DE1790054B2

DE1790054B2 - Anordnung zur kuehlung von schaltschraenken oder dergleichen

Info

Publication number: DE1790054B2
Application number: DE19681790054
Authority: DE
Inventors: Horst 6453 Seligenstadt; Bohnenberger Willy Dipl.-Ing. 6451 Mainflingen; Kreis Rudolf 6451 Ravholzhausen Beetz
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1968-09-03
Filing date: 1968-09-03
Publication date: 1976-07-22
Also published as: DE1790054A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Kühlung von Schaltschränken, die im Innern Wärme abgebende Elemente enthalten. Diese Anordnungen sind insbesondere von Bedeutung bei elektronischen Anlagen, bei denen in einem Schrank in großer Packungsdichte Verlustwärme abgebende Bauelemente untergebracht sind; es wird beispielsweise auf Rechner bzw. auf industrielle Steuerungen (numerische Werkzeugmaschinen) hingewiesen, die bekanntlich eine Vielzahl von elektronischen Bauelementen enthalten.

Bei derartigen Anlagen ist die im Schrankinnern erzeugte Verlustwärme (Verlustleistung ca. 750 Watt) so hoch, daß eine wirksame Kühlung allein durch den Wärmeaustausch der Schrankaußenfläche nicht mehr gewährleistet ist, auch wenn sie wesentlich unterstützt wird durch Umwälzlüfter im Innern des Schrankes. Die Anwendung des sonst allgemein ausgeübten Prinzips — Ablassen der Warmluft aus dem Schrank und Ansaugen von Kaltluft der Umgebung in den Schrank — ist nicht möglich, da der Schrank staubdicht sein muß, wenn man bedenkt daß Prozeßrechner bzw. industrielle Steuerungen herkömmlicher Art im allgemeinen sehr rauhen Umweltbedingungen ausgesetzt sind. Die erste Forderung die an die Kühlung zu stellen ist ist daher, daß sie die Staubdichtheit des Schrankes nicht beeinträchtigen

Eine verbesserte Kühlung, die diese Forderung erfüllt, kann in bekannter Weise dadurch erhalten werden, daß auf die Schrankwände Wärmeaustauscherelemente (Kühlrippen) aufgebracht werden. Abgesehen davon. da3 das äußere Bild des Schrankes stark verändert wird, ist diese Kühlung nicht so wirksam, daß sie allen Forderungen gerecht wird (niedrige Schranktemperatur usw.).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Kühlung wesentlich wirksamer als in den bekannten Anordnungen zu gestalten.

Dies gelingt bei einer Anordnung zur Kühlung von Schaltschränken oder dgl. mit Hilfe von Wärmeaustail·· scherelementen gemäß der Erfindung dadurch, daß die Wärmeaustauscherelemsme, den Innen- vom Außenraum staubdicht abschließend, in mindestens einer Seite des Schrankes untergebracht sind und daß zwei Lüftersysteme vorgesehen sind, von denen das eine die erwärmte Luft im Schrankinnern gegen die Innenseite, das andere die Umgebungsluft gegen die Außenseite der Wärmeaustauscherelemente führt.

Anhand eines in der F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispieles bzw. der Details erläuternden F i g 2 und 3 soll die Erfindung näher beschrieben werden.

Der in F i g. 1 in Seitenansicht beispielsweise dargestellte Schrank besitzt einen Grundrahmenaufbau, an dem neben dem Dach und Bodenblech vier gleiche Seitenteile als Wände bzw. Türen verwendbar angebracht sind.

Dabei ist, wie im folgenden erläutert wird, seine Rückseite zum Zwecke des Wärmeaustausches gemäß der Erfindung ausgebildet Es werden dazu vorzugsweise Wäi-meaustauscherelemente !, 1', 1" verwendet wie sie in F i g. 2 (Draufsicht) im Querschnitt dargestellt sind. Es handelt sich dabei um aus der Zeichenebene herausragende stangenförmige Gebilde, die in Teile zerschnitten, üblicherweise zur Kühlung von Halbleiterbauelementen verwendet werden, also hinreichend bekannt sind bzw. marktgängig sind.

Die Wärmeaustauscherelemente (Kühlkörper) sind an den angegebenen Stellen miteinander verschraubt und bilden somit eine in F i g. 1 mit 1 bezeichnete Kühleinheit.

