DE202008014637U1

DE202008014637U1 - Kühlsystem

Info

Publication number: DE202008014637U1
Application number: DE200820014637
Authority: DE
Original assignee: Knuerr GmbH
Current assignee: Vertiv Integrated Systems GmbH
Priority date: 2008-11-04
Filing date: 2008-11-04
Publication date: 2009-01-22
Anticipated expiration: 2018-11-05

Abstract

Kühlsystem für elektronische Geräte, insbesondere Switches (7),
mit einem Geräte- oder Serverschrank (3), der eine rechte (23) und eine linke (24) Seitenwand oder eine rechte und linke Seite aufweist,
mit einem Aufnahmerahmen (5) zur Aufnahme von Switches (7), elektronischen Geräten und/oder Servern, welcher im Geräte- oder Serverschrank (3) angeordnet ist,
wobei zwischen einer Seitenwand (23, 24) oder Seite des Geräte- oder Serverschrankes (3) und dem Aufnahmerahmen (5) ein Freiraum (16) vorhanden ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest in Teilbereichen des Freiraums (16) ein geschlossener Luftkanal (2) vorgesehen ist,
dass der Luftkanal (2) mit einer Kühlluftquelle strömungstechnisch verbunden ist,
dass der Luftkanal (2) zur Abgabe von Kühlluft (51) mindestens eine Luftabgabeöffnung (31) aufweist und
dass die Luftabgabeöffnung (31) am Luftkanal (2) an der zur Seitenwand (23, 24) oder Seite abgewandten Seite vorhanden ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kühlsystem für elektronische Geräte, insbesondere Switches, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Derartige Kühlsysteme für elektronische Geräte weisen einen Geräte- oder Serverschrank mit einer linken und einer rechten Seitenwand oder einer linken und rechten Seite auf. An der Vorder- und Rückseite des Geräte- oder Serverschranks ist meist eine Tür vorgesehen. In diesem Geräte- oder Serverschrank befindet sich ein Aufnahmerahmen zur Aufnahme von beispielsweise elektronischen Geräten, Switches und/oder Servern. Hierbei ist zwischen mindestens einer Seitenwand oder Seite des Geräte- oder Serverschrankes und dem Aufnahmerahmen ein Freiraum vorhanden.
Gattungsgemäße Kühlsysteme mit einem Geräte- oder Serverschrank werden meist in Rechenzentren verwendet. Hierbei stehen mehrere Serverschränke in Reihe nebeneinander und bilden einzelne Gänge. Die Serverschränke werden zumeist derart angeordnet, dass in einem Gang alle Serverschränke mit der Front in den Gang zeigend positioniert sind und im danebenliegenden Gang die Serverschränke auf beiden Seiten mit der Rückseite zum Gang zeigend positioniert sind. Hierdurch ist es möglich, in einem Gang jeweils auf die Vorderseiten der Serverschränke zuzugreifen und im nächstliegenden Gang jeweils auf die Rückseite.
Diese Aufteilung ist auch aufgrund der notwendigen Kühlung für die sich in den Serverschränken befindlichen elektronischen Geräte gewählt. Die meisten Serverschränke, die auch als Racks bezeichnet werden können, beinhalten Server. Diese sind für eine Kühlung von vorne nach hinten ausgelegt. Dies bedeutet, dass sie bevorzugt im Frontbereich kühle Luft ansaugen und diese zum Kühlen ihrer elektronischen Komponenten verwenden. Anschließend wird die erwärmte Luft nach hinten ausgeblasen. Durch die zuvor beschriebene Anordnung mehrerer Serverschränke in verschiedenen Gängen entstehen sogenannte Kalt- und Warmgänge. Als Kaltgang wird ein Gang bezeichnet, von dem aus jeweils die Fronten der Serverschränke zugängig sind, und als Warmgang wird ein Gang bezeichnet, von dem aus die Rückseiten der Serverschränke zugängig sind. Für eine effektive Kühlung wird nun im Rechenzentrum dafür gesorgt, dass sich im Kaltgang kalte Luft befindet, die dann durch die sich in den Serverschränken befindlichen Server angesaugt wird. Durch die thermische Verlustleistung innerhalb der Server wird die Luft erwärmt und anschließend an der Rückseite der Server und an der Rückseite der Serverschränke in den Warmgang geleitet. Aus diesem Warmgang wird die Luft dann meist mit einer sich im Rechenzentrum befindlichen Vorrichtung abgesaugt, gekühlt und erneut in einen Kaltgang geleitet.
