DE102005009074A1 - Air ventilation system, has ventilating units arranged such that heat exchange unit conducts high/low pressure produced by units, where air flow produced directly by units is discharged directly into flow channels via module ducts - Google Patents

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Sonia Morales Robles
Peter Sedlmeier
Karl Zettelmeier
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Nokia Solutions and Networks GmbH and Co KG
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    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20536—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for racks or cabinets of standardised dimensions, e.g. electronic racks for aircraft or telecommunication equipment
    • H05K7/20554—Forced ventilation of a gaseous coolant
    • H05K7/20572—Forced ventilation of a gaseous coolant within cabinets for removing heat from sub-racks, e.g. plenum
    • H05K7/20581—Cabinets including a drawer for fans

Abstract

The system has an ventilating modules with ventilating units. The units are arranged above or below a module rack (3). The units are arranged such that a heat exchange unit directly in or from a space of a model rack provided with modules conducts high or low pressure produced by the respective ventilating units, where space is formed by the printed circuit board of the modules. The width of the modules are predetermined by the space. An independent claim is also included for an arrangement with a separation unit.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenes Lüftersystem.The The invention relates to a in the preamble of the claim 1 specified fan system.

Das dort beschriebene Lüftersystem weist jedoch den Nachteil auf, dass bei einem etwaigen Luftstau, beispielsweise hervorgerufen durch Bauelemente, dieser wiederum den durch Lüftereinheiten erzeugten Luftstrom umlenkt, was den Nachteil einer örtlichen Erwärmung und damit eine Störung von elektronischen Schaltfunktionen mit sich bringt.The there described fan system has the disadvantage, however, that in the event of For example, caused by components, this in turn that generated by fan units Airflow diverts, which has the disadvantage of local heating and thus a disturbance of electronic switching functions.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein weiteres Lüftersystem anzugeben.Of the Invention is the object of another fan system specify.

Gemäß der Erfindung wird die gestellte Aufgabe bei der Anordnung der eingangs genannten Art durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst.According to the invention The object is in the arrangement of the aforementioned Art solved by the features listed in claim 1.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme ergibt sich der Vorteil, dass der durch Lüftereinheiten unmittelbar erzeugte Luftstrom direkt in die über sie angeordneten bzw. zugeordneten Strömungskanäle, z.B. gebildet durch eine definierte Anzahl von Baugruppenschächten, eingeleitet wird.By the measure according to the invention results the advantage that the directly generated by fan units Airflow directly into the over they arranged flow channels, e.g. formed by one defined number of assembly shafts, is initiated.

Die Anordnung bringt den Vorteil mit sich, dass die Breite der Lüftereinschübe auf eine bestimmte Anzahl von Baugruppen abgestimmt ist.The Arrangement has the advantage that the width of the fan trays on a certain number of assemblies is tuned.

Die Anordnung bringt den Vorteil mit sich, dass durch die Anordnung mindestens eines Zwischenelementes ein homogener Luftkanal in Verbindung mit den beispielsweise darüber liegenden durch die Leiterplatten gebildeten Zwischenräume in der Baugruppenträgereinheit gebildet wird.The Arrangement brings with it the advantage that through the arrangement at least one intermediate element a homogeneous air duct in connection with the example above lying formed by the circuit boards spaces in the rack unit is formed.

Die Anordnung bringt den Vorteil mit sich, dass für Baugruppen mit unterschiedlicher Verlustleistung jeweils eine hierfür nötige Ventilatorleistung eingeregelt werden kann.The Arrangement brings the advantage that for assemblies with different Power loss adjusted in each case a necessary fan power can be.

Die Anordnung bringt den Vorteil mit sich, dass auf Lüftereinschübe bei einer geringeren Bestückung des Baugruppenträgers mit Baugruppen auf einen oder mehrere Lüftereinschübe verzichtet werden kann.The Arrangement has the advantage that on fan trays at a lower population of the subrack With modules on one or more fan trays can be dispensed with.

Die Anordnung bringt den weiteren Vorteil mit sich, das Bereiche mit einer Zwangsbelüftung und Bereiche mit freier Konvektion kombinierbar sind.The Arrangement brings with it the further advantage of having areas a forced ventilation and areas with free convection can be combined.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Further advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.

Weitere Besonderheiten der Erfindung werden aus der nachfolgenden näheren Erläuterung eines Ausführungsbeispiels anhand von Zeichnungen ersichtlich.Further Particular features of the invention will become apparent from the following detailed explanation an embodiment based on drawings.

Es zeigen:It demonstrate:

1 ein Belüftungssystem und 1 a ventilation system and

2 eine Detailansicht eines Belüftungssystems. 2 a detailed view of a ventilation system.

