DE102005009075B3

DE102005009075B3 - Module carrier housing arrangement includes housing unit whose housing wall is connected to module carrier unit, and which is arranged on bottom sides of module carrier unit

Info

Publication number: DE102005009075B3
Application number: DE200510009075
Authority: DE
Inventors: Sonia Morales Robles; Peter Sedlmeier; Karl Zettelmeier
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Nokia Solutions and Networks GmbH and Co KG
Priority date: 2005-02-28
Filing date: 2005-02-28
Publication date: 2006-11-02
Anticipated expiration: 2025-03-01

Abstract

A protected module carrier unit (B) is comprised of top sides, bottom sides, side panels, a front side and a rear side. The top sides and bottom sides are arranged to enable air exchange with the environment to cool the module carrier unit. A housing unit (G1) is arranged on the bottom sides, with the housing wall connected to the module carrier unit.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine in dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebene Baugruppenträgergehäuseanordnung.The The invention relates to a in the preamble of claim 1 specified subrack housing arrangement.

Die dort beschriebene Baugruppenträgergehäuseanordnung weist jedoch den Nachteil auf, dass die darin angeordneten Baugruppen mit zunehmender Verarbeitungsdichte und höheren Taktraten zum einen eine erhöhte elektromagnetische Belastung für die Nachbarbaugruppen darstellt und zum anderen, das eine erhöhte Wärmeentwicklung sich zwischen den Baugruppen bildet.The Subrack housing arrangement described therein However, has the disadvantage that the assemblies arranged therein with increasing processing density and higher clock rates on the one hand increased electromagnetic load for the Neighboring assemblies represents and on the other hand, the increased heat development forms between the modules.

In DE 43 09 084 C2 wird ein störstrahlsicheres Gehäuse mit U-förmigen Gehäuseschalen beschrieben, wobei die Stoßfugen ineinander greifen und miteinander verbunden sind.In DE 43 09 084 C2 is a Störstrahlsicheres housing described with U-shaped housing shells, wherein the butt joints interlock and are interconnected.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Baugruppenträgereinheit so auszubilden, dass ein ausreichender Gasaustausch zur Kühlung der Baugruppen bereitgestellt werden kann.Of the Invention is based on the object, a subrack unit in such a way that a sufficient gas exchange for cooling the modules can be provided.

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 erfindungsgemäßen Maßnahmen ergibt sich der Vorteil, dass die abgeschirmte Ober- bzw. Unterseite der Baugruppenträgereinheit eine größere Fläche zum Gasaustausch bietet als bei bisher integrierten frontseitigen bzw. rückseitigen Öffnungen bei Baugruppenträgergehäuseeinheiten.By the measures according to the invention gives the advantage that the shielded top or bottom of the Rack unit a larger area for Gas exchange offers than previously integrated front or rear openings in rack housing units.

Die Anordnung bringt den Vorteil mit sich, dass mit dieser Ausgestaltung ein erhöhter Durchsatz eines Wärmeaustauschmittels, z.B. Luft, ermöglicht wird.The Arrangement brings with it the advantage that with this configuration an elevated one Throughput of a heat exchange medium, e.g. Air, allows becomes.

Die Anordnung bringt den weiteren Vorteil mit sich, dass aufgrund der Trennung und Abschirmung der Steuerungs- bzw. Überwachungseinheit von den Wärmeaustauschaggregaten eine EMV Störquelle eingegrenzt wurde.The Arrangement brings the further advantage that due to the Separation and shielding of the control or monitoring unit of the Heat exchange units an EMC source of interference was limited.

Die Anordnung bringt den Vorteil mit sich, dass die Abschirmung der Baugruppenträgereinheit bei möglichen Wartungsarbeiten bzw. bei einem Austausch eines Lüftereinschubes nicht zu unterbrochen werden braucht.The Arrangement brings with it the advantage that the shielding of the Subrack unit at potential Maintenance or replacement of a fan unit does not need to be interrupted.