Eine derartige Anordnung von Kalt- und Warmgängen und entsprechenden Serverschränken sorgt für eine gute Kühlung von elektronischen Geräten wie Servern, die ihre Kühlluft von vorne, das heißt von der Frontseite des Serverschrankes einsaugen und an der Rückseite wieder ausgeben. In den Serverschränken befinden sich allerdings nicht nur Server, sondern oft auch Switches, die zum Beispiel zur Netzwerkverkabelung der einzelnen Server untereinander vorgesehen sind. Diese Switches können passiv ausgelegt sein, so dass sie keine zusätzliche Kühlung benötigten beziehungsweise eine Kühlung nicht benötigt wird. Durch die immer höheren Datenübertragungsraten der informationstechnischen Netzwerke steigt allerdings auch die thermische Verlustleistung der Switches an. Beim Einsatz von Switches in den zuvor beschriebenen Serverschränken besteht jedoch das Problem, dass Switches nicht von vorne nach hinten, ähnlich wie Server, gekühlt werden können, denn an der Frontseite der Switches müssen die entsprechenden Anschlüsse für die Verkabelung vorgesehen sein, damit die Anschlüsse zugänglich sind. Daher besteht hier kein Platz für zusätzliche Lufteinström- bzw. Lufteinsaugöffnungen.
Aus diesem Grund sind für Switches andere Kühlkonzepte bekannt. Oft saugen Switches die kühle Luft auf der einen Seite, das heißt links oder rechts, ein und geben die erwärmte Luft auf der gegenüberliegenden Seite, das heißt rechts oder links, wieder aus. Auch ist es bekannt, zusätzlich oder alternativ zur seitlichen Luftzuführung kalte Luft hinten unten einzusaugen und hinten oben wieder auszugeben.
Switches und Server werden aber oft im selben Schrank verbaut, was zu einer verringerten Kühlung, die auch als unkontrollierte Kühlung der Switches bezeichnet werden kann, führt. Dadurch, dass die Serverschränke normalerweise dafür ausgelegt sind, dass die kalte Luft von vorne eingesaugt wird und nach hinten ausgegeben wird, ist nicht ausreichend sichergestellt, dass die Switches auch kalte Luft von der Seite ansaugen können. Oft kommt es in dem Serverschrank dazu, dass sich die kühle und warme Luft vermischt und so Switches auf der Seite bereits angewärmte Luft zum Kühlen einsaugen. Hieraus ergeben sich kürzere Lebenszeiten für die Switches, da die Kühlung oft nicht ausreichend ist.
Herkömmlicherweise wird dieses Problem gelöst, indem die kühle Luft, welche in das Rechenzentrum eingeblasen wird, derart stark abgekühlt wird, dass auch bei einer Erwärmung dieser Luft durch die ausgeblasene Luft der Server die Luft kühl genug für eine Kühlung der Switches ist. Dies erhöht allerdings die Energiekosten im Rechenzentrum für Klimatisierung deutlich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kühlsystem für elektronische Geräte, insbesondere für Switches zu schaffen, welches eine effiziente Kühlung der elektronische Geräte ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Kühlsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung, den Figuren und der Figurenbeschreibung angegeben.
Ein bekanntes Kühlsystem wird demnach derart weitergebildet, dass zumindest in Teilbereichen des Freiraums ein geschlossener Luftkanal vorgesehen ist. Dieser Luftkanal ist mit einer Kühlluftquelle strömungstechnisch verbunden und weist zur Abgabe von Kühlluft mindestens eine Luftabgabeöffnung auf. Diese mindestens eine Luftabgabeöffnung ist am Luftkanal an der zur Seitenwand oder Seite abgewandten Seite vorgesehen.
