19寸机箱机箱设计重点解析.docx

1、19寸机箱机箱设计重点解析19”機箱設計重點Version: A1鄭正隆18/05/2001目錄一. 前言二. 19”機箱外部和機櫃的規格三. 19”機箱內部和組裝元件的規格四. 19”機箱的設計重點五. 19”機箱產品實例參考六. 結論七. 附錄 一前言:1-何謂19”機箱?19”機箱泛指裝設在19”機櫃(Cabinet or Rack)內的機器設備,其中 Cabinet和Rack的差異為Cabinet四周有外殼和上下蓋保謢,而Rack則無,Rack為和Cabinet有所區別常被稱為”機架”,此二者外形均為長方體 ,19”機箱(Chassis)為了能裝在機櫃內,其外形多設計成長方體,並遵守特

2、定之高度限制讓不同製造者所生產之機箱能放入依規格設計之機櫃.2-19”機箱和機櫃的由來19”機箱和機櫃原本是美國軍方電子控制儀器的一種規格,其設定的目的在於統一儀器的外形尺寸和方便快速組裝抽換和維護,最後隨著軍方技術轉移民間,此一規格亦廣泛的被企業界所採用.2-19”機箱產品的種類.2-1-機櫃的優點在於提供機箱安全保護和擴充的便利性,早期常用於工業控制機台,近幾年由於網路的發展,網路通訊設備也開始大量使用;因此其產品的種類大致可區分成辦公室用和工業用產品兩大類:2-2-辦公室用產品2-2-1-Server.2-2-2-Telcom產品2-2-3-Internet/Intranet產品2-2-

3、4-其他電腦周邊相關產品2-3-工業用產品2-3-1-IPC(Industrial PC)2-3-2-Control Panel2-3-3-其他機器輔助相關產品二. 19”機箱外部和機櫃的規格1-機櫃之規格.機櫃不單如字面上的解釋一般像個櫃子,其外形有很多種,如下列三圖所示,圖中的機櫃均為HP公司產品,但用於不同操作環境時,機櫃之外形和尺寸亦會有所差異,所有機櫃都依相關規格製造,機櫃之寬度,高度與深度有一定之規格,在IEC-60297系列和EIA-310系列中均有詳細規格,此二規格明定高度單位為U(1U=1.75”=44.45mm),寬度為19”(尚有其他之寬度規格,但以19”規格最為常用),

4、深度雖亦有規定,但其變化卻比較多,機櫃之規格可分成高度,寬度和深度三項.1-1-高度單位U之定義: 1U=1.75英吋=44.45mm.機櫃均以U為基本單位,如35U高度之機櫃,是指此一機櫃中可裝入總共35U高之機箱,而非機櫃由上到下的高度是35U.1-2-19英吋(482.6mm) 寬度之定義為機箱由正前方觀察可視之最寬距離,通常是機箱兩側之mounting flange寬度,而非機櫃本體之寬度,19”機櫃之寬度受限於機箱尺寸,幾乎全都大於500mm(因19”機箱寬度為483mm左右),目前市面上之機櫃寬度由500mm800mm都有,甚至有超過1000mm之特殊規格,但最常用的為600mm寬

5、之機櫃.1-3-在機櫃深度方面,雖然有規定但卻很少被提及,因其不像高度和寬度一般限制機箱設計,即使短機箱卜亦可用長機櫃,只要其設計規格完全符合規格設計,而機櫃製造商不泛各種不同深度規格之機櫃,其中又以600mm,700mm和800mm深度的機櫃最常被使用(深度係指機櫃外觀不含把手的深度).2-機箱設計時外觀和機櫃的關係.2-1-外觀尺寸:機箱受限於機櫃的尺寸限制,因此設計時需考慮下列幾點:2-1-1-在高度方面;由於高度以U為單位,1U為1.75”或44.45mm,因此如果1U機箱的高度不可超出44.45mm,為了堆疊和拆裝方便,通常設計成44mm以下,以此類推即使不同U之機箱其實際高度亦比該

6、U少一些,讓機櫃內每一台機箱之箱有間隙而不會影響組裝和拆卸.2-1-2-在寬度方面;19”機櫃在內部四個角落都有鈑金件(或鋁矩形)支柱用以支撐機櫃和固定機箱,因此其內部寬度只有450mm(約17.7”左右)可裝機箱,而非有19”寬度可裝機箱,且機箱在設計上為要考量組裝性,不可能寬度設定成450mm,通常不會超過440mm,左右會各留5mm間隙,若有考慮在兩側裝設滑軌(裝滑軌的機箱高度都比較低,大都不會超過4U高度)以方便機箱拆裝和保養時,機箱還要再縮小寬度,常用的滑軌厚度有1020mm不等,雙邊都要裝滑軌,扣除兩倍的厚度,如此機箱寬度就更窄了.2-1-3-在深度方面;深度要考慮的就是機箱在機櫃

7、內必需有空間散熱,跑線和其他機構的安排,由於左右兩側空間不大,只好利用前後方的空間了,通常前後各有75mm以上的空間(和固定架位置有關),因此600mm的機櫃其機箱深度最好設計在450mm以下.2-2-機櫃固定孔:機箱放入機櫃時必需由兩側固定,其固定孔通常在mounting flange上,其位置尺寸如下圖所示(資料來源:EIA-310-D),圖中尺寸在寬度標示上有3個,每個尺寸又各有三個數字,其中最上層的尺寸為19英吋機櫃的標準尺寸(即450,465,483.4三個尺寸),三個尺寸所代表的意義如下:450mm機箱可放入機櫃內之最寬距離.465mm機箱和機櫃之固定孔的間距.483.4mm機箱上

8、mounting flange兩側可容許之最寬距離.31.8mm1U高度內之兩個固定孔距離,若1U高度內有三個固定孔時,其固定孔之間距為31.8mm的一半15.9mm.12.7mm兩個U之間最近的固定孔距離,即上面U的最下方固定孔和下面U的最上方固定孔距離,因此1U和1U之相接合位置在12.7mm距離的正中間.6.75機箱在最上方(或最下方)的固定孔和機櫃內側上端(或下端)之間的距離.2-3-正面把手:機箱放入機櫃時是由前方推入,拉出時自然是由前方操作,為了方便機箱能由前方推入和拉出,在機箱前方兩側經常會設計有把手固定在機箱上,方便使用者的操作,在設計把手時要特別注意不可干涉到機箱和機櫃組裝的螺絲固定孔,因其位置正好也在機箱兩側.2-4-腳墊:有些機箱設計成在機櫃外側仍能獨立作業,因此其下方大多裝有腳墊,如此放於桌上時便不會括傷桌面,但如要裝入機櫃時就會迼成腳墊和下方機箱干涉的情形,因此腳墊最好能設計成可拆裝的較好.三. 19”機箱內部和組裝元件的規格四. 19”機箱的設計重點五. 19”機箱產品實例參考六. 結論七. 附錄1.EIA-310-D (電子工業協會)規格2.IEC 20697-120697-4 (國際電子委員會)規格