DE202006000299U1 - Device for temperature control has electrical connection for connecting digital or analog electronic temperature sensor and internal digital or analog electronic comparison signals with or without hysteresis - Google Patents
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Abstract
Description
(2-1: Beschreibung des technischen Gebiets)(2-1: Description of the technical area)
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Temperaturregelung bei Wärmeabfuhr mittels Lüfter in Elektronik – Gestellen und Elektronik – Räumen, wie sie in Rechenzentren, bei Datenübertragungseinrichtungen, bei Servern und ähnlicher Computeranwendungen anzutreffen sind, und in denen eine Anzahl „Ln" gleichartiger Lüfter zur Wärmeabfuhr vorhanden ist.The The present invention relates to a temperature control device with heat dissipation by means of fan in electronics - racks and electronics - rooms, like in data centers, in data transmission equipment, at servers and similar Computer applications are found, and in which a number "Ln" similar fan for heat dissipation is available.
Die hier vorgestellte Erfindung schaltet in Abhängigkeit der Temperatur eine bestimmte Anzahl „Lein" der vorhandenen Lüfter ein und die verbleibende Anzahl „Ln" minus „Lein" Lüfter aus.The here presented invention switches depending on the temperature certain number of "flax" of the existing Fan one and the remaining number "Ln" minus "flax" fan out.
(2-2: Bekannter Stand der Technik)(2-2: Known status of the technique)
Ein allgemein verwendeter Temperaturregler besteht bekannter Weise aus Sensor, Regelkreis, Leistungselektronik oder -elektrik und Lüfter wobei häufig verwendete Regelungen Zweipunktregler, PID-Regler in Verbindung mit einer Phasenanschnittssteuerung sind. Diese Regelmechanismen sind hinreichend in Lehrbüchern der Regelungstechnik beschrieben. (z.B:...)One generally used temperature regulator is known from Sensor, loop, power electronics or electrical and fan being commonly used Controls Two-point controller, PID controller in conjunction with a phase control are. These control mechanisms are adequate in textbooks of Control technology described. (E.g: ...)
(2-3: Das der Erfindung zugrunde liegende Problem)(2-3: that of the invention underlying problem)
Die Kühlung von Gerätegestellen der Elektronik erfolgt in der Regel mittels vieler Lüfter im Dach und/oder an den Wänden und/oder im Boden der Gerätegestelle, wobei die abzuführende Wärmemenge viele kW betragen kann und zeitlich gesehen in stark unterschiedlicher Höhe anfallen kann. Von der Industrie werden zur Bewerkstelligung dieser Wärmeabfuhr Lüftereinschübe oder Lüfterwände mit einer großen Anzahl von Einzellüftern (z.B. 12 Einzellüftern) angeboten, wobei derartige Lüftereinschübe oder Lüfterwände mehrfach pro Gerätegestell vorhanden sein können.The cooling of racks The electronics are usually by means of many fans in the Roof and / or on the walls and / or in the bottom of the racks, where the to be discharged Amount of heat many kW can be and in terms of time in very different Amount to be incurred can. From the industry to accomplish this heat dissipation Fan trays or Fan walls with a big one Number of single fans (e.g., 12 single fans), wherein such fan trays or fan walls multiply per rack can be present.
Die daraufhin notwendige Temperaturregelung wirkt auf die gesamten Lüfter eines Gerätegestells in gleicher Art und Weise: entweder durch zeitlich versetztes Ein- und Ausschalten aller Lüfter beim Zweipunktregler oder durch Veränderung der Lüfterdrehzahl. Die Veränderung der Lüfterdrehzahl erfolgt in der Regel durch Phasenanschnittsteuerung. Hierdurch ergeben sich Probleme in Hinsicht auf die Laufeigenschaften der normalerweise verwendeten Asynchronmotore der Lüfter, in Hinsicht auf den geringeren Wirkungsgrad derartig gesteuerter Lüfter, in Hinsicht auf den nicht unter 30% absenkbaren Steuerbereich und in Hinsicht auf die von der Phasenanschnittsteuerung ausgehenden EMV-Störungen auf die elektronischen Geräte in den Gestellen.The then necessary temperature control affects the entire fan one equipment rack in the same way: either by temporally offset and turn off all fans with the two-position controller or by changing the fan speed. The change the fan speed is usually done by phase control. This results problems in terms of the running characteristics of the normally used asynchronous motors of the fan, in terms of the lower Efficiency of such controlled fan, in terms of not under 30% taxable area and in terms of the the phase control, outgoing EMC interference on the electronic equipment in the racks.
