DE10119095A1 - Dust and water-tight switch cabinet for electrical and electronic devices has walls connected heat-conducting body with fluid flow along longitudinal axis - Google Patents
Dust and water-tight switch cabinet for electrical and electronic devices has walls connected heat-conducting body with fluid flow along longitudinal axisInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Schaltschrank für elektrische und elektronische Geräte, der staub- und wasserdicht abgeschlossen ist, zumindest teilweise eine mehrschalige Wand besitzt, der die im inneren entstehende Wärme durch die Gehäusewand nach außen abgibt und der den Einbauten auch dann genügend Schutz bietet, wenn er im Freien aufgestellt wird, wie er aus DE 198 12 117 A1 bekannt ist. Um eine ausreichende Wärmeübertragung durch die Gehäusewand zu ermöglichen, wird diese so mit Körpern versehen, daß die wärmetauschende Oberfläche vergrößert wird.The invention relates to a control cabinet for electrical and electronic devices, the dust and is watertight, at least partially has a multi-layer wall that the heat generated inside releases through the housing wall to the outside and the Built-in offers sufficient protection even when it is installed outdoors, as it is made of DE 198 12 117 A1 is known. To ensure adequate heat transfer through the To enable the housing wall, it is provided with bodies so that the heat-exchanging Surface is enlarged.
Die Gewährleistung eines ausreichenden Schutzes vor Umwelteinflüssen für elektrische und elektronische Geräte durch einen im Freien aufgestellten Schrank bedingt eine staub- und wasserdichte Ausführung des Schrankes. Die im Inneren des Schrankes entstehende oder durch Sonneneinstrahlung in den Schrank eingebrachte Wärme, kann über die Gehäusewandung oder über spezielle Vorrichtungen wie Wärmetauscher oder Kühlgeräte abgeführt werden. Zum Schutz vor Sonneneinstrahlung werden die Gehäuse mehrwandig ausgeführt, wobei die Gehäusewand so von einer weiteren Außenwandung umgeben wird, daß sich zwischen beiden ein Luftraum befindet. Um eine möglichst hohe Wärmemenge über die Gehäusewand abführen zu können, strömt zwischen der äußeren Wand und der Gehäusewand ein Fluidstrom. Dies ist in der Regel eine durch wenigstens einen Lüfter unterstützte Strömung der kühlen Außenluft, welche im unteren Teil des Schrankes angesaugt wird und im Bereich der oberen Dachabdeckung austritt. Im Inneren des Schrankes befindet sich eine weitere Luftführungswand parallel zur Gehäusewand in einem Abstand, der eine Luftströmung ermöglicht. Mittels wenigstens eines weiteren Lüfters wird ein Luftstrom im Inneren des Gehäuses durch den Zwischenraum zwischen Luftführungswand und innerer Gehäusewand entlang geführt, der die Innenraumluft des Schrankes im Umlauf hält. Das Gehäuse verfügt somit über zwei voneinander unabhängige Fluidströme, die durch die Gehäusewand voneinander getrennt werden. Zur Erhöhung der Wärmeübertragungsleistung wird die Oberfläche der Gehäusewandung innen, außen oder innen und außen durch Aufbringen von Kühlkörpern oder Kühlrippen vergrößert.Ensuring adequate protection against environmental influences for electrical and electronic equipment due to a cabinet placed outdoors requires a dust and waterproof version of the cabinet. The arising inside the cabinet or heat brought into the cabinet by solar radiation can be Housing wall or via special devices such as heat exchangers or cooling devices be dissipated. The housings are multi-walled to protect against sunlight executed, the housing wall being surrounded by another outer wall, that there is an air space between the two. To use as much heat as possible to be able to remove the housing wall flows between the outer wall and the Housing wall a fluid flow. This is usually one by at least one fan assisted flow of the cool outside air, which is drawn into the lower part of the cabinet and exits in the area of the upper roof covering. Located inside the closet another air duct wall parallel to the housing wall at a distance of one Allows air flow. An air flow in the Inside the housing through the space between the air duct wall and the inner Run along the housing wall, which keeps the interior air of the cabinet in circulation. The Housing thus has two mutually independent fluid flows through the Housing wall are separated from each other. To increase the heat transfer performance is the surface of the housing wall inside, outside or inside and outside through Application of heat sinks or cooling fins enlarged.
