DE19507918A1 - Klimaanlage für Sicherheitscontainer zur Aufbewahrung von EDV-Geräten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Klimaanlage für Sicherheitscontainer zur Aufbewahrung von im Betrieb wärmeabgebenden Geräten, insbesonde­ re von EDV-Geräten mit ihren Datenträgern, Rechnern, Saver oder der­ gleichen und sie betriff t ein Verfahren zum Betreiben der genannten Klimaanlage.

Bis lang werden EDV-Anlagen und ihre wärmeabgebenden Hardware-Geräte mit ihren Datenträgern, Rechnern, Saver oder dergleichen zumeist in normalen Büro- oder Wohnräumen abgestellt, die abschließbar sind und ggfs. klimatisiert sind. Die Regelung der Klimatisierung von Büroräumen ist teilweise lediglich über das normale Stromversor­ gungsnetz abgesichert. Fällt das Stromversorgungsnetz aus fehlt auch die Klimatisierung der EDV-Räume. Wegen der Bedeutung der Einhaltung einer konstanten Umgebungstemperatur für hochwertige EDV-Hardware muß unter allen Umständen die Möglichkeit eines Ausfalls der Kli­ maanlage ausgeschlossen werden. Denn in den EDV-Räumen wird Software von großem Wert gelagert und mit Hardware gearbeitet, so daß eine unzulässige Erhöhung der Raumtemperatur zu größten Schäden, vor allem an den Speichern der Hardware führen kann.

Unter besonderen Sicherheitsaspekten wird EDV-Hardware und EDV- Software teilweise in sogenannten Sicherheitscontainern unterge­ bracht. Die Unterbringung erfolgt bspw. für zentrale Leitsystem in Banken, Kaufhäusern, Versicherungen, Produktionsstätten, Informa­ tionszentren und dergleichen Organisationen, welche gegen Störungen etwa durch unberechtigten Zugriff oder durch Sabotage ebenso ge­ schützt werden müssen wie durch unzulässige Temperatureinflüsse. Derartige Sicherheitscontainer werden in unterschiedlichen Größen, passend für gängige Hardware-Komponenten hergestellt und auf dem Markt angeboten.

Aus der DE 42 02 204 A1 ist eine besonders gestaltete Klimaanlage für einen Sicherheitscontainer zur Aufbewahrung von EDV-Hardware und Software bekannt, welche ein Höchstmaß an Eigensicherheit dadurch aufweist, daß sie redundant ausgebildet ist, d. h. aus zwei zusammenwirkenden autarken Anlagenteilen besteht. Jeder Anlagenteil enthält einen Hochdruckteil mit Kältemittelkompressor und Kondensa­ tor und einen Niederdruckteil mit Verdampferventilen. Die beiden Verdampfer sind in einem Verdampferpaket zu einer Funktionseinheit verbunden. Jeder redundant wirkende Anlagenteil ist in seiner Leistung für den 100%igen Leistungsbedarf der Klimaanlage ausge­ legt. Die beiden Klimaanlagenteile sind über eine Steuereinheit funktionell derart miteinander verknüpft, daß jeweils nur ein Anlagenteil wechselweise betreibbar ist. Im Falle einer Störung eines Anlagenteils ist dieses abschaltbar und das störungsfreie Anlagenteil ist zuschaltbar. Diese redundant wirkende Klimaanlage für EDV-Sicherheitscontainer hat sich in der Praxis für unterschied­ liche Containergrößen bewährt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Klimaanlage für insbesondere kleine Sicherheitscontainer zu schaffen, in denen die wärmeabgebenden EDV-Geräte mit ihren Datenträgern, Rechnern, Saver oder dergleichen einerseits sicher aufbewahrt werden können und andererseits so gut wie möglich gegen äußere Einflüsse, insbesondere gegenüber Temperaturveränderungen geschützt werden. Ferner muß die Klimaanlage für die Mini-Sicherheitscontainer das gleiche Höchstmaß an Betriebssicherheit haben wie die in den großen Sicherheitscontai­ nern eingebaute und bewährte Klimaanlage.