(2-4: Die Erfindung, für die Schutz beantragt wird)(2-4: The invention, for protection is requested)
Die hier vorliegende Erfindung ist gekennzeichnet dadurch, dass eine Steuereinheit mittels Temperatursensor die Temperatur misst, diesen Messwert unter Berücksichtigung der einstellbaren oder voreingestellten Reglerparameter verarbeitet und daraus die Anzahl „Lein" der einzuschaltenden Lüfter errechnet und/oder bestimmt und mittels der nachfolgenden Leistungselektronik, Leistungselektrik oder Leistungsoptoelektronik die errechnete oder bestimmte Anzahl „Lein" der Lüfter einschaltet.The here present invention is characterized in that a Control unit by means of temperature sensor measures the temperature, this reading considering the adjustable or preset controller parameters are processed and from this the number of "flies" of the fans to be switched is calculated and / or determined and by means of the subsequent power electronics, Leistungselektrik or Leistungsoptoelektronik the calculated or certain Number of "flats" the fan turns on.
Eine Variante der Steuerung besteht darin, dass in zeitlicher und/oder logischer und/oder stochastischer Abhängigkeit die durch den Regler bestimmte Anzahl „Lein" der eingeschalteten Lüfter auf alle vorhandenen Lüfter verteilt wird wodurch eine gleichmäßige Auslastung und Alterung der vorhandenen Lüfter erreicht wird.A Variant of the control is that in temporal and / or logical and / or stochastic dependence by the regulator certain number of "flax" of the switched on Fan on all existing fans whereby a uniform utilization and aging is distributed the existing fan is reached.
Sehr vorteilhaft ist die Ausgestaltung der Erfindung in einem Gehäuse, das in Form, Größe und in seinen Befestigungslöchern der äußeren Bauform eines der verwendeten Lüfter aus dem verwendeten Lüftereinschub entspricht, so dass auch nachträglich durch Austausch eines Einzellüfters gegen den gemäß dieser Erfindung hergestellten Temperaturregler der vorhandene Lüftereinschub nachgerüstet werden kann oder bereits bei der Produktion der Lüftereinschübe anstelle eines Einzellüfters verwendet werden kann.Very advantageous is the embodiment of the invention in a housing, the in shape, size and in his mounting holes the outer shape of a the fan used from the used fan tray equivalent, so also subsequently by Replacement of a single fan against the according to this Invention produced temperature controller of the existing fan tray retrofitted can be or already in the production of the fan trays in place a single fan can be used.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht in der Anordnung aller der für diese hier vorliegenden Erfindung notwendigen Bauteile in und hinter einer für die Produktion derartiger Lüftereinschübe verwendeten Frontplatte, wobei die gesamte Erfindung zwischen Frontplatte und der ersten Lüfterreihe angeordnet wird, so dass auch nachträglich durch Austausch der Frontplatte gegen den gemäß dieser Erfindung hergestellten Temperaturreglers der vorhandene Lüftereinschub nachgerüstet werden kann, oder bereits bei der Produktion der Lüftereinschübe anstelle der Frontplatte verwendet werden kann.A Further advantageous embodiment of the invention is in the Arrangement of all the for this invention present invention necessary components in and behind one for used the production of such fan trays Front panel, the whole invention between front panel and the first fan row is arranged so that also later by replacing the front panel against the according to this Invention produced temperature controller of the existing fan tray be retrofitted can, or already in the production of fan trays in place of the front panel can be used.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht in der Verwendung digitaler Elektronik, wobei neben der Stromversorgung lediglich Temperaturfühler, ein Micro-Controler und die Leistungsschalter benötigt werden.A Further advantageous embodiment of the invention is in the Using digital electronics, being next to the power supply only temperature sensors, a micro-controller and the circuit breakers are needed.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung weist zusätzliche Ziffernanzeigen zur Temperaturanzeige auf.A further advantageous embodiment of the invention has additional Numeric displays for temperature display.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung weist zusätzliche Eingabeelemente zur Parametereingabe auf.A further advantageous embodiment of the invention has additional Input elements for parameter input.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung weist zusätzliche alpha-numerische Anzeigeelemente zur Temperaturanzeige und/oder Parameteranzeige und/oder Parametereingabe auf.A further advantageous embodiment of the invention has additional Alpha-numeric display elements for temperature display and / or Parameter display and / or parameter input to.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung weist zu Gruppen zusammengeschaltete Lüfteranordnungen auf, derart dass durch entsprechendes Einschalten der Gruppen jede Anzahl „Lein" der einzuschaltenden Lüfter erzielbar ist (z.B. in der Anordnung 1+2+4+8+... Lüfter oder 1+2+2+2+... Lüfter).A further advantageous embodiment of the invention has groups interconnected fan assemblies on, so that by appropriately switching the groups each Number of "flax" to turn on Fan is achievable (e.g., in the arrangement 1 + 2 + 4 + 8 + ... fan or 1 + 2 + 2 + 2 + ... fans).
