DE10311380A1 - Cooling system for rack mounted equipment has a cooling duct inserted into a hollow profile rack support frame - Google Patents
Cooling system for rack mounted equipment has a cooling duct inserted into a hollow profile rack support frameInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Kühlmittelführungselement mit einem umschlossenen längserstreckten hohlen Profilkörper, dessen Außenwandung mit einer Vielzahl von in Längsrichtung voneinander beabstandeten, freiliegenden oder abgeschlossenen und freigebbaren Zugangsöffnungen zu einer im Inneren befindlichen Kanalanordnung versehen ist sowie auf eine Kühlmittelführungseinrichtung für in ein Schaltschrank-Rahmengestell oder in einem Rack oder IT- Arbeitsplatzsystem aufgenommene elektrische oder elektronische Geräte mit mindestens einem Kühlmittelführungselement. The invention relates to a coolant guide element with a enclosed elongated hollow profile body, the outer wall with a plurality of exposed longitudinally spaced apart or locked and unlockable access openings to one inside located channel arrangement is provided as well as on a Coolant guide device for in a control cabinet frame or in a rack or IT Electrical or electronic devices included in the workplace system at least one coolant guide element.
Ein derartiges Kühlmittelführungselement und eine Kühlmittelführungseinrichtung mit einem solchen Kühlmittelführungselement weist einen in einem längserstreckten Profilkörper ausgebildeten Kanal für die Kühlmittelführung, beispielsweise Luft auf, der mit mehreren Öffnungen versehen ist, um z. B. bei Anwendung in einem Baugruppenträger die Wärme produzierenden elektronischen Baugruppen zu kühlen. Häufig sind aber die damit erzielten Kühlwirkungen nicht ausreichend. Such a coolant guide element and Coolant guide device with such a coolant guide element has one in one elongated profile body formed channel for the coolant guide, for example air, which is provided with a plurality of openings in order, for. B. at Application in a rack that produces heat to cool electronic assemblies. Often, however, are those achieved with it Insufficient cooling effects.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kühlmittelführungselement sowie eine Kühlmittelführungseinrichtung mit einem solchen Kühlmittelführungselement bereit zu stellen, die bei einfacher Verwendung und einfachen Montagemöglichkeiten eine verbesserte Kühlwirkung ermöglichen. The invention has for its object a coolant guide element and a coolant guide device with such To provide coolant guide element that is easy to use and simple Mounting options allow an improved cooling effect.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 bzw. des Anspruches 7 gelöst. Dabei ist bei dem Kühlmittelführungselement vorgesehen, dass die Kanalanordnung einen Vorlaufkanal und einen Rücklaufkanal aufweist, denen jeweils eine Reihe von Zugangsöffnungen zugeordnet ist. Bei der Kühlmittelführungseinrichtung ist vorgesehen, dass das Kühlmittelführungselement in der genannten Weise ausgebildet ist. This object is achieved with the features of claim 1 and claim 7 solved. It is provided in the coolant guide element that the Channel arrangement has a flow channel and a return channel, which a row of access openings is assigned. In the Coolant guide device is provided that the coolant guide element in the mentioned manner is formed.
Mit diesen Maßnahmen wird der Aufbau eines Kühlsystems mit einer gezielten Kühlmittelzufuhr und Abfuhr erwärmten Kühlmittels bei einfachen Installationsmöglichkeiten ermöglicht. With these measures, the construction of a cooling system with a targeted Coolant supply and removal of heated coolant with simple Installation options enabled.
Bei kompaktem Aufbau wird mit einfachen Maßnahmen die Wirksamkeit der Kühlung dadurch begünstigt, dass der Vorlaufkanal und der Rücklaufkanal mittels einer einstückigen Trennwand des Profilkörpers voneinander getrennt sind. With a compact structure, the effectiveness of the Cooling favors that the flow channel and the return channel separated from each other by means of an integral partition of the profile body are.
Hierbei ist vorteilhaft vorgesehen, dass die Trennwand mit einem Isoliermittel geringerer Wärmeleitfähigkeit als das Material des Profilkörpers versehen ist. It is advantageously provided that the partition wall with an insulating agent lower thermal conductivity than the material of the profile body is provided.
