JP4201814B2 - エンクロージャのための冷却装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンクロージャを冷却するための冷却装置であって、エンクロージャの内室に互いに重なり合って配置された、熱を発する複数の内蔵部材が設けられており、これらの内蔵部材には個々に冷却体が設けられており、該冷却体は送り導管と戻し導管と介して冷却媒体回路に組み込まれており、この場合、冷却体は個々の装置供給導管を介して送り導管と戻し導管に接続されており、冷却体には冷却媒体が供給され、冷却媒体回路は、空気・水熱交換機の冷却媒体出口側を介して閉じられている形式のものに関する。

このような形式で形成されたエンクロージャを冷却するための冷却装置は、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０１１２３８９号明細書により公知である。このような冷却装置では、冷却体はプレート状の吸収・熱交換機として形成されていて、内蔵部材の間の中間スリット内に配置されている。大きな空気・水熱交換機は、エンクロージャの外側に配置されていて、放出熱交換機として、エンクロージャ内室における冷却装置の構成部分に結合させなければならない。放出熱交換機はエンクロージャの周りの空気によってしか冷却されず、従って熱交換効率は限られている。さらにこの冷却装置を備えたエンクロージャの構成は複雑で手間がかかる。

ＤＥ６９６１７０８９Ｔ２号特許明細書により公知のエンクロージャを冷却するための装置は、内室に互いに重なるように配置された、熱を発する内蔵部材を有している。これらの内蔵部材は、中央冷却装置から発せられエンクロージャ設置室の二重底面の間の中空室に供給される冷却空気流によって冷却される。この場合、冷却空気流はエンクロージャの底面上に導入され、内蔵部材とエンクロージャケーシングとの間に延びる空気通路を介して上方に向かって流れ、エンクロージャ上方側に設けられた空気流出部を介してエンクロージャ設置室へと流出する。エンクロージャ内室に供給される冷却空気が、内室空気よりも冷たく選択することができるが、冷却装置の効果は効率において所望したほどではない。このことは、今日の極めて高い熱を発するコンパクトな内蔵部材としてエンクロージャ内室に高いパッケージ密度で取り付けられるとよりいっそうである。

本発明の課題は、冒頭で述べた形式の冷却装置を改良して、高いパッケージ密度のもとで多量の熱を発する内蔵部材のために、良好な冷却効率が得られ、この場合、エンクロージャの構造と設置を困難にするようなことがないような冷却装置を提供することである。

この課題を解決するために本発明の構成では、空気・水熱交換機がエンクロージャの底面領域に配置されており、その空気入口側で、エンクロージャ底面に設けられた空気流入開口と、エンクロージャ設置底面の二重底面に設けられた空気流出開口とを介して中央空調装置に連結されていて、二重底面に冷却空気が供給され、閉じられた冷却媒体回路にポンプと膨張タンクとが組み込まれているようにした。

このような構成では、中央空調装置の高い冷却出力が利用される。この場合、構成ユニットとしての冷却装置の構成部分を有したエンクロージャを、冷却空気を案内する二重底面に連結するだけでよい。これは極めて簡単に行うことができる。さらに、エンクロージャにおいては閉じられた冷却媒体回路が最適化される。これは効率を上げ、内蔵部材の大きなパッケージ密度および高い熱発生のもとでも利点が得られる。有利には、複数の冷却体が、互いに密に重ね合わされて配置された内蔵部材に組み込まれているか、または内蔵部材自体が冷却体として形成されている。

中央空調装置を有したエンクロージャ構成ユニットの連結は、二重底面が、カバープレートによって閉じられる空気流出開口を有していて、このカバープレートが、冷却装置の組み込まれた構成部分を有するエンクロージャの設置場所において取り外し可能であることにより簡単に行われる。

中央空調装置の冷却空気は、空気・水熱交換機の後方にファンが配置されており、該ファンが、空気・水熱交換機の貫流後の冷却空気をエンクロージャの内室へと供給することにより、エンクロージャの内室に取り付けられた内蔵部材の冷却のために最適に利用できる。この場合、有利には、エンクロージャの内室に供給された冷却空気は、エンクロージャの上方領域でエンクロージャの設置室へと所望のように導出可能である。これによりルームエアコンを有利に利用することができる。

