DE3329365C2 - Anordnung zum Kühlen von thermisch hochbelasteten Räumen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kühlung thermisch hochbelasteter Räume, insbesondere solchen mit elektrischen und/oder elektronischen Schalteinrichtungen, Datenverarbeitungsanlagen o. dgl. sowie eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens. Die gegenüber der Raumlufttemperatur im Bereich der zu kühlenden Raumzone temperierte Zuluft wird der zu kühlenden Raumzone so von oben zugeführt, daß zwischen den Schrank- oder Regalreihen eine sich über die jeweilige Gangbreite und -länge erstreckende nach unten gerichtete kolbenartige Verdrängungsströmung ausgebildet wird. Im unteren Bereich der Schrank- oder Regalreihe strömt die Luft in diese ein und wird dort unter Kühlung der elektrischen und/oder elektronischen Einrichtungen erwärmt und steigt hierbei durch thermischen Auftrieb durch die Schrank- oder Regalreihen nach oben. Im oberen Bereich der Schrank- oder Regalreihen tritt die Luft aus und strömt bis unter die Decke des Raumes, um dort abgesaugt zu werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Kühlen eines thermisch hochbelasteten Raumes, insbesondere eines Schrankreihen oder regalartige Gestellreihen mit elektrischen und/oder elektronischen Schalteinrichtungen oder Datenverarbeitungseinrichtungen enthaltenen Raumes, bei der temperierte Luft von oben in die Durchgänge in einem sich über die Länge der P.eihen erstreckenden Bereich zugeführt wird, in den unteren Bereich der Reihen einströmt, unter Kühlung der Einrichtungen nach oben steigt und nach Austreten im oberen Bereich der Reihen unter der Decke des Raumes abgesaugt wird, mit je einem im Bereich oberhalb der Durchgänge angeordneten Zuluftkanal mit vertikal nach unten gerichteten, in einer Ausirittsfläche angeordneten Luftaustrittsöffnungen und mit einem im Abstand von den Luftaustrittsöffnungen angeordneten Abluftkanal mit Lufteintrittsöffnung.

ίο Bei einer derartigen bekannten Anordnung (Recknagel/Sprenger, »Taschenbuch für Heizung und Klimatechnik«, 62. Ausgabe, 1983, Seiten 1263 bis 1265) mit Deckenluftauslässen besteht der Nachteil, daß die Zuluft sich teilweise mit der Abluft vermischt, so daß eine optimale Kühlung der zu kühlenden Einrichtungen nicht möglich ist Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß regelmäßig im Deckenbereich angeordnete Versorgungsleitungen, insbesondere Kabelstränge, eine*" Wartung oder einer Montage bzw. Demontage nur schwer zugänglich sind.

Bei einer anderen bekannten Anordnung (US-PS 28 43 806) wird bei jedem Schrank mit elektrischen oder elektronischen Geräten die Kühlluft über einen Doppelboden in Ständer des Schrankes eingeführt von denen sie seitlich austritt und über weitere benachbarte Ständer nach oben abgesaugt wird. Es wird somit abschnittsweise im Schrank eint Querströmung ausgebildet Am Schrankoberteil wird die erwärmte Luft abgeführt Die Verwendung von Doppelboden hat jedoch den Nachteil, daß der konstruktive Aufwand hinsichtlich der bautechnischen und lüftungstechnischen Einrichtungen relativ hoch ist

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine galtungsgemäße Anordnung so auszubilden, daß die temperierte Zuluft von oben dem jeweiligen Durchgang so zugeführt und als Abluft nach dem Austreten aus dem oberen Bereich der jeweiligen Schrank- oder Regalreihe unter der Raumdecke so abgesaugt wird, daß eine Vermischung der Zuluft und der Abluft durch Induktion nahezu ausgeschlossen ist. Ferner seilen im Deckenbereich angeordnete weitere Versorgungsleitungen leicht zugänglich sein.

Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der Aufgabe dadurch, daß die Zuluftkanäle zwischen den Reihen in Hohe der oberen Begrenzungsflächen angeordnet sind.

Nach einer weiteren Ausbildung der erfindungsgemäßen Anordnung sind die Austrittsflächen der Zuluftkanäle horizontal oder schiefwinklig zur Vertikalen, konvex gewölbt oder eben ausgebildet.

Durch die besonders ausgebildeten Austrittsflächen der Zuluftkanäle wird die Zuluft fein verteilt und gleichmäßig über eine relativ große Ausblasfläche ausgeblasen. Diese Strömung ist induktionsarm, so daß von den zu kühlenden Einrichtungen abgeführte erwärmte Luft der Zuluft nicht oder nur in sehr geringem Umfang beigemischt wird. Für reine Räume können zusätzliche Filter in den Zuluftkanälen vorgesehen werden, die gleichzeitig zur Vergleichmäßigung des Drucks in den Zuluftkanälen dienen. Durch die kolbenartige nach unten gerichtete Strömung der Zuluft wird dem in den Durchgängen befindlichen Personal in ausreichendem Umfang Frischluft zugeführt. Durch die luftströmungsmäßige Hintereinanderschaltung der Gangzone und der Zonen der Schrank- oder Regalreihen kann unter Ausnutzung einer relativ hohen Temperaturdifferenz der zur Kühlung erforderliche Volumenstrom vermindert werden. Der Volumenstrom kann durch Vergrößerung der Temperaturdifferenz zwischen Zuluft und Abluft ver-

großen werden. Im Decken bereich befindliche Versorgungsleitungen bleiben frei zugänglich.

Weitere Merkmale der Erfindung werden in den weiteren Unteransprüchen beschrieben.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Anordnung nach der Erfindung dargestellt Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht einer Anordnung zum Kühlen,

F i g. 2 eine Ansicht der Anordnung nach F i g. 1 entlang der Linie H-II,

F i g. 3 eine Seitenansicht einer Anordnung zum Kühlen gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel,

F i g. 4 eine Ansicht der Anordnung nach F i g. 3 entlang der Linie IV-IV und

Fig.5a bis 5c eine Einzelheit der Anordnung nach F i g. 4 in vergrößerter Darstellung unterschiedlicher Ausführungsformen.

In einem zu kühlenden Raum 1 sind unter Ausbildung von Durchgängen 5 sich mit Abstand zur Decke 2 erstreckende Schränke in Reihen 4 angeordnet In den Schränken befinden sich zu kühlende elektrische oder elektronische nicht dargestellte Einrichtungen. An der Decke 2 ist ein Abluftkanal 9 angeordnet, in dessen vertikalen Seitenflächen durch Lamellengitter 11 gebildete Lufteintrittsöffnungen 10 ausgebildet sind. Im Bereich der oberen Begrenzungsflächen 6 der Reihen 4 ist jedem Durchgang 5 zugeordnet jeweils ein sich über die Länge des Durchganges 5 erstreckender Zuluftkanal 7 ausgebildet, der an einem Endabschnitt mit einem Primärluftkanal 13 verbunden ist Der Primärluftkanal 13 ist im Abstand von der Decke 2 an einer Wand des Raumes 1 befestigt Durch diese Anordnung der Zuluftkanäle 7 ist sichergestellt, daß der oberhalb der Reihe 4 befindliche Freiraum 25 für nicht dargestellte Versorgungsleitungen frei zugänglich ist.

jeder Zuluftkana! 7 ist im Bereich eines oberen Eckabschnitts einer Reihe 4 angeordnet und weist für die Zuluft eine konvex ausgebildete Austrittsfläche 14 auf, die als Lochblech 21 mit Durchbrechungen 15 ausgebildet ist. Durch die konvexe Wölbung der Austrittsfläche 14 wird die aus dem jeweiligen Zuluftkanal 7 austretende Zuluft horizontal, schiefwinklig nach unten und senkrecht nach unten ausgeblasen und bildet in der Gangzone eine nach unten gerichtete kolbenartige Verdrängungsströmung.

Die Bodenfiächen 19 der Reihen 4 sind luftdurchlässig ausgebildet und befinden sich in einem offenen Abstand von dem Boden 3 des Raumes 1. Hierdurch dringt die in den Durchgängen 5 nach unten strömende Luft durch die Bodenflächen 19 in die Reihen 4 ein. In den Reihen 4 wird die Luft durch Wärmeabgabe der zu kühlenden Einrichtungen erwärmt. Hierdurch wird in den Reihen 4 eine thermische Auftriebsströmung der Luft erzielt, die aus den Begrenzunfjsflächen 6 austritt und unter der Decke 2 ein Warmluftpolster bildet. Die unter der Dekke 2 befindliche Warmluft wird über den Abluftkanal 9 abgesaugt.

In dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 und 4 ist der Abluftkanal 9 unter der Decke 2 in einem Eckbereich des Raumes 1 angeordnet. In einer vertikalen Seitenwand des Abluftkanals 9 sind durch Lamellengitter 111 Lufteintritisöffnungen 10 ausgebildet. An der dem Abluftkanal 9 gegenüberliegenden Seitenwand des Raumes 1 ist, ebenfalls im oberen Eckbereich unter der Decke 2, ein Primäriuftkanal 13 angeordnet. Von dem es Primärluftkanal 13 ist jeweils oberhalb des Bereiches der Durchgänge 5 ein Anschlußkanal 20 unter der Dek· kc 2 über die Länge der Reihen 4 geführt. An den Anschlußkanälen 20 sind vertikal nach unten gerichtete Anschlußst'jtzen 12 ausgebildet die an ihren unterer Eckabschnitten mit den Zuluftkanälen 7 verbunden sind. Auch bei dieser Ausführung von Primäriuftkanal 13, Abluftkanal 9 und Zuluftkanälen 7 wird in den Durchgängen 5 eine kolbenartige Verdrängungsströmung erzielt, wobei die durch thermischen Auftrieb aus den Reihen 4 durch deren Begrenzungsflächen 6 austretende erwärmte Luft ohne Beeinträchtigung der Zuluftströmung nach oben unter die Decke 2 steigt

In Fig.5a ist der Zuluftkanal 7 vergrößert schematisch dargestellt. Er besteht aus einem Winkelstück 23 aus Blech, das mittels Befestigungsmittein 22 mit dem Anschlußstutzen 12 verbunden ist. Der öffnungsseitige Abschnitt des Winkelstücks 23 ist mittels des Lochblechs 21 verschlossen, in dem die Durchbrechungen 15 ausgebildet sind. Das Lochblech 21 ist mittels Befestigungsmitteln 24 mit dem Winkelstück 23 verbunden, wobei die Befestigungsmittel 24 lösbar ausgebildet sind.

Bei den in den F i g. 5b und 5c darstellten weiteren Ausführungsformen des Zuiuftkanais 7 ist an dem freien Endabschnitt des Winkelstückes 23 das Lochblech 21 mit einer konvex gewölbten Austrittsfläche 14 ausgebildet In dem Zuluftkanal 7 ist ein Prallblech 16 verwendet (F i g. 5b^oder ein sich zwischen den Endabschnitten des Winkelstücks 23 erstreckendes Gitter 17 angeordnet, an dem eine Filtermatte 18 befestigt ist Durch die Filtermatte 18 wird in dem Zuluftkanal 7 der Austrittsfläche 14 abgewandt eine Druckkammer 26 ausgebildet, die zur Vergleichmäßigung des Drucks der dem Zuluftkanal 7 über die Anschlußstutzen 12 zuströmenden Zuluft dient Die Befestigung des Gitters 17 und der Filtermatte 18 ist lösbar ausgebildet, so daß gegebenenfalls ein Austausch der Filtermatte 18 durchgeführt werden kann.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Anordnung zum Kühlen eines thermisch hochbelasteten Raumes, insbesondere eines Schrankreihen oder regalartige Gestellreihen mit elektrischen und/oder elektronischen Schalteinrichtungen oder Datenverarbeitungseinrichtungen enthaltenden Raumes, bei der temperierte Luft von oben in die Durchgänge in einem sich über die Länge der Reihen erstreckenden Bereich zugeführt wird, in den unteren Bereich der Reihen einströmt, unter Kühlung der Einrichtungen nach oben steigt und nach Austreten im oberen Bereich der Reihen unter der Decke des Raumes abgesaugt wird, mit je einem im Bereich oberhalb der Durchgänge angeordneten Zuluftkanal mit vertikal nach unten gerichteten, in einer Austrittsfläche angeordneten Luftaustrittsöffnungen und mit einem im Abstand von den Luftaiistrittsöffnungen angeordneten Abluftkanal mit LufteintrittsöffntnÄ. dadurch gekennzeichnet, daß die Zuluftkanäle (7) zwischen den Reihen (4) in Höhe der oberen Begrenzungsflächen (6) angeordnet sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsflächen (14) der Zuluftkanäle (7) horizontal oder schiefwiiJdig zur Vertikalen, konvex gewölbt oder eben ausgebildet sind

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsflächen (14) als Gitter oder Bleche mit lochförmigen oder schlitzförmigen Durchbrechungen (15) ausgebildet sind.

4. Anordnung nach Aitspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß an den schlitzförmigen Durchbrechungen (15) einstellbare Strömungs: .rtlamellen angeordnet sind.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß vor den Austrittsflächen (14) im Bereich der einen der Zuluftkanäle (7) mit einem Anschlußkanal (20) verbindenden Anschlußstutzen (12) jeweils eine Einrichtung zur Strömungsvergleichmäßigung angeordnet ist

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den Zuluftkanälen (7) Prallbleche

(16) angeordnet sind.

7. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den Zuluftkanälen (7) Lochbleche oder Gitter (17) angeordnet sind.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Zuluftkanälen (7) über deren ganze Länge Lochbleche oder Gitter

(17) angeordnet sine!.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß an den Lochblechen oder Gittern (17) eine luftdurchlässige Filtermatte (18). eingebaut ist.