DE102007061966B4 - Arrangement for cooling electrical and electronic components and modular units in equipment cabinets - Google Patents

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    • H05K7/20736Forced ventilation of a gaseous coolant within cabinets for removing heat from server blades

Abstract

Anordnung zum Kühlen von elektrischen und elektronischen Bauteilen und Moduleinheiten in Geräteschränken, welche in einem Raum, beispielsweise einem Rechenzentrum, insbesondere reihenartig angeordnet sind,
mit einer Kühleinheit (5), welche einen Wärmetauscher (6) und Ventilatoren (7) aufweist und seitlich angrenzend an einen Geräteschrank (2) oder zwischen zwei Geräteschränken (2, 4) angeordnet ist,
wobei in der Kühleinheit (5), welche schrankartig ausgebildet ist und eine den Geräteschränken (2, 4) angepasste Höhe und Tiefe aufweist, ein Wärmetauscher (6) angeordnet ist, welcher nahezu über die gesamte Höhe der Kühleinheit (5) reicht, und
die Kühleinheit (5) Ventilatormodule (10) aufweist, in denen jeweils ein Ventilator (7), eine Einrichtung zur Verhinderung einer Rezirkulation (11) und eine Einrichtung (12) zum Einstellen der Strömungsrichtung und der Teilvolumina der im Wärmetauscher (6) abgekühlten und aus den Ventilatoren (7) austretenden Kaltluft (9) angeordnet sind.
Arrangement for cooling electrical and electronic components and module units in equipment cabinets, which are arranged in a space, for example a data center, in particular in rows,
with a cooling unit (5) which has a heat exchanger (6) and fans (7) and is arranged laterally adjacent to an equipment cabinet (2) or between two equipment cabinets (2, 4),
wherein in the cooling unit (5), which is cabinet-shaped and has a height and depth adapted to the equipment cabinets (2, 4), a heat exchanger (6) is arranged which extends almost over the entire height of the cooling unit (5), and
the cooling unit (5) has fan modules (10) in each of which a fan (7), a device for preventing recirculation (11) and a device (12) for adjusting the flow direction and the partial volumes of the cooled in the heat exchanger (6) and from the fans (7) exiting cold air (9) are arranged.

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Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Kühlen von elektrischen und elektronischen Bauteilen und Moduleinheiten in Geräteschränken gemäß dem Anspruch 1.The The invention relates to an arrangement for cooling electrical and electronic Components and modular units in equipment cabinets according to claim 1.

Die Erfindung ist insbesondere für Serverschränke und für Geräte- und Netzwerkschränke geeignet, welche in Computerräumen, Rechenzentren und dergleichen in einer relativ großen Anzahl und in einer vorgebbaren Anordnung, insbesondere als Schrankreihen, angeordnet sind.The Invention is particularly for server cabinets and for Equipment- and network cabinets suitable in computer rooms, Data centers and the like in a relatively large number and in a predeterminable arrangement, in particular as cabinet rows, are arranged.

Um die von den in den Geräteschränken angeordneten Geräten, Bauteilen und Moduleinheiten, insbesondere hochleistungsfähigen Servern, entwickelte Verlustwärme abführen zu können, sind Kühlanordnungen mit einem geschlossenen oder offenen System sowie mit Teilkühlleistungen bekannt.Around those of the arranged in the equipment cabinets Devices, Components and modular units, in particular high-performance servers, developed heat loss lead away to be able to are cooling arrangements with a closed or open system as well as partial cooling capacities known.

In DE 10 2005 005 296 B3 ist eine für ein offenes System ausgebildete Kühlungsanordnung beschrieben. An der Rückseite eines Geräte- oder Netzwerkschrankes sind ein Luft-Flüssigkeit-Wärmetauscher und eine Ventilatorentür angeordnet, welche als nachrüstbare Einheiten ausgebildet sind und eine Hochleistungskühlung ermöglichen. Die übereinander angeordneten Lüfter der Ventilatorentür sind dem Wärmetauscher, welcher fest installiert ist und vorteilhaft an das Kaltwassernetz des Gebäudes angeschlossen werden kann, vorgeschaltet. Die Zuführung von Kühlluft in den Schrank erfolgt frontseitig aus der Umgebung des Schrankes, und die mit der Verlustwärme beaufschlagte Abluft wird von den Lüftern der Ventilatorentür angesaugt und vor Abgabe in die Umgebung des Schrankes zur Entwärmung durch den Luft-Flüssigkeit-Wärmetauscher geleitet. Eine Anpassung an veränderte Kühlanforderungen ist mit der bekannten Anordnung nur bedingt möglich.In DE 10 2005 005 296 B3 is described a trained for an open system cooling arrangement. At the back of a device or network cabinet, an air-liquid heat exchanger and a fan door are arranged, which are designed as retrofittable units and allow high-performance cooling. The superposed fans of the fan door are the heat exchanger, which is permanently installed and can be advantageously connected to the cold water network of the building upstream. The supply of cooling air into the cabinet takes place from the front of the cabinet, and the waste heat from the exhaust air is sucked in by the fans of the fan door and passed before discharge into the environment of the cabinet for cooling through the air-liquid heat exchanger. An adaptation to changing cooling requirements is only partially possible with the known arrangement.

Aus DE 102 10 417 B4 ist eine Anordnung zur Kühlung eines Schaltschrankes mit im Innenraum angeordneten, wärmeerzeugenden Einbauten bekannt, bei welcher die Küh lung der Einbauten mit Hilfe eines Kühllufterzeugers erfolgt. Der Kühllufterzeuger gibt einen Kühlluftstrom in einen Hohlraum eines Doppelbodens, welcher sich vorzugsweise über einen ganzen Installationsraum für Schalträume erstreckt, und in die Raumluft ab, was mit einem entsprechenden Energieverbrauch verbunden ist. Zur individuellen Erhöhung der Kühlleistung wird an die Schaltschränke jeweils ein Rückwand-Wärmetauscher oder ein Rückwand-Wärmetauscher-Schrank angeordnet, um eine Zusatzkühlung zu ermöglichen. In den Schaltschränken ist jeweils frontseitig ein Luftschacht vorgesehen, und zusammen mit über die gesamte Höhe eines Luft-Wasser-Wärmetauschers angeordneten Ventilatoren werden horizontale Teilluftströme über die einzelnen Einbauten geleitet, um deren Verlustwärme abzuführen.Out DE 102 10 417 B4 an arrangement for cooling a cabinet with arranged in the interior, heat-generating internals is known, in which the Küh development of the internals using a cooling air generator. The cooling air generator is a cooling air flow into a cavity of a double floor, which preferably extends over a whole installation space for switching rooms, and in the room air, which is associated with a corresponding energy consumption. For individual increase of the cooling capacity, a rear wall heat exchanger or a rear wall heat exchanger cabinet is arranged on the control cabinets in each case to allow additional cooling. In the control cabinets, an air duct is provided in each case at the front, and together with fans arranged over the entire height of an air-water heat exchanger, horizontal partial air flows are conducted via the individual internals in order to dissipate their lost heat.

