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 19英寸機(jī)箱設(shè)計(jì)

一、前言:

1-何謂19”機(jī)箱?

    19”機(jī)箱泛指裝設(shè)在19”機(jī)柜(Cabinet or Rack)內(nèi)的機(jī)器設(shè)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(qū)別常被稱為”機(jī)架”,此二者外形均為長方體 ,19”機(jī)箱(Chassis)為了能裝在機(jī)柜內(nèi),其外形多設(shè)計(jì)成長方體,并遵守特定之高度限制讓不同制造者所生產(chǎn)之機(jī)箱能放入依規(guī)格設(shè)計(jì)之機(jī)柜.

2-19”機(jī)箱和機(jī)柜的由來

    19”機(jī)箱和機(jī)柜原本是美國軍方電子控制儀器的一種規(guī)格,其設(shè)定的目的在于統(tǒng)一儀器的外形尺寸和方便快速組裝抽換和維護(hù),最后隨著軍方技術(shù)轉(zhuǎn)移民間,此一規(guī)格亦廣泛的被企業(yè)界所采用.

2-19”機(jī)箱產(chǎn)品的種類.

    2-1-機(jī)柜的優(yōu)點(diǎn)在于提供機(jī)箱安全保護(hù)和擴(kuò)充的便利性,早期常用于工業(yè)控制機(jī)臺(tái),近幾年由于網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備也開始大量使用;因此其產(chǎn)品的種類大致可區(qū)分成辦公室用和工業(yè)用產(chǎn)品兩大類:

    2-2-辦公室用產(chǎn)品

    2-2-1-Server.

    2-2-2-Telcom產(chǎn)品

    2-2-3-Internet/Intranet產(chǎn)品

    2-2-4-其它計(jì)算機(jī)周邊相關(guān)產(chǎn)品

    2-3-工業(yè)用產(chǎn)品

    2-3-1-IPC(Industrial PC)

    2-3-2-Control Panel

    2-3-3-其它機(jī)器輔助相關(guān)產(chǎn)品

二、19”機(jī)箱外部和機(jī)柜的規(guī)格

1-機(jī)柜之規(guī)格.

    機(jī)柜不單如字面上的解釋一般像個(gè)柜子,其外形有很多種,如下列三圖所示,圖中的機(jī)柜均為HP公司產(chǎn)品,但用于不同操作環(huán)境時(shí),機(jī)柜之外形和尺寸亦會(huì)有所差異,所有機(jī)柜都依相關(guān)規(guī)格制造,機(jī)柜之寬度,高度與深度有一定之規(guī)格,在IEC-60297系列和EIA-310系列中均有詳細(xì)規(guī)格,此二規(guī)格明定高度單位為U(1U=1.75”=44.45mm),寬度為19”(尚有其它之寬度規(guī)格,但以19”規(guī)格最為常用),深度雖亦有規(guī)定,但其變化卻比較多,機(jī)柜之規(guī)格可分成高度,寬度和深度三項(xiàng).

    1-1-高度單位U之定義: 1U=1.75英吋=44.45mm.機(jī)柜均以U為基本單位,如35U高度之機(jī)柜,是指此一機(jī)柜中可裝入總共35U高之機(jī)箱,而非機(jī)柜由上到下的高度是35U.

    1-2-19英吋(482.6mm) 寬度之定義為機(jī)箱由正前方觀察可視之最寬距離,通常是機(jī)箱兩側(cè)之mounting flange寬度,而非機(jī)柜本體之寬度,19”機(jī)柜之寬度受限于機(jī)箱尺寸,幾乎全都大于500mm(因19”機(jī)箱寬度為483mm左右),目前市面上之機(jī)柜寬度由500mm~800mm都有,甚至有超過1000mm之特殊規(guī)格,但最常用的為600mm寬之機(jī)柜.

    1-3-在機(jī)柜深度方面,雖然有規(guī)定但卻很少被提及,因其不像高度和寬度一般限制機(jī)箱設(shè)計(jì),即使短機(jī)箱卜亦可用長機(jī)柜,只要其設(shè)計(jì)規(guī)格完全符合規(guī)格設(shè)計(jì),而機(jī)柜制造商不泛各種不同深度規(guī)格之機(jī)柜,其中又以600mm,700mm和800mm深度的機(jī)柜最常被使用(深度系指機(jī)柜外觀不含把手的深度)：

 

2-機(jī)箱設(shè)計(jì)時(shí)外觀和機(jī)柜的關(guān)系.

