DE2340026B2 - Lüftungsanordnung für Einschübe - Google Patents
Lüftungsanordnung für EinschübeInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Wärmeabführung aus Einschüben, die gedruckte Leiterplatten
oder in freier Verdrahtungstechnik ausgeführte Steckeinheiten mit wärmeerzeugenden elektrischen
Bauelementen enthalten, wobei an einander gegenüberliegenden Seiten der Einschübe Luftleitkanäle angeordnet
sind, von denen einer über einen zentralen Lüfter mit Kühlluft versorgt und der andere zur Umgebung
geöffnet ist und wobei je zwei übereinanderliegende Einschübe durch einen von Wänden umgebenen
Zwischenraum getrennt sind, der durch eine Trennwand in zwei Bereiche aufgeteilt ist, von denen einer über
mindestens eine öffnung mit dem vom Lüfter mit Kühlluft versorgten Kanal und der andere über
mindestens eine öffnung mit dem zur Umgebung offenen Kanal verbunden ist nach Patent 22 11 268.
Bei der vorstehend erwähnten Anordnung werden die einzelnen Einschübe einer Reihe von in einem Schrank
oder einem Gestell montierten Einschübe bezüglich der Kühlung thermisch voneinander isoliert. Die einzelnen
Einschübe sind parallel zu zwei Kanälen geschaltet, von denen einer die Kühlluft zu- und der andere die
erwärmte Luft abführt. Es ist bei dieser Anordnung nicht mehr erforderlich, elektrische Bauelemente, die einer
guten Kühlung bedürfen, nahe am Boden eines Gestells oder Schranks anzubringen. Die Montage der elektrischen
Bauelemente kann sich nach den Gesichtspunkten der zweckmäßigen Verdrahtung, der kurzen Leitungslängen
und der Gruppierung von Bauelementen in einem Einschub richten, der ein für sich funktionsfähiges
bzw. eine bestimmte Teilfunktion ausübendes Bauteil ergibt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs erwähnte Anordnung so wciicr/.ucntwickcln,
daß mit einfachen Mitteln eine Aufnahme und Führung von Leiterpiatten oder Steckeinheiten und eine
möglichst gleichmäßige Verteilung der einem Einschub zugeführten Kühlluft über die Länge und Breite des
Einschubs erreicht wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an der oberen und unteren Seite der Einschübe
Abdeckungen mit in Längsrichtung der Leiterplatten oder Steckeinheiten verlaufenden Lüftungsschlitzen
vorgesehen sind, deren Abstand ein Bruchteil des den Leiterplatten bzw. Steckeinheiten zugeordneten kleinsten
Abstands ist. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß die vom Kühlluftkanal in die Zwischenräume
strömende Kühlluft definiert in Längsrichtung des Einschubs verteilt wird. Vorteilhaft ist bei dieser
Anordnung insbesondere die gleichmäßige Kühlung von im Einschub eingesetzten elektrischen Bauelementen.
Ungünstig belüftete Stellen im Einschub werden vermieden. Damit wird die Gefahr ausgeschaltet, daß
M) sich an derartigen Stellen angeordnete elektrische
Bauelemente unzulässig hoch erwärmen und aus diesem Grund vorzeitig ausfallen.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen,
daß die Lüftungsschlitze einen düsenförmigen Querschnitt aufweisen, dessen Abmessungen für die
Erzeugung von turbulenten Strömungen an den Ausgängen der Lüftungsschlitze ausgewählt sind.
Durch die erzeugten turbulenten Luftströmungen
wird die Wärmeabgabe der elektrischen Bauelemente
verbessert. Die Anordnung gewährleistet daher eine gute Kühlung der Bauelemente.
Eine günstige Anordnung besteht darin, daß die Abdeckungen zusätzlich Längsschlitze zur Halterung
und Führung der Leiterplatten oder Steckeinheiten aufweisen und, daß die Längsschlitze als Aussparungen
an den dem Einschubinnern zugewandten Enden, der Lüftungsschlitze angeordnet sind. An Stellen, an denen
Leiterplatten in Längsschlitze eingeschoben sind, werden bei dieser Anordnung zwar die Lüftungsschlitze
abgedeckt, es verbleiben jedoch aufgrund der kleinen Teilung für die Lüftungsschlitze neben der Steckkarte
noch freie Schlitze, die eine hinreichende Kühlung der Bauelemente auf der Leiterplatte sicherstellen. Die
Anordnung ermöglicht überdies den Aufbau von Einschüben, die wenig unterschiedliche Teile enthalten.
