DE19804905C2 - Schaltschrank - Google Patents

Description

Die Erfingung betrifft einen Schaltschrank mit einem Rahmengestell, das mit Seiten­ wänden verkleidet ist, wobei das Rahmengestell aus Rahmenprofilen zusammenge­ setzt ist, welche als separate Profilstücke ausgebildet und/oder von den Seitenwän­ den einstückig abgebogen sind, wobei parallel zu einer vertikalen Seitenwand eine Montageeinheit angeordnet ist, die mit einer Montagewand in den Schaltschrankin­ nenraum weist und an der Anbauten, beispielsweise elektrische Einheiten, befestigbar sind.

Ein derartiger Schaltschrank ist aus der DE 195 03 289 C1 bekannt. Hierbei ist eine als Montageplatte ausgebildete Montageeinheit parallel zu der rückwärtigen Seiten­ wand am Rahmengestell gehalten. An der Montageplatte können Anbauten befestigt werden.

Als Anbauten werden meist elektrische Komponenten verwendet, die im Betrieb eine Verlustwärme erzeugen und diese in den Schaltschrankinnenraum abgeben. Damit die Innenraumtemperatur ein zulässiges Maß nicht überschreitet, werden Kühlgeräte eingesetzt, die die Verlustwärme abführen.

Die EP 0297 308 offenbart einen Schaltschrank, dessen Innenraum mittels einer vertikalen Montageplatte in zwei Kammern unterteilt ist. Die Montageplatte ist parallel zu einer Seitenwand des Schaltschrankes angeordnet und bildet zusammen mit dieser Seitenwand, einer Vorder- und einer Rückwand des Schaltschrankes einen Luftfüh­ rungskanal. Durch diesen Luftführungskanal kann Umgebungsluft mittels Lüftern gefördert werden. Die geförderte Luft dient zur Kühlung von elektrischen Einheiten, die auf der Montageplatte montiert sind. Zur Befestigung der vertikalen Montageplatte müssen eigene Befestigungspunkte am Schaltschrank geschaffen werden. Dabei ist dann, wenn eine hohe Schutzart gegen Eindringen von Staub und/oder Feuchtigkeit verlangt ist, eine Abdichtung der Montageplatte erforderlich. Die Abdichtung der stumpf an die Boden-, Deck-, Vorder- und Rückwand anstoßende Montageplatte ist nur aufwendig durchführbar. Dadurch, dass die Montageplatte die Zugänglichkeit zu den Eckbereichen des Schaftschrankes behindert, können diese nicht zur Anbringung von Einbauten im Schaltschrank-Innenraum genutzt werden.

In der US 4,858,069 ist ein Kleingehäuse gezeigt, in dessen Rückwand verschiede­ ne elektrische Komponenten einbaubar sind. Die elektrischen Komponenten stehen mit Kühlkörper über die nach außen gekehrte Seite der Rückwand vor. Zur Erreichung eines Berührschutzes ist eine Abdeckhaube vorgesehen, die die Kühlkörper überdeckt. Die Abdeckhaube bildet zusammen mit der Rückwand einen Luftführungskanal, durch den Luft auf konvektivem Weg transportiert wird. Bei dieser Ausgestaltung müssen die elektrischen Einbauten einzeln in der Rückwand abgedichtet werden, um einen ausreichenden Schutz gegen das Eindringen von Feuchtigkeit oder Staub in den Innenraum des Kleingehäuses zu garantieren. Darüber hinaus verändert die außen aufgesetzte Hube das Erscheinungsbild des Kleingehäuses, was als nachteilig emp­ funden wird.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Schaltschrank der im Oberbegriff des Patent­ anspruches 1 erwähnten Art zu schaffen, bei dem eine effektive Kühlung des Schalt­ schrank-Innenraumes und von Bauteilen, die auf der Montagewand montiert sind, möglich ist und wobei die Montage der Montageeinheit einfach durchführbar ist.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.

