DE4442156A1 - Verfahren und Vorrichtung für die Handhabung auftretender Wärme in Elektronikgegenständen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung für die Handhabung auftretender Wärme in ElektronikgegenständenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Handhabung von auftretender Wärme bzw.
Wärmebelastung von Elektronik- bzw. elektronischen Ausrüstungsgegenständen und ins
besondere, wenn auch nicht notwendigerweise, auf die Handhabung der Wärme von Ausrüstungs
gegenständen in der Form einer oder mehrerer gedruckter Schaltungsplatinen, welche in einem
Schaltschrank oder Gehäuse angeordnet sind, wie es normalerweise bei einem Computer, bei
Telekommunikationseinrichtungen oder anderen Ausrüstungen der Fall ist.
Da bei einer solchen Ausrüstung eine Anzahl von Platinen in einem begrenzten Raum angeordnet
sein kann, ist es oftmals notwendig, den Schrank bzw. das Gehäuse mit einer Zwangskühlungs
anordnung zu versehen, bei welcher beispielsweise Luft in einen Einlaß eingeführt und mit Hilfe
eines Gebläses durch das Gehäuse über die Platinen hinweg geblasen oder gesaugt wird. Bei
der Auslegung derartiger Schaltschränke oder Gehäuse mit Ausrüstungen und bei der
Konstruktion bzw. dem Layout der Platinen und anderer darin enthaltener Gegenstände ist es
offenbar notwendig sicherzustellen, daß alle Bauteile ein ausreichendes Maß an Kühlung erhalten.
Dies ist kein einfaches Unterfangen. Insbesondere kann es aufgrund der physikalisch räumlichen
Komplexität des Inneren des Gehäuses bzw. Schrankes schwierig sein sicherzustellen, daß eine
konstante Zufuhrmenge an Kühlluft über die gesamte Oberfläche der Platinen hinwegfließt.
Aus der Beschreibung des Patentes US-A-4,838,664 ist es bekannt, eine nicht korrekte
Betriebsweise von Bauteilen einer Platine zu überprüfen, indem die Platine mit einer Überzugs
schicht überzogen wird, welche thermochrome Bereiche hat, welche den Bauteilen entsprechen,
und zwar jeweils so, daß dann, wenn die betreffenden Bauteile sich auf ihrer normalen
Betriebstemperatur befinden, die Farben der Bereiche die gleichen sind, jedoch gleichzeitig so,
daß dann, wenn ein Bauteil überhitzt oder nicht ausreichend erhitzt ist, der betreffende
thermochrome Bereich eine andere Farbe zeigt.
Weiterhin ist es aus der Beschreibung des Patentes US-A-3,889,053 bekannt, eine Schaltkreis
platine dadurch zu überprüfen, daß die Platine und auch eine Referenzplatine mit einer
thermochromen Beschichtung beschichtet werden und daß ein Videobild der überprüften Platine
mit einem Videobild der Referenzplatine verglichen wird.
Weiterhin ist es aus der Beschreibung des Patentes US-A-4,891,250 bekannt, die Betriebsweise
einzelner Bauteile einer Platine durch Beschichtung der einzelnen Bauteile mit thermochromen
Anzeigemitteln und durch Feststellen bzw. Überwachen der Farben der Anzeigemittel im Betrieb
zu überprüfen.
Thermochrome Platten sind allgemein er in den Beschreibungen der Patente GB-A-1,553,240 und
US-A-4,390,275 beschrieben und thermochrome Materialien sind genauer in der Beschreibung
des Patentes GB-A-2,093,055 beschrieben.
Keine der oben erwähnten Druckschriften aus dem Stand der Technik befaßt sich speziell mit dem
Testen bzw. Überprüfen der Luftströmung innerhalb eines Schrankes oder Gehäuses für
Elektronikausrüstung, und gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es deren
Aufgabe, ein solches Verfahren bereitzustellen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Testen der Luftströmung in einem
Schrank für elektronische Ausrüstungsgegenstände bereitgestellt, der mit einem Einlaß für Kühlluft
versehen ist, gekennzeichnet durch die Schritte:
- - Anordnen von einer oder mehreren Platinen in dem Schrank, wobei die oder jede Platine auf dem Hauptteil ihrer Oberfläche einen thermochromen Indikator hat, welcher einer reversiblen, sichtbaren Farbänderung bei einer Temperatur innerhalb eines vorbestimmten Bereiches unterliegt,
- - Einführen der Einlaßluft bei einer Temperatur, die von der der Platine verschieden ist, und
- - Beobachten irgendeines thermographischen Musters, welches auf diese Weise auf der Oberfläche der bzw. jeder Platine gebildet wird.
