专利名称：保护体的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种包括外壳和容器的保护体，其中所述外壳用于限定可调节空气的外壳内部，所述容器在外部安装到所述外壳上且具有用于接收适于冷却所述外壳内部的冷却装置的容器空间。
背景技术：
常规地，这种保护体用作用于信息技术设备或产生废热且需要调节的周围环境温度以用于不受干扰的操作的其他设施的可运输保护体或存储保护体。为此，在保护 体的外壁上安装有用于接收通风设备的容器，所述通风设备通过设置在保护体外壳中的空气供给管道确保对所安装设备的所需冷却。在已知的保护体中，安装在容器中的冷凝器的排放热量消散到保护体环境中，这特别是在高的周围环境空气温度下导致冷凝器的低效率，使得冷却装置的效率在高的周围环境空气温度下大大减小。在从DE 43 28 810 Al中获知的保护体中，ABC防护通风单元进ー步集成到容器中以确保无污染的空气供给。另外，DE 34 06 628 Al公开了设有壳体的外部容器，所述壳体在所有侧是封闭的以防止空气调节设备的正确操作可能受诸如灰尘或雨水之类的环境因素的影响。这些措施g在以双重的方式提供对安装在保护体内部中的设备的増大的防护。一方面，该发明g在通过对外部空气调节设备的技术改进来提高所供给的新鲜空气的质量。另ー方面，其意为通过对安装在保护体上的设备的容器的改进来减小空气调节设备的易受干扰性。但是，没有考虑的是由于空气调节设备的更复杂设计，其易受干扰性独立于外部因素増大。在任意情况下，在已知的保护体中，所安装设备的防护存储取决于通风设备的无故障操作，并且故障的可能后果被忽视。整体上，理想的是就保护体的空气调节功能以及其对有害的环境影响的防护而言改进保护体，使得以高效节能的方式确保对位于保护体外壳内部的灵敏设备的一致的室内调节的故障安全且不受干扰的维护。
发明内容
由此，本发明的目的是进ー步改进在背景技术中提及的保护体，使得其提供对由于冷却装置的故障或其他有害的外部影响而导致的破坏的高防护，同时确保在长时间段上可靠且高效节能地冷却外壳内部。该目的通过根据权利要求I所述的保护体实现。本发明的优选实施例由从属权利要求限定。由此，根据本发明，建议的是外壳包括用于从外壳内部到容器空间的热再循环的至少ー个通道。以该方式，在所述外壳内部与所述容器空间之间设有与保护体环境分离的封闭热回路。所述封闭热回路能够有利地用于可靠且节能高效地冷却所述外壳内部，所述外壳内部独立于周围环境空气的瞬时温度。另外，所述封闭热回路也提供安全相关的优点，这是由于所述保护体由此能够独立于环境进行操作，并且外部干扰能够基本与所述保护体内部完全隔离。根据优选的进ー步改进，建议的是外壳包括耐火材料层，所述耐火材料层用于覆盖所述容器空间与所述外壳内部之间的界面区域，以实现相互防火隔离。该措施源自于如下现实对于存储在所述保护体中的有价值物品的高风险也可能发源于所述容器空间内的潜在火源。根据本发明，该风险能够通过所述外壳内部与所述容器空间之间的借助于所述耐火材料层的防火隔离而最小化。在优选实施例中，所述耐火材料层沿着所述外壳的壁布置，使得防火隔离基本在所述外壳壁的整个表面上实现。更优选地，所述耐火材料层设置在所述外壳的所有侧壁上。这确保了对所述保护体内部的不但关于所述容器空间而且关于环境的其他邻接区域而言的高等级防火隔离。最优选地，所述外壳的底壁和上壁也设有耐火材料层。 高等级防火(更具体地具有根据DIN 4102的耐火T90以及根据DIN18095的防烟RSl)可以例如在所述耐火材料层包括硅酸盐板、更具体地为硅酸钙板时实现。以该方式，能够有效地防止热传递和/或气相扩散。这种材料优选地用作防火芯材料，所述芯材料至少部分地由位于其外表面侧和/或内表面侧上的自支承鞘套围绕。最优选地，所述芯材料由位于所述外壳的外表面侧和内表面侧上的这种自支承鞘套围绕，从而提供了用于所述耐火材料层的双支承构造。通过多个自支承材料水平的嵌套式布置，在起火的情况下，即使在外部支承构造熔化掉的情况下也能够通过所述自支承内部支承构造确保对容纳在保护体内部的有价值物品的防护(特别是抵抗热和残骸的重量)所需的保护体的必要稳定性。优选地，这种芯材料具有至少40mm的厚度，使得确保高的耐火性。作为自支承外鞘套和/或内鞘套，优选地使用金属板，更具体的是抗氧化钢板。这种金属封套容许实现高的热反射和热再分布。除了其作为消散器的特性以外，所述金属封套还可以用于建立在下面的耐火材料层的高耐火值。另外，根据优选的进ー步改进，所述金属封套、具体是硬的和粗糙的抗氧化钢封套的稳定的机械性能用于提供所述保护体的抵抗侵入的安全鞘套，这可以例如满足根据DIN V ENV 1627的侵入抵抗WI3的需求。另外，以该方式能够提供抵抗电磁辐射场(EMP)、具体是抵抗闪电和/或危害的外部辐射的法拉第笼。优选地，外鞘套和/或内鞘套的材料选取为使得还提供了所述保护体内部对离子辐射(NEMP)的防护。优选地，所述耐火材料层也设计为自支承以确保高的防火性。为此，所述耐火材料层可以在其外边界处设有支承梁、更优选的为钢梁，以实现与相邻的外壳部件的稳定连接。能够通过利用防火材料和排水材料中的至少ー种、更具体地利用防火密封剂来密封各个外壳部件之间的接头或间隙，来实现对腐蚀烟气和/或水侵入的特定防护。优选地，用于冷却所述外壳内部的至少ー个冷却装置布置在所述容器空间中。所述冷却装置优选地设计用于仅冷却所述外壳内部和/或设置在所述外壳内部中的设施。可选地，所述冷却装置可以是至少ー个空气调节装置，除了冷却所述保护体内部以外，所述空气调节装置也设计为在必要时加热所述保护体内部。根据所述保护体的优选实施例，用于热再循环的通道通过用于使热空气从所述外壳内部回到所述容器空间中的至少ー个管道开ロ形成。