Aus DE 10 2004 008 460 B4 ist eine Anordnung zum Kühlen von in wenigstens einem Schaltschrank eingebauten elektrischen Einbauten bekannt, welche ein Kühlgerät aufweist. Das Kühlgerät ist an einer Seitenfläche des Schaltschrankes angebaut und erstreckt sich insbesondere über die Höhe des Schaltschrankes, wobei es mit dem Innenraum des Schaltschrankes über wenigstens einen Lufteinlass und wenigstens eine Ausblasöffnung in Verbindung steht. Der Aufnahmeraum des Kühlgerätes ist in übereinander angeordnete Teil-Aufnahmeräume für ein Kühlmodul unterteilt, wobei das Kühlmodul aus einer Wärmetauschereinheit und einer Lüftereinheit zusammengesetzt ist. Die Lüfter sind jeweils lufttechnisch den Wärmetauschern vorgeschaltet und saugen die Warmluft horizontal aus dem Geräteschrank über den Lufteinlass an. Die im Wärmetauscher abgekühlte Kaltluft wird über die Ausblasöffnung im Wesentlichen horizontal dem Innenraum des Schaltschrankes wieder zugeführt, so dass ein geschlossener, horizontaler Kreislauf gebildet ist.Out DE 10 2004 008 460 B4 An arrangement for cooling installed in at least one cabinet electrical installations is known, which has a cooling device. The cooling device is mounted on a side surface of the control cabinet and extends in particular over the height of the control cabinet, wherein it communicates with the interior of the control cabinet via at least one air inlet and at least one exhaust opening. The receiving space of the cooling device is subdivided into stacked sub-receiving spaces for a cooling module, wherein the cooling module is composed of a heat exchanger unit and a fan unit. The fans are each upstream of the heat exchangers in terms of ventilation and suck the hot air horizontally from the equipment cabinet via the air inlet. The cooled in the heat exchanger cold air is supplied through the exhaust opening substantially horizontally to the interior of the cabinet again, so that a closed, horizontal circuit is formed.

Die Anordnung einzelner Wärmetauscher-Lüfter-Einheiten in den Teil-Aufnahmeräumen des Kühlgerätes ermöglicht eine Anpassung an unterschiedlich bestückte Geräteschränke und daraus resultierende Kühlanforderungen. Die einzelnen Wärmetauscher der Kühlmodule erfordern jedoch eine Vielzahl von Wasserverteilelementen, und aufgrund der möglichen Leckagen besteht ein Sicherheitsrisiko.The Arrangement of individual heat exchanger fan units in the part-reception rooms of the Cooling unit allows one Adaptation to differently equipped equipment cabinets and the resulting Cooling requirements. The individual heat exchangers the cooling modules however, require a variety of water distribution elements, and due the possible Leakage is a security risk.

In dem Katalog „VARiSTAR LHX 20 – Schrankplattform mit wassergekühltem Wärmetauscher bis 20 KW” der Firma Schroff GmbH ist beschrieben, dass zur Abführung der Verlustwärme von in einem Geräteschrank angeordneten AdvancedTCA-Baugruppe, Servern und dergleichen ein Luft-Wasser-Wärmetauscher als Modul seitlich in einen Schrank angeordnet wird und die Kühlluft mittels übereinander angeordneter Ventilatoren in einem geschlossenen Luftkreislauf geführt wird. Dabei sind die Ventilatoren dem Wärmetauscher nachgeschaltet, und die aus dem Wärmetauscher abgesaugte Kaltluft wird frontseitig den im Schrank angeordneten Moduleinheiten wieder zugeführt. Durch die Integration des Wärmetauschers und der Lüfter in den Schrank ist eine variable Entwärmung entsprechend der jeweiligen Bestückung des Schrankes nicht möglich. Bei Leckagen kann das Kondensat in den Bereich der Moduleinheiten gelangen, und bei Ausfall eines Ventilators besteht die Gefahr eines luftseitigen Kurzschlusses.In the catalog "VARiSTAR LHX 20 - cabinet platform with water cooled heat exchangers to 20 KW "the Company Schroff GmbH is described that to dissipate the heat loss of in a device cabinet arranged AdvancedTCA assembly, servers and the like an air-water heat exchanger is arranged as a module laterally in a cabinet and the cooling air by means of one above the other arranged fans is guided in a closed air circuit. The fans are connected downstream of the heat exchanger, and from the heat exchanger extracted cold air is arranged on the front of the cabinet Module units fed again. By integrating the heat exchanger and the fan in the closet is a variable heat dissipation according to the respective assembly of the cabinet not possible. at Leaks, the condensate can reach the area of the module units, and in case of failure of a fan there is a risk of air side Short circuit.

Aus WO 2007/084489 A2 ist ein System zur Kühlung eines Rechenzentrums mit einer Vielzahl von Geräteschränken und Kühlracks, welche jeweils zwischen zwei Geräteschränken und mit diesen fluchtend angeordnet sind, bekannt. Die Kühlracks weisen einen Luft-Flüssigkeit-Wärmetauscher und, bezogen auf die Luftströmung, nachgeordnete Ventilatoren, welche für eine Durchzugsströmung ausgelegt sind, auf. Das Kühlrack ist derart ausgebildet, dass Warmluft aus einem Warmgang mit Hilfe der Ventilatoren angesaugt, in dem Wärmetauscher abgekühlt und in einen Kaltgang ausgeblasen wird. Alternativ kann das Kühlrack über seitliche Öffnungen an der Front- und Rückseite mit dem Geräteschrank in Verbindung stehen, so dass neben einem offenen Luftkreislauf, bei welchem die Umgebung der Geräteschränke, insbesondere ein Warmgang und ein Kaltgang, eingeschlossen sind, auch ein geschlossener Kühlluftkreislauf realisierbar ist, bei welchem die warme Abluft aus dem Geräteschrank dem Kühlrack und dem hier angeordneten Wärmetauscher zugeführt und die abgekühlte Luft mit Hilfe der Ventilatoren frontseitig dem Geräteschrank wieder zugeführt wird. Die Ausbildung beziehungsweise Anordnung von Kalt- oder Warmgängen ist in WO 2006/124240 A2 und US 6,672,955 B2 beschrieben.Out WO 2007/084489 A2 is a system for cooling a data center with a variety of equipment cabinets and cooling racks, each between two equipment cabinets and with these are aligned, known. The cooling racks have an air-liquid heat exchanger and, based on the air flow, downstream fans, which are designed for a flow through, on. The cooling rack is designed in such a way that hot air is drawn in from an aisle with the aid of the fans, cooled in the heat exchanger and blown out into a cold aisle. Alternatively, the cooling rack via side openings at the front and back with the equipment cabinet are connected, so that in addition to an open air circulation, in which the environment of the equipment cabinets, in particular an aisle and a cold aisle are included, also a closed cooling air circuit is feasible , in which the warm exhaust air from the equipment cabinet supplied to the cooling rack and the heat exchanger arranged here and the cooled air with the help of fans on the front side of the equipment cabinet is fed again. The training or arrangement of cold or hot aisles is in WO 2006/124240 A2 and US 6,672,955 B2 described.

Der Wärmetauscher eines Kühlgerätes besteht aus einer oberen und einer unteren Wärmetauschereinheit und die Anschlusseinrichtungen für die Kühlflüssigkeit können bodenseitig oder in einem oberen Bereich des Kühlgerätes vorgesehen sein. Ein Nachteil des bekannten Kühlsystems ist eine relativ aufwändige Rohrleitungsinstallation auch im Kühlrack aufgrund der Anordnung von zwei Wärmetauschereinheiten. Die im Kühlrack montierten Ventilatoren sorgen für einen relativ hohen Schallpegel. Außerdem besteht die Gefahr eines luftseitigen Kurzschlusses bei Ausfall eines Ventilators. Des Wei teren sind Teilkühlleistungen sowohl für eine Schrankkühlung als auch für eine Raumkühlung nicht möglich.Of the heat exchangers a cooling device consists from an upper and a lower heat exchanger unit and the Connection devices for the cooling liquid can be provided on the bottom side or in an upper region of the refrigerator. A disadvantage the known cooling system is a relatively expensive Pipe installation also in the cooling rack due to the arrangement of two heat exchanger units. The in the cooling rack mounted fans provide for a relatively high sound level. There is also a risk of Short circuit in case of fan failure. The others are Part cooling capacities as well as a cupboard cooling as well as for a room cooling not possible.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kühlungsanordnung zu schaffen, welche eine Kühlung von Geräteschränken, insbesondere Serverschränken, und eine Raumkühlung in einem frei wählbaren offenen oder geschlossenen System ermöglicht, Beschädigungen durch Leckagen vermeidet, und entsprechend den Erfordernissen Teilkühlleistungen sowohl zur Schrankkühlung als auch zur Raumkühlung ermöglicht.Of the Invention has for its object to provide a cooling arrangement, which a cooling of equipment cabinets, in particular Server cabinets, and a room cooling in a freely selectable open or closed system allows damage due to leaks, and according to the requirements partial cooling capacities both for cabinet cooling as well as for room cooling allows.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen und in der Figurenbeschreibung enthalten.According to the invention Problem solved by the features of claim 1. Advantageous and advantageous embodiments are in the subclaims and included in the figure description.