Ein solches Verfahren ist daher besonders zweckmäßig für denjenigen, der derartige Schalt
schränke oder Gehäuse entwirft, um sicherzustellen, daß man eine angemessene Luftströmungs
verteilung in dem Schrank hat.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt eine Aufgabe darin, eine
Temperaturanzeigeplatine bereitzustellen, die für ein solches Verfahren verwendet werden kann.
Gemäß diesem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Temperaturanzeigeplatine
für ein Kartographieren bzw. Vermessen der Temperatur in einem Schaltschrank für elektronische
Ausrüstungsgegenstände bereitgestellt, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß die Platine bzw.
die Platte auf einem Hauptteil ihrer Oberfläche einen Satz vom Anordnungen bzw. Feldern mit
thermochromen Indikatoren hat, wobei jedes Feld von Indikatoren bei einer Temperatur innerhalb
eines jeweils vorbestimmten Bereiches einen reversiblen, sichtbaren Farbübergang vollzieht und
wobei die Temperaturbereiche für die verschiedenen Felder unterschiedlich sind.
Bei Verwendung einer derartigen Schaltkreisplatine ist es möglich, ein thermographisches Muster
in Form von Isothermen zu erzeugen.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es deren Aufgabe, eine Platine
bereitzustellen, welche es ermöglicht, daß thermische Effekte einschließlich solcher, die durch
Wärme erzeugende Komponenten auf der Platine bewirkt werden, beobachtet bzw. überwacht
werden.
Gemäß diesem dritten Aspekt der Erfindung wird eine Temperaturanzeigeplatine für die
Aufzeichnung (Kartographierung) der Temperatur innerhalb eines Schaltschrankes für
elektronische Ausrüstungsgegenstände bereitgestellt, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß die
Platine über zumindest im wesentlichen den gesamten Hauptteil ihrer Oberfläche einen
thermochromen Indikator aufweist, der bei einer Temperatur innerhalb eines vorbestimmten
Bereiches eine reversible, sichtbare Farbänderung vollführt, und daß eine Mehrzahl von
schichtförmigen Heizelementen auf der Oberfläche der Platine angeordnet sind.
Durch Verwendung schichtförmiger Heizelemente auf einer Testplatine anstelle der elektronischen
Bauteile, die tatsächlich verwendet werden, sind die Kosten für die Platine niedriger und die
Wärmezufuhr zu den Heizelementen wird vereinfacht.
Die Platine gemäß einer Ausführungsform der Erfindung stellt ein einfaches, wirksames und
zuverlässiges Mittel bereit, um direkt zu bestimmen, ob das vorgeschlagene Layout bzw. die
Anordnung in dem Schaltschrank eine angemessene Kühlung aller darin erhaltenen Bauteile
gewährleistet, und ermöglicht es dem Entwickler bzw. Designer, relativ schnell festzustellen, worin
die Wirkungen verschiedener Einstellungen und Anordnungen des Layouts des Schaltschrankes
liegen. Um die Luftströmung in einem Schaltschrank zu testen, der mit einem Einlaß für Kühlluft
versehen ist, werden eine oder mehrere Platinen gemäß der vorliegenden Erfindung in dem
Schaltschrank angeordnet, Luft wird in den Einlaß bei einer Temperatur eingeführt, die von der
der Platine verschieden ist, und irgendein so gebildetes thermographisches Muster auf der
Oberfläche der bzw. jeder Platine wird beobachtet, wobei Isothermen der Platine als Bereiche mit
derselben Farbe sichtbar sind. Bei der bevorzugten Vorgehensweise befindet sich die in den
Einlaß eingeführte Luft auf einer Temperatur, die höher als die der Platine und höher als die
Temperatur oder der Temperaturbereich ist, bei welcher bzw. in welchem der thermochrome
Indikator seinen sichtbaren Farbwechsel vollführt. Der Entwickler bzw. Designer kann also
beispielsweise einfach eine oder mehrere der Platinen an ihren passenden Schlitzen bzw.
