SE455149B

SE455149B - FIRE-SAFE CABINET FOR INSTALLING COMPUTER EQUIPMENT

Info

Publication number: SE455149B
Application number: SE8603339A
Authority: SE
Inventors: Rune Pehrsson
Original assignee: Rune Pehrsson
Priority date: 1988-01-27
Filing date: 1986-08-07
Publication date: 1988-06-20
Also published as: SE8603339L; WO1989006921A1; SE8603339D0

Description

20 25 30 35 455 149 den av det slag som höga eller låga temperaturer innebär, genom att placera den i en sluten låda beklädd med ter- miskt motståndskraftigt material av typ polyuretanskum- plast. Ändamålet med denna uppfinning är emellertid att under en längre tidsperiod garantera enhuvudsakligen kon- stant temperatur i lådaps inre. För att åstadkomma detta utnyttjar man dessutom lämpligt dimensionerade behållare 20 av plast, fyllda med vatten,som har hög värmekapacitet. Ändamålet med föreliggande uppfinning däremot är att iso- lera på ett tillförlitligt sätt vid behov, t.ex. vid brand och i andra fall erbjuda lämpliga driftsbetingelser av da- tautrustning, genom att naturligt avventilera skåpet genom ventilationsöppningar i detsamma och vid behov initiera igångsättning eller avbrott av i skåpet installerad fläkt- utrustning, för att härigenom skydda i skåpet insatt data- utrustning. 20 25 30 35 455 149 the kind that high or low temperatures entail, by placing it in a closed box lined with thermally resistant material of the polyurethane foam type. The purpose of this invention, however, is to guarantee a substantially constant temperature in the interior of the box for a longer period of time. To achieve this, suitably dimensioned containers 20 made of plastic, filled with water, which have a high heat capacity, are also used. The purpose of the present invention, on the other hand, is to insulate reliably when necessary, e.g. in the event of a fire and in other cases to offer suitable operating conditions for computer equipment, by naturally ventilating the cabinet through ventilation openings in it and, if necessary, initiating the start-up or interruption of fan equipment installed in the cabinet, in order to thereby protect the computer equipment inserted in the cabinet.

Det brandsäkra skåpet enligt uppfinningen är till skillnad mot kända skåp uppbyggt av ett yttre hölje av stålplåt,in- nefattande ett av fyra väggar, tak och botten bestående rätvinkligt, lådformat utrymme, innanför vars väggar ett runtomgående betongskikt är gjutet. På betongskiktet är fäst ett lager av mot värme isolerande cellplast, som för- stärker skyddet mot utifrån verkande värme. Täckskivor av plåt eller plywood lagda på plastskiktet bilda skåpets in- nerväggar. För att tillförsäkra ventilation genom skåpet är öppningar anordnade i skåpets sidoväggar, vilka öppning- ar försluts genom mekaniskt eller elektriskt manövrerade ventilationsblock, då brand utbryter i skåpets omgivning.The fireproof cabinet according to the invention, unlike known cabinets, is constructed of an outer casing of sheet steel, comprising a rectangular, box-shaped space consisting of four walls, a roof and a bottom, inside the walls of which a surrounding concrete layer is cast. A layer of heat-insulating cellular plastic is attached to the concrete layer, which reinforces the protection against heat from the outside. Cover plates of sheet metal or plywood placed on the plastic layer form the inner walls of the cabinet. In order to ensure ventilation through the cabinet, openings are arranged in the side walls of the cabinet, which openings are closed by mechanically or electrically operated ventilation blocks when a fire breaks out in the cabinet's surroundings.

Ett skåp enligt uppfinningen som fyller den dubbla upp- giften, att under drift av datautrustning avleda den av ut- rustningen utvecklade värmen, och vid behov isolera och skydda från skadlig yttre påverkan av hetta och rök, har fått de i efterföljande patentkrav angivna kännetecknen.A cabinet according to the invention, which fulfills the dual task of dissipating the heat generated by the equipment during operation of computer equipment, and, if necessary, insulating and protecting it from harmful external influences of heat and smoke, has the features specified in the following patent claims.

