DE2409683A1 - Cooling system for telecommunications appts. - uses air convection currents directed over cct. groups - Google Patents

Cooling system for telecommunications appts. - uses air convection currents directed over cct. groups

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Abstract

The telecommunications appts. has a number of stacked circuit groups, and is provided with an air intake having a sheet metal deflector plate to direct the air over the circuit groups, with the air leaving the appts. at the top, after passing over each stage. The bottom surface of the deflector plate serves to deflect warm air rising from a lower stage through a side outlet. Pref. the air intake has a number of vanes which can be adjusted to control the intake flow, and this air may pass through one or more filters, before passing over the circuit groups.

Description

Anordnung zur Kühlung von in Gestellaufbauten angeordneten elektrischen Bauelementen.Arrangement for cooling electrical components arranged in frame structures Components.

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Kühlung von in mehrzeiligen Gestellaufbauten, insbesondere in mit Baugruppenrahmen versehenen Gestellaufbauten der elektrischen Nachrichtentechnik, angeordnete elektrische Bauelemente durch mittels Lüftervorrichtungen erzwungene Konvektion.The invention relates to an arrangement for cooling in multiple lines Rack structures, in particular in rack structures provided with assembly frames of electrical communications engineering, arranged electrical components by means of Forced convection fan devices.

Bekanntlich muß bei der Konzeption von Gestellaufbauten der elektrischen Nachrichtentechnik besonderes Augenmerk auf die Kühlung der im allgemeinen sehr temperaturempfindlichen elektrischen Bauelemente, insbesondere der Halbleiterbauelemente, gelegt werden. Der Anstieg der Ubertemperatur mit zunehmender Gestellhöhe kann die Freizügigkeit bei der Belegungsverteilung in unenninschter Weise einschränken.It is well known that when designing frame structures, the electrical Telecommunications pay particular attention to the cooling of the general very temperature-sensitive electrical components, especially semiconductor components, be placed. The rise in overtemperature with increasing frame height can cause the Restrict the freedom of movement in the allocation of occupancy in an inadequate manner.

Anstelle der durch die Kaminwirkung erzeugten natürlichen Konvektion oder zusätzlich zu dieser ist in vielen Fällen eine Zwangsbelüftung erforderlich, um die Bauteiletemperatur unterhalb einer zulässigen Höchstgrenze zu halten. Die Zwangsbelüftung wird mit Hilfe von LUftervorrichtungen erzeugt, die entweder zentral über ein geeignetes Rohrleitungssystem oder dezentral unmittelbar am Ort der Wärmequellen die erforderlichen Kühiluftmengen zur Verfügung stellt.Instead of the natural convection created by the chimney effect or in addition to this, forced ventilation is required in many cases, in order to keep the component temperature below a permissible maximum limit. the Forced ventilation is generated with the help of ventilation devices, either centrally Via a suitable pipeline system or locally directly at the location of the heat sources provides the required quantities of cooling air.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die an beliebiger Stelle in die Gestellaufbauten einsetzbar ist, keine Konstruktionsänderung des Gesamtaufbaus erfordern und eine gezielte Zwangsbelüftung einzelner Baugruppenrahmen mit besonders großer Verlustwärme bzw. mit besonders wärmeempfindlichen Bauteilen erlaubt.The invention is based on the object of an arrangement of the initially to create named genus, which can be placed anywhere in the frame structures can be used, do not require any design changes to the overall structure and a targeted forced ventilation of individual assembly frames with particularly high heat losses or with particularly heat-sensitive components.

-Die erfindungsgemäße Anordnung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Lüftervorrichtung mit einem an sich bekannten geneigten Luftleitblech derart zu einer anstelle eines Baugruppenrahmens in den genannten Gestellaufbau einsetzbaren baulichen Einheit zusammegeaßt ist, daß die nach oben weisende Oberfläche des luftleitble^hes eine Umlenkung des von der Lüftervorrichtung erzeugten Luftstroms in Pichtung der oberhalb der genannten baulichen Einheit befindlichen Baugruppenrahmen und die nach unten weisende Oberfläche des Luftleitbleches in an sich bekannter Weise eine Ablenkung und den seitlichen Austritt der von unterhalb der baulichen Einheit befindlichen Baugruppenrahmen erzeugten Warmluft bewirkt.-The arrangement according to the invention is characterized in that the Fan device with a known inclined air baffle in such a way one that can be used instead of an assembly frame in the frame structure mentioned structural unit is that the upward-facing surface of the air guide plate a deflection of the air flow generated by the fan device in the direction of the assembly frame located above the named structural unit and the after downward facing surface of the air baffle in a known manner a deflection and the side exit from below the structural unit Caused assembly frame generated hot air.

