DE10136457B4 - Schaltschrank mit einer an der Frontseite angebrachten Schranktür und einer als Schranktür ausgebildeten Rückwand - Google Patents
Schaltschrank mit einer an der Frontseite angebrachten Schranktür und einer als Schranktür ausgebildeten Rückwand Download PDFInfo
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Abstract
Schaltschrank
(10) mit einer an der Frontseite angebrachten Schranktür (25, 27)
und einer als Schranktür
ausgebildeten Rückwand
(23) sowie mit einem im Innenraum des Schaltschrankes durch Gebläse unterstützten Luftkreislauf
zum Kühlen
von im Innenraum eingebauten, wärmeerzeugenden
Geräten
(20), die in Etagen übereinander
angeordnet sind,
wobei die an der Frontseite angebrachte Schranktür (25, 27) doppelwandig ausgebildet ist und einen Luftverteiler bildet,
wobei die den Geräten (20) zugekehrte Innenwand (27) der Schranktür (25, 27) mit Luftaustrittsöffnungen (28) versehen ist, die bei geschlossener Schranktür (25, 27) in unmittelbarer Nähe von Ansaugöffnungen (21) der Geräte (20) stehen,
wobei die Kühlluft einer Kühleinrichtung über den Boden des Schaltschrankes (10) zuführbar ist und das Bodenteil (12) des Schaltschrankes (10) eine Luftaustrittsöffnung (16) aufweist, die mit einer Lufteintrittsöffnung (30) des Luftverteilers der geschlossenen Schranktür (25, 27) fluchtet,
wobei die Geräte (20) mit einem Sauggebläse und auf der der Rückwand (23) zugekehrten Seite mit...
wobei die an der Frontseite angebrachte Schranktür (25, 27) doppelwandig ausgebildet ist und einen Luftverteiler bildet,
wobei die den Geräten (20) zugekehrte Innenwand (27) der Schranktür (25, 27) mit Luftaustrittsöffnungen (28) versehen ist, die bei geschlossener Schranktür (25, 27) in unmittelbarer Nähe von Ansaugöffnungen (21) der Geräte (20) stehen,
wobei die Kühlluft einer Kühleinrichtung über den Boden des Schaltschrankes (10) zuführbar ist und das Bodenteil (12) des Schaltschrankes (10) eine Luftaustrittsöffnung (16) aufweist, die mit einer Lufteintrittsöffnung (30) des Luftverteilers der geschlossenen Schranktür (25, 27) fluchtet,
wobei die Geräte (20) mit einem Sauggebläse und auf der der Rückwand (23) zugekehrten Seite mit...
Description
- Die Erfindung betrifft einen Schaltschrank mit einer an der Frontseite angebrachten Schranktür und einer als Schranktür ausgebildeten Rückwand sowie mit einem im Innenraum des Schaltschrankes durch Gebläse unterstützten Luftkreislauf zum Kühlen von im Innenraum eingebauten, wärmeerzeugenden Geräten, die in Etagen übereinander angeordnet sind.
- Gerade beim Einbau von wärmeerzeugenden, jedoch auch wiederum wärmeempfindlichen elektronischen Geräten, wie Serverkomponeten, in geschlossene Schaltschränke ist die Kühlung ein wesentlicher Faktor, um einen funktionsgerechten, störungsfreien Betrieb zu gewährleisten. Es hat daher nicht an Versuchen gefehlt, die Kühlung durch Optimierung des Luftkreislaufes im Innenraum des Schaltschrankes zu verbessern.