閉じられた冷却媒体回路には有利には水が充填されており、この水は、ポンプと膨張タンクとが、空気・水熱交換機と送り導管との間に組み込まれていることにより流れにおいて保持されている。

構造的な構成の観点から、空気・水熱交換機、ファン、ポンプ、膨張タンクが、エンクロージャの１つの区切られた室に取り付けられている構成は有利である。このような冷却装置の構成は、エンクロージャの内室における内蔵部材の挿入を殆ど損なうことはない。この場合この構成は、組み込まれた構成部分を有する区切られた室が、別個の構成ユニットとして形成されており、該構成ユニット上にはエンクロージャを設置することができ、エンクロージャは送り導管と戻し導管とで、前記構成ユニットの対応する接続部に接続可能であるによりさらに簡単にすることができる。

送り導管、戻し導管、個々の装置供給導管のための所要スペースは、送り導管と戻し導管とが、エンクロージャと内蔵部材との間に形成された鉛直方向通路において、エンクロージャの内室の高さ全体にわたって案内されており、該内室の上方領域で、排気装置を備えた接続導管を介して互いに接続されていることにより小さく維持することができる。送り導管、戻し導管のガイドは、組み付けの手間の観点から、フレームとカバーエレメントとを備えたエンクロージャでは、送り導管と戻し導管とが１つの収容部または中空室において、フレームの鉛直方向のフレーム脚によってガイドされていると簡単に行うことができる。

図面につき本発明の実施例を詳しく説明する。

図面には符号４０，４１で、エンクロージャ設置室の二重底面が示されている。この二重底面４０，４１には中央空調装置（図示せず）の冷却空気１４が供給される。二重底面の部分４１はエンクロージャ１０の設置面として働く。この場合、カバープレートは、空気流出開口４２を形成するために取り外すことができる。エンクロージャ１０の底面１２には冷却空気１４のための空気流入開口１３が設けられている。従ってエンクロージャ１０を、その空気流入開口１３を、底面部分４１の空気流出開口４２に整合させて設置するだけで良い。

冷却空気１４は、空気流入開口１３を通過した後、空気・水熱交換機１５を貫流して、空気・水熱交換機１５を介して流れる冷却媒体、有利には水を冷却する。空気・水熱交換機１５はその冷却媒体出口側で、水が充填されている閉じられた冷却媒体回路２０に挿入されている。この冷却媒体回路２０は導管３３，３４、送り導管２１、戻し導管２２、これらに接続されている冷却体１１を介して閉じられている。この場合、互いに上下に配置された、冷却体１１を備えた複数の内蔵部材は、装置供給ライン２３，２７を介して送り導管２１と戻し導管２２に接続されている。この場合、接続は、解除後の閉鎖を行う解離可能なカップリング２８，３０を介して行われている。送り導管２１と供給ライン３３にはポンプ３１と膨張タンク３２とが組み込まれている。ポンプ３１と膨張タンク３２とは、冷却媒体回路２０における冷却媒体水の流れを、冷却媒体の圧力および温度とは無関係に維持する。この場合、送り導管２１はエンクロージャ内室１７の上方領域で、空気抜き装置２４を備えた接続導管２５を介して戻し導管２２に接続されていて良い。

冷却体１１は複数の内蔵部材に個々に設けられていて、この内蔵部材に熱伝導的に組み込むことができ冷却を行う。内蔵部材のケーシング自体を冷却体として形成することができ、これは冷却媒体によって貫流されることができる。

中央空調装置の冷却空気１４は空気・水熱交換機１５を通過した後、ファン１６を介してエンクロージャ１０の内室１７に供給され得る。内室１７では、加熱されたがまだ冷たい空気が、内蔵部材とエンクロージャとの間に延びている通路において上昇し、内蔵部材の冷却に加わる。最後に、上昇した空気はエンクロージャ１０の空気出口を介してエンクロージャ１０の周囲空気へと流出する。空気・水熱交換機１５、ファン１６、ポンプ３１、膨張タンク３２は、エンクロージャ１０の内室１７内で分かれている室１８に取り付けることができ、従って冷却体１１を有した内蔵部材の組み込みを妨げることはない。