Inom ramen för uppfinningen ligger även olika utföranden 10 15 20 25 30 35 455 149 3 av stängningsmekanismen för ventilationsblocken. I ett en- ligt figur 1 föredragen utföringsform sker stängning medelst förspänd fjäder, som utlöser sin kraft sedan en plastkrage smält eller mjuknat vid brand, och skjuter ventilationsbloc- ken till stängningsläge.The invention also includes various embodiments 10 15 20 25 30 35 455 149 3 of the closing mechanism for the ventilation blocks. In a preferred embodiment according to Figure 1, closing is effected by means of a pre-tensioned spring, which releases its force after a plastic collar has melted or softened in the event of a fire, and pushes the ventilation block into the closed position.

En alternativ stängningsmekanism kan vara att låta fjäder- belastade dragmagneter ersätta den funktion som plasthylsan med krage har, nämligen att uppehålla fjäderns förspänning, och exempelvis i aktiverat läge av dragmagneterna möjlig- göra frigöring av ventilationsblocksfjädrarnas fjäderkraft.An alternative closing mechanism could be to have spring-loaded pull magnets replace the function of the plastic sleeve with collar, namely to maintain the spring pretension, and for example, in the activated position of the pull magnets, enable the release of the spring force of the ventilation block springs.

För att realisera uppfinningen är nödvändig kabelgenomför- ing utförd med enkelledare som silikonisolerats vid genom- dragningen genom hål upptagna i ena skåpväggen.To implement the invention, the necessary cable penetration is made with single conductors that are silicone insulated when passing through holes made in one of the cabinet walls.

Ovannämnda och andra detaljer enligt uppfinningen har fått de i efterföljande underkrav utmärkande kännetecknen.The above-mentioned and other details according to the invention have been given the distinguishing features in the following subclaims.

De för uppfinningen utmärkande detaljerna och fördelarna förklaras närmare med hänvisning till bifogade ritningar, som visar skåpets inre i samband med insatt viss dataut- rustning, som exempel på dess möjligheter att utnyttjas under drift, varvid Fig. 1 visar en vy av ett vertikalt tvärsnitt genom skåpet enligt uppfinningen, Fig. 2 visar i större skala en till ventilationsblocket an- sluten stålstång i presspassning med en yttre plasthylsa, förankrad i skåpets vertikala vägg av plåt, och där Fig. 3 visar en vy av dels ett horisontellt tvärsnitt tan- gerande ventilationsblockets 6a översida dels ett dylikt snitt tangerande ventilationsblockets 6b översida.The details and advantages characteristic of the invention are explained in more detail with reference to the attached drawings, which show the interior of the cabinet in connection with certain computer equipment inserted, as an example of its possibilities for use during operation, whereby Fig. 1 shows a view of a vertical cross-section through the cabinet according to the invention, Fig. 2 shows on a larger scale a steel rod connected to the ventilation block in a press fit with an outer plastic sleeve, anchored in the vertical sheet metal wall of the cabinet, and where Fig. 3 shows a view of partly a horizontal cross-section tangential to the upper side of the ventilation block 6a and partly a similar section tangential to the upper side of the ventilation block 6b.

Det i Fig. l visade brandsäkra skåpet har formen av en rät- vinklig låda med tak, botten och fyra väggar,varav en vägg S3 utgör dörr, och motstående vägg utgör skåpets hela baksida S4 2 bildar förslutbara ventila- medan vinkelrätt mot dessa anordnade väggar S1, S sidoväggar försedda med öppnings- och 10 15 20 25 30 35 455 149 tionsöppningar med konisk utformning. Skåpet är uppbyggt av ett yttre hölje 1 av lackerad stålplåt, innanför vilket har anordnats jämntjocka väggar 2 av betong, i vilka en ko- nisk öppning har upptagits i resp. sidovägg. Betongväggarna är runt om klädda med ett skikt 3 av cellplast,som utgör en förstärkt isolering mot värme. Detta skikt i sin tur är skyd- dat av stålplåt eller plywood,som utgör väggar 4 mot skåpets inre. Skåpet står företrädesvis på en sockel S.The fireproof cabinet shown in Fig. 1 has the shape of a rectangular box with a roof, a bottom and four walls, of which one wall S3 constitutes a door, and the opposite wall constitutes the entire rear side of the cabinet S4 2 form closable ventilation openings while perpendicular to these arranged walls S1, S side walls are provided with opening and 10 15 20 25 30 35 455 149 tion openings with a conical design. The cabinet is built up of an outer casing 1 of painted steel sheet, inside which walls 2 of even thickness of concrete have been arranged, in which a conical opening has been accommodated in the respective side wall. The concrete walls are clad all around with a layer 3 of cellular plastic, which constitutes a reinforced insulation against heat. This layer in turn is protected by steel sheet or plywood, which constitute walls 4 towards the interior of the cabinet. The cabinet is preferably placed on a base S.