- Aus der
US 3,120,166 A ist ein Schaltschrank der eingangs erwähnten Art bekannt, bei dem das Bodenteil des Schaltschrankes mit einer Luftzuführungsöffnung versehen ist, die in eine Luftleitkammer einmündet, wobei der Luftleitkammer über die Luftzuführungsöffnung Außenluft oder gekühlte Luft zuführbar ist. Dabei ist im Bodenbereich des Schaltschrankes ein Kühlgerät eingebaut, dessen Luftaustrittsöffnung mit einer Lufteintrittsöffnung der doppelwandig ausgebildeten Schranktür gekoppelt ist. Die Schranktür verteilt über Luftaustrittsöffnungen der Innenwand der Schranktür die zugeführte Luft in mehrere in horizontalen Ebenen des Innenraumes eingebaute Geräte. Der Luftkreislauf besteht daher aus im Innenraum verlaufenden ungleichen Teil-Luftströmen mit unterschiedlichem Wirkungsgrad. - Wie die
US 5,216,579 zeigt, können in einem Gehäuse in Etagen übereinander angeordnete elektronische Geräte über ein außerhalb des Gehäuses angeordnetes Kühlgerät einzeln mit Kühlluft versorgt werden. - Doppelwandige Luftverteiler sind aus der
DE 198 04 906 A1 bekannt, wobei mindestens eine Wand mit verteilten Luftaustrittsöffnungen und der Luftverteiler mit einer einzigen Lufteintrittsöffnung versehen sind. Zudem kann über eine Kabeleinführung einem Lüfter oder dgl. im Luftverteiler Strom zugeführt werden, wie derDE 297 18 687 U1 zu entnehmen ist. - Die Luftaustrittsöffnungen und/oder Lufteintrittsöffnungen in Luftverteilsystemen können als horizontale Schlitze ausgebildet sein, wie die
GB 2 202 681 A - Bei Schaltschränken ist aus der
DE 297 09 875 U bekannt, sowohl die Frontseite als auch die Rückseite mit einer Schranktür zu verschließen. - Zur Steuerung und/oder Veränderung der Luftverteilung können Luftaustritts- und/oder Lufteintrittsöffnungen in einem Luftleitsystem mittels Abdeckungen verschlossen werden, wie aus der
DE 39 22 188 A zu entnehmen ist. - Wie die
FR 2 193 303 - Die
DE 195 31 310 A1 zeigt einen Wärmetauscher für einen Schaltschrank, der als Seitenwand mit dem Rahmengestell des Schaltschrankes verbindbar ist. Dabei weist eine Teilinnenwand des Wärmetauscher-Gehäuses Durchbrüche auf, die mit einer Abdeckplatte mit Schlauchabschnitten abgedeckt ist. Die zu- oder abgeführte Luft des Wärmetauschers kann über die Schlauchabschnitte an bestimmten Stellen im Schaltschrankinnenraum abgesaugt oder zugeführt werden. - Bei einem Schaltschrank nach der
DE 40 08 272 C1 ist im unteren und im oberen Bereich einer Seitenwand jeweils ein Durchlass zum Belüften des Innenraumes vorgesehen. Dabei bilden die Durchlässe getrennte Einheiten, die die Seitenwand vervollständigen und Filter, Ventilatoren und dgl. aufnehmen können. - Wie die
US 5,440,450 zeigt, kann ein Ventilator in einer Kühleinrichtung so eingebaut werden, dass seine Ansaugseite im spitzen Winkel zu seiner Ausblasseite steht. - Aus der
US 4,535,386 ist bekannt, den Wärmetauscher in die Schranktür eines Schaltschrankes einzubauen oder die Schranktür selbst als Wärmetauscher auszubilden. - Aus der