Die Anordnung bringt den weiteren Vorteil mit sich, dass die Lüftereinschübe eine direkte Verbindung durch die Deckplane aufweisen, wodurch durch eine bisher nötig werdende Verkabelung vermieden wird.The Arrangement brings the further advantage that the fan trays a have direct connection through the cover, whereby by one needed so far Expected wiring is avoided.

Die Anordnung bringt den weiteren Vorteil mit sich, dass kostenaufwendige und störanfällige Schirmdichtungen vermieden werden.The Arrangement brings the further advantage that costly and fault-prone screen seals be avoided.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindungen 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 eine Baugruppenträgereinheit, 1 a subrack unit,

2 ein Prinzipschaltbild eines Strömungsweges eines Wärmeaustauchmittels durch oberhalb und unterhalb der Baugruppenträgereinheit angeordneter Gehäusemodule, 2 a schematic diagram of a flow path of a heat exchange means arranged above and below the subrack unit housing modules,

3 einen Ausschnitt aus einer Midplane, 3 a section of a midplane,

4 eine Anordnung von gasdurchlässigen Elementen bei der Baugruppenträgereinheit und 4 an arrangement of gas-permeable elements in the rack unit and

5 eine weitere Explosionszeichnung. 5 another exploded view.

In 1 ist schematisch eine Baugruppenträgereinheit B wiedergegeben. Diese Baugruppenträgereinheit B bildet ein erstes frontseitiges abgeschirmtes Volumen für frontseitig in eine Midplane 1 einzufügende frontseitig anzuordnende Baugruppen 11F sowie rückseitig an die Midplane 1 anzuordnende rückseitig anzuordnende Baugruppen 11B. Die Midplane ist auch als Schirmwand ausgebildet. Das abgeschirmte Volumen wird durch Seitenwände 7 des Baugruppenträgereinheit B sowie frontseitig und rückseitig anzuordnende Blenden begrenzt. In 1 ist schematisch die unterseitige und oberseitige Eingrenzung des zu schirmenden Volumens durch eine wärmeaustauschmitteldurchlässige Abdeckung 2, 3 gezeigt. Das Wärmeaustauschmittel, z.B. Luft, gelangt durch die unterseitige Abdeckung 3 entlang der in die Midplane 1 gesteckten frontseitigen angeordneten Baugruppen 11F und rückseitigen angeordneten Baugruppen 11B zum abdeckenden ebenfalls durchlässigen Element 2 der Baugruppenträgereinheit B. Der Luftstrom kann frontseitig durch Gehäusemodule an die Unterseite der geschirmten Baugruppenträgereinheit B zugeführt und oberseitig durch ein dort angeordnetes Gehäusemodul rückseitig abgeführt werden.In 1 schematically a subrack unit B is reproduced. This rack unit B forms a first front-side shielded volume for front in a midplane 1 to be inserted front side assemblies 11F and on the back of the midplane 1 to be arranged on the back side assemblies 11B , The midplane is also designed as a screen wall. The screened volume is through sidewalls 7 the subrack unit B and front and rear panels to be arranged limits. In 1 Figure 3 is a schematic of the bottom and top confinement of the volume to be shielded by a heat exchange means permeable cover 2 . 3 shown. The heat exchange medium, eg air, passes through the bottom cover 3 along the in the midplane 1 inserted front-side arranged assemblies 11F and rear-mounted assemblies 11B to the covering also permeable element 2 the sub-rack unit B. The air flow can be supplied front side by housing modules to the underside of the shielded rack unit B and the upper side by a arranged there housing module back discharged.