Der konstruktiv einfache Aufbau erlaubt wirtschaftliche Fertigung der Einschöbe.
Vorzugsweise sind oberhalb der Längsschlitze Führungsleisten
angeordnet, die mit Nuten zur Aufnahme und Halterung von Leiterplatten oder Steckeinheiten
versehen sind. Da die Führungshalter nach einem bestimmten Rastermaßstab längs des Einschubs angeordnet
sind, decken sie auch dann Lüftungsschlitze ab. wenn sie keine Leiterplatten oder Steckeinheiten
aufnehmen. Dadurch läßt sich eine von der BestÜL ung
des Einschubs unabhängige Kühlluftverteilung erreichen.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist
vorgesehen, daß in mit Aussparungen versehene Profilschienen als Abdeckungen streifenförmige Elemente
mit ihren Enden eingeschoben sind und, daß die Längsschlitze durch Aussparungen zwischen aneinandergrenzenden
Elementen gebildet sind. Die Breite der streifenförmigen Elemente ist auf das Rastenmaß der
Führungsschienen abgestimmt. Zwischen je zwei Führungsschienen befindet sich ein Lüftungsschlitz.
Falls in einem Einschub bestimmte Bereiche ohne Kühlung auskommen, lassen sich Streifen verwenden,
die keine Lüftungsöffnungen aufweisen. Diese Anordnung gibi die Möglichkeit die Kühlluft in einem
Einschub gut an den jeweiligen Bedarf anzupassen.
Bei einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform sind die Abdeckungen mit den zur Halterung der
Trennwand vorgesehenen Teilen zu einer Einheit verbunden, wobei an den Abdeckungen zusätzlich
Führungsschlitze für die Aufnahme und Halterung von Leiterplatten oder in freier Verdrahtungstechnik ausgeführter
Steckeinheiten angeordnet sind.
Bei dieser Anordnung dienen die Teile zur Luftführung gleichzeitig zur Halterung der mit elektrischen
Bauteilen bestückten Leiterplatten oder Steckeinheiten. Dadurch lassen sich Montageelemente für Einschübe
einsparen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher
erläutert, aus denen sich weitere Merkmale sowie Vorteile ergeben. Es zeigt
Fig. 1 eine Vorderansicht eines mit Einschüben bestückten Schranks teilweise im Schnitt,
F i g. 2 einen Schnitt längs der Linien 1-1 der in F i g. 1
gezeigten Anordnung,
Fig. 3 einen Längsschnitt eines Teils eines mit Leiterplatten bestückten Einschubs,
F i g. 4 einen Teil einer Abdeckung von oben,
Fig. 5 einen Längsschnitt eines Teils eines mit Leiterplatten bestückten Einschubs. der Führungsschienen
zur Aufnahme von Leiterplatten enthält,
Fig. 6 einen Einschub zum Einfügen zwischen zwei
mit Leiterplatten oder Steckeinheiten versehene Einschübe, von oben,
Fig. / die in Fig.6 gezeigte Anordnung im Schnitt
längs der Linien 11-11,
Fig. 8 eine Ansicht von vorne einer Einheit, in der
Abdeckungen mit Führungsschlitzen an Teilen zur Halterung einer Zwischenwand befestigt sind,
ίο Fig. 9 einen Schnitt längs der Linien 1II-II1 der in F i g. 8 dargestellten Anordnung.
ίο Fig. 9 einen Schnitt längs der Linien 1II-II1 der in F i g. 8 dargestellten Anordnung.
Ein Geräteschrank 1 dient zur Aufnahme von Einschüben 2,3 und 4 von denen der unterste Einschub 2
einen Lüfter enthält, der über Öffnungen 5 im Schrank ! Kühlluft ansaugt. Die Einschübe 3 die.ien zur Aufnahme
von Leiterplatten 6 oder Steckeinheiten 7, in denen elektrische Bauelemente in freier Verdrahtungstechnik
montiert sind. Zwischen jeweils zwei benachbarten Einschüben 3 befindet sich ein Einschub 4, der für die
Lenkung von Kühlluftströmen zu den an der oberen und
unteren Seite mit Lüftungsöffnungen versehenen Einschüben dient.