Die zuvor aufgezeigte Aufgabe wird bei einer Klimaanlage für EDV- Sicherheitscontainer mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß der Sicherheitscontainer in wenig­ stens einen abschottbaren Raum zur Aufnahme der EDV-Geräte und wenigstens einen gerätelosen kühlbaren Stauraum unterteilt ist, wobei zwischen Geräteraum und Stauraum Einrichtungen zum zwarigs­ weisen Medienaustauschen zwischen Geräteraum und Stauraum vorhanden sind. Durch diese Maßnahme entsteht innerhalb der Sicherheitszelle des Containers eine erzwungene Thermik, wobei gekühlte Luft aus dem Stauraum zwangsweise an den wärmeabgebenden EDV-Geräten vorbei­ geführt und deren erzeugte Wärme von der kühleren Luft aufgenommen wird. Diese Warmluft wird gekühlt und dem Stauraum zugeführt. Eine Ausgestaltung der Klimaanlage sieht vor, daß zwischen Geräteraum und Stauraum eine Schottwand aus beabstandeten flachen Wandteilen vorgesehen ist, zwischen denen ein Verdampfer und ein auf den Ver­ dampfer wirkendes Gebläse angeordnet ist. Die Saug- und Flüssigkeits­ leitungen für den Verdampfer werden in an sich bekannter Weise durch ein verschlossenes Schott nach außen zu einem handelsüblichen Kälte­ aggregat geführt. Die aufgezwungene Thermik zwischen Geräteraum und Stauraum wird durch das Lüftergebläse aufrechterhalten, dessen Stromversorgungsleitungen ebenfalls über ein geschlossenes Schott nach außen geführt sind.

In besonderer Ausgestaltung der Klimaanlage ist der Verdampfer als Einrohrverdampfer in vorzugsweise Rechteckbauweise ausgebildet und flach zwischen den Wandteilen angepaßt. Bevorzugt ist der Einrohr­ verdampfer aus einem 10 mm Cu-Rohr aufgebaut. Auf diese Weise kann der Verdampfer besonders flach gehalten werden, so daß eine Ver­ dampferplatte entsteht, die zugleich eine Trennwand zwischen Geräte­ raum und Stauraum sein kann. In weiterer Fortbildung der Klimaanlage wird vorgetragen, daß im Bereich der Mitte des Verdampfers ein Axiallüftergebläse mit Lüftergehäuse derart angeordnet ist, daß die Lüftersaugöffnung mit dem Geräteraum und die Lüfterdrucköffnung mit dem Stauraum in Verbindung steht. Hierdurch wird bewirkt, daß die an den Lüfterseiten mitgerissene aus dem Geräteraum stammende Warmluft sich an den Verdampferrohren abkühlt und in dem Stauraum gesammelt wird. Diese abgekühlte Luft wird, nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung, im Außenflächenbereich der Wandteile durch Durchbrechungen hindurch, die vorzugsweise als Gitternetz ausgebil­ det sind, in den Geräteraum zurückgeführt. Besonders vorteilhaft sind die Wandteile als Gitterbleche ausgebildet.

Nach einer anderen Ausbildung der erfindungsgemäßen Klimaanlage ist im Bereich der Mitte der Verdampferplatte eine Radiallüftergebläse mit Lüftergehäuse derart angeordnet, daß die Luftströmung von der Mitte der Wandteile zu den äußeren Durchbrechungen der Wandteile leitbar ist. Auf diese Weise kann der Stauraum klein gehalten werden. Dieser braucht daher nur so groß zu sein, um den quadratför­ migen Einrohrverdampfer aufzunehmen.

Die erfindungsgemäße Klimaanlage wird nachfolgend anhand von einer zeichnerischen Darstellung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Einen schematisch skizzierten EDV-Sicherheitscontainer mit eingebauter Verdampferplatte in Rechteckbauweise und Axialgebläse

Fig. 2 den EDV-Sicherheitscontainer nach Fig. 1 mit Verdampfer­ platte in Mäanderbauweise und Radialgebläse.