Einschubplätzen in dem Schaltschrank einsetzen, das Gebläse des Schaltschrankkühlsystems
einschalten und eine Heißluftpistole am Lufteinlaß anordnen. Nach wenigen Sekunden ist es
möglich, ein auf der Oberfläche der Platine erscheinendes thermographisches Muster zu
beobachten, und es kann sehr einfach sein zu bestimmen, an welchen Teilen der Platine, wenn
überhaupt, die Luft ruhig ist und weiche Teile der Platine einer starken Kühlwirkung ausgesetzt
sind. Bei dieser Betriebsweise ist die spezielle Temperatur, bei welcher der sichtbare Farbüber
gang auftritt, nicht unmittelbar relevant und in der Tat entsprechen die heißesten Teile der Platine
bei dem Testverfahren denjenigen Teilen der Platine, die bei Gebrauch der Vorrichtung am
wirksamsten gekühlt werden. Das thermographische Muster stellt also einfach eine Information
über das Ausmaß der Luftströmung über bzw. auf der Platine bereit.
Damit die Platine für die Verwendung in Schaltschränken für elektronische Ausrüstung, z. B. in 19
Zoll-Racks, zweckmäßig bzw. geeignet ist, hat die Platine vorzugsweise eines aus einer Anzahl
von Standardkarten-Maßen. Beispielsweise kann die Platine eine Standard-Europakarten-Größe
haben, bei welcher es ein Längenmaß von 160 mm und stufenweise um 60 mm größere Längen,
sowie ein Quermaß von im wesentlichen 100, 233 oder 367 mm hat, oder sie kann eine metrische
Platine (metrisches Board) gemäß IEEE P1301 sein mit einem Quermaß von im wesentlichen 150,
300, 450 oder 600 mm. Eine Platine der passenden Größe kann einfach in einen der Karten
schlitze des Schaltschrankes mit einem minimalen Einfluß auf die Luftströmung in dem
Schaltschrank eingeschoben werden.
Vorzugsweise beruht der thermochrome Indikator auf Flüssigkristallmaterial. Derartige Materialien
können verwendet werden, um eine Vielfalt von Zusammensetzungen zu bilden, die ihre Farbe
im sichtbaren Spektrum über einen definierten Temperaturbereich hinweg verändern und bei
welchen sowohl der Startpunkt bei niedriger Temperatur (Rot) als auch die Temperaturbreite (vom
Rand des roten Bereiches bis zum Grün-/Blau-Wechsel) speziell festgelegt werden können.
Derartige Zusammensetzungen sind kommerziell erhältlich von Merck Ltd., Advanced Materials
Division, Poole, UK, unter dem Warenzeichen "LICRITHERM". Sie können durch Siebdruck,
Flexodruck, Tintenstrahldruck oder durch Luftpinsel- oder Rakelsysteme aufgebracht werden, und
vorzugsweise werden sie auf einer schwarzen Unterschicht aufgebracht, um einen angemessenen
Kontrast bereitzustellen. Der thermochrome Indikator wird vorzugsweise so ausgewählt, daß er
innerhalb des Bereiches von 25 bis 40°C einen sichtbaren Farbwechsel ausführt.
Auch wenn sich auf der Platine ein thermographisches Bild ausbildet, sobald Heißluft in den
Schaltschrank eingeblasen wird, kann es relativ durchscheinend sein, sobald die Platine aus dem
Schrank entfernt ist, wenn die Platine innerhalb des Schaltschrankes noch nicht ausreichend Zeit
gehabt hat, sich aufzuwärmen. Es kann also zweckmäßig sein, die Platine für mehrere Minuten
in dem Schaltschrank zu lassen, bis sie die Temperatur im stationären Zustand erreicht hat oder
sich dieser annähert oder zumindest, bis auch ihr Inneres warm geworden ist, wobei sie in diesem
Fall ihr thermographisches Bild für eine ausreichend lange Zeit behält, damit es fotografiert
werden kann, wenn sie aus dem Schaltschrank herausgenommen worden ist. Die Platine hat
vorzugsweise eine Wärmeleitfähigkeit von zumindest 0,05, vorzugsweise von zumindest 0,1,
insbesondere zumindest 0,15 und besonders bevorzugt von zumindest 0,2 Wm-1K-1, da
Leitfähigkeitswerte beträchtlich unter diesem Wert es möglich machen könnten, daß die
Oberfläche der Platine gekühlt würde, wenn sie aus dem Schaltschrank entfernt wird und dadurch
bewirken würde, daß das Bild verloren geht. Die Platine hat vorzugsweise eine Wärmeleitfähigkeit
von nicht mehr als 1, vorzugsweise von nicht mehr als 0,5 und insbesondere nicht mehr als 0,3
Wm-1K-1, da es bei Platinen, welche beträchtlich höhere Leitfähigkeitswerte haben, schwierig sein
könnte, ein Verschwinden bzw. Verschmieren der Isothermen aufgrund der Leitfähigkeit des
Platinenmaterials in der Platinenebene zu verhindern.
