NL1037125C2 - Luchtbehandelingskast, de toepassing ervan voor het koelen van een ruimte en een werkwijze voor het daarmee koelen van een ruimte. - Google Patents

Description

Luchtbehandelingskast, de toepassing ervan voor het koelen van een ruimte en een werkwijze voor het daarmee koelen van een ruimte

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een luchtbehande-5 lingskast volgens de aanhef van conclusie 1, alsmede op een toepassing van een dergelijke luchtbehandelingskast volgens conclusie 9 en een werkwijze volgens conclusie 10.

Een dergelijke luchtbehandelingskast is in het vak bekend en wordt nog zeer sporadisch toegepast voor het koelen van een ICT-10 ruimte maar wel veelvuldig voor een comfort aircosysteem (bijvoorbeeld het koelen van de werkplekomgeving in kantoren). Een nadeel van een dergelijk type koeler danwel het gebruik van een gesloten koelsysteem zoals bijvoorbeeld een Direct Expansie koelsysteem, is dat bij een lage luchtvochtigheid van de te koelen lucht, de kans bestaat 15 op vorming van statische elektriciteit in de ICT-ruimte. Bij de koeling van ICT-ruimten van beperkte omvang wordt in nagenoeg alle gevallen gebruik gemaakt van een stoombevochtiger om de relatieve vochtigheid (RV waarde) op de gewenste ondergrens te houden. Dit heeft als nadeel dat voor het vormen van stoom additionele energie benodigd 20 is.

De onderhavige uitvinding beoogt een luchtbehandelingskast te verschaffen waarmee de hiervoor genoemde nadelen worden verminderd. In het bijzonder beoogt de onderhavige uitvinding de hiervoor genoemde nadelen op te heffen.

25 Hiertoe wordt de luchtbehandelingskast volgens de uitvinding gekenmerkt door de maatregelen die staan beschreven in conclusie 1.

Door de proceslucht die is bevochtigd in de vloeistofverdam-pingsvoorziening in de te koelen ICT-ruimte te voeren, zal de vochtigheid in de ruimte worden verhoogd waardoor de kans op vorming van 30 statische elektriciteit wordt verminderd. Het voordeel dat volgens de onderhavige uitvinding wordt verkregen, in het bijzonder maar niet uitsluitend ten opzichte van stoombevochtigers, is dat voor het bevochtigen van de ICT-ruimte tot de gewenste ondergrens veel minder elektrische energie benodigd is, omdat volgens de onderhavige uitvin-35 ding gebruik wordt gemaakt van de overvloed aan warmte die aanwezig is in een ICT-ruimte.

Het heeft volgens een eerste uitvoeringsvorm de voorkeur de vochtige proceslucht afzonderlijk van de gekoelde lucht in de te koe- 1037125 2 len ruimte te voeren. Met name wanneer de warme, vochtige proceslucht gericht in de ruimte wordt gevoerd, kan die warme, vochtige lucht meer diffuus in de ruimte worden verspreid waardoor bij het recircu-leren van die lucht uit de ICT-ruimte, wat plaats zal vinden door de 5 aanzuiging door de luchtbehandelingskast, er een zeer gelijkmatige, zeer gering variërende bevochtiging van de uitgeblazen gekoelde lucht in de koude straat in de ICT-ruimte kan worden verkregen.