优选地，通向所述容器空间的两个管道开ロ设置在所述外壳的至少ー个侧壁中。另外，在所述两个管道开ロ之间的区域中，能够布置冷却装置的热交換器，所述热交換器适于通过ー个管道开ロ向所述保护体内部供给空气，并且通过另一管道开ロ使空气从所述保护体内部返回。以该方式，在所述外壳内部与所述容器空间之间形成封闭通风回路，这除了可靠且节能高效的操作以外还提供了安全相关的优点，这是由于不需要从环境中供给潜在受污染的新鮮空气。由此，在这种保护体中不需要用于清洁来自环境中的新鮮空气的另外的ABC防护通风単元。为了最佳地冷却所述外壳内部，所述热交換器优选地在中等高度处布置在所述容器中，从而在所述容器空间的上部分和下部分中生成用于进入空气流和离开空气流的自由空间。在所述容器中，更具体地在所述容器的上边界区域和下边界区域中，优选地设有用于偏转空气流动路径的偏转装置。优选地，为了最佳地对所述保护体内部进行空气调节，所述容器的高度基本对应于所述保护体外壳的高度。为了改进的通风质量，至少ー个空气过滤器优选地布置在所述封闭通风回路中。优选地，至少两个空气过滤器ー个接ー个地布置在所述容器空间内的所述通风回路中。最优选地，用于对进入的返回空气进行粗过滤的粗尘过滤器中的至少ー个布置在所述容器的所述上部分中，而用于待排放的供给空气的细粒过滤器布置在所述容器的所述下部分中。
为了实现所述容器的所述上部分和/或所述下部分与所述热交換器所位于的中间高度区域的积极有利的划界，可以布置至少ー个居中隔离板。所述隔离板优选地基本在所述容器的整个截面区域上延伸，从而使下容器容积与上容器容积彼此隔离，其中所述下容器容积用于将待通过ー个管道开ロ排放的供给空气，所述上容器容积用于通过另ー导管开ロ从所述外壳内部循环的返回空气。除了更高效地利用用于空气调节的能量以外，这种隔离板还可以有利于稳定所述容器，特别是增大所述容器的扭转刚度。优选地，至少ー个隔离板由空气过滤器具体是粗尘过滤器或细粒过滤器的支承构件形成，或者由用于所述容器空间中的冷凝水的收集板形成。优选地，在至少ー个隔离板上设有通风装置。优选地，空气过滤器中的ー个，具体是细粒过滤器布置在所述通风装置的压カ侧上。能够实现空气流在所述容器空间中的有效冷却，因为所述热交換器在中等高度处布置在所述容器中，从而能够在所述容器空间的所述上区域和所述下区域中生成用于进入空气流和离开空气流的自由空间。优选地，在所述容器中，更具体的是在所述容器的所述上边界区域和所述下边界区域的至少ー个中设有用于偏转空气流动路径的偏转器。热交換器优选地布置在所述容器空间中，使得所述热交換器的沿所述容器的高度方向延伸的横向边界相对于所述容器的后壁傾斜。以该方式，所述热交換表面的尺寸能够相对于可得的容器容积优化。另外，由此实现的是在所述容器空间中的空气流动被沿着所述热交換表面引导，使得发生能量优化的热消散。术语“热交換器”通常意为指代容许热能在两种介质之间通过物理和/或化学过程交換的装置。热交換器可以例如根据蒸发器単元的原理操作或者呈冷水冷却的热交換器的形式。另外，能够使用适于空气冷却或液体冷却所述保护体内部和/或位于所述保护体内部中的设备的热交換器。优选地，热交換器是冷却组，具体是翅片式热交換器，其可以用于空气冷却和液体冷却。所述热交換器的倾斜优选地选取为使得其下边界位于比其上边界距所述后壁更大的距离处。以该方式，现有的容器空间能够用于节能高效的空气冷却，特别是当通风装置布置在所述热交換器的所述下边界的区域中时，从而能够实现空气流在所述容器容积上的有利分布。另外，所述板状热交換器优选地在所述容器的所述横向壳体的整个宽度上延伸。根据所述耐火材料层的优选实施例，所述耐火材料层包括固定部段和活动部段，其中所述固定部段固定地布置在所述容器空间与所述外壳内部之间的界面区域中，通过所述活动部段，所述容器空间与所述外壳内部之间的至少ー个管道开ロ能够在起火的情况下被覆盖。在该情况下，至少ー个通风装置优选地用作冷却装置，所述冷却装置通过可密封的管道开ロ提供从所述保护体内部的返回空气和向所述保护体内部的供给空气。优选地，所述活动部段布置在所述外壳的侧壁上并且覆盖与所述侧壁的宽度的至少三分之ニ、优选地基本整个宽度相对应的宽度。由此，通过在所述外壳的可密封宽度内的一个或多个管道开ロ的有利布置，能够实现所述外壳内部的最佳通风，这与高度安全防火 相客。优选地，包括所述管道开ロ的所述外壳部段在侧壁的宽度的至少三分之ニ上、更优选地基本在整个宽度上延伸。具体地，通过所述管道开ロ的相应选取的尺寸，能够确保进入空气与离开空气之间的小的温差，以避免对安装在所述外壳内部中的设备或有价值物品的任何损坏。优选地，所述活动部段由至少ー个防护滑块形成，所述防护滑块能够在设置于所述可密封区域中的所述管道开ロ的打开位置与闭合位置之间移位。能够通过布置为能够沿相反方向移位的两个防护滑块实现特别高等级且防火的空气供给和空气返回。更具体地，这些防护滑块的相互重量补偿的技术效果能够用于在起火的情况下通过非常小的力消耗实现它们的启动。这可以有利于在起火情况下的启动的可靠性并且另外容许使用大重量的高等级防火材料。这种防护滑块从本发明的申请人的EP 2 030 651 Al中获知，该文献的公开内容通过參引的方式并入本专利申请。根据所述耐火材料层的另一优选实施例，在所述外壳的至少ー个侧壁上，其基本上包括固定部段，所述固定部段固定地布置在所述容器空间与所述保护体内部之间的界面区域中，该固定部段设有用于热再循环的至少ー个通道，其中流体热载体的至少ー个管道通过所述至少ー个通道。在该情况下，优选地使用设计用于液体冷却的至少ー个冷却装置。以该方式，冷却所述保护体内部和从所述保护体内部的热再循环能够由用于流体热载体的管道确保。