Vorteilhafte Ausgestaltungsvarianten bestehen dabei darin, dass das Isoliermittel ein sich über die Länge und im Wesentlichen die Breite der Trennwand erstreckender Hohlraum oder ein wärmeisolierender Festkörper ist. Advantageous design variants are that the Insulating agent extends over the length and essentially the width of the partition extending cavity or a heat insulating solid.
Für die Kühlmittelführung und Kühlleistung sind weiterhin die Maßnahmen vorteilhaft, dass die umgebenden Wandflächen des Vorlaufkanals und des Rücklaufkanals beschichtet sind. The measures for coolant flow and cooling capacity are still the measures advantageous that the surrounding wall surfaces of the flow channel and Return channel are coated.
Für die Herstellung und den Einsatz vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich ferner dadurch, dass der Profilkörper aus Metall oder Kunststoff extrudiert ist. Advantageous configurations result for the production and use further in that the profile body is extruded from metal or plastic.
Der Aufbau der Kühlmittelführungseinrichtung wird dadurch begünstigt, dass das Kühlmittelführungselement entlang einem Rahmenschenkel an mindestens einer Montageschiene oder an der Innenseite eines Verkleidungsteils angebracht ist. The structure of the coolant guide device is favored in that the coolant guide element along at least one frame leg mounted on a mounting rail or on the inside of a panel is.
Die Installation und z. B. auch Nachrüstung oder Abänderung der Kühlmittelführungseinrichtung werden dadurch begünstigt, dass der Rahmenschenkel als Rahmenprofil mit einer integrierten, zum Innenraum des Schaltschrankes oder Racks offenen Kammer ausgebildet ist, in die das Kühlmittelführungselement eingesetzt ist. The installation and z. B. retrofitting or modification of Coolant guide device are favored in that the frame leg as Frame profile with an integrated, to the interior of the control cabinet or Rack open chamber is formed, in which the coolant guide element is used.
Zu einer einfachen Montage tragen die Maßnahmen bei, dass in der Kammer Haltemittel ausgebildet sind, mit denen das Kühlmittelführungselement in dieser fixiert ist. The measures in the chamber contribute to simple assembly Holding means are formed with which the coolant guide element in this is fixed.
Verschiedene weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten bestehen darin, dass das Kühlmittelführungselement in der Kammer eingerastet, in diesem festgeschraubt, eingeklebt, eingeschweißt oder eingelötet oder eingeklemmt ist. Various other design options are that the Coolant guide element snapped into the chamber in this screwed, glued, welded or soldered or clamped.
Verschiedene Installationsmöglichkeiten ergeben sich dadurch, dass das Kühlmittelführungselement von einer stirnseitigen Öffnung aus in Längsrichtung des Trageprofils eingeschoben ist oder senkrecht zur Längsrichtung über eine Längsöffnung des Trageprofils einsetzbar ist und dass das Kühlmittelführungselement auf seiner zugänglichen Längsseite mit den Zugangsöffnungen versehen ist. Eine verbesserte Kühlwirkung kann dadurch erzielt werden, dass entlang dem Kühlmittelführungselement in Längsrichtung verlaufende Kühlrippen angeordnet sind. Different installation options result from the fact that Coolant guide element from an end opening in the longitudinal direction of the Carrying profile is inserted or perpendicular to the longitudinal direction over a Longitudinal opening of the support profile can be used and that the coolant guide element is provided with access openings on its accessible long side. An improved cooling effect can be achieved in that along the Coolant guide element arranged in the longitudinal direction cooling fins are.
Ein Montageraum wird dadurch bei möglichst hohem Wirkungsgrad günstig nutzbar, dass die äußere Querschnittskontur des Kühlmittelführungselementes an die innere Querschnittskontur der Kammer angepasst ist. This makes an assembly room inexpensive with the highest possible efficiency usable that the outer cross-sectional contour of the coolant guide element is adapted to the inner cross-sectional contour of the chamber.
Für den Aufbau und z. B. die Stabilität sowie die Montagemöglichkeiten eines Rahmengestelles ergeben sich weitere Vorteile dadurch, dass das Rahmenprofil mindestens zwei Kammern aufweist, von denen eine die Aufnahme-Kammer für das Kühlmittelführungselement bildet und die weitere(n) zu Montagezwecken und/oder Verstärkungszwecken dient (dienen). For the construction and z. B. the stability and the mounting options The frame provides further advantages in that the frame profile has at least two chambers, one of which is the receiving chamber for forms the coolant guide element and the other (s) for assembly purposes and / or reinforcement purposes.