DE 41 11 457 C1 ist ein Schaltschrank mit einem Rahmengestell bekannt, das aus Rahmenprofilabschnitten zusammengesetzt, mit Seitenteilen und wenigstens einer Schranktür verkleidet ist und einen Schaltschrankinnenraum umgibt, in dem elektrische Einbauten untergebracht sind, und wobei im Bereich mindestens einer vertikalen Seite des Rahmengestelles eine Kühleinrichtung angeordnet ist, die die im Schaltschrankinnenraum entstehende Wärme abführt. Das Kühlgerät ist anstelle eines Seitenteils mit dem Rahmengestell verbunden und umschließt selbst einen Innenraum, in dem die Kühleinheiten untergebracht sind. In den Innenraum kann Luft aus dem Schaltschrankinnenraum angesaugt, gekühlt und dann wieder in den Schaltschrankinnenraum zurückgeführt werden. Um den Aufwand für die Kühleinrichtung zu reduzieren, ist vorgesehen, dass parallel beabstandet zu dem Seitenteil ein Trennelement an den Rahmenprofilabschnitten angebracht ist, das zusammen mit dem Seitenteil einen Lüftungskanal bildet, dass das Trennelement mit mehreren Durchbrüchen versehen ist, die eine räumliche Verbindung des Lüftungskanals zu dem Schaltschrankinnenraum schaffen und dass mittels eines Lüfters Luft durch den Lüftungskanal und wenigstens einen Durchbruch förderbar ist. Das Trennelement kann ohne Aus tausch des Seitenteils nachgerüstet und der Schaltschrank mit einem Kühlluftkreislauf versehen werden. - Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Schaltschrank mit einem Luftkreislauf zu versehen, der die anfallende Wärme aus allen in Etagen übereinander angeordneten Geräten in gleich guter Weise abführt, den Innenraum des Schaltschrankes für einen optimal ausnutzbaren Einbau der Geräte freilässt und eine individuelle Kühlung der Geräte ermöglicht.
- Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch die im einteiligen Anspruch 1 aufgezeigte Merkmalskombination gelöst.
- Bei dieser Ausgestaltung wird der Luftverteiler vom Raumboden aus mit Kühlluft einer zentralen Kühleinrichtung versorgt, wobei der Luftverteiler durch die an der Frontseite angebrachte Schranktür beim Öffnen und Schließen derselben ab- und angeschlossen werden kann.
- Die Gebläse der Geräte ermöglichen eine individuelle Anpassung der Kühlung für die Geräte. Die Kühlung kann nach Bedarf verändert werden, so dass die Anordnung der Geräte im Innenraum des Schaltschrankes beliebig sein kann.
- Die horizontalen Teilströme der Kühlluft können über die Sauggebläse individuell eingestellt und/oder eingeregelt werden. Demselben Zwecke dient eine Ausgestaltung die dadurch gekennzeichnet ist, dass Luftaustrittsöffnungen der Innenwand der Schranktür mittels einsetzbaren Abdeckungen verschließbar sind.
- Nach einer Ausgestaltung sind die Geräte als geschlossene Baueinheiten, insbesondere Servereinheiten, ausgebildet. Auf diese Weise werden Schottbleche zwischen den Geräten vermieden.
- Die Kopplung der Luftleitkammer im unteren Bereich des Schaltschrankes mit dem Luftverteiler der doppelwandigen Schranktür ist so gelöst, dass die Luftleitkammer im unteren Bereich der Frontseite mit einer rechteckförmigen Luftaustrittsöffnung endet, die mit der Lufteintrittsöffnung der geschlossenen Schranktür fluchtet.
- Die Kabel zum Anschluss der Geräte lassen sich ohne Beeinträchtigung des Luftkreislaufes dadurch in den Innenraum des Schaltschrankes einführen, dass die Luftleitkammer mit einer Kabeleinführung versehen ist.
- Der Luftverteiler in der Schranktür wird am einfachsten dadurch geschaffen, dass in die mit abgekantetem Rand versehene Schranktür eine boxartige Innenwand mit Luftaustrittsöffnungen eingesetzt ist.
- Für den ausreichenden Austritt von Kühlluft aus dem Luftverteiler der Schranktür ist nach einer Ausgestaltung dadurch gesorgt, dass die Luftaustrittsöffnungen der Innenwand als horizontale Schlitze ausgebildet und in vertikalen Reihen angeordnet sind. Dabei kann zum Ausgleich unterschiedlich langer Wege zusätzlich vorgesehen sein, dass die Abstände der Luftaustrittsöffnungen in den vertikalen Reihen von unten nach oben abnehmen.