Met name kan de werkwijze worden toegepast bij de koeling van zogenoemde ICT-ruimtes. In de onderhavige aanvraag wordt onder de 10 term ICT ruimte - ook wel datacenter genoemd - elke ruimte verstaan waarin een of meer rijen met warmte producerende ICT apparatuur staan, bijvoorbeeld gekozen uit servers, accu-gestabiliseerde voedingen (UPS), inrichtingen voor data-opslag (harde schijven) en schakelingen voor telefonie. De rekken zijn gebruikelijk 19" rekken. De 15 rekken staan aaneengesloten in rijen opgesteld. Door de koellucht van bovenaf tussen de rijen (in de zogenoemde koude straat) toe te voeren, wordt een besparing bereikt op de energiekosten die gemaakt moeten worden voor het aanvoeren van de koellucht, aangezien de zwaartekracht helpt om de relatief koude koellucht die immers een hoger 20 soortelijk gewicht heeft te verplaatsen (in concreto neerwaarts te voeren). Hierbij kan eenvoudig worden verzekerd dat deze koellucht over de gehele hoogte van een rij (bijvoorbeeld aan een gangpad) wordt gevoerd en ICT apparatuur in de rekken onafhankelijk van de hoogte ervan van een toereikende hoeveelheid koellucht kan worden 25 voorzien. De gekoelde lucht wordt door de ICT apparatuur heen gevoerd om deze te koelen. Daartoe is deze apparatuur voorzien van ventilatoren die de koellucht vanuit het gangpad aanzuigen en langs de warmtebronnen in de ICT apparatuur voeren en aan de andere zijde van de ap paratuur weer afvoeren. Daar zal de opgewarmde lucht bijvoorbeeld in 30 een ander gangpad of dergelijke terechtkomen (in de zogenoemde warme straat). De term aaneengesloten betekent binnen de onderhavige uitvinding dat de rekken van een rij tegen elkaar aan staan danwel door middel van in hoofdzaak luchtdichte schotten met elkaar zijn verbonden. Het spreekt voor zich dat absoluut luchtdicht niet nodig is, 35 maar dat elke doorgang voor koellucht die niet door de behuizingen van de ICT apparatuur voert in principe leidt tot een verslechtering van energie-efficiëntie en derhalve vermeden dient te worden. Hierbij zijn hoger gelegen openingen waarlangs koude lucht kan ontsnappen na- 3 deliger dan lager gelegen openingen. Aan de zijde van de rekken die is afgekeerd van het gangpad waar koude lucht aan de rekken wordt toegevoerd verlaat opgewarmde koellucht de rekken, welke warme lucht opstijgt en door een scheidingselement gescheiden wordt gehouden van 5 de koellucht. De warme lucht kan zijn warmte afstaan via de muur van de ICT ruimte, door actieve koeling of door het afvoeren van de warme lucht uit de ICT ruimte. De werkwijze volgens de uitvinding kan tegen relatief lage kosten worden geïmplementeerd, hetgeen verder bijdraagt aan het economische aspect van de uitvinding. De doelmatige wijze van 10 toevoeren van koellucht volgens de uitvinding maakt het verder mogelijk om de koelluchttoevoer op eenvoudige wijze te sturen, namelijk door een temperatuurverschilmeting tussen een relatief hoog gelegen punt in het gangpad en een relatief laag gelegen punt in het gangpad. Indien dit temperatuurverschil groter dan een gewenste waarde is zal 15 de hoeveelheid koellucht die via het toevoerkanaal wordt toegevoerd worden verhoogd en/of de temperatuur van de via het toevoerkanaal toegevoerde koellucht worden verlaagd tot het temperatuurverschil beneden die drempelwaarde is verlaagd. Evenzo zal er bij voorkeur een ondergrens zijn, opdat niet teveel wordt gekoeld, hetgeen economisch 20 ongunstig zou zijn.

Een andere mogelijkheid om de koelluchttoevoer te sturen is door drukverschilmetingen in de koude straat ten opzichte van de warme straat. Minimaal 0,5 Pascal overdruk op de meest ongunstige plaats (dat wil zeggen op een positie nabij de koelluchtingangen van de te 25 koelen apparatuur) in de koude straat is voldoende om daarmee minimaal 1 ventilator die zorgt voor toevoer van gekoelde lucht in de koude straat aan te sturen teneinde een constante kleine overcapaciteit aan koellucht in de koude straat beschikbaar te hebben. Hierbij is men altijd verzekerd van een voldoende toediening van de hoeveel-30 heid koellucht aan de apparatuur in de 19" kasten. Het toevoerkanaal voor koellucht, in de onderhavige aanvraag ook wel aangeduid als luchtkanaal of luchttoevoerkanaal, is bij voorkeur een in de lengterichting van het scheidingselement verlopend kanaal, wat het mogelijk maakt met weinig stromingsweerstand het gangpad van koellucht te 35 voorzien. De wand van het toevoerkanaal kan met voordeel een deel van de lücht-ondoorlatende wand van het scheidingselement zijn, waardoor een materiaal- en gewichtsbesparing kan worden bereikt.

4

Bijvoorbeeld wordt de wand gevormd door een tweede rij van aaneengesloten rekken, en vormen de rij van aaneengesloten rekken en de tweede rij van aaneengesloten rekken samen een dubbele rij van aaneengesloten rekken, waarbij het scheidingselement zich tussen de dub-5 bele rij boven het gangpad uitstrekt.

