DE1947399A1 - Geraeteschrank - Google Patents

Description

• Gerätes chrank Die Erfindung betrifft einen Geräte schrank mit mindestens einer von Kühlmittel durchströmten Wand für elektronische Anlagen.
• Es ist ein Geräteschrank bekannt, bei dem eine Wand mit Kühlschlangen versehen ist, die von Kühlmittel durchströmt werden; durch diese Anordnung soll dem Inneren des Schranks Wärme entzogen werden. Weiterhin sind Geräte schränke bekannt, die aus einem Rahmen bestehen, der mit Blechen verkleidet ist und in dessen Innenraum über Gebläse Kühlluft eingeleitet wird. Es war Aufgabe der Erfindung, einen Geräteschrank zu schaffen, der gegenüber den bisher bekannten Schränken bei gleicher Stabilität leichter ist und in dem die Kühlung einzelner Bereiche des Innenraums bzw. einzelner Teile der elektronischen Anlage den jeweiligen Erfordernissen gut angepaßt werden kann. Die Erfindung besteht darin, daß mindestens eine der vom Kühlmittel durchströmten Wände als Sandwichplatte, die Stützprofile enthält, welche voneinander getrennte, parallel zur Ebene der Sandwichplatte verlaufende durchgehende Kanäle bilden, ausgebildet ist oder aus solchen Sandwichplatten aufgebaut ist. Gemäß Weiterbildungen der Erfindung können mehrere Außenwände aus derartigen Sandwichplatten aufgebaut sein und miteinander so verbunden sein, daß Kanäle verschiedener Wände miteinander in Verbindung stehen. Es ist auch möglich, Zwischenwände zur Unterteilung des Innenraums vorzusehen, die aus derartigen Sandwichplatten aufgebaut sind und deren Kanäle mit Kanälen anderer Wände in Verbindung stehen. Eine gezielte Kühlung bestimmter Teile der elektronischen Anlage ist dadurch ermöglicht, daß Kanäle, die mit Kühimittelzufuhreinrichtungen verbunden sind, an entsprechenden Stellen durch erste Öffnungen mit dem Innenraum verbunden sind; durch zweite Öffnungen, die die Verbindung des Innenraums zu einem anderen Teil der Kanäle, die mit Eühlmittelabfuhreinrichtungen verbunden sind, herstellen, wird es ermöglicht, das Kühlmittel aus dem Innenraum wieder abzuführen. Der ganze Geräteschrank kann in selbsttragender Bauweise aus Leichtbauplatten aufgebaut sein, wobei mindestens ein Teil der Leichtbauplatten aus von Kühlmittel durchströmten Sandwichplatten besteht, während die nicht von Kühlmittel durchströmten Platten entweder ebenfalls aus Sandwichplatten bestehen können oder aus anderen Platten in Leichtbauweise aufgebaut sind. Die Erfindung wird im foRgenden anhand der Zeichnungen in Ausführungsbeispielen erläutert.
• Es zeigen Figur 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Geräteschranks, Figur 2 die Verbindung zweier Sandwichplatten, Figur 3aXbjc ein zur Verbindung dienendes Formstück, Figur 4 einen weiteren erfindungsgemäßen Geräte schrank.
• Figur 1 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung in schematischer Darstellung. Ein Geräteschrank ist aus senkrechten Wänden 1, 2 und 3 sowie aus waagerechten Wänden 4, 5 und 6 aufgebaut. Sein Innenraum ist unterteilt und enthält zwei Magazinräume 7, die zum Einschieben von Leiterplatten 8, die gedruckte Schaltungen tragen, geeignet sind, sowie einen weiteren Raum 9, in dem sich in der angedeuteten Weise Baugruppen 10 befinden sollen. Ueber Gebläse 11 kann an den unteren Enden in die Wände 1 und 2,die aus Sandwichplatten aufgebaut sind und senkrechte von oben nach unten durchgehende Kanäle enthalten, Kühlluft eingeleitet werden. Die Kühl luft fließt in die waagerechten Wände 5 und 6, die aus ebensolchen Sandwichplatten aufgebaut sind, und tritt von dort aus von unten über nicht dargestellte erste Öffnungen in die Magazinräume 7 ein. Jeweils an der Oberseite der Magazinräume sind in den Wänden 4 und 5 zweite Öffnungen angeordnet, durch die die erwärmte Kühlluft in Kanäle der Wände 4 und5 eintreten kann, von wo aus sie über Kanäle der Wände 1 und 2 ins Freie geleitet wird. Aus der Wand 2 wird Kühlluft über nicht dargestellte Öffnungen auch in den Raum 9 eingeleitet und kann von dort aus über ebenfalls nicht dargestellte Offnungen in Kanäle der Wand 3 und von dort aus ins Freie entweichen.