Den ena koniska öppningen är upptagen i ena sidoväggen S1, alldeles ovanför skåpets botten, med sin större öppning riktad in mot skåpets inre, och den andra koniska öppningen är upptagen i motstående sidovägg S2 alldeles under skåpets tak och med sin större öppning likaledes riktad in mot skå-. pets inre. Komplementära tätnings-eller ventilationsblock 6a, 6b till resp. öppning i väggarna Sl,S2 är uppbyggda av samma material och i samma ordning som beskrivits gälla för 2, 3 och 4, skåpet för att helt eller delvis fylla ut den koniska öpp- skikten 1, varvid blocken är anordnade inuti ningen. I Fig. 1 visas det fall då avsikten är att låta ven- tilera skåpet genom att tätningsblocken intar ett läge, som innebär att en övre och undre spalt bildas mellan ventila- tionsblockens tvärväggar 8 i resp. sidoväggam Sl, S2 koniska öppningar 9.One conical opening is provided in one side wall S1, just above the bottom of the cabinet, with its larger opening directed towards the interior of the cabinet, and the other conical opening is provided in the opposite side wall S2 just below the ceiling of the cabinet and with its larger opening also directed towards the interior of the cabinet. Complementary sealing or ventilation blocks 6a, 6b to the respective opening in the walls S1, S2 are constructed of the same material and in the same order as described for 2, 3 and 4, the cabinet to completely or partially fill the conical opening 1, the blocks being arranged inside the cabinet. Fig. 1 shows the case where the intention is to ventilate the cabinet by the sealing blocks assuming a position which means that an upper and lower gap is formed between the cross walls 8 of the ventilation blocks in the respective. side wall thread Sl, S2 conical openings 9.

Tätningsblocken 6a,6b hålls på plats av vardera två stycken styrpinnar 10, som med sin resp. ena ände ligger fast ingju- ten ett stycke in i resp. tätningsblock horisontellt utefter blockets centrumlinje, och med sin andra ände fästad till ett i rät vinkel böjt motsvarande plattstål 7a,7b, vars än- dar är ingjutna från insidan i skåpets betongvägg 2 som Fig. 1 visar.The sealing blocks 6a, 6b are each held in place by two guide pins 10, which with their respective one end are firmly cast into the respective sealing block horizontally along the center line of the block, and with their other end attached to a corresponding steel plate 7a, 7b bent at a right angle, the ends of which are cast into the concrete wall 2 of the cabinet from the inside as shown in Fig. 1.

Runt resp. styrpinnes 10 fria ände är en relativt kraftig fjäder ll påträdd. Denna fjäder anligger med sin ena ände mot det fasta plattstålet 7a,7b och med sin andra ände mot ventilationsblockets insida. 10 15 20 25 30 35 455 149 5 Resp. koniska ventilationsblock 6a,6b har ingjutet och fäst till sig på sin utsida ena änden av en stålstång 13, hori- sontellt anordnad utefter respektive blocks horisontella centrumaxel och mitt på resp. block som Fig. 1 visar. Stål- stängens 13 andra fria ände genomlöper en i plåtväggen 1 in- satt styr- och kläm-hylsa 12 av plast, försedd med krage.Around the free end of the respective guide pin 10 is a relatively strong spring 11 threaded. This spring rests with one end against the fixed steel plate 7a, 7b and with its other end against the inside of the ventilation block. 10 15 20 25 30 35 455 149 5 Respective conical ventilation blocks 6a, 6b have cast in and attached to their outside one end of a steel rod 13, horizontally arranged along the horizontal center axis of the respective block and in the middle of the respective block as shown in Fig. 1. The other free end of the steel rod 13 runs through a plastic guide and clamping sleeve 12 inserted into the sheet metal wall 1, provided with a collar.