Een dergelijke opstelling is zeer gunstig voor het optimaal benutten van het vloeroppervlak. Gebruikelijk zijn er in een ICT ruimte meer dubbele rijen rekken, en net zoals de aanvoerzijden voor koellucht naar elkaar toegekeerd zullen staan, zullen de afvoerzijden 10 voor opgewarmde koellucht naar elkaar toegekeerd staan. Tussen de rijen bevindt zich dan een (warm) gangpad (de warme straat) , van waaruit warme lucht opstijgt, welke door het scheidingselement gescheiden wordt gehouden van de koellucht. De term "zich tussen de dubbele rij boven het gangpad uitstrekt" betekent zowel dat het 15 scheidingselement zich hoger dan het hoogste punt van de rekken bevindt, als dat het zich ten minste deels lager dan het hoogste punt van de rekken bevindt. In beide gevallen wordt namelijk de afstand tussen de beide rijen rekken overspannen.

Bijvoorbeeld is het scheidingselement nabij ten minste een uit-20 einde van het gangpad ingericht voor het verschaffen van een luchtgordijn .

Aldus kan personeel ongehinderd het gangpad in- en uitgaan terwijl niettemin een goede scheiding tussen relatief warme lucht buiten de dubbele rij en het gangpad wordt bereikt.

25 Bijvoorbeeld is het scheidingselement ingericht voor het toe voeren van koellucht aan het gangpad over ten minste 70% van de lengte van het gangpad, bij voorkeur ten minste 85%.

Aldus kan worden bewerkstelligd dat in het gangpad een goede toevoer van koellucht wordt verschaft zodat ICT apparatuur onafhanke-30 lijk van de plaats in een rek van de rij toereikend kan worden gekoeld.

Voor een grotere energiebesparing is het scheidingselement aan de bovenzijde ervan thermisch isolerend uitgevoerd.

Bijvoorbeeld omvat het scheidingselement een ten minste deels 35 uit doek gevormd toevoerkanaal welk toevoerkanaal aan de naar het gangpad gekeerde zijde is voorzien van doorgaande openingen, waarbij de koellucht via de doorgaande openingen aan het gangpad wordt toegevoerd.

5

Volgens een belangrijke uitvoeringsvorm wordt de lucht die aan het scheidingselement wordt toegevoerd eerst geconditioneerd.

Het conditioneren zal in het algemeen inhouden ten minste een van 5 - het koelen van de toegevoerde lucht; - het regelen van de relatieve luchtvochtigheid van de toegevoerde lucht tussen 30 en 80%, bij voorkeur 40-55%; en - het aan stof verarmen van de toegevoerde lucht.

Volgens een maatstaf die voor kleinere datacenter housing van 10 toepassing is in 2009 kan een koeling van de toegevoerde koellucht tot 24 °C worden verkregen waarbij deze mag variëren van 20 tot en met 27 'C, Uiteraard is de uitvinding niet hiertoe beperkt.

Het is volgens de uitvinding belangrijk dat een hoge mate van homogene toevoer van vochtige proceslucht in de ruimte kan worden 15 verschaft, aangezien aldus kan worden bereikt dat de luchtvochtigheid in een bereik ligt waar statische ladingen zich zo min mogelijk kunnen ophopen. Schade aan apparatuur door ophoping van statische lading is in de praktijk een belangrijk probleem. De luchtvochtigheid zal zich daarbij binnen de door de leveranciers van in de datacenter ge-20 plaatste apparatuur vermelde specificaties bevinden, waarbij door die leveranciers van die apparatuur nog garantie zal worden verstrekt, zijnde in 2009 een maatstaf van 30-80% RV.

Volgens een eerste aspect van de uitvinding verkrijgt men de mogelijkheid om de luchtbehandelingskast zodanig uit te voeren dat in 25 geval van te droge aangezogen buitenlucht, wanneer gevaar voor statische elektriciteit gaat ontstaan, de uitgeblazen koellucht extra wordt bevochtigd teneinde dat gevaar te beperken. Volgens de uitvinding zal bij een vochtgehalte van de door de luchtbehandelingskast aangezogen buitenlucht van minder dan 35% een koelblok aangestuurd 30 worden waarvan de proceslucht die daarbij vrijkomt vrij in de te koelen ruimte wordt uitgeblazen teneinde zich daar te kunnen vermengen met de in de ruimte aanwezige lucht en die daarna weer als gerecircu-leerde lucht met aanvulling van "de koude, te droge buitenlucht" bij de uitblaasopening in de koude straat een gemengde, voldoende gekoel-35 de lucht en met een stabiel en voldoende vochtgehalte (bijvoorbeeld van minimaal 30%) als homogene gekoelde lucht in de koude straat wordt uitgeblazen. Deze toepassing vergt relatief gezien erg weinig 6 energie omdat de overcapaciteit aan warmte in de totale ICT-ruimte als energievoeding wordt gebruikt voor het bevochtigen.