Die Lüftervorrichtung ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung zweckmässigerweise sc angeordnet, daß sie Frischluft von der Vorderseite des Gestellaufbaus ansaugt. Dabei kann in dem Ansaugweg eine Filtervorrichtung vorgesehen sein, durch die die angesaugte Frischluft von Staubpartikeln gereinigt wird. Die Oberseite der nus der Lüftervorrichtung und dem Luftleitblech bestehenden in ihren Einbauabmessungen einem der Baugruppenrahmen angepaßten baulichen Einheit kann vorteilhaiterweise aus einer mit Löchern versehenen Abdeckplatte gebildet sein. Die Öffnungen in dieser Abdeckplatte können entweder gleichmäßig verteilt oder so angeordnet sein, daß sich eine gezielte Belüftung einzelner Baugruppen ergibt.The fan device is according to a development of the invention expediently arranged sc that they have fresh air from the front of the frame structure sucks. A filter device can be provided in the suction path which cleans the sucked in fresh air from dust particles. The top of the nus the fan device and the air baffle existing in their installation dimensions a structural unit adapted to the assembly frame can advantageously be formed from a perforated cover plate. The openings in this Cover plate can either be evenly distributed or arranged so that targeted ventilation of individual assemblies results.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß an der dem Luftleitblech zugekehrten Rückseite der Lüftervorrichtung ein aus freibeweglichen Lamellen bestehender Verschluß vorgesehen ist, der bei Ausfall eines Lüfters den Luftaustritt nach vorn verhindert.Another development of the invention is characterized in that that on the back of the fan device facing the air baffle on off Freely movable lamellae existing closure is provided, which in the event of failure of one Fan prevents air from escaping to the front.

Die Lüftervorrichtung kann aus einem einzigen oder aus einer Mehrzahl von in einer Reihe angeordneten Einzellüftern bestehen. Durch Anordnung von senkrecht nach oben weisenden Trennblechen auf dem Luftleitblech kann die von den Einzellüftern abgegebene#Kühlluft bevorzugt an einzelne Baugruppen der oberhalb befindlichen Baugruppenrahmen abgegeben werden.The fan device can consist of a single one or of a plurality consist of individual fans arranged in a row. By arranging vertically Upward-facing partition plates on the air baffle can be used by the individual fans # Cooling air emitted preferably to individual assemblies in the assembly frames above be delivered.