Demgemäß ist es vorgesehen, dass die Montageeinheit zusammen mit der Seiten­ wand oder der Schranktür einen Lüfungskanal bildet, über den die im Schaltschrank- Innenraum entstehende Wärme abführbar ist. Bei dieser Ausgestaltung eines Schalt­ schrankes ist es möglich, die Verlustwärme schon am Entstehungsort zumindest zu einem großen Teil abzutransportieren. In dem Luftführungskanal läßt sich die Wärme dann über die Seitenwand oder die Schranktür in die Umgebung ableiten oder in sonstiger geeigneter Weise abführen. Die Montageeinheit ist haubenartig aus der Montagewand und daran angeschlossenen Seitenteilen gebildet. Die Montageeinheit kann problemlos zur Bildung des Lüftungskanales auf die ebene Innenseite der Seiten­ wand oder an den Rahmenschenkeln befestigt werden. Durch die so gewählte Be­ festigungsart läßt sich auch der Luftführungskanal im Bedarfsfall auf einfache Weise abdichten, um dadurch eine hohe IP-Schutzart zu erreichen. Des Weiteren lassen sich auch mit dieser Ausgestaltung die Eckbereiche des Schaltschrankes, sofern dies gewünscht ist, freistellen, um an den vertikalen Rahmenschenkeln Anbringungspunkte für Einbauten (beispielsweise Montageschinen) im Schaltschrank-Innenraum zu gewährleisten.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Lüftungskanal über Öffnungen mit der Umgebung in Verbindung steht, über die Umgebungsluft mittels eines Lüfters angesaugt wird. Zusätzlich zu der Wärmeüber­ tragung an der Seitenwand oder der Schranktür kann mit dieser Erfingungsausgestal­ tung auch aktive Wärmeabfuhr bewirkt werden.

Zur Verbesserung der Wärmeableitung in den Lüftungskanal kann es vorgesehen sein, dass die Montageeinheit ein oder mehrere Kühlelemente aufweist, die mit Befesti­ gungsplatten versehen sind, an denen die Anbauten im Schaltschrank-Innenraum festlegbar sind, und dass die dem Lüftungskanal zugeordneten Kühlelemente mit den Befestigungsplatten in wärmeleitender Verbindung stehen.

Dabei können die Kühlelemente beispielsweise als Lamellenwärmetauscher ausge­ bildet sein, die mit zueinander parallelen, in Strörmungsrichtung der durch den Lüftungskanal geführten Luft verlaufenden Lamellen ausgerüstet sind.

Wenn die Befestigungsplatten an ihrer dem Schaltschrank-Innenraum zugekehrten Seite zusätzlich mit Befestigungsnuten versehen sind, dann können die Anbauten direkt auf der Befestigungsplatte befestigt sein und mit dieser in innigem, wärmelei­ tenden Kontakt stehen.

Eine Verbesserung der Wärmeableitung aus dem Schaltschrank-Innenraum wird dann möglich, wenn vorgesehen ist, dass das Rahmengestell an seiner das Dach bildenden Oberseite ein Deckelteil trägt, das zumindest teilweise als Hohlkörper ausgestaltet ist und mit seinem Innenraum in Verbindung mit dem Lüftungskanal steht. Die im Schalt­ schrank-Innenraum entstandenen Wärme kann dabei in das Deckelteil eingeleitet werden.

Dadurch, dass eine räumliche Verbindung zwischen dem Innenraum des Deckelteils und dem Lüftungskanal geschaffen ist, wird eine einheitliche Luftführungsstrecke geschaffen. Insofern läßt sich eine Lüftung mit nur einer einzigen Lufttransportein­ richtung bewerkstelligen.

Beispielsweise kann als Lufttransporteinrichtung ein Walzenlüfter verwendet sein, der im Bereich einer horizontalen Breitenstrebe des Rahmengestells angeordnet ist und mit seiner Rotationsachse parallel zu dieser angeordnet ist, und . . .
daß der Lüfter die Luft aus dem Lüftungskanal durch einen Durchlaß des Deckelteils hindurch ansaugt und in das Deckelteil einleitet.

Das Deceklteil läßt sich dann mit wenig Aufwand fertigen, wenn es kastenartig aus einer Deckwand und daran angeschlossenen Seitenteilen besteht und an seiner dem Schaltschrankinnenraum zugekehrten Seite mit einem Boden abge­ schlossen ist, und daß die Deckwand, die Seitenteile und der Boden den Innen­ raum des Deckelteiles umschließen, der mit der Umgebung über eine Lüftungs­ öffnung in Verbindung steht.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in perspektivischer Teildarstellung ein Rahmengestell eines Schalt­ schrankes mit einer Montageeinheit und einer Seitenwand und

Fig. 2 in perspektivischer Teildarstellung und im Schnitt den in Fig. 1 dar­ gestellten Schaltschrank.

In der Fig. 1 ist ein Rahmengestell 10 eines Schaltschrankes dargestellt. Das Rahmengestell 10 ist aus vertikalen Rahmenprofilen 11 und horizontalen Brei­ ten- und Tiefenstreben 12 und 13 zusammengesetzt. Das Rahmengestell 10 kann mittels Seitenwänden 15 und wenigstens einer Schranktür verkleidet werden. Der Übersichtlichkeit halber ist nur eine Seitenwand 15 dargestellt.

Im Innenraum des Schaltschrankes kann eine Montageeinheit 20 befestigt wer­ den. Die Montageeinheit 20 ist haubenartig aus einer vertikalen Montagewand 21 und daran angeschlossenen Seitenteilen 22, 29 gebildet. Die vertikalen Seitenteile 22 sind mit mehreren Bohrungen 25 versehen. Mit den Bohrungen 25 kann die Montageeinheit 20 an den vertikalen Rahmenprofilen 11 des Rah­ mengestelles 10 verschraubt werden. Hierzu weisen die vertikalen Rahmen­ profile 11 Reihen von in gleichmäßiger Teilung zueinander beabstandeten Befe­ stigungsaufnahmen 14 auf. Das untere horizontale Seitenteil 29 läuft in einen abgekanteten Rand 29a aus. Der Rand 29a bildet zusammen mit den freien Enden der vertikalen Seitenteile 22 einen Dichtrahmen. Mit diesem kann die Montageeinheit 20 abgedichtet auf der Innenseite der montierten Seitenwand 15 festgelegt werden. Zwischen der Montageeinheit 20 und dem Seitenteil 15 entsteht so ein Lüftungskanal 37 (siehe Fig. 2). In diesem Lüftungskanal 37 sind zwei übereinander angeordnete Kühlelemente 23 festgelegt. Die Kühl­ elemente 23 sind als Lamellenwärmetauscher ausgebildet, die mit einer Befestigungsplatte 24 durch einen Durchbruch der Montagewand 21 hin­ durchragen. Auf ihrer dem Lüftungskanal 37 zugekehrten Seite sind die Kühlelemente 23 mit mehreren, zueinander parallelen Lamellen ausgerüstet. Die Lamellen verlaufen dabei in Längsrichtung des Lüftungskanales 37.

Im Bereich der Oberseite des Rahmengestelles 10 sind die vertikalen Seitenteile 22 mit Aussparungen 27 versehen. Mit diesen Aussparungen 27 sind die Sei­ tenteile 22 an der oberen horizontalen Breitenstrebe 12 vorbeigeführt, so daß diese auf der Innenseite der Seitenwand 15 aufsitzen können und die Seitenteile selbst bis zur Oberseite des Rahmengestelles 10 geführt sind. Im Anschluß an die vertikalen Seitenteile 22 weist die Montagewand 21 eine Abwinklung 28 auf, die im Winkel von 90° in Richtung zum Innenraum des Schaltschrankes abgebogen ist. Mit dieser Abwinklung 28 kann die Montageeinheit 20 über die Bohrungen 25 mit einem Deckelteil 30 verschraubt werden. Das Deckelteil 30 ist auf den oberen horizontalen Breiten- und Tiefenstreben 12 und 13 aufgesetzt und an diesen befestigt.

Das Deckelteil 30 ist kastenartig aus einer oberen horizontalen Deckwand und einem dazu parallelen Boden 30 gebildet, die mittels Seitenteilen 32, 33 mitein­ ander verbunden sind. Der Boden 36 ist mit einem Durchlaß 35 versehen, der im Bereich der horizontalen Breitenstrebe 12 angeordnet ist und der eine räumliche Verbindung zwischen dem Innenraum des Deckelteils und dem Lüftungskanal 37 schafft. Oberhalb dieses Durchlasses 35 ist in dem Deckelteil 30 ein walzenförmiger Lüfter 34 gelagert. Um eine Verbindung zur Umgebung herstellen zu können ist das Deckelteil 30 mit, in der Fig. 1 nicht dargestellten, Lüftungsöffnungen versehen. Die Seitenwand 15 weist hierzu die beiden Öffnungen 16 auf.