In 1 ist in schematischer Darstellung ein Teil eines Baugruppenträgers 3 und der in ihm angeordneten Baugruppen 4 gezeigt. Unterhalb der Baugruppen 4 sind Lüftereinschübe LEa, LEb, LEc dargestellt. Ein Lüftereinschub weist in dieser Darstellung zwei Lüftereinheiten LE1, LE2 auf. Bei den von den jeweiligen Lüftereinheiten LE1, LE2 in den Lüftereinschüben LEa, b, c erzeugten Luftströmen, wird beispielsweise die Umgebungsluft von der Frontseite der Lüftereinschübe zugeleitet und in den aus Ventilatoren gebildeten Lüftereinheiten beschleunigt abgegeben. Die erhöhte Luftströmung wird durch die zu kühlenden Baugruppen 4 geleitet.In 1 is a schematic representation of a part of a rack 3 and the assemblies arranged in it 4 shown. Below the modules 4 are shown fan trays LEa, LEb, LEc. A fan unit has two fan units LE1, LE2 in this illustration. In the air streams generated by the respective fan units LE1, LE2 in the fan trays LEa, b, c, for example, the ambient air is supplied from the front of the fan trays and accelerated delivered in the fan units formed from fans. The increased air flow is due to the assemblies to be cooled 4 directed.

In 2 ist ein Lüftersystem gemäß der Erfindung gezeigt. Die Lüftereinschübe können jeweils Luftschächte SA1, SA2 und SA3 aufweisen. Diese Luftschächte versorgen dann jeweils eine Lüftereinheit mit dem nötigen Wärmeaustauschmittel wie z.B. Luft. In 2 sind drei Lüftereinschübe LEa, LEb, LEc abgebildet. Diese Lüftereinschübe weisen an der Frontseite Möglichkeiten auf, die Luftzufuhr bzw. die Zirkulation von Luft aus dem Innenraum zu unterbinden. Zu diesem Zweck wird das beispielsweise dem mittleren Lüftereinschub zugeordnete Verschlusselement VS vor den Luftschächten angeordnet. Dies bringt den Vorteil mit sich, wenn beispielsweise der mittlere Einschub aufgrund fehlender Baugruppen im darüber liegenden Baugruppenträger nicht benötigt wird, ein Ausströmen des Luftüberdruckes aus dem Innenbereich der Baugruppenträgereinheit mittels des Verschlusselementes VS vermieden. Um eine gezielte Weiterleitung des durch die jeweilige Lüftereinheit erzeugten Luftstromes zu ermöglichen, sind Trennelemente TR1, TR2 zwischen den Lüftereinschüben angeordnet. Diese Trennelemente TR1, TR2 sind so dimensioniert, das keine Luftströmung zwischen den Belüftungseinheiten und den Lüftereinschüben möglich ist. Das Trennelement erstreckt sich jeweils entlang des Lüftereinschubes und entspricht vorzugsweise der Länge des Lüftereinschubes.In 2 a fan system according to the invention is shown. The fan trays can each have air shafts SA1, SA2 and SA3. These air ducts supply each one fan unit with the necessary heat exchange medium such as air. In 2 three fan trays LEa, LEb, LEc are shown. These fan trays have on the front ways to prevent the supply of air or the circulation of air from the interior. For this purpose, the closure element VS assigned, for example, to the central fan insert is arranged in front of the air ducts. This has the advantage, for example, if the middle slot is not needed because of missing subassemblies in the overlying subrack, avoids an outflow of air pressure from the interior of the subrack unit by means of the closure element VS. In order to enable a targeted forwarding of the air flow generated by the respective fan unit, separating elements TR1, TR2 are arranged between the fan trays. These separators TR1, TR2 are dimensioned so that no air flow between the ventilation units and the fan trays is possible. The separating element extends in each case along the fan insert and preferably corresponds to the length of the fan insert.

Wie in 2 dargestellt, werden die drei Lüftereinschübe LEa, LEb und LEc unmittelbar unter die zu kühlenden Baugruppen angeordnet. Jeder dieser Lüftereinschübe sorgt für die Entwärmung, wie in 2 gezeigt von vier Baugruppen. Die Einschübe werden mittels im Gehäuse integrierter Trennwände, z.B. Bleche, voneinander getrennt. Die Drehzahl der in den Lüftungseinheiten angeordneten Ventilatoren kann der Verlustleistung der zugeordneten über ihr befindlichen Baugruppen entsprechend angepasst werden. Werden wie eingangs erwähnt, beispielsweise eine geringere Anzahl von Baugruppen oder keine Baugruppen in die Baugruppenträgereinheit eingefügt, so braucht dieser Bereich ein geringeres oder keine Durchströmung eines Wärmeaustauschmediums. Durch den Einsatz der Luft kanäle entlang der in dem Baugruppenträger eingefügten Baugruppen, kann der Einschub der nicht benötigten Lüftungseinheiten im Lüftereinschub LEb durch ein Abdeckelement VS abgedeckt werden. Die Bereiche oberhalb des ersten Lüftungseinschubes LEa und des dritten Lüftungseinschubes LEc werden direkt von den unter ihnen befindlichen Lüftungseinheiten individuell geregelt und gekühlt. Ebenso ist es denkbar, dass beim Mittelbereich angeordneten Baugruppen mit einer geringen Verlustleistung diese durch eine freie Konvektion gekühlt werden.As in 2 shown, the three Lüf Slots LEa, LEb and LEc arranged directly under the modules to be cooled. Each of these fan trays provides for the cooling, as in 2 shown by four assemblies. The bays are separated by means of partitions integrated in the housing, eg sheets. The speed of the fans arranged in the ventilation units can be adapted to the power loss of the associated assemblies located above it. If, as mentioned above, for example, a smaller number of modules or no modules inserted into the rack unit, this area needs less or no flow through a heat exchange medium. Through the use of air channels along the inserted into the rack assemblies, the insertion of the unnecessary ventilation units in the fan tray LEb can be covered by a cover VS. The areas above the first ventilation slot LEa and the third ventilation slot LEc are individually controlled and cooled directly by the ventilation units below them. Likewise, it is conceivable that modules arranged in the middle region with a low power loss are cooled by a free convection.

Die in 1 und 2 gezeigte Baugruppenträgereinheit und die zur Kühlung vorgesehenen Lüftereinheiten haben beispielsweise die in der Advanced Telecommunication Computing Architecture TCA definierten Abmaße.In the 1 and 2 The subrack unit shown and the cooling units provided for cooling have, for example, the dimensions defined in the Advanced Telecommunication Computing Architecture TCA.

11
Lüftersystemfan system
22
Zwischenelementeintermediate elements
33
Baugruppenträgerrack
44
Baugruppenassemblies
55
SeitenwandSide wall
LEa, LEb, LEcLEa, LEb, LEc
Lüftereinschübefan trays
LE1, LE2, LE3LE1, LE2, LE3
Lüftereinheitenfan units
TR1, TR2, ....TR1, TR2, ....
Trennelementseparating element
VSVS
Abdeckelementcover

Claims (2)

Lüftersystem mit mindestens einem Lüftereinschub (LEa, LEb, LEc) mit jeweils mindestens einer Lüftereinheit (LE1, LE2), dadurch gekennzeichnet, dass die Lüftereinheiten (LE1, LE2, ..) direkt unterhalb oder oberhalb eines Baugruppenträgers angeordnet sind, dass die Lüftereinheiten (LE1, LE2, ..) derart angeordnet sind, dass der von den jeweiligen Lüftereinheiten (LE1, LE2, ..) erzeugte Über- oder Unterdruck ein Wärmeaustauschmittel ausschließlich direkt in oder aus die durch Leiterplatten der Baugruppen gebildeten Zwischenräume eines mit Baugruppen versehenen Baugruppenträgers (3) geleitet wird, wobei die Breite der Lüftereinschübe (LEa, LEb, LEc) jeweils durch n Zwischenräume (n = 1, 2, ...) vorgegeben wird.Fan system with at least one fan unit (LEa, LEb, LEc), each with at least one fan unit (LE1, LE2), characterized in that the fan units (LE1, LE2, ..) are arranged directly below or above a rack, that the fan units ( LE1, LE2, ..) are arranged such that the positive or negative pressure generated by the respective fan units (LE1, LE2, ..) a heat exchange means exclusively directly into or out of the printed circuit boards of the assemblies formed spaces of a module provided with subrack ( 3 ), wherein the width of the fan trays (LEa, LEb, LEc) in each case by n spaces (n = 1, 2, ...) is specified. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein zwischen der Oberseite der Lüftereinschübe LEa, LEb, LEc) und der Unterseite des baugruppenaufnehmenden Baugruppenträgers mindestens ein Trennelement (TR1, TR2, ..) angeordnet ist, sodass der von der Lüftereinheit (LE1, LE2, ..) erzeugte Über- oder Unterdruck das Wärmeaustauschmittel direkt zwischen die Leiterplatten der Baugruppen weitergeleitet wird.Arrangement according to claim 1, characterized one between the top of the fan trays LEa, LEb, LEc) and the bottom the module-receiving rack at least one separating element (TR1, TR2, ..) is arranged so that of the fan unit (LE1, LE2, ..) generated or negative pressure the heat exchange medium passed directly between the boards of the modules becomes.
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