    2-1-外觀尺寸:機(jī)箱受限于機(jī)柜的尺寸限制,因此設(shè)計(jì)時(shí)需考慮下列幾點(diǎn):

    2-1-1-在高度方面;由于高度以U為單位,1U為1.75”或44.45mm,因此如果1U機(jī)箱的高度不可超出44.45mm,為了堆棧和拆裝方便,通常設(shè)計(jì)成44mm以下,以此類推即使不同U之機(jī)箱其實(shí)際高度亦比該U少0.8—1.35MM,讓機(jī)柜內(nèi)每一臺(tái)機(jī)箱之箱有間隙而不會(huì)影響組裝和拆卸.

    2-1-2-在寬度方面;19”機(jī)柜在內(nèi)部四個(gè)角落都有鈑金件(或鋁矩形)支柱用以支撐機(jī)柜和固定機(jī)箱,因此其內(nèi)部寬度只有450mm(約17.7”左右)可裝機(jī)箱,而非有19”寬度可裝機(jī)箱,且機(jī)箱在設(shè)計(jì)上為要考量組裝性,不可能寬度設(shè)定成450mm,通常不會(huì)超過449mm,左右會(huì)各留少許間隙,若有考慮在兩側(cè)裝設(shè)滑軌(裝滑軌的機(jī)箱高度都比較低,大都不會(huì)超過4U高度)以方便機(jī)箱拆裝和保養(yǎng)時(shí),機(jī)箱還要再縮小寬度,常用的滑軌厚度有10~20mm不等,雙邊都要裝滑軌,扣除兩倍的厚度,如此機(jī)箱寬度就更窄了.

    2-1-3-在深度方面;深度要考慮的就是機(jī)箱在機(jī)柜內(nèi)必需有空間散熱,跑線和其它機(jī)構(gòu)的安排,由于左右兩側(cè)空間不大,只好利用前后方的空間了,通常前后各有75mm以上的空間(和固定架位置有關(guān)),因此600mm的機(jī)柜其機(jī)箱深度最好設(shè)計(jì)在450mm以下.

    2-2-機(jī)柜固定孔:機(jī)箱放入機(jī)柜時(shí)必需由兩側(cè)固定,其固定孔通常在mounting flange上,其位置尺寸如下圖所示(數(shù)據(jù)來源:EIA-310-D),圖中尺寸在寬度標(biāo)示上有3個(gè),每個(gè)尺寸又各有三個(gè)數(shù)字,其中最上層的尺寸為19英吋機(jī)柜的標(biāo)準(zhǔn)尺寸(即450,465,483.4三個(gè)尺寸),三個(gè)尺寸所代表的意義如下:

 

    450mmà機(jī)箱可放入機(jī)柜內(nèi)之最寬距離.

    465mmà機(jī)箱和機(jī)柜之固定孔的間距.

    483.4mmà機(jī)箱上mounting flange兩側(cè)可容許之最寬距離.

    31.8mmà1U高度內(nèi)之兩個(gè)固定孔距離,若1U高度內(nèi)有三個(gè)固定孔時(shí),其固定孔之間距為31.8mm的一半15.9mm.

    12.7mmà兩個(gè)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.

    6.75à機(jī)箱在最上方(或最下方)的固定孔和機(jī)柜內(nèi)側(cè)上端(或下端)之間的距離.

    2-3-正面把手:機(jī)箱放入機(jī)柜時(shí)是由前方推入,拉出時(shí)自然是由前方操作,為了方便機(jī)箱能由前方推入和拉出,在機(jī)箱前方兩側(cè)經(jīng)常會(huì)設(shè)計(jì)有把手固定在機(jī)箱上,方便使用者的操作,在設(shè)計(jì)把手時(shí)要特別注意不可干涉到機(jī)箱和機(jī)柜組裝的螺絲固定孔,因其位置正好也在機(jī)箱兩側(cè).

    2-4-腳墊:有些機(jī)箱設(shè)計(jì)成在機(jī)柜外側(cè)仍能獨(dú)立作業(yè),因此其下方大多裝有腳墊,如此放于桌上時(shí)便不會(huì)括傷桌面,但如要裝入機(jī)柜時(shí)就會(huì)迼成腳墊和下方機(jī)箱干涉的情形,因此腳墊最好能設(shè)計(jì)成可拆裝的較好.

    1.EIA-310-D (電子工業(yè)協(xié)會(huì))規(guī)格

    2.IEC 20697-1~20697-4 (國際電子委員會(huì))規(guī)格