Der in Fig. 1 und Fig. 2 schematisch dargestellte EDV-Sicherheits­ container 1 ist ein Kleincontainer mit einer Sicherheitszelle von etwa 400 mm×400 mm Grundfläche und etwa 1.000 mm Höhe. Der Si­ cherheitscontainer ist dazu bestimmt wärmeabgebende EDV-Geräte mit ihren Datenträgern, Rechnern, Savern oder dergleichen aufzubewahren, welche mittels einer Klimaanlage auf einer möglichst konstanten Betriebstemperatur gehalten werden müssen. Die EDV-Geräte sind im einzelnen nicht näher dargestellt. Dargestellt ist die Klimaanlage für einen solchen Mini-Sicherheitscontainer 1. Die Sicherheitszelle desselben ist in einen abschottbaren Raum 2 zur Aufnahme der EDV- Geräte und in einen kühlbaren Stauraum 3 ohne EDV-Geräte unterteilt Der Stauraum 3 ist oberhalb des Geräteraumes 2 angeordnet und hat bei gleicher Grundfläche eine Höhe von etwa 20 mm. Zwischen dem Geräteraum 2 und dem Stauraum 3 ist eine Schottwand 4 angeordnet, die aus beabstandeten flachen Wandteilen 4′, 4′′ besteht. Zwischen den Wandteilen ist ein Verdampfer 5 und ein Axiallüftergebläse 6 angeordnet.

Der Verdampfer 5 ist als Einrohrverdampfer in Rechteckbauweise ausgebildet und ist flach zwischen den Wandteilen 4′, 4′′ eingepaßt. Die Verdampferrohre bestehen aus einem 10 mm Kupferrohr. Im Außen­ flächenbereich der Wandteile 4′, 4′′ sind Durchbrechungen 8 vor­ gesehen, die vorzugsweise als Gitternetz ausgebildet sind. Über diese Durchbrechungen wird der Geräteraum 2 mit dem Stauraum 3 verbunden. Mit Hilfe der speziell entwickelten Klimaanlage wird zwischen Geräteraum 2 und Stauraum 3 eine erzwungene Luftströmung derart aufrechterhalten, daß die im Geräteraum 2 von den EDV-Geräten erwärmte Luft 10 vom Axiallüftergebläse 6 angesaugt wird, wobei die mitgerissene Luft sich an den Verdampferrohren 7 abkühlt. Die abgekühlte Luft 10′ wird in den Stauraum 3 geleitet, dort gesammelt und fließt durch die im Außenflächenbereich der Wandteile 4′, 4′′ angeordneten Durchbrechungen 8 hindurch und gelangt auf diese Weise in den unterhalb des Stauraums 2 angeordneten Geräteraum 3. In dem Geräteraum fließt die kühle Luft 10′ an den EDV-Geräten entlang, nimmt dabei die Betriebswärme dieser Geräte auf und wird als erwärm­ te Luft 10 von dem Axiallüftergebläse wieder angesaugt, an den Ver­ dampferrohren gekühlt und im Stauraum 2 gesammelt, wodurch im Kreislauf eine erzwungene Luftströmung aufrechterhalten wird. Die erzwungene Luftströmung kann mit einem Thermostat 9 auf einer konstanten Temperatur gehalten werden. Es sollte mittels der Ther­ mostatregelung im Geräteraum nur eine geringe Temperaturdifferenz zur vorhandenen Außenluft eingestellt werden, damit eine Bildung von Kondenzwasser in der Sicherheitszelle des Sicherheitscontainer vermieden wird. Die Stromversorgung für das Lüftergehäuse sowie die Saug- und Flüssigkeitsleitungen für den Verdampfer werden durch ein verschlossenes Schott nach außen zu einem handelsüblichen, hier nicht näher dargestellten Kälteaggregat geführt.

Besonders vorteilhaft ist die Ausbildung der Wandteile 4′, 4′′ als Gitterblech, zwischen denen der Einrohrverdampfer angeordnet ist. Infolge der ungehinderten Strömung der Luft durch das Gitterblech und an dem Verdampferrohr vorbei wird jede Gefahr von Kondenzwasser­ bildung vermieden.

Durch spezielles Auslegen der Lüfterleistung, der Einspritztempera­ tur, der Kältemittelmenge und der Lochgröße der Verdampferrohre kann die Anlage auf mehrere Leistungsgrößen ausgelegt werden. Anstatt eines Axiallüftergebläses kann auch eine Radiallüftergebläse im Bereich des Plattenverdampfers angeordnet werden. In diesem Fall kann der Stauraum soweit verringert werden, daß dieser nur unwesen­ tlich größer ist als der von dem Rohrverdampfer eingenommene Raum. Der Rohrverdampfer ist gegenüber dem Geräteraum mittels einer Platte 10 abgedichtet, die mit einer mittleren Ansaugöffnung für das Radiallüftergebläse versehen ist und mit seitlichen Durchbrechungen 8′, die diesen Stauraum mit dem Geräteraum verbinden. Die erwärmte Luft des Geräteraums wird wie im zuvor geschilderten Fall durch das Radialgebläse nach oben abgesaugt, dann aber längs an den Verdamp­ ferrohren entlang geführt, abgekühlt und fließt über die Durch­ brechung 8′ dem Geräteraum zur Kühlung der EDV-Geräte wieder zu.