Auf beiden Seiten der Kühleinheit befinden sich Strömungskanäle vorgebende Bleche 2, 3, von denen das eine Blech 3 die Außenwand der Schrankseite bildet, wobei Lufteintrittsöffnung 3a und Austrittsöffnungen 3b vorgesehen sind. Auf der Außenwand 3 sind, wie in Fig.2 dargestellt, die Kühlkörper 1 aufgeschraubt ebenso wie das Innenblech 2. An der Stelle la findet dabei durch den äußeren Winkel des Kühlkörpers die seitliche Abdichtung zwischen Innen- und Außenraum statt. Wie die obere und untere Abdichtung zweckmäßig erfolgt, zeigt die Fig.3. Die schräg abgeschnittenen Kühlkörper liegen über Dichtungen auf einem Abschlußblech auf und bilden einen staubdichten Abschluß.

Zur Belüftung sind zwei Systeme vorgesehen. Die eine Lüftereinheit 4 ist in einem Unterbau unter dem Schrankdach vorgesehen. Sie saugt die warme Schrankinnenluft an und leitet sie über den eingezeichneten Strömungsweg der Innenseite der Kühleinheit zu. Sie

wird an den Kahlrippen zwischen dem Blech 2 vorbeigeführt und tritt in der Nähe des iJodens wieder in den Schrank ein.

Die Lüftereinheit 4 ist, wie dargestellt, zweckmäßig an der der Kühleinheit gegenüberliegenden Dachseite j angebracht, um die Luftumwälzung innerhalb des Schrankes im Hinblick auf eine gleiche Temperaturverteilung möglichst diagonal zr führen. Für den äußeren Kreislauf ist eine Lüftereinheit vorgesehen, die im unteren Teil des Schrankes untergebracht ist Sie saugt durch die öffnung 3a Luft an, führt 5ie im Gegenstrom, d. h. von unten an der Kühleinheit vorbei und bläst sie durc'i die öffnung 36 wieder ins Freie.

Für das gezeigte Prinzip sind selbstverständlich im Rahmen der Erfindung Abwandlungen möglich, z. B.

hinsichtlich des Aufbaues der Kühlainheit des Schrankes, der Abdichtung usw. Es können z. B. auch sogenannte, ab Hohlrohr ausgebildete Kühlsterne in Stangenform angewendet werden.

Die erfindungsgemäße Kühlanordnung besitzt folgende Vorteile:

1. Durch die in Fig.2 und 3 näher dargestellten Abdichtungen ist der Schrank weiterhin staubdicht.

2. Durch die große Tauscherfläche sowie durch die Anwendung von bewegter Luft im Gegenstromprin/.ip wird eine sehr wirksame Kühlung erreicht.

3. Sie ist an gelieferten Anlagen leicht nachrüstbar und beeinträchtigt nicht die Zugänglichkeit der übrigen Schrankeinbauten.

4. Sie wahrt das äußere Bild des Schrankes.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Kühlung von Schaltschränken oder d,gL mit Hilfe von Wärmeaustauscherelementen, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmtaustauscherelemente, den Innen- vom Außenraum staubdicht abschließend, in mindestens einer Seite des Schrankes untergebracht sind und daß zwei Lüftersysteme vorgesehen sind, von denen das eine die erwärmte Luft im Schrankinnern gegen die Innenseite, das andere die Umgebungsluft gegen die Außenseite der Wärmeaustauscherelemente führt

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenluft von oben, die Umgebungsluft von unten gegen die Wärmeaustauscherelemente geführt wird.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß der Lüfter für die Innenluft am Schranlktisch auf der der gekühlten Seite gegenüberliegenden Schrankseite angebracht ist.

4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lüfter für die Umgebungsluft im Schrankinnern, jedoch staubdicht dagegen abgeschlossen, am Boden des Schrankes angebracht ist.

5. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß als Wärmeaustauscherelemente stangenförmige, von der Kühlung von Leistungstransistoren her, bekannte ebene Wärmeaustauscherelemenie angewendet werden.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf beiden Seiten der Wärmeaustauscherelemente, einen Strömungskanal vorgebende Bleche vorgesehen sind, von denen das eine die Außenwand der Schrankseite bildet.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Außenblech die Kühleinheit sowie diese seitlich umfassend das Innenblech aufgebracht ist, wobei jeweils der äußere Befestigungswinkel der Wärmeaustauscherelemente seitlich den Innen- vom Außenraum abdichtet, und daß die obere und untere Abdichtung durch Anschlag der Kühleinheit gegen jeweils ein Dichtblech erfolgt.