Vid normal temperatur, dvs för datorer lämpad rumstemperatun är denna kläm-hylsa stark nog att motstå trycket från ven- tilationsblockets fjäder 11.At normal temperature, i.e. room temperature suitable for computers, this clamping sleeve is strong enough to withstand the pressure from the ventilation block spring 11.

För drift av i skåpet insatt nämnd datautrustning erfordras att kablage dras in genom två öppningar 7 i ena sidoväggen (S2), varvid dessa har valts så, att de anordnats på mitten av väggen med ett visst mellanrum till varandra. Dessa öpp- ningar ska mottaga var sin enkelledare, vars isolering ut- göres av silikon. Genom detta arrangemang kan man i stor ut- sträckning förhindra att värme överförs via ledningarnatill skåpets inre vid en ev. brand i skåpets omgivning.For the operation of the aforementioned computer equipment installed in the cabinet, it is required that cabling is drawn in through two openings 7 in one side wall (S2), these having been chosen so that they are arranged in the middle of the wall with a certain gap between each other. These openings shall each receive a single conductor, the insulation of which is made of silicone. This arrangement can largely prevent heat from being transferred via the wires to the interior of the cabinet in the event of a possible fire in the cabinet's surroundings.

I skåpet på dess botten har placerats säkerhets- och drifts- utrustning, innefattande en elförsörjningsdel 15 med ingå- ende spänning av 220 V, en transformator för nedtransforme- ring av spänning till datautrustningen och en fläktanordning 10' för snabb bortventi1ering,genom de koniska öppningarna, av den värme som bildas vid drift av i skåpet insatt dataut- rustning. Denna del är avskild genom vertikal vägg 16 och horisontell vägg 17 av perforerad plåt, som samtidigt tjä- nar som hylla för uppställning av t.ex. datamodem. En ytter- ligare övre hylla 18 kan exempelvis tjäna som förvaring av hårddiskar, flexskivor och dy1ikt.9'.In the cabinet at its bottom, safety and operating equipment has been placed, including an electrical supply part 15 with an input voltage of 220 V, a transformer for down-transforming the voltage to the data equipment and a fan device 10' for rapid ventilation, through the conical openings, of the heat generated during operation of the data equipment inserted in the cabinet. This part is separated by a vertical wall 16 and a horizontal wall 17 of perforated sheet metal, which simultaneously serves as a shelf for placing e.g. data modems. A further upper shelf 18 can, for example, serve as storage for hard drives, floppy disks and the like.9'.

Vid en ev. brand då en temperaturhöjning sker eller vid an- an temperaturhöjande orsak i skåpets omgivning kommer plast- hylsans krage att mjukna och vidga sig, så att den kraft som givits den förspända fjädern ll övervinner plasthylsans kläm- verkan, och därmed förskjuter resp. tätnings- och ventila- tionsblock in i den koniska öppningen för tätandc anslutning. 10 15 20 455 149 6 Härigenom sker en kompletterande isolering och skydd mot het- ta och rök.In the event of a fire when the temperature rises or in the event of another cause of temperature rise in the cabinet's surroundings, the collar of the plastic sleeve will soften and expand, so that the force given to the pre-tensioned spring ll overcomes the clamping effect of the plastic sleeve, and thereby displaces the respective sealing and ventilation block into the conical opening for a sealed connection. 10 15 20 455 149 6 This provides additional insulation and protection against heat and smoke.

För att ytterligare förbättra säkerhetssystemet föreslås, att en i skåpet befintlig termostat är installerad och så inställd att den bryter strömförsörjningen till datorutrust- ningen och i förekommande fall startar upp ett till skåpet, företrädesvis stora skåp inrättat kylutrustningssystem ba- serat på elektriska komponenter av halvledartyp. Det är ä- ven möjligt att koppla ett larm till termostaten vid över- hettning i skåpet, vilket larm i sin tur bryter strömmen till datorutrustningen, men aktiverar i erforderlig utsträc- ning ett elektriskt system för att låta de fjäderbelastade dragmagneterna träda i funktion, och i förekommande fall tillsluta öppningarna med ventilationsblocken.To further improve the safety system, it is proposed that a thermostat in the cabinet be installed and set so that it cuts off the power supply to the computer equipment and, if applicable, starts up a cooling equipment system based on semiconductor-type electrical components installed in the cabinet, preferably large cabinets. It is also possible to connect an alarm to the thermostat in the event of overheating in the cabinet, which alarm in turn cuts off the power to the computer equipment, but activates an electrical system to the required extent to allow the spring-loaded pull magnets to come into operation, and, if applicable, close the openings with the ventilation blocks.