Die Platine wird vorzugsweise aus einem wärmehärtenden Harz gebildet, z. B. einer Glas-
Epoxidharzzusammensetzung, aus welcher konventionelle Schaltkreisplatinen gebildet werden.
Die Platine (das Board) kann, falls es gewünscht ist, mit einer elektrisch leitenden Oberflächen
schicht und/oder Zwischenschichten versehen werden, auch wenn vorzugsweise derartige
Schichten nicht vorhanden sind, da sie die Wärme über die Oberfläche der Platine verteilen
können. Zumindest ist es für jegliche derartige Schichten hoher Wärmeleitfähigkeit wie z. B. Kupfer
bevorzugt, daß sie hinreichend dünn sind oder ansonsten so angeordnet sind, z. B. indem sie in
getrennte kleine Bereiche aufgeteilt sind, daß sie die Verteilung von Wärme auf der Fläche der
Platine und damit die Verhinderung der Ausbildung eines thermographischen Musters begrenzen.
Wahlweise kann die Platine aus einem durchsichtigen Material, z. B. einem Acrylat, gebildet
werden und so angeordnet bzw. ausgestaltet werden, daß der thermochrome Indikator durch die
Platine hindurch gesehen werden kann, indem z. B. die Acrylatplatine mit dem thermochromen
Indikator überzogen wird und der Indikator mit einer schwarzen Hintergrundschicht überzogen
wird. Andere Schichten können, falls gewünscht, in dieser Anordnung vorgesehen werden.
Schaltkreisplatinen (Boards) sind oft mit einer Frontplatte versehen, z. B. Tochterplatinen bzw.
Zusatzplatinen, die in einem Schaltschrank angeordnet und an einer hinteren Ebene oder einer
Mutterplatine mit Hilfe eines oder mehrerer Kantenverbinder angeordnet werden sollen, welche
sich auf der Rückseite der Zusatzplatine befinden. Die Frontplatte derartiger Platinen ist
normalerweise als eine Platte aus Aluminium oder einem anderen Metall gebildet, welche an der
vorderen Kante der Platine angeordnet ist und sich in einer Ebene senkrecht zu derjenigen der
Platine erstreckt, so daß die Frontplatten eines Feldes bzw. einer Anordnung von benachbarten
Tochter- bzw. Zusatzplatinen gemeinsam zumindest einen Teil der Vorderfläche des Schalt
schrankes bilden. Im Falle einer Platine gemäß der vorliegenden Erfindung kann es vorteilhaft
sein, diese mit einer durchsichtigen Frontplatte zu versehen, um es möglich zu machen, daß das
thermographische Muster, welches auf der Oberfläche der Platine gebildet wird, beobachtet
werden kann.
Es ist auch möglich, daß bei einer Platine gemäß der Erfindung mehr als ein thermochromer
Indikator verwendet wird, wobei es in diesem Falle bevorzugt ist, daß die Temperaturbereiche,
in welchen die thermochromen Indikatoren ihrem sichtbaren Farbwechsel unterliegen, nicht
überlappen. Wenn eine Anzahl von thermochromen Indikatoren verwendet wird, ist dann, wenn
auf der Oberfläche der Platine beträchtliche Tempraturgradienten vorhanden sind, möglicherweise
eine Anzahl verschiedener Gruppen von Isothermen sichtbar. Die verschiedenen thermochromen
Indikatoren können beispielsweise als ein Muster von Punkten oder kleinen Bereichen auf das
Board aufgedruckt werden, wobei die Punkte oder kleinen Bereiche zusammen im wesentlichen
die gesamte Hauptfläche des Boardes bzw. der Platine derart abdecken, daß jeder lokale Bereich
der Platine zumindest einen Punkt oder eine kleine Fläche mit jedem der thermochromen
Indikatoren enthält.