Schränke dieser Bauart zeichnen sich durch einen Aufbau ohne raumgreifende Kühleinheiten und ohne negative Auswirkungen auf den Schutzgrad des Gehäuses aus. Die zur Vergrößerung der wärmetauschenden Oberflächen der Gehäusewand aufgebrachten Kühlkörper oder Kühlrippen besitzen in der Regel eine komplexe Geometrie, bestehen aus vielen Einzelteilen und ihre Herstellung und Aufbringung auf die Gehäusewand bedeuten einen erheblichen Aufwand, der die Gesamtkosten eines solchen Schrankes wesentlich beeinflußt.Cabinets of this type are characterized by a structure without extensive cooling units and without negative effects on the degree of protection of the housing. The for Enlargement of the heat-exchanging surfaces of the housing wall Heat sinks or cooling fins generally have a complex geometry and consist of many individual parts and their manufacture and application to the housing wall a considerable effort, which is the total cost of such a cabinet essential affected.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schaltschrank zu schaffen, der durch eine vergleichsweise einfache Vergrößerung der Gehäusewandoberflächen eine ausreichende Wärmeübertragungsleistung der Gehäusewand sichert und der sich durch einfache Herstellung und Montage kostengünstig fertigen läßt.The object of the invention is to provide a control cabinet, which by a comparatively simple enlargement of the housing wall surfaces is sufficient Heat transfer performance of the housing wall secures and that by simple Manufacturing and assembly can be manufactured inexpensively.
Dieses Problem wird durch die Merkmale des Schutzanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.This problem is solved by the features of claim 1. Beneficial and expedient configurations are specified in the subclaims.
Mit der Erfindung wird erreicht, daß sich die zur Wärmeübertragung geeignete Oberfläche des Schrankes auf besonders einfache und kostengünstige Weise vergrößern läßt, so daß die Wärmeübertragungsleistung gegenüber einer einfachen Gehäusewand signifikant erhöht werden kann. Erfindungsgemäß werden einteilige, einfach geformte Wärmeleitkörper 4, 5, 6, 7 gestaltet, die auf die Wandungen des Gehäuses 2 wärmeleitend aufgebracht werden. Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Wärmeleitkörper besteht in ihrer einfachen Herstellung aus einem rechteckigen Materialzuschnitt und Standard - Umformungsverfahren wie biegen oder prägen. Eine besonders einfache Bauweise der Wärmeleitkörper ist die Ausführung in Trapezform 13. Hier wird ein gestreckter Materialzuschnitt ohne Einbringung von Löchern oder Durchbrüchen in eine trapezförmige Wellenstruktur gebracht. Die Verbindungspunkte zwischen dem Wärmeleitkörper und der Gehäusewandung werden in den Tätern 15 des Trapezes gesetzt.With the invention it is achieved that the surface of the cabinet suitable for heat transfer can be increased in a particularly simple and inexpensive manner, so that the heat transfer performance can be increased significantly compared to a simple housing wall. According to the invention, one-piece, simply shaped heat-conducting bodies 4 , 5 , 6 , 7 are designed, which are applied to the walls of the housing 2 in a heat-conducting manner. One advantage of the heat-conducting bodies according to the invention consists in their simple manufacture from a rectangular material cut and standard forming processes such as bending or stamping. A particularly simple construction of the heat-conducting body is the trapezoidal shape 13 . Here, an elongated material cut is made in a trapezoidal wave structure without making holes or openings. The connection points between the heat-conducting body and the housing wall are set in the perpetrators 15 of the trapezoid.
In einer weiteren Variante der Wärmeleitkörper 12 werden in einen gestreckten Materialzuschnitt napfartige Vertiefungen eingeprägt. Die Unterseite dieser Näpfe 11 stellt die Verbindungspunkte zur Gehäusewand 2 dar. Die Tiefe dieser Näpfe bestimmt den Abstand der Wandung des Wärmeleitkörpers zur Gehäusewand 2.In a further variant of the heat-conducting body 12 , cup-like depressions are embossed into an elongated material blank. The underside of these cups 11 represents the connection points to the housing wall 2. The depth of these cups determines the distance between the wall of the heat-conducting body and the housing wall 2 .
Die Wärmeleitkörper sind in Ihren Dimensionen so gestaltet, daß sie den Freiraum zwischen der Außenwand 3 und der Gehäusewand 2 und den Freiraum zwischen der Gehäusewand 2 und der inneren Luftführungswand 1 höchstens ausfüllen, vorteilhaft ist eine Gestaltung, die zur Außenwand bzw. zur inneren Luftführungswand einen Luftraum läßt.The dimensions of the heat-conducting bodies are such that they at most fill the space between the outer wall 3 and the housing wall 2 and the space between the housing wall 2 and the inner air duct wall 1 , a design which is advantageous to the outer wall or to the inner air duct wall Airspace leaves.
