DE3419688C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Entlüftungssystem nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a ventilation system according to the preamble of patent claim 1.

Ein solches Entlüftungssystem ist bereits aus der US-Patentschrift 39 03 404 bekannt. Dort sind Deckenlüfter den jeweiligen Gehäusen individuell zugeordnet, so daß die Entlüftung des gesamten Schrankes nur mangelhaft erfolgt.Such a ventilation system is already out of the US Patent 39 03 404 known. There are Ceiling fans of the respective housings individually assigned so that the ventilation of the entire cabinet poorly done.

Aus der Literaturstelle D. van Leyen "Wärmeüber­ tragung" Siemens AG 1971 Seiten 187-188, insbesondere Bild 82, ist es auch bereits bekannt, in einem Schrank boden- und deckenseitig jeweils gemeinsame Lüfter vorzusehen, wobei die Leiterplatten waagerecht liegend turmartig übereinander angeordnet sind.From the literature reference D. van Leyen "Wärmüber "Siemens AG 1971 pages 187-188, in particular Fig. 82, it is also known to be floor-mounted in a cabinet and to provide common fans on the ceiling, the circuit boards horizontally lying tower-like one above the other.

Für eine wirkungsvolle Abfuhr der Verlustwärme, welche die Aggregate eines hochbelasteten Elektronikschrankes - wie z. B. einer Großrechnerzentraleinheit - erzeugen, werden große Kühlluftmengen benötigt. Dabei wird üblicherweise mit 1500-2000 Luftwechsel pro Stunde, auf das Schrankvolumen bezogen, gearbeitet.For effective heat dissipation, which the units of a highly loaded electronics cabinet - such as B. a mainframe central unit - generate, large amounts of cooling air are required. Doing so usually with 1500-2000 air changes per hour the cabinet volume related, worked.

Die elektronischen Aggregate werden dabei meistens mit den notwendigen Kühlvorrichtungen, wie z. B. Lüftern, übereinander und nebeneinander zusammengefaßt. Der Ein­ satz von starken Lüftern zur Kühlung der Elektronik und die Störempfindlichkeit der Logik gegenüber hohen Frequenzen machen bestimmte Schallisolations- und Hf-Abdichtungsmaßnahmen an den Schrankverkleidungs­ elementen notwendig. Dadurch wird jedoch der unge­ hinderte Zu- bzw. Abstrom von Kühlluft im Schrank pro­ blematisch. Es bildet sich im Schrankinneren durch Rück­ strömung und Kurzschluß der Kühlluft ein Mikroklima. Als Folge davon kann das Temperaturniveau im Schrank mehrere Grad Celsius über der allgemeinen Umgebungs­ temperatur in Schranknähe liegen.The electronic units are usually included the necessary cooling devices, such as. B. fans, summarized one above the other and side by side. The one set of powerful fans for cooling the electronics and the logic's sensitivity to high interference Frequencies make certain sound insulation and RF sealing measures on the cabinet cladding elements necessary. However, this makes the prevented inflow or outflow of cooling air in the cabinet pro blemish. It forms in the interior of the cabinet through rear Flow and short circuit of the cooling air create a microclimate. As a result, the temperature level in the cabinet several degrees Celsius above the general ambient temperature near the cabinet.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Enlüftungssystem der eingangs genannten Art für Schränke der Datentechnik zu schaffen, bei dem eine zügige Durchströmung der angesaugten Luft durch die Aggregate gewährleistet ist, wobei die durch Undichtigkeit der Gehäuse verursachte Rückluft vermieden wird. The object of the invention is to provide a ventilation system of the type mentioned to create for data technology cabinets where a rapid flow of air through The aggregate is guaranteed, which is due to leakage return air caused by the housing is avoided.  

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung das Entlüftungssystem gemäß den Merkmalen des Kennzeichens des Patentanspruches 1 ausgebildet.To solve this problem, according to the invention Venting system according to the characteristics of the label of the Claim 1 trained.

Durch diese Maßnahmen erhält man eine gute Be- und Ent­ lüftung der in Schränken für die Datentechnik einge­ bauten Aggregate, wobei die Geometrie der Anordnung der Aggregate keinen Einfluß auf das Kühlergebnis hat. Dadurch wird das Problem des Luft- bzw. Wärmetausches im Innern eines Schrankes in einfacher Weise gelöst.These measures result in good loading and unloading Ventilation in the cabinets for data technology built aggregates, the geometry of the arrangement the units have no influence on the cooling result. This eliminates the problem of air or heat exchange solved inside a cabinet in a simple manner.