Ein Grundgedanke der Erfindung kann darin gesehen werden, gezielt kühle Luft an die Seiten der sich im Aufnahmerahmen befindliche elektronische Geräte, insbesondere Switches, leiten zu können. Dies wird entsprechend der Erfindung dadurch erreicht, dass ein seitlicher Luftkanal vorgesehen ist, der mit einer Kühlluftquelle strömungstech nisch verbunden ist. Unter strömungstechnisch im Sinne der Erfindung kann verstanden werden, dass es für eine Luftströmung möglich ist, von einem Objekt in das andere überzutreten. Im allgemeinsten Fall ist es durch eine entsprechende Öffnung zu realisieren.
An dem Luftkanal ist mindestens eine Luftabgabeöffnung vorgesehen, die an dem Kanal derart ausgerichtet ist, dass sie in Richtung der Seite eines Switches zeigt. An dieser Seite des Switches sollte dann die Einsaugöffnung für die Kühlluft des Switches vorgesehen sein. Hierdurch wird erreicht, dass die kalte Luft direkt von der Kühlluftquelle durch den Luftkanal an das Switch abgegeben werden kann, wodurch eine ausreichende Kühlung der elektronischen Komponenten des Switches erreicht wird.
Das erfindungsgemäße Kühlsystem kann sowohl aus einem einzelnem Geräte- oder Serverschrank, wie auch durch mehrere Geräte- oder Serverschränke, die nebeneinander angeordnet sind aufgebaut sein. In dem Fall, in dem mehrere Geräte- oder Serverschränke nebeneinander angeordnet sind, ist es möglich aneinander angrenzende Seitenwände von Schränken zu entfernen bzw. wegzulassen, so dass ein im Wesentlichen durchgehender Innenraum entsteht. Dann wird mindestens ein Luftkanal in ähnlicher oder gleicher Weise in einem oder in mehreren Geräte- oder Serverschränken angeordnet, wie es auch bei einem einzelstehenden Geräte- oder Serverschrank vorgesehen ist. Als wesentlicher Unterschied ergibt sich lediglich, dass die seitlichen Begrenzungen der Server- oder Geräteschränke nicht zwingend durch eine Seitenwand ausgeführt sein müssen. Im Sinne der Erfindung wird der seitliche Abschluss eines Server- oder Geräteschrankes, der ohne Seitenwand auskommt, als Seite des Geräte- oder Serverschrankes bezeichnet. Die Seite kann als virtuelle Seitenwand angesehen werden. Diese Seite ist durch die Außenmaße des Geräte- oder Serverschrankes begrenzt und tritt an die Stelle der Seitenwand.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Blende zum Verschließen der Luftabgabeöffnung vorgesehen. Hierdurch kann die Luftabgabeöffnung geöffnet oder geschlossen werden, je nachdem wie es die aktuelle Einbausituation indem Serverschrank beziehungsweise dessen Aufnahmerahmen erfordert. Ein Verschließen ist insbesondere dann sinnvoll, wenn zurzeit auf Höhe der Luftabgabeöffnung kein Switch vorgesehen ist und so die kühle Luft nicht benötigt wird, sondern lediglich in den Innenraum des Serverschrankes strömen würde. Durch ein Verschließen aller Luftabgabeöffnungen dringt dann keine weitere Kühlluft mehr in den Luftkanal, da sich ein Rückstau bildet, so dass der Kühlluftverbrauch in dem Serverzentrum verringert wird. Ein Öffnen der Luftabgabeöffnung ist demnach dann sinnvoll, wenn sich auf Höhe der Luftabgabeöffnung ein zu kühlendes Gerät befindet.
Vorteilhaft ist es, wenn am Luftkanal mehrere Luftabgabeöffnungen vorgesehen sind und entsprechend mehrere separate Blenden zum Verschließen und Öffnen der Luftabgabeöffnungen vorhanden sind. Eine derartige Ausführung bietet den Vorteil, dass auf verschiedenen Höhen im Geräte- oder Serverschrank beziehungsweise des Aufnahmerahmens Switches vorgesehen werden können. Dies erhöht die Flexibilität beim Einbau von elektronischen Geräten in dem Serverschrank.
