DE2142151A1 - Cooling device for a network device arrangement in modular form - Google Patents
Cooling device for a network device arrangement in modular formInfo
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Description
Controlled Power Corporation O 1 / O 1 C ΊControlled Power Corporation O 1 / O 1 C Ί
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Kühleinrichtung für eine Netz geräte anordnung in BaukastenformCooling device for a network device arrangement in modular form
Die Erfindung betrifft eine Kühleinrichtung für eine Netz ger ateanordnung in Baukastenform, wobei von einer Vielzahl von Netzgerätbausteinen jeder mindestens ein Transformator- oder ein Gleichrichterelement einschließt, das von einer Gebläseeinrichtung in jedem Baustein ausreichend gekühlt wird, wie auch die anderen Bauelemente dieses Bausteines, wobei weiterhin ein äußerer Gehäuseschrank verwendet wird, in dessen Inneren die Netzgerätbausteine befestigt werden.The invention relates to a cooling device for a network device arrangement in modular form, with each of a large number of power supply modules at least one transformer or one Includes rectifier element which is adequately cooled by a blower device in each building block, as are the others Components of this module, whereby an external housing cabinet is still used, inside which the power supply modules be attached.
Im Zusammenhang mit der Patentanmeldung P 21 05 358. 7 mit dem Titel Einheits-Wechselstrom-Gleichstromwandler sind Netzgeräte in Baukastenform zur Umwandlung von Dreiphasen«Wechselstrom in Gleichstrom für Hochleistungsanwendungen dargestellte Diese ■ Netzgeräte in Baukastenform weisen Betriebssicherheit., Flexibilität und Ausbaufähigkeit für einen weiten Bereich von verschiedenen Gleichstrom-Leistungsanforderungen auf. Das Netzgerät in Baukastenform vereinfacht Versandt, Handhabung, Aufbau und Reparatur,In connection with the patent application P 21 05 358.7 with the title unit AC-DC converters are power supply units in modular form for converting three-phase alternating current into direct current for high-performance applications Power supply units in modular form have operational reliability, flexibility and expandability for a wide range of different DC power requirements. The modular power supply unit simplifies shipping, handling, assembly and repair,
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es ist von leichtem Gewicht und kompakt im Vergleich mit Netzgeräten nach Stand der Technik.it is light in weight and compact compared to power supplies according to the state of the art.
Die in der oben erwähnten Patentanmeldung dargestellten Netzgeräte verwenden Gebläse in jedem Baustein zur direkten Luftkühlung der darin befindlichen elektrischen Bauelemente. Bei direkter Luftkühlung wird Luft aus der Umgebung, in der sich das Netzgerät befindet, in die Bausteine gesaugt und in dieselbe Umgebung wieder ausgestoßen. Für die meisten Anwendungen ist direkte Luftkühlung ausreichend. Wirksame Kühlung in jedem Baustein und gleichförmige Kühlung bezüglich der Bausteine wird erreicht, da die Luftdurchflußmenge durch jeden Baustein bestimmt ist durch das individuelle Gebläse dieses Moduls. Kühlluft wird so durch den Baustein geblasen, daß die Luft zuerst Gleichrichter-Kühlbleche kühlt und dann einen Transformator, bevor sie auf der Rückseite des Bausteines wieder ausgestoßen wird. Einlaß» und Auslaßgitter an jedem Baustein haben relativ große Flächen, so daß ein großes Luftvolumen durch eine Reihe von Bausteinen mit einer niedrigen Geschwindigkeit hindurchbewegt werden kann, so daß im Vergleich zu vielen Gleichrichtern nach Stand der Technik ruhiger Betrieb erreicht wird. Waagerechter Luftstrom von der Vorderseite zur Rückseite der Bausteine, im Gegensatz zu senkrechtem Luftstrom, wie er inThe network devices shown in the above-mentioned patent application use fans in each module for direct air cooling of the electrical components inside. With direct air cooling air from the environment in which the power supply is located is sucked into the modules and back into the same environment pushed out. For most applications, direct air cooling is sufficient. Effective cooling in each building block and uniform Cooling with respect to the building blocks is achieved because the air flow rate through each building block is determined by the individual Fan of this module. Cooling air is blown through the module in such a way that the air first cools the rectifier cooling plates and then a transformer before it is ejected again on the back of the module. Inlet and outlet grilles on each Building blocks have relatively large areas, allowing a large volume of air to pass through a series of building blocks at a low speed can be moved through, so that compared to many rectifiers according to the prior art, quiet operation is achieved will. Horizontal airflow from the front to the back of the building blocks, as opposed to vertical airflow as shown in
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gewissen Anordnungen nach Stand der Technik verwendet wird, ist sauberer und weniger dazu geeignet, Schmutz in der Umgebung zu erzeugen, in der das Netzgerät betrieben wird.Certain prior art arrangements used are cleaner and less likely to remove dirt in the area in which the power supply is operated.
Neben den Vorteilen, die durch direkte Luftkühlung in den zuvor erwähnten Netzgeräten geboten werden, hat ein Netzgerät in Baukastenform zahlreiche andere Vorteile. Ein vollständiges Netzgerät kann mit Bausteinen aus dem Lager aufgebaut werden, wobei praktisch jeder Leistungsbedarf nur durch Verwendung der entsprechenden Anzahl von Bausteinen erreicht werden kann. Ein Kunde, der Leistungsanforderungen für eine weite Zukunft vorausplant, kann ein Netzgerät mit den notwendigen Bausteinen kaufen, um den gegenwärtigen Leistungsbedarf zu decken und kann dann zusätzliche Bausteine hinzufügen, wenn sein Bedarf ansteigt. Die Einrichtung ist sehr zuverlässig und Extrabausteine können beim Kunden gelagert werden, um Stille goings zeit für einen eventuellen Ausfall von einem der Bausteine auszuschließen.In addition to the advantages offered by direct air cooling in the aforementioned power supply units, a power supply unit in modular form has numerous other benefits. A complete power supply unit can be built with modules from the warehouse, whereby practically any power requirement can only be achieved by using the appropriate number of modules. A customer planning ahead of performance requirements for the long term, you can buy a power supply with the necessary components to support the meet current power requirements and can then add additional building blocks as demand increases. The establishment is very reliable and extra building blocks can be stored at the customer's premises, so that there is no time left for a possible failure of the exclude one of the building blocks.
Für gewisse Anwendungen kann direkte Luftkühlung unerwünscht sein. Wenn das Netzgerät für gewisse Bedeckungsprozesse verwen» det wird, die Rauch entwickeln, der an den elektrischen Bauelementen Korrosion bewirkt, muß das direkt luftgekühlte NetzgerätFor certain applications, direct air cooling may be undesirable. If the power supply is used for certain covering processes » det, which develop smoke, which causes corrosion on the electrical components, the direct air-cooled power supply must
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außerhalb der verunreinigten Umgebung aufgestellt werden. Bei bisherigen Netzgeräten hat man sich der Lösung der Probleme verunreinigter Luft durch mindestens zwei Techniken genähert. Bei der einen Art ist ein einziger massiver Transformator vorhanden, der in einem geräumigen Gehäuse eingeschlossen ist, und ein zentraler Ventilator wird verwendet, um Luft über den Transformator, andere elektrische Bauelemente im Gehäuse und über einen Wärmeaustauscher strömen zu lassen. Diese Technik greift manchmal auf eine indirekte Wasserkühlung zurück, wobei Wasser verwendet wird, um die Luft am Wärmeaustauscher zu kühlen. Ein anderer Vorschlag, das Problem der verunreinigten Luft zu lösen, ist direkte Wasserkühlung, wobei das umlaufende Kühlwasser direkt durch die elektrischen Bauelemente, z. B. durch den Transformatorkern und durch Dioden-Wärmeableitbleche hindurchströmt.be placed outside the contaminated environment. With previous power supplies one has to solve the problems polluted air is approximated by at least two techniques. One type has a single massive transformer, which is enclosed in a spacious housing, and a central fan is used to blow air over the transformer, to allow other electrical components to flow in the housing and through a heat exchanger. This technique works sometimes back to indirect water cooling, whereby water is used to cool the air at the heat exchanger. Another suggestion to solve the polluted air problem is is direct water cooling, with the circulating cooling water flowing directly through the electrical components, e.g. B. through the transformer core and flows through diode heat sinks.