Der Schrank 1 umfaßt vier vertikale Eckpfosten 37, die aus Profilblech hergestellt sind. Zwischen jeweils
zwei Eckpfosten 37 sind Seitenwände 38 angeordnet. Die Rückseite des Schranks 1 ist durch eine Wand 8
verschlossen. Im Schrank 1 befinden sich an den Seiten niciit näher dargestellte Leisten, auf denen die in den
Schrank ! cingesetzicn Einschübe 2, 3, 4 aufliegen,
deren Frontplatten die offene Frontseite des Schranks 1 abdecken. Die Eckpfosten 37 an der Frontseile des
Schranks 1 tragen auf ihren einander benachbarten Seiten Leisten 9, gegen die überstehende Randabschnitte
10 an den Einschüben 2, 3, 4 angelehnt sind. Zur Befestigung der Einschübe 2, 3, 4 am Schrank 1 können
in nicht näher dargestellter Weise Schrauben in Bohrungen an den Randabschnitten 10 eingesetzt und in
Gewindebohrungen in den Leisten 9 eingeschraubt werden.
-io Zwischen den Seitenwänden 11 der Einschübe 2, 3, 4
und den Schrankwänden 7 ist ein Zwischenraum vorgesehen, in dem sich vertikale Lüftungskanäle 12
befinden, die aus einzelnen kastenförmigen Elementen 13 bestehen, die an ihren offenen Seiten zusammensteckbar
sind.
Die für die Luftführung zu den Einschüben 3 vorgesehenen Einschübe 4 umfassen Seitenwände 14.
eine Frontplatte 15 und eine rückwärtige Wand 16. Eine schräge Trennwand !7 teilt das Innere eines Einschubs 4
in zwei Bereiche 19, 18. Die Trennwand 17 verläuft von der oberen Innenkante einer Seitenwand 14 bis zur
unteren Innenkante der anderen Seitenwand 14. Die Bereiche 18, 19 stehen über Öffnungen 20 in den
Seitenwänden 14 und nicht näher bezeichnete Aussparungen in den Elementen 13 mit den Lüftungskanälen 12
in Verbindung. Der in F i g. 1 rechts dargestellte Lüftungskanal 12 führt Kühlluft, während der links
gezeigte Kanal 12 aus den Einschüben 3 kommenden erwärmte Luft aufnimmt und über eine nicht dargestcll-
bo te öffnung an die Umgebung abgibt. Die Kühlluft
gelangt über die öffnungen 20 in die Bereiche 18, von denen sie in die Einschübe 3 eintritt. Im Innern der
Einschübe 3 erwärmt sich die Luft und steigt in die Bereiche 19 auf, von denen sie über öffnungen 20 in den
fa5 Kanal 12 für erwärmte Luft strömt. Durch die Trennwand 17 in den Einschüben 4 sind die mit
wärmeerzeugenden elektrischen Bauelementen bestückten Einschübe 3 thermisch weiteehend voneinan-
der isoliert. Mine AuTheiziing von Kinsehüben 3 über von
einem anderen Einschub 3 abgegebene erwärmte Luft isl damit nicht möglieh. Die Einsehübe 3 sind parallel an
die Kühlluftversorgung geschaltet. Die elektrischen Bauteile können daher auf die Einschöbe 3 verleih
werden, ohne daß für besonders stark erwärmte Bauteile bevorzugte Stellen im Schrank I vorzusehen
sind. Die Leiterplatten 6, die zur Montage elektrischer Bauelemente 21 dienen, sind aus Gründen der Normung
in gleichen Abständen A voneinander angeordnet. An den oberen und unteren Seiten der Einschübe 3 befinden
sich Abdeckungen in denen in Längsrichtung der Leiterplatten 6 der Steckeinheiten 7 verlaufende
Lüftungsschlitzc 22 angebracht sind. Der Abstand der Lüftungsschü'./.e 22 beträgt ein RniehtPil des den
Leiterplatten 6 bzw. Steckeinheiten 7 zugeordneten kleinsten Abstands. Die Lüftungsschlitze 22 weisen in
Strömungsrichiung der Kühlluft einen düsenförmigen Quersehnittsvcrlauf auf, dessen Abmessungen auf für
die Erzeugung von turbulenten Strömungen an den Ausgängen der Lüftungsschlitze ausgewählt sind.
Die Lüftungsschlitzc 22 können wie aus der I" i g. 3 hervorgeht, in Abdeckungen 23, 24 vorhanden sein, die
einen festen Bestandteil der Einschübe 3 bilden. Zur Führung und Halterung der Leiterplatten 6 sind in den
Abdeckungen 23, 24 Aussparungen 25 auf der dem Einschubinncrn zugewandten Seite angebracht. Die
Aussparungen 25 befinden sich an den Mündungen der Längsschlitze 22. Wird in eine Aussparungen 25 eine
Leiterplatte 6 eingeschoben, dann deckt sie den zugehörigen l.ängsschlitz 22 ab. Infolge des Abstands
der Längsschlit/c 22. der kleiner ist, als das für die l.eiterpliiiien 6 vorgesehene Rastenmaß A. bleiben
/wischen benachbarten Leiterplatten 6 noch genügend Längsschlitze 22 frei, durch die eine ausreichende
Kühlung der Bauelemente 21 gewährleistet wird.