Die Funktionsweise der in der Fig. 1 dargestellten Anordnung läßt sich näher der Fig. 2 entnehmen. Wie aus dieser Darstellung ersichtlich ist, sind die Befe­ stigungsplatten 24 der Kühlelemente 23 mit horizontalen Befestigungsnuten 24a versehen, an denen Anbauten 40 befestigt werden können. Die Anbauten 40 sind beispielsweise elektrische Komponenten, die eine Verlustwärme erzeugen. Die Verlustwärme kann über die Befestigungsplatte 24 in die Kühlelemente 23 eingeleitet werden. Weitere im Innenraum des Schaltschrankes entstehende Wärme kann über die Montagewand 21 und den Boden 36 des Deckelteils 30 in den Luftführungskanal 37 gelangen. Die Abfuhr dieser Wärme erfolgt zum einen über die Seitenwand 15. Zum anderen ist ein aktiver Wärmetransport mit­ tels des Lüfters 34 möglich. Dieser saugt Umgebungsluft über die Öffnungen 16 der Seitenwand 15 in den Luftführungskanal 37 und leitet diese in den Innenraum des Deckelteils 30 ein. Aus dem Deckelteil 30 kann die Luft über Auslaßöffnungen entweichen.

Claims (8)

1. Schaltschrank mit einem Rahmengestell, das mit Seitenwänden und wenigstens einer Schranktüre verkleidet ist, wobei das Rahmengestell aus Rahmenprofilen zusammengesetzt ist, welche als separate Profil­ stücke ausgebildet und/oder von den Seitenwänden einstückig abgebo­ gen sind, wobei parallel zu einer vertikalen Seitenwand eine Montageein­ heit angeordnet ist, die mit einer Montagewand in den Schaltschrankin­ nenraum weist und an der Anbauten, wie elektrische Einheiten, befestig­ bar sind, dadurch gekennzeichnet,
dass die Montageeinheit (20) zusammen mit der Seitenwand (15) oder der Schranktür einen Lüftungskanal (37) bildet, über den die im Schalt­ schrank-Innenraum anstehende Wärme abführbar ist,
dass die Montageeinheit (20) haubenartig aus einer Montagewand (21) und daran angeschlossenen Seitenteilen (22, 29) gebildet ist, und
dass die Seitenteile (22, 29) zur Bildung des Lüftungskanals (37) auf die ebene Innenseite der Seitenwand (15) aufgesetzt oder an den Rahmen­ schenkel befestigt sind.

2. Schaltschrank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lüftungskanal (37) über Öffnungen (16) mit der Umgebung in Verbindung steht, über die Umgebungsluft mittels eines Lüfters (34) angesaugt wird.

3. Schaltschrank nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Montageinheit (10) ein oder mehrere Kühlelemente (23) aufweist, die mit Befestigungsplatten (24) versehen sind, an denen die Anbauten (40) im Schaltschrankinnenraum festlegbar sind, und
daß die dem Lüftungskanal (37) zugeordneten Kühlelemente (23) mit den Befestigungsplatten (24) in wärmeleitender Verbindung stehen.

4. Schaltschrank nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlelemente (23) als Lamellenwärmetauscher ausgebildet ist, die mit zueinander parallelen, in Strömungsrichtung der durch den Lüf­ tungskanal (37) geführten Luft verlaufenden Lamellen ausgerüstet ist.

5. Schaltschrank nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsplatte (24) der Kühlelemente (23) mit Befestigungs­ nuten (24a) für die Anbauten (40) versehen sind.

6. Schaltschrank nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Rahmengestell (10) an seiner das Dach bildenden Oberseite ein Deckelteil (30) trägt, das zumindest teilweise als Hohlkörer ausgestaltet ist und mit seinem Innenraum in Verbindung mit dem Lüftungskanal (37) steht.

7. Schaltschrank nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Lüfter (34) als Walzenlüfter ausgebildet ist, der im Bereich einer horizontalen Breitenstrebe (12) des Rahmengestelles (10) angeordnet ist und mit seiner Rotationsachse parallel zu dieser angeordnet ist, und
daß der Lüfter (34) die Luft aus dem Lüftungskanal (37) durch einen Durchlaß (35) des Deckelteils (30) hindurch ansaugt und in das Deckelteil (30) einleitet.

8. Schaltschrank nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Deckelteil (30) kastenartig aus einer Deckwand (31) und daran angeschlossenen Seitenteilen (32, 33) besteht und an seiner dem Schalt­ schrankinnenraum zugekehrten Seite mit einem Boden (36) abgeschlos­ sen ist, und
daß die Deckwand (31) die Seitenteile (32. 33) und der Boden (36) den Innenraum des Deckelteils (30) umschließen, der mit der Umgebung über eine Lüftungsöffnung in Verbindung steht.