DE102009054011B4 - Cooling arrangement for arranged in a cabinet electrical equipment - Google Patents

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Abstract

Kühlanordnung für in einem Schaltschrank (1) angeordnete elektrische Geräte (2, 4, 6), aufweisend einen Schaltschrank (1) mit einer Trageinrichtung (10), an deren Vorderseite die elektrischen Geräte (2, 4, 6) in Etagen übereinander angeordnet sind, und eine Luftfördereinrichtung (20), mit der auf der Rückseite der Trageinrichtung (10) eine Luftströmung (34) von oben nach unten erzwingbar ist, bei der durch mehrere in Vertikalrichtung und/oder Horizontalrichtung voneinander beabstandete Durchtrittsöffnungen (30) ein von der Luftströmung (34) an der Rückseite der Trageinrichtung (10) abgezweigter Teilluftstrom (42, 44, 46) den an der Vorderseite der Trageinrichtung (10) angeordneten zu kühlenden elektrischen Geräten (2, 4, 6) gezielt zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Trageinrichtung (10) horizontal verlaufende Montagestege (12, 14, 16) aufweist, an denen zumindest ein Teil der Geräte (2, 4, 6) befestigt ist, wobei zwischen zwei in Vertikalrichtung benachbarten Montagestegen (12, 14, 16) ein Stegzwischenraum vorhanden ist, in dessen Bereich die Durchtrittsöffnungen (30) angeordnet sind, und wobei...Cooling arrangement for electrical devices (2, 4, 6) arranged in a control cabinet (1), comprising a control cabinet (1) with a carrying device (10), on the front of which the electrical devices (2, 4, 6) are arranged one above the other in levels , and an air conveying device (20) with which an air flow (34) can be forced from top to bottom on the back of the carrying device (10), in which a plurality of through openings (30) spaced apart in the vertical and / or horizontal direction separate one from the air flow (34) at the rear of the support device (10) branched-off partial air flow (42, 44, 46) can be supplied to the electrical devices (2, 4, 6) to be cooled arranged on the front of the support device (10), characterized in that the Carrying device (10) has horizontally extending mounting webs (12, 14, 16), to which at least some of the devices (2, 4, 6) are fastened, with two adjacent ones in the vertical direction n assembly webs (12, 14, 16) there is a space between the webs, in the area of which the through openings (30) are arranged, and wherein ...

Description

Die Erfindung betrifft eine Kühlanordnung für in einem Schaltschrank angeordnete elektrische Geräte, aufweisend einen Schaltschrank mit einer Trageinrichtung, an deren Vorderseite die elektrischen Geräte in Etagen übereinander angeordnet sind.The invention relates to a cooling arrangement for arranged in a cabinet electrical appliances, comprising a cabinet with a support device, at the front of the electrical devices are arranged in floors one above the other.

Insbesondere in der industriellen Steuerungstechnik werden elektrische und/oder elektronische Geräte häufig in Schaltschränken oder Schaltkästen angeordnet. Die einzelnen Geräte entwickeln während des Betriebs eine zum Teil erhebliche Verlustwärme, was zu einer Temperaturerhöhung innerhalb des Schaltschrankes führt. Damit die Funktionsfähigkeit der Geräte gewährleistet ist, darf die Temperatur einen Maximalwert nicht überschreiten. So können in den Geräten eingebaute Halbleiterbauelemente nur bis zu einer Bauelementetemperatur von beispielsweise 85°C oder 125°C funktionssicher betrieben werden.In particular, in industrial control technology electrical and / or electronic devices are often arranged in control cabinets or control boxes. The individual devices develop during operation a considerable heat loss, which leads to an increase in temperature within the control cabinet. To ensure the functionality of the devices, the temperature must not exceed a maximum value. Thus, built-in devices semiconductor devices can only be operated reliably up to a component temperature of, for example, 85 ° C or 125 ° C.

Um die Temperatur zu begrenzen ist aus der DE 40 08 272 C1 bekannt, dass mindestens ein vertikales Wandelement des Schaltschrankes im unteren und im oberen Bereich jeweils einen Durchlass zum Belüften des Schrankinneren aufweist.To limit the temperature is out of the DE 40 08 272 C1 known that at least one vertical wall element of the control cabinet in the lower and in the upper region each having a passage for venting the cabinet interior.

Aus der DE 10 2004 030 675 A1 ist eine Kühleinrichtung für in einem Schaltschrank angeordnete elektronische Bauelemente bekannt, bei dem einem innerhalb des Schaltschrankes angeordneten Strömungskanal durch einen Lüfter Außenluft zugeführt wird.From the DE 10 2004 030 675 A1 a cooling device for arranged in a control cabinet electronic components is known in which a arranged inside the cabinet flow channel is supplied by a fan outside air.

Aus der DE 26 38 118 A1 ist ein Belüftungsmodul zum Kühlen von in einem Schaltschrank angeordneten elektronischen Bauteile bekannt, bei dem ein von unten nach oben gerichteter Luftstrom in einem durch die rechte Seitenwand des Schaltschrankes gebildeten Zufuhrkanal geführt wird, aus dem Zufuhrkanal in verschiedenen Höhen abgezweigt und über Magazineinschübe in einen durch die linke Seitenwand des Schaltschrankes gebildeten Abfuhrkanal geführt wird und von dem Abfuhrkanal aus dem Schaltschrank herausgeführt wird.From the DE 26 38 118 A1 a ventilation module for cooling arranged in a control cabinet electronic components is known, in which a directed from bottom to top air flow is guided in a formed by the right side wall of the cabinet supply channel, branched off from the supply channel at different heights and magazine inserts into a through the left side wall of the control cabinet formed discharge channel is guided and is led out of the discharge channel from the cabinet.