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung weist Lüfteranordnungen mit abgestuften Leistungswerten auf, derart dass durch entsprechendes Einschalten der Lüfter jeder Leistungswert: „Lein" mal Leistungsdelta erzielbar ist (z.B. in der Anordnung 1+2+4+8+...-fache Lüfterleistung oder 1+2+2+2+...-fache Lüfterleistung).A further advantageous embodiment of the invention has fan arrangements with graded performance values, such that by appropriate Turn on the fan each performance value: "flax" times performance delta is achievable (e.g., in the arrangement 1 + 2 + 4 + 8 + ... fan efficiency or 1 + 2 + 2 + 2 + ... times the fan power).
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung weist zusätzlich die Überwachung einer Alarmierungstemperatur auf, bei deren Überschreitung ein optischer und/oder akustischer Alarm ausgelöst wird und/oder ein elektrisches Signal ausgegeben wird.A further advantageous embodiment of the invention additionally has the monitoring an alarm temperature on exceeding an optical and / or audible alarm is triggered and / or an electrical Signal is output.
(2-5: Gewerbliche Anwendbarkeit)(2-5: Industrial Applicability)
Die hier vorgestellte Erfindung lässt sich in allen technischen Geräten verwenden, bei denen die Wärmeabfuhr durch große Anzahl von Einzellüftern in Lüftereinschüben und/oder Lüfterwänden bewerkstelligt wird. Derartige Lüftereinschübe oder Lüfterwände werden von der Industrie in den unterschiedlichsten Ausführungen angeboten, wobei die hier vorgestellte Erfindung nachträglich oder bereits bei der Produktion der Lüftereinschübe oder Lüfterwände eingebaut werden kann.The invention presented here yourself in all technical devices use, where the heat dissipation through big ones Number of single fans in Fan trays and / or Fan walls accomplished becomes. Such fan trays or Fan walls become from the industry in different designs offered, wherein the invention presented here subsequently or already in the production of the fan trays or Fan walls installed can be.
(2-6: Vorteilhafte Wirkung der Erfindung)(2-6: Advantageous effect the invention)
Die hier vorgestellte Erfindung beschreibt ein Gerät zur Lüfterregelung, in dem alle zur Messung, Verarbeitung, Ansteuerung und Bedienung einer aus mehreren Einzellüftern bestehenden Lüfteranlage zusammengefasst sind. Die Erfindung schaltet in Abhängigkeit des Temperaturfühlers, der Parameter und der Reglerberechnungen einzelne Lüfter entweder vollständig ein oder vollständig aus. Hierdurch ergibt sich ein maximaler Wirkungsgrad der einzelnen Lüfter und dadurch verringerte Energiekosten, eine längere Lebensdauer und gleichmäßige Abnutzung der einzelnen Lüfter sowie eine geringere elektromagnetische Störausstrahlung durch Vermeidung von Phasenanschnittssteuerungen bei induktiven Lasten.The here presented invention describes a device for fan control, in which all for Measurement, processing, control and operation of one of several individual fans existing fan system summarized are. The invention switches depending on the temperature sensor, the Parameters and the controller calculations, individual fans either completely or completely out. This results in a maximum efficiency of the individual fans and thereby reducing energy costs, a longer life and even wear of the single fan and a lower electromagnetic interference emission through avoidance of phase control with inductive loads.
(2-7: Wenigstens ein Weg zur Ausführung der Erfindung ggf. mit Beispielen und Zeichnungen)(2-7: At least one way for execution the invention optionally with examples and drawings)
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und in der der folgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:One embodiment the invention is shown schematically in the drawing and in the closer description below explained. It shows:
Claims (11)
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Cited By (1)
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DE102007005571B4 (en) | 2007-02-05 | 2022-07-07 | Robert Bosch Gmbh | Increased availability fan assembly and method of its operation |
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2006
- 2006-01-05 DE DE200620000299 patent/DE202006000299U1/en not_active Expired - Lifetime
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