• In Figur 2 ist der Aufbau einer senkrechten Wandz.B. 1,und einer mit ihr verbundenen waagerechten Wandz.B. 5dargestellt; aus dieser Figur ist auch zu ersehen, in welcher Weise Kanäle der einen mit Kanälen der anderen Wand verbunden sind. Die Wand 1 besteht aus zwei Blechen 1', zwischen denen ein Stützprofil 1 eingeschlossen ist, das senkrechte von oben nach unten durchgehende getrennte Kanäle bildet. In gleicher weise besteht die Wand 5 aus zwei Blechen 5', zwischen denen ein Stützprofil 5" eingeschlossen ist, das waagerechte Kanäle bildet, wobei die Breite der Kanäle in der Wand 5 der Breite der Kanäle in der Wand 1 angepaßt ist. Kanäle, die frische Kühlluft (Zuluft Z) führen, sind mit I in der Wandel bzw. mit I' in der Wand 5 gekennzeichnet, Kanäle, die erwärmte Kühlluft (Abluft A) führen, sind in der Wand 1 mit II, in der Wand 5 mit II' gekennzeichnet.
• Die Wand 5 ist inder Weise mit der Wand 1 verbunden, daß aus den Kanälen I Zuluft in die Kanäle I' gelangen kann und daß aus den Kanälen II' Abluft in die Kanäle II gelangen kann.
• Aus. den Kanälen I' gelangt die Zuluft über erste Offnungen 12, die sich an der Oberseite dieser Kanäle befinden, in den Magazinraum oberhalb der Wand 5. Die Abluft aus dem unterhalb der Wand 5 befindlichen Magazinraum gelangt über zweite Öffnungen 13 zu den Abluftkanälenll' der Wand 5 und von dort über die Kanäle II der Seitenwand 1 ins Freie. In Figur 2 sind die Kanäle I' undD' in unterschiedlicher Breite dargestellt; werden unterschiedlich breite Kanäle gewählt, so kann es sich jedoch als zweckmäßig erweisen, im Gegensatz zur Darstellung in Figur 2 den Abluftkanälen den größeren Querschnitt zuzuordnen. Ein Vorteil der in Figur 2 angegebenen Anordnung ist der, daß wegen der relativ großen Breite der Kanäle I' relativ viele erste Öffnungen 12 vorgesehen werden können.
• In den Figuren 3a, 3b und 3c ist in verschiedenen Ansichten ein Formstück 14 dargestellt, mit dem die Wand 5 an die Wand 1 angeschlossen werden kann. Das Formstück hat eine ebene Fläche 14', an der die Wand 5 in geeigneter Weise befestigt wird, und Vorsprünge 14", die in die Kanäle I der Wand 1 passen; zum Befestigen der Wand 5 an der Wand 1 wird das dem Innenraum des Geräteschrankes zugekehrte Blech 1' in der nötigen Breite entfernt und es werden im Stützprofil 1" an den Stellen, die an das dem Innenraum zugekehrte Blech 1' grenzen, Öffnungen geschaffen. Nun kann das Formstück 14 in die Wand 1 in der Weise eingesetzt werden, daß die Vorsprünge 14" in die Kanäle I eindringen und dort am Stützprofil z.B. durch Kleben befestigt werden können. Das Formstück hat an der der Wand 5 zugekehrten Seite Offnungen 15 und 16, durch die die Verbindung der Kanäle der Wand 5 zu den Kanälen der Wand 1 hergestellt wird. An den Öffnungen 15 oder 16 können Drosselklappen 17 vorgesehen sein, die durch eine Achse 17' betätigt werden. Eine Drosselklappe 17 ist in Figur 5c eingezeichnet und auch in Figur 1 dargestellt; mit Hilfe einer derartigen Drosselklappe läßt sich der Zufluß von Kühlmittel in einen Magazinraum einstellen.
• Bei dem in Figur 1 dargestellten Geräteschrank wird durch die Gebläse 11 von außen Luft angesaugt. und nach dem Durchströmen der Räume 7 und 9 wieder ins Freie geblasen. Gemäß der Erfindung ist es auch möglich, Geräteschrank zu scheffen, die einen geschlossenen Kühlmittelkreislauf haben; ein derartiger Geräteschrank ist in Figur 4 dargestellt. Der Geräteschrank ist aus waagerechten Wänden 20, 21, 22, 23 und senkrechten Wänden 18, 19 aufgebaut, die alle aus Sandwichplatten bestehen. An einigen Stellen ist der Geräteschrank in aufgeschnittenem Zustand dargestellt, so daß einige Kanäle der Sandwichplatten zu sehen sind. Im folgenden werden jeweils nur die ersten vier Kanäle, von vorne nach hinten mit K1, K2, K3 und K4 bezeichnet,betrchtet. Die Kühlmittelführung in diesen Kanälen wiederholt sich in den jeweils folgenden vier Kanälen. In einem Raum 24, der sich im Raum zwischen den Wänden 22 und 23 befindet, sind Umwälzmittel,z.B. ein Gebläse,angeordnet, die aus dem Kanal K3 der Wand 23 das Kühlmittel ansaugen und in den Kanal Kl der Wand 23 drücken. Von dort gelangt es über die senkrechten Wände zu den Zwischenwänden 21 und 22, von wo aus es über die ersten Öffnungen 12, die sich in Blechstreifen 12', die gleichzeitig als Führungselemente zum Einschieben der gedruckten Leiterplatten 8 dienen, befinden, in die Magazinräume 7. Die Öffnungen 12 können so ausgebildet sein, daß sie ein turbulentes Ausströmen des Kühlmittels bewirken, wodurch eine bessere Eühlwirkung erzielt wird. Aus den Magazinräumen 7 gelangt das Kühlmittel über die nicht sichtbaren zweiten Offnungen 13, die sich in ebenfalls als Führungselemente dienenden Blechstreifen 13' befinden, in die Kanäle K3 der Zwischenwand 21 bzw. der Wand 20 und von dort aus über die Kanäle K3 der Seitenwände und der Wand 23 wieder zur Umwälzeinrichtung im Raum 24.
• Um die Figur 4 übersichtlich zu halten, sind Leiterplatten, Führungselemente sowie der Verlauf des Kühlmittels in den Magazinräumen nur an einigen Stellen eingezeichnet. Das von der Umwälzeinrichtung zu den Magazinräumen strömende Kühlmittel ist durch eine strichpunktierte Linie dargestellt, das von den Magazinräumen zur Umwälzeinrichtung zurückfließende Kühlmittel ist durch eine gestrichelte Linie dargestellt.
• Um das im geschlossenen Kreislauf befindliche Kühlmittel rückkühlen zu können, wird dem Geräte schrank von außen ein weiteres Kühlmittel zugeführt, das jedoch nicht in die Magazinräume gelangt. Der Weg dieses Kühlmittels ist durch eine ausgezogene Linie dargestellt. Das zweite Kühlmittel, das zB. gasförmig oder flüssig sein kann, wird in einem Raum 25, der sich zwischen den Wänden 22 und 23 befindet, von außen kommend in die Kanäle K2 und K4 der Wand 23 eingeleitet, und zwar derart, daß es im Kanal K2 nach rechts fließt, in der Wand 19 bis zur Zwischenwand 22 aufsteigt, deren Kanal K2 durchfließt, von dort durch den Kanal K2 der Wand 18 bis zur Zwischenwand 21 aufsteigt, deren Kanal K2 durchfließt, durch die Wand 19 zur Wand 20 ge-Austritt langt und dort wieder an einer stelle 26 den gehäuseschrank stelle 26 den Gehäuse schrank verläßt. Das dem Kanal K4 im Boden 23 zugeführte Kühlmittel durchläuft die waagerechten Wände jeweils in umgekehrter Richtung wie das dem Kanal K2 zugeführte Kühlmittel. Das Stützprofil der Sandwichplatten besteht aus Metall, so daß ein guter Wärmeübergang zwischen dem in den Kanälen K1 und K3 fließenden Kühlmittel des geschlossenen Kreislaufs und dem in den Kanälen K2 und K4 fließenden von außen zugeführten Kühlmittel ermöglicht wird.
• In den Figuren 1 und 4 sind Wände bzw. Türen an der Rückseite bzw. Vorderseite der Geräteschränke nicht- dargestellt. Die Rückwand kann jeweils auch aus Platten in Leichtbauweise konstruiert werden, so daß der ganze Geräteschrank in Bericht bauweise aufgebaut werden kann, ohne daß ein tragender Rahmen notwendig ist. Ebenso können die Türen an der Vorderseite aus Platten in Leichtbauweise aufgebaut sein.

Claims (11)

Patentansprüche

1.) Geräteschrank mit mindestens einer von Kühlmittel durchströmten Wand für elektronische Anlagen, dadurch gekennzeichnet daß mindestens eine der vom Kühlmittel durchströmten Wände als Sandwichplatte (1,5), die Stützprofile (1", 5") enthält, welche voneinander getrennte, parallel zur Ebene der Sandwichplatte verlaufende durchgehende Kanäle (I, II, 1-', II') bilden, ausgebildet ist oder aus solchen Sandwichplatten aufgebaut ist.

2. Geräteschrank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Außenwände des Schranks aus Sandwichplatten gebildet sind und so miteinander verbunden sind, daß Kanäle einer Wand mit Kanälen einer anderen Wand in Verbindung stehen.

3. Geräteschrank nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dgß zur Unterteilung des Innenraums des Geräteschranks mindestens eine Zwischenwand (z.B.5) vorgesehen ist, die mit mindestens einer anderen Wand verbunden ist und von Kühlmittel durchströmt ist.

4. Geräteschrank nach Anspruch 3, dadurch «ekennzeichnetZ daß mindestens eine Zwischenwand als Sandwichplatte ausgebildet ist, wobei Kanäle einer Zwischenwand nit Kanälen mindestens einer anderen Wand in Verbindung stehen.

5. Geräteschrank nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Kanäle erste Öffnungen (12) hat, durch die Kühlmittel aus den Kanälen in den Innenraum geleitet werden kann.

6. Geräte schrank nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Teil (I, I') der Kanäle über erste Öffnungen (12) und daß ein anderer Teil (II, II') der Kanäle über zweite Öffnungen (13) mit dem Innenraum des Geräteschranks in Verbindung steht, und daß der erste Teil der Kanäle mit Kühlmittelzufuhreinrichtungen und/oder der andere Teil der Kanäle mit Kühlmittelabfuhreinrichtungen verbunden ist.

7. Geräteschrank nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle des einen und des anderen Teils 80 miteinander verbunden sind, daß ein geschlossener Kreislauf, der den Innenraum mit enthält, gebildet wirdund daß Umwälzeinrichtungen vorgesehen sind, die das Kühlmittel im geschlossenen Kreislauf umwälzen.

8. Geräte schrank nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß durch einen dritten Teil der Kanäle (K2, K4) Kühlmittel geleitet werden kann, und daß Kanäle des dritten Teils mit dem im geschlossenen Kreislauf befindlichen Kühlmittel in Wäriekontskt stehen0

9. Geräteschrank nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in Kanälen verstellbare Kühlmitteldrosseleinrichtungen (17) angeordnet sind,

10. Geräteschrank nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Befestigung einer Sandwichplatte an einer anderen Sandwichplatte ein Verbindungsstück (14) vorgesehen ist, daß einerseits mit der einen Sandwichplatte verbunden ist, andererseits mit Vorsprüngen (14") in die andere Sandwichplatte eingreift und an ihr befestigt werden kann, und das Bohrungen oder Öffnungen enthält, durch die Kühlmittel von Kanälen der einen Sandwichplatte in Kanäle der anderen Sandwichplatte gelangen kann.

11. Geräteschrank nach einem oder mehreren der vorhergehenden, Ansprüche, gekennzeichnet durch einen selbsttragenden Aufbau aus Leichtbauplatten, von denen mindestens ein Teil von Kühlmittel durchströmte Sendwichplatten sind.

L e e r s e i t e