Aus der DE 197 28 306 A1 ist eine Anordnung zur Kühlung von Wärme erzeugenden Einrichtungen mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bekannt.From the DE 197 28 306 A1 an arrangement for cooling of heat generating devices having the features of the preamble of claim 1 is known.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kühlanordnung für in einem Schaltschrank angeordnete elektrische Geräte bereitzustellen, deren Effizienz verbessert ist. in einer Ausführungsart soll sowohl die technische Wirksamkeit der Kühlung der in dem Schaltschrank eingebauten Geräte als auch die Wirtschaftlichkeit der Kühlung verbessert sein. In einer Ausführungsart soll die Kühlanordnung mit möglichst geringem Aufwand bei der Herstellung und/oder im Betrieb eine ausreichend hohe Kühlung der darin angeordneten Geräte gewährleisten.The present invention has for its object to provide a cooling arrangement for arranged in a cabinet electrical equipment whose efficiency is improved. In one embodiment, both the technical effectiveness of cooling the devices installed in the control cabinet and the cost-effectiveness of the cooling should be improved. In one embodiment, the cooling arrangement with the least possible effort in the production and / or operation to ensure a sufficiently high cooling of the devices arranged therein.

Die Erfindung ist durch die im Anspruch 1 bestimmte Kühlanordnung gelöst. Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind in den Unteransprüchen bestimmt.The invention is solved by the cooling arrangement defined in claim 1. Particular embodiments of the invention are defined in the subclaims.

Die auf der Rückseite strömende Luft ist vergleichsweise kühl, beispielsweise weil über die rückseitige Wand des Schaltschrankes eine Kühlung des Schaltschrankinneren erfolgt, oder weil in diesem Beriech kühle Luft zugeführt wird, beispielsweise durch die Zufuhr von kühler Außenluft oder durch die Zufuhr von über einen Wärmetauscher gekühlter Luft. Eine passive Kühlung kann durch Wärmeabstrahlung des Schaltschrankes erfolgen oder durch Kühlung der Außenseite des Schaltschrankes durch die Umgebungsluft.The air flowing on the back is comparatively cool, for example because the inside of the cabinet is cooled by the rear wall of the cabinet, or because cool air is supplied in this area, for example by the supply of cool outside air or by the supply of cooled by a heat exchanger Air. A passive cooling can be done by heat radiation of the control cabinet or by cooling the outside of the cabinet by the ambient air.

Durch die gezielte Durchführung der Kühlluft durch die Durchtrittsöffnungen können sich auf der Vorderseite bildende Wärmenester aufgelöst werden. In einer Ausführungsart kann dies dadurch erfolgen, dass die Durchtrittsöffnungen im Bereich sich bildender Wärmenester angeordnet sind, beispielsweise zwischen in Vertikalrichtung benachbarten Geräten. Derartige Wärmenester können sich auch auf der Lee-Seite der auf der Vorderseite des Rahmens angeordneten Geräte bilden, das heißt auf der von der auf der Vorderseite des Rahmens strömenden Luft abgekehrten Seite eines elektrischen Geräts, insbesondere dann, wenn das Gerät großvolumig oder großflächig ist. Die Durchtrittsöffnungen können daher auf der Lee-Seite der Geräte angeordnet sein, so dass die hindurchströmende Kühlluft unmittelbar in das Wärmenest hinein bläst und dieses dadurch aufgelöst wird.By the targeted implementation of the cooling air through the passage openings can be resolved on the front forming heat esters. In one embodiment, this can take place in that the passage openings are arranged in the region of forming heat esters, for example between devices which are adjacent in the vertical direction. Such heat esters can also form on the leeward side of the devices arranged on the front side of the frame, that is to say on the side of an electrical device facing away from the air flowing on the front of the frame, in particular if the device is large-volume or large-area. The passage openings can therefore be arranged on the leeward side of the devices, so that the cooling air flowing through it blows directly into the heat seal and this is thereby dissolved.

Alternativ oder ergänzend kann durch die durch die Durchtrittsöffnungen hindurchströmende Luft auch die Luftströmung auf der Vorderseite des Rahmens laminar gehalten werden, so dass Verwirbelungen aufgrund der auf der Vorderseite angeordneten Geräte vermindert werden und damit die Luftkühlung der Geräte verbessert wird.Alternatively or additionally, the air flow on the front side of the frame can also be kept laminar by the air flowing through the passage openings, so that turbulences due to the devices arranged on the front side are reduced and thus the air cooling of the devices is improved.

Die Durchtrittsöffnungen können regelmäßig angeordnet sein, insbesondere in Vertikalrichtung und/oder in Horizontalrichtung zueinander versetzt. Alternativ oder ergänzend können die Durchtrittsöffnungen auch gezielt und nur im Bereich von auf der Vorderseite montierten Geräten angeordnet sein. Alternativ oder ergänzend können die Durchtrittsöffnungen auch derart angeordnet sein, dass die Luftströmung auf der Vorderseite möglichst laminar ist. Durch die Durchtrittsöffnungen wird von der rückseitigen Luftströmung jeweils ein Teilluftstrom abgezweigt und auf die Vorderseite geführt.The passage openings can be arranged regularly, in particular offset in the vertical direction and / or in the horizontal direction to each other. Alternatively or additionally, the passage openings can also be arranged specifically and only in the area of devices mounted on the front side. Alternatively or additionally, the passage openings can also be arranged such that the air flow on the front side is as laminar as possible. Through the passages is from the the back air flow branched off a partial air flow and led to the front.