以该方式，例如能够操作位于所述保护体内部中的液体冷却式计算机単元。就此而言，本发明基于如下事实由于在起火的情况下不需要覆盖通风系统的管道开ロ，因此使用这种流体热载体容许简化防火相关的措施。另外，为了保存能量，用于热回收的绝热冷却装置、具体是超声波水气化器可以布置在所述容器的所述上部分中。作为另外的节能措施，至少ー个用于热回收的装置优选地布置在所述容器中，所述装置分别从自所述外壳内部回到所述容器空间中的返回空气或热流体中吸收热量，并且将该热量传递给外部储能装置，具体是锅炉或热泵。在借助于热流体的液体冷却的情况下，板式热交換器优选地用于热回收，所述板式热交換器优选地位于冷却组的上游，所述冷却组具有大的表面积以用于完全冷却热流体。优选地，所述容器安装到所述外壳的侧壁上。一方面，由于所述容器空间与所述外壳的大的邻接表面区域而能够由此确保优异的冷却。另ー方面，由此能够防止从冷却装置泄漏的液体可能抵达所述外壳内部，因为这在冷却装置安装到例如顶部处时可能发生。根据本发明，为了收集这类液体、更具体的是冷凝水，收集容器优选地布置在所述冷却装置的所述热交換器的下面。在优选实施例中，所述容器在所述侧壁的宽度的至少三分之ニ上、优选基本在整个宽度上延伸，由此能够进ー步优化所述外壳内部的节能高效的冷却。为了提供容许对所述外壳内部的高等级空气调节的容器容积，所述容器优选包括横向壳体，所述壳体的宽度对应于所述外壳的最宽侧壁的宽度的至少十分之一。优选地，所述容器安装到所述外壳上，使得所述容器也由所述外壳支承。以该方式，除了所述保护体的易运输性以外，容易地拆卸和替换所述容器也是可能的。包括所述容器的所述冷却装置能够由此设计为易于互换的标准空气调节模块。以该方式，简化了可能的维护操作，特别是在所述冷却装置的故障、修理、或替换的情况下。为了将所述容器安装到所述外壳上，所述容器优选地设有从所述容器空间中横向伸出的紧固装置。更优选地，所述紧固装置是悬挂凸片，所述悬挂凸片容许所述容器的容易的横向紧固和替换。另外，所述紧固装置优选地是气密封的。为了确保可靠的空气调节，至少两个用于接收相应冷却装置的容器优选地安装到所述外壳上，其中所述冷却装置适于彼此独立地冷却所述外壳内部。在常规操作中，当两个 冷却装置同时使用时，能够由此实现对内部和/或位于其中的设备的特别有效的冷却。另夕卜，所述冷却装置的特别操作是可能的，其中使用了仅仅ー个冷却装置。由此，例如，ー个冷却装置的故障或修理能够被弥补，这是由于对内部的冷却由另ー个冷却装置维持而没有中断。当两个容器安装到所述外壳外部的相对侧上时，能够实现待供给到所述外壳内部且从所述外壳内部返回的空气流的特别有利的分布。为了确保两个冷却装置的相互独立性以及由此的冗余操作，所述容器优选地连接到分离的能量源上。在根据本发明的保护体的优选实施例中，包括用于空气冷却的热交換器的冷却装置布置在所述容器中的ー个中，而包括用于液体冷却的热交換器的冷却装置布置在另一容器中。这种保护体优选地用于同时容置液体冷却式和空气冷却式计算机単元。这些不同设计的冷却装置的相对布置容许将两个空气调节系统有利地容置为靠近待冷却部件。优选地，所述保护体是可运输的保护体。所述保护体外壳的优选尺寸导致了不适于作为人员工作场所并且具体是仅仅提供有限歩行性的外壳内部。在这种易运输且可高效调节空气的保护体中，所述外壳的最宽侧壁的宽度为至多三米，更优选地为至多两米。具体地，通过相应选取的外壳尺寸，能够确保在所述空气调节的外壳内部的一致的温度分布，以防止对位于所述外壳内部中的设备或有价值物品的破坏。根据本发明，一个或多个这种保护体能够布置在室内，使得所需的冷却能量保持受限于待冷却空间的局部容积，并且能量损耗保持为低。除了可运输的保护体以外，本发明的范围内也构思有不能移动地锚定在室内的保护体。相应定尺寸的保护体优选地包括至少ー个进入门，用于横向限界所述外壳内部的所述侧壁宽度上不大于所述进入门的宽度的两倍。所述进入门优选地具有人员门的尺寸，以容许将物品方便地设置在所述外壳内部中。更优选地，所述进入门基本在设有所述进入门的所述侧壁的整个宽度上延伸。以该方式，能够满足就空气调节和防火而言的高要求，并且同时确保所述保护体的高运输性。为了能够容易地插入期望的设施，第二进入门优选地设置在相对的侧壁中。由此，例如，由所述侧壁限界的所述内部的宽度能够对于插入19英寸的単元，具体是计算机服务器优化。所述第二入口能够用于所安装设施的网络和布线。另外，通道也可以设置在所述外壳的所述顶壁中，以确保布线的可接入性并且具体地用于管道和线缆的贯通。所述通道优选地为开ロ，所述开ロ易于密封以用于防火和防水。除了容置高度灵敏的技术设备以外，以上描述的保护体也能够用于防护性存储其他对环境灵敏的物品。由于空气调节的高质量和安全性，与高防火性和/或高防侵入性相结合，所述保护体特别适于存储艺术品、藏书、档案和博物馆物品以及类似的有价值物品。
下文中，借助于优选实施例且參照附图更详细地解释本发明，其中本发明的另外的特征和优点将变得明显。附图、说明书和权利要求包括组合的多个特征，这些特征能够由本领域的技术人员构思并且施加到其他有用的组合中。在附图中
图I示出了可运输保护体的外部立体图；图2示出了图I中所示的保护体沿着平行于横向安装的空气调节模块延伸的截平面截取的截面图；图3示出了图I中所示的保护体的分解图；图4示出了根据第一实施例的、用于图I中所示的保护体的空气调节模块的局部剖视立体图；图5示出了根据第二实施例的、用于图I中所示的保护体的空气调节模块的局部剖视立体图；图6示出了根据第三实施例的、用于图I中所示的保护体的空气调节模块的局部剖视立体图；图7示出了根据第一实施例的、图I中所示的保护体沿着垂直于横向安装的空气调节模块延伸的截平面截取的截面图；图8示出了根据第二实施例的保护体沿着垂直于横向安装的空气调节模块延伸的截平面截取的截面图；以及图9示出了根据第三实施例的保护体沿着垂直于横向安装的空气调节模块延伸的截平面截取的截面图。