Ein einfaches Festlegen der Kühlmittelführungselemente ergibt sich bei einfachem Aufbau dadurch, dass im lichten Öffnungsbereich der Kammer zwei gegeneinander gerichtete Haltestege angeordnet sind. A simple setting of the coolant guide elements results in simple construction in that in the clear opening area of the chamber two mutually directed retaining webs are arranged.
Ist vorgesehen, dass das Kühlmittelführungselement über ein oder zwei auf einer oder beiden Stirnseiten in das Rahmenprofil eingesetzte(s) Anschlussteil(e) und/oder über in die Zugangsöffnungen eingesetzte Adapter an eine Kühlmittelzuführung und/oder -abführung angeschlossen oder anschließbar ist, werden einfache Anschlussmöglichkeiten an Kühlaggregate erreicht. It is provided that the coolant guide element has one or two one or both ends of the connecting part (s) inserted into the frame profile and / or via an adapter inserted into the access openings Coolant supply and / or discharge is connected or can be connected Easy connection options to cooling units achieved.
Ein vorteilhafter Aufbau der Kühlmittelführungseinrichtung besteht darin, dass das Kühlmittelführungselement ein flüssiges Kühlmedium führt und an einen Luft/Flüssigkeits-Wärmetauscher und/oder einen Flüssigkeits/Flüssigkeits- Wärmetauscher angeschlossen ist. An advantageous construction of the coolant guide device is that the coolant guide element carries a liquid coolant and to one Air / liquid heat exchanger and / or a liquid / liquid Heat exchanger is connected.
Eine gezielte und wirksame Kühlung insbesondere stark wärmeproduzierender elektronischer Bauelemente wird dadurch erreicht, dass das Kühlmittelführungselement über die Zugangsöffnungen an mit Elektronikbaugruppen thermisch gekoppelte Kühlelemente angeschlossen ist. A targeted and effective cooling, especially heat-producing electronic components is achieved in that the Coolant guide element via the access openings on with electronic assemblies thermally coupled cooling elements is connected.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: The invention is described below using exemplary embodiments Reference to the drawings explained in more detail. Show it:
Fig. 1A, 1B und 1C jeweils einen Abschnitt eines Rahmenprofils mit einem eingesetzten oder einsetzbaren Kühlmittelführungselement in perspektivischer Ansicht, Fig. 1A, 1B and 1C are each a portion of a frame section with an inserted or insertable coolant guiding element in a perspective view;
Fig. 2 einen Ausschnitt eines Rahmengestelles im Bereich einer Ecke, wobei ein vertikaler Rahmenschenkel als Rahmenprofil mit einer Kühlmittelführung ausgebildet ist, Fig. 2 shows a detail of the rack in the region of one corner, wherein a vertical frame leg is designed as a frame profile having a coolant guide,
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines Rahmenprofils und eines einzusetzenden Kühlmittelführungselementes und Fig. 3 is a perspective view of a frame profile and a coolant guide element to be used and
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Kühlmittelführungseinrichtung mit einem Kühlmittelführungselement nach den Fig. 1A bis 3. Fig. 4 is a schematic representation of a coolant supply device with a coolant guiding element according to Figs. 1A to 3.