Mit indirekt wassergekühlten Netzgeräten bisheriger Technik ist der Kunde nicht in der Lage, ein Netzgerät zu kaufen, das seinen Bedürfnissen zugeschnitten ist, oder aber er muß eine kundenspezifische Einrichtung kaufen. Der einzelne Transformator und die ihm zugeordneten Diodengleichrichter und Steuerungen müssen dann so ausgelegt sein, daß sie eine spezielle LeistungsanforderungWith previously technology indirectly water-cooled power supply units, the customer is not able to buy a power supply unit that is his own Tailored to his needs, or he may have to buy a custom facility. The single transformer and the diode rectifiers and controls assigned to it must then be designed in such a way that they meet a special performance requirement
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erfüllen. Der Aufbau des Gehäuseschrankes, die Ventilatoranforderungen und der Platz, an dem Gleichrichter und der Transformator im Gehäuseschrank angebracht werden, muß ausgeklügelt werden, um die gewünschte Luftzirkulation und Kühlung zu erreichen. Wo ein einziges zentrales Gebläse verwendet wird, um Luft über die wassergekühlten Spiralen und über die elektrischen Bauelemente zu führen, entsteht eine Zone negativen Druckes am Einlaß des Gebläses. Diese Zone negativen Druckes zieht verunreinigte Luft in das Gehäuse, wenn nicht ausreichende Dichtungen verwendet werden. Das Problem hat Bedeutung, wenn Gebläse mit Überkapazität verwendet werden, um ausreichenden Luftstrom über die elektrischen Bauelemente sicherzustellen. Zur wirksamen Kühlung können Anlagen mit direkter Wasserkühlung entwickelt werden, die aber teuer sind und für verschiedene Leistungsanforderungen verschiedene Ausführungen verlangen. Wo Leitungswasser in direktem Kontakt mit den elektrischen Bauelementen verwendet wird, bauen sich nach einer bestimmten Zeitdauer im Inneren der elektrischen Bauelemente Ablagerungen auf und setzen den Wirkungs« grad der Wasserkühlung herab. Tritt ein Bruch in der Anlage mit direkter Wasserkühlung auf, muß das gesamte Netzgerät stillgelegt werden.fulfill. The structure of the housing cabinet, the fan requirements and the location where the rectifier and transformer are installed in the cabinet needs to be thought out to achieve the desired air circulation and cooling reach. Where a single central fan is used to blow air over the water cooled coils and over the electric Leading components creates a zone of negative pressure at the inlet of the fan. This zone of negative pressure attracts polluted ones Air into the housing if insufficient seals are used. The problem matters when using blowers Overcapacitance can be used to ensure adequate airflow over the electrical components. To be effective Cooling systems can be developed with direct water cooling, but these are expensive and for different performance requirements require different designs. Where tap water is used in direct contact with the electrical components after a certain period of time, deposits build up inside the electrical components and set the effect « degree of water cooling. If a break occurs in the system with direct water cooling, the entire power supply unit must be shut down will.
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Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Kühleinrichtung für ein Gleichstrom-Netzgerät zu schaffen, das den Anlagen mit direkter Luftkühlung und indirekter Wasserkühlung, wie sie dem Stand der Technik entsprechen, mit ihren oben erwähnten Nachteilen überlegen ist.The aim of the present invention is to provide a cooling device for a DC power supply unit that can be used in systems with direct air cooling and indirect water cooling, such as they correspond to the prior art, is superior with their disadvantages mentioned above.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, für ein Gleich-· strom-Netzgerät eine indirekte Wasserkühlung vorzusehen, die betriebssicher und ausbaufähig für' verschiedene Gleichstromleistungsanforderungen istAnother object of the present invention is to provide an equal power supply unit to provide indirect water cooling, which is operationally reliable and expandable for various DC power requirements is
die Herstellung, Lagerhaltung, Versand, Handhabung, Aufstellung und Reparatur vereinfacht;simplify manufacturing, warehousing, shipping, handling, installation and repair;
die eine wirkungsvolle indirekte Wasserkühlung schafft, wohingegen der Betrieb des Netzgerätes mit direkter Luftkühlung erlaubt ist, wo dies erforderlich ist, ohne Beeinträchtigung der Kühlung, die das Netzgerät braucht; die eine wirkungsvolle Kühlluftverteilung über alle Gleichrichterbauelemente zustande bringt; und/oder die wirkungsvoll mit Netzgeräten in Baukastenforra der Ausführung arbeitets bei der jeder Netzgerätbaustein sein eigenes Kühlgebläse hat.which provides effective indirect water cooling, whereas the operation of the power supply with direct air cooling is allowed where this is necessary without affecting the cooling that the power supply needs; which brings about an effective cooling air distribution over all rectifier components; and / or which works effectively with power supply units in modular form s in which each power supply unit has its own cooling fan.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Vielzahl von Kühlbausteinen im Inneren des Gehäuse sehr ankes angebracht ist, daß eine Kühlluftkammer in diesem Gehäuse schrank mit KühUufteinlässen der Netzgerätbausteine und mit Kühlluftauslässen der Kühlbausteine, eine Warmluftkammer in diesem Gehäuseschrank mit Warmluftauslässen der Netzgerätbausteine und mit Warmlufteingängen der Kühlbausteine in Verbindung steht.This object is achieved in that a A large number of cooling modules are attached very nicely inside the housing is that a cooling air chamber cabinet in this housing with cooling air inlets of the power supply units and with cooling air outlets the cooling modules, a warm air chamber in this housing cabinet with warm air outlets for the power supply modules and is connected to the warm air inlets of the cooling modules.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel und drei Modifikationen näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen;The invention is to be explained in more detail below using an exemplary embodiment and three modifications. In the associated Show drawing;
Fig. 1 einen vorderen Aufriß eines Netzgerätes in Baukastenform mit indirekter Wasserkühlung, wobei ein Teil der vorderen Tür weggebrochen ist und gewisse Teile in verdeckten Linien gezeigt sind, um Kühlung und Netzgerätbausteine im Inneren des Gehäuseschrankes aufzuzeigen;Fig. 1 is a front elevation of a power supply unit in modular form with indirect water cooling, wherein part of the front door is broken away and certain parts are shown in hidden lines, to show cooling and power supply modules inside the housing cabinet;
Fig. 2 eine Seitenansicht des Netzgerätes von Fig. 1,FIG. 2 shows a side view of the power supply unit from FIG. 1,
wobei ein Teil des Gehäuseschrankes weggebrochen ist und gewisse Teile in verdeckten Linien dargestellt sind;with part of the cabinet broken away and certain parts in hidden lines are shown;
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Fig. 3 einen Teil eines senkrechten Schnittes einer Steuerkammer im Gehäuse schrank, entsprechend der. Linie 3-3 von Fig. 1;Fig. 3 is a part of a vertical section of a control chamber in the housing cabinet, accordingly the. Line 3-3 of Figure 1;
Fig. 4 einen Blick auf die obere Ebene der Einheit von Fig. 1, wobei ein Teil des Gehäuses ehr ankes weggebrochen ist;Fig. 4 is a view of the upper level of the unit of Fig. 1, with a part of the housing or rather broken away is;
Fig. 5 eine Draufsicht auf einen Netzgerätbaustein, wie er im Netzgerät von Fig. 1 verwendet wird;FIG. 5 shows a plan view of a power supply module as it is used in the power supply of FIG. 1;
Fig. 6 eine Vorderansicht des Netzgerätbausteines von Fig. 5, wobei benachbarte Teile zum Teil gezeigt sind;FIG. 6 is a front view of the power supply module of FIG. 5, with adjacent parts partially shown are;
Fig. 7 einen seitlichen Aufriß des Kühlbausteines, wie er im Netzgerät von Fig. 1 verwendet wird;FIG. 7 is a side elevation of the cooling module used in the power supply of FIG. 1;
Fig. 8 ein schematisches Diagramm von Kühlwasser- · verbindungen zweier paralleler Kühlbausteine;8 shows a schematic diagram of cooling water connections of two parallel cooling modules;
Fig. 9 einen vorderen Aufriß eines modifizierten erfin» dungsgemäßen Netzgerätes, wobei ein Teil des Gehäuseschrankes weggebrochen ist und gewisse Teile in verdeckten Linien gezeigt sind;Fig. 9 is a front elevation of a modified invention proper power supply unit, with part of the housing cabinet broken away and certain Parts are shown in hidden lines;
Fig. 10 einen Blick auf die obere Ebene des Netzgerätes von Fig. 9;FIG. 10 shows a view of the upper level of the power supply unit from FIG. 9; FIG.