具体实施例方式图I示出了包括外壳2的保护体1，外壳2具有立方体的形状并且限定可调节空气的外壳内部。外壳2的前壁3仅略大于设置于其中的进入门7。相同构造的另ー进入门8布置在相対的后壁4中(如图2和图3中所见)。两个侧壁5、6的宽度小于前壁2和后壁4的宽度的两倍。为了确保保护体I较高的可运输性，并且提供高效且均匀调节空气的外壳内部，侧壁3-6具有不大于两米的最大宽度。进入门7、8基本具有人员门的尺寸以容许人员的进入。但是，由于外壳2的尺寸，由外壳2限定的外壳内部不适于人员的长时间在场或作为人员的工作场所。由此，进入门7、8主要完成设备门的功能，以用于容易地插入待存储在外壳2的内部中的有价值物品。这样，例如，常规IT架构的19英寸的计算机単元能够方便地安装在外壳内部中。另外，进入门7、8在两侧上的布置容许将所安装设施方便地连接到电カ网和其他网络上。外壳2的下底壁9在其四个角部区域中由相应的高度可调节的支承脚11支承。支承脚11设有相应的振动阻尼器。外壳2的上顶壁11在其前边界和后边界区域中设有多个易密封的开ロ 12、13，这些开ロ 12、13适于防火和防水管道以及线缆贯通。在两个相対的横向壁5、6上，安装有相应的空气调节模块14、15。两个空气调节模块14、15各包括容器16、17，容器16、17容置相应的冷却装置以用于冷却由外壳2所限定的外壳内部。相同构造的容器16、17具有矩形后壁18。恒定宽度的横向壳体19沿着容器16,17的后壁18的全部四个边界延伸。以该方式，容器16、17的后壁18和横向壳体19以及外壳2的邻接侧壁5、6限定用于接收相应冷却装置的立体状容器空间。横向壳体19的宽度对应于外壳2的最宽侧壁5、6的宽度的大约五分之一。由此生成的容器容积容许特别是对外壳内部的极好的空气调节。
通过容器16、17，布置在其中的冷却装置基本上完全屏蔽于保护体I的外部环境。为了将容器空间气密地隔离于保护体I的外部环境，容器16、17至少沿着它们与外壳2邻接的周缘设有柔性的、耐热绝缘带。另外，容器16、17的内壁设有不可燃的绝热和绝噪声的垫。容器16、17的后壁18的宽度基本对应于外壳2的侧壁5、6的宽度。以该方式，能够确保对外壳2的内部的最佳空气调节。容器16、17的高度略小于外壳侧壁5、6的高度。以该方式，提供了侧壁5、6的暴露的上表面部段和下表面部段。在容器16、17的横向壳体19的前侧和后侧的上区域和下区域中，设有悬挂凸片20、21，悬挂凸片20、21容许相应的容器16、17在外壳2上的容易的横向设置和替换。悬挂凸片20、21用于将容器16、17气密地紧固到外壳2上。为此，悬挂凸片20、21可以设有绝缘带。另外，其他悬挂凸片可以设置在容器16、17的另一高度区域中，以增强紧固作用和/或绝缘作用。横向外壳19的前部段包括相应的孔隙盖63，孔隙盖63容许进入容器空间内，例如用于期望的过滤器替换或修理冷却装置。在孔隙盖的内侧上，紧固有用于容器空间中的冷却装置的控制/调节单元、以及设计用于水检测和热环境及区域监控的监控单元。孔隙盖63的这些电子部件优选地气密密封于容器空间。在孔隙盖63的前侧上，紧固有显示器和/或输入装置64。这容许例如读取或输入关于冷却装置或外壳内部的安全相关的数据。在进入门7、8的门把手的外部区域中，布置有手动输入装置22，具体是带有显示器的键盘。输入装置22优选地包括用于对外壳内部的进入控制的装置，具体是生物识别指纹扫描器。一方面，保护体I的这种构造容许保护体I的易运输性，具体是在运输车辆、起重机、升降车或类似机器上的易运输性。另ー方面，提供了独立操作的保护体，该保护体适于在建筑物的内部的宽松安装，而且还提供了对环境敏感物品的高防护性，具体是防火、水、腐蚀烟气、电磁辐射场(EMP)、恶意破坏、蓄意破坏以及偷窃。另外，保护体I的有利尺寸容许以节能的方式对所安装设备最佳地调节空气。这具体是通过如下实现通过将空气调节模块14、15布置为靠近待进行空气调节的外壳2的内部，并且通过该外壳内部的受限制的空间延伸，从而将对未使用的空间容积的不必要的空气调节保持为低。图2图示了当从内部看去时外壳2的侧壁5的内侧的正视图。侧壁5具有在其顶侧上的返回空气管道开ロ 23以及在其底侧上的供给空气管道开ロ 24，外壳2的内部通过这些开ロ与外部容器空间连通。管道开ロ 23、24在侧壁5的宽度的多于三分之ニ上延伸，以容许外壳内部的闻效通风。在侧壁5的前面，在返回空气管道开ロ 23的下面和供给空气管道开ロ 24的上面，布置有相应的防护滑块25、26。防护滑块25、26各由包封在不锈钢框架29、30中的耐火材料层27、28、更具体地为高度隔火的硅酸钙板形成。防护滑块25、26的覆盖表面(其由耐火材料层27、28的表面形成)大于相应的关联管道开ロ 23、24的表面积。防护滑块25、26能够沿着横向布置的导向轨31、32在管道开ロ 23、24的打开位置与闭合位置之间移位。在防护滑块25、26的闭合位置中，容器空间与外壳内部之间的界面区域完全由处于管道开ロ23,24的区域中的耐火材料层27、28覆盖。在防护滑块25、26之间，布置有包括两个彼此相交的操纵杆34、35的操纵杆布置33。防护滑块25、26各自通过两个相应的连接杆36、37铰接到两个操纵杆34、35上。结果是两个防护滑块25、26经由操纵杆布置33的相互的重量补偿。尽管它们的重量较大，但是 防护滑块25、26由此能够通过较小的力消耗在管道开ロ 23、24的打开位置与闭合位置之间移位。