Am Boden der Gehäuse können Luftfilter für jedes einzelne Gehäuse zur Entstaubung vorgesehen sein.At the bottom of the case there can be air filters for each individual housings can be provided for dedusting.

Es ist auch möglich, im Bodenhohlraum des Schrankes ein für alle Gehäuse gemeinsames zusätzliches oder allein vorhandenes Luftfilter anzuordnen.It is also possible in the floor cavity of the closet an additional or common for all housings to arrange the existing air filter alone.

Anhand der Ausführungsbeispiele nach den Fig. 1 bis 3 wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail using the exemplary embodiments according to FIGS. 1 to 3. It shows

Fig. 1 die Seitenansicht eines Schrankes bei entferntem seitlichen Abdeckblech, Fig. 1 is a side view of a cabinet with a removed side cover plate,

Fig. 2 die Vorderansicht ebenfalls ohne Vorderabdeckung Fig. 2 shows the front view also without a front cover

Fig. 3 die Draufsicht bei oben aufgedecktem Schrank. Fig. 3 shows the top view with the cabinet uncovered above.

In Fig. 1 ist schematisch die Seitenansicht eines Daten­ schrankes gezeigt, wobei die Seitenwand entfernt ist. Man blickt auf die drei nebeneinander angeordneten und durch Luftschächte 8 getrennten Gehäuse 1, in denen die elektrischen Leiterplatten übereinander zu Aggregaten angeordnet sind. Am Boden eines jeden Gehäuses befindet sich mindestens ein erster Lüfter 2, während für alle Gehäuse 1 gemeinsam unterhalb des perforierten Deck­ bleches 5 des Datenschrankes zweite Lüfter 3 angeordnet sind. Unterhalb der Gehäuse 1 befindet sich ein Hohlraum 9, und in diesem Hohlraum 9 wieder ein perforiertes Bodenblech 4, wobei aus dem Hohlraum durch die ersten Lüfter 2 Kühlluft angesaugt wird.In Fig. 1 the side view of a data cabinet is shown schematically, with the side wall removed. One looks at the three housings 1 arranged next to one another and separated by air shafts 8 , in which the electrical printed circuit boards are arranged one above the other to form units. At the bottom of each housing there is at least a first fan 2 , while second fans 3 are arranged for all the housing 1 together below the perforated cover plate 5 of the data cabinet. Below the housing 1 there is a cavity 9 , and in this cavity 9 there is again a perforated base plate 4 , cooling air being drawn in from the cavity by the first fans 2 .

Fig. 2 zeigt die Vorderansicht eines geöffneten Daten­ schrankes, wobei jedes Gehäuse 1 vier erste Lüfter 2 enthält und in der Draufsicht nach Fig. 3 ist ersichtlich, daß die für alle Gehäuse 1 gemeinsamen zweiten Lüfter 3 oberhalb der Gehäuse 1 angeordnet sind, wobei im vor­ liegenden Falle vier Lüfter 3 vorgesehen sind. Fig. 2 shows the front view of an open data cabinet, each housing 1 contains four first fans 2 and in the plan view of Fig. 3 it can be seen that the common for all housing 1 second fans 3 are arranged above the housing 1 , wherein in four fans 3 are provided before lying case.

Die Funktionsweise dieses Entlüftungssystems nach der Erfindung ist wie folgt:The functioning of this ventilation system after the Invention is as follows:

Der Elektronikschrank enthält drei Gehäuse 1. Die elektronischen Aggregate erzeugen z. B. eine Verlust­ leistung von 2000 W pro Gehäuse 1. Die benötigte Kühl­ luft wird durch das perforierte Bodenblech 4 hindurch von den ersten Lüftern 2 angesaugt und verläßt nach Durchströmen der Elektronikaggregate im Gehäuse 1 den Schrank 10 durch ein perforiertes Deckblech 5. Ohne die zusätzlichen Lüfter 3 im Dachbereich würde die Be- und Entlüftung allein durch die ersten Lüfter 2 zu einem geringen Teil durch natürliche Konvektion oder bei Aufbau auf einen doppelten Boden durch dessen Druckluft erfolgen. The electronics cabinet contains three housings 1 . The electronic units generate z. B. a power loss of 2000 W per housing 1 . The cooling air required is sucked through the perforated base plate 4 through the first fans 2 and, after flowing through the electronics units in the housing 1, leaves the cabinet 10 through a perforated cover plate 5 . Without the additional fans 3 in the roof area, the first fans 2 alone would ventilate and ventilate them to a small extent by natural convection or, if installed on a double floor, by its compressed air.