Grundsätzlich können im Luftkanal Ventilatoren vorgesehen sein, die Luft aktiv von der Kühlluftquelle ansaugen und in die zu kühlenden elektronischen Geräte blasen. Vorteilhaft ist es, wenn der Luftkanal strömungstechnisch als passives Element ausgeführt ist. In diesem Fall saugen die elektronischen Geräte wie Switches selbst die Kühlluft ein. Hieraus ergeben sich die Vorteile, dass zum einen kein Überdruck in dem Luftkanal besteht, so dass die Verschlüsse der Luftabgabeöffnungen einfacher ausgeführt werden können, ohne undicht zu sein. Zusätzlich kann so beim Vorsorgen von mehreren Switches mit der Kühlluft durch den Luftkanal durch eine entsprechende Steuerung für jeden Switch einzeln bestimmt werden, wie viel Luftvolumen jeder Switch zur Kühlung erhält.
Der Luftkanal kann ferner über die mindestens eine Luftabgabeöffnung strömungstechnisch mit mindestens einer Ansaugöffnung eines elektronischen Gerätes, insbesondere eines Switches oder eines anderen seitlich zu kühlenden Gerätes verbunden sein. Hierbei ist es bevorzugt, wenn an der Außenseite des Luftkanals im Bereich der Luftabgabeöffnung ein flexibles Dichtmaterial vorgesehen ist. Durch das Vorsehen der Luftabgabeöffnungen in einer strömungstechnischen Verbindung mit den Ansaugöffnungen eines elektronischen Gerätes kann besonders einfach eine gute Luftzufuhr zu dem elektronischen Gerät realisiert werden. Ein Vorteil beim Vorsehen eines Dichtmaterials an einer Außenseite des Luftkanals ist, dass keine zusätzlichen Elemente für eine strömungstechnische Verbindung zwischen der Ansaugöffnung des elektronischen Gerätes und der Luftabgabeöffnung des Luftkanals vorgesehen werden müssen. Dieses flexible Dichtmaterial passt sich an den Zwischenraum zwischen dem Luftkanal und dem Ge häuse des elektronischen Gerätes wie des Switches an, so dass eine sichere unbeeinflusste Übertragung der Kühlluft möglich ist. Zusätzlich bietet die Verwendung eines Dichtmaterials den Vorteil, dass unabhängig von den exakten Außenabmessungen der zu kühlenden Geräte eine gute Abdichtung zur Umluft ermöglicht wird. Dies ist insbesondere deswegen wichtig, da zwar grundsätzlich die Breite in Elektronik- oder Serverschränken vorgesehener Geräte normiert ist, sich jedoch durch unterschiedliche Einbauvarianten unterschiedliche Abstände ergeben können, die durch das Dichtmaterial ausgeglichen werden können.
Um eine einfache und gute Übertragung der Kühlluft in Richtung der zu kühlenden elektronischen Geräte beziehungsweise deren Ansaugöffnung zu ermöglichen, ist vorgesehen, dass der Luftkanal in den durch den Aufnahmerahmen definierten Bereich hineinragend ausgeführt ist. Der Aufnahmerahmen weist meistens die Abmaße eines 19''-Racks auf. Die elektronischen Geräte werden in diesem Aufnahmeraum auf Schienen eingebaut, so dass sie sich etwas innerhalb des eigentlichen Rahmengestells befinden. Dadurch, dass der Luftkanal ebenfalls in den Aufnahmerahmen hineinragt, wird erreicht, dass es relativ einfach ist, eine strömungstechnisch dichte Verbindung zwischen den Luftabgabeöffnungen des Luftkanals und den Luftansaugöffnungen der elektronischen Geräte zu realisieren.
Ferner kann durch das Dichtmaterial zumindest teilweise erreicht werden, dass ein sogenannter Luftkurzschluss an den Luftansaugöffnungen des elektronischen Gerätes verhindert wird. Unter Luftkurzschluss versteht man, dass neben der kühlen Luft, die eingesaugt werden soll, auch warme Luft eingesaugt wird, die bereits durch das Gerät erwärmt ist. Das Dichtmaterial kann diesen Luftdurchfluss verhindern. Es kann beispielsweise als Dichtlippe aus Gummi oder als Schaumstoffelement aufgebaut sein.