Ein in den Fig. 1A bis 3 gezeigter Rahmenschenkel in Form eines Rahmenprofils 10 ist als Mehrkammerprofil ausgebildet, wobei zum Aufbau eines Rahmengestelles 1 (vgl. Fig. 2) nach außen gerichtete Dichtränder 12, 12' sowie in einem Außenkantenbereich ein Freiraum 19 mit einer schräg verlaufenden Profilwand gebildet sind, während zum Innenraum des aufzubauenden Rahmengestelles 1 ein offener Hohlraum in Form einer Kammer 11 vorgesehen ist. In die Kammer 11 ist ein Kühlmittelführungselement 20 in Form eines geschlossenen Mehrkammer-Hohlprofils eingesetzt. Das Innere des Hohlprofils weist eine Kanalanordnung mit Führungskanälen 21, nämlich einem Vorlaufkanal 21.1 und einem davon mittels einer Trennwand 21.3 getrennten Rücklaufkanal 21.2 auf. Auf der zum Innenraum gerichteten Öffnungsseite des Kühlmittelführungselementes 20 sind eine Reihe von Zugangsöffnungen 22 angeordnet, über die eine Strömungsverbindung zu den im Inneren des Kühlmittelführungselementes 20 verlaufenden Führungskanälen 21 hergestellt wird. Die Zugangsöffnungen 22 können mittels vorgesehener Sollbruchstellen oder eingesetzter Deckel verschlossen oder mit Anschlusselementen belegt sein oder zum Kühlen des Schrankinneren auch offen bleiben. A frame leg shown in FIGS . 1A to 3 in the form of a frame profile 10 is designed as a multi-chamber profile, with outwardly directed sealing edges 12 , 12 'for the construction of a frame 1 (see FIG. 2) and a free space 19 with an outer edge area oblique profile wall are formed, while an open cavity is provided in the form of a chamber 11 to the interior of the frame 1 to be built . A coolant guide element 20 in the form of a closed multi-chamber hollow profile is inserted into the chamber 11 . The interior of the hollow profile has a channel arrangement with guide channels 21 , namely a flow channel 21.1 and a return channel 21.2 separated therefrom by means of a partition 21.3 . On the side directed towards the interior opening side of the coolant guiding element 20 a series of access openings 22 are arranged, is produced of which a flow connection to the running in the interior of the coolant guide member 20 guide channels 21st The access openings 22 can be closed by means of predetermined breaking points or inserted lids or can be covered with connecting elements or can also remain open for cooling the interior of the cabinet.
Das Kühlmittelführungselement 20 ist in seinem Außenquerschnitt an den Innenquerschnitt des Hohlraumes 11 angepasst und besteht aus einem für das jeweilige zu führende Kühlmittel, z. B. Luft oder eine Kühlflüssigkeit, aus geeignetem Material, insbesondere Kunststoff oder Metall. Die Trennwand 21.3 ist einstückig in dem Kühlmittelführungselement 20 z. B. während eines Extrudiervorganges eingebracht. Die Trennwand 21.3 ist wärmeisolierend ausgebildet, wozu in diese als Isoliermittel 21.4 eine weitere Hohlkammer oder auch ein gut wärmeisolierendes Festkörperelement eingebracht ist. Die den Vorlaufkanal 21.1 und den Rücklaufkanal 21.2 umgebenden Wandflächen können mit glattem und/oder wärmeisolierendem und beständigem Material beschichtet sein. The coolant guide element 20 is adapted in its outer cross section to the inner cross section of the cavity 11 and consists of a coolant to be guided for the respective, for. B. air or a cooling liquid, made of a suitable material, in particular plastic or metal. The partition 21.3 is in one piece in the coolant guide element 20 z. B. introduced during an extrusion process. The partition 21.3 is designed to be heat-insulating, for which purpose a further hollow chamber or also a solid element with good thermal insulation is introduced as the insulating means 21.4 . The wall surfaces surrounding the flow channel 21.1 and the return channel 21.2 can be coated with smooth and / or heat-insulating and resistant material.
Das das Kühlmittelführungselement 20 aufnehmende Rahmenprofil 10 bildet ein Trageprofil mit einem Trageprofilabschnitt 13 für das Rahmengestell 1. Der von der inneren Öffnungsseite in Form der Längsöffnung 11.2 aus zugängliche Hohlraum 11 besitzt eine etwa rechteckförmige oder quadratische Grundform, die von seitlichen Wänden 11.3 und einer Basiswand 11.4 umgeben ist und an den freien Bereichen der seitlichen Wände 11.3 im Bereich der Längsöffnung 11.2 mit gegeneinander gerichteten Haltestegen 11.1 oder Halterippen (vgl. Fig. 3) versehen ist, die nach außen hin mit Einführschrägen oder Rundungen und zum Inneren des Hohlraums bzw. der Kammer 11 hin z. B. mit rechtwinkligen Absätzen versehen sind, so dass die Kühlmittelführung 20, die auf ihrer von den Zugangsöffnungen 22 abgelegenen Seite gerundete Kanten besitzt, rastend eingedrückt werden kann, wenn das Rahmenprofil 10 und/oder das Kühlmittelführungselement 20 entsprechend elastisch ausgebildet ist/sind. Alternativ ist auch denkbar, das Kühlmittelführungselement 20 in Längsrichtung in den Hohlraum 11 einzuführen. The frame profile 10 receiving the coolant guide element 20 forms a support profile with a support profile section 13 for the frame 1 . The cavity 11 accessible from the inner opening side in the form of the longitudinal opening 11.2 has an approximately rectangular or square basic shape which is surrounded by side walls 11.3 and a base wall 11.4 and is directed towards one another at the free areas of the side walls 11.3 in the area of the longitudinal opening 11.2 Retaining webs 11.1 or holding ribs (see. Fig. 3) is provided, the outside with chamfers or curves and to the interior of the cavity or the chamber 11 z. B. are provided with right-angled shoulders, so that the coolant guide 20 , which has rounded edges on its side remote from the access openings 22 , can be pressed in latching if the frame profile 10 and / or the coolant guide element 20 is / are suitably elastic. Alternatively, it is also conceivable to introduce the coolant guide element 20 into the cavity 11 in the longitudinal direction.