为了经由操纵杆布置33启动两个防护滑块25、26的移位机构，启动単元38安装在操纵杆34、35的相交区域中。启动单元38包括弹簧回位致动器，该弹簧回位致动器具有用于将扭矩传递给操纵杆布置33的弹簧，从而防护滑块25、26能够从管道开ロ 23、24的打开位置移位到闭合位置。弹簧回位致动器还包括用于缠绕弹簧的马达，从而防护滑块25、26能够从管道开ロ 23、24的闭合位置返回到打开位置。在起火的情况下，启动单元38例如由热电信号或电カ故障触发。在本发明的申请人的EP 2 030 651 Al中发现以上具有用于管道开ロ 23、24的防护滑块25、26的防火装置的另外的技术特征和优点。两个进入门7、8以及底壁9和顶壁10沿着它们的整个延伸区域设有各自由高度防火硅酸钙板形成的相应的耐火材料层38-41。此外，顶壁10中的开ロ 12、13由这种耐火材料层42、43密封。在根据图3的保护体I的分解图中，更详细地示出了外壳壁3_6、9、10的模块化结构。侧壁5、6包括相应的外壁鞘套44、45、内壁鞘套46、47、以及布置在它们之间的耐火材料层48、49。在侧壁5、6的所有这些部件44-49中，设有用于管道开ロ 23、24、61、62的相互 对应的孔隙。右手侧壁5的两个管道开ロ 61、62具有与左手侧壁6的两个管道开ロ 23、24相同的尺寸，并且位于对应的相对位置中。外壁鞘套44、45和内壁鞘套46、47各包括自支承构造的不锈钢板。耐火材料层48、49在其下外边界处固定到支承梁上，使得侧壁5、6的位于外壁鞘套44、45与内壁鞘套46、47之间的部分也是自支承的。支承梁是连接到底壁9上的C形钢梁。耐火材料层48、49各包括高度隔火硅酸钙板。自支承的外壁鞘套44、45和内壁鞘套46、47另外地支承耐火材料层48、49。包括内层46、47、居中层48、49以及外层44、45的三个嵌套的自支承材料层确保了保护体构造的高稳定性，即使在起火的情况下且当侧壁5、6部分地熔化掉时也如此。另夕卜，提供了外壳2的内部对侵入的高防护性。耐火材料层48、49形成固定地布置在容器空间与外壳2的内部之间的界面区域中的固定耐火部段48、49。由此，与防护滑块25、26的活动耐火部段27、28 —起，能够完全密封容器与外壳内部之间的界面区域并且使该界面区域防火。前壁和后壁3、4由进入门7、8和四部件的框架结构51_54形成。框架结构包括包封在钢框架51、53、54之间的娃酸·丐的耐火材料层52。顶壁10的耐火材料层41在其上表面和下表面上由相应的不锈钢壁鞘套55、56覆盖并且通过两个横向杆57紧固到后者上。単独的耐火可密封开ロ 12、13由位于壁鞘套55、56和耐火材料层41中的专用孔隙中的两个嵌件58、59形成。图4示出了根据第一实施例的空气调节模块65，其能够用作以上所述的保护体I的空气调节模块14、15。为此，空气调节模块65具有用于接收冷却装置67的容器66，容器66具有与先前所述的容器16、17相同的特征。在容器空间的上部分中布置有弯曲的返回 空气偏转器68，而在下区域中布置有弯曲的供给空气偏转器69，这些偏转器用于使空气流动路径偏转远离返回空气管道开ロ 23并且朝向供给空气管道开ロ 24。偏转器68、69基本在容器66的后壁18和横向壳体19的整个宽度上延伸，以获得通过容器空间的节能和优化的流动。具体地，由此实现了向外作用的压カ的减小以及由此的通风装置83、84的更小功率消耗。冷却装置67包括呈冷却组70的形式的热交換器，该热交換器布置在容器66的中央部分中并且在容器高度的大约三分之一上延伸并且基本在容器空间的整个宽度上延伸。另外，热交換器70在容器空间中倾斜，使得热交換器70的横向边界72基本在横向壳体19的整个宽度上延伸。以该方式，通过将吸气通风装置83、84设置在外壳与容器之间的封闭通风回路中确保了最优地利用热交換器70的表面71。热交換器70呈翅片式热交換器的形式，其形成蒸发器单元并且连接到位于容器空间外部的压缩式冷却単元75上。该连接通过从容器的后壁18伸出的插入式联接件76实现。压缩式冷却単元75包括用于压缩和冷凝用于冷却蒸发器单元70所需的冷却介质的压缩机和冷凝器。优选地，使用环保中性的冷却介质。替代于开/关阀控制，由微型马达操作的喷射阀77构建在热交換器(蒸发器)70的上游，这有利于保存能量。经由数据总线根据冷却需求与速度受控制的压缩机70 —起连续地控制喷射阀77。沿着热交換器70的下边界73布置有冷凝物收集池78。为了排放所收集的冷凝水，冷凝物收集池78经由虹吸管79连接到外部布置在池的下面的冷凝水罐80上。冷凝水罐80包括泵和止回阀。通过竖直管81，冷凝水罐80连接到布置在容器的上部分中的超声波气化器82上。以该方式，蓄集在冷凝水罐80中的冷凝水能够被泵吸到超声波气化器82中并且在其中通过气穴现象具体地通过压电晶体的振动而气化。气化的冷凝水通过超声波气化器82再循环到通风回路中，由此有利于以节能的方式増大冷却效率。热交換器70在容器66中的倾斜选取为使得在供给空气侧上的下边界73位于比在返回空气侧上的上边界74距后壁18更大的距离处。在后壁18与热交換器70的下表面部段之间由此形成的空间中布置有两个或更多个风扇83、84。风扇83、84的吸入侧由此布置为靠近热交換器70的后侧，从而有利于功率优化地利用热交換器70的整个表面。另外，风扇组件83、84的靠近后壁18的有利布置导致由此实现所产生的空气流在容器空间内的最优分布。结果是以节能的方式对保护体I的极好通风。风扇83、84的旋转速度优选地能够作为所需冷却功率的函数进行控制和调节。