Grundsätzlich kann die Kühlluftquelle, mit der der Luftkanal verbunden ist, an einer beliebigen Stelle im Bereich des Rechenzentrums vorgesehen sein. Bevorzugt ist daher, wenn der Luftkanal über einen Doppelboden mit der Kühlluftquelle strömungstechnisch verbunden ist. In Rechenzentren wird oft die durch die Raumklimatisierung abgekühlte Luft in entsprechenden Schächten in Doppelböden zu den Kaltgängen geleitet. An die entsprechenden Leitungen in den Doppelböden kann der Luftkanal einfach angebunden werden, ohne zusätzliche Einrichtungen vorzusehen.
Je nachdem welche Art von zu kühlendem elektronischen Gerät verwendet wird, kann der Luftkanal im linken oder im rechten Bereich des Geräte- beziehungsweise Serverschrankes vorgesehen sein. Sollen beispielsweise Switches gekühlt werden, die für eine Kühlung von links nach rechts vorgesehen sind, so ist es erfindungsgemäß vorgesehen, den Luftkanal auf der linken Seite anzubringen. Sollen andererseits Switches gekühlt werden, die für einen Luftstrom von rechts nach links ausgelegt sind, so wird der Luftkanal auf der rechten Seite vorgesehen.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Luftkanal mindestens eine weitere Öffnung auf. Die Öffnung kann im rückwärtigen Bereich vorgesehen sein. Ferner ist ein flexibler Erweiterungskanal zum Verbinden mit der weiteren Öffnung vorgesehen. Dieser flexible Erweiterungskanal kann für ein strömungstechnisches Verbinden des Luftkanals mit einem rückwärtigen Bereich eines elektronischen Gerätes vorgesehen sein. Mit einer derartigen Ausführung ist es möglich, auch Switches mit Kühlluft zu versorgen, die Ansaugöffnungen für Kühlluft auf der Rückseite aufweisen.
Es ist bevorzugt, wenn der Luftkanal im unteren und/oder oberen Bereich des Aufnahmerahmens beziehungsweise des Geräte- oder Serverschrankes fixiert ist. Ein Befestigen in diesen Bereichen hat sich als vorteilhaft herausgestellt, da diese Bereiche normalerweise nicht bei der Verwendung eines Rack- oder Serverschrankes belegt sind und somit eine dortige Fixierung die normale Verwendung des Serverschrankes nicht beeinflusst.
Ferner ist vorgesehen, dass der Geräte- oder Serverschrank mit einer Trennblende zum Aufteilen des Innenraumes in einen Warm- und Kaltbereich ausgestattet ist. Diese Trennblende befindet sich meist auf Höhe der Front der eingebauten elektronischen Geräte wie Server und dergleichen. Die Trennblende sorgt dafür, dass die kalte Luft aus dem Kaltgang nur durch die Server beziehungsweise andere zu kühlende Geräte in den Warmgang gelangen kann. Hierdurch wird ein wie oben bereits erwähnter Luftkurzschluss verhindert oder zumindest verringert.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zwei Ausführungsbeispielen und schematischen Zeichnungen näher erläutert. In diesen Zeichnungen zeigen
1 eine Aufsicht auf ein erfindungsgemäßes Kühlsystem;
2 einen Schnitt durch das erfindungsgemäße Kühlsystem aus 1 entlang der Linie II-II;
3 eine Aufsicht auf ein erfindungsgemäßes Kühlsystem mit Erweiterungskanal; und
4 einen Schnitt durch das erfindungsgemäße Kühlsystem aus 3 entlang der Linie IV-IV.
In 1 ist eine Aufsicht auf ein erfindungsgemäßes Kühlsystem 1 dargestellt. Dieses Kühlsystem 1 weist im Wesentlichen einen Geräte- oder Serverschrank 3 auf, in dem sich ein Aufnahmerahmen 5 befindet. Der Serverschrank 3 ist in dieser Figur ohne obere Abdeckung dargestellt. Er weist auf seiner Frontseite 11 eine frontseitige Tür 21 und auf seiner Rückseite 12 eine rückseitige Tür 22 auf. Auf der linken Seite 13 befindet sich eine linke Seitenwand 23 und auf der rechten Seite 14 befindet sich eine rechte Seitenwand 24. Ein derartiger Aufbau eines Geräteschrankes 3 mit einer linken 23 und einer rechten 24 Seitenwand und einer Fronttür 21 sowie einer rückseitigen Tür 22 ist der meist verbreitete Aufbau. Für den Erfindungsgedanken ist es allerdings im Wesentlichen unerheblich, ob anstelle der Türen ebenfalls Wände oder umgekehrt eingesetzt sind.
In dem Aufnahmerahmen 5 ist in 1 ein Switch 7 befestigt. Hierbei ist aus Übersichtlichkeitsgründen auf die exakte Ausführung der Befestigung des Switches 7 im Aufnahmerahmen 5 verzichtet worden. Auf der der Frontseite 11 des Serverschrankes 3 zugewandten Seite des Switches 7 befinden sich normalerweise die hier nicht dargestellten Anschlüsse für die Patchverkabelung.
Im Geräteschrank 3 befindet sich eine Trennblende 18. An der Position des Switches 7 oder über und unterhalb des Switches 7 können sich auch Server befinden. Diese Server saugen grundsätzlich warme Luft von vorne, also von der Frontseite 11 an, kühlen damit ihre elektronischen Komponenten und blasen die erwärmte Luft an ihren Rückseiten in Richtung der Rückseite 12 des Serverschrankes 3 wieder aus. Die Trennblende 18 dient dazu, zu verhindern, dass ein Server die von ihm an seiner Rückseite ausgeblasene warme Luft erneut über die Frontseite erneut ansaugen kann. Ein derartiges erneutes Ansaugen wird auch als Luftkurzschluss bezeichnet. Ein Vorsehen von Servern und Switches 7 in einem Serverschrank 3 wird als Mischbestückung bezeichnet.
Insbesondere bei einer solchen Bestückung treten die Vorteile des erfindungsgemäßen Kühlsystems 1 deutlich hervor, da hier sowohl eine Versorgung mit Kühlluft von vorne wie auch von der Seite notwendig ist.
An der Front 11 des Serverschrankes 3 erstreckt sich ein Kaltgang 61, der durch mehrere Serverschränke 3 ausgebildet ist. Auf der Rückseite 12 des Serverschrankes 3 erstreckt sich ein Warmgang 62, der wiederum durch mehrere nebeneinander stehende und entsprechend angeordnete Serverschränke 3 aufgebaut ist.
In dem Freiraum 16, zwischen dem Switch 7 und der rechten Seitenwand 24 des Serverschrankes 3 befindet sich ein Luftkanal 2. Dieser Luftkanal 2 kann auch als Tube bezeichnet werden. Der Luftkanal 2 ist mit einer Kühlluftquelle verbunden und weist auf Höhe des Switches 7 eine Luftabgabeöffnung 31 auf. Der Switch 7 wiederum weist auf derselben Höhe eine Ansaugöffnung 8 auf. Hierdurch ist es dem Switch 7 möglich, über den Luftkanal 2 kalte Luft 51 anzusaugen. Mit dieser kalten Luft 51 werden die elektronischen Komponenten im Switch 7 gekühlt. Anschließend wird die nun erwärmte Luft 52 auf der linken Seite des Switches 7 ausgeblasen. Um zu verhindern, dass die ausgeblasene warme Luft 52 erneut über die Ansaugöffnung 8 eingesaugt wird, befindet sich zwischen dem Luftkanal 2 und dem Korpus des Switches 7 ein Dichtmaterial 33.
Die durch den Switch erwärmte Luft 52 wird über die Rückseite 12 des Serverschrankes 3 in den Warmgang 62 gedrückt. Hierbei verhindert die Trennblende 18 wiederum, dass die warme Luft 52 nach vorne strömt und durch die Server eingesogen wird.