Das Rahmenprofil 10 wird vorteilhaft als zumindest ein vertikaler Rahmenschenkel des Rahmengestelles 1 verwendet, der mit geeigneten Eckverbindern oder durch einfache Verschraubung mit einem aus horizontalen Rahmenschenkeln 10, 10', 10" in der Breite bzw. Tiefe gebildeten Deckrahmen und Bodenrahmen verbunden ist, wie die Fig. 2 zeigt. Bei dem Rahmengestell 1 kann das Kühlmittel stirnseitig oder durch geeignete Zugangsöffnungen 22 in das Kühlmittelführungselement 20 eingeleitet und aus diesem auch wieder z. B. mit einer Pumpe oder einem Gebläse abgeführt werden. An weitere Zugangsöffnungen 22 können zu kühlende Einbaugeräte mit entsprechenden Leitungen und Anschlüssen an ihrem Gehäuse individuell angeschlossen oder aber der gesamte Schaltschrank-Innenraum gekühlt werden. Dabei kann über den Vorlaufkanal 21.1 Kühlflüssigkeit oder Kühlluft zugeführt und über den Rücklaufkanal 21.2 erwärmte Kühlflüssigkeit bzw. Luft abgeführt werden. The frame profile 10 is advantageously used as at least one vertical frame leg of the frame 1 , which is connected with suitable corner connectors or by simple screwing with a cover frame and floor frame formed from horizontal frame legs 10 , 10 ', 10 "in width or depth, like that FIG. 2. at shows in the frame 1, the coolant may front or initiated by suitable access openings 22 in the coolant guide member 20 and be discharged therefrom also, again. example with a pump or a blower. more access openings 22 may be cooled chassis units with Corresponding lines and connections can be individually connected to their housing or the entire interior of the control cabinet can be cooled, whereby coolant or cooling air can be supplied via the supply duct 21.1 and heated coolant or air can be discharged via the return duct 21.2 .
Das Kühlmittelführungselement 20 kann auch in Längsrichtung angeordnete Kühlrippen 23 aufweisen, die z. B. auf einer den Führungskanälen 21 abschließenden, parallel zur Öffnungsseite verlaufenden Zwischenwand zur Öffnungsseite vorstehen. Die Kühlrippen können auf diese Weise über die Zugangsöffnungen 22 zugeführte erwärmte Luft kühlen, wobei die Wärme über das in den Führungskanälen 21 strömende Kühlmittel, Flüssigkeit oder Luft, abgeführt werden kann. The coolant guide element 20 can also have cooling fins 23 arranged in the longitudinal direction, which, for. B. protrude on a closing the guide channels 21 , parallel to the opening side partition to the opening side. In this way, the cooling fins can cool heated air supplied via the access openings 22 , the heat being able to be dissipated via the coolant, liquid or air flowing in the guide channels 21 .