In einer Ausführungsart bewirkt die durch die Durchtrittsöffnungen hindurch tretende Luft zwar insgesamt keine Reduzierung der Wärmeenergie der in dem Schaltschrank eingeschlossenen Luft, aber durch eine Homogenisierung der Temperatur wird dennoch eine verbesserte Kühlung der Geräte erreicht. In einigen Anwendungsfällen kann dadurch auf ein Kühlaggregat verzichtet werden, was unter ökologischen und ökonomischen Gesichtspunkten besonders vorteilhaft ist. Selbst in den Anwendungsfällen, in denen aufgrund der Insgesamt in dem Schaltschrank in Wärme umgesetzten elektrischen Leistung ein Kühlaggregat erforderlich ist, kann dieses kleiner dimensioniert werden, insbesondere eine geringere Anschlussleistung aufweisen, was wiederum sowohl ökologisch als auch ökonomisch besonders vorteilhaft ist.Although in one embodiment the air passing through the passages does not cause a total reduction in the heat energy of the air trapped in the cabinet, homogenization of the temperature still provides improved cooling of the appliances. In some applications, this can be dispensed with a cooling unit, which is particularly advantageous from an ecological and economic point of view. Even in the applications in which due to the total in the cabinet in heat converted electrical power a cooling unit is required, this can be made smaller, in particular have a lower power connection, which in turn is both ecologically and economically particularly advantageous.

In einer Ausführungsart ist mindestens eine Durchtrittsöffnung unterhalb eines zu kühlenden Geräts angeordnet. In der Regel erfolgt auf der Vorderseite des Rahmens die Luftbewegung in vertikaler Richtung allein aufgrund des Effekts, dass warme Luft aufsteigt. Unabhängig davon, ob diese Konvektion durch eine Luftfördereinrichtung unterstützt wird, ist es besonders vorteilhaft, die Durchtrittsöffnung unterhalb des zu kühlenden Geräts anzuordnen, weil diese aufgrund der auf der Vorderseite herrschenden Luftströmung aufsteigt und dabei das Gerät kühlend überstreicht.In one embodiment, at least one passage opening is arranged below a device to be cooled. As a rule, air movement in the vertical direction takes place on the front side of the frame solely due to the effect that warm air rises. Regardless of whether this convection is supported by an air conveyor, it is particularly advantageous to arrange the passage opening below the device to be cooled, because it rises due to the prevailing on the front air flow and thereby sweeping the device cooling.

In einer Ausführungsart ist mindestens eine Durchtrittsöffnung oberhalb eines an dem Rahmen angeordneten Geräts angeordnet. Damit kann sowohl der Anwendungsfall abgedeckt werden, bei dem Geräte in dem Schaltschrank angeordnet sind, die aufgrund von Unempfindlichkeit gegenüber Umgebungswärme und/oder weil sie keine eigene Verlustwärme erzeugen im unteren Bereich des Rahmens angeordnet werden können. Außerdem ist es möglich, dass neben den im flächigen Bereich des Rahmens vorgesehenen Durchtrittsöffnungen der Rahmen an seiner Unterseite, gegebenenfalls auch über seine gesamte sich im Inneren des Schaltschrankes erstreckende Breite, eine Austrittsöffnung für die auf der Rückseite verlaufende Luftströmung bildet, und daher auch die unterhalb der Durchtrittsöffnung angeordneten Geräte über die aus dieser Austrittsöffnung austretende Luft gekühlt werden.In one embodiment, at least one passage opening is arranged above a device arranged on the frame. Thus, both the application can be covered in which devices are arranged in the cabinet, which can be arranged in the lower region of the frame due to insensitivity to ambient heat and / or because they produce no own heat loss. Moreover, it is possible that in addition to the provided in the area of the frame passage openings of the frame on its underside, possibly also over its entire extending inside the cabinet width, an outlet opening for the running on the back air flow, and therefore also below the passage opening arranged devices are cooled via the air emerging from this outlet opening.

In einer Ausführungsart der Erfindung verläuft die elektrische Verdrahtung der Geräte mindestens teilweise auf der Rückseite des Rahmens. Dadurch kann auf Kabelkanäle oder sonstige Kabelführungsaufbauten auf der Vorderseite des Rahmens verzichtet werden, durch welche sich zusätzlich Wärmenester bilden können und/oder durch welche die laminare Luftströmung auf der Vorderseite des Rahmens negativ beeinflusst wird.In one embodiment of the invention, the electrical wiring of the devices is at least partially on the back of the frame. As a result, it is possible to dispense with cable ducts or other cable management structures on the front side of the frame, through which heat esters can additionally form and / or by which the laminar air flow on the front side of the frame is negatively influenced.

