜，其特征在于，所述的每一分层板上都设有散热孑L。
4. 根据权利要求1所述的机柜，其特征在于，所述的变压器输出端设有多个输 出端子。
5. 根据权利要求l所述的机柜，其特征在于，所述的散热装置是排风扇。
6. 根据权利要求1所述的机柜，其特征在于，所述的机柜顶框设有孔和槽。
7. —种丛集电脑，该电脑包括多块电脑主板、网络连接系统、输入和输出系统、 存储器，所述的主板上包括中央处理器、记忆体，其特征在于，所述的丛集 电脑设置在如权利要求1-6中任何一项所述的丛集电脑机柜上，其中，通过 网络系统连接的多块电脑主板分别固定在所述的主板固定板上，所述的变压 器的输出端分别为多块电脑主板供电。
8. 根据权利要求7所述的电脑，其特征在于，所述的输入输出系统包括一键盘-鼠标-显示器交换器。
9. 根据权利要求7所述的电脑，其特征在于，所述的丛集电脑包括一与外部网 络连接的主节点，所述主节点通过内部网络与所述丛集电脑的各个分节点连 接，从而控制所述各分节点。
专利摘要本实用新型提供一种丛集电脑机柜，所述的机柜包括机柜本体；散热装置；至少一层分层板，每一分层板与所述的机柜本体作可拆装连接；所述的机柜还包括具有输入端和输出端的变压器，该变压器设在机柜本体的顶框上；多块电脑主板固定板，其相互平行地安装在所述的分层板上，而电脑主板固定在所述的固定板上。本实用新型还提供一种利用所述的电脑机柜制成的丛集电脑。由于本实用新型的丛集电脑机柜和丛集电脑采用了主板相连的方式，使得整个丛集系统占用空间少，系统采用一台变压器中央供电，产生的热量也大为减少。故这种系统具有制造简单，成本低廉，空间占用少等优点，易于推广适用。
文档编号H05K7/14GK201289629SQ20082020203
公开日2009年8月12日 申请日期2008年10月17日 优先权日2008年10月17日
发明者文震邦 申请人:文震邦