Ein Grundgedanke der Erfindung kann darin gesehen werden, eine Kühleinheit mit einem durchgehenden Wärmetauscher und mit Ventilatormodulen zu versehen, welche unabhängig von dem Wärmetauscher in der Kühleinheit positionierbar sind und jeweils einen Ventilator und eine Einrichtung zur Verhinderung einer Rezirkulation sowie eine Einrichtung zum Einstellen der Strömungsrichtung und der Teilvolumina der im Wärmetauscher abgekühlten und aus dem Ventilator ausströmenden Luft aufweist.One The basic idea of the invention can be seen therein, a cooling unit with a continuous heat exchanger and to be provided with fan modules which are independent of the heat exchanger in the cooling unit are positionable and each with a fan and a device for preventing recirculation and a device for Adjusting the flow direction and the partial volumes of the heat exchanger cooled and out of the fan Air has.

Indem nur ein Wärmetauscher in der Kühleinheit angeordnet wird, ist die Anzahl von Wasserverteilelementen und damit das Leckagerisiko reduziert. Die Anordnung der Ventilatoren in Ventilatormodulen mit einer bevorzugt integrierten Einrichtung zur Verhinderung der Rezirkulation der im Wärmetauscher abgekühlten und aus den Ventilatoren austretenden Kaltluft und der ebenfalls vorzugsweise integrierten Einrichtung zum Einstellen der Strömungsrichtung und der Teilvolumina dieser Kaltluft ist eine Einheit Wärmetauscher-Ventilator vermieden und können Trennbleche beziehungsweise Fachböden zwischen den Ventilatormodulen entfallen. Eine schädliche Rezirkulation der Kaltluft bei Ausfall eines Ventilators beziehungsweise eines Ventilatormoduls wird durch die entsprechende Einrichtung, vorzugsweise eine Rückschlagklappe, verhindert.By doing only one heat exchanger in the cooling unit is arranged, is the number of water distribution elements and thus reduces the risk of leakage. The arrangement of the fans in fan modules with a preferably integrated device for preventing the Recirculation in the heat exchanger cooled and from the fans exiting cold air and also preferably integrated device for adjusting the flow direction and the partial volumes of this cold air is a unit heat exchanger fan avoided and can Dividers or shelves between the fan modules omitted. A harmful one Recirculation of cold air in case of failure of a fan or a fan module is controlled by the appropriate device, preferably a non-return valve, prevented.

Die Einrichtung zum Einstellen der Strömungsrichtung und der Teilvolumina, das heißt, zum gerichteten Verteilen der aus dem Wärmetauscher angesaugten Kaltluft kann bevorzugt als eine Verteilerjalousie, welche insbesondere vertikal ausgerichtete Lamellen aufweist, ausgebildet sein. Durch unterschiedliche Verstellwinkel dieser Lamellen kön nen die gewünschten Strömungsrichtungen und der Teilvolumina der Kaltluft reguliert werden.The Device for adjusting the flow direction and the partial volumes, this means, for directionally distributing the sucked from the heat exchanger cold air may be preferred as a distributor blind, which in particular vertically aligned slats, be formed. By different Adjustment of these lamella Kings nen the desired flow directions and the partial volumes of cold air are regulated.

Es ist vorteilhaft, dass die Ventilatormodule nur einen Montagerahmen für die Befestigung der Ventilatoren, insbesondere Diagonalventilatoren, der Rückschlagklappe und der Verteilerjalousie aufweisen. Mit Hilfe des Montagerahmens ist ein relativ einfacher Ein- und Ausbau der Ventilatormodule in die beziehungsweise aus der Kühleinheit möglich. Bevorzugt sind die Ventilatormodule in die Kühleinheit einschiebbar und lösbar befestigt.It is advantageous that the fan modules only a mounting frame for the Mounting of fans, in particular diagonal fans, the non-return valve and the distributor blind. With the help of the mounting frame is a relatively simple on and off Removal of the fan modules to and from the cooling unit possible. Preferably, the fan modules are inserted into the cooling unit and solvable attached.

Für eine variable Schrank- und Raumkühlung ist es von Vorteil, dass die Anzahl der Ventilatormodule, welche, bezogen auf die Luftströmung, nach dem Wärmetauscher angeordnet sind, entsprechend dem jeweils erforderlichen Kühlluftvolumenstrom variiert werden kann. Weiterhin besteht die Möglichkeit, die Ventilatormodule in Abhängigkeit von der Bestückung des angrenzenden Geräteschrankes zu positionieren.For a variable Cabinet and room cooling it is advantageous that the number of fan modules, which, based on the air flow, after the heat exchanger are arranged, according to the respective required cooling air volume flow can be varied. Furthermore, there is the possibility of the fan modules dependent on from the assembly of the adjacent equipment cabinet to position.

Bevorzugt ist die Kühleinheit schrankartig ausgebildet und bezüglich ihrer Höhe und Tiefe den Geräteschränken angepasst, so dass sie fluchtend mit den Geräteschränken in Schrankreihen angeordnet werden können. Der Wärmetauscher reicht nahezu über die gesamte Höhe der Kühleinheit und damit auch etwa über den Aufnahmeraum eines Geräteschrankes.Preferably, the cooling unit is designed like a cabinet and adapted to the height and depth of the equipment cabinets, so that they can be arranged in alignment with the equipment cabinets in cabinet rows. The heat exchanger extends almost over the entire height of the cooling unit and thus also about the receiving space of a device sideboard.

Zweckmäßigerweise ist zur Anpassung der Ventilatormodule an unterschiedliche Tiefen der Geräteschränke und damit der Kühleinheit ein Passstück vorgesehen. Das Passstück ist rohrförmig mit einem kreisförmigen oder mit einem rechteckigen Querschnitt ausgebildet und zwischen dem Ventilator und der Rückschlagklappe angeordnet.Conveniently, is for adapting the fan modules to different depths the equipment cabinets and so that the cooling unit a fitting piece intended. The fitting piece is tubular with a circular or formed with a rectangular cross-section and between the fan and the check valve arranged.

Die Ansaugung der im Wärmetauscher abgekühlten Luft erfolgt über Ansaugdüsen, welche mit einem relativ geringen Abstand vom Wärmetauscher in der Kühleinheit befestigt sind. Zweckmäßigerweise ist an den Ventilatormodulen jeweils ein Verbindungsstutzen angeordnet. Wenn an der Ansaugdüse eine Doppeldichtung vorgesehen ist, kann die Verbindung des Ventilatormoduls mit der Ansaugdüse durch Einschieben hergestellt werden.The Intake in the heat exchanger cooled Air is over suction nozzles, which with a relatively small distance from the heat exchanger in the cooling unit are attached. Appropriately, is arranged on the fan modules in each case a connection piece. If at the suction nozzle a Double seal is provided, the connection of the fan module with the suction nozzle through Insertion can be made.