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Fig. 11 eine Draufsicht auf eine andere erfindungsgemäße Modifikation;Fig. 11 is a plan view of another according to the invention Modification;
Fig. 12 einen vorderen Aufriß auf eine weitere erfindungsgemäße Modifikation.Fig. 12 is a front elevation of another according to the invention Modification.
Bezieht man sich mehr auf Einzelheiten des Netzgerätes in Baukastenform, wie es in den Fig. 1 bis 4 gezeigt ist, so zeigt ein äußerer Gehäuseschrank 14 eine senkrechte Trennung 16, die den Gehäuse schrank 14 in eine Steuerkammer 18 und eine Netzgerätbaustein-Kammer 20 einteilt. Fünf Gleichrichtbausteine 22 sind im Gehäuse schrank 14 in Kammer 20 in einer senkrecht gestapelten Säule angebracht. Zwei Kühlbausteine 24 sind ebenso in Kammer im unteren Teil angebracht und im senkrechten Stapel in einer Linie mit den Netzgerätbausteinen 22. Kammer 20 hat eine vordere Zutrittsöffnung 26, die sich über die volle Höhe und Breite der gestapelten Bausteine 22 und 24 erstreckt. Die vordere öffnung 26 ist durch eine Vordertür 28 geschlossen, die auf der Innenseite eine Umfangsdichtung 30 hat, so daß die Öffnung 26 im wesentlichen luftdicht ist, wenn Tür 28 geschlossen ist« In gleicher Weise hat Kammer 20 eine hintere Öffnung 32, die sich über die volle Höhe und Breite der gestapelten Bausteine 23 und 24 erstreckt und durchIf one refers more to details of the power supply unit in modular form, As shown in Figs. 1 to 4, an outer cabinet 14 shows a vertical partition 16, which the Housing cabinet 14 in a control chamber 18 and a power supply module chamber 20 divides. Five rectifier blocks 22 are in the housing cabinet 14 in chamber 20 in a vertically stacked Pillar attached. Two cooling blocks 24 are also mounted in the chamber in the lower part and in a line in the vertical stack with the power supply modules 22. Chamber 20 has a front access opening 26, which extends over the full height and width of the stacked Blocks 22 and 24 extends. The front opening 26 is closed by a front door 28 on the inside a circumferential seal 30, so that the opening 26 substantially is airtight when door 28 is closed. Similarly, chamber 20 has a rear opening 32 that extends the full height and width of the stacked building blocks 23 and 24 extends and through
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abgedichtete Tür 34 geschlossen ist. Die Bausteine 22 und 24 sind auf der Innenseite der Vordertür 28 mit einem Abstand angebracht. Mit dem Raum dazwischen wird ein Kühlluftteil 36 festgelegt. Die Bausteine 22 und 24 weisen ebenso einen Abstand von der hinteren Tür 28 auf. Mit dem Raum dazwischen wird ein Warmluft-Kammer teil 38 gebildet.sealed door 34 is closed. The building blocks 22 and 24 are mounted on the inside of the front door 28 with a spacing. A cooling air part 36 is defined with the space in between. The building blocks 22 and 24 are also at a distance from the rear Door 28 open. With the space in between a warm air chamber part 38 is formed.
Kammer 18 hat eine seitliche Zutrittsöffnung 40, die sich im wesentlichen über die volle Höhe und Tiefe des Gehäuses ehr ankes 14 erstreckt und durch gedichtete Türen 42 abgedichtet ist. Eine waagerechte Abtrennung 43 im unteren Teil der Kammer 18 bildet ein luftdichtes Abteil 45, in dem ein gesteuerter Siliziumgleichrichter-Baustein 44 eingebaut ist. Baustein 44 schließt ein Gebläse 120 ein und sechs gesteuerte Siliziumgleichrichter in einer Tastverhältnis Steueranordnung 47, die die Bausteine 22 versorgt. Kammer 18 kann ebenso andere elektrische Bauelemente zur Steuerung beinhalten, wie z. B« Relais, Trennschalter, usw., die unter dem gesteuertem Siliziumgleichrichter-Baustein 44 angebracht werden. Abteil Chamber 18 has a side access opening 40, which is essentially over the full height and depth of the housing rather ankes 14 extends and is sealed by sealed doors 42. A horizontal one Partition 43 in the lower part of chamber 18 forms an airtight compartment 45 in which a controlled silicon rectifier module 44 is installed. Module 44 includes a fan 120 and six silicon controlled rectifiers in a duty cycle control arrangement 47, which supplies the blocks 22. Chamber 18 can also contain other electrical components for control, such as B «relays, circuit breakers, etc., which are installed under the silicon controlled rectifier module 44. compartment
45 steht mit dem Kühlluftteil 36 der Kammer 20 durch eine öffnung45 stands with the cooling air part 36 of the chamber 20 through an opening
46 an der vorderen unteren Ecke der Teilung 16 in Verbindung und mit dem Warmlüftkammerteil 38 durch eine öffnung 48.46 at the front lower corner of the partition 16 in connection with and with the warm-air chamber part 38 through an opening 48.
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Jeder der Netzgerätbausteine 22 (Fig. 5 und 6) weist im wesentlichen ein Paar oberer Spritzgußecken 54 auf, ein Paar unterer Spritzgußecken 56, obere und untere Abdeckplatten 58 und 60, ein Paar Seitenwände 62 und 64 und vordere und hintere Gitter 66 und Die oberen und unteren Abdeckplatten 58 und 60 und die Seiten 62 und 64 sind an den Ecken 54 und 56 zusammengefügt," so daß der Baustein 22 im wesentlichen einen rechtwinkligen seitlichen Querschnitt aufweist. Die Ecken 54 und 56, Abdeckplatten 58 und 60 und Seitenwände 62 und 64 erstrecken sich zwischen dem vorderen Gitter 66 und dem hinteren Gitter 68 über die volle Länge des Bausteines 22, so daß der Baustein im wesentlichen geschlossen ist, mit Ausnahme an den Gittern. An der Vorderseite eines jeden Bausteines 22 sind zwei Wärme ableitbleche 70, von denen jedes auf einer jeweiligen Sammelschiene 72 und 73 angebracht ist, die einen Teil der jeweiligen Seitenwand 62 und 64 bildet. In einer bevorzugten Ausführung sind die Bausteine 22 dreiphasige Wechselstrom-Gleichstrom-Wandler und es sind drei Dioden 74 an jedem Wärmeableitblech 70 angebracht. Im Mittelteil eines jeden Bausteines 22 befindet sich ein Dreiphasen-Transformator 26, der mit Hilfe von Transformator-Tragkonsolen 78 an den Ecken 54 und 56 befestigt ist. Ein Paar von Ventilatormotoren 80 mit ihren jeweiligen Ventilatorflügeln 82 ist an der hinteren Seite eines jeden Bausteines 22Each of the power supply modules 22 (FIGS. 5 and 6) essentially has a pair of upper injection molded corners 54, a pair of lower injection molded corners 56, upper and lower cover plates 58 and 60 Pair of side walls 62 and 64 and front and rear grilles 66 and top and bottom cover plates 58 and 60 and sides 62 and 64 are joined together at corners 54 and 56 "so that building block 22 is substantially rectangular in lateral cross-section having. Corners 54 and 56, cover panels 58 and 60, and side walls 62 and 64 extend between the front Grid 66 and the rear grid 68 over the full length of the building block 22 so that the building block is substantially closed, with the exception of the bars. At the front of each building block 22 are two heat dissipation plates 70, each of which is on a respective bus bar 72 and 73 is attached which forms part of the respective side wall 62 and 64. In a preferred In the embodiment, the modules 22 are three-phase AC / DC converters and there are three diodes 74 on each heat sink 70 attached. In the middle part of each module 22 there is a three-phase transformer 26, which with the help of Transformer support brackets 78 is attached to corners 54 and 56. A pair of fan motors 80 with their respective fan blades 82 is at the rear of each brick 22
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befestigt. Die Ventilatorblätter 82 ziehen Kühlluft aus Kammerteil durch das vordere Gitter 66, treiben sie über die Wärmeableitbleche 70 und anschließend über den Transformator 76 und stoßen erwärmte Luft durch das hintere Gitter 68 in den Warmluft-Kammerteil 38 aus. Die unteren Ecken 56 haben seitlich nach außen vorstehende Flansche, die auf U-Profilen 84 verschiebbar sind, die der Reihe nach an Pfosten 86 befestigt sind. Jeder Baustein ist durch eine (aicht gezeigte) Verkabelung mit einer zugehörigen Schaltungsunterbrechungseinrichtung 88 elektrisch verbunden, um dem Transformator 76 und den Motoren 80 Strom zuzuführen. Die Dioden 74 sind in einer herkömmlichen dreiphasigen Gleichrichterbrückenanordnung verbunden, so daß eine Gleichstrompolarität an Sammelschiene 72 entsteht xvcid die entgegengesetzte Gleichstrompolarität an Sammelschiene 73. Die Gleichstromausgänge der Bausteine· 22 sind durch Sammelschienen 90 und 92 parallel zusammengefaßt, die mit den jeweiligen Sammelschienen 72 und 73 am hinteren Ende der Bausteine 22 elektrisch verbunden sind. Die Sammelschienen 90 -und 92 verlaufen senkrecht und gelangen an isolierten Abdichtungen 94 durch das Gehäuse nach außen. Ein Baustein 22 ist leicht entfernt aus dem Gehäuseschrank 14, indem man ihn von seiner Schaltungstrenneinrichtung 88 und von den Sammelschienen 90 und 92attached. The fan blades 82 draw cooling air from the chamber part through the front grille 66, drive it over the heat sinks 70 and then over the transformer 76, and expel heated air through the rear grille 68 into the warm air chamber part 38. The lower corners 56 have laterally outwardly projecting flanges which are slidable on U-profiles 84 which are fastened to posts 86 in sequence. Each module is electrically connected by wiring (not shown) to an associated circuit breaker 88 for supplying power to transformer 76 and motors 80. The diodes 74 are connected in a conventional three-phase rectifier bridge arrangement so that there is a DC polarity on busbar 72 xvcid the opposite DC polarity on busbar 73 at the rear end of the building blocks 22 are electrically connected. The busbars 90 and 92 run vertically and reach the outside at insulated seals 94 through the housing. A module 22 is easily removed from the cabinet 14 by removing it from its circuit breaker 88 and from the bus bars 90 and 92
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abtrennt und den Baustein anschließend aus dem Gehäuseschrank herauszieht.separates and then pulls the module out of the housing cabinet.
Jeder der Kühlbausteine 24 weist im wesentlichen ein Blechgehäuse 98 auf, in dem ein gerippter Wärmeaustauscher 100 (Pig. 7) am Warmlufteinlaß befestigt ist, und ein Paar motor getriebener Ventilatoren 102, die am Kühlluftauslaß befestigt sind. Die Ventilatoren 102 sind in geeigneten öffnungen in der Frontplatte des Gehäuses mit geeigneten elektrischen Verbindungen (nicht dargestellt) angebracht. Die Vorderwand, Rückwand, der Boden und die Seiten des Gehäuses 98 sind geschlossen, mit Ausnahme der öffnungen bei Ventilatoren 102 und bei Wärmeaustauscher 100. Wärmeaustauscher 100 ist in der Draufsicht rechtwinklig und ist im Gehäuse 98 mit etwa 30 Neigung zum Gehäuseboden befestigt, um die senkrechte Höhe des Bausteines 24 zu reduzieren, wie in Fig. 7 dargestellt. Jedoch können auch Wärmeaustauscher in anderen Ausführungsformen verwendet werden, wenn sie die benötigte Kühlkapazität aufweisen. Jeder Wärmeaustauscher 100 hat Einlaß- und Auslaßverbindungen 104 und 106 für die Kühlwasser zirkulation durch den Wärmeaustauscher. Einlasse 104 sind mit einer Versorgungsleitung 110 und Auslässe 106 sind in der Gegenrücklauf anordnung mit einer Abflußleitung 112 verbunden, wie in Fig. 8 dargestellt. DieEach of the cooling modules 24 essentially has a sheet metal housing 98 in which a finned heat exchanger 100 (Pig. 7) on Hot air inlet is attached, and a pair of motor-driven fans 102, which are attached to the cooling air outlet. The fans 102 are in suitable openings in the front panel of the housing with suitable electrical connections (not shown) attached. The front wall, back wall, bottom and sides of the Housing 98 are closed, with the exception of the openings in fans 102 and in heat exchanger 100. Heat exchanger 100 is rectangular in plan view and is fastened in the housing 98 at an inclination of about 30 to the bottom of the housing, around the vertical To reduce the height of the block 24, as shown in FIG. However, heat exchangers in other embodiments can also be used if they have the required cooling capacity exhibit. Each heat exchanger 100 has inlet and outlet connections 104 and 106 for cooling water circulation through it Heat exchanger. Inlets 104 are with a supply line 110 and outlets 106 are in the counter-return arrangement with a drain line 112, as shown in FIG. the
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Einlaß- und Abflußleitungen 110 und 112 verlaufen durch die Seitenwand des Gehäuse s ehr ankes 14 zur Verbindung mit einer geeigneten Kühlflüssigkeitsversorgung (nicht dargestellt). Die Flüssigkeitswege durch Leitungen 110, 112 und Bausteine 24 haben für jeden Baustein dieselbe Länge, um für die Strömung durch die parallelen Bausteine ein Gleichgewicht herzustellen. In einer Ausführung nach der vorliegenden Erfindung ist die Kühlflüssigkeit Leitungswasser von etwa 30 C, es können aber auch andere Kühlflüssigkeitsquellen bei anderen Temperaturen benutzt werden.Inlet and drain lines 110 and 112 run through the side wall of the housing very anchor 14 for connection to a suitable coolant supply (not shown). The fluid paths through conduits 110, 112 and building blocks 24 have for each Building block the same length to balance the flow through the parallel building blocks. In one version according to According to the present invention, the cooling liquid is tap water at about 30 C, but other cooling liquid sources can also be used used at other temperatures.
Es sei wieder Fig. 2 betrachtet. Wenn die Gebläse 82 in den Netzgerätbausteinen 22 und die Gebläse 102 in den Kühlbausteinen 24 unter Energiezufuhr stehen, wird Luft in Kammer 20 in der Art in Umlauf gebracht, wie sie im wesentlichen durch die Pfeile in Fig. 2 angedeutet ist. Die Gebläse 102 saugen Warmluft aus dem Warmluftkammerteil 38, blasen sie über die Wärmeaustauscher und stoßen kühle Luft in den Kühlluftteil 36 aus. Die Gebläse 82 saugen Kühlluft aus dem Kühlluftteil 36, blasen sie über die elektrischen Bauelemente und stoßen Warmluft in die Warmluftkammer 38 aus. Der gesteuerte Siliziumgleichrichterbaustein 44 ist mit seinem eigenen Gebläse versehen, so daß einige Kühlluft durchConsider FIG. 2 again. When the fan 82 in the power supply modules 22 and the fans 102 in the cooling blocks 24 are under energy supply, air in chamber 20 is in the manner brought into circulation, as indicated essentially by the arrows in FIG. The fans 102 suck warm air from the Warm air chamber part 38, blow it over the heat exchangers and expel cool air into the cooling air part 36. The fans 82 suck cooling air from the cooling air part 36, blow it over the electrical components and push warm air into the warm air chamber 38 off. The controlled silicon rectifier module 44 is provided with its own fan, so that some cooling air through
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öffnungen 46 gesaugt, über Baustein 44 geblasen und in den Warmluftkammerteil 38 durch öffnung 48 hindurch ausgestoßen wird.Openings 46 sucked, blown over building block 44 and into the warm air chamber part 38 is ejected through opening 48.