I de fall man vill utnyttja möjligheten att låta en dator uppstartas automatiskt genom förprogrammering under tid, exempelvis nattetid dåingen betjänings-eller övervaknings- personal finns till hands, erbjuder föreliggande uppfinning fördelen att riskerna för skador på i skåpet befintlig data- utrustning betydligt reduceras i händelse av brand eller liknande. Driftstiden för datoranläggningar utökas väsent- ligt genom att begagna skåpet enligt denna uppfinning.In cases where one wishes to utilize the possibility of having a computer started up automatically by pre-programming during a time, for example at night when no operating or monitoring personnel are available, the present invention offers the advantage that the risks of damage to the computer equipment present in the cabinet are significantly reduced in the event of a fire or the like. The operating time of computer systems is significantly extended by using the cabinet according to this invention.

Claims

l 455 149 PATENT REQUIREMENTS

1. Fireproof cabinet for installation of computer equipment in operation and / or storage of both software and hardware, comprising one of four walls, ceiling and bottom consisting of a rectangular, drawer-shaped space, of which one of the side walls constitutes a retractable door and opposite wall consists of the back of the cabinet, and that two opposite walls arranged perpendicular to the door are provided with ventilation openings, characterized in that the cabinet is built of an outer steel plate housing (1) inside which cast, relatively thick, cantilevered heat-protective concrete walls (2) are provided, which are internally clad with a foam layer (3) insulating to reinforce the heat protection, which in turn is coated with a smooth lining of sheet steel or plywood (4), and said ventilation openings with outwards tapered conical elongate openings are received substantially symmetrically on either side of the vertical center plane of the walls S1, S2, one conical opening being own near the bottom of the cabinet, while the other is located near the roof of the cabinet and that these openings are closable medium-fire-proof ventilation blocks (6a, 6b).

Fire-resistant cabinet according to claim 1, characterized in that in front of the ventilation openings inside the cabinet is arranged with the resp. conical openings complementary ventilation blocks. which are built up of an outer concrete layer and inner foam layer of the same thickness as the side walls S1, S2, that from resp. blocks (6) inside cast ends of two horizontally extending guide pins spaced apart from each other by the center line of the block with their resp. free ends are attached to angled bent anchoring irons (7a), Ob), the ends of which are molded into the cabinet wall (S1), (S2) and the bottom, so that a spring (1l) is threaded resp. guide pin (10). and obtains a certain prestress in its position between the concrete surface of the block and the anchoring iron, that from the outside of the block, from its center center horizontally extending a steel bar (13) which, with some clamping action from a collared sleeve ( l2), passes through the sleeve, and supports the block and holds it in place, in a 35455 149: g towards the inner recessed position of the cabinet, and gives rise to ventilation gaps being formed between the conical openings (9) of the cabinet and resp. blocks (6) transverse walls (3) below normal temperature in the environment of the cabinet, and that with increasing temperature around the cabinet as in case of fire, the outer plastic sleeve collar softens and its clamping force decreases around the guiding steel bar (13), whereby resp. spring spring force is released and displaces the ventilation blocks (6) into the conical openings to the closed position and closes the cabinet.

Fireproof cabinet according to claims 1 and 2, characterized in that in the middle of one wall of the cabinet two through holes (7) are spaced apart from each other for cable entry of single conductors which are silicone insulated, in order to avoid heat transmission to the cabinet. inner at ev. Fire.

4. A fireproof cabinet according to claims 1 - 3, characterized in that the ventilation blocks can be displaced by spring-loaded tension magnets replacing the collared clamping sleeve (l2) and in the inactive position release the spring force of the ventilation block springs to displace these closed position when using an electrical alarm system in case of fire.