Während es möglich ist, ein thermographisches Muster gemäß der Erfindung auf sehr einfache
Weise und einfach durch Einführen erhitzter Luft in den Kühleinlaß des Schaltschrankes zu
beobachten, wodurch Bereiche unterschiedlichen Grades der Luftströmung dargestellt werden,
ergibt ein solches Verfahren keine direkte Anzeige des Temperaturmusters der Platine im
Gebrauch. Wahlweise kann die Platine mit einem oder mehreren schichtförmigen Heizelementen
versehen werden, die auf einer Oberfläche derselben angeordnet sind und die z. B. über einen
Kantenanschluß an der Platine mit Energie versorgt werden können. Ein einzelner schichtförmiger
Heizer bzw. ein Heizelement kann verwendet werden, welches sich im wesentlichen über die
gesamte Hauptfläche der Platine erstrecken könnte oder es könnten mehr als ein Heizelement
verwendet werden, welche dieselben oder unterschiedliche Werte von Leistung pro Flächeneinheit
haben könnten, um die Wärmeerzeugung verschiedener Komponenten, die für die Verwendung
vorgeschlagen oder vorgesehen sind, nachzuahmen. Auf diese Weise kann eine Wärmekarte
erzeugt werden, die sowohl die Eigenschaften der Bauteile auf der Platine als auch die
Eigenschaften des Schaltschrankes berücksichtigt.
Tatsächlich muß der thermochrome Indikator nicht allein für das Testen des Kühlungsmechanis
mus eines Schaltschrankes verwendet werden, sondern kann statt dessen gemäß der Erfindung
auch verwendet werden, um eine Karte der erzeugten Wärme einer gedruckten Schaltkreisplatine
im Betrieb zu erzeugen. Ein Verfahren, durch welches dieses erreicht werden kann, weist das
Anordnen eines ebenen Elementes an der gedruckten Schaltkreisplatine auf, welche auf dem
Hauptteil ihrer Fläche einen thermochromen Indikator hat, der einen reversiblen, sichtbaren
Farbwechsel bei einer Temperatur in einem vorbestimmten Bereich ausführt, und zwar so, daß
der thermochrome Indikator in einem Maß in thermischem Kontakt mit der Platine steht, welches
ausreicht, die Temperatur der Platine wiederzugeben, Inbetriebnahme bzw. unter Energie setzen
der Platine und Beobachten irgendeines thermographischen Musters, welches so durch den
thermochromen Indikator gebildet wird.
Bei einem solchen Verfahren kann das ebene Element ein dünnes, flexibles Kunststoffblatt sein,
welches beispielsweise aus einem Polyester gebildet wird, oder eine starre Platte, die z. B. aus
einem Acryl gebildet ist. In beiden Fällen ist es bevorzugt, daß das Blatt oder die Platte
durchsichtig sind und daß der thermochrome Indikator darauf aufgebracht und im Anschluß eine
schwarze Schicht als Hintergrund darauf aufgebracht wird, und daß Farbwechsel durch das Blatt
oder die Platte hindurch beobachtet werden können.
Andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden offensichtlich aus der
folgenden genauen Beschreibung zweier Formen einer Platine und eines Verfahrens gemäß der
Erfindung.
Fig. 1 ist eine schematische, perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Platine
gemäß der vorliegenden Erfindung, bei welcher die Dicken der verschiedenen
Schichten aus Gründen der Klarheit übertrieben worden sind,
Fig. 2 ist eine schematische, perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer
Platine gemäß der Erfindung, und
Fig. 3 ist eine schematische Ansicht der in Fig. 2 dargestellten Platine bei der Verwendung
für einen Test einer Kühlungsanordnung des Schaltschrankes.
Es wird nun auf die bei liegenden Zeichnungen Bezug genommen. Fig. 1 zeigt eine Anzeigeplati
ne bzw. -platte 1 gemäß der vorliegenden Erfindung, bestehend aus einer Platte, die aus einer
standardmäßigen FR4-Glasfaser-Epoxidharz-Zusammensetzung gebildet wurde und eine
Wärmeleitfähigkeit von 0,24 Wm-1K-1 hