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Einrichtung zur Wärmeabführung aus einem Gehäuse Die Erfindung bezieht
sich auf eine Einrichtung zur Wärmeabführung von im Innenraum eines Gehäuses durch
vorzugsweise auf Trägerpiatten angeordnete thermisch hochbelastete elektrische Bauteile
erzeugter Betriebswarme mittels in den Innenraum hineinragenden und mit Abstand
parallel zu den Trägerplatten angeordneten flachen Ab sorptionskdrper, für Ferninelde-,
insbesondere Fernsprech anlagen.
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Es ist vorgeschlagen worden, zur Abführung der Betriebswärme von auf
Trägerplatten befestigten, thermisch hochbelasteten elektrischen Bauteilen flache,
plattenartige Absorptionskorper zu verwenden. Diese die Warmestrahlung zum grössten
Teil absorbierenden Absorptionskörper, die reflexionsarme z.B. mattlackierte Öberflächen
aufweisen, sollen den Wärmestrom durch Wärmeleitung z.Be zu einer rippenartigen
Frontfläche ausserhalb des Gehäuses oder Schrankes führen und dort an die Umgebung
ableiten.
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Der Erfindung ist die Aufgabe gestellt, derartige Einrichtungen zur
Wärmeabführung hinsichtlich des Absorpw tionsvermögens und hinsichtlich der eigentlichen
WErmev abführung bei Ausnützung der natürlichen oder erzwungenen Konvektion zu verbessern.
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Gemäss der Erfindung wird dies dadurch verwirklicht, dass der flache
Absorptionskörper mit einer grossen Anzahl von Durchbrechungen versehen ist. In
vorteilhafter Weise wird
dadurch auf der einen Seite die konvektive
Warmedber~ gangszahl im Vergleich mit glatten Absorptionskörpern stark vergrössert
und andererseits wird die Wärmeaufnahme durch Absorption insbesondere der im spitzen
Winkel auf den Absorptionskörper zu gerichteten Wärmestrahlen verbessert. Die von
den thermisch hochbelasteten Bauteilen diffus abgehenden Wärme strahlen werden wirkungsvoller
aufgenommen. Ferner werden durch den erfindungsgemässen Absorptionskör,per die Strömungsverhältnisse
in einem mit vielen, relativ eng benachbarten Trägerplatten bestückten Gehause oder
Schrank wesentlich verbessert. So kann z.B. die durch Änderung des spezifischen
Gewichts aufsteigende, durch den Abso,rptionskörper erwärmte Luft (natürliche Konvektion)
durch den Absorptionskörper hindurchströmen, was z.B dann von Bedeutung ist, wenn
die eine Seite des Absorptionskörpers einer grösseren Wärme ausgesetzt ist als die
andere Seite dieses Absorptionskörpers.
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Gemäss einer Weiterbildung der Erfindung ist der Abeorptionskörper
als engmaschiges Drahtnetzwerk ausgebildet, Gemäss einer weiteren Ausgestaltung
der Erfindung besteht der Absorptionskörper aus einer Metallplatte, welche Metallplatte
frei gestanzte Durchbrechungen und aus diesen Dürchbrechungen vorzugsweise im rechten
Winkel herausgebogene Lappen aufweist. Bei Erwärmung des Absorptionskörpers infolge
der wirkungsvollen Aufnahme der Wärme strahlen bildet sich um den Absorptionskdrper
eine Art GrenzBchicht von aufsteigender, erwärmter Luft, welche Grenzschicht im
allgemeinen nur eine geringe Dicke aufweist. Bei der WErmeabgabe an atmosphärische
Luft ist die Grössenordnung, dieser Schichtdicke etwa 1 - 2 cm. Durch die aus dem
Absorptionskörper herausgebogenen Lappen, die Bestandteil des Absorptionskörpers
sind,, wird diese Schichtdicke vergrössert
und damit die Strömung
der erwärmten, aufsteigenden Luft, d.h. die Konvektion verbessert.
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Gemäss einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist der Absorptionskörper
mit der die thermisch hochbelasteten Bauteile enthaltenden rägerplatte mechanisch
verbundene Der Absorptionskörper bildet somit mit der Trägerplatte, also mit der
plattenförmigen Baugruppe eine Einheit, wobei der Absorptionskörper auf der die
Bauteile enthaltenden Seite angeordnet ist. Auf diese Weise wird zugleich ein wirksamer
Schutz der elektrischen Bauteile gegen mechanische Beschädigung erreicht.
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Die Erfindung wird anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbe
ispie len nachstehend beschrieben.