- Um möglichst individuelle horizontale Teil-Kühlluftströme zu erhalten, sieht eine Ausgestaltung vor, dass die Innenwand der geschlossenen Schranktür unmittelbar vor der Frontseite der etagenweise übereinander angeordneten Geräte mit den Ansaugöffnungen gehalten ist, dass sich die mit Lüftungsdurchbrüchen versehene Rückwand unmittelbar an die Rückseiten der Geräte anschließt und dass die Rückseiten der Geräte mit Luftauslässen versehen sind.
- Ist dabei auch die Rückwand mit als horizontale Schlitze ausgebildeten und in vertikalen Reihen mit einheitlicher Teilung angeordneten Lüftungsdurchbrüchen versehen, dann wird auch die Abführung der erwärmten Teilströme gegenseitig nicht beeinflusst.
- Die Erfindung selbst kann auch als zusätzliche Schranktür ausgebildet sein, um den Zugang zu den Geräten zu erleichtern.
- Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
-
1 einen Schaltschrank mit in Etagen angeordneten, geschlossenen Geräten und einem erfindungsgemäßen Kühl-Luftkreislauf, -
2 eine mit Luftaustrittsöffnungen versehene Innenwand für eine Schranktür nach3 , -
4 einen aus Innenwand nach2 und Schranktür25 nach3 zusammengesetzten Luftverteiler und -
5 den Schaltschrank nach1 in anderer Perspektive, die auch die Rückseite des Schaltschrankes deutlicher erkennen lässt. - Der Grundaufbau des Schaltschrankes
10 ist für die Erfindung nicht ausschlaggebend. Im Ausführungsbeispiel bilden vier vertikale Stützen11 , ein Bodenteil12 und eine Deckwand17 das Schrankgestell, das mit einer Schranktür25 , zwei Seitenwänden18 und19 sowie einer Rückwand23 verschließbar ist, wobei die Rückwand23 selbst auch als Schranktür ausgebildet und am Schrankgestell angebracht werden kann, wie der1 zu entnehmen ist. - Von der Bedeutung ist jedoch die Kühlung der im Innenraum in Etagen übereinander angeordneten, elektronischen Geräten
20 , die vorzugsweise geschlossen und als Servereinheiten ausgelegt sind. Diese Geräte20 erzeugen Wärme und sind selbst wärmeempfindlich, so dass für eine ausreichende Kühlung gesorgt werden muss. - Die Kühlluft wird als Außenluft oder gekühlte Raumluft über eine Lufzuführungsöffnung
15 im Bodenteil des Schaltschrankes10 in eine Luftleitkammer13 eingeführt. Die Luftleitkammer13 überdeckt die Luftzuführungsöffnung15 und mündet im Bereich der Frontseite in einer rechteckförmigen Luftaustrittsöffnung16 . - Die Schranktür
25 nach3 wird mit einer Innenwand27 nach2 zu einem Luftverteiler, der sich über die gesamte Frontseite des Schaltschrankes10 erstreckt. Die boxartige Innenwand27 ist dabei in die mit abgekantetem Rand26 versehene Schranktür25 eingesetzt und mit Reihen von Luftaustrittsöffnungen28 versehen. Im unteren Bereich der Innenwand27 ist eine Lufteintrittsöffnung30 eingebracht, die bei geschlossener Schranktür25 unmittelbar vor der Luftaustrittsöffnung16 der Luftleitkammer13 steht und mit dieser fluchtet. Die Luftaustrittsöffnungen28 der Innenwand27 sind als horizontale Schlitze ausgebildet, deren Abstände von unten nach oben abnehmen. - Über der Luftleitkammer
13 , die lediglich eine Kabeleinführung14 aufweist, sind die Geräteeinheiten20 kompakt aneinandergereiht. Die Frontseiten der Geräteeinheiten20 weisen mindestens eine Ansaugöffnung21 auf. Der Abstand dieser Ansaugöffnungen21 zu den Luftaustrittsöffnungen28 der geschlossenen Schranktür25 ist sehr klein, so dass die in die Geräteeinheiten20 integrierten Sauggebläse individuelle Teil-Kühlluftströme aus dem Luftverteiler der Schranktür25 ansaugen können. Mit den individuellen Sauggebläsen können die Teil-Kühlluftströme individuell eingestellt und geregelt werden. - Wie die Ansicht nach
5 zeigt, werden die Teil-Kühlluftströme21' nach dem Passieren der Geräteeinheiten20 an deren Rückseiten als erwärmte Teilströme22 austreten und gelangen unmittelbar über Kühlungsdurchbrüche24 der Rückwand23 in die Umgebung des Schaltschrankes10 . Auch die als Schranktür ausgebildete und am Schrankgestell angebrachte Rückwand23 hat Reihen von Lüftungsdurchbrüchen24 , die als horizontale Schlitze ausgebildet und in einheitlicher Teilung angeordnet sein können. - Bei dieser Führung der Kühlluft können die Geräteeinheiten
20 individuell gekühlt werden, wobei die Teil-Kühlluftströme weitgehend unabhängig voneinander einstell- und regelbar sind. Dazu können auch Luftaustrittsöffnungen28 der Innenwand mit Abdeckungen29 verschlossen und so der angesaugte Teilstrom verändert werden.