In einer Ausführungsart sind die Geräte mindestens teilweise an vorzugsweise horizontal verlaufende Montagestegen des Rahmens befestigt. Die Durchtrittsöffnungen sind zwischen zwei in Vertikalrichtung voneinander beabstandeten Montagestegen angeordnet. Dadurch können auch die bereits bisher verwendeten Montagestege weiter eingesetzt werden, die beispielsweise aus einem Aluminiumprofil hergestellt sein können. Die horizontal verlaufenden Montagestege sind vorzugsweise an oder nahe ihrem Ende mit vorzugsweise vertikal verlaufenden Tragschienen verbunden, so dass Tragschiene und Montagestege den Rahmen bilden. Die Verbindung zwischen den Montagestegen und den Tragschienen kann über Bügelelemente vorgenommen werden, mittels denen der Abstand der Tragschiene von den Montagestegen in einer Richtung, die rechtwinklig zu der von den Tragschienen und den Montagestegen aufgespannten Ebene verläuft, vorgebbar ist.In one embodiment, the devices are at least partially attached to preferably horizontally extending mounting webs of the frame. The passage openings are arranged between two vertically spaced apart mounting webs. As a result, the previously used mounting webs can continue to be used, which can be made for example of an aluminum profile. The horizontally extending mounting webs are preferably connected at or near their end with preferably vertically extending mounting rails, so that support rail and mounting webs form the frame. The connection between the mounting webs and the support rails can be made via bracket elements, by means of which the distance of the support rail from the mounting webs in a direction which is perpendicular to the plane defined by the support rails and the mounting webs level, can be predetermined.

Zwischen zwei in Vertikalrichtung voneinander beabstandeten Montagestegen des Rahmens ist ein Stegzwischenraum zum Hindurchführen der elektrischen Anschlussleitung der Geräte vorgesehen. Dieser Stegzwischenraum ist mindestens teilweise durch ein Verschlusselement verschließbar. Beispielsweise kann in dem Stegzwischenraum ein Verdrahtungskamm angeordnet sein, mit dem die elektrischen Anschlussleitungen gruppierbar sind. Die Durchtrittsöffnung ist im Bereich des Verschlusselements des Stegzwischenraums angeordnet. Beispielsweise kann der Stegzwischenraum mit einem Deckel verschließbar sein, alternativ oder ergänzend zu dem Verdrahtungskamm.Between two vertically spaced-apart mounting webs of the frame, a web gap for passing the electrical connection line of the devices is provided. This web gap is at least partially closed by a closure element. For example, a wiring comb can be arranged in the web gap with which the electrical connection lines can be grouped. The passage opening is arranged in the region of the closure element of the web gap. For example, the web gap can be closed with a lid, alternatively or in addition to the wiring comb.

In einer Ausführungsart ist die Durchtrittsöffnung durch eine Öffnung in dem Verschlusselement gebildet. Beispielsweise kann in dem Verschlusselement durch eine lokale Materialschwächung, beispielsweise durch eine Sollbruchstelle oder eine Perforation, die Position und/oder Größe der Durchtrittsöffnung vorgegeben sein. Im Bedarfsfall bricht der Monteur vorzugsweise werkzeuglos die geschwächte Materialpartie aus dem Verschlusselement heraus und bildet dadurch die Durchtrittsöffnung.In one embodiment, the passage opening is formed by an opening in the closure element. For example, the position and / or size of the passage opening can be predetermined in the closure element by a local material weakening, for example by a predetermined breaking point or a perforation. If necessary, the fitter preferably breaks without tools the weakened material part of the closure element and thereby forms the passage opening.

In einer Ausführungsart ist die Durchtrittsöffnung durch den Abstand von zwei in horizontaler Richtung benachbarten Verschlusselementen gebildet, Dadurch kann durch geeignetes Ablängen der Verschlusselemente eine Durchtrittsöffnung in der gewünschten Größe gebildet werden. Die Verschlusselemente können beispielsweise aus Kunststoff hergestellt sein.In one embodiment, the passage opening is formed by the distance of two adjacent in the horizontal direction closure elements, This can be formed by suitably cutting the closure elements, a passage opening in the desired size. The closure elements may be made of plastic, for example.

In einer Ausführungsart ist in die Durchtrittsöffnung ein Luftleitelement einsetzbar, mit dem die durch die Durchtrittsöffnung hindurch tretende Kühlluft in horizontaler und/oder vertikaler Richtung leitbar ist. Insbesondere kann mit dem Luftleitelement die Luft gezielt an das zu kühlende Gerät herangeführt werden. Vorzugsweise ist das Luftleitelement in die Durchtrittsöffnung einsteckbar, so dass auch noch vor Ort bei der Montage des Schaltschrankes bzw. der elektrischen Geräte in dem Schaltschrank durch geeignete Auswahl eines von mehreren zur Verfügung stehenden Luftleitelementen die Kühlluft an die geeignete Steile geführt werden kann. In one embodiment, an air guide element can be inserted into the passage opening, with which the cooling air passing through the passage opening can be conducted in the horizontal and / or vertical direction. In particular, the air can be selectively guided to the device to be cooled with the air guide. Preferably, the air guide is inserted into the passage opening, so that even on site during assembly of the cabinet or electrical equipment in the cabinet by appropriate selection of one of several available air guide elements, the cooling air can be guided to the appropriate location.

In einer Ausführungsart schließt eine Seitenwand des Rahmens im wesentlichen luftdicht mit den seitlichen Innenwänden des Schaltschrankes ab. Dadurch ist zwischen der Rückseite des Rahmens und einer rückseitigen Innenwand des Schaltschranks ein vertikal verlaufender Luftkanal gebildet. Damit wird gewährleistet, dass die Kühlluft nur an den dafür vorgesehenen Stellen von der Rückseite auf die Vorderseite des Rahmens hindurch tritt.In one embodiment, a side wall of the frame is substantially airtight with the side inner walls of the cabinet from. As a result, a vertically extending air channel is formed between the back of the frame and a rear inner wall of the cabinet. This ensures that the cooling air passes from the back to the front of the frame only at the designated locations.

In einer Ausführungsart schließt der Rahmen auch an einer unteren Bodenwand des Schaltschranks ab, so dass lediglich durch die Durchtrittsöffnungen ein Luftstrom von der Rückseite auf die Vorderseite hindurch treten kann.In one embodiment, the frame also terminates at a lower bottom wall of the cabinet, so that only through the passage openings, an air flow from the back to the front can pass through.

In einer Ausführungsart ist die Luftfördereinrichtung in Vertikalrichtung oberhalb der obersten Durchtrittsöffnung angeordnet. Dadurch ist gewährleistet, dass die sich im oberen Bereich des Schaltschrankes sammelnde warme Luft von der Luftfördereinrichtung abgesaugt wird und sich in diesem Bereich keine Wärmenester bilden.In one embodiment, the air conveying device is arranged in the vertical direction above the uppermost passage opening. This ensures that the warm air collecting in the upper region of the control cabinet is sucked off the air conveyor and no heat esters form in this area.

In einer Ausführungsart fördert die Luftfördereinrichtung Luft von der Vorderseite des Rahmens auf die Rückseite des Rahmens. Damit ist gewährleistet, dass die sich auf der Vorderseite des Rahmens, an der die elektrischen Geräte angeordnet sind, bildende Warmluft möglichst vollständig abgesaugt wird.In one embodiment, the air conveyor conveys air from the front of the frame to the back of the frame. This ensures that the hot air forming on the front side of the frame on which the electrical appliances are arranged is extracted as completely as possible.

In einer Ausführungsart der Erfindung fördert die Luftfördereinrichtung die Luft in einem innerhalb des Schaltschranks geschlossenen Luftkreislauf. Durch den Verzicht auf einen Luftaustausch mit der Umgebung wird auch verhindert, dass Verunreinigungen aus der Umgebung, wie beispielsweise Feuchtigkeit, Feinstaub oder Ölnebel in den Schaltschrank eingebracht werden und sich dort beispielsweise auf den Geräten niederschlägt.In one embodiment of the invention, the air conveying device conveys the air in a closed inside the cabinet air circulation. By dispensing with an air exchange with the environment is also prevents impurities from the environment, such as moisture, particulate matter or oil mist are introduced into the cabinet and reflected there, for example, on the devices.

In einer Ausführungsart weist der Schaltschrank eine Luftkühlungseinrichtung auf, mit welcher die von der Luftfördereinrichtung geförderte Luft kühlbar ist. Vorzugsweise ist die Luftkühlungseinrichtung, beispielsweise ein zugehöriger Verdampfer, im Bereich der Luftfördereinrichtung angeordnet. So können die Luftfördereinrichtung, beispielsweise ein Querstrom- oder Walzenlüfter, und ein Verdampfer der Luftkühlungseinrichtung im oberen Bereich des Schaltschranks angeordnet sein, vorzugsweise auf der Rückseite des Rahmens.In one embodiment, the control cabinet has an air cooling device with which the air conveyed by the air conveyor can be cooled. The air-cooling device, for example an associated evaporator, is preferably arranged in the region of the air-conveying device. Thus, the air conveying device, for example a cross-flow or roller fan, and an evaporator of the air-cooling device can be arranged in the upper region of the control cabinet, preferably on the rear side of the frame.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben sind.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the subclaims and the following description in which an embodiment are described in detail with reference to the drawings.

1 zeigt eine perspektivische Ansicht auf einen erfindungsgemäßen Schaltschrank, und 1 shows a perspective view of a control cabinet according to the invention, and

2 zeigt eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispieles eines erfindungsgemäßen Schaltschranks. 2 shows a side view of an embodiment of a cabinet according to the invention.

Die 1 zeigt eine perspektivische Ansicht auf einen erfindungsgemäßen Schaltschrank 1, wie er für die Montage elektrischer und/oder elektronischer Geräte 2, 4, 6 wie beispielsweise Steuereinrichtungen, Sicherungen, Sensoren usw. beispielsweise in der industriellen Fertigungstechnik verwendet wird.The 1 shows a perspective view of a cabinet according to the invention 1 as for the assembly of electrical and / or electronic devices 2 . 4 . 6 such as control devices, fuses, sensors, etc. is used for example in industrial manufacturing technology.

In dem Schaltschrank 1 ist eine nur schematisch dargestellte Trageinrichtung angeordnet, die im Ausführungsbeispiel aus zwei oder mehreren vertikal verlaufenden Tragschienen 8 und insgesamt drei im wesentlichen horizontal verlaufenden Montagestegen 12, 14, 16 zusammengesetzt ist. Die Verbindung zwischen den Montagestegen 12, 14, 16 und den Tragschienen 8 kann über in der 1 nicht dargestellte Verbindungselemente, beispielsweise Bügel, erfolgen, wobei die Montagestege 12, 14, 16 in Richtung der in der 1 ansichtigen Vorderseite vor den Tragschienen 8 angeordnet sind. Die Tragschienen 8 und die Montageschienen 12, 14, 16 bilden einen Rahmen 10, der auch vormontiert werden kann und anschließend in den Schaltschrank 1 eingesetzt werden kann.In the control cabinet 1 is arranged a support means shown only schematically, in the embodiment of two or more vertically extending mounting rails 8th and a total of three substantially horizontally extending mounting bars 12 . 14 . 16 is composed. The connection between the mounting bars 12 . 14 . 16 and the mounting rails 8th can over in the 1 not shown connecting elements, for example, iron, done with the mounting webs 12 . 14 . 16 in the direction of in the 1 visible front in front of the mounting rails 8th are arranged. The mounting rails 8th and the mounting rails 12 . 14 . 16 form a frame 10 , which can also be pre-assembled and then in the control cabinet 1 can be used.

Auf der Vorderseite der Montagestege 12, 14, 16 und mithin der Vorderseite des Rahmens 10 sind die Geräte 2, 4, 6 in Etagen übereinander angeordnet, insbesondere an jeweils zugehörigen Montagestegen 12, 14, 16 vorzugsweise lösbar befestigt. Die Vorderseite des Schaltschanks 1 kann mit einer in der 1 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellten Tür verschließbar sein. Auf der Rückseite des Rahmens 10, insbesondere im Bereich der Tragschienen 8, iIst mittels einer Luftfördereinrichtung 20 (2) eine Luftströmung 34 erzwingbar, die im wesentlichen von oben nach unten verläuft.On the front of the mounting bars 12 . 14 . 16 and hence the front of the frame 10 are the devices 2 . 4 . 6 arranged in batches one above the other, in particular on each associated mounting webs 12 . 14 . 16 preferably releasably attached. The front of the switchboard 1 can with one in the 1 be closed for reasons of clarity not shown door. On the back of the frame 10 , in particular in the field of mounting rails 8th , iIst by means of an air conveyor 20 ( 2 ) an air flow 34 enforceable, which runs essentially from top to bottom.

Die Stegzwischenräume zwischen den Montagestegen 12, 14, 16 sind mittels Verschlusselementen 22, 24, 26 mindestens teilweise verschließbar, wobei im Bereich dieser Stegzwischenräume auch elektrische Anschlussleitungen der Geräte 2, 4, 6 von der Vorderseite des Rahmens 10 auf die Rückseite geführt werden und die Verdrahtung und Kabelführung dementsprechend auf der Rückseite des Rahmens 10 verlaufen kann. Zu diesem Zweck können die Verschlusselemente 22, 24, 26 jeweils mehrteilig ausgebildet sein, insbesondere beispielsweise einen Verdrahtungskamm 28 (2) und ein Deckelelement 32 aufweisen.The web spaces between the mounting bars 12 . 14 . 16 are by means of closure elements 22 . 24 . 26 at least partially closed, wherein in the region of these web gaps and electrical connection lines of the devices 2 . 4 . 6 from the front of the frame 10 be routed to the back and the wiring and cable routing accordingly on the back of the frame 10 can run. For this purpose, the closure elements 22 . 24 . 26 each be designed in several parts, in particular, for example, a wiring comb 28 ( 2 ) and a lid member 32 exhibit.

In dem Deckelelement 32 ist eine Durchtrittsöffnung 30 angeordnet, über welche kühlende Luft von der Rückseite auf die Vorderseite des Rahmens 10 hindurchtreten kann und dadurch gezielt dem Wärme erzeugenden Gerät 2 zuführbar ist. in der Ansicht der 1 ist lediglich die Durchtrittsöffnung 30 für das erste Gerät 2 sichtbar; dessen ungeachtet ist auch in dem zweiten Verschlusselement 24 und in dem dritten Verschlusselement 26 jeweils eine Durchtrittsöffnung für das zweite bzw. dritte Gerät 4, 6 angeordnet.In the lid element 32 is a passage opening 30 arranged over which cooling air from the back to the front of the frame 10 can pass through and targeted the heat generating device 2 can be fed. in the view of 1 is only the passage opening 30 for the first device 2 visible, noticeable; nonetheless, also in the second closure element 24 and in the third closure element 26 in each case one passage opening for the second or third device 4 . 6 arranged.

Die 2 zeigt eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispieles eines erfindungsgemäßen Schaltschranks 1. Die Luftfördereinrichtung 20 ist als Querstromlüfter oder Walzenlüfter ausgebildet und saugt die Luft im oberen Bereich des Inneren des Schaltschranks 1 an und fördert sie auf die Rückseite des Rahmens 10. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Schaltschrank 1 eine Luftkühlungseinrichtung 40 auf, wobei in der 4 lediglich ein Verdampfer der Luftkühlungseinrichtung 40 dargestellt ist. Der Verdampfer ist unmittelbar unterhalb der Luftfördereinrichtung 20 angeordnet ist und insbesondere noch oberhalb der ersten Durchtrittsöffnung 30.The 2 shows a side view of an embodiment of a cabinet according to the invention 1 , The air conveyor 20 is designed as a cross-flow fan or roller fan and sucks the air in the upper part of the interior of the cabinet 1 and promotes them to the back of the frame 10 , In the illustrated embodiment, the cabinet 1 an air cooling device 40 on, in the 4 only an evaporator of the air cooling device 40 is shown. The evaporator is immediately below the air conveyor 20 is arranged and in particular still above the first passage opening 30 ,

Die Luftfördereinrichtung 20 erzwingt eine auf der Rückseite des Rahmens 10 von oben nach unten gerichtete Luftströmung 34, von der Teilluftströme 42, 44, 46 abgezweigt werden, die über beispielsweise die Durchtrittsöffnung 30 von der Rückseite des Rahmens 10 auf die Vorderseite hindurch treten, auf der die elektrischen Geräte 2, 4, 6 angeordnet sind. Auf der Vorderseite vereinigen sich die Teilluftströme zu einer vorderseitigen Gesamtluftströmung. Der durch die Durchtrittsöffnung 30 hindurch tretende Teilluftstrom 42 überstreicht dabei das Gerät 2, dem die Durchtrittsöffnung 30 zugeordnet ist, noch bevor sich der Teilluftstrom 42 auf der Vorderseite des Rahmens 10 mit den weiteren Teilluftströmen 44, 46 vereinigt. Oberhalb der Geräte 2, 4, 6 wird die vorderseitige Gesamtluftströmung von der Luftfördereinrichtung 20 eingesaugt und über die Luftkühleinrichtung 40 wieder auf die Rückseite transportiert.The air conveyor 20 enforces one on the back of the frame 10 from top to bottom directed air flow 34 , from the partial air flows 42 . 44 . 46 are branched off, for example, the passage opening 30 from the back of the frame 10 to step on the front on which the electrical appliances 2 . 4 . 6 are arranged. On the front, the partial air flows combine to form a front-side total air flow. The through the passage opening 30 passing through partial air flow 42 covers the device 2 , which the passage opening 30 is assigned, even before the partial air flow 42 on the front of the frame 10 with the other partial air streams 44 . 46 united. Above the devices 2 . 4 . 6 becomes the front-side total air flow from the air conveyor 20 sucked in and over the air cooling device 40 transported back to the back.

Oberhalb des ersten Montagestegs 12 ist ein Befestigungselement 48 angeordnet, an dem die Luftfördereinrichtung 20 und/oder die Luftkühlungseinrichtung 40 montiert sind. Ein erster Stegzwischenraum zwischen den Befestigungselement 48 und dem ersten Montagesteg 12 ist mittels eines den Rahmen 10 an dieser Stelle im wesentlichen Luftdicht abschließenden Deckelelements 36 verschlossen. Dagegen ist in dem Stegzwischenraum zwischen den ersten Montagesteg 12 und dem zweiten Montagesteg 14 ein erstes Deckelelement 32 angeordnet, das die Durchtrittsöffnung 30 aufweist. Das erste Deckelelement 32 kann dabei in die von den Verdrahtungskämmen 28 begrenzten Seitenränder des Stegzwischenraums einsteckbar sein. Die Durchtrittsöffnung 30 kann dabei in dem ersten Deckelelement 32 vorgegeben sein, oder das erste Deckelelement 32 kann durch lokale Materialausdünnung, Perforation oder dergleichen Sollbruchstellen aufweisen, mittels denen die Durchtrittsöffnung 30 einfach und vorzugsweise werkzeuglos herstellbar ist.Above the first mounting bar 12 is a fastener 48 arranged on which the air conveyor 20 and / or the air cooling device 40 are mounted. A first web space between the fastener 48 and the first mounting bar 12 is by means of a frame 10 at this point essentially airtight final lid member 36 locked. In contrast, in the web space between the first mounting bar 12 and the second mounting bar 14 a first cover element 32 arranged, which the passage opening 30 having. The first cover element 32 can be in the from the wiring combs 28 limited side edges of the bridge gap be plugged. The passage opening 30 can in the first cover element 32 be given, or the first cover element 32 can by local material thinning, perforation or the like have predetermined breaking points, by means of which the passage opening 30 simple and preferably without tools can be produced.

Da das zweite Gerät 4 eine vergleichsweise große Bauhöhe aufweist, ist in den Stegzwischenraum zwischen dem zweiten Montagesteg 14 und dem dritten Montagesteg 16 ein zweites Deckelelement 38 eingesetzt, in dessen Durchtrittsöffnung ein Luftleitelement 50 eingesetzt ist, vorzugsweise lösbar eingesteckt ist, mittels dem die hindurch tretende kühlende Luft gezielt an das vordere Ende des zweiten Geräts 4 zuführbar ist in entsprechender Weise kann das Luftleitelement 50 die kühlende Luft alternativ oder ergänzend auch in horizontaler Richtung verteilen.Because the second device 4 has a comparatively large height is in the web gap between the second mounting bar 14 and the third mounting bar 16 a second cover element 38 used, in its passage opening an air guide 50 is inserted, preferably releasably inserted, by means of the cooling air passing through targeted to the front end of the second device 4 can be supplied in a similar manner, the air guide 50 alternatively or additionally, distribute the cooling air horizontally.

Unterhalb des dritten Montagestegs 16 ist eine sich über die gesamte Breite des dritten Montagestegs 16 erstreckende Durchtrittsöffnung angeordnet, über welche der verbleibende Luftstrom 34 von der Rückseite auf die Vorderseite des Rahmens 10 hindurch treten kann und zunächst über das dritte Gerät 16 kühlend streichen kann und anschließend nach oben in Richtung auf die Luftfördereinrichtung 20 abgesaugt wird.Below the third mounting bar 16 is one across the entire width of the third mounting bar 16 extending passage opening, over which the remaining air flow 34 from the back to the front of the frame 10 can pass through and first over the third device 16 cooling can and then upward in the direction of the air conveyor 20 is sucked off.

Claims (13)