Im folgenden sei die Erfindung anhand des in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert: In einem Gestell sind Baugruppenrahmen BGRI bis BGRn zeilenweise übereinander angeordnet. Jeder dieser Baugruppenrahmen enthält eine Vielzahl von senkrecht nebeneinander befindlichen Baugruppen, von denen beispielhaft die Baugruppen BG1, BG2 und BGn dargestellt sind. Die Baugruppen stehen über Steckverbinder SV mit der jeweiligen Rahmenverdrahtung in Verbindung. Unterhalb des Baugruppenrahmens BGRII befindet sich eine Anordnung LM zur Zwangsbelüftung der darüber befindlichen Baugruppenrahmen. Die Anordnung LM zur Zwangsbelüftung bildet eine bauliche Einheit. Sie besteht aus einem oder einer Mehrzahl von in einer Reihe angeordneten Lüftern L sowie einem geneigt angeordneten Luftleitblech LB. Die bauliche Einheit entspricht in ihren Abmessungen der Abmessung des Baugruppenrahmens BGRI und ist wie ein Baugruppenrahmen in das Gestell einsetzbar. Die Lüfter L sind Axiallüfter und derart angeordnet, daß sie Frischluft FL von der Vorderseite des Gestellaufbaus ansaugen. Diese Frischluft passiert ein Filter F1 und wird durch dieses von Staubpartikeln gereinigt. An der Rückseite der Lüfter L sind aus Lamellen VL bestehende Lamellenverschlüsse angeordnet. Diese verhindern, daß bei Ausschaltung oder Ausfall eines Lüfters Warmluft aus der Gerätevorderseite austreten kann. Die obere Seite der Anordnung LM zur Zwangsbe lüftung ist aus einer Abdeckplatte F2 gebildet, die gleichmässig verteilte oder zum Zwecke spezieller Luftverteilung entsprechend angeordnete Öffnungen aufweist. Sie kann ferner eine weitere Filtervorrichtung enthalten. Auf dem Luftleitblech LB können senkrechtstehende Trennbleche angeordnet sein, die den von den Lüftern L erzeugten Frischluftstrom FL in zweckentsprechender Weise konzentrieren bzw. ablenken.In the following the invention is based on the in the drawing schematically illustrated embodiment explained in more detail: In a rack are assembly frames BGRI to BGRn arranged in rows one above the other. Any of these subracks contains a large number of vertically adjacent assemblies, of which the modules BG1, BG2 and BGn are shown by way of example. The assemblies are in place in connection with the respective frame wiring via plug connector SV. Below the assembly frame BGRII is an arrangement LM for forced ventilation the assembly frame above. The arrangement LM for forced ventilation forms a structural unit. It consists of one or a plurality of in one A row of fans L and an inclined air baffle LB. The dimensions of the structural unit correspond to the dimensions of the assembly frame BGRI and can be inserted into the frame like an assembly frame. The fans L are Axial fan and arranged to take fresh air FL from the front of the Suck up the frame structure. This fresh air passes through a filter F1 and is through this cleaned of dust particles. At the back of the fan L are made of fins VL arranged existing lamellar closures. These prevent that when switched off or failure of a fan, warm air can escape from the front of the device can. The upper side of the arrangement LM for forced ventilation is made of a cover plate F2 formed, the evenly distributed or for the purpose of special air distribution has correspondingly arranged openings. You can also have a further filter device contain. Vertical dividing plates can be arranged on the air baffle LB be that the fresh air flow FL generated by the fans L in appropriate Focus or distract wisely.

Die unterhalb der Anordnung LM zur Zwangsbelüftung angeordneten Baugruppenrahmen, z.B. der Baugruppenrahmen BGRn werden im Ausführungsbeispiel durch freie Konvektion gekühlt. Die entsprechende Zuluft ist durch Pfeile FKE, die Abluft durch Pfeile FKA veranschaulicht. Die Unterseite des Leitbleches LB dient zur Ablenkung der durch die auf den Baugruppenrahmen BGRn angeordneten Wärmequellen erwärmten Luft nach hinten.The assembly frames arranged below the arrangement LM for forced ventilation, E.g. the assembly frame BGRn are made by free convection in the exemplary embodiment chilled. The corresponding supply air is indicated by arrows FKE, the exhaust air by arrows FKA illustrates. The underside of the guide plate LB serves to deflect the through the heat sources arranged on the assembly frame BGRn reheated the air rear.

Diese Warmluft trägt deshalb nicht zur Erwärmung der oberhalb befindlichen Baugruppenrahmen bei. Wenn die Lüfter L eingeschaltet sind, wird die von ihnen angesaugte Frischluft FL durch die nach oben weisende Oberfläche des Leitbleches 13 zu den darüber befindlichen Baugruppenrahmen abgelenkt.This warm air therefore does not contribute to the heating of the air above Assembly frame. When the fans L are switched on, the one sucked in by them Fresh air FL through the upwardly facing surface of the guide plate 13 to the distracted assembly frame above it.

Die daraus resultierende Zwangsbelüftung ist durch die Pfeile ZBE bzw. ZBA angedeutet.The resulting forced ventilation is indicated by the arrows ZBE or ZBA indicated.

Es ist selbstverständlich auch möglich, in einem einzigen Gestell eine Mehrzahl von Anordnungen LM zur Zwangsbelüftung vorzusehen. Das Hauptanwendungsgebiet derartiger Anordnungen sind jedoch Gestellaufbauten, die grundsätzlich ohne Zwangsbelüftung konzipiert sind und bei denen lediglich einzelne Baugruppenrahmen einer Zwangsbelüftung bedürfen.It is of course also possible in a single frame to provide a plurality of arrangements LM for forced ventilation. The main area of application Such arrangements are, however, frame structures, which basically without forced ventilation are designed and in which only individual assembly frames have a forced ventilation need.