Schaltschränke üblicher Größe benötigen für jede Gehäusewand nur zwei erfindungsgemäße Wärmeleitkörper, jeweils einen auf der Innen- und Außenseite. Durch den symmetrischen Aufbau der Wärmeleitkörper 4, 5, 6, 7 können identische Körper für die Innen- und Außenwand des Gehäuses verwendet werden. Eine symmetrische Anordnung der Wärmeleitkörper auf der Innen- und Außenseite ermöglicht die gemeinsame Aufbringung der Wärmeleitkörper auf die Wandungen des Gehäusekörpers in einem Arbeitsgang. Die Verbindung der Wärmeleitkörper mit der Gehäusewand 2 kann durch Kleben oder Widerstands - Punktschweißen erfolgen. In einer weiteren Variante der Wärmeleitkörper 4, 5, 6, 7 werden diese aus Lochblech gefertigt, wobei die Lochung von beliebiger Form sein kann. Anstatt des Lochbleches kann auch ein Streckgitter oder ein anderes siebartiges Gewebe verwendet werden.Control cabinets of conventional size require only two heat-conducting bodies according to the invention for each housing wall, one on the inside and one on the outside. Due to the symmetrical structure of the heat conducting bodies 4 , 5 , 6 , 7 , identical bodies can be used for the inner and outer walls of the housing. A symmetrical arrangement of the heat-conducting bodies on the inside and outside enables the heat-conducting bodies to be applied jointly to the walls of the housing body in one operation. The heat conducting bodies can be connected to the housing wall 2 by gluing or resistance spot welding. In a further variant of the heat-conducting bodies 4 , 5 , 6 , 7 , they are made from perforated sheet metal, and the perforation can be of any shape. Instead of the perforated plate, an expanded metal or other sieve-like fabric can also be used.
In einer weiteren Ausprägung wird zusätzlich zu den Gehäusewänden 2 auch die Tür 17 des Schaltschranks mit Wärmeleitkörpern 4, 5, 6, 7 versehen, was die Wärmeübertragungsleistung des Schaltschranks weiter erhöht.In a further embodiment, in addition to the housing walls 2 , the door 17 of the control cabinet is also provided with heat-conducting bodies 4 , 5 , 6 , 7 , which further increases the heat transfer capacity of the control cabinet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Fig. 1 bis 3 näher erläutert.An embodiment of the invention is explained in more detail with reference to FIGS. 1 to 3.
Fig. 1 stellt einen Querschnitt des Schaltschrankes in der Draufsicht dar. Fig. 1 shows a cross section of the cabinet in plan view.
Fig. 2 zeigt einen Wärmeleitkörper in Trapezform, Fig. 2 shows a heat-conducting body in a trapezoidal shape,
Fig. 3 zeigt einen Wärmeleitkörper mit eingeprägten Näpfen. Fig. 3 shows a heat conducting body with impressed wells.
In Fig. 1 ist ein wasser- und staubdichtes Schaltschrankgehäuse 2 mit Tür dargestellt das von einer Außenwand 3 umgeben ist und das im Innenraum 10 eine innere Luftführungswand 1 besitzt. Zwischen Außenwand 3 und Gehäusewand 2 entsteht ein Luftkanal 9, durch den Umgebungsluft fließen kann, zwischen Gehäusewand 2 und innerer Luftführungswand 1 entsteht ein Luftkanal 8, durch den die Innenluft des Gehäuses fließen kann. Auf die innere Seite der Gehäusewand 2 sind die inneren Wärmeleitkörper 4 und 6 wärmeleitend aufgebracht, wobei an den Gehäuseseiten Wärmeleitkörper in trapezform 4 und an der Rückseite Wärmeleitkörper mit eingeprägten Näpfen 6 beispielhaft skizziert sind. Auf die äußere Seite der Gehäusewand 2 sind die äußeren Wärmeleitkörper 5 und 7 wärmeleitend aufgebracht, wobei an den Gehäuseseiten Wärmeleitkörper in trapezform 5 und an der Rückseite Wärmeleitkörper mit eingeprägten Näpfen 7 aufgebracht sind.In Fig. 1, a water and dust-tight control cabinet housing 2 is shown which is surrounded by an outer wall 3 and which has an inner air duct wall 1 in the interior 10 . An air duct 9 is formed between the outer wall 3 and the housing wall 2 , through which ambient air can flow, and an air duct 8 is formed between the housing wall 2 and the inner air duct wall 1 , through which the inner air of the housing can flow. The inner heat-conducting bodies 4 and 6 are applied in a heat-conducting manner to the inner side of the housing wall 2 , with heat-conducting bodies in trapezoidal shape 4 being embossed on the housing sides and heat-conducting bodies with embossed cups 6 being exemplarily sketched on the rear. The outer heat-conducting bodies 5 and 7 are applied in a heat-conducting manner to the outer side of the housing wall 2 , heat-conducting bodies in trapezoidal shape 5 being applied to the housing sides and heat-conducting bodies with embossed cups 7 being applied to the rear.