Das Rahmenprofil 10 weist z. B., wie Fig. 1C zeigt, eine eine seitliche Wandung 11.3 bildende äußere Profilseite 15 sowie eine zum Inneren des Rahmengestelles 1 gewandte innere Profilseite 14 auf, wie auch aus den Fig. 1A, 1B und 3 in Verbindung mit Fig. 2 hervorgeht. Vorliegend sind auf der äußeren Profilseite 15 zwei in Längsrichtung verlaufende T-Nuten 16 ausgebildet, über die Befestigungsmöglichkeiten für Montageelemente bestehen. Weiterhin können in der inneren Profilseite 14, die sich seitlich der Längsöffnung 11.2 in Richtung zur Außenseite des Rahmengestelles 1 anschließt und die innere Wandung einer weiteren, geschlossenen Kammer 17 des Rahmenprofils 10 bildet, z. B. Reihen von Befestigungsdurchbrüchen vorgesehen sein, mit denen weitere Montagemöglichkeiten bestehen, wie z. B. die in Fig. 2 dargestellten unteren horizontalen Rahmenschenkel zeigen und an sich bekannt. The frame profile 10 has z. For example, as shown in FIG. 1C, an outer profile side 15 forming a side wall 11.3 and an inner profile side 14 facing towards the interior of the frame 1 , as can also be seen in FIGS. 1A, 1B and 3 in connection with FIG. 2. In the present case, two longitudinal T-grooves 16 are formed on the outer profile side 15 , via which there are fastening options for mounting elements. Furthermore, in the inner profile side 14 , which connects laterally to the longitudinal opening 11.2 towards the outside of the frame 1 and forms the inner wall of a further, closed chamber 17 of the frame profile 10 , for. B. rows of mounting holes can be provided with which there are other mounting options such. B. show the lower horizontal frame legs shown in Fig. 2 and known per se.
Bei einem Arbeitsplatzsystem, etwa mit einer Tischanordnung, können z. B. die seitlichen Träger als säulenartige Rahmenschenkel aus Rahmenprofilen 10 mit Kühlmittelführung entsprechend den vorstehenden Ausführungen ausgebildet sein. Die Zugangsöffnungen zu den Kühlmittelführungen sind auf der der Tischplatte bzw. einem darüber angeordneten Ablageboden zugekehrten Innenseite oder Außenseite der Rahmenschenkel angeordnet, so dass auf der Tischplatte oder den Ablagebögen positionierte elektrische Geräte, insbesondere informationstechnische Geräte, wie Computer, Server oder Monitore oder dgl. zur Kühlung leicht an die Kühlmittelführung mit entsprechenden Adapterstücken angeschlossen werden können. Auf den Innenseiten der vertikalen Rahmenschenkel sind eine oder mehrere in Längsrichtung verlaufende Reihen von Befestigungsaufnahmen zum Einhängen von Tragelementen für die Tischplatten bzw. Ablageböden oder ähnlichen Aufnahmeelementen eingebracht, in denen die Tragarme in Form horizontaler Rahmenschenkel aus Rahmenprofilen mit Kühlmittelführungselementen der beschriebenen Art einhängbar oder anschraubbar sind. Die Ankopplung horizontaler und vertikaler Kühlmittelführungselemente 20 kann mittels einfacher Koppelstücke erfolgen, die einen Kanal für das Kühlmittel und Koppelelemente aufweisen. Die Rahmenschenkel sind zumindest auf ihrer Innenseite vorzugsweise flach ausgebildet und können z. B. im Wesentlichen rechteckförmigen Querschnitt besitzen oder auf ihrer Außenseite abgerundet sein. Mit den Rahmenprofilen als vertikale und/oder horizontale Rahmenschenkel ergeben sich vielfältige Anschlussmöglichkeiten und Verzweigungsmöglichkeiten der Kühlmittelzuführung. In a workplace system, for example with a table arrangement, z. B. the side supports as column-like frame legs from frame profiles 10 with coolant guide according to the above statements. The access openings to the coolant guides are arranged on the inside or outside of the frame legs facing the table top or a storage shelf arranged above it, so that electrical devices, in particular information technology devices such as computers, servers or monitors or the like, positioned on the table top or the storage sheets Cooling can easily be connected to the coolant guide with appropriate adapter pieces. On the inner sides of the vertical frame legs, one or more rows of fastening receptacles running in the longitudinal direction for hanging support elements for the table tops or storage shelves or similar receiving elements are introduced, in which the support arms in the form of horizontal frame legs made of frame profiles with coolant guide elements of the type described can be hung or screwed on , The horizontal and vertical coolant guide elements 20 can be coupled by means of simple coupling pieces that have a channel for the coolant and coupling elements. The frame legs are preferably flat at least on their inside and can, for. B. have substantially rectangular cross-section or rounded on the outside. With the frame profiles as vertical and / or horizontal frame legs, there are various connection options and branching options for the coolant supply.