6 Patentansprüche 1 Figur6 claims 1 figure

Claims (6)

Patentans#rilche Anordnung zur Kühlung von in mehrzeiligen Gestellaufbauten, insbesondere in mit Baugruppenrahmen versehenen Gestellaufbauten der elektrischen Nachrichtentechnik angeordneten elektrischen Bauelementen durch mittels Lüftervorrichtungen erzwungene Konvektion, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Lüftervorrichtungen (L) mit einem an sich bekannten geneigten Luftleitblech (LB) derart zu einer anstelle eines Baugruppenrahmens in den genannten Gestellaufbau einsetzbaren baulichen Einheit (LM) zusammengefaßt ist, daß die nach oben weisende Oberfläche des Luftleitbleches (LE) eine Umlenkung des von der Lüftervorrichtung (L) erzeugten Luftstroms (FL-ZBE ZBA) in Richtung der oberhalb der genannten baulichen Einheit (LM) befindlichen Baugruppenrahmen (BGRI, BGRII) und die nach unten weisende Oberfläche des Luftleitbleches (LB) in an sich bekannter Weise eine Ablenkung und den seitlichen Austritt der von unterhalb der baulichen Einheit (LB) befindlichen Baugruppenrahmen (BGRn) erzeugten Warmluft (FKA) bewirkt. Patent-pending arrangement for cooling multi-line rack structures, especially in frame structures of the electrical Communications technology arranged electrical components by means of fan devices Forced convection, d u r g e k e n n -z e i c h n e t that the fan devices (L) with a known inclined air baffle (LB) in such a way to a place a structural unit that can be used in the frame structure mentioned (LM) is summarized that the upward facing surface of the air baffle (LE) a deflection of the air flow generated by the fan device (L) (FL-ZBE ZBA) in the direction of the above-mentioned structural unit (LM) Assembly frame (BGRI, BGRII) and the downward facing surface of the air baffle (LB) in a manner known per se a deflection and the lateral exit of the subassembly frames (BGRn) located below the structural unit (LB) Warm air (FKA) causes. 2. Anordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Lüftervorrichtung (L) aus einem oder mehreren in einer Reihe angeordneten Axiallüftern besteht, die an der der Vorderseite des Gestellaufbaus zugewandten Begrenzung der baulichen Einheit (LM) angeordnet sind.2. Arrangement according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the fan device (L) consists of one or more arranged in a row Axial fans are made on the front of the frame structure facing Boundary of the structural unit (LM) are arranged. 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß in dem Weg des von der Lüftervorrichtung erzeugten Luftstroms vor undpoder hinter der Lüftervorrichtung Filtervorrichtungen (FX, F2) angeordnet slndr 3. Arrangement according to claim 1 or 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h e t that in the path of the air flow generated by the fan device Filter devices (FX, F2) arranged in front of and / or behind the fan device slndr 4. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die Oberseite der genannten baulichen Einheit (LM) von einer mit gleichmäßig verteilten oder entsprechend einer gewünschten Luftstromlenkung ungleichmäßig verteilten Öffnungen versehenen Abdeckplatte gebildet ist.4. Arrangement according to one or more of the preceding claims, d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that the top of the mentioned structural Unit (LM) of one with evenly distributed or according to one desired Air flow guidance formed unevenly distributed openings provided cover plate is. 5. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß auf dem Luftleitblech (LB) senkrecht stehende Trennbleche zur Luftstromlenkung angeordnet sind.5. Arrangement according to one or more of the preceding claims, d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that on the air baffle plate (LB) vertically standing dividers are arranged to direct the air flow. 6. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß an der Rückseite der Lüftervorrichtung bzw. jedes Einzellüfters (L) ein aus Lamellen (VL) bestehender Lamellenverschluß vorgesehen ist.6. Arrangement according to one or more of the preceding claims, it is noted that on the rear of the fan device or each individual fan (L) has a lamella lock consisting of lamellae (VL) is provided.
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