Zweckmäßigerweise werden die Ventilatormodule derart in der Kühleinheit positioniert, dass frontseitig ein Kaltluftkanal für die im Wärmetauscher abgekühlte und mit Hilfe der Ventilatormodule gerichtet austretenden Kaltluft und rückseitig ein Warmluftkanal für die mit der Verlustwärme beaufschlagte Warmluft aus wenigstens einem Geräteschrank gebildet sind. Der vertikale Kaltluftkanal der Kühleinheit ist mit einem Zuluftkanal an der Frontseite der Moduleinheiten wenigstens eines Geräteschrankes verbunden, so dass die Kaltluft aus der Kühleinheit in den Geräteschrank und zu den Moduleinheiten beziehungsweise Bauteilen gelangen kann. Der Warmluftkanal der Kühleinheit erstreckt sich zwischen dem Wärmetauscher und einer rückseitigen Wand oder Tür sowie Seitenwänden der Kühleinheit.Conveniently, The fan modules are positioned in the cooling unit in such a way that front a cold air duct for the cooled in the heat exchanger and with the help of the fan modules directed emerging cold air and on the back a hot air duct for with the heat loss acted hot air from at least one equipment cabinet are formed. Of the vertical cold air duct of the cooling unit is with a supply air duct at the front of the module units at least a device cabinet connected, so that the cold air from the cooling unit in the equipment cabinet and can get to the module units or components. The hot air duct of the cooling unit extends between the heat exchanger and a back Wall or door as well as side walls the cooling unit.

Um Teilluftströme zu realisieren und eine Entwärmung des Aufstellungsraums und/oder wenigstens eines Geräteschrankes beziehungsweise ein offenes oder geschlossenes System zu realisieren, sind Strömungsventile im Bereich des Warmluftkanals, insbesondere in der rückseitigen Wand oder Tür und in den Seitenwänden vorgesehen. Diese Strömungsventile können als Schlitzschieber oder Drosselbleche ausgebildet und im Bereich von Ausnehmungen in den Seitenwänden beziehungsweise der rückseitigen Tür oder Wand der Kühleinheit angeordnet und individuell verstellbar sein. Zur Verstellung können Führungsstifte und Stellschrauben vorgesehen sein.Around Partial airflows to realize and a heat dissipation the installation room and / or at least one equipment cabinet or to realize an open or closed system, are flow valves in the area of the hot air duct, especially in the back Wall or door and in the side walls intended. These flow valves can designed as slit slide or throttle plates and in the area recesses in the side walls or the back Door or Wall of the cooling unit be arranged and individually adjustable. For adjustment, guide pins and screws are provided.

Als Wärmetauscher ist in der Kühleinheit ein Luft-Flüssig- oder ein Luft-Fluid/Gasgemisch-Wärmetauscher zweckmäßigerweise eingesetzt. Der Anschluss der Kühlflüssigkeit kann von oben oder auch von unten erfolgen. Wenn dem Wärmetauscher ein Tropfenabscheider nachgeordnet wird, welcher dann zwischen dem Wärmetauscher und den Lüftermodulen angeordnet ist, kann der Wärmetauscher auch unterhalb der Taupunkttemperatur betrieben werden.When heat exchangers is in the cooling unit an air-liquid or an air-fluid / gas mixture heat exchanger expediently used. The connection of the cooling liquid can be done from above or from below. When the heat exchanger a droplet separator is arranged downstream, which then between the heat exchangers and the fan modules is arranged, the heat exchanger can be operated below the dew point temperature.

Unterhalb des Wärmetauschers und des Tropfenabscheiders sowie einer Anschlusseinrichtung für die Kühlflüssigkeit ist zweckmäßigerweise eine Kondensatwanne angeordnet.Below of the heat exchanger and the droplet and a connection means for the cooling liquid is suitably one Condensate tray arranged.

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung besteht in der Möglichkeit, Teilkühlleistungen aus der Kühleinheit sowohl zur Schrankkühlung als auch zur Raumkühlung realisieren zu können. Die jeweils benötigten Teilluftvolumenströme können mit Hilfe der Strömungsventile aus dem Luftvolumenstrom der Kühleinheit gebildet werden. Die Verteilerjalousien der Ventilatormodule ermöglichen eine gerichtete Lenkung des Luftvolumenstroms und eine Optimierung der Luftführung bei Verringerung des hydraulischen Widerstandes im Kühlluftstrom. Durch den Wegfall von Fachböden beziehungsweise Unterteilungsblechen für eine Lufttrennung besteht die Möglichkeit, dass eine Kühleinheit für eine unterschiedliche Anzahl von Ventilatormodulen verwendet werden kann.One Advantage of the arrangement according to the invention exists in the possibility Part cooling services off the cooling unit both for cabinet cooling as well as for room cooling to be able to realize. The respectively required Part airflows can with the help of flow valves from the airflow of the cooling unit be formed. The distributor louvers of the fan modules enable a directed steering of the air flow and an optimization the air duct when reducing the hydraulic resistance in the cooling air flow. By eliminating shelves or subdivision plates for air separation exists the possibility, that a cooling unit for one different number of fan modules can be used.

Ein weiterer Vorteil ist ein relativ geringer Schallpegel, welcher durch eine Schall dämmende Schicht im Bereich der Strömungsventile zusätzlich verringert werden kann. Die Hauptwärmemenge wird am Ort der Entstehung abgeführt. Gleichzeitig kann eine freie Kühlkapazität zur Raumkühlung eingesetzt werden. Es wurde festgestellt, dass zum Erreichen der maximalen Kühlleistung einer Schrankreihe gegebenenfalls eine Kaltgangeinhausung entfallen kann. Vorteilhaft ist des Weiteren die variable Anordnung einer oder mehrerer Kühleinheiten in einer Schrankreihe und die mögliche Nachrüstung eines Rechenzentrums, Computerraums und dergleichen mit einer oder mehreren Kühleinheiten. Bei Anordnung von Kühleinheiten zwischen den einzelnen Geräteschränken einer Schrankreihe ist eine Redundanz möglich. Des Weiteren werden die Arbeitsbedingungen für das Personal eines Rechenzentrums beziehungsweise Computerraums verbessert.One Another advantage is a relatively low sound level, which by a sound-insulating layer in the field of flow valves additionally reduced can be. The main amount of heat is removed at the place of origin. At the same time, a free cooling capacity can be used for room cooling. It was found that to achieve the maximum cooling capacity a cabinet row may be omitted if a cold aisle housing. Furthermore, the variable arrangement of one or more is advantageous cooling units in a cabinet row and the possible retrofitting a data center, computer room and the like with one or several cooling units. When arranging cooling units between the individual equipment cabinets one Cabinet row is a redundancy possible. Furthermore, will be the working conditions for the staff of a computer center or computer room improved.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einer Zeichnung weiter erläutert; in dieser zeigen stark schematisiertThe Invention will be further explained below with reference to a drawing; in these show a highly schematic

1 eine Seitenansicht einer Kühleinheit der erfindungsgemäßen Kühlungsanordnung; 1 a side view of a cooling unit of the cooling arrangement according to the invention;

2 eine perspektivische Darstellung eines Ventilatormoduls; 2 a perspective view of a fan module;

3 eine Seitenansicht des Ventilatormodus; 3 a side view of the fan mode;

4 eine Ansicht (4a) und einen Längsschnitt (4b) eines Strömungsventils; 4 a view ( 4a ) and a longitudinal section ( 4b ) of a flow valve;

5 eine erfindungsgemäße Kühlungsanordnung mit einem Geräteschrank und einer angrenzenden Kühleinheit (geschlossenes System); 5 a cooling arrangement according to the invention with a device cabinet and an adjacent cooling unit (closed system);

6 die erfindungsgemäße Kühlungsanordnung gemäß 5 (offenes System); 6 the cooling arrangement according to the invention 5 (open system);

7 eine erfindungsgemäße Kühlungsanordnung mit einer Kühleinheit zwischen zwei Geräteschränken (offenes System); 7 a cooling arrangement according to the invention with a cooling unit between two equipment cabinets (open system);

8 eine erfindungsgemäße Kühlungsanordnung mit einer Schrankreihe und einer Kühleinheit zwischen den Geräteschränken (geschlossenes System); und 8th a cooling arrangement according to the invention with a cabinet row and a cooling unit between the equipment cabinets (closed system); and

9 eine erfindungsgemäße Kühlungsanordnung mit zwei Schrankreihen und Kühleinheiten in einer Schrankreihe (offenes System). 9 a cooling arrangement according to the invention with two rows of cabinets and cooling units in a row of cabinets (open system).