Unter den genannten Begriffen Rahmengestell, Rack, Schaltschrank, Arbeitsplatzsystem sind insbesondere auch derartige Anordnungen oder Kombinationen daraus für die Informationstechnik (IT) zu verstehen, also z. B. auch Gestellaufbauten oder Regale oder Tische für Monitore oder Serverschränke oder dgl. Fig. 4 zeigt ein Aufbaubeispiel für eine Kühlmittelführungseinrichtung mit einem in der vorstehend beschriebenen Weise eingesetzten Kühlmittelführungselement 20. Die Kühlmittelführungseinrichtung ist dabei als Flüssigkeits-Kühlsystem zum Kühlen einer Vielzahl von irr einem Rack 32 aufgenommenen Elektronikbaugruppen 31 ausgeführt, die jeweils als Haupt-Wärmeproduzenten mindestens eine zentrale Prozessoreinheit (CPU) 1.1 hoher Rechnerleistung in einem die Elektronikbaugruppe 31 beinhaltenden Gehäuse aufweisen. The terms frame, rack, control cabinet, workstation system mentioned also include such arrangements or combinations thereof for information technology (IT). B. also frame structures or shelves or tables for monitors or server cabinets or the like. FIG. 4 shows a structural example for a coolant guide device with a coolant guide element 20 used in the manner described above. The coolant guide device is designed as a liquid cooling system for cooling a large number of electronic assemblies 31 accommodated in a rack 32 , each of which, as the main heat producer, has at least one central processor unit (CPU) 1.1 of high computing power in a housing containing the electronic assembly 31 .
Zum Kühlen der Elektronikbaugruppe 31, insbesondere der Prozessoreinheiten bzw. Rechnereinheiten, die als ein integriertes Bauelement ausgebildet sind, sind auf dem Bauelementkörper mit Kanälen versehene Kühlelemente 34 der Flüssigkeits-Kühleinheiten in engem wärmeleitendem Kontakt aufgebracht, durch die die Kühlflüssigkeit über einen möglichst langen Weg geleitet wird. Die Flüssigkeits-Kühleinheiten mit den Kühlelementen 4 sind über jeweilige Vorlauf- Zweigleitungen und Rücklauf-Zweigleitungen mittels Koppelelementen über die Zugangsöffnungen 22 an den Vorlaufkanal 21.1 und den Rücklaufkanal 21.2 angeschlossen. In dem unteren Bereich ist das Kühlmittelführungselement 20 über einen weiteren Abschnitt des Vorlaufzweigs 35.2 und des Rücklaufzweigs 35.3 an einen in einem Elektronikgehäuse 33 aufgenommenen Wasser/Wasser- Wärmetauscher 36 angeschlossen. In dem Elektronikgehäuse 33 ist eine Überwachungs- und Steuerungseinrichtung 39 für Funktionen des Schaltschrankes oder Racks 32 aufgenommen, die u. a. auch an den Vorlaufzweig 35.2 und den Rücklaufzweig 35.3 angeschlossen ist, um die dort vorhandenen Temperaturen der Flüssigkeit bzw. des Wassers zu erfassen. To cool the electronic assembly 31 , in particular the processor units or computer units, which are designed as an integrated component, cooling elements 34 of the liquid cooling units, provided with channels, are applied to the component body in close heat-conducting contact, through which the cooling liquid is conducted over the longest possible path becomes. The liquid cooling units with the cooling elements 4 are connected to the feed channel 21.1 and the return channel 21.2 via respective feed branch lines and return branch lines by means of coupling elements via the access openings 22 . In the lower area, the coolant guide element 20 is connected via a further section of the flow branch 35.2 and the return branch 35.3 to a water / water heat exchanger 36 accommodated in an electronics housing 33 . A monitoring and control device 39 for functions of the control cabinet or rack 32 is accommodated in the electronics housing 33 , which is also connected to the flow branch 35.2 and the return branch 35.3 , in order to detect the temperatures of the liquid or water present there.
Über weitere Leitungen ist der Wasser/Wasser-Wärmetauscher 6 an eine Rückkühlanlage 7 angeschlossen, die eine zuverlässige Kühlung der Kühlflüssigkeit sicherstellt und die Möglichkeit bietet, die entstandene Wärme auch z. B. außerhalb des Raumes abzugeben, indem sich das Rack 32 oder der Schaltschrank mit den zu kühlenden Elektronikbaugruppen befindet, um eine zu hohe Raumtemperatur zu vermeiden. The water / water heat exchanger 6 is connected to a recooling system 7 via further lines, which ensures reliable cooling of the cooling liquid and offers the possibility of also generating the heat generated, for. B. to deliver outside of the room by the rack 32 or the control cabinet with the electronic modules to be cooled to avoid a too high room temperature.
Zudem ist der obere Bereich des zentralen Flüssigkeitsleitungssystems 35 mit dem Kühlmittelführungselement 20 über weitere Leitungen an einen auf dem Rack 32 oder Schaltschrank angeordneten Luft/Wasser-Wärmetauscher 38 angeschlossen, mit dem eine weitere Kühlung der Flüssigkeit erreicht wird und zudem auch, bei entsprechender Ausgestaltung, die Allgemeintemperatur im Bereich der Baugruppen bzw. im Innenraum des Schaltschrankes herabgesetzt werden kann. In addition, the upper area of the central liquid line system 35 with the coolant guide element 20 is connected via further lines to an air / water heat exchanger 38 arranged on the rack 32 or control cabinet, with which further cooling of the liquid is achieved and also, with a corresponding design, the general temperature in the area of the modules or in the interior of the control cabinet can be reduced.
Ferner sind in dem Rack 32 beispielhaft auch eine Monitor-Tastatur-Einheit 40 und eine Server-Schaltsteuerung (Server-Switch-Control) 41 angeordnet, die aber wegen der geringeren Wärmeproduktion nicht an das zentrale Flüssigkeitsleitungssystem 5 angeschlossen sein müssen. Furthermore, a monitor-keyboard unit 40 and a server switch control (server switch control) 41 are also arranged in the rack 32 by way of example, but these need not be connected to the central liquid line system 5 because of the lower heat production.
Stellt die Überwachungs- und Steuerungseinrichtung 39 z. B. mittels Temperaturfühler oder Flüssigkeitsströmungswächter in oder an dem Flüssigkeitsleitungssystem fest, dass z. B. die Absoluttemperatur im Rücklaufzweig 35.3 oder eine Temperaturdifferenz zwischen dem Vorlaufzweig 35.2 und dem Rücklaufzweig 35.3 eine vorgegebene oder vorgebbare Schwelle überschreitet, gibt sie ein Fehlersignal oder eine Fehlermeldung ab, mit dem z. B. eine Warnlampe oder ein Warnton eingeschaltet oder eine Anzeige zur Information eines Benutzers gesteuert werden können, wobei auch eine Weiterleitung über einen Netzwerkanschluss an eine entfernte Überwachungsstelle möglich ist. Eine vorteilhafte Maßnahme besteht auch darin, dass die Überwachungs- und Steuerungseinrichtung 39 so ausgebildet ist, dass sie bei Auftreten eines Fehlersignals eine gemeinsame Stromversorgung der in dem Rack 32 bzw. Schaltschrank befindlichen Elektronikbaugruppen 31 abschaltet, so dass sichergestellt ist, dass kein Temperaturschaden dieser in der Regel teuren Einrichtung eintritt. Provides the monitoring and control device 39 z. B. by means of temperature sensors or liquid flow monitors in or on the liquid line system that z. B. the absolute temperature in the return branch 35.3 or a temperature difference between the forward branch 35.2 and the return branch 35.3 exceeds a predetermined or predeterminable threshold, it outputs an error signal or an error message with which, for. B. a warning lamp or a warning tone can be switched on or a display for information of a user can be controlled, whereby a forwarding via a network connection to a remote monitoring point is also possible. An advantageous measure also consists in the monitoring and control device 39 being designed such that it switches off a common power supply for the electronic modules 31 located in the rack 32 or control cabinet when an error signal occurs, so that it is ensured that no temperature damage occurs in the latter usually expensive facility occurs.
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