Die erwünschte Wärmeübertragung findet durch die Gehäusewand 2 statt, wobei die Wärmeleitkörper 4, 5, 6, 7 für eine vergrößerte Oberfläche der Gehäusewand 2 sorgen. Von Ventilatoren erzwungene Luftströme in den Luftkanälen 8 und 9 sorgen für den Wärmetransport. Die Luftströmung strömt an der Gehäusewand und der Längsachse der Wärmeleitkörper entlang. Der Wärmeleitkörper 4, 5 wird in den "Tälern" 15 wärmeleitend mit der Gehäusewand 2 verbunden wobei die "Berge" 16 nach außen oder in den Innenraum ragen. Die an der Rückseite des Gehäuses 2 aufgebrachten Wärmeleitkörper sind an den Böden der Napfprägungen mit der Gehäusewand verbunden. Die Wärmeleitkörper 4, 5, 6, 7 werden zweckmäßigerweise, falls sie innen und außen auf die Gehäusewand aufgebracht werden, symmetrisch angeordnet. Die Verwendung von trapezförmigen und napfförmigen Wärmeleitkörpern 4, 5, 6, 7 erfolgt alternativ und ist nicht an eine bestimmte Gehäuseseite gebunden.The desired heat transfer takes place through the housing wall 2 , the heat-conducting bodies 4 , 5 , 6 , 7 ensuring an enlarged surface of the housing wall 2 . Air flows in the air ducts 8 and 9 forced by fans ensure the heat transport. The air flow flows along the housing wall and along the longitudinal axis of the heat-conducting body. The heat-conducting body 4 , 5 is connected in the “valleys” 15 in a heat-conducting manner to the housing wall 2 , the “mountains” 16 projecting outwards or into the interior. The heat-conducting bodies applied to the rear of the housing 2 are connected to the housing wall at the bottoms of the cup embossments. The heat conducting bodies 4 , 5 , 6 , 7 are expediently arranged symmetrically if they are applied to the inside and outside of the housing wall. The use of trapezoidal and cup-shaped heat-conducting bodies 4 , 5 , 6 , 7 takes place alternatively and is not tied to a specific housing side.
Zusätzlich zur Gehäusewandung 2 kann auch die Tür 17 mit einer Außenwand 18 und einer inneren Luftführungswand 20 versehen werden, so daß die Luftkanäle 19 und 21 entstehen. Auf die Tür 17 werden dann ebenfalls Wärmeleitkörper 23 innen und 22 außen befestigt. Nach einer Einbindung der Luftkanäle in den Luftstrom stellt die Tür eine weitere Wärmetauschende Fläche dar.In addition to the housing wall 2 , the door 17 can also be provided with an outer wall 18 and an inner air duct wall 20 , so that the air channels 19 and 21 are created. Thermal conductors 23 are then also fastened on the inside and 22 outside of the door 17 . After the air ducts have been integrated into the air flow, the door represents another heat-exchanging surface.
Fig. 2 zeigt einen trapezförmigen Wärmeleitkörper 13, der aus einem gestrecken Materialzuschnitt durch Abkanten hergestellt werden kann und über mehrere Kanten 14 sowie über mehrere Täler 15 und Berge 16 verfügt. Fig. 2 shows a trapezoidal thermal conductors 13 which may be made of a knitted stretch material blank by bending, and has a plurality of edges 14 and 15 over a plurality of valleys and mountains sixteenth
Fig. 3 zeigt einen Wärmeleitkörper 12 mit geprägten Näpfen 11, der aus einem gestrecken Materialzuschnitt durch prägen der Näpfe hergestellt werden kann. Fig. 3 shows a heat conducting body 12 having embossed wells 11 which may be made of a knitted stretch material blank by embossing the wells.
Claims (6)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |