DE102014223537A1

DE102014223537A1 - Einrichtung zum Installieren elektrischer Komponenten

Info

Publication number: DE102014223537A1
Application number: DE102014223537.5A
Authority: DE
Inventors: Marc Weist; Elmar Rothe
Original assignee: Friedrich Luetze GmbH; Volkswagen AG
Current assignee: Friedrich Luetze GmbH; Volkswagen AG
Priority date: 2014-11-18
Filing date: 2014-11-18
Publication date: 2016-05-19

Abstract

Einrichtung (1) zum Installieren elektrischer Komponenten (101, 102), mit einer Mehrzahl von Begrenzungswänden (11–16), welche ein Gehäuse (10) mit einem von den Begrenzungswänden umgrenzten Gehäuseinnenraum (20) bilden, einer Kühlvorrichtung (30, 35), die an das Gehäuse angeschlossen ist und einen Luftauslass (31, 36) zum in den Gehäuseinnenraum Zuführen von gekühlter Luft und einen Lufteinlass (32, 37) zum aus dem Gehäuseinnenraum Abführen von Luft aufweist, so dass durch die Kühlvorrichtung zwischen Luftauslass und Lufteinlass eine Zirkulationsluftströmung (ZS) im Gehäuseinnenraum erzeugbar ist, und einer Trennvorrichtung (50), die im Gehäuseinnenraum angeordnet ist, um diesen in einen ersten und einen zweiten Teilraum (21, 22) zu unterteilen, so dass dem ersten Teilraum direkt gekühlte Luft aus dem Luftauslass zuführbar ist und der zweite Teilraum gegen die direkte Zufuhr von gekühlter Luft aus dem Luftauslass abgeschottet ist. Um bei Gewährleistung einer effizienten Kühlung von verlustwärmebehafteten elektrischen Komponenten deren Installation im Gehäuse der Einrichtung mit geringerem Aufwand zu ermöglichen, ist die Trennvorrichtung eingerichtet, um durch die Unterteilung des Gehäuseinnenraums den zweiten Teilraum (22) von der Zirkulationsluftströmung abzuschotten.

Description

Die Erfindung betrifft eine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgebildete Einrichtung zum Installieren elektrischer Komponenten.
Eine Einrichtung der eingangsgenannten Art ist beispielsweise aus DE 197 28 306 A1 bekannt. Diese Einrichtung zum umhausten Installieren elektrischer Komponenten weist eine Mehrzahl von Begrenzungswänden auf, welche ein Gehäuse in Form eines Elektronikschranks mit einem von den Begrenzungswänden umgrenzten Gehäuseinnenraum bilden.
Die Einrichtung weist ferner eine Kühlvorrichtung und eine Trennvorrichtung auf. Die Kühlvorrichtung ist deckenseitig an das Gehäuse angeschlossen und weist einen Luftauslass zum in den Gehäuseinnenraum Zuführen von gekühlter Luft und einen Lufteinlass zum aus dem Gehäuseinnenraum Abführen von Luft auf, so dass durch die Kühlvorrichtung zwischen Luftauslass und Lufteinlass eine Zirkulationsluftströmung im Gehäuseinnenraum erzeugbar ist. Die Trennvorrichtung ist im Gehäuseinnenraum angeordnet, um diesen in einen ersten und einen zweiten Teilraum zu unterteilen, so dass dem ersten Teilraum direkt gekühlte Luft zuführbar ist und der zweite Teilraum gegen die direkte Zufuhr von gekühlter Luft aus dem Luftauslass der Kühlvorrichtung abgeschottet ist.
Im Gehäuseinnenraum sind eine Mehrzahl von verlustwärmebehafteten bzw. aktiven elektrischen Komponenten angeordnet, welche jeweils in die Trennvorrichtung integriert sind und daher jeweils für die Durchströmung mit Kühlluft ausgelegt sein müssen. Jede dieser elektrischen Komponenten muss eine zum ersten Teilraum hin offene Öffnung für den Eintritt von gekühlter Luft aus dem Luftauslass der Kühlvorrichtung und eine zum zweiten Teilraum hin offene Öffnung für den Austritt dieser Luft haben, so dass die Zirkulationsluftströmung vom ersten Teilraum durch die jeweiligen Komponenten hindurch in den zweiten Teilraum strömt. Die aus den Komponenten in den zweiten Teilraum austretende erwärmte Luft wird dann über den Lufteinlass der Kühlvorrichtung aus dem zweiten Teilraum zur erneuten Kühlung in die Kühlvorrichtung abgeführt.
Bei dieser bekannten Einrichtung wird durch die direkte Zufuhr der gekühlten Luft zu den aktiven elektrischen Komponenten eine effiziente Kühlung dieser erreicht. Allerdings müssen diese elektrischen Komponenten z.B. mittels eines jeweiligen eigenen Gehäuses jeweils für die Durchströmung mit Kühlluft ausgelegt sein, da sie jeweils in die Trennvorrichtung integriert sind bzw. einen Bestandteil einer die Teilräume trennenden Trennwand der Trennvorrichtung bilden. Dies bedingt einen erhöhten Aufwand bei der Installation der aktiven elektrischen Komponenten in dem Schaltschrank.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgebildete Einrichtung zum Installieren elektrischer Komponenten so fortzubilden, dass bei Gewährleistung einer effizienten Kühlung von verlustwärmebehafteten elektrischen Komponenten deren Installation im Gehäuse der Einrichtung mit geringerem Aufwand möglich ist.
Dies wird mit den Merkmalen im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 erreicht. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Gemäß der Erfindung weist eine Einrichtung zum insbesondere umhausten Installieren elektrischer Komponenten eine Mehrzahl von Begrenzungswänden, eine Kühlvorrichtung und eine Trennvorrichtung auf. Die Begrenzungswände bilden für die Umhausung ein Gehäuse, wie einen Schaltschrank, einen Schaltkasten oder eine Einbauraumzelle, mit einem von den Begrenzungswänden umgrenzten Gehäuseinnenraum. Die Kühlvorrichtung ist an das Gehäuse angeschlossen und weist einen Luftauslass zum in den Gehäuseinnenraum Zuführen (insbesondere Einblasen) von gekühlter Luft und einen Lufteinlass zum aus dem Gehäuseinnenraum Abführen (insbesondere Absaugen) von Luft auf, so dass durch die Kühlvorrichtung zwischen Luftauslass und Lufteinlass eine Zirkulationsluftströmung im Gehäuseinnenraum erzeugbar ist.
Die Trennvorrichtung ist im Gehäuseinnenraum angeordnet, um diesen in einen ersten und einen zweiten Teilraum zu unterteilen, so dass dem ersten Teilraum direkt gekühlte Luft aus dem Luftauslass der Kühlvorrichtung zuführbar ist und der zweite Teilraum gegen die direkte Zufuhr von gekühlter Luft aus dem Luftauslass der Kühlvorrichtung abgeschottet ist. Die erfindungsgemäße Einrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Trennvorrichtung eingerichtet ist, um durch die Unterteilung des Gehäuseinnenraums den zweiten Teilraum von der Zirkulationsluftströmung abzuschotten.
Da der zweite Teilraum mittels der Trennvorrichtung von der Zirkulationsluftströmung abgeschottet werden kann, können verlustwärmefreie bzw. passive elektrische Komponenten (z.B. Anschlussklemmen, Brücken usw., aber auch ggf. elektrische und elektronische Geräte und elektrische und elektronische Bauelemente ohne nennenswerte Verlustwärme usw.), welche keine Kühlung erfordern, im zweitem Teilraum installiert werden. Im ersten Teilraum können dahingegen kühlbedürftige verlustwärmebehaftete bzw. aktive elektrische Komponenten (z.B. Transformatoren, elektrische und elektronische Geräte, elektrische und elektronische Bauelemente wie Widerstände, Dioden, Transistoren usw.) installiert werden, wobei der erste Teilraum hinsichtlich seiner Größe auf die Anzahl und Größe der aktiven Komponenten abgestimmt werden kann. Durch den Ausschluss des Raumvolumens des zweiten Teilraums von der Zirkulationsluftströmung ist das zu kühlende Raumvolumen im Gehäuse insgesamt kleiner und können somit die aktiven elektrischen Komponenten effizient und mit geringerem Energieaufwand gekühlt werden. Da die Trennvorrichtung durch die Unterteilung des Gehäuseinnenraums den zweiten Teilraum von der Zirkulationsluftströmung abschottet, können die aktiven elektrischen Komponenten ohne Bedarf für ein eigenes Gehäuse und damit mit geringerem Aufwand im ersten Teilraum installiert werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann die Trennvorrichtung in einen Betriebszustand, in dem der Gehäuseinnenraum in die beiden Teilräume unterteilt ist, und in einen Außerbetriebszustand gebracht werden, in dem die Unterteilung des Gehäuseinnenraums zumindest teilweise aufgehoben ist.
Damit kann im Außerbetriebszustand zur Durchführung einer Wartung an den elektrischen Komponenten und/oder zum Hinzufügen und/oder Entfernen von elektrischen Komponenten vorteilhaft eine Konfiguration erzielt werden, in welcher die Trennvorrichtung die durchzuführenden Arbeiten nicht behindert.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Trennvorrichtung ein Trennelement auf, welches für den Betriebszustand auf eine Betriebslänge ausfahrbar ist und für den Außerbetriebszustand auf eine gegenüber der Betriebslänge verkürzte Außerbetriebslänge einfahrbar ist. Bei dieser Konfiguration kann das Trennelement im Außerbetriebszustand vorteilhaft im Gehäuse verbleiben und damit nicht verloren gehen oder Ähnliches. Bevorzugt ist das Trennelement der Trennvorrichtung faltdachähnlich bzw. jalousieähnlich oder auch in Form eines Rollos ausgebildet, um das Ausfahren und Einfahren realisieren zu können.
Gemäß noch einer Ausführungsform der Erfindung ist das Trennelement der Trennvorrichtung plattenförmig ausgebildet sein und für den Betriebszustand in eine Betriebsposition, in der sich das Trennelement im Gehäuseinnenraum befindet, um diesen in die beiden Teilräume zu unterteilen, und für den Außerbetriebszustand in eine Außerbetriebsposition verbringbar, in der sich das Trennelement zumindest teilweise außerhalb des Gehäuseinnenraums befindet, um die Unterteilung des Gehäuseinnenraums zumindest teilweise aufzuheben. Bevorzugt ist das plattenförmige Trennelement als herausnehmbares Einschubblech oder als herausschwenkbare Klappe ausgebildet oder kann bei Öffnung des Gehäuses durch Herausziehen oder Hochklappen aus dem Gehäuseinnenraum entfernbar sein. Auch auf diese Weise kann ermöglicht werden, dass die elektrischen Komponenten im Gehäuse ungehindert für Wartungsarbeiten oder Installationsarbeiten zugänglich sind.
Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Einrichtung einen Verdrahtungsrahmen zur Aufnahme und elektrischen Verdrahtung der elektrischen Komponenten auf. Der Verdrahtungsrahmen ist dabei konfiguriert, um sich als Zwischenwand flächig parallel zu zwei gegenüberliegenden Begrenzungswänden des Gehäuses verlaufend durch beide Teilräume des Gehäuseinnenraums zu erstrecken, so dass die beiden Teilräume jeweils in eine erste und eine zweite Sektion unterteilt sind. Der Verdrahtungsrahmen weist in dem ersten Teilraum einen Durchlass für die Zirkulationsluftströmung zwischen den beiden Sektionen des ersten Teilraums auf, durch den hindurch die Zirkulationsluftströmung zwischen der ersten Sektion und der zweiten Sektion des ersten Teilraums strömen kann.
Gemäß noch einer Ausführungsform der Erfindung weist die Trennvorrichtung ein Schott auf, welches sich zwischen dem Verdrahtungsrahmen und einer der beiden dazu flächig parallelen Begrenzungswände erstreckt, um im Rahmen der Unterteilung des Gehäuseinnenraums die erste Sektion des ersten Teilraums von der ersten Sektion des zweiten Teilraums zu trennen. Bevorzugt ist der Durchlass im Verdrahtungsrahmen benachbart zu dem Schott angeordnet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Verdrahtungsrahmen konfiguriert, um die elektrischen Komponenten aufseiten der jeweiligen zweiten Sektionen der ersten und zweiten Teilräume aufzunehmen. Bevorzugt ist der Luftauslass der Kühlvorrichtung an die erste Sektion des ersten Teilraums angeschlossen. Die gekühlte Luft aus der Kühlvorrichtung kann somit im Rahmen der Zirkulationsluftströmung aus der ersten Sektion des ersten Teilraums über den Durchlass im Verdrahtungsrahmen in die die aktiven elektrischen Komponenten enthaltende zweite Sektion des ersten Teilraums einströmen und ausgehend vom Durchlass optimal die aktiven elektrischen Komponenten kühlen.
Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Trennelement der Trennvorrichtung bezüglich des Verdrahtungsrahmens aufseiten der jeweiligen zweiten Sektionen der ersten und zweiten Teilräume angeordnet, um im Rahmen der Unterteilung des Gehäuseinnenraums die jeweiligen zweiten Sektionen voneinander zu trennen. Da das Trennelement vorteilhaft in eine Konfiguration oder Position verbracht werden kann, in welcher die Unterteilung des Gehäuseinnenraums zumindest teilweise aufgehoben ist, und sich die elektrischen Komponenten ebenfalls aufseiten der jeweiligen zweiten Sektionen der ersten und zweiten Teilräume befinden, kann mit dieser Ausgestaltung der Erfindung für Wartungsarbeiten oder Installationsarbeiten an den elektrischen Komponenten die Unterteilung genau da aufgehoben werden, wo es von Vorteil für die Zugänglichkeit der elektrischen Komponenten ist.
Die Erfindung erstreckt sich ausdrücklich auch auf solche Ausführungsformen, welche nicht durch Merkmalskombinationen aus expliziten Rückbezügen der Ansprüche gegeben sind, womit die offenbarten Merkmale der Erfindung – soweit dies technisch sinnvoll ist – beliebig miteinander kombiniert sein können.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben werden.
1 zeigt eine seitliche Schnittansicht einer gemäß einem Ausgangszustand ausgebildeten Einrichtung zum umhausten Installieren elektrischer Komponenten.
2 zeigt eine seitliche Schnittansicht einer gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ausgebildeten Einrichtung zum umhausten Installieren elektrischer Komponenten.
3 zeigt eine Frontansicht der gemäß der Ausführungsform der Erfindung ausgebildeten Einrichtung zum umhausten Installieren elektrischer Komponenten.
Zunächst wird unter Bezugnahme auf 1 eine gemäß einem Ausgangszustand ausgebildete Einrichtung 1' (im Folgenden Installationseinrichtung 1') zum umhausten Installieren elektrischer Komponenten 101', 102' beschrieben werden.
Die Installationseinrichtung 1' weist ein Gehäuse 10' auf, welches von einer Mehrzahl von Begrenzungswänden 11' bis 16' gebildet ist und welches z.B. als Schaltschrank, als Schaltkasten oder als Einbauraumzelle konfiguriert sein kann. In dem Gehäuse 10' ist ein von den Begrenzungswänden 11'–16' umgrenzter Gehäuseinnenraum 20' definiert.
Die Installationseinrichtung 1' weist außerdem eine Kühlvorrichtung 30', die an das Gehäuse 10' deckenseitig angeschlossen ist, oder eine Kühlvorrichtung 35' auf, die an das Gehäuse 10' rückseitig angeschlossen ist. Jede Kühlvorrichtung 30', 35' weist einen Luftauslass 31', 36' zum in den Gehäuseinnenraum 20' Zuführen (insbesondere Einblasen) von aktiv gekühlter Luft (z.B. mittels Klimakompressor und Wärmetauscher) und einen Lufteinlass 32', 37' zum aus dem Gehäuseinnenraum Abführen (insbesondere Absaugen) von Luft auf, so dass durch die Kühlvorrichtung 30', 35' zwischen Luftauslass 31', 36' und Lufteinlass 32', 37' eine Zirkulationsluftströmung ZS' im Gehäuseinnenraum 20 erzeugbar ist.
Die Installationseinrichtung 1' weist zudem einen Verdrahtungsrahmen 40' auf zur Aufnahme und elektrischen Verdrahtung von verlustwärmebehafteten bzw. aktiven elektrischen Komponenten 101', welche eine aktive Kühlung erfordern, und verlustwärmefreien bzw. passiven elektrischen Komponenten 102', welche keine Kühlung erfordern. Der Verdrahtungsrahmen 40' ist im Gehäuse 10' so montiert, dass er sich flächig parallel zu zwei gegenüberliegenden Begrenzungswänden 11, 13' (einer Frontwand und einer Rückwand) des Gehäuses 10' verlaufend durch den Gehäuseinnenraum 20' erstreckt. Im Verdrahtungsrahmen 40' sind eine Mehrzahl von Durchbrüchen 41' vorgesehen, durch welche hindurch die Zirkulationsluftströmung ZS' strömen kann.
Wie aus 1 ersichtlich, sind die aktiven elektrischen Komponenten 101' und die passiven elektrischen Komponenten 102' auf dem Verdrahtungsrahmen 40' über den gesamten Gehäuseinnenraum 20' verteilt montiert. Somit muss die Kühlvorrichtung 30', 35' den gesamten Gehäuseinnenraum 20' auf eine für die aktiven elektrischen Komponenten 101' zulässige Betriebstemperatur abkühlen. Dies erfordert viel Energie und macht die Kühlung der aktiven elektrischen Komponenten 101' ineffizient.
Nun wird unter Bezugnahme auf die 2 und 3 eine gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ausgebildete Einrichtung 1 (im Folgenden Installationseinrichtung 1) zum umhausten Installieren elektrischer Komponenten 101, 102 beschrieben werden. Dabei zeigt 2 eine seitliche Schnittansicht der Installationseinrichtung 1 und zeigt 3 eine Frontansicht der frontseitig geöffneten Installationseinrichtung 1.
Die Installationseinrichtung 1 weist ein Gehäuse 10 auf, welches von einer Mehrzahl von Begrenzungswänden 11 bis 16 gebildet ist und welches z.B. als Schaltschrank oder als Einbauraumzelle konfiguriert sein kann. In dem Gehäuse 10 ist ein von den Begrenzungswänden 11–16 umgrenzter Gehäuseinnenraum 20 definiert. An einer Unterseite des Gehäuses 10 ist ein Sockel 17 angebracht, auf dem das Gehäuse 10 steht und durch den hindurch Kabeldurchführungen 18 zum Gehäuseinnenraum 20 für Stromkabel und Daten- bzw. Signalkabel vorgesehen sind.
Die Installationseinrichtung 1 weist außerdem eine Kühlvorrichtung 30, die an das Gehäuse 10 deckenseitig angeschlossen ist, oder eine Kühlvorrichtung 35 auf, die an das Gehäuse 10 rückseitig angeschlossen ist. Jede Kühlvorrichtung 30, 35 weist einen Luftauslass 31, 36 zum in den Gehäuseinnenraum 20 Zuführen (insbesondere Einblasen) von aktiv gekühlter Luft (z.B. mittels Klimakompressor und Wärmetauscher) und einen Lufteinlass 32, 37 zum aus dem Gehäuseinnenraum Abführen (insbesondere Absaugen) von Luft auf, so dass durch die Kühlvorrichtung 30, 35 zwischen Luftauslass 31, 36 und Lufteinlass 32, 37 eine Zirkulationsluftströmung ZS im Gehäuseinnenraum 20 erzeugbar ist.
Die Installationseinrichtung 1 weist zudem einen Verdrahtungsrahmen 40 auf zur Aufnahme und elektrischen Verdrahtung von verlustwärmebehafteten bzw. aktiven elektrischen Komponenten 101 (z.B. Transformatoren, elektrische und elektronische Geräte, elektrische und elektronische Bauelemente wie Widerstände, Dioden, Transistoren usw.), welche eine aktive Kühlung erfordern, und verlustwärmefreien bzw. passiven elektrischen Komponenten 102 (z.B. Anschlussklemmen, Brücken usw., aber auch ggf. elektrische und elektronische Geräte und elektrische und elektronische Bauelemente ohne nennenswerte Verlustwärme usw.), welche keine Kühlung erfordern.
Die Installationseinrichtung 1 weist außerdem eine Trennvorrichtung 50 auf, die im Gehäuseinnenraum 20 angeordnet ist, um diesen in einen ersten Teilraum 21 und einen zweiten Teilraum 22 zu unterteilen, so dass dem ersten Teilraum 21 direkt gekühlte Luft aus dem Luftauslass 31, 36 der Kühlvorrichtung 30, 35 zuführbar ist und der zweite Teilraum 22 gegen die direkte Zufuhr von gekühlter Luft aus dem Luftauslass 31, 36 der Kühlvorrichtung 30, 35 abgeschottet ist. Die Trennvorrichtung 50 ist dabei eingerichtet, um durch die Unterteilung des Gehäuseinnenraums 20 den zweiten Teilraum 20 von der Zirkulationsluftströmung ZS abzuschotten.
Der Verdrahtungsrahmen 40 ist im Gehäuse 10 so montiert und konfiguriert, dass er sich als Zwischenwand flächig parallel zu einer Frontwand 11 und einer Rückwand 13 (zwei gegenüberliegende der Begrenzungswände 11–16) des Gehäuses 10 verlaufend durch beide Teilräume 21, 22 des Gehäuseinnenraums 20 erstreckt. Durch den Verdrahtungsrahmen 40 wird der erste Teilraum 21 in eine erste Sektion 21.1 und eine zweite Sektion 21.2 unterteilt. Zudem wird durch den Verdrahtungsrahmen 40 auch der zweite Teilraum 22 in eine erste Sektion 22.1 und eine zweite Sektion 22.2 unterteilt. Der Verdrahtungsrahmen 40 weist in dem ersten Teilraum 21 einen Durchlass 42 auf, durch den hindurch die Zirkulationsluftströmung ZS zwischen der ersten Sektion 21.1 und der zweiten Sektion 21.2 des ersten Teilraums 21 strömen kann.
Der Verdrahtungsrahmen 40 ist so konfiguriert, dass sowohl die aktiven elektrischen Komponenten 101 als auch die passiven elektrischen Komponenten 102 aufseiten der jeweiligen zweiten Sektionen 21.2, 22.2 der ersten und zweiten Teilräume 21, 22 aufgenommen sind. Dabei sind gemäß der Erfindung die verlustwärmebehafteten bzw. aktiven elektrischen Komponenten 101 ausschließlich im ersten Teilraum 21 und insbesondere ausschließlich in der zweiten Sektion 21.2 des ersten Teilraums 21 angeordnet und sind die verlustwärmefreien bzw. passiven elektrischen Komponenten 102 ausschließlich im zweiten Teilraum 22 und insbesondere ausschließlich in der zweiten Sektion 22.2 des zweiten Teilraums 22 angeordnet.
Der Luftauslass 31, 36 jeder Kühlvorrichtung 30, 35 ist an die erste Sektion 21.1 des ersten Teilraums 21 angeschlossen, so dass die gekühlte Luft im Rahmen der Zirkulationsluftströmung ZS über den Durchlass 42 im Verdrahtungsrahmen 40 in die die aktiven elektrischen Komponenten 101 enthaltende zweite Sektion 21.2 des ersten Teilraums 21 einströmen und ausgehend vom Durchlass 42 optimal die darüber befindlichen aktiven elektrischen Komponenten 101 kühlen kann. Wenn die deckenseitig montierte Kühlvorrichtung 30 vorgesehen ist, ist deren Lufteinlass 32 an die zweite Sektion 21.2 des ersten Teilraums 21 angeschlossen. Wenn die rückseitig montierte Kühlvorrichtung 35 vorgesehen ist, ist deren Lufteinlass 37 oberhalb des Luftauslasses 36 an die erste Sektion 21.1 des ersten Teilraums 21 angeschlossen. Außerdem ist im Fall der rückseitig montierten Kühlvorrichtung 35 im Deckenbereich des Gehäuses 10 ein Überströmkanal 19 (mit gestrichelter Linie in 2 angedeutet) von der zweiten Sektion 21.2 zur ersten Sektion 21.1 des ersten Teilraums 21 vorgesehen.
Die Trennvorrichtung 50 weist ein blechförmiges Schott 51 auf, welches sich benachbart zum Durchlass 42 im Verdrahtungsrahmen 40 zwischen dem Verdrahtungsrahmen 40 und der dazu flächig parallelen Rückwand 13 des Gehäuses 10 erstreckt, um im Rahmen der Unterteilung des Gehäuseinnenraums 20 die erste Sektion 21.1 des ersten Teilraums 21 von der ersten Sektion 22.1 des zweiten Teilraums 22 zu trennen.
Die Trennvorrichtung weist außerdem ein Trennelement 52 auf, welches bezüglich des Verdrahtungsrahmens 40 aufseiten der jeweiligen zweiten Sektionen 21.2, 22.2 der ersten und zweiten Teilräume 21, 22 angeordnet ist, um im Rahmen der Unterteilung des Gehäuseinnenraums 20 die zweite Sektion 21.2 des ersten Teilraums 21 von der zweiten Sektion 22.2 des zweiten Teilraums 22 zu trennen.
Das Trennelement 52 ist für einen Betriebszustand der Installationseinrichtung 1 auf eine wie in 2 gezeigte Betriebslänge ausfahrbar und für einen Außerbetriebszustand (nicht gezeigt) der Installationseinrichtung 1 auf eine gegenüber der Betriebslänge verkürzte Außerbetriebslänge in Richtung zum Verdrahtungsrahmen 40 hin einfahrbar. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Trennelement 52 faltdachähnlich bzw. jalousieähnlich ausgebildet, um das Ausfahren und Einfahren realisieren zu können.
Gemäß einer nicht gezeigten Alternative kann das Trennelement der Trennvorrichtung 50 z.B. auch in Form eines Rollos ausgebildet sein, um das Ausfahren und Einfahren realisieren zu können. Gemäß einer nicht gezeigten weiteren Alternative kann das Trennelement der Trennvorrichtung 50 plattenförmig ausgebildet sein und für den Betriebszustand in eine Betriebsposition, in der sich das Trennelement im Gehäuseinnenraum 20 befindet, um diesen in die beiden Teilräume 21, 22 zu unterteilen, und für den Außerbetriebszustand in eine Außerbetriebsposition verbringbar sein, in der sich das Trennelement zumindest teilweise außerhalb des Gehäuseinnenraums 20 befindet, um die Unterteilung des Gehäuseinnenraums 20 zumindest teilweise aufzuheben. Gemäß dieser weiteren Alternative kann das plattenförmige Trennelement z.B. als herausnehmbares Einschubblech oder als herausschwenkbare Klappe ausgebildet sein.
Im Fazit ist durch die möglichen Ausgestaltungen des Trennelements 52 die Trennvorrichtung 50 selektiv in den Betriebszustand, in dem der Gehäuseinnenraum 20 in die beiden Teilräume 21, 22 unterteilt ist, und in den Außerbetriebszustand bringbar, in dem die Unterteilung des Gehäuseinnenraums 20 zumindest teilweise aufgehoben ist. Damit kann im Außerbetriebszustand zur Durchführung einer Wartung an den elektrischen Komponenten 101, 102 und/oder zum Hinzufügen und/oder Entfernen von elektrischen Komponenten 101, 102 das Trennelement 52 vorteilhaft in eine Konfiguration oder Position verbracht werden, in welcher es die durchzuführenden Arbeiten nicht behindert.
Zusammenfassend weist die erfindungsgemäße Installationseinrichtung 1 die Trennvorrichtung 50 auf zur Trennung bzw. Segmentierung des Gehäuseinnenraumes 20 des z.B. als Schaltschrank, Schaltgehäuse oder Einbauraumzelle ausgebildeten Gehäuses 10, in dem aktive und passive elektrisch-elektronische Komponenten bzw. Bauteile 101, 102 aufgenommen sind, in einen zu kühlenden und einen nicht zu kühlenden Bereich. Diese Trennung bzw. Segmentierung ist in der Form realisiert, dass das Trennvorrichtung 50, welche ein z.B. jalousieartiges Trennelement 52 oder ein vergleichbares Trennelement aufweist, das zu kühlende Luftvolumen vom Gesamtvolumen des Gehäuseinnenraumes 20 trennt und somit zu einer energieoptimalen Kühlung führt.
Mit dem erfindungsgemäßen Verdrahtungsrahmen 40 wird zwischen der Anordnung von aktiven und passiven Komponenten bzw. Bauelementen 101, 102 der ausreichend groß dimensionierte Durchlass 42 für die Kaltluft bereitgestellt, welche durch die Trennvorrichtung 50 nicht in den Bereich der passiven Komponenten bzw. Bauelemente 101, 102 gelangen kann, womit die optimale Kühlung der über dem Durchlass 42 befindlichen aktiven Komponenten bzw. Bauelemente 101 ermöglicht wird. Die Trennvorrichtung 50 ist konstruktiv so ausgelegt, dass für Wartungsarbeiten an den elektrisch-elektronischen Komponenten bzw. Bauteilen 101, 102 die Trennung aufgehoben werden kann. Dies kann in der Form geschehen, dass das jalousieartige Trennelement 52 bei Ausführung der Wartungsarbeiten zurückgeschoben wird und somit die Geräteaufbauten ungetrennt freigegeben werden. Alternativ kann bei der Ausführung mit dem plattenförmigen Trennelement dieses in der Form am Gehäuse 10 befestigt sein, dass das Trennelement bei Öffnung des Gehäuses 10 durch Herausziehen oder Hochklappen entfernt werden kann und somit ebenfalls die Geräteanordnung ungehindert für Wartungsarbeiten zur Verfügung steht.
Da der Gehäuseinnenraum 20 so segmentiert ist, dass nur die aktiven bzw. verlustwärmebehafteten Komponenten bzw. Bauteile 101 mit kalter Luft beaufschlagt werden und die passiven bzw. verlustwärmefreien Komponenten bzw. Bauteile 102 von diesem Raumvolumen durch die Trennvorrichtung 50 getrennt werden, können die Wärmequellen im Gehäuse 10 unter dem Gesichtspunkt des effizienten Energieeinsatzes zur Kühlung ausreichend enthitzt werden. Dabei ist die zum Einsatz kommende Trennvorrichtung 50 robust und behindert Wartungs- oder Installationsarbeiten nicht.
Bezugszeichenliste

1; 1': Installationseinrichtung
10; 10': Gehäuse
11; 11': Begrenzungswand (Frontwand)
12; 12': Begrenzungswand
13; 13': Begrenzungswand (Rückwand)
14; 14': Begrenzungswand
15; 15': Begrenzungswand
16; 16': Begrenzungswand
17: Sockel
18: Kabeldurchführung
19: Überströmkanal
20; 20': Gehäuseinnenraum
21: erster Teilraum
21.1: erste Sektion
21.2: zweite Sektion
22: zweiter Teilraum
22.1: erste Sektion
22.2: zweite Sektion
30; 30': Kühlvorrichtung
31; 31': Luftauslass
32; 32': Lufteinlass
35; 35': Kühlvorrichtung
36; 36': Luftauslass
37; 37': Lufteinlass
40; 40': Verdrahtungsrahmen
41': Durchbruch
42: Durchlass
50: Trennvorrichtung
51: Schott
52: Trennelement
101; 101': elektrische Komponenten (verlustwärmebehaftet)
102; 102': elektrische Komponenten (verlustwärmefrei)
ZS; ZS': Zirkulationsluftströmung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19728306 A1 [0002]

Claims

Einrichtung (1) zum Installieren elektrischer Komponenten (101, 102), aufweisend: eine Mehrzahl von Begrenzungswänden (11–16), welche ein Gehäuse (10) mit einem von den Begrenzungswänden (11–16) umgrenzten Gehäuseinnenraum (20) bilden, eine Kühlvorrichtung (30, 35), die an das Gehäuse (10) angeschlossen ist und die einen Luftauslass (31, 36) zum in den Gehäuseinnenraum (20) Zuführen von gekühlter Luft und einen Lufteinlass (32, 37) zum aus dem Gehäuseinnenraum (20) Abführen von Luft aufweist, so dass durch die Kühlvorrichtung (30, 35) zwischen Luftauslass (31, 36) und Lufteinlass (32, 37) eine Zirkulationsluftströmung (ZS) im Gehäuseinnenraum (20) erzeugbar ist, und eine Trennvorrichtung (50), die im Gehäuseinnenraum (20) angeordnet ist, um diesen in einen ersten und einen zweiten Teilraum (21, 22) zu unterteilen, so dass dem ersten Teilraum (21) direkt gekühlte Luft aus dem Luftauslass (31, 36) der Kühlvorrichtung (30, 35) zuführbar ist und der zweite Teilraum (22) gegen die direkte Zufuhr von gekühlter Luft aus dem Luftauslass (31, 36) der Kühlvorrichtung (30, 35) abgeschottet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennvorrichtung (50) eingerichtet ist, um durch die Unterteilung des Gehäuseinnenraums (20) den zweiten Teilraum (22) von der Zirkulationsluftströmung (ZS) abzuschotten.
Einrichtung (1) gemäß Anspruch 1, wobei die Trennvorrichtung (50) in einen Betriebszustand, in dem der Gehäuseinnenraum (20) in die beiden Teilräume (21, 22) unterteilt ist, und in einen Außerbetriebszustand bringbar ist, in dem die Unterteilung des Gehäuseinnenraums (20) zumindest teilweise aufgehoben ist.
Einrichtung (1) gemäß Anspruch 2, wobei die Trennvorrichtung (50) ein Trennelement (52) aufweist, welches für den Betriebszustand auf eine Betriebslänge ausfahrbar ist und für den Außerbetriebszustand auf eine gegenüber der Betriebslänge verkürzte Außerbetriebslänge einfahrbar ist.
Einrichtung (1) gemäß Anspruch 2, wobei die Trennvorrichtung (50) ein plattenförmiges Trennelement aufweist, welches für den Betriebszustand in eine Betriebsposition, in der sich das Trennelement im Gehäuseinnenraum (20) befindet, und für den Außerbetriebszustand in eine Außerbetriebsposition verbringbar ist, in der sich das Trennelement zumindest teilweise außerhalb des Gehäuseinnenraums (20) befindet.
Einrichtung (1) gemäß Anspruch 3 oder 4, mit einem Verdrahtungsrahmen (40) zur Aufnahme und elektrischen Verdrahtung der elektrischen Komponenten (101, 102), wobei der Verdrahtungsrahmen (40) konfiguriert ist, um sich als Zwischenwand flächig parallel zu zwei gegenüberliegenden Begrenzungswänden (11, 13) des Gehäuses (10) verlaufend durch beide Teilräume (21, 22) des Gehäuseinnenraums (20) zu erstrecken, so dass die beiden Teilräume (21, 22) jeweils in eine erste Sektion (21.1, 22.1) und eine zweite Sektion (21.2, 22.2) unterteilt sind, und wobei der Verdrahtungsrahmen (40) in dem ersten Teilraum (21) einen Durchlass (42) für die Zirkulationsluftströmung (ZS) zwischen den beiden Sektionen (21.1, 21.2) des ersten Teilraums (21) aufweist.
Einrichtung (1) gemäß Anspruch 5, wobei die Trennvorrichtung (50) ein Schott (51) aufweist, welches sich zwischen dem Verdrahtungsrahmen (40) und einer der beiden dazu flächig parallelen Begrenzungswände (13) erstreckt, um im Rahmen der Unterteilung des Gehäuseinnenraums (20) die erste Sektion (21.1) des ersten Teilraums (21) von der ersten Sektion (22.1) des zweiten Teilraums (22) zu trennen.
Einrichtung (1) gemäß Anspruch 6, wobei der Durchlass (42) im Verdrahtungsrahmen (40) benachbart zu dem Schott (51) angeordnet ist.
Einrichtung (1) gemäß Anspruch 6 oder 7, wobei der Verdrahtungsrahmen (40) konfiguriert ist, um die elektrischen Komponenten (101, 102) aufseiten der jeweiligen zweiten Sektionen (21.2, 22.2) der ersten und zweiten Teilräume (21, 22) aufzunehmen.
Einrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 6–8, wobei der Luftauslass (31, 36) der Kühlvorrichtung (30, 35) an die erste Sektion (21.1) des ersten Teilraums (21) angeschlossen ist.
Einrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 6–9, wobei das Trennelement (52) der Trennvorrichtung (50) bezüglich des Verdrahtungsrahmens (40) aufseiten der jeweiligen zweiten Sektionen (21.2, 22.2) der ersten und zweiten Teilräume (21, 22) angeordnet ist, um im Rahmen der Unterteilung des Gehäuseinnenraums (20) die jeweiligen zweiten Sektionen (21.2, 22.2) voneinander zu trennen.