Die wegen hoher Strömungswiderstände notwendigerweise starken ersten Lüfter 2 erzeugen im unteren Schrank­ innenbereich einen Luftunterdruck. Die bereits erwärmte Luft, welche durch undichte Bereiche in den Elektronik­ aggregaten entweicht oder durch Rückstau im Dachbereich vorhanden ist, strömt in diesen Unterdruckbereich zurück (gestrichelte Strömungspfeile).The first fans 2, which are necessarily strong due to high flow resistances, generate an air vacuum in the lower cabinet area. The already heated air, which escapes through leaky areas in the electronic units or is present due to backwater in the roof area, flows back into this negative pressure area (dashed flow arrows).

Messungen zeigen, daß 25-30% als bereits erwärmte Falsch­ luft noch einmal von den Lüftern 2 angesaugt wird. Dieser An­ teil wird umso ungünstiger, je stärker die Luftdrosselung in Zu- und Abluftbereich der Schrankverkleidung ist. Die er­ zwungene Entlüftung des Schrankinneren durch die zwei­ ten Lüfter 3 unterbindet wirkungsvoll das nochmalige An­ saugen bereits erwärmter Luft durch die ersten Lüfter 2 (durchgezogene Strömungspfeile). Schalldämpfungsmaßnahmen und hochfrequente Abdichtungen am Luftein- und -austritt beeinflussen nicht die Wärmeabfuhr aus der Elektronik. Hier­ bei ist auch möglich, die notwendigen einzelnen Gehäuse­ filter 6 durch einen gemeinsamen Filter 7 zu ersetzen.Measurements show that 25-30% as already heated false air is sucked in again by the fans 2 . This part becomes more unfavorable the stronger the air throttling in the supply and exhaust air area of the cabinet cladding. He forced ventilation of the interior of the cabinet by the two th fan 3 effectively prevents the repeated suction of already heated air through the first fan 2 (solid flow arrows). Soundproofing measures and high-frequency seals at the air inlet and outlet do not affect the heat dissipation from the electronics. Here it is also possible to replace the necessary individual housing filter 6 with a common filter 7 .

Claims (3)

1. Entlüftungssystem für elektronische Bauteile enthaltende Schränke der Datentechnik, bei denen jeweils mehrere mit Bauteilen bestückte Leiterplatten turmartig in boden- und deckenseitig luftdurchlässigen Gehäusen (1) zu Aggregaten zusammengefaßt, und die Gehäuse (1) durch Luftkanäle (8) getrennt und von der Frontseite her betrachtet hintereinander angeordnet sind, wobei sich in jedem Gehäuse (1) in Gehäusebodennähe mindestens ein erster horizontal angeordneter Lüfter (2) befindet, der über ein perfo­ riertes Bodenblech (4) des Schrankes (10) Luft aus einem unter den Gehäusen (1) befindlichen Hohlraum (9) ansaugt, dadurch gekennzeichnet, daß ober­ halb der Gehäuse (1) mindestens ein für alle Gehäuse (1) gemeinsamer, zweiter horizontal liegender Lüfter (3) angeordnet ist, der die in den Luftkanälen (8) und Gehäusen (1) befindliche Luft ansaugt und durch das perforierte Deckblech (5) des Schrankes (10) abbläst.1. Ventilation system for electronic component-containing cabinets of data technology, in each of which a plurality of printed circuit boards equipped with components are combined into units in a tower-like manner in air-permeable housings ( 1 ) on the floor and ceiling, and the housings ( 1 ) are separated by air ducts ( 8 ) and from the front viewed here are arranged one behind the other, with at least one first horizontally arranged fan ( 2 ) located in each housing ( 1 ) near the housing base, which via a perforated bottom plate ( 4 ) of the cabinet ( 10 ) air from a under the housing ( 1 ) located cavity ( 9 ), characterized in that above half of the housing ( 1 ) at least one common for all housings ( 1 ), second horizontally lying fan ( 3 ) is arranged, which in the air channels ( 8 ) and housings ( 1 ) sucks in the air and blows it through the perforated cover plate ( 5 ) of the cabinet ( 10 ). 2. Entlüftungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Boden eines jeden Gehäuses (1) ein Luftfilter (6) vorgesehen ist.2. Ventilation system according to claim 1, characterized in that an air filter ( 6 ) is provided at the bottom of each housing ( 1 ). 3. Entlüftungssystem nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Bodenhohlraum (9) des Schrankes (10) ein für alle Gehäuse (1) gemeinsames Luftfilter (7) angeordnet ist.3. Ventilation system according to claims 1 or 2, characterized in that in the bottom cavity ( 9 ) of the cabinet ( 10 ) is arranged for all housing ( 1 ) common air filter ( 7 ).