Entsprechend einem wichtigen Merkmal der vorliegeaden Erfindung ist die Luftdur chflußmenge durch jeden der Hetz gerätbaust eine 22 in erster Linie durch die Kapazität der Gebläse 82 bestimmt, die jedem Baustein zugeordnet siadL Um Austauschbarkeit zu erreichen zwischen den Netsgerätbausteinen 22 im hier beschriebenen indirekt wassergekühlten Beizgerät und dem in der oben erwähnten, damit in Zusammenhang stehenden Patentanmeldung dargestellten direkt luftgekühlten Netzgerät^ sind die Gebläse 82 zur Erzeugung einer Luftdurchflußmenge ausgewählt,, dl® benötigt wirda um die Gleich- " richter 70 und Transformatoren 76 ausreichend zu kühlen, und zwar unter Bedingungen atmosphärischen Druckes an den vorderem und hinteren Gittern 66 und 68 und typischer Umgebungstemperaturen. Die gemeinsame Luftdurchflußmenge durch die zwei Kühlbausteine 24 ist nahezu im Gleichgewicht mit der gemeinsamen Luftdur chflußmenge, die von den fünf Netzgerätbausteinen 22 und dem gesteuerten Siliziumgleichrichterbaustein 44 benötigt wird,, so daß der Druck P1 in Kammer 36 und P0 in Kammer 38 bei atmosphärischem Druck liegen.In accordance with an important feature of the present invention, the air flow rate through each of the Hetz device modules 22 is primarily determined by the capacity of the blowers 82 assigned to each module mentioned in the above, so that related patent application shown directly air-cooled power supply unit ^ the fan 82 are selected to produce an air flow ,, a is DL® required to the DC to sufficiently cool "converters 70 and transformers 76, namely atmospheric under conditions Pressure at the front and rear grilles 66 and 68 and typical ambient temperatures The common air flow rate through the two cooling modules 24 is nearly in equilibrium with the common air flow rate supplied by the five power supply modules 22 and the silicon controlled rectifier assembly Stone 44 is needed, so that the pressure P 1 in chamber 36 and P 0 in chamber 38 are at atmospheric pressure.
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Es sollte beachtet werden, daß die Netzgerätbausteine 22 an den Pfosten 86 mit einem geringen senkrechten Zwischenraum 124 angebracht sind, bei dem die Kühl- und Warmluftkammerteile 36 und 38 in Verbindung stehen. In einer bevorzugten Ausführung ist die Luftdurchflußmenge durch die Bausteine 24 etwas größer als die Luftdurchflußmenge durch die Bausteine 22 und 44. Es besteht jedoch ein Druckausgleich zwischen den Kammern 36 und 38 durch eine Luftströmung durch die Zwischenräume 124. Die Flächen der Gitter 66 und 68 sind relativ groß, so daß die erforderliche Durchflußmenge bei relativ niedrigen Geschwindigkeiten erreicht wird. In gleicher Weise wird die Luft durch die Kühlbausteine 22 und die Kammerteile 36 und 38 mit einer relativ niedrigen Geschwindigkeit bewegt. Der höchste negative Druck aufgrund der Gebläse 82 befindet sich in Strömungsrichtung genau neben den Gebläsen 82,- d. h. auf der linken Seite der Gebläse, wenn man Fig. 6 betrachtet. Da jedoch die negative Druckzone auf der Innenseite des Bausteines 22 ist, verursachen die Gebläse 82, wenn überhaupt, eine geringe . Druckdifferenz zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Gehäuseschrankes 14. Da ebenso der höchste negative Druck aufgrund der Gebläse 102 auf der Innenseite der Bausteine 24 in Strömungsrichtung genau neben den Gebläsen auftritt, d. h. auf der rechten Seite der Gebläse, wenn man Fig. 7 betrachtet, verursachen die GebläseIt should be noted that the power supply units 22 to the Posts 86 are attached with a small vertical gap 124, in which the cooling and warm air chamber parts 36 and 38 related. In a preferred embodiment, the air flow rate through the building blocks 24 is somewhat greater than that Air flow rate through the modules 22 and 44. However, there is a pressure equalization between the chambers 36 and 38 through a flow of air through the spaces 124. The areas of the grilles 66 and 68 are relatively large, so that the required flow rate is achieved at relatively low speeds. In the same way, the air is through the cooling blocks 22 and Chamber parts 36 and 38 moved at a relatively low speed. The highest negative pressure due to fan 82 is located in the direction of flow exactly next to the fans 82, - d. H. to the left of the fan when looking at FIG. There however, the negative pressure zone is on the inside of the brick 22, the fans 82 cause little, if any . Pressure difference between the inside and the outside of the housing cabinet 14. Since also the highest negative pressure due to the Fan 102 occurs on the inside of the building blocks 24 in the direction of flow exactly next to the fans, d. H. On the right side the fans, looking at Figure 7, cause the fans
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102, wenn überhaupt, eine geringe Druckdifferenz zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Gehäusesehrankes 14. Anders ausgedrückt^ ist die Kapazität der Gebläse 82 und 102 nur wenig größer als benötigt, um Luftströmungs wider stand durch den zugehörigen Baustein bei der benötigten Luftdurchflußmenge zu überwinden. Bei einer erfindungs gemäßen Ausführung tritt auf der Innenseite des Kühlbausteines 24 eine maximale Druckdifferenz von 2, 54 bis 3, 81 mm Wassersäule auf. Der höchste Druckunterschied zwischen dem Inneren und Äußeren des Gehäuseschrankes war etwa 1, 27 mm Wassersäule. Das bedeutet für alle praktischen Zwecke, daß der Gehäuseschrank nominell unter atmosphärischem Druck steht.102, if any, a slight pressure difference between the interior and the exterior of the housing tank 14. In other words, ^ the capacity of the fans 82 and 102 is only slightly larger than required to resist the air flow through the associated To overcome building block with the required air flow rate. In a fiction, contemporary execution occurs on the inside of the cooling module 24 has a maximum pressure difference of 2.54 to 3, 81 mm water column. The highest pressure difference between the inside and outside of the cabinet cabinet was about 1.27 mm Water column. This means, for all practical purposes, that the cabinet is nominally at atmospheric pressure.