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Es bedeuten: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Gehäuses mit
darin eingeschobenen, elektrische Bauteile enthaltenden Trägerplatten sowie erfindungsgemäss
aus gestalteten Absorptionskörpern, Fig. 2 eine wiederum schematische Darstellung
mehrerer Trägerplatten mit daran befestigten Absorptionskörpern, Fig. 3 verschiedene
Trägerplatten mit dazwischen angeordneten Absorptionskörpern anderer Ausgestaltung,
Fig. 4 ein weiteres Anwendungsbeispiel für einen erfindungsgemäss ausgestalteten
Absorptionskörper.
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In Fig. 1 ist durch den strichpunktierten Linienzug ein Gehäuse 1
dargestellt, dessen obere Begrenzungefläche 2 derart mit Luftdurchtrittsöffnungen
versehen ist, dass
ein im Inneren des Gehäuses 1 sich bildender
Warmluftstrom ungehindert nach oben austreten kann. Mit 3 sind Trägerplatten bezeichnet,
die, in Führungsschienen 4 einschiebbar geführt, mit zum Teil thermisch hochbelasteten
elektrischen Bauteilen z.B. 5, 6 und 7 in bekannter Weise bestückt sind.1 Mit Abstand
parallel zu den Trägerplatten sind flache Absorptionskörper 8 und 9 angeordnet bzw.
ebenfalls in Führungsschienen 10 einschiebbar geführt. Dabei besteht der mit 8 bezeichnete
Absorptions Wrper aus einer Metallplatte, welche mit einer grossen Anzahl von Durchbrechungen
11 versehen ist, während der Absorptionskörper 9 aus einem engmaschigen Drahtnetzwerk
gebildet ist. Die Absorptionskörper 8 und 9 sind zur Erhöhung des Absorptionevermögens
mit einer matten Lackierung oder einer Oberflä'chenoxydation versehen. Im Betrieb
wirken die thermisch hochbelasteten Bauteile z.B.
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5 bis 7 als punktförmige W§rmequellen oder Wärmenester, da die aus
Isoliermaterial gebildeten Trägerplatten nur geringfügig zur Wärmeabgabe herangezogen
werden können.
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Durch Richtungspfeile ist in, Fig; 1 die son den Bauteilen ausgehende
Wärinestrahlung angedeutet. Durch die Perforation der Absorptionskörper 8 und 9
wird insbesondere die Absorption der spitzwinkelig in Bezug auf die Plattenebene
austretenden Wärmestrahlen verbessert. Ferner ist in Fig. 1 durch Linienzug der
Verlauf der erwähnten konvektiv aufsteigenden Luft innerhalb der Grenzschichten
angedeutet.
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Ebenso erkennt man, dass die aufsteigenden Luftströme sich beiderseits
der Absorptionskörper 8 und 9 ausgleichen können.
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Bei dem Ausführungsbeispièl gemäss Fig. 2 sind die Absortionskörper
8 und 9, die als gelochte Metallplatten und/ oder als Drahtnetzwerke ausgeführt
sein können, über DrstanzstUcke 12 direkt mit den zugehörigen Trägerplatten 3 mechanisch
verbunden, wobei die Trägerplatten 3 wiederum
in Führungsschienen
4 bzw. 13 geführt sind. Der Verlauf der.
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konvektiven Luftströmung ist wiederum durch Linienzug verdeutlicht.
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In Fig. 3 sind im Gegensatz zu den vorhergehenden AusfUhrungsbeispielen
die Absorptionskörper 14 und 15 als Metallplatten mit freigestanzten Durchbrechungen
16 bzw. 17 ausgebildet, aus welchen Durchbrechungen beidseitig Lappen 18 bzw. 19
herausgebogen sind. Bei dem Absorptionskörper 14 liegen die Lappen 18 waagerecht,
während die Lappen 19j des Absorptionskörpers 15 senkrecht angeordnet sind. Durch
diese Lappen 18 bzw. 19 werden die Grenzschichtdicken der erwärmten Luft bis in
den kühleren Bereich zwischen den Trägerplatten 3 hinein vergrössert, wodurch insgesamt
die Wärmeabführung infolge natürlicher Konvektion oder auch zusätzlich infolge erzwungener
Konvektion z.B. durch Einbau eines Gebläses in das Gehäuse z.B. 1 (Fig. 1) verbessert
werden kann.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 4 ist ein mit Lappen 20 versehener
Absorptionskörper 21 über Distanz~ stücke 22 direkt mit der Trägerplatte 3 mechanisch
verbunden. ueber die Distanzstücke 22 kann zusätzlich zu dem Wärmeübergang durch
Strahlung ein Wärmeübergang durch direkte Leitung erfolgen.
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5 Patentansprüche 4 Figuren