Für die Erfindung ist es nicht wesentlich, dass ein Geräteschrank 3 eine linke 23 und/oder eine rechte Seitenwand 24 aufweist. Werden mehrere Geräteschränke 3 nebeneinander gestellt, so ist es auch möglich, jeweils die innenliegenden Seitenwände 23, 24 nicht oder nur teilweise vorzusehen. In diesem Fall wird durch mehrere nebeneinander stehende Geräteschränke 3 ein größerer Innenraum ausgebildet. Ist eine Seitenwand 23, 24 in dem Geräteschrank 3 nicht vorgesehen, so geschieht die Ausrichtung des Luftkanals zu der Seite des Geräteschrankes 3. Als Seite wird hierbei der Platz bezeichnet, der bei einer eingebauten Seitenwand 23, 24 durch diese Seitenwand eingenommen würde.
2 stellt einen stark vereinfachten Schnitt entlang der Linie II-II aus 1 dar. Der Serverschrank 3 steht auf einem Boden 42. Unter diesem Boden 42 befindet sich ein Doppelboden 43, in den kalte Luft 51 eingeleitet wird. Diese kalte Luft 51 stammt beispielsweise von Wärmetauschern, die zur Raumkühlung eines Serverzentrums eingesetzt werden.
Der Luftkanal 2 ist mit diesem Doppelboden 43 verbunden, so dass die kalte Luft 51 in den Luftkanal 2 einströmen kann. Der Luftkanal 2 kann auch als Tube bezeichnet werden. Am Luftkanal 2 befindet sich auf Höhe des Switches 7 die Luftabgabeöffnung 31, die gegenüber der Luftansaugöffnung 8 angeordnet ist. An einem Luftkanal 2 können auch mehrere Luftabgabeöffnungen 31 vorgesehen sein. Diese befinden sich dann auf verschiedenen Höhen, so dass Switches 7 auf verschiedenen Höhen angeordnet werden können. Hierdurch können auch mehrere Switches 7 in einem Serverschrank 3 vorgesehen werden. Hierbei weisen die Luftabgabeöffnungen 31 normalerweise eine Höhe von circa 3 HEs auf.
Im Betrieb saugt der Switch 7 aktiv durch den Luftkanal 2 Kühlluft aus dem Doppelboden 43 ein. Diese Kühlluft 51 wird im Switch 7 durch die Kühlung der elektronischen Komponenten erwärmt und vom Switch 7 auf der dem Luftkanal 2 abgewandten Seite als Warmluft 52 wieder ausgeblasen.
In 3 ist wiederum eine Aufsicht auf ein erfindungsgemäßes Kühlsystem 1, ähnlich dem aus 1 dargestellt. Dieses Kühlsystem 1 weist zusätzlich zu dem Luftkanal 2 einen Erweiterungskanal 35 auf. Dieser Erweiterungskanal 35 wird dann verwendet, wenn ein Switch 7 alternativ oder zusätzlich zur seitlichen Kühlung eine Kühlluftzufuhr von hinten benötigt. Der Erweiterungskanal 35 wird strömungstechnisch mit dem Luftkanal 2 verbunden, so dass sich in ihm ebenfalls kalte Luft 51 befindet. Hierzu sind an dem Luftkanal 2 weitere verschließbare Öffnungen vorgesehen, an denen ein Erweiterungskanal 35 angeschlossen werden kann. Die kalte Luft 51 kann dann durch den Switch 7 an dessen Rückseite eingesaugt werden.
Eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV aus 3 ist in 4 dargestellt. Diese Darstellung dient zur Verdeutlichung der Verwendung eines Erweiterungskanals 35. Der Erweiterungskanal 35 ist bevorzugt als flexible Leitung ausgeführt, so dass er genau zu den rückwärtigen Ansaugöffnungen des Switches 7 geführt werden kann. In der hier dargestellten Ausführungsform ist verdeutlicht, dass der Switch 7 über den Erweiterungskanal 35 Kühlluft 51 an der Rückseite ansaugen kann. Die kalte Luft 51 wird in dem Switch 7 zur Kühlung der elektronischen Komponenten eingesetzt und als warme Luft 52 an der Rückseite abgeführt. Das Abführen kann alternativ oder zusätzlich auch an der dem Luftkanal 2 gegenüberliegenden Seite des Switches 7 erfolgen.