Durch Betreiben der geschlossenen Anordnung mit im wesentlichen atmosphärischem Druck in den Kühl- und Warmluftkammerteilen 36 und 38 werden einige wichtige Vorteile erreicht. Das oben beschriebene Netzgerät in Baukastenform mit indirekter Wasserkühlung beinhaltet die Vorteile des direkt luftgekühlten Netzgerätes, wie es in der erwähnten Patentanmeldung beschrieben ist, und schafft bei relativ niedrigen Kosten die zusätzliche Leistungsfähigkeit indirekter Wasserkühlung. Symmetrische Luftströmung zwischen den verschiedenen Netzgerätbausteinen 22 wird beibehalten, da die LuftströmungBy operating the closed assembly with substantially atmospheric pressure in the cooling and warm air chamber portions 36 and 38 some important advantages are achieved. Includes the power supply unit described above in modular form with indirect water cooling the advantages of the direct air-cooled power supply, as it is described in the patent application mentioned, and creates at the added power of indirect water cooling at a relatively low cost. Symmetrical air flow between the different Power supply modules 22 is retained because the air flow
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durch jeden Baustein noch immer durch die Kapazität der Gebläse 82 im jeweiligen Baustein 22 bestimmt wird. Keiner der Bausteine 22 nimmt den anderen Netzgerätbausteinen Kühlluft weg. Es besteht, wenn überhaupt, zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Gehäuse sehrankes 14 ein sehr kleiner Druckunterschied, der die Tendenz mit sich bringt, verschmutzte Luft in das Innere des Gehäuseschrankes 14 zu ziehen. Folglich kann eine wirksame Abdichtung durch relativ einfache Dichtungen an den Türen 28, 34 und 42 und an anderen Zutrittsöffnungen zum Inneren des Gehäuseschrankes sowie an den Sammelschienen 90 und 92 und den Kühlflüssigkeitsleitungen 110 und 112 vorgesehen werden. Die Kapazität der Kühlbausteine 24 kann so ausgewählt werden, daß eine wirksame Kühlung der Netzgerätbausteine 22 mit Leitungswasser von 30 C erreicht wird, das durch den Wärmeaustauscher 100 zirkuliert. Bei größeren Netzgeräten (mehr Netzgerätbausteine 22} kann das Verhältnis von Netzgerätbausteinen zu Kühlbausteinen vergrößert werden, wenn gekühltes Wasser, von z.B. 7 C verfügbar ist. Das hier beschriebene Netzgerät kann lediglich durch öffnen der beiden Türen 28 und 34 auf der Vorder- und Rückseite mit direkter Luftkühlung betrieben werden. Folglich kann ein Käufer die Einheit ohne Kühlbausteine kaufen und direkte Luftkühlung verwenden, undis still determined by the capacity of the fans 82 in the respective module 22 for each module. None of the building blocks 22 takes cooling air away from the other power supply units. It consists if any, between the inside and the outside of the housing 14 there is a very small pressure difference which is the tendency entails drawing polluted air into the interior of the housing cabinet 14. Consequently, an effective seal can be achieved by means of relatively simple seals on doors 28, 34 and 42 and on other access openings to the interior of the housing cabinet as well as on bus bars 90 and 92 and the coolant lines 110 and 112 can be provided. The capacity of the cooling bricks 24 can be selected to provide effective cooling the power supply modules 22 is achieved with tap water at 30 C, which circulates through the heat exchanger 100. at larger power supply units (more power supply units 22}, the ratio of power supply units to cooling units can be increased, if chilled water, e.g. 7 C, is available. This one The power supply unit described can simply be opened by opening the two doors 28 and 34 on the front and rear with direct air cooling operate. As a result, a buyer can purchase the unit without cooling bricks and use direct air cooling, and
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er kann zusätzlich die Möglichkeit haben, auf Wunsch indirekte Wasserkühlung hinzuzufügen. Selbst in einer verunreinigten Umgebung könnte das Netzgerät bei Ausfall der Wasserversorgung für eine kurze Zeitdauer als direkt luftgekühlte Anlage betrieben werden. Da Kühlwasser nur durch die Wärmeaustauscher 100 zirkuliert, braucht lediglich der Wärmeaustauscher ersetzt zu werden, wenn sich über eine ausgedehnte Zeitdauer Ablagerungen aufbauen. Ein defekter Kühlbaustein kann leicht ersetzt werden. Als wichtigstes bewirkt der Gebrauch von Standard-Kühlbausteinen Flexibilität und Ausbaufähigkeit, um verschiedene Leistungsanforderungen zu erfüllen, was deutlicher wird, wenn man sich auf die weiteren Aus führungen in Fig. 9 bis 12 bezieht.he can also have the option of indirect water cooling if desired to add. Even in a polluted environment, the power supply could be used if the water supply fails be operated as a direct air-cooled system for a short period of time. Since cooling water only circulates through the heat exchanger 100, only the heat exchanger needs to be replaced if deposits build up over an extended period of time. A defective cooling module can easily be replaced. Most importantly, the use of standard cooling blocks creates flexibility and expandability to meet various performance requirements, which becomes more apparent when referring to the remainder of the discussion in Figs. 9-12.
Bezieht man sich auf die in Fig. 9 und 10 dargestellten Modifikationen, so ist der Gehäuse schrank 120 im wesentlichen dem Gehäuseschrankl4 (Fig. 1-4) gleich, außer daß er breiter ist, um sich einem senkrechten Stapel von sieben Netzgerätbausteinen 22 und drei senkrecht Seite an Seite gestapelte Kühlbausteine 24 anzupassen, als Gegensatz zur Anordnung, wie sie in Fig. 1 bis 4 dargestellt ist. Da das in Fig. 9 und 10 gezeigte Netzgerät in vielen Beziehungen dem in Fig. 1 bis 4 gezeigten gleich ist, werden gleiche BauelementeReferring to the modifications shown in Figs. 9 and 10, The housing cabinet 120 is essentially the housing cabinet 4 (Fig. 1-4), except that it is wider to accommodate a vertical stack of seven power supply modules 22 and three vertical Adapt cooling modules 24 stacked side by side, as opposed to the arrangement as shown in FIGS. 1 to 4. Since the power supply shown in Figs. 9 and 10 is the same in many respects as that shown in Figs. 1 to 4, the components become the same
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durch gleiche Bezugsnummern gekennzeichnet. Der Gehäuseschrank 120 ist durch eine senkrechte Abtrennung 26 in eine Steuerkammer 18 und in'eine Kammer 20 für Netzgerätbausteine geteilt. Die Kammer 18 ist durch abgedichtete Türen 42 geschlossen, wie auch die Kammer 20 durch Vorder- und Hintertüren 28 und 34 jeweils geschlossen ist. In der Darstellung sind Türen 24 und 36 als Doppeltüren gezeigt, obwohl die Einfachtüren, wie sie in Fig. 1-4 gezeigt sind, ebenso benutzt werden können. Die Steuerkammer 18 beinhaltet den gesteuerten Siliziumgleichrichterbaustein 44, der durch Zirkulation durch eine geeignete öffnung in der Abtrennung gekühlt wird, wie es ausführlicher in Verbindung mit Fig. 1 - 4 beschrieben worden ist. Die sieben Bausteine 22 sind an den Pfosten 86 verschiebbar in der gleichen Weise angeordnet, wie es für die Bausteine 22 in Fig. 1-4 beschrieben worden ist. Die unteren zwei zusätzlichen Netzgerätbausteine 22 in Fig. 9 sind anstatt der Kühlbausteine 24, die in Fig. 1-4 dargestellt sind, angeordnet. Die vergrößerte Breite des Gehäuseschrankes 120 ist den drei Kühlbausteinen 24 angepaßt, die in irgendeiner herkömmlichen Weise, z. B. durch waagerechte Zwischenwände 122, im Gehäuse schrank 120 befestigt. Da die in Fig. 9 dargestellten Netzgerätbausteine 22 und Kühlbausteine 24 mit den entsprechenden Bausteinen 22 und 24identified by the same reference numbers. The housing cabinet 120 is through a vertical partition 26 in a control chamber 18 and divided into a chamber 20 for power supply modules. The chamber 18 is closed by sealed doors 42, such as the chamber 20 is also closed by front and rear doors 28 and 34, respectively. Doors 24 and 36 are shown as Double doors are shown, although the single doors as shown in Figures 1-4 can also be used. The control chamber 18 contains the controlled silicon rectifier module 44, which is circulated through a suitable opening in the partition is cooled as described in more detail in connection with Figs. 1-4. The seven bricks 22 are on the post 86 slidably disposed in the same manner as described for the building blocks 22 in Figs. 1-4. The bottom two Additional power supply modules 22 in FIG. 9 are arranged instead of the cooling modules 24 shown in FIGS. 1-4. the increased width of the housing cabinet 120 is the three cooling modules 24 adapted in any conventional manner, e.g. B. by horizontal partitions 122, cabinet in the housing 120 attached. Since the power supply modules 22 and cooling modules 24 with the corresponding modules 22 and 24
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in Fig. 1 bis 4 identisch sind, ist die senkrechte Abmessung des Bausteins 24 in der in Fig. 9 dargestellten Position gleich der waagerechten Breitenabmessung des Bausteines, wenn er, wie in Fig. 1-4 gezeigt, eingesetzt ist. Wenn die Bausteine 24 für senkrechte Anordnung in einer getrennten Säule auf ihre Seiten gekippt sind, wie in Fig. 9 und 10 dargestellt, füllt die durch die Bausteine 24 beanspruchte senkrechte Höhe möglicherweise den Raum nicht aus, der durch die zusätzliche Breite des Gehäuseschrankes 120 geschaffen ist. Der überflüssige Raum kann durch eine geeignete Platte 124 geschlossen werden.1 to 4 are identical, the vertical dimension of the building block 24 in the position shown in FIG. 9 is equal to that horizontal width dimension of the block when it is used as shown in Fig. 1-4. If the building blocks 24 for vertical Arrangement in a separate column tipped on their sides, as shown in Figures 9 and 10, fills the through the building blocks 24 vertical height may not take up the space created by the additional width of the housing cabinet 120 is created. The superfluous space can be closed by a suitable plate 124.