Der düscnförmige Querschnittverlauf der Längsschlit/c
22 ist insbesondere an den unteren Abdeckungen 23 der Einschöbe 3 von Bedeutung, die von den
Bereichen 18 Kühlluft zugeführt erhallen. Die Querschnittsform
der Lüftungsschlitzc 22 bewirkt eine turbulente Strömung im Innern der Einschübe 3. Durch
die lurbulentc Luftströmung wird die Kühlung der Bauelemente 21 verbessert.
Durch die Geometrie der Längsschlit/c kann die Verteilung, der einem Einschub 3 zugeführten Kühlluft,
beeinflußt werden. Dadurch isl eine gezielte Kühlung der in einem Einschub vorhandenen Bauelemente 21
gewährleistet. Somit werden Schwierigkeiten, die sich auf grund von unzulässig hoher Erwärmung von
Bauelementen an schlecht gekühlten Stellen ergeben, weitgehend vermieden.
In der Fig. 5 ist eine Anordnung gezeigt, in der
Abdeckungen 26,27 mit Längsschlitzen 22 Führungsleisten 28 umgeben, die zur Führung und Halterung von
Leiterplatten 6 dienen. Die Führungsleisten 28 decken an den jeweiligen Stellen die Längsschlit/c 22 zu. Die
Kühlung der Bauelemente 21 erfolgt über die /wischen benachbarten Führungsleisten 28 verbleibenden Längsschlii/e
22. Durch die Anbringung von Führungsleisten 28 können auch nicht mit Leiterplatten β bestückte
Einschubteile für die Kühllufizufuhr gesperrt werden,
wenn dies aus Gründen einer besonderen Kühlluftverleilung
erforderlich ist.
An den Einschüben 4 sind die Seilenwiinde 14 über
ίο Profilschienen 29 miteinander verbunden. An den Enden
der Profilschienen 29 sind über Schrauben 30 und Zwischenstücke 31 die Trennwände 17 befestigt deren
Ränder in den Frontplalten 15 und den Rückwänden 16 in Nuten 32 eingefügt sind. Die Profilschienen 29 sind in
is ihrer Längsrichtung mit nutenförmigen Aussparungen
33 versehen, in die Kunststoffstreifen 34 mit ihren Enden
eingeschoben werden können. Die Kunststoffstreifen 34 enthalten an ihren Längskanten Einschnitte 35. die eine
Seile der Begrenzung eines Lüftungsschlitzes 22 bilden.
Zwei aneinander grenzenden Streifen 34 schließen einen Lüftungsschlitz 22 ein. Vorsprünge 36 an den
Stirnseiten der Streifen 34 stoßen aneinander. Durch die Vorspränge 36 wird die Weite der Lüftungsschlitze 32
bestimmt. Die Streifen 34 sind an ihren Kanten so geformt, daß ein düsenförmiger Querschnitt der
Lüftungsschlitze bei zwei aneinanderstoßenden Streifen
34 gegeben sind.
Die in den Fig. 5 und 7 dargestellte Anordnung, bei der als Abdeckung Leisten 34 mit Längsschlitzen 22
so vorgesehen sind, bildet mit den Teilen eines Einschubs 4 eine Einheit. Es ist daher nicht erforderlich, daß weitere
Lüftungsschlitze in den Einschüben 3 vorhanden sind.
Die Ejnschübe 3 können in üblicher Bauart ausgeführt sein. Die Breite der Streifen 34 läßt sich dem Rastenmaß
ι in den Einschüben 3 anpassen.
Bei Einschüben, in denen die Seitenwände durch Profilschienen miteinander verbunden sind, können die
Nuten 33 auch in den Profüschienen angeordnet sein. Es ist dann möglich, die Streifen unmittelbar in den
4(i Einschüben 3 anzubringen.
Bei der in den F i g. 8 und 9 dargestellten Anordnung sind Abdeckungen 39 mittels Schrauben 40 an Teilen 41
befestigt, die zur Halterung einer Trennwand 42 dienen. Die Abdeckungen sind mit Luftschlitzen 22 versehen.
■»-> An den Enden der Luflschlitze 22 sind Fiihrungsschlitze
43 für Leiterplatten 6 vorhanden, auf denen elektrische Bauteile 21 befestigt sind. Die aus den Teilen 39, 40, 41
und 42 bestehende Einheit dient einerseits zur Kühlluftzufuhr zu den Leiterplatten 6 und andererseits
so zur Aufnahme und Halterung der Leiterplatten 6. Dadurch vereinfacht sich die Ausbildung der zwischen
zwei benachbarten Einheiten angeordneten Einschübe. Diese Einschübe brauchen keine Teile für die Führung
der Leiterplatten mehr zu enthalten. Es genügen Halteelemente für die Steckverbinder, die nicht näher
dargestellt sind.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (6)
1. Vorrichtung zur Wärmeabführung aus Einschüben, die gedruckte Leiterplatten oder in freier
Verdrahtungstechnik ausgeführte Steckeinheiten mit wärmeerzeugenden elektrischen Bauelementen
enthalten, wobei an einander gegenüberliegenden Seiten der Einschübe Luftleitkanäle angeordnet sind,
von denen einer über einen zentralen Lüfter mit Kühlluft versorgt und der andere zur Umgebung
geöffnet ist, und wobei je zwei übereinanderliegende Einschübe durch einen von Wänden umgebenen
Zwischenraum getrennt sind, der durch eine Trennwand in zwei Bereiche aufgeteilt ist, von denen
einer über mindestens eine Öffnung mit dem vom Lüfter mit Kühlluft versorgten Kanal und der andere
über mindestens eine Öffnung mit dem zur Umgebung offenen Kanal verbunden ist nach Patent
22 1(268, dadurch gekennzeichnet, daß
an den oberen und unteren Seiten der Einschübe (3) Abdeckungen (23, 24, 26, 27, 34, 39) mit in
Längsrichtung der Leiterplatten (6) oder Steckeinheiten (7) verlaufenden Lüftungsschlitzen (22)
vorgesehen sind, deren Abstand ein Bruchteil des den Leiterplatten (6) bzw. Steckeinheiten (7)
zugeordneten kleinsten Abstandes (A)\st
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Lüftungsschlitze (22) sich nahezu über die gesamte Tiefe des Einschubs (3) erstrecken jo
und die gewünschte Kühlluftverteilung in Längsrichtung von der Geometrie der Luftaustrittsfläche
abhängt, wobei der Querschnitt beliebig, oder düsenförmig zur Erzeugung einer Turbulenz gestaltet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2. dadurch
gekennzeichnet, daß die Abdeckungen (23, 24) zusätzlich Längsschlitze (25) zur Halterung und
Führung der Leiterplatten (6) oder Steckeinheiten (7) au(weisen und, daß die Längsschlitze (25) als
Aussparungen un den dem Einschubinncrn zugewandten Enden der Lüftungsschlitze (22) angeordnet
sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß oberhalb der Längsschlit/.c (22) Führungsleisten (28) angeordnet sind, die mit Nuten
zur Aufnahme und Halterung von Leiterplatten (6) oder Steckeinheiten (7) versehen sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in mit Aussparungen (33)
versehenen Profilschienen (29) als Abdeckungen streifenförmige Elemente (34) mit ihren Enden
eingeschoben sind, und daß die Liingsschlit/c (22) durch Aussparungen zwischen aneinandergrenzenden
Elementen (34) gebildet sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdekkungen
(39i mit den zur Halterung der Trennwand (42) vorgesehenen Teilen (41) zu einer Einheit
verbunden sind, wobei an den Abdeckungen (39) zusätzlich Führungsschlitze (43) für die Aufnahme
und Halterung von Leiterplatten (6) oder in freier Verdrahtungstechnik ausgeführter Steckeinheiten
angeordnet sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732340026 DE2340026C3 (de) | 1973-08-08 | 1973-08-08 | Lüftungsanordnung für Einschübe |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732340026 DE2340026C3 (de) | 1973-08-08 | 1973-08-08 | Lüftungsanordnung für Einschübe |
Publications (3)
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DE2340026B2 true DE2340026B2 (de) | 1979-10-11 |
DE2340026C3 DE2340026C3 (de) | 1980-08-14 |
Family
ID=5889139
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DE19732340026 Expired DE2340026C3 (de) | 1973-08-08 | 1973-08-08 | Lüftungsanordnung für Einschübe |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2340026C3 (de) |
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1973
- 1973-08-08 DE DE19732340026 patent/DE2340026C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
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Legal Events
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---|---|---|---|
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