In 1 ist eine Kühleinheit 5 der erfindungsgemäßen Kühlungsanordnung stark schematisiert gezeigt, wobei von der schrankartigen Ausbildung eine rückseitige Wand oder Tür 32, eine fronseitige Tür 35, eine obere Abdeckung 27 und eine bodenseitige Abdeckung 38 sowie Teile eines Rahmengestells 34 gezeigt sind. Die Kühleinheit 5 ist zur seitlichen Anordnung an einen Geräteschrank 2 beziehungsweise zwischen zwei Geräteschränken 2, 4 ausgebildet und weist in etwa die gleiche Höhe und Tiefe, jedoch eine geringere Breite als der oder die Geräteschränke 2, 4 auf (siehe 5 bis 9).In 1 is a cooling unit 5 the cooling arrangement according to the invention shown in a highly schematic, wherein the cabinet-like training a back wall or door 32 , a front-door 35 , a top cover 27 and a bottom cover 38 and parts of a frame 34 are shown. The cooling unit 5 is for lateral arrangement to a device cabinet 2 or between two device cabinets 2 . 4 formed and has approximately the same height and depth, but a smaller width than the device or cabinets 2 . 4 on (see 5 to 9 ).

In der Kühleinheit 5 ist ein Wärmetauscher 6, welcher über nahezu die gesamte Höhe der Kühleinheit 5 reicht, angeordnet. Der Wärmetauscher 6 ist ein Luft-Wasser-Wärmetauscher und über eine bodenseitig angeordnete Anschlusseinrichtung 26 mit dem Kühlwassernetz des Gebäudes verbunden. Dem Wärmetauscher 6 nachgeschaltet ist ein Tropfenabscheider 19, welcher Wasseraerosole aus dem abgekühlten Luftstrom entfernt. Unterhalb des Wärmetauschers 6 sowie des Tropfenabscheiders 19 und einer Anschlusseinrichtung 26 für das Kaltwasser ist eine Kondensatwanne 29 angeordnet, so dass Schäden durch Leckagen weitgehend vermieden werden.In the cooling unit 5 is a heat exchanger 6 , which over almost the entire height of the cooling unit 5 ranges, arranged. The heat exchanger 6 is an air-water heat exchanger and a bottom-mounted connection device 26 connected to the cooling water network of the building. The heat exchanger 6 Downstream is a mist eliminator 19 which removes water aerosols from the cooled air stream. Below the heat exchanger 6 and the droplet separator 19 and a connection device 26 for the cold water is a condensate tray 29 arranged so that damage from leaks are largely avoided.

Räumlich getrennt vom Wärmetauscher 6 und diesem nachgeordnet sind Ventilatormodule 10 in der Kühleinheit 5 angeordnet (siehe hierzu 2 und 3). Jedes Ventilatormodul 10 weist einen Ventilator 7, beispielsweise einen Diagonal- oder Radialventilator, eine Einrichtung zum Verhindern einer Rezirkulation der im Wärmetauscher 6 abgekühlten und aus dem Ventilator 7 austretenden Kaltluft 9, insbesondere eine Rückschlagklappe 11, sowie eine Einrichtung zum Einstellen der Strömungsrichtung und der Teilvolumina, das heißt, zum gerichteten Verteilen der im Wärmetauscher 6 abgekühlten und aus den Ventilatoren 7 austretenden Kaltluft 9, insbesondere eine Verteilerjalousie 12, auf.Spatially separated from the heat exchanger 6 and downstream of this are fan modules 10 in the cooling unit 5 arranged (see 2 and 3 ). Each fan module 10 has a fan 7 For example, a diagonal or radial fan, a device for preventing recirculation in the heat exchanger 6 cooled off and out of the fan 7 exiting cold air 9 , in particular a non-return valve 11 , As well as a device for adjusting the flow direction and the partial volumes, that is, for the purpose of distributing the distributed in the heat exchanger 6 cooled and out of the fans 7 exiting cold air 9 , in particular a distributor blind 12 , on.

Zur Anpassung der Ventilatormodule 10 an unterschiedliche Tiefen der Kühleinheit 5 beziehungsweise der Geräteschränke 2 ist ein Passstück 14 zwischen dem Ventilator 7 und der Rückschlagklappe 11 vorgesehen.For adaptation of the fan modules 10 to different depths of the cooling unit 5 or the equipment cabinets 2 is a fitting piece 14 between the fan 7 and the non-return valve 11 intended.

Die von den Ventilatoren 7 der Ventilatormodule 10 aus dem Wärmetauscher 6 angesaugte Kaltluft 9 gelangt über eine Ansaugdüse 15, welche in der Kühleinheit 5 befestigt wird, in das Ventilatormodul 10. An dem Ventilatormodul 10 ist ein Verbindungsstutzen 16 angeordnet, mit welchem das Ventilatormodul 10 in eine Doppeldichtung 44 der Ansaugdüse 15 eingeschoben werden kann.The one from the fans 7 the fan modules 10 from the heat exchanger 6 sucked cold air 9 passes through a suction nozzle 15 which are in the cooling unit 5 is attached to the fan module 10 , At the fan module 10 is a connecting piece 16 arranged, with which the fan module 10 in a double seal 44 the suction nozzle 15 can be inserted.

Die Kühleinheit 5 weist frontseitig einen Warmluftkanal 18 und rückseitig einen Kaltluftkanal 17 auf, welche im Zusammenhang mit den 4 bis 7 noch weiter erläutert werden.The cooling unit 5 has a hot air duct at the front 18 and at the back a cold air duct 17 on which in connection with the 4 to 7 will be explained further.

Die Ventilatormodule 10 weisen einen rechteckigen Montagerahmen 13 auf, mit welchem sie vorteilhaft in die Kühleinheit 5 eingeschoben und in dieser befestigt werden können. Die Anzahl der übereinander angeordneten Ventilatormodule 10 kann entsprechend der erforderlichen Kühlleistung variieren.The fan modules 10 have a rectangular mounting frame 13 on which they are beneficial in the cooling unit 5 can be inserted and secured in this. The number of superposed fan modules 10 can vary according to the required cooling capacity.

In den 2 und 3 sind die vorgenannten Merkmale der Ventilatormodule 10 perspektivisch (2) und vergrößert gezeigt. 3 verdeutlicht mit dem Pfeil 9 für die Kaltluft, dass die Ventilatormodule 10 unabhängig vom Wärmetauscher 6 und diesem nachgeordnet in der Kühleinheit 5 angeordnet werden.In the 2 and 3 are the aforementioned features of the fan modules 10 in perspective ( 2 ) and shown enlarged. 3 clarified with the arrow 9 for the cold air that the fan modules 10 independent of the heat exchanger 6 and this downstream in the cooling unit 5 to be ordered.

In den 5 und 6 ist eine Kühlungsanordnung für einen Geräteschrank 2 mit einer seitlich angrenzenden Kühleinheit 5 gezeigt, welche als geschlossenes System (5) und offenes System (6) betrieben werden kann. Der Geräteschrank 2 weist einen Innenraum zur Aufnahme von elektronischen Geräten beziehungsweise Moduleinheiten 39 sowie einen Zuluftkanal 37 für Kaltluft 9 und einen Abluftkanal 40 für die mit der Verlustwärme beaufschlagte Warmluft 8 auf. In der Kühleinheit 5 sind der Kaltluftkanal 17 frontseitig und rückseitig der Warmluftkanal 18 ausgebildet, und der Kaltluftkanal 17 steht über eine Öffnung 33 mit dem Zuluftkanal 37 in Verbindung. In den Kaltluftkanal 17 der Kühleinheit 5 gelangt die im Wärmetauscher 6 abgekühlte Luft, welche mit Kaltluft 9 bezeichnet wird, wobei in dem geschlossenen System der 5 die Verteilerjalousie 12 derart eingestellt ist, dass die Kaltluft 9 in Richtung Zuluftkanal 37 und Innenraum und zu den Moduleinheiten 39 des Geräteschrankes 2 gelenkt wird.In the 5 and 6 is a cooling arrangement for a device cabinet 2 with a side-adjacent cooling unit 5 shown as a closed system ( 5 ) and open system ( 6 ) can be operated. The equipment cabinet 2 has an interior for receiving electronic devices or modular units 39 and a supply air duct 37 for cold air 9 and an exhaust duct 40 for the hot air charged with the lost heat 8th on. In the cooling unit 5 are the cold air duct 17 front and back of the hot air duct 18 trained, and the cold air duct 17 stands over an opening 33 with the supply air duct 37 in connection. In the cold air duct 17 the cooling unit 5 enters the heat exchanger 6 cooled air, which with cold air 9 is denoted, wherein in the closed system of 5 the distributor blind 12 is set so that the cold air 9 in the direction of supply air duct 37 and interior and to the modular units 39 of the equipment cabinet 2 is steered.

Der Warmluftkanal 18 der Kühleinheit 5 weist drei Strömungsventile 20 auf, welche im rückseitigen Bereich der Seitenwände 30, 31 und einer rückseitigen Wand 32 der Kühleinheit 5 angeordnet sind.The hot air duct 18 the cooling unit 5 has three flow valves 20 on which in the back area of the side walls 30 . 31 and a back wall 32 the cooling unit 5 are arranged.

5 zeigt, dass zur Realisierung eines geschlossenen Kühlluftkreislaufes die Strömungsventile 20 in der Seitenwand 30 und in der rückseitigen Wand 32 geschlossen und nur das Strömungsventil 20 in der Seitenwand 31 zu dem Geräteschrank 2 geöffnet ist. Auch eine fronseitige Tür 35 im Bereich des Kaltluftkanals 17 ist geschlossen, so dass die Entwärmung mit einem geschlossenen Kühlluftkreislauf erfolgen kann. 5 shows that to realize a closed cooling air circuit, the flow valves 20 in the sidewall 30 and in the back wall 32 closed and only the flow valve 20 in the sidewall 31 to the equipment cabinet 2 is open. Also a front door 35 in the area of the cold air duct 17 is closed, so that the cooling can be done with a closed cooling air circuit.

In 6 und den weiteren Figuren sind identische Merkmale mit identischen Bezugszeichen versehen. Die Abführung der Verlustwärme der Moduleinheiten 39 im Geräteschrank 2 der 6 erfolgt in einem offenen System mit Zuführung von Warmluft 8 aus dem Raum 3, in welchem der Geräteschrank 2 angeordnet ist, und mit Abführung eines Teilstroms der im Wärmetauscher 6 abgekühlten Luft beziehungsweise Kaltluft 9 in den Raum an der Frontseite 35 der Kühleinheit 5. Die Ansaugung der Warmluft 8 aus dem Raum 3 ist in einer definierten Menge durch das entsprechend eingestellte Strömungsventil 20 in der rückseitigen Wand 32 möglich.In 6 and the other figures are identical features with identical reference numerals. The dissipation of the heat loss of the modular units 39 in the equipment cabinet 2 of the 6 takes place in an open system with supply of hot air 8th out of the room 3 , in which the equipment cabinet 2 is arranged, and with discharge of a partial flow in the heat exchanger 6 cooled air or cold air 9 in the room at the front 35 the cooling unit 5 , The intake of hot air 8th out of the room 3 is in a defined amount through the appropriately set flow valve 20 in the back wall 32 possible.

6 zeigt, dass die Strömungsventile 20 in der Seitenwand 31 einen unterschiedlichen Abstand von Ausnehmungen 28 in der Seitenwand 31 beziehungsweise rückseitigen Wand 32 aufweisen, so dass unterschiedliche Warmluftströme in den Warmluftkanal 18 angesaugt werden. 6 shows that the flow valves 20 in the sidewall 31 a different distance from recesses 28 in the sidewall 31 or back wall 32 have, so that different hot air flows into the warm air duct 18 be sucked.

Die Ausnehmungen 28 gehen aus 4b hervor. Die Strömungsventile 20 sind hier als Drosselblech mit Luftverteilungsöffnungen 24 für eine gleichmäßige Luftverteilung sowie mit Führungsstiften 23 und Stellschrauben 25 ausgebildet. Die Strömungsventile 20 sind in diesem Ausführungsbeispiel unterteilt in ein oberes und unteres Strömungsventil. Vorteilhaft ist das Aufbringen eines Schall dämmenden Materials auf die Strömungsventile, wodurch zusätzlich eine Schalldämmung der Kühleinheit 5 erreicht wird. Die Einstellung der Teilvolumenströme erfolgt durch die Stellschraube 25. 4b lässt erkennen, dass die Strömungsventile 20 von einer Schließstellung bis in eine maximale Öffnungsstellung verstellt werden können.The recesses 28 go out 4b out. The flow valves 20 are here as throttle plate with air distribution holes 24 for even air distribution and with guide pins 23 and set screws 25 educated. The flow valves 20 are divided into an upper and lower flow valve in this embodiment. It is advantageous to apply a sound-insulating material to the flow valves, which additionally provides sound insulation of the cooling unit 5 is reached. The adjustment of the partial volume flows is done by the adjusting screw 25 , 4b lets recognize that the flow valves 20 can be adjusted from a closed position to a maximum open position.

Um einen Teil-Kaltluftstrom 9 in den Raum 3 zu lenken, und gleichzeitig einen zweiten Teil-Kaltluftstrom 9 dem Geräteschrank 2 zuzuführen, sind die Lamellen der Verteilerja lousie 12 an der Austrittseite der Ventilatormodule 10 entsprechend unterschiedlich angestellt.To a partial cold air flow 9 in the room 3 to steer, and at the same time a second partial cold air flow 9 the equipment cabinet 2 to supply, the slats are the Verteilerja lousie 12 on the outlet side of the fan modules 10 employed accordingly different.