しかし室１８を、冷却装置のこの構成部分を収容することができる別個の構成ユニットによって形成することもできる。この構成ユニットは同様に中央空調装置に二重底面４０，４１を介して連結されている。この構成ユニットはエンクロージャ１０のためのベースとして利用することができる。この場合、取り付けられたエンクロージャ１０の送り導管２１と戻し導管２２を空気・水熱交換機１５に接続すればよく、ファン１６はエンクロージャ１０の内室１７に連結すればよい。さらに別個の構成ユニットは機械的にエンクロージャ１０の内室１７に接続することができる。

本発明の実施例を概略的に示した図である。

Claims (7)

1. 設置底面で設置されたエンクロージャ（１０）を冷却するための冷却装置であって、エンクロージャの内室（１７）に互いに重なり合って配置された、熱を発する複数の内蔵部材が設けられており、これらの内蔵部材には個々に冷却体（１１）が設けられており、該冷却体（１１）は送り導管（２１）と戻し導管（２２）とを介して共通の冷却媒体回路（２０）に組み込まれており、この場合、冷却体（１１）は個々の装置供給導管（３０，２３）を介して共通の送り導管（２１）と共通の戻し導管（２２）に接続されており、冷却体（１１）には冷却媒体が供給され、冷却媒体回路（２０）は、空気・水熱交換機（１５）の冷却媒体出口側を介して閉じられている形式のものにおいて、
   空気・水熱交換機（１５）がエンクロージャ（１０）の底面領域（１８）に配置されており、その空気入口側で、エンクロージャ底面（１２）に設けられた空気流入開口（１３）を介して、二重底面（４０，４１）として形成された設置底面に設けられた空気流出開口に連結されており、
   二重底面（４０，４１）には中央空調装置から冷却空気（１４）が供給され、
   空気・水熱交換機（１５）の後方にファン（１６）が配置されており、該ファン（１６）が、空気・水熱交換機（１５）の貫流後の冷却空気（１４）をエンクロージャ（１０）の内室（１７）へと供給し、
   加熱された冷却空気（１４）が、エンクロージャ（１０）の上方又は後方の領域でエンクロージャ（１０）の設置室へと導出可能であって、
   ポンプ（３１）と膨張タンク（３２）とが、空気・水熱交換機（１５）の冷却媒体出口側と共通の送り導管（２１）との間に組み込まれており、
   送り導管（２１）と戻し導管（２２）とが、エンクロージャ壁と内蔵部材との間に形成された鉛直方向通路において、エンクロージャの内室（１７）の高さ全体にわたって案内されており、該内室（１７）の上方領域で、排気装置（２４）を備えた接続導管（２５）を介して互いに接続されていることを特徴とする、エンクロージャを冷却するための冷却装置。
2. 空気・水熱交換機（１５）、ファン（１６）、ポンプ（３１）、膨張タンク（３２）が、エンクロージャ（１０）の１つの区切られた室（１８）に取り付けられている、請求項１記載の冷却装置。
3. 組み込まれた構成部分を有する区切られた室（１８）が、別個の構成ユニットとして形成されており、該構成ユニット上にはエンクロージャ（１０）を設置することができ、エンクロージャ（１０）は送り導管（２１）と戻し導管（２２）とで、前記構成ユニットの対応する接続部に接続可能である、請求項２記載の冷却装置。
4. 冷却体（１１）が、互いに密に重なり合って配置されている内蔵部材に組み込まれている、請求項１から３までのいずれか１項記載の冷却装置。
5. 内蔵部材自体が冷却体（１１）として形成されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の冷却装置。
6. 二重底面（４０，４１）がカバープレートによって閉じられる空気流出開口（４２）を有していて、カバープレートは、冷却装置の組み込まれた構成部分を有するエンクロージャ（１０）の設置場所で取り外し可能である、請求項１から５までのいずれか１項記載の冷却装置。
7. フレームとカバーエレメントとを備えたエンクロージャ（１０）では、送り導管（２１）と戻し導管（２２）とが１つの収容部または中空室において、フレームの鉛直方向のフレーム脚によってガイドされている、請求項１から６までのいずれか１項記載の冷却装置。

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