Verbleiben im Gegensatz zur Anordnung in Fig. 1 bis 4 die Kühlbausteine 24 auf ihren Seiten, so ist es augenscheinlich, daß sich die Luftzirkulation im Gehäuse schrank 120 etwas von der unterscheidet, die in Verbindung mit Fig. 1 bis 4 dargestellt ist. Demzufolge wird in Fig. 9 und 10 die Luft von der Rückseite der Bausteine 22 in den Warmluftkammerteil 38 ausgestoßen, wo sie im allgemeinen in waagerechter Richtung, d. h.. im Uhrzeigersinn, wenn man auf Fig. 10 sieht, zum Warmlufteinlaß am Wärmeaustauscher 100 des Kühlbausteines 24 zirkuliert. Die Kühlbaustein-Gebläse 102 saugen die Warmluft vom Warmluftkammerteil 38 durch den Wärmeaustauscher 100 und stoßen Kühlluft am Kühlluft -If, in contrast to the arrangement in FIGS. 1 to 4, the cooling modules 24 remain on their sides, it is evident that the air circulation in the cabinet 120 differs somewhat from that which is shown in connection with FIGS. Accordingly, in FIGS. 9 and 10, the air is expelled from the rear of the building blocks 22 into the warm air chamber part 38, where it is generally in the horizontal direction, ie. clockwise, as seen in FIG. 10, to the warm air inlet on the heat exchanger 100 of the cooling module 24. The cooling block blowers 102 suck the warm air from the warm air chamber part 38 through the heat exchanger 100 and push the cooling air into the cooling air -
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kammerteil 36 auf der Vorderseite des Gehäuses ehr ankes 120 aus. In den Ausführungen nach Fig. 9 und 10 ist der Druck in den zwei Kammerteilen 36 und 38 durch sorgfältige Wahl der Luftdurchflußmengen durch Bausteine 22 und durch Bausteine 24 und durch die senkrechten Abstände 124 zwischen den Bausteinen 22 auf atmosphärischen Druck ausgeglichen. Wo die Kapazität von zwei Kühlbausteinen 24 gewählt ist, um den Bedarf von fünf Netzgerätbausteinen 22 und einem Steuerbaustein 44 (Fig. 1 bis 4) zu decken, erfüllen drei der gleichen Kühlbausteine die Anforderungen von sieben Netzgerätbausteinen 22 und einem gesteuerten Siliziumgleichrichter-Baustein in der Anordnung, wie sie in Fig. 9 gezeigt ist, wobei durch größeren Luftstrom durch die Zwischenräume 124 Druckausgleich zustande kommt.chamber part 36 on the front of the housing or rather ankes 120. In the embodiments according to FIGS. 9 and 10, the pressure in the two chamber parts 36 and 38 is determined by careful selection of the air flow rates by building blocks 22 and by building blocks 24 and by the vertical distances 124 between the building blocks 22 to atmospheric Pressure balanced. Where the capacity of two cooling modules 24 is selected to meet the requirements of five power supply modules 22 and a control module 44 (Fig. 1 to 4) to cover, three of the same cooling modules meet the requirements of seven power supply modules 22 and a controlled silicon rectifier module in the arrangement as shown in FIG. 9, with greater air flow through the spaces 124 Pressure equalization comes about.
Als ein weiteres erfindungsgemäßes Beispiel zeigt Fig. 11 eine ebene Draufsicht auf eine weitere Modifikation, bei der die Breite des Gehäuseschrankes 140 vergrößert ist, um ihn für die Aufnahme von achtundzwanzig Netzgerätbausteinen 22 anzupassen. Die Netzgerätbäusteine 22 sind in vier getrennten senkrechten Stapeln 142 angeordnet mit sieben Netzgerätbausteinen 22 in jedem Stapel. Im waagerechten Raum zwischen dem benachbarten Stapel von Nets gerätbau-As a further example according to the invention, FIG. 11 shows a plane A plan view of another modification in which the width of the cabinet 140 is increased to accommodate it Twenty-eight power supply modules 22 to adapt. The power supply units 22 are arranged in four separate vertical stacks 142 with seven power supply modules 22 in each stack. In the horizontal space between the adjacent stack of Nets device construction
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steinen 124 sind vier senkrechte Stapel 144 von jeweils drei Kühlbausteinen 24 angeordnet. Jedes Paar von Bausteinstapeln 142 und 144 ist im wesentlichen dem in Fig. 9 dargestellten gleich. Gleichförmige Kühlluftverteilung zwischen den Netzgerätbausteinen 22 und den Kühlbausteinen 24 wird erreicht, da der Bedarf der indivi» duellen Netzgerätbausteine 22 und Kühlbausteine 24 durch ihre jeweiligen Gebläse gedeckt wird.Stones 124 are four vertical stacks 144 of three cooling blocks each 24 arranged. Each pair of brick stacks 142 and 144 is substantially the same as that shown in FIG. Uniform Cooling air distribution between the power pack modules 22 and the cooling modules 24 is achieved because the individual needs duel power supply modules 22 and cooling modules 24 is covered by their respective fans.
In Bezugnahme auf Fig. 12 ist ein weiteres er findungs gemäßes Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem die Breite des Gehäuseschrankes 160 so gewählt ist, daß er zwei senkrechte Stapel 162 mit jeweils fünf Netzgerätbausteinen 22 und zwei Kühlbausteine 24 aufnehmen kann. In der in Fig. 12 erläuterten Ausführungsform stoßen, wie bei den anderen Ausführungsbeispielen beschrieben, alle Netzgerätbausteine 22 Warmluft in ein gemeinsames Warmluftkammerteil des Gehäuse schranke s 160, der im allgemeinen dem gemeinsamen Warmluftkammerteil 38 in Fig. 1 bis 4ä 10 und 11 entspricht, und nehmen Kaltluft von einem gemeinsamen Kühlluftkammerteil auf, der dem Kühlluftkammerteil 3 6 in Fig. 1 bis 4, 10 und 11 entspricht. Gleichmäßige und symmetrische Luftverteilung zwischen den Netzgerätbausteinen 22 und den Kühlbausteinen 2'4 wird durch die individuellen Gebläse in den Netzgerät- und Kühlbau-Referring to Fig. 12, a further inventive embodiment is shown in which the width of the housing cabinet 160 is chosen so that it can accommodate two vertical stacks 162 each with five power supply modules 22 and two cooling modules 24. In the embodiment illustrated in Fig. 12 embodiment, all power supply modules discharged as described in the other embodiments, 22 warm air into a common hot-air chamber portion of the housing schranke s 160, which generally corresponds to the common hot air chamber member 38 in Fig. 1 to 4 the like 10 and 11, and take in cold air from a common cooling air chamber part which corresponds to the cooling air chamber part 36 in FIGS. 1 to 4, 10 and 11. Uniform and symmetrical air distribution between the power supply modules 22 and the cooling modules 2'4 is ensured by the individual fans in the power supply and cooling modules.
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steinen erreicht.stones reached.