Die Kühlungsanordnung der 7 zeigt eine weitere Möglichkeit, mit der Kühleinheit 5, den darin angeordneten Ventilatormodulen 10 und den Strömungsventilen 20 im rückseitigen Warmluftkanal 18 Teilströmungen zu realisieren und sowohl eine Schrankkühlung als auch eine Raumkühlung durchzuführen. Alle drei Strömungsventile 20 befinden sich in geöffneter Stellung, wobei die Strömungsventile 20 für die Teil-Warmluftströme 8 aus den zwei Geräteschränken 2, 4 nahezu gleich eingestellt sind, während der Teil-Warmluftstrom 8 aus dem Raum 3 aufgrund der Stellung des zugeordneten Strömungsventils 20 ein geringeres Volumen aufweist. Die Verteilerjalousie 12 des Ventilatormoduls 10 ist derart ausgerichtet, dass die austretende Kaltluft 9 in beide Geräteschränke 2, 4 und außerdem in den Raum 3 an der Frontseite 35 gelangt.The cooling arrangement of 7 shows another way with the cooling unit 5 , the fan modules arranged therein 10 and the flow valves 20 in the back warm air duct 18 Partial flows to realize and perform both a cabinet cooling and a room cooling. All three flow valves 20 are in the open position, with the flow valves 20 for the partial hot air flows 8th from the two equipment cabinets 2 . 4 are set almost the same, while the partial hot air flow 8th out of the room 3 due to the position of the associated flow valve 20 has a lower volume. The distributor blind 12 of the fan module 10 is oriented so that the exiting cold air 9 in both equipment cabinets 2 . 4 and also in the room 3 at the front 35 arrives.

In 8 ist als weiteres Beispiel einer Kühlungsanordnung ein Ausschnitt aus einer Schrankreihe 41 gezeigt, in welcher zwischen jeweils zwei Geräteschränken 2, 4 eine Kühleinheit 5 angeordnet ist. An der Frontseite 35 der Geräteschränke 2, 4 und der Kühleinheiten 5 ist ein Kaltgang 22 und an der Rückseite 32 ein Warmgang 21 ausgebildet. Die drei Geräteschränke 2, 4 erfordern eine Gesamtkühlleistung von 90 KW, und diese Kühlleistung, welche sich gleichmäßig auf die drei Geräteschränke 2, 4 verteilt, wird durch die drei Kühleinheiten 5 erbracht. Die Abführung der Verlustwärme erfolgt hier im geschlossenen System. Vorteilhaft ermöglicht diese Anordnung der Kühleinheiten 5 eine Redundanz.In 8th is a section of a cabinet row as another example of a cooling arrangement 41 shown in which between each two equipment cabinets 2 . 4 a cooling unit 5 is arranged. At the front 35 the equipment cabinets 2 . 4 and the cooling units 5 is a cold aisle 22 and at the back 32 an aisle 21 educated. The three equipment cabinets 2 . 4 require a total cooling capacity of 90 KW, and this cooling capacity, which is uniform across the three equipment cabinets 2 . 4 is distributed through the three cooling units 5 provided. The dissipation of the heat loss takes place here in the closed system. Advantageously, this arrangement allows the cooling units 5 a redundancy.

Die Kühlungsanordnung der 9 zeigt zwei Schrankreihen 41, 42 mit einem dazwischen angeordneten Kaltgang 22. Ein Warmgang 21 ist auf der Rückseite 32 beider Schrankreihen 41, 42 ausgebildet. In der Schrankreihe 41 ist jeweils zwischen zwei Schränken 2, 4 eine Kühleinheit 5 angeordnet, in welche jeweils Warmluft 8 aus dem Warmgang 21 und aus den Geräteschränken 2, 4 angesaugt und in dem Wärmetauscher 6 abgekühlt wird. Die Kaltluft 9 gelangt über die Ventilatormodule 10 und die hier nicht dargestellten Verteilerjalousien 12 der Ventilatormodule 10 und Öffnungen in der frontseitigen Wand 35 und Öffnungen in den Seitenwänden 30, 31 in den Kaltgang 22 sowie in die Geräteschränke 2, 4 der Schrankreihe 41. Über den Kaltgang 22 und die auf diese Weise erreichte Raumkühlung erfolgt auch die erforderliche Kühlung in den Geräteschränken der Schrankreihe 42, in welche die Kaltluft 9 frontseitig eingeführt wird.The cooling arrangement of 9 shows two rows of cabinets 41 . 42 with a cold aisle in between 22 , An aisle 21 is on the back 32 both cabinet rows 41 . 42 educated. In the cabinet row 41 is between each two cabinets 2 . 4 a cooling unit 5 arranged, in each of which hot air 8th from the warm aisle 21 and from the equipment cabinets 2 . 4 sucked and in the heat exchanger 6 is cooled. The cold air 9 passes through the fan modules 10 and the distributor blinds, not shown here 12 the fan modules 10 and openings in the front wall 35 and openings in the side walls 30 . 31 in the cold aisle 22 as well as in the equipment cabinets 2 . 4 the cabinet row 41 , About the cold aisle 22 and the room cooling achieved in this way, the required cooling in the equipment cabinets of the cabinet series is also carried out 42 into which the cold air 9 is introduced at the front.

Claims (19)