Mit dem erfindungsgemäßen Kühlsystem ist es demnach möglich, durch eine gezielte Zuleitung von Kühlluft zu Switches oder zu kühlenden Geräten die kühlungstechnische Dimensionierung eines Rechenzentrums zu effektivieren, und damit die Energiekosten zu senken. Zusätzlich wird die Lebensdauer der Switches durch die zuverlässige Versorgung mit ausreichend kühler Luft erhöht.

Claims

Kühlsystem für elektronische Geräte, insbesondere Switches (7), mit einem Geräte- oder Serverschrank (3), der eine rechte (23) und eine linke (24) Seitenwand oder eine rechte und linke Seite aufweist, mit einem Aufnahmerahmen (5) zur Aufnahme von Switches (7), elektronischen Geräten und/oder Servern, welcher im Geräte- oder Serverschrank (3) angeordnet ist, wobei zwischen einer Seitenwand (23, 24) oder Seite des Geräte- oder Serverschrankes (3) und dem Aufnahmerahmen (5) ein Freiraum (16) vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest in Teilbereichen des Freiraums (16) ein geschlossener Luftkanal (2) vorgesehen ist, dass der Luftkanal (2) mit einer Kühlluftquelle strömungstechnisch verbunden ist, dass der Luftkanal (2) zur Abgabe von Kühlluft (51) mindestens eine Luftabgabeöffnung (31) aufweist und dass die Luftabgabeöffnung (31) am Luftkanal (2) an der zur Seitenwand (23, 24) oder Seite abgewandten Seite vorhanden ist.
Kühlsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Blende zum Verschließen und Öffnen der Luftabgabeöffnung (31) vorgesehen ist.
Kühlsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Luftkanal (2) mehrere Luftabgabeöffnungen (31) vorgesehen sind und dass mehrere separate Blenden zum Verschließen und zum Öffnen der Luftabgabeöffnungen (31) vorhanden sind.
Kühlsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftkanal (2) als strömungstechnisch passives Element ausgeführt ist.
Kühlsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftkanal (2) in einen durch den Aufnahmerahmen (5) definierten Bereich hineinragend ausgeführt ist.
Kühlsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftkanal (2) über die mindestens eine Luftabgabeöffnung (31) strömungstechnisch mit mindestens einer Ansaugöffnung (8) eines elektronischen Gerätes, insbesondere eines Switch (7), verbunden ist.
Kühlsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Außenseite des Luftkanals (2) im Bereich der Luftabgabeöffnung (31) ein flexibles Dichtmaterial (33) vorgesehen ist.
Kühlsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtmaterial (33) zwischen der mindestens einen Luftabgabeöffnung (31) und der mindestens einen Luftansaugeöffnung (8) zum Verhindern eines Luftkurzschlusses vorgesehen ist.
Kühlsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftkanal (2) über einen Doppelboden (43) mit der Kühlluftquelle strömungstechnisch verbunden ist.
Kühlsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftkanal (2) im linken oder rechten Bereich des Gerätes- oder Serverschrankes (3) vorgesehen ist.
Kühlsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftkanal (2) mindestens eine rückwärtige Öffnung aufweist und dass ein flexibler Erweiterungskanal (35) zum Verbinden mit der mindestens einer rückwärtigen Öffnung vorgesehen ist.
Kühlsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der flexible Erweiterungskanal (35) zum strömungstechnischen Verbinden des Luftkanals (2) mit einem rückwärtigen Bereich eines elektronischen Geräts ausgelegt ist.
Kühlsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftkanal (2) im oberen und unteren Bereich an dem Aufnahmerahmen (5) und/oder dem Geräte- oder Serverschrank (3) fixiert ist.
Kühlsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Geräte- oder Serverschrank (3) mit einer Trennblende (18) zum Aufteilen des Innenraumes in einen Warm- und Kaltbereich ausgestattet ist.