Obwohl die Erfindung hier für spezielle Ausführungen beschrieben worden ist, sind zahlreiche andere Modifikationen ebenso erwogen. Wie vorher angedeutet, kann die Zahl der benötigten Kühlbausteine in Abhängigkeit von der Kühlwassertemperatur variiert werden. Wenn in einer gegebenen Anordnung, wie z. B. in Fig. 9 dargestellt, sieben Netzgerätbausteine drei Kühlbausteine mit Leitungswasser von 30 C benötigen, kann gleichwertige Kühlung mit weniger Bausteinen erreicht werden, wenn z. B. zwei Bausteine mit gekühltem Wasser von 7 C arbeiten. Kühlbausteine mit unabhängigen Kühleinheiten können verwendet werden. Für die meisten Anwendungen ist jedoch die billigere, einfachere und zuverlässigere Anordnung bevorzugt, die Leitungswasser oder gekühltes Wasser von einer äußeren Quelle verwendet. Da die Gebläse für die Luftzirkulation verteilt sind, im Gegensatz zu einem Zentralgebläse, können Warmluft^ind Kühlluftkammern verwendet werden, die für alle Bausteine gemeinsam sind. Die Luftdurehflußmenge durch die Bausteine kann individuell und in Summe durch Verwendung verschiedener Ventilatorflügel und/oder Gebläsemotoren veriiert werden. Die im Gegensatz zu einem Zentralgebläse relativ kleinen Ventilatorflügel ermöglichen eine kompakte Anordnung. Die Bausteine können auch so ange-While the invention has been described herein for specific embodiments, numerous other modifications are also contemplated. As previously indicated, the number of cooling modules required can be varied depending on the cooling water temperature. When in a given arrangement, e.g. B. shown in Fig. 9, seven power supply modules three cooling modules with tap water of 30 C, equivalent cooling can be achieved with fewer components can be achieved if z. B. two building blocks with chilled water at 7 C work. Cooling modules with independent cooling units can be used. For most uses however, the cheaper, simpler and more reliable arrangement is preferred, the tap water or chilled water from a external source used. Since the fans for air circulation are distributed, in contrast to a central fan, hot air can be used Cooling air chambers are used, which are common to all building blocks. The air flow rate through the building blocks can can be varied individually and in total by using different fan blades and / or blower motors. The opposite allow relatively small fan blades to a central fan a compact arrangement. The modules can also be
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ordnet werden, daß natürliche Konvektion ausgenutzt wird. Zum Beispiel können zwei Kühlbausteine oberhalb von fünf Netzgerätbausteinen verwendet werden, um, eher als in der entgegengesetzten Anordnung nach Fig. 1, aus der natürlichen Konvektion Nutzen zu ziehen.be arranged so that natural convection is used. For example, two cooling modules can be installed above five power supply modules used to, rather than in the opposite arrangement of Fig. 1, out of natural convection To take advantage of.
Aus den verschiedenen erfindungsgemäßen Ausführungen, die oben beschrieben wurden, erweist es sich als augenscheinlich, daß die indirekte Wasserkühlung, wie sie durch Verwendung der Kühlbausteine 24 erreicht wird, Flexibilität, Vielseitigkeit, Ausbaufähigkeit und Zuverlässigkeit in Entwurf, Installation, Unterhaltung und im Betrieb ergibt. Schmutz und ätzende Dämpfe werden von den Netzgerätbausteinen ferngehalten, und es gibt keine Luftbewegung auf der Außenseite zur Erhöhung von Staub in der Arbeitsumgebung. Das Netzgerät kann ohne Rücksicht auf Verschmutzung am Arbeitsplatz aufgestellt werden, und das wiederum kann die Länge der Stromschiene zwischen dem Netzgerät und der Last reduzieren, Netzgerätbausteine und Kühlbausteine können gebaut und gelagert werden, und später in einem ausgewählten Gehäuse in Abhängigkeit von den Leistungsanforderungen des Kunden zusammengefügt werden. Ein Kunde kann einen Gehäuseschrank für mehr Bausteine kaufen, als zum Zeitpunkt des Kaufes benötigt werden, und fügt, wenn seinFrom the various embodiments according to the invention, the above have been described, it turns out to be evident that the indirect water cooling, as achieved by using the cooling modules 24 is achieved flexibility, versatility, expandability and reliability in design, installation, and maintenance results in operation. Dirt and corrosive vapors are kept away from the power supply modules and there is no air movement on the outside to increase dust in the work environment. The power supply unit can be used regardless of contamination in the workplace which in turn can reduce the length of the busbar between the power supply and the load, Power supply modules and cooling modules can be built and stored, and later in a selected housing as a function be put together by the customer's performance requirements. A customer can buy a cabinet cabinet for more building blocks, than will be needed at the time of purchase and will be added when
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Leistungsbedarf ansteigt, lediglich mehr Netzgerätbausteine und zusätzliche Kühlbausteine hinzu. Ein Kunde kann die Anlage ebenso ohne die Kühlbausteine kaufen und durch direkte Luftkühlung betreiben, wenn die Vorder-, Rück- und Seitentüren 28, 34 und 42 entfernt oder offen gelassen werden. Wenn dann seine Ansprüche indirekte Wasserkühlung verlangen, können Kühlbausteine gekauft und im Gehäuseschrank eingebaut werden. Die Stillegezeit des Netzgerätes ist auf ein Minimum gebracht, da beim Ausfall irgendeines Kühlbausteines der Baustein lediglich entfernt wird und ein neuer Baustein an seinem Platz eingefügt wird. Das Verhältnis von Netzgerätbausteinen zu Kühlbausteinen im Bereich von sieben zu drei bis fünf zu zwei wird, wie hier erläutert, bevorzugt für die Vereinbarkeit mit einem Einheitsstapel von sieben Bausteinen ohne Erfordernis einer Modifikation der Bausteine. Typis eher weise sind die individuellen Netzgerätbausteine für einen weiten Bereich von Ausgangsspannungs-Anforderungen verfügbar, z. B. von 1000 Ampere bei 12 Volt bis zu 62 Ampere bei 300 Volt. Für viele dieser Anwendungen können also die gleichen Bausteine verwendet werden bei einem Verhältnis im Bereich von zwei Netzgerätbausteinen auf je einen Kühlbaustein bis zu drei Netzgerätbausteinen auf je einen Kühlbaustein.Power requirement increases, only more power supply modules and additional cooling modules are added. A customer can also use the system without buying the cooling bricks and operating by direct air cooling when the front, back and side doors 28, 34 and 42 removed or left open. If your requirements call for indirect water cooling, cooling modules can be bought and installed in the housing cabinet. The downtime of the power supply unit is reduced to a minimum, since any failure occurs Cooling module the module is simply removed and a new module is inserted in its place. The ratio of power supply units As explained here, cooling modules in the range from seven to three to five to two are preferred for compatibility with a unit stack of seven bricks with no need to modify the bricks. Typis rather wise the individual power supply modules are available for a wide range of output voltage requirements, e.g. B. from 1000 Amps at 12 volts up to 62 amps at 300 volts. The same modules can therefore be used for many of these applications with a ratio in the range of two power supply modules to one cooling module each, up to three power supply modules to each one Cooling module.
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Claims (22)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US6626670A | 1970-08-24 | 1970-08-24 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2142151A1 true DE2142151A1 (en) | 1972-03-02 |
Family
ID=22068381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19712142151 Pending DE2142151A1 (en) | 1970-08-24 | 1971-08-23 | Cooling device for a network device arrangement in modular form |
Country Status (4)
| Country | Link |
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| FR (1) | FR2103469A1 (en) |
| NL (1) | NL7111615A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2828374A1 (en) * | 1978-06-28 | 1980-01-03 | Siemens Ag | COOLING DEVICE FOR ELECTRICAL MODULES ASSEMBLED IN CLOSED HOUSINGS |
-
1971
- 1971-08-13 CA CA120532A patent/CA932055A/en not_active Expired
- 1971-08-23 DE DE19712142151 patent/DE2142151A1/en active Pending
- 1971-08-23 FR FR7130582A patent/FR2103469A1/fr not_active Withdrawn
- 1971-08-24 NL NL7111615A patent/NL7111615A/xx unknown
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2828374A1 (en) * | 1978-06-28 | 1980-01-03 | Siemens Ag | COOLING DEVICE FOR ELECTRICAL MODULES ASSEMBLED IN CLOSED HOUSINGS |
| EP0007396A1 (en) * | 1978-06-28 | 1980-02-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Cooling device for electrical components arranged in a closed housing |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NL7111615A (en) | 1972-02-28 |
| CA932055A (en) | 1973-08-14 |
| FR2103469A1 (en) | 1972-04-14 |
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