Der bereits in 1 angesprochene Strom des Wärmeaustauschmittels, das beispielsweise aus Luft sein kann, ist in 2 nochmals erläuternd dargestellt. In dieser Darstellung ist der Baugruppenträger B durch eine erste Gehäuseeinheit G1 auf der Unterseite sowie einer zweiten Gehäuseeinheit G2 auf der Oberseite eingegrenzt. Ebenso ist aus 2 ersichtlich das die Fläche S1 der ersten Gehäuseeinheit G1 um ein vielfaches geringer dimensioniert werden kann als die Unterfläche S2 der Baugruppenträger B. Auf der Oberseite des Baugruppenträgers B ist die zweite Gehäuseeinheit G2 angeordnet, die über die Fläche S3 das erwärmte Wärmeaustauschmittel aufnimmt und zur beispielsweise Rückseitigen Öffnung mit der Fläche S4 der zweiten Gehäuseeinheit G2 umlenkt.The already in 1 addressed flow of the heat exchange medium, which may be, for example, from air, is in 2 illustrated again explanatory. In this illustration, the subrack B is bounded by a first housing unit G1 on the underside and a second housing unit G2 on the upper side. Likewise is off 2 it can be seen that the area S1 of the first housing unit G1 can be dimensioned many times smaller than the lower area S2 of the subrack B. On the upper side of the subrack B is the second housing unit G2, which receives the heated heat exchange medium over the area S3 and, for example, the rear side Opening with the surface S4 of the second housing unit G2 deflects.

In der in 3 gezeigten Ansicht ist ein Teil einer Midplane dargestellt. Auf dieser sind Ausgleichkondensatoren AK angeordnet. Zur EMV-sicheren Verbindung zwischen den Lüf ter- bzw. Lüftereinschüben und der für die Steuerung der Lüfter notwendigen Steuerungseinheit sind auf der Midplane 1 Steckverbinderelemente SF, SB angeordnet. Diese Steckverbinderelemente SF, SB sind schematisch gezeigt und mit frontseitigen Steckverbinderelement SF und dem rückseitig angeordneten Steckverbinderelement SB angedeutet.In the in 3 The view shown is part of a midplane. On this compensation capacitors AK are arranged. The EMC-safe connection between the fan or fan trays and the control unit necessary for the control of the fan are on the midplane 1 Connector elements SF, SB arranged. These connector elements SF, SB are shown schematically and indicated with front side connector element SF and the rear side arranged connector element SB.

In 4 ist eine detaillierte Explosionszeichnung der Baugruppenträgereinheit B sowie der ersten Gehäuseeinheit G1 und der zweiten Gehäuseeinheit G2 wiedergegeben. In der ersten Gehäuseeinheit G1 sind schematisch die Anordnungen der Lüfter LF für die frontseitig angeordneten Baugruppen sowie mit dem Lüfter LB für die rückseitig angeordneten Baugruppen angedeutet. 4 zeigt zudem wie ein Stromversorgungsmodule 12 sowie die Überwachungseinheit bzw. Einheiten für die Lüfter LF, LB innerhalb eines abgeschirmten Volumens unterhalb der rückseitig in die Baugruppenträgereinheit B angeordneten Baugruppen 11B angeordnet sind. Das zusätzlich beispielsweise rückseitig angeordnete Schirmvolumen wird durch ein die Midplane verlängerndes für ein Wärmeaustauschmittel durchlässiges Element 10, durch die Abdeckung 3B sowie den Wandungen 7 der Baugruppenträgeranordnung BA begrenzt. Das Schirmvolumen wird durch die jeweiligen Fronteinheiten der in diesem Bereich anzuordnenden elektrischen Einheiten abgeschlossen. Die eigentliche Baugruppenträgereinheit B wird durch oberseitig und unterseitig angeordnete Lochbleche 2a, 2b, 3a, 3b den Wandungen 7 sowie der Frontseite der frontseitig anzuordnenden Baugruppen 11F sowie der rückseitigen Midplane 1 begrenzt. Das rückseitig an der Midplane 1 angeordnete Schirmvolumen wird durch die oberseitig und unterseitig angeordnete Lochblende 2b, 3b, sowie der Frontseite der rückseitig angeordneten Baugruppen 11B und der Midplane 1 begrenzt. Die erste Gehäuseeinheit wird durch den Lüftereinschub LE mit den in diesen darin angeordneten Belüftungseinheiten LF, LB sowie den rückseitig geschirmten Bereich, indem die Steuerung für die Lüfter 11 und beispielsweise eine Stromversorgungseinheit 12 angeordnet sein kann, begrenzt.In 4 is a detailed exploded view of the subrack unit B and the first housing unit G1 and the second housing unit G2 reproduced. In the first housing unit G1, the arrangements of the fan LF for the modules arranged at the front and with the fan LB for the modules arranged at the rear are schematically indicated. 4 also shows like a power supply module 12 as well as the monitoring unit or units for the fans LF, LB within a shielded volume below the rear side arranged in the rack unit B modules 11B are arranged. The additionally arranged, for example, rear screen volume is through a midplane extending for a heat exchange medium permeable element 10 through the cover 3B as well as the walls 7 limited to the rack assembly BA. The screen volume is completed by the respective front units of the electrical units to be arranged in this area. The actual subrack unit B is through top and bottom side arranged perforated plates 2a . 2 B . 3a . 3b the walls 7 and the front of the modules to be arranged on the front 11F as well as the back midplane 1 limited. The back of the midplane 1 arranged screen volume is through the top and bottom side arranged pinhole 2 B . 3b , as well as the front of the rear-mounted modules 11B and the midplane 1 limited. The first housing unit is defined by the fan tray LE with the therein ventilation units LF, LB and the back shielded area, by the control for the fan 11 and, for example, a power supply unit 12 can be arranged limited.