在风扇83、84的压カ侧上，在容器的下部分中，布置有相应的微细颗粒过滤器85、86。微细颗粒过滤器85、86具有活性炭覆层，从而将特别是灰尘颗粒、腐蚀蒸气和气体从自容器空间中排放的供给空气中过滤掉。对进入容器空间内的返回空气的粗尘过滤已经通过粗尘过滤器87实现，粗尘过滤器87在超声波气化器82与热交換器70之间布置在容器的上部分中。粗尘过滤器87是包括过滤器保持器和可互换过滤器元件的盒式粗尘过滤器。粗尘过滤器87基本上是板状的并且设有大的空气出口开ロ。其沿水平方向在整个容器截面上延伸。由此，另外地增大容器66的扭转稳定性。通过粗尘过滤器87的过滤器保持器并且通过板状冷凝物收集池78，容器空间沿着其高度分为三个容积部段。上容积部段用于接收温暖的返回空气，中间容积部段容纳过滤的且可能潮湿的返回空气，而下容积部段用于排放冷却的供给空气。为了这些容积部段彼此气密分离，相应的绝缘带布置在板78、87与保护体外壳2邻接的前边界区域中。
图5示出了根据第二实施例的空气调节模块90，其能够用作如上所述的保护体I的空气调节模块14、15。空气调节模块90在构造上与先前所述的空气调节模块65相同，其中不同之处在于位于其中的冷却装置91使用呈冷却组92的形式的热交換器，冷却组92的冷却流体由冷水聚集部93提供。冷水聚集部93位于空气调节模块90的容器66的外部并且通过从容器66的后壁18伸出的对应的插入式联接件94连接到冷水操作的热交換器92的冷却剂管上。为了节能的操作，冷水回路优选地配备有用于保存能量的部件，具体的是用于在不操作压缩式冷却単元(“无冷却”)的情况下通过利用外部温度具体是低于12°C的外部温度来冷却流体的装置。热交換器92是翅片式热交換器并且同样近似在容器66的高度的中间三分之一上延伸，并且倾斜为使得其在供给空气侧上的下边界97位于比其在返回空气侧上的上边界98距后壁18更大的距离处。热交換器92的横向边界69基本在横向壳体19的整个宽度上延伸。以该方式，与先前所描的空气调节模块65相似,热交换器92的表面区域95被最优地利用。另外，通过位于下边界97的区域中的通风器83、84，实现了空气流在现有的容器空间内的有利分布。而且，热交換器92的总体上的大表面尺寸有利于保存能量，使得优选地能够使用温度高于露点的冷水以排除例如由水凝结导致的潜热损失。图6示出了根据第三实施例的空气调节模块100，其能够用作以上所述的保护体I的空气调节模块14、15。空气调节模块100与先前所述的空气调节模块65、90的不同之处在于其容器101以及容置在其中的冷却装置102。基本相同构造的各个部件由相同的附图标记表不O冷却装置102包括基本在容器101的整个高度上延伸的翅片式热交換器103。为了进ー步优化可用于热交換的表面104，热交換器103在容器空间中倾斜，其下边界116位于比其上边界117距后壁18更大的距离处。热交換器103的横向边界105基本在容器101的横向壳体19的整个宽度上延伸。热交換器103用作用于液体冷却的消散器。后者优选地呈翅片式热交換器103的形式。由此，例如，热交換器103能够连接到具有水冷却的微处理器的计算机単元上。为此目的，用于液体供给和液体返回的管106、107在容器101的前侧与热交換器103之间延伸。液体管106、107布置在容器的上部分中。在它们的前端部处，管106、107具有相应的联接件108、109(如图9中所见)，具体是用于连接到位于保护体外壳2的内部中的流体分配器上的联接件。另外，管108、109配备有用于稳定流体温度的混合阀111。为了使冷却流体在管回路106、107中循环，使用了循环泵110。在进入翅片式热交換器103之前，如在图9中更详细所见，在流体返回管106中布置有板式热交換器115。板式热交換器115优选地用于热回收，例如，用于加热锅炉或者用于将热量供给至热泵。在外壳101的上侧上布置有若干风扇112。风扇112优选地仅在如下情况下使用当在容器空间中产生过多的热空气而不能通过经由板式热交換器115的热回收弥补时 或者当存在过多的热量而不再能由外部消耗装置吸收而使得流体供给线路中的温度超过规定值吋。为了优化冷却效率，风扇112的吸入侧设置为靠近流体返回管106进入翅片式热交換器103的入口。另外，风扇112的旋转速度优选地作为冷却功率的函数进行控制。在外壳101的后壁18的下部分中，布置了设有灰尘过滤器113的开ロ 114，开ロ 114用于将冷却的周围环境空气供给到容器空间中。通过所述的空气调节模块65、90、100，可以将用于空气调节的主要部件布置为靠近外壳2，由此容许高质量的节能的空气调节。而且，外壳2的所述构造特征确保了对外壳内部所需的热学的、气密的和物理/机械的基本防护。根据可选实施例，至少ー个空气调节模块65、90、100，优选地为用于液体冷却的空气调节模块100能够独立于外壳壁安装在外部位置中。以该方式，除了直接紧固到外壳2上的ー个或两个空气调节模块65、90、100以夕卜，可以设置用于冷却外壳内部的另外的部件。图7图示了通过图I中所示的保护体I的截面，其中外部紧固到外壳2上的空气调节模块14、15各自由如图4中所示的空气调节模块65形成。可选地，替代于包括蒸发器单元70作为热交換器的空气调节模块65，可以使用包括图5中所示的冷水热交換器92的空气调节模块90。如在图7中进ー步显示，两个防护滑块120、121布置在侧壁5的内侧上，这两个防护滑块120、121与位于相对侧壁6上的防护滑块25、26相同。因此，防护滑块120、121的耐火材料层128、129也包括高度隔火硅酸钙板。借助于导向轨122、123，防护滑块120、121能够在侧壁65中的管道开ロ 23、24的打开位置与闭合位置之间移位。另外，为了防护滑块120、121的移位，在侧壁5的内侧上布置有操纵杆布置124和启动单元125，它们也与位于相对侧壁5上的对应元件33、38相同。