Mit der vorgeschlagenen Klimaanlage wird die eingangs gestellte Aufgabe in idealer Weise gelöst, da hierdurch die Möglichkeit eröffnet wird, die immer kompakter werdende EDV-Hardware in einem Mini-Sicherheitscontainer unterzubringen, ohne daß Abstriche an der Betriebssicherheit an der Klimaanlage oder an der Verwahrungssicher­ heit der EDV-Geräte oder der EDV-Software hingenommen werden müssen.

Der flache Rohrverdampfer kann auch in einer redundanten Ausführung vorgesehen werden, wodurch sich die Betriebssicherheit der Klimaan­ lage weiter erhöht.

Claims (12)

1. Klimaanlage für Sicherheitscontainer (1) zur Aufbewahrung von im Betrieb wärmeabgebenden Geräten, insbesondere von EDV- Geräten mit ihren Datenträgern, Rechnern, Savern oder derglei­ chen, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherheitscontainer (1) in wenigstens einen abschott­ baren Raum (2) zur Aufnahme der EDV-Geräte und wenigstens einen gerätelosen kühlbaren Stauraum (3) unterteilt ist, wobei zwischen Geräteraum und Stauraum Einrichtungen zum zwangsweisen Medienaustausch zwischen Geräteraum und Stauraum vorhanden sind.

2. Klimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Geräteraum (2) und Stauraum (3) eine Schottwand (4) aus beabstandeten flachen Wandteilen (4′, 4′′) vorgesehen ist, zwischen denen ein Verdampfer (5) und ein auf den Ver­ dampfer wirkendes Gebläse (6) angeordnet ist.

3. Klimaanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampfer (5) als Einrohrverdampfer in vorzugsweise Rechteckbauweise ausgebildet und flach zwischen den Wandteile (4′, 4′′) eingepaßt ist.

4. Klimaanlage nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Einrohrverdampfer aus einem 10 mm Cu-Rohr aufgebaut ist.

5. Klimaanlage nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandteile (4′, 4′′) im Außenflächenbereich Durchbre­ chungen (8), vorzugsweise als Gitternetz ausgebildet, auf­ weisen, welche den Geräteraum (2) und den Stauraum (3) ver­ binden.

6. Klimaanlage nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandteile (4′, 4′′) Gitterbleche sind.

7. Klimaanlage nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Mitte der Verdampfers (5) ein Axiallüfterge­ bläse (6) mit Lüftergehäuse derart angeordnet ist, daß die Lüftersaugöffnung mit dem Geräteraum (2) und die Lüfterdruck­ öffnung mit dem Stauraum (3) in Verbindung steht.

8. Klimaanlage nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereiche der Mitte des Verdampfers (5) ein Radiallüfter­ gebläse (6′) mit Lüftergehäuse derart angeordnet ist, daß die Luftströmung von der Mitte der Wandteile zu den äußeren Durch­ brechungen der Wandteile leitbar ist.

9. Klimaanlage nach mindestens einem der Ansprüche I bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß deren Anlagenteile (5, 6), insbesondere deren Verdampfer (5) redundant ausgelegt sind.

10. Verfahren zum Betreiben der Klimaanlage nach einem oder mehre­ rer der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Geräteraum (2) und Stauraum (3) eine erzwungene Luftströmung derart aufrechterhalten wird, daß vom Stauraum (3) gekühlte Luft abfließt, den Geräteraum (2) durchströmt, die Wärmeenergie der EDV-Geräte aufnimmt, im Bereich zwischen Geräteraum und Stauraum gekühlt wird und als gekühlte Luft dem Stauraum (3) zufließt.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die erzwungene Luftströmung thermostatgeregelt ist.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Thermostatregelung (11) im Geräteraum (3) nur eine geringe Temperaturdifferenz zur vorhandenen Außenluft einstellbar ist.