Kühlanordnung für in einem Schaltschrank (1) angeordnete elektrische Geräte (2, 4, 6), aufweisend einen Schaltschrank (1) mit einer Trageinrichtung (10), an deren Vorderseite die elektrischen Geräte (2, 4, 6) in Etagen übereinander angeordnet sind, und eine Luftfördereinrichtung (20), mit der auf der Rückseite der Trageinrichtung (10) eine Luftströmung (34) von oben nach unten erzwingbar ist, bei der durch mehrere in Vertikalrichtung und/oder Horizontalrichtung voneinander beabstandete Durchtrittsöffnungen (30) ein von der Luftströmung (34) an der Rückseite der Trageinrichtung (10) abgezweigter Teilluftstrom (42, 44, 46) den an der Vorderseite der Trageinrichtung (10) angeordneten zu kühlenden elektrischen Geräten (2, 4, 6) gezielt zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Trageinrichtung (10) horizontal verlaufende Montagestege (12, 14, 16) aufweist, an denen zumindest ein Teil der Geräte (2, 4, 6) befestigt ist, wobei zwischen zwei in Vertikalrichtung benachbarten Montagestegen (12, 14, 16) ein Stegzwischenraum vorhanden ist, in dessen Bereich die Durchtrittsöffnungen (30) angeordnet sind, und wobei der Stegzwischenraum eingerichtet ist zum Hindurchführen der elektrischen Anschlussleitungen der Geräte (2, 4, 6) und mindestens teilweise durch ein Verschlusselement (22, 24, 26) verschlossen ist.Cooling arrangement for in a control cabinet ( 1 ) arranged electrical devices ( 2 . 4 . 6 ), comprising a control cabinet ( 1 ) with a carrying device ( 10 ), at the front of which the electrical appliances ( 2 . 4 . 6 ) are arranged one above the other in bays, and an air conveying device ( 20 ) on the back of the carrying device ( 10 ) an air flow ( 34 ) can be forced from top to bottom, in which by a plurality of spaced apart in the vertical direction and / or horizontal direction passage openings ( 30 ) one of the air flow ( 34 ) on the back of the carrying device ( 10 ) diverted partial air flow ( 42 . 44 . 46 ) at the front of the carrying device ( 10 ) arranged to be cooled electrical equipment ( 2 . 4 . 6 ) is selectively fed, thereby characterized in that the carrying device ( 10 ) horizontal mounting webs ( 12 . 14 . 16 ), on which at least a part of the devices ( 2 . 4 . 6 ), wherein between two vertically adjacent mounting webs ( 12 . 14 . 16 ) a web gap is present, in whose area the passage openings ( 30 ) are arranged, and wherein the web gap is arranged for passing the electrical connection lines of the devices ( 2 . 4 . 6 ) and at least partially by a closure element ( 22 . 24 . 26 ) is closed. Kühlanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Durchtrittsöffnung (30) unterhalb eines zu kühlenden Geräts (2, 4, 6) angeordnet ist.Cooling arrangement according to claim 1, characterized in that at least one passage opening ( 30 ) below a device to be cooled ( 2 . 4 . 6 ) is arranged. Kühlanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Durchtrittsöffnung (30) oberhalb eines zu kühlenden Geräts (2, 4, 6) angeordnet ist.Cooling arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that at least one passage opening ( 30 ) above a device to be cooled ( 2 . 4 . 6 ) is arranged. Kühlanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektrische Verdrahtung der Geräte (2, 4, 6) mindestens teilweise auf der Rückseite der Trageinrichtung (10) verläuft.Cooling arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that an electrical wiring of the devices ( 2 . 4 . 6 ) at least partially on the back of the carrying device ( 10 ) runs. Kühlanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil der elektrischen Geräte (2, 4, 6) elektronische Geräte sind.Cooling arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that at least a part of the electrical devices ( 2 . 4 . 6 ) are electronic devices. Kühlanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchtrittsöffnung (30) durch eine Öffnung in dem Verschlusselement (22, 24, 26) gebildet ist.Cooling arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the passage opening ( 30 ) through an opening in the closure element ( 22 . 24 . 26 ) is formed. Kühlanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchtrittsöffnung (30) durch einen Abstand zweier in Horizontalrichtung benachbarter Verschlusselemente (22, 24, 26) gebildet ist.Cooling arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the passage opening ( 30 ) by a distance between two horizontally adjacent closure elements ( 22 . 24 . 26 ) is formed. Kühlanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in die Durchtrittsöffnung (30) ein Luftleitelement (50) einsetzbar ist, mit dem die Kühlluft in horizontaler und/oder vertikaler Richtung leitbar ist.Cooling arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that in the passage opening ( 30 ) an air guiding element ( 50 ) can be used, with which the cooling air in the horizontal and / or vertical direction is conductive. Kühlanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Seitenwand der Trageinrichtung (10) an seitlichen Innenwänden des Schaltschrankes (1) abschließt, so dass zwischen der Rückseite der Trageinrichtung (10) und einer rückseitigen Innenwand des Schaltschranks (1) ein vertikal verlaufender Luftkanal gebildet ist.Cooling arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that a side wall of the carrying device ( 10 ) on lateral inner walls of the control cabinet ( 1 ), so that between the back of the carrying device ( 10 ) and a rear inner wall of the cabinet ( 1 ) is formed a vertically extending air passage. Kühlanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftfördereinrichtung (20) in Vertikalrichtung oberhalb der obersten Durchtrittsöffnung (30) angeordnet ist.Cooling arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the air conveying device ( 20 ) in the vertical direction above the uppermost passage opening ( 30 ) is arranged. Kühlanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftfördereinrichtung (20) Luft von der Vorderseite der Trageinrichtung (10) auf die Rückseite der Trageinrichtung (10) fördert.Cooling arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the air conveying device ( 20 ) Air from the front of the carrying device ( 10 ) on the back of the carrying device ( 10 ) promotes. Kühlanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftfördereinrichtung (20) die Luft in einem innerhalb des Schaltschrankes (1) geschlossenen Luftkreislauf fördert.Cooling arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the air conveying device ( 20 ) the air in one inside the control cabinet ( 1 ) promotes closed air circulation. Kühlanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlanordnung eine Luftkühlungseinrichtung (40) aufweist, mit welcher die von der Luftfördereinrichtung (20) geförderte Luft kühlbar ist.Cooling arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling arrangement comprises an air-cooling device ( 40 ), with which the of the air conveyor ( 20 ) conveyed air is coolable.
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