在两个侧壁5、6的上和下管道开ロ 23、24中，布置有空气流动翅片126、127，通过这些空气流动翅片，从外壳内部到容器空间中的返回空气的流动方向A和从容器空间到外壳内部的供给空气的流动方向D是有利的。在介于它们之间的中间容器部段中，空气回路被沿着流动方向B、C引导通过热交換器70。由此，由于风扇83、84的有利布置，实现了能量优化地利用可得的容器容积以及热交換器70的表面区域。由于空气调节模块14、15的双重设置以及它们的相对布置，除了对外壳2的内部的改进的空气调节以外，实现了増大的操作可靠性，这是由于在必要时，所需的热环境能够由空气调节模块14、15中的仅ー个的操作来维持。为此，空气调节模块14、15连接到分离的外部电カ网路和/或外部冷却剂源上。根据本发明，这些优点也能够通过具有两个不同设计的空气调节模块14、15的保护体I、具体是具有先前所述的空气调节模块65、90、100中的两个的保护体I获得。图8示出了根据第二实施例的保护体130。保护体130的结构基本上对应于先前所述的保护体1，其中不同之处在于在外部布置仅ー个空气调节模块14。保护体外壳131的与空气调节模块14相对定位的侧壁132包括贯穿其中固定布置的耐火材料层133。因此，在包括空气调节模块14的保护体侧5上没有设置管道开ロ 61、62并且没有设置防火滑块120、121。耐火材料层133包括硅酸钙板。保护体130提供了更紧凑且更便宜设计的优点。图9示出了根据第三实施例的保护体140。保护体140的结构基本上对应于先前所述的保护体1，其中不同之处在于在外部布置可选设计的第二空气调节模块142而非空气调节模块15。作为第二空气调节模块142，使用图6中所示的带有用于液体冷却的、具体是用于直接液体冷却水冷却式计算机単元的热交換器103的空气调节模块100。第二空气调节模块142在外部布置在保护体外壳141的与第一空气调节模块14 相对定位的侧壁143上。侧壁143包括耐火材料层133，耐火材料层133贯穿其中固定地布置并且包括硅酸钙板。在包括空气调节模块14的保护体侧5上没有设置管道开ロ 61、62并且没有设置防火滑块120、121。在侧壁143的上区域中，设有用于液体管106、107的耐火密封通道145、146。此外，在侧壁143的该上区域中，设置有用于液体管106、107的快速闭合的防护阀(其未在附图中指示)。这些防护阀容许在外壳141的内部与也位于管回路106、107内的用于冷却液体的第二空气调节模块142的容器147的内部容积之间的防火隔离。防护阀优选地安装在外壳140的外壁上，并且适于在没有电流的情况下闭合，例如当检测到火或漏水或在水回路中的压カ损失吋。以该方式，外壳140的内部气密密封于外部。如在图9中的空气调节模块142的截面图中所示，通过热交換器104在容器空间中的倾斜布置实现对可用热交换表面的优化。通过风扇112在容器的上侧上的布置以及开ロ 114在容器的后下部分中的布置，获得了进入和离开的周围环境空气的流动方向E、F，这容许对热交換器表面进行节能高效的冷却。保护体140容许对安装在外壳141内部的设备同时进行液体和空气冷却。通过对应的空气调节模块14、142的相对布置，封闭节能地容置冷却装置67、102的环境控制优点与保护体140的紧凑设计的空间节约优点相结合。包括图5中所示的冷水热交換器92的空气调节模块90也可以用作第一空气调节模块14。保护体140的优选应用包括同时安装液体冷却式和空气冷却式计算机単元。保护体140容许将两种空气调节系统有利地布置在计算机単元的直接相邻区域中。由此，计算机单元高度地防护于相邻的火源并且抵抗水侵入、盗窃等等。根据本发明的第四实施例的保护体基本上对应于图9中所示的保护体140，而设计上与空气调节模块142相对应的另外的空气调节模块替代于第一空气调节模块14在外部安装。同样在该实施例中，外壳141的侧壁5的构造对应于侧壁143的构造，而省略了具有启动机构124、125的防护滑块120、121的布置。以该方式，实现了具有冗余的液体冷却式空气调节系统的保护体。这种保护体提供了与图7中所示的具有冗余空气冷却的保护体I相似的优点。根据本发明的第五实施例的保护体基本上对应于图7-图9中所示的保护体I、130、140中的ー种，虽然后壁4不具有进入门8，但是其构造基本上与图8中所示的保护体130的左手侧壁132的构造相同。在该后壁的内表面上，优选地布置有搁板元件，具体是手动可伸縮的支承板，以用于待存储在保护体内部中的各种有价值物品。图7-图9中所示的保护体I、130、140的另ー优选应用包括长时间地防护存储对环境敏感的有价值物品，特别是绘画或其他艺术品。
从前面的说明中，根据本发明的保护体的多种变型能够由本领域的技术人员获得，而不偏离仅由权利要求限定的本发明的保护范围。
权利要求
1.一种保护体，包括外壳(2、131、141)，所述外壳用于限定可调节空气的外壳内部；以及容器(16、17、66、147)，所述容器在外部安装到所述外壳(2、131、141)上，且具有用于接收适于冷却所述外壳内部的冷却设施(67、91、102)的容器空间，其特征在于，所述外壳(2、131、141)包括用于从所述外壳内部到所述容器空间的热再循环的至少ー个通道(23、61,145)。
2.根据权利要求I所述的保护体，其特征在于，所述外壳(2、131、141)包括用于覆盖所述容器空间与所述外壳内部之间的界面区域以实现相互防火隔离的耐火材料层(27、28、48、49、128、129、144)。