In 5 ist die in 4 beschriebene Baugruppenträgeranordnung und ihren explosionsartig angeordneten einzelnen Elementen Midplane 1, Lochblende 2a, 2b, 3a, 3b, Seitenwände 7 frontseitig angeordnete Baugruppe 11F, rückseitig angeordnete Baugruppe 11B steckbare Steuereinheit für die Lüfter 11 sowie einen Teil der Rückwand 9 sowie der Bodenplatte 12 dargestellt.In 5 is the in 4 described subrack assembly and their explosively arranged individual elements Midplane 1 , Pinhole 2a . 2 B . 3a . 3b , Side walls 7 front-mounted module 11F , rear-mounted module 11B pluggable control unit for the fans 11 as well as a part of the back wall 9 as well as the bottom plate 12 shown.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass der Luftwiderstand beim Ein- und Austritt an der Baugruppenträgereinheit B sich wesentlich verringert, da das schirmende Lochblech sich über den Flächenbereich der Baugruppenträgereinheit B erstreckt und absolut betrachtet eine größere Öffnung aufweist als die für die Luftzufuhr vorgesehenen frontseitige Öffnung der ersten Gehäuseeinheit G1. Dieser Flächenbereich S2, S3 ist größer als der Öffnungsquerschnitt S1, S4 für den Ein- bzw. Austritt. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass ein erhöhter Luftdurchsatz und damit eine bessere Kühlung für die der Baugruppenträgereinheit B angeordneten Baugruppen 11F, 11B möglich wird.The invention has the advantage that the air resistance when entering and exiting the rack unit B is substantially reduced because the shielding perforated plate extends over the surface area of the rack unit B and viewed in absolute terms has a larger opening than the front provided for the air supply Opening of the first housing unit G1. This surface area S2, S3 is greater than the opening cross-section S1, S4 for the inlet and outlet. This has the advantage that an increased air flow and thus better cooling for the subrack unit B arranged assemblies 11F . 11B becomes possible.

Die Anordnung bringt den Vorteil mit sich das die Lüftereinschübe ohne Lüftersteuerung keine EMV- erzeugen, da die dazugehörigen Lüftersteuerungen in einem separat geschirmten Bereich der Baugruppenträgeranordnung BA angeordnet ist.The Arrangement has the advantage that the fan trays without fan control generate no EMC, since the associated fan controllers in a separately shielded area of the rack assembly BA is arranged.

Die Anordnung bringt den Vorteil mit sich, dass die Schirmelemente der jeweiligen Frontseite 4, 5 der Baugruppen 11F, 11B, der Baugruppenträgereinheit B bei Wartungsarbeiten wie beispielsweise dem Austausch eines Lüftereinschubes nicht geöffnet zu werden brauchen. Die Erfindung bringt den weiteren Vorteil mit sich, dass wegen des festen Verbindens der oberseitigen und unterseitig angeordneten Lochbleche auf eine störanfällige Schirmdichtung verzichtet werden kann.The arrangement has the advantage that the screen elements of the respective front 4 . 5 of the assemblies 11F . 11B , the sub-rack unit B need not be opened during maintenance work such as the replacement of a fan tray. The invention has the further advantage that due to the firm connection of the top and bottom side arranged perforated plates can be dispensed with a failure-prone screen seal.