Afhankelijk van de ICT apparatuurontwikkelingen kan de eis die gesteld wordt aan de gekoelde luchttemperatuur in de toekomst gaan 5 stijgen omdat de componenten in de ICT apparatuur steeds meer bestand worden gemaakt tegen hogere temperaturen. Daardoor wordt er steeds minder koeling vereist (minder koeling betekent hierbij een toegesta-ne stijging van de koelluchttemperatuur).

Volgens een verdere uitvoeringsvorm is het zeer belangrijk dat 10 de homogene gekoelde luchttoevoer die door de luchtbehandelingskast aangemaakt wordt (geconditoneerd wordt) ook gedurende het gehele jaar en gedurende 24 uur per dag beschikbaar wordt gesteld voor het koelen van de ICT apparatuur. Dus ook tijdens het uitvoeren van onderhoud en reparatiewerkzaamheden zoals het vervangen van stoffilters die zorgen 15 voor het aan stof verarmen van de koellucht of de benodigde tijd om lagers te kunnen vervangen van de ventilatoren die de lucht aanzuigen en uitblazen. Ook tijdens de vervangingsactie moet de toegevoerde koellucht aan stof verarmd blijven. De onderhavige uitvinding zorgt in de worst case situatie voor ongeveer 70% van de totale beschikbare 20 koelcapaciteit tijdens onderhoud en calamiteiten. Hiertoe wordt een dubbele ventilatiesectie ingebouwd en worden er extra klepsecties aangebracht om de maximale hoeveelheid koelblokken te kunnen benutten tijdens onderhoud en/of calamiteiten. Door deze uitvoeringsvorm ontstaat tevens een tweede voordeel omdat vaak bij het inrichten van een 25 ICT-ruimte in eerste aanleg vaak nog een beperkte hoeveelheid ICT-apparatuur in de kasten zal worden geplaatst waardoor er relatief gezien nog een beperkte warmtelast ontstaat. Deze is dan relatief gezien nog klein ten opzichte van de maximale capaciteit van het aangebrachte en hier bedoelde koelsysteem. Door het regelsysteem dat daar-30 bij de ventilatoren aanstuurt en de benodigde kleppen automatisch kan bedienen zal er daardoor ook slechts een zeer beperkte hoeveelheid elektrische energie nodig zijn om de ICT-apparatuur toch optimaal te koelen. Bijkomend voordeel is dat in de totale ICT-ruimte gedurende het grootste deel van het jaar de wanden, ramen, deuren, vloer en dak 35 ook voor verkoeling zorgen. Door onderhavige vinding zal hier maximaal gebruik van kunnen worden gemaakt (zeer beperkt deel van de luchtbehandelingskast zal geactiveerd worden bij een lage warmtelast om verzekerd te zijn van een constant minimaal energieverbruik). Te- 7 vens zal de luchtbehandelingskast daardoor ook een langere technische levenduur bereiken en zullen de onderhoudskosten daardoor ook beperkt worden (geen lucht door de filters zuigen betekent ook geen vervuiling van het filter en dus geen vervanging door vervuiling).

5 Bij voorkeur omvat het conditioneren het koelen van de lucht met een luchtbehandelingskast die een uitlaatopening voor geconditioneerde lucht bezit waarvan het hart zich op een hoogte bevindt die ten hoogste 1 m afwijkt van de hoogte van het scheidingselement waar lucht het scheidingselement aan de onderzijde verlaat, en bij voor-10 keur ten hoogste 0,5 m.

Aldus blijven de energiekosten voor het in de hoogte verplaatsen van lucht beperkt.

Voor het verder beperken van de kosten voor het koelen geniet het de voorkeur wanneer ten minste een deel van de lucht die aan het 15 scheidingselement wordt toegevoerd geconditioneerde buitenlucht is.

In dat geval zal ten minste de toegevoerde buitenlucht worden gefilterd om stof en/of insecten en dergelijke niet in de ICT ruimte toe te laten.

Volgens een voorkeursuitvoering wordt hierbij de buitenlucht 20 aan de omgeving onttrokken op een hoogte die ten hoogste 1 m afwijkt van de hoogte van het scheidingselement waar lucht het scheidingselement aan de onderzijde verlaat, en bij voorkeur ten hoogste 0,5 m.

Aldus blijven de energiekosten voor het in de hoogte verplaatsen van lucht beperkt.

25 De energiekosten kunnen verder worden verlaagd wanneer de bui tenlucht wordt aangevoerd uit een plantenrijke omgeving waarin zich planten bevinden die zich tot boven de inlaatopening voor buitenlucht uitsteken.

De planten zijn bij voorkeur niet stof veroorzakende bomen. 30 Planten zorgen voor schaduw en mede door de warmte die wordt onttrokken door verdamping van water uit de bladeren kan aldus zonder noemenswaardige inspanning een relatief koude koellucht worden verkregen. De planten bevinden zich binnen een afstand van 8 m en bij voorkeur op een afstand van minder dan 4 m tot de luchtinlaat die naar de 35 luchtbehandelingskast leidt.

De energiekosten kunnen verder worden verlaagd wanneer de buitenlucht op het noordelijk halfrond aan de noordzijde van de ICT

i 8 ruimte aan de omgeving wordt onttrokken, en op het zuidelijk halfrond aan de zuidzijde.

Een scheidingselement voor een ICT ruimte kan een toevoerope-ning voor koellucht bezitten en kan aan een zijde ervan zijn voorzien 5 van doorgaande openingen voor het uit het scheidingselement afvoeren van koellucht.

Een dergelijk scheidingselement zal in het algemeen een breedte hebben van ten minste 60 cm, zoals bijv. 50-70 cm voor een door een wand begrensde enkele rij rekken, en voor een dubbele rij bijv. 100-10 130 cm.

Bijvoorbeeld kan het scheidingselement een frame omvatten waarin als het luchtkanaal een luchtkanaal uit doek is opgehangen, welk luchtkanaal is voorzien van de doorgaande openingen voor het uit het scheidingselement afvoeren van koellucht.

15 Hierbij bezit het luchtkanaal dat uit doek is gevormd bij voor keur in de lengterichting vleugels welke in een profiel van het frame worden vastgehouden.

Het doek zal textiel zijn dat geen vezels loslaat.

Voor het verhogen van de energie-efficiëntie, bezit het schei-20 dingselement bijvoorbeeld een zijde welke niet is voorzien van doorgaande openingen voor het uit het scheidingselement afvoeren van koellucht en waarbij deze zijde thermisch sterker isolerend is dan de zijde die wel is voorzien van doorgaande openingen voor het uit het scheidingselement afvoeren van koellucht.

25 De onderhavige uitvinding zal thans worden toegelicht aan de hand van de tekening, waarin fig. 1 een schematische weergave voorstelt van een ICT ruimte met rechtsonder aangegeven een dubbele rij aaneengesloten rekken in een ruimte en een koelsectie voor het koelen van lucht.

30 Fig. 2 tooont een detailaanzicht van een koelblok (10; 11; 12) volgens fig. 1

Fig. 1 toont een schematische voorstelling van een ICT ruimte 5 waarin twee rijen aaneengesloten 19" rekken opgesteld staan met daartussen aangegeven een koud gangpad 13. Pijlen 16 geven de koude 35 luchtstroming A via C->C' langs de electronica componenten in de veelvuldig aanwezige ICT apparatuur aan, die geplaatst is in de 19" rekken, waarna de lucht uitstroomt als warme lucht naar gangpad 14 en 9 bijvoorbeeld gedeeltelijk uit de ruimte 5 verdrongen wordt door middel van roosterklep 27.

Boven het gangpad 13 is een scheidingselement 28 voorzien, waarbij het scheidingselement 28 aansluit op de bovenzijde van de 5 rekken met ICT apparatuur en relatief koude koellucht beneden het scheidingselement gescheiden houdt van relatief warme lucht boven het scheidingselement afkomstig van de gangpaden 14. Het scheidingselement 28 omvat een bij voorkeur dubbel uitgevoerd luchtkanaal A.

Het luchtkanaal aan de onderzijde van het scheidingselement is 10 bij voorkeur uit textiel gevormd dat geen vezels of dergelijke afgeeft. Een geschikt materiaal is PLI dat wordt geleverd door NorthAir (Roden, Nederland). Dit materiaal wordt - om rafelen te voorkomen -bij voorkeur met een laser van gaten voorzien. De stroming van relatief koude koellucht A is naar de onderzijde (d.w.z. de naar het 15 gangpad toegekeerde zijde) van het scheidingselement.

Volgens de uitvinding komt relatief koude koellucht A, zoals die aan het luchtkanaal wordt toegevoerd, van boven het gangpad 13 in het gangpad en verspreidt zich daar over de gehele hoogte door het gehele gangpad (geholpen door de zwaartekracht als gevolg van de re-20 latief hoge dichtheid van relatief koude lucht). In de apparaten geïnstalleerd in de 19" rekken bevinden zich in het algemeen ventilatoren die lucht aan de voorzijde van het rek aanzuigen (uit het koude gangpad 13) en aan de achterzijde van de rekken afgeven aan de warme gangpaden 14 (de warme straat). Daar zal die lucht opstijgen en komt 25 aldus boven het scheidingselement terecht, dat deze relatief warme lucht gescheiden houdt van de relatief koude lucht in het gangpad 13 (de koude straat).

Bijvoorbeeld is het luchtkanaal deels uitgevoerd met stijve warmte-isolerende kunststof wanden om overdracht van warmte van boven 30 het scheidingselement naar de nog te gebruiken relatief koude koel lucht te beperken en wordt de luchttoevoer naar het gangpad 13 verschaft door een doek met gaten. De isolerende kunststof wanden zijn in profielen geschoven.

Het gebruik van twee aparte luchtbehandelingskastcompartiment 35 1' en 1" en meer in het bijzonder het gebruik van twee aparte venti latoren 17 of dergelijke voor het toevoeren van lucht betekent dat de bedrijfszekerheid ook bij onderhoud aan de koeling op een hoog niveau kan worden gehouden. Op basis van het gevraagde koelvermogen door de 10 ICT apparatuur, geplaatst in de 19" rekken, zal het regelsysteem door bediening van de kleppen 21, 22, 23, 24 en 25 steeds de meest optimale instelling plaats laten vinden teneinde in alle gevallen daardoor ook steeds een minimale hoeveelheid elektrische energie te laten ge-5 bruiken door de luchtbehandelingskast en daarbij in alle gevallen voldoende koelluchtvolume aan de ICT apparatuur te leveren.

In het bijzonder verschaft de uitvinding een voordeel, in een uitvoeringsvorm waarbij de luchtbehandelingskast ten minste twee, bij voorkeur ten minste drie, koelblokken omvat. Daardoor kan een con-10 tinue redundante beschikbaarheid worden verkregen voor het koelen van minimaal 1 koud gangpad 13 in een ICT-ruimte 5 met een luchtbehandelingskast 1. Bij drie koelblokken ontstaat een redundante beschikbaarheid van minimaal circa 70% in een slechtste geval. Een dergelijke voordelige uitvoeringsvorm wordt verkregen door 15 een luchtbehandelings kastcompartiment 1' dan wel, bij het niet operationeel zijn van luchtbehandelingskastcompartiment 1', door luchtbehandelingskastcompartiment 1". Hierbij kan lucht A aangedreven door de ventilator 17 door ten minste de twee koelblokken 10 en 11 worden gevoerd. Indien compartiment 1' niet beschikbaar 20 is, treedt 1" in werking, waardoor te behandelen lucht door de koelblokken 11 en 12 kan worden gevoerd. Bijvoorbeeld kan te allen tijde zowel compartiment 1' als 1" op een bepaald vermogen van elke ventilator 17 worden bedreven. Indien een compartiment 1' of 1" niet operationeel is kan de andere ventilator op bij-25 voorbeeld iets hoger vermogen worden bedreven, voor het koelen van ten minste 70% van de maximale hoeveelheid koellucht A. De in de koelblokken 10 en 11; of 11 en 12; of 10, 11 en 12, gekoelde lucht, wordt dan in een koude straat 13 van de te koelen ruimte 5 gevoerd. De ventilator 17 heeft een zodanige minimale snelheid 30 dat een druk in de koude straat 13 hoger is dan een druk in de warme straten 14. De instelling van continu regelbare elektrisch kleppen 21, 22, 23, 24 en 25 teneinde de voornoemde redundante beschikbaarheid te bewerkstelligen, zal geschieden door een regelsysteem dat daarbij minimaal van een noodstroomvoeding is 35 voorzien. Een continu bedrijf zal daardoor zijn gewaarborgd. Klep 27 kan zorgdragen voor afvoer van lucht uit de ruimte 5 naar de omgeving waardoor de druk in de ruimte 5 kan worden geregeld. Door een constante overdruk in ruimte 5 te handhaven wordt voorkomen dat bijvoorbeeld bij het openen van deuren in ruimte 5 stof 11 de ruimte binnen zal dringen omdat tijdens het openen van een deur er lucht als gevolg van die overdruk door die opening naar buiten zal dringen. Ook kieren en spleten in de bouwkundige afscheiding van ruimte 5 zullen daardoor geen stof binnen kunnen 5 laten dringen. Door bediening van de kleppen 26 kan worden geregeld via welk kanaal (welke kanalen) gekoelde lucht naar de koude straat 13 wordt gevoerd.

Het detailaanzicht volgens Fig. 2 toont de toevoer 4 van de te koelen lucht A in het toevoerkanaal 2 van een koelblok 10; 11; 12.

10 Het toevoerkanaal 2 voor te koelen lucht A is gelegen aan een eerste zijde 3' van een warmtegeleidende wand 3. De uitgang 4' mondt uit in een te koelen ruimte 5. Aan het eind van het toevoerkanaal 2 ontmoet de lucht A de kleppen 24 en 25 die voor weerstand in de stromings-richting zorgen. Een deel van de gekoelde lucht A zal daardoor omke-15 ren en via een verdampingskanaal 7 worden gevoerd als proceslucht B. Het verdampingskanaal 7 bevat een vloeistofverdampingskoelvoorziening 6 aan een tweede zijde 3" van de warmtegeleidende wand 3 voor het koelen van de wand 3 en van de in het toevoerkanaal 2 gevoerde te koelen lucht A. Het verdampingskanaal 7 bezit een procesluchtingang 9 20 en een procesluchtuitgang 8 voor proceslucht B met een verhoogde warmte en vochtgehalte vanwege de verdamping van water aan de voorziening 6. De verdampingskoelvoorziening is een zogenoemde dauwpunts-koeler die werkt met verdamping van water.

25 1037125

Claims (14)

1. Luchtbehandelingskast (1), omvattende ten minste een koelblok (10; 5 11; 12) met elk: een toevoerkanaal (2) met een ingang (4) en een uit gang (4') voor het koelen van lucht (A) aan een eerste zijde (3') van een warmtegeleidende wand (3) voor het afgeven van gekoelde lucht aan een te koelen ruimte (5) ; een verdampingskanaal (7) met een procesluchtingang (9) en een procesluchtuitgang (8) voor proceslucht (B) 10 dat een vloeistofverdampingskoelvoorziening (6) omvat aan een tweede zijde (3") van de warmtegeleidende wand (3) voor het koelen van de wand (3) en de in het toevoerkanaal (2) gevoerde te koelen lucht, met het kenmerk, dat de procesluchtingang (9) in verbinding staat met de uitgang (4') voor het langs een waterverdamper (6) als de vloeistof- 15 verdampingskoelvoorziening (6) leiden van een deel van de in het toevoerkanaal (2) aan de warmtegeleidende wand (3) gekoelde lucht voor het via een procesluchtuitgang (8) van het verdampingskanaal (7) van het ten minste ene koelblok (10; 11; 12) kunnen toevoeren van bevochtigde lucht aan de te koelen ruimte (5). 20

2. Luchtbehandelingskast (1) volgens conclusie 1, waarbij deze is ingericht voor het in tegenstroom voeren van lucht dor het toevoerkanaal (2) en te bevochtigen lucht door het verdampingskanaal (7).

3. Luchtbehandelingskast (1) volgens conclusie 1 of 2, waarbij een ingang (8) van het toevoerkanaal (2) voor te koelen lucht van het ten minste ene koelblok (10; 11; 12), lucht onttrekt aan ten minste een van de te koelen ruimte en buitenlucht.

4. Luchtbehandelingskast (1) volgens conclusie 1, 2 of 3, waarbij de kast ten minste twee koelblokken omvat, waarbij een uitgang (8) van het verdampingskanaal (7) van een van de koelblokken (10; 11; 12) uitmondt in de te koelen ruimte (5).

5. Luchtbehandelingskast (1) volgens conclusie 4, waarbij een ingang van het verdampingskanaal (7) van het koelblok (10; 11; 12) dat uitmondt in de te koelen ruimte (5), lucht onttrekt aan de te koelen ruimte (5). 1037125

6. Luchtbehandelingskast (1) volgens conclusie 4 of 5, waarbij de luchtbehandelingskast (1) ten minste drie koelblokken (10, 11, 12) omvat. 5

7. Luchtbehandelingskast (1) volgens een der voorgaande conclusies voor een te koelen ruimte (5) met een koude straat (13) en een warme straat (14), waarbij uit de luchtbehandelingskast (1) afkomstige gekoelde lucht in de koude straat (13) wordt gevoerd en via (C-C) een 10 warmtebron (16) naar de warme straat (14) wordt verdrongen, waarbij een ventilator (17) is voorzien voor het door de koelblokken (10; 11; 12) voeren van te behandelen lucht, waarbij de ventilatorsnelheid afhankelijk is van een drukverschil tussen de koude straat (13) en de warme straat (14). 15

8. Luchtbehandelingskast (1) volgens een der voorgaande conclusies waarbij de luchtbehandelingskast (1) ten minste twee compartimenten (1', 1") bezit, waarbij het eerste compartiment (1') lucht toevoert aan ten minste een (10; 11) van meerdere koelblokken (10, 11, 12) en 20 het tweede compartiment (1") lucht toevoert aan ten minste een ander (11; 12) van de meerdere koelblokken (10, 11, 12).

9. Toepassing van een luchtbehandelingskast (1) volgens een der voorgaande conclusies voor het koelen van een ruimte (5), waarbij een 25 deel van de door warmtewisseling met de warmtegeleidende wand (3) in het toevoerkanaal (2) van de luchtbehandelingskast (1) gekoelde lucht via uitgang (4' ) in een koude straat (13) van de ruimte (5) wordt toegevoerd en vervolgens, na warmteuitwisseling met een warmtebron (16), als opgewarmde lucht naar een warme straat (14) wordt verdron- 30 gen, waarbij een ventilator (17) lucht door de luchtbehandelingskast (1) voert, zodanig dat een druk in de koude straat (13) hoger is dan in de warme straat (14) en een ander deel van de lucht in het toevoerkanaal (2) van de luchtbehandelingskast (1) gekoelde lucht via de procesluchtingang (9) langs de waterverdamper (6) die de warmtegelei- 35 dende wand (3) koelt wordt geleid om via de procesluchtuitgang (8) van het verdampingskanaal (7) als bevochtigde lucht aan de te koelen ruimte (5) te worden toegevoerd en na menging met lucht afkomstig van de warme straat (14) ten minste deels aan het toevoerkanaal (2) te worden toegevoerd.

10. Toepassing volgens conclusie 9, waarbij door menging van lucht 5 afkomstig uit de warmestraat (14) en bevochtigde lucht verkregen re- circulatielucht wordt gemengd met buitenlucht met een luchtvochtigheidsgraad van minder dan 35% en bij de uitblaasopening in de koude straat een gemengde, voldoende gekoelde lucht en met een stabiel en voldoende vochtgehalte als homogene gekoelde lucht in de koude straat 10 wordt uitgeblazen.

11. Werkwijze voor het koelen van een ruimte (5) met een luchtbehan-delingskast (1) volgens een der conclusies 1-8, omvattende het door een luchtbehandelingskast (1) voeren van lucht en het in ten minste 15 een koelblok (10; 11; 12) koelen van ten minste een deel van de lucht, het in een koude straat (13) van een te koelen ruimte (5) voeren van de gekoelde lucht, het afkoelen van een warmtebron (16) in de te koelen ruimte (5) met behulp van de gekoelde lucht en het daarna naar een warme straat (14) voeren van de door de warmtebron opgewarm-20 de lucht, en het eventueel naar de luchtbehandelingskast (1) voeren van ten minste een deel van de opgewarmde lucht door middel van een ventilator (17), waarbij de ventilator (17) een zodanige snelheid heeft dat een druk in de koude straat (13) hoger is dan een druk in de warme straat (14). 25

12. Werkwijze volgens conclusie 11, waarbij de druk op een positie in de koude straat (13) ten minste 0,5 Pa hoger is dan de druk op een positie in de warme straat (14).

13. Werkwijze volgens conclusie 11 of 12, waarbij de aan het schei- dingselement toegevoerde lucht wordt geconditioneerd, gekozen uit ten minste een van: - het koelen van de toegevoerde lucht; - het regelen van de relatieve luchtvochtigheid van de toegevoerde 35 lucht tussen 30 en 80%, bij voorkeur 40-55%; en - het aan stof verarmen van de toegevoerde lucht.

14. Werkwijze volgens conclusie 11, 12 of 13, waarbij in de koude straat (13) gevoerde koellucht een relatieve luchtvochtigheid van 30-80%, bij voorkeur van 40-55%, bezit.. 1037125