3.根据权利要求2所述的保护体，其特征在于，所述耐火材料层包括固定部段(48、49、144)，所述固定部段固定地布置在所述界面区域中；以及活动部段(27、28、128、129)，所述容器空间与所述外壳内部之间的至少ー个管道开ロ(23、24、61、62)能够在起火的情况下被所述活动部段覆盖。
4.根据权利要求3所述的保护体，其特征在于，所述活动部段(27、28、128、129)布置在所述外壳(2、131、141)的侧壁(3、4、5、6、132、143)上，且覆盖与所述侧壁(3、4、5、6、132、143)的宽度的至少三分之ニ、优选地基本上整个宽度相对应的宽度。
5.根据权利要求3或4所述的保护体，其特征在于，所述活动部段(27、28、128、129)由至少ー个防护滑块(25、26、120、121)形成，所述至少一个防护滑块能够在所述管道开ロ(23、24、61、62)的打开位置与闭合位置之间移位。
6.根据权利要求2至5中一项所述的保护体，其特征在于，在所述外壳(2、131、141)的至少ー个侧壁(3、4、5、6、132、143)中，所述耐火材料层(27、28、48、49、128、129、144)包括固定地布置在所述界面区域中的固定部段(48、49、144)，其中，用于流体热载体的至少ー个管道(106)延伸通过用于热再循环的所述通道(145)。
7.根据权利要求I至6中一项所述的保护体，其特征在于，在所述外壳(2、131、141)的至少ー个侧壁(3、4、5、6、132、143)中，布置有两个管道开ロ(23、24、61、62)，所述管道开ロ通向所述容器空间并且间隔开，使得在所述容器空间的介于所述管道开ロ之间的部分中能够布置有冷却装置出7、91、102)的热交換器(70、92、104)，所述热交換器适于通过所述管道开ロ(24、62)中的ー个向所述外壳内部供给空气，并且通过另一管道开ロ(23、61)使空气从所述外壳内部返回。
8.根据权利要求7所述的保护体，其特征在于，具有空气过滤器(86、87)的至少ー个隔离板(78、87)布置在所述容器(16、17、66、147)中，通过所述隔离板(78、87)，下容器容积与上容器容积划界。
9.根据权利要求I至8中一项所述的保护体，其特征在于，所述热交換器(70、92、104)布置在所述容器空间中，使得所述热交換器的横向边界(72、96、105)相对于所述容器(16、17、66、147)的后壁(18)傾斜。
10.根据权利要求9所述的保护体，其特征在于，所述热交換器(70、92、104)基本上在所述容器(16、17、66、147)的横向壳体(19)的整个宽度上延伸。
11.根据权利要求9或10所述的保护体，其特征在于，在所述热交換器(70、92、104)的所述下边界(73、97)的区域中布置有通风装置(83、84)。
12.根据权利要求I至11中一项所述的保护体，其特征在于，在所述外壳(2、131、141)的两个相对的侧壁(3、4、5、6、132、143)中布置有用于热再循环的相应通道(23、61、145)。
13.根据权利要求I至12中一项所述的保护体，其特征在于，所述容器(16、17、66、.147)在所述外壳(2、131、141)的侧壁(3、4、5、6、132、143)的宽度的至少三分之ニ上、优选地基本上在整个宽度上延伸。
14.根据权利要求I至13中一项所述的保护体，其特征在于，用于接收相应的冷却装置(67、91、102)的至少两个容器(16、17、66、147)在外部安装到所述外壳(2、131、141)上，所述冷却装置(67、91、102)适于彼此独立地冷却所述外壳内部。
15.根据权利要求14所述的保护体，其特征在于，所述容器(16、17、66、147)安装到所述外壳(2、131、141)的相对侧壁(3、4、5、6、132、143)上。
16.根据权利要求14或15所述的保护体，其特征在于，在ー个容器(16、17、66、147)中设有包括用于空气冷却的热交換器(70、92)的冷却装置(67、91、102)，而在另一容器(16、.17、66、147)中设有包括用于液体冷却的热交換器(104)的冷却装置(67、91、102)。
17.根据权利要求I至16中一项所述的保护体，其特征在于，所述耐火材料层(27、28、.48、49、128、129、144)在其外表面侧和内表面侧中的至少ー个上至少部分地由自支承鞘套(44、45、46、47)围绕。
18.根据权利要求I至17中一项所述的保护体，其特征在于，所述容器包括横向壳体(19)，所述横向壳体(19)的宽度对应于所述外壳(2、131、141)的最宽侧壁(3、4、5、6、132、.143)的宽度的至少十分之一。
19.根据权利要求I至18中一项所述的保护体，其特征在于，所述外壳(2、131、141)包括通向所述外壳内部的至少ー个进入门(7、8)，用于所述外壳内部的横向限界的所述侧壁(3、4、5、6、132、143)在宽度上小于所述进入门(7,8)的宽度的两倍。
全文摘要
本发明提供了一种包括外壳(2、131、141)和容器(16、17、66、147)的保护体，其中所述外壳用于限定可调节空气的外壳内部，所述容器在外部安装到所述外壳(2、131、141)上且具有用于接收冷却设施(67、91、102)的容器空间，在所述保护体中应当提供对有害的外部影响的极好防护，使得确保对所述外壳内部的可靠且高效节能的冷却。为了解决该问题，建议的是所述外壳(2、131、141)包括用于从所述外壳内部到所述容器空间的热再循环的至少一个通道(23、61、145)。
文档编号H05K5/00GK102695403SQ20121007720
公开日2012年9月26日 申请日期2012年3月22日 优先权日2011年3月22日
发明者埃尔温·加塞尔 申请人:埃尔温·加塞尔