Anordnung zum Kühlen von elektrischen und elektronischen Bauteilen und Moduleinheiten in Geräteschränken, welche in einem Raum, beispielsweise einem Rechenzentrum, insbesondere reihenartig angeordnet sind, mit einer Kühleinheit (5), welche einen Wärmetauscher (6) und Ventilatoren (7) aufweist und seitlich angrenzend an einen Geräteschrank (2) oder zwischen zwei Geräteschränken (2, 4) angeordnet ist, wobei in der Kühleinheit (5), welche schrankartig ausgebildet ist und eine den Geräteschränken (2, 4) angepasste Höhe und Tiefe aufweist, ein Wärmetauscher (6) angeordnet ist, welcher nahezu über die gesamte Höhe der Kühleinheit (5) reicht, und die Kühleinheit (5) Ventilatormodule (10) aufweist, in denen jeweils ein Ventilator (7), eine Einrichtung zur Verhinderung einer Rezirkulation (11) und eine Einrichtung (12) zum Einstellen der Strömungsrichtung und der Teilvolumina der im Wärmetauscher (6) abgekühlten und aus den Ventilatoren (7) austretenden Kaltluft (9) angeordnet sind.Arrangement for cooling electrical and electronic components and modular units in equipment cabinets, which are arranged in a room, for example a data center, in particular in a row, with a cooling unit ( 5 ), which a heat exchanger ( 6 ) and fans ( 7 ) and laterally adjacent to a device cabinet ( 2 ) or between two device cabinets ( 2 . 4 ) is arranged, wherein in the cooling unit ( 5 ), which is designed like a cabinet and one the equipment cabinets ( 2 . 4 ) has adapted height and depth, a heat exchanger ( 6 ), which is almost over the entire height of the cooling unit ( 5 ), and the cooling unit ( 5 ) Fan modules ( 10 ), in each of which a fan ( 7 ), a device for preventing recirculation ( 11 ) and a facility ( 12 ) for adjusting the flow direction and the partial volumes in the heat exchanger ( 6 ) and cooled off the fans ( 7 ) exiting cold air ( 9 ) are arranged. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Ventilatormodule (10), welche, bezogen auf die Luftströmung, nach dem Wärmetauscher (6) angeordnet sind, dem erforderlichen Kühlluftvolumenstrom anpassbar ist.Arrangement according to claim 1, characterized in that the number of fan modules ( 10 ), which, based on the air flow, after the heat exchanger ( 6 ) are arranged, the required cooling air volume flow is customizable. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Einrichtung (12) zum Einstellen der Strömungsrichtung und der Teilvolumina der Kaltluft (9) eine Verteilerjalousie (12) mit vertikal angeordneten Lamellen angeordnet ist.Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that as device ( 12 ) for adjusting the flow direction and the partial volumes of the cold air ( 9 ) a distributor blind ( 12 ) is arranged with vertically arranged lamellae. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilatormodule (10) einen Montagerahmen (13) aufweisen, mit welchem sie in die Kühleinheit (5) einschiebbar und lösbar in dieser fixierbar sind.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the fan modules ( 10 ) a mounting frame ( 13 ), with which they enter the cooling unit ( 5 ) are inserted and detachable in this fixable. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Ventilatoren (7) in den Ventilatormodulen (10) Diagonalventilatoren oder Radialventilatoren angeordnet sind.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that as fans ( 7 ) in the fan modules ( 10 ) Diagonal fans or centrifugal fans are arranged. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Verhinderung der Rezirkulation der Kaltluft (9) eine Rückschlagklappe (11) ist.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the device for preventing the recirculation of cold air ( 9 ) a non-return valve ( 11 ). Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Anpassung der Ventilatormodule (10) an unterschiedliche Schranktiefen ein Passstück (14) vorgesehen ist.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that for adaptation of the fan modules ( 10 ) to different cabinet depths a fitting ( 14 ) is provided. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Passstück (14) rohrförmig mit einem kreisförmigen oder mit einem rechteckigen Querschnitt ausgebildet und zwischen dem Ventilator (7) und der Verteilerjalousie (12) mit Rückschlagklappe (11) angeordnet ist.Arrangement according to claim 7, characterized in that the fitting piece ( 14 ) tubular with a circular or with a rectangular cross section and between the fan ( 7 ) and the distributor blind ( 12 ) with non-return valve ( 11 ) is arranged. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Kühleinheit (5) für die im Wärmetauscher (6) abgekühlte Luft beziehungsweise Kaltluft (9) Ansaugdüsen (15) angeordnet sind und dass die Ventilatormodule (10), welche mit einem Verbindungsstutzen (16) versehen sind, mit den Ansaugdüsen (15) verbindbar sind. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that in the cooling unit ( 5 ) for those in the heat exchanger ( 6 ) cooled air or cold air ( 9 ) Suction nozzles ( 15 ) and that the fan modules ( 10 ), which with a connecting piece ( 16 ), with the suction nozzles ( 15 ) are connectable. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verbindung der Ansaugdüse (15) mit dem Ventilatormodul (10) eine Doppeldichtung (44) angeordnet ist, in welche das Ventilatormodul (10) mit dem Verbindungsstutzen (16) einschiebbar ist.Arrangement according to claim 9, characterized in that for the connection of the suction nozzle ( 15 ) with the fan module ( 10 ) a double seal ( 44 ) is arranged, in which the fan module ( 10 ) with the connecting piece ( 16 ) can be inserted. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinheit (5) frontseitig einen Kaltluftkanal (17) für die im Wärmetauscher (6) abgekühlte und mittels der Ventilatormodule (10) gerichtet austretenden Kaltluft (9) und rückseitig einen Warmluftkanal (18) für die mit der Verlustwärme beaufschlagte Warmluft (8) aus einem oder zwei Geräteschränken (2, 4) und/oder aus dem Raum (3) aufweist.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling unit ( 5 ) at the front a cold air duct ( 17 ) for those in the heat exchanger ( 6 ) cooled and by means of the fan modules ( 10 ) directed emerging cold air ( 9 ) and at the back a warm air duct ( 18 ) for the warm air ( 8th ) from one or two equipment cabinets ( 2 . 4 ) and / or from the room ( 3 ) having. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Kaltluftkanal (17) der Kühleinheit (5) mit einem Zuluftkanal (37) eines angrenzenden Geräteschrankes (2; 4) über wenigstens eine Öffnung (33) verbunden ist.Arrangement according to claim 11, characterized in that the cold air duct ( 17 ) of the cooling unit ( 5 ) with a supply air duct ( 37 ) of an adjacent equipment cabinet ( 2 ; 4 ) via at least one opening ( 33 ) connected is. Anordnung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Warmluftkanal (18) Strömungsventile (20) zur Regulierung des Luftstromes oder von Teilluftströmen und zur Ausbildung eines geschlossenen Systems oder eines offenen Systems aufweist, wobei die Teilluftströme von Warmluft (8) aus einem Geräteschrank (2) oder aus zwei Geräteschränken (2, 4) und/oder aus dem Raum (3) beziehungsweise einem Warmgang (21) gebildet sind.Arrangement according to claim 11 or 12, characterized in that the warm air duct ( 18 ) Flow valves ( 20 ) for regulating the air flow or partial air flows and for forming a closed system or an open system, wherein the partial air flows of hot air ( 8th ) from a device cabinet ( 2 ) or two device cabinets ( 2 . 4 ) and / or from the room ( 3 ) or a warm aisle ( 21 ) are formed. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass als Strömungsventile (20) Schlitzschieber oder Drosselbleche im Bereich von Ausnehmungen (28) in Seitenwänden (30, 31) oder einer Tür (32) der Kühleinheit (5) angeordnet sind.Arrangement according to claim 13, characterized in that as flow valves ( 20 ) Slit slides or throttle plates in the region of recesses ( 28 ) in side walls ( 30 . 31 ) or a door ( 32 ) of the cooling unit ( 5 ) are arranged. Anordnung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsventile (20) mit einer Schall dämmenden Schicht und mit Luftverteilungsöffnungen (24) versehen sowie in Führungsstiften (23) geführt und mittels Stellschrauben (25) regulierbar sind.Arrangement according to claim 13 or 14, characterized that the flow valves ( 20 ) with a sound-insulating layer and with air distribution openings ( 24 ) and in guide pins ( 23 ) and by means of screws ( 25 ) are adjustable. Anordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Kaltluftkanal (17) der Kühleinheit (5) mit dem Raum (3) beziehungsweise einem Kaltgang (22) in Verbindung steht und wenigstens ein Teil der von den Ventilatormodulen (10) ausgeblasenen Kaltluft (9) dem Raum (3) beziehungsweise Kaltgang (22) zuführbar ist.Arrangement according to one of claims 11 to 15, characterized in that the cold air duct ( 17 ) of the cooling unit ( 5 ) with the room ( 3 ) or a cold aisle ( 22 ) and at least part of the fan modules ( 10 ) blown cold air ( 9 ) the room ( 3 ) or cold aisle ( 22 ) can be fed. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Wärmetauscher (6) ein Luft-Fluid-Wärmetauscher oder Luft-Fluid/Gasgemisch-Wärmetauscher angeordnet und eine Anschlusseinrichtung (26) für das Kühlmedium bodenseitig oder im Bereich einer oberen Abdeckung (27) der Kühleinheit (5) angeordnet ist.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that as a heat exchanger ( 6 ) arranged an air-fluid heat exchanger or air-fluid / gas mixture heat exchanger and a connection device ( 26 ) for the cooling medium on the bottom side or in the region of an upper cover ( 27 ) of the cooling unit ( 5 ) is arranged. Anordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass dem Wärmetauscher (6) ein Tropfenabscheider (19) zur Abscheidung von Wasseraerosolen aus dem Luftstrom nachgeordnet ist.Arrangement according to claim 17, characterized in that the heat exchanger ( 6 ) a mist eliminator ( 19 ) is arranged downstream of the separation of water aerosols from the air stream. Anordnung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass in der Kühleinheit (5) eine Kondensatwanne (29) unterhalb des Wärmetauschers (6) und des Tropfenabscheiders (19) sowie unter der Anschlusseinrichtung (26) für das Kühlmedium angeordnet ist.Arrangement according to claim 17 or 18, characterized in that in the cooling unit ( 5 ) a condensate tray ( 29 ) below the heat exchanger ( 6 ) and the droplet separator ( 19 ) and under the connection device ( 26 ) is arranged for the cooling medium.
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