Claims (5)
- Schaltschrank (
10 ) mit einer an der Frontseite angebrachten Schranktür (25 ,27 ) und einer als Schranktür ausgebildeten Rückwand (23 ) sowie mit einem im Innenraum des Schaltschrankes durch Gebläse unterstützten Luftkreislauf zum Kühlen von im Innenraum eingebauten, wärmeerzeugenden Geräten (20 ), die in Etagen übereinander angeordnet sind, wobei die an der Frontseite angebrachte Schranktür (25 ,27 ) doppelwandig ausgebildet ist und einen Luftverteiler bildet, wobei die den Geräten (20 ) zugekehrte Innenwand (27 ) der Schranktür (25 ,27 ) mit Luftaustrittsöffnungen (28 ) versehen ist, die bei geschlossener Schranktür (25 ,27 ) in unmittelbarer Nähe von Ansaugöffnungen (21 ) der Geräte (20 ) stehen, wobei die Kühlluft einer Kühleinrichtung über den Boden des Schaltschrankes (10 ) zuführbar ist und das Bodenteil (12 ) des Schaltschrankes (10 ) eine Luftaustrittsöffnung (16 ) aufweist, die mit einer Lufteintrittsöffnung (30 ) des Luftverteilers der geschlossenen Schranktür (25 ,27 ) fluchtet, wobei die Geräte (20 ) mit einem Sauggebläse und auf der der Rückwand (23 ) zugekehrten Seite mit Luftauslässen versehen sind, wobei die mit Luftdurchbrüchen (24 ) versehene Rückwand (23 ) unmittelbar an die Rückseite der Geräte (201 anschließt und wobei die Luftaustrittsöffnunge (28 ) der Innenwand (27 ) der Schranktür (25 ,27 ) mittels einsetzbarer Abdeckungen (29 ) verschließbar sind. - Schaltschrank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bodenteil (
12 ) mit der Luftaustrittsöffnung (16 ) eine Luftleitkammer (13 ) bildet, die zur Unterseite des Schaltschrankes (10 ) hin eine Luftzuführungsöffnung (15 ) aufweist. - Schaltschrank nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftaustrittsöffnungen (
28 ) der Schranktür (25 ,27 ) mit dem Luftverteiler und die Lüftungsdurchbrüche (24 ) der Rückwand (23 ) als horizontale Schlitze ausgebildet sind. - Schaltschrank nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstände der Luftaustrittsöffnungen (
28 ) in der Innenwand (27 ) der Schranktür (25 ,27 ), die in vertikalen Reihen angeordnet sind, von unten nach oben abnehmen. - Schaltschrank nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das den Boden des Schaltschrankes (
10 ) abdeckende und die Luftleitkammer (13 ) bildende Bodenteil (12 ) mit einer Kabeleinführung (14 ) versehen ist.
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