Die in 4 und 5 gezeigte Baugruppenträgereinheit hat beispielsweise die in der Advanced Telecommunication Computing Architecture TCA definierten Abmaße.In the 4 and 5 For example, the subrack unit shown has the dimensions defined in the Advanced Telecommunication Computing Architecture TCA.

11: Midplanemidplane
22: Lochblech für Oberseiteperforated sheet for top
2a2a: Lochblech für frontseitige Oberseiteperforated sheet for front-sided top
2b2 B: Lochblech für rückseitige Oberseiteperforated sheet for back top
2c2c: Oberseite der Baugruppenträgeranordnungtop the subrack assembly
33: Lochblech für Unterseiteperforated sheet for bottom
3a3a: Lochblech für frontseitige Unterseiteperforated sheet for front-sided bottom
3b3b: Lochblech für rückseitige Unterseiteperforated sheet for back bottom
44: Frontseitefront
55: Rückseiteback
77: Seitenteil des Baugruppenträgers, Baugruppenträside panel of the subrack, subracks
: geranordnungstraighter order
88th: Rückwandrear wall
99: TeilrückwandPart rear wall
1010: Verlängerungselementextension element
11F11F: frontseitig angeordnete Baugruppefront arranged assembly
11FB11f: Blende an frontseitig angeordneter Baugruppecover on front side arranged assembly
11B11B: rückseitig angeordnete Baugruppeon the back arranged assembly
11BB11BB: Blende an rückseitig angeordneter Baugruppecover on the back arranged assembly
1212: Bodenplatte LE Lüftereinschubbaseplate LE fan tray
1111: Steuerung für Lüftercontrol for fans
1212: StromversorgungseinheitPower supply unit
LFLF: Lüfter für frontseitig angeordnete BaugruppenFan for the front arranged assemblies
LBLB: Lüfter für rückwärtig angeordnete BaugruppenFan for rear-mounted assemblies
BB: BaugruppenträgereinheitRack unit
G1G1: erste Gehäuseeinheitfirst housing unit
G2G2: zweite Gehäuseeinheitsecond housing unit
BABA: BaugruppenträgeranordnungRack arrangement
LL: Wärmeaustauschmittel, z.B. LuftHeat exchange means e.g. air
RTRT: Raum im rückwärtigen Teil der ersten Gehäuseeinheitroom in the rear part the first housing unit

Claims

Shielded subrack unit (B), formed from a top side ( 2a . 2 B ) and a bottom ( 3a . 3b ), Side walls ( 7 ) and a front (F) and a back (R), wherein the top ( 2 . 2a . 2 B ) and the underside ( 3 . 3a . 3b ) of the shielded subrack unit (B) are designed such that a gas exchange for cooling the subrack in this subassembly (B) arranged modules between the interior of the subrack unit (B) and its environment and in the opposite direction is allowed, and the shield is maintained , characterized in that directly at the bottom ( 3 . 3a . 3b ) of the subrack unit (B) a first housing unit (G1) is arranged, the connecting housing wall to the subrack unit (B) through the underside ( 3 . 3a . 3b ) of the subrack unit (B) is formed.

Arrangement according to claim 1, characterized that directly at the top of the subrack unit (B) a second housing unit (G2) is arranged, the connecting side of the housing through the top the subrack unit (B) is formed.

Arrangement according to claim 1, characterized that the unshielded first housing unit (G1) in the back part one for other electronic units provided electromagnetically Shielded space (RT), whose front and top also from a shielding housing wall is formed which allows a gas exchange.

Arrangement according to claim 1, characterized that the first housing unit (G1) Fans for at least a first screened one to be sterilized Volume of the rack unit wherein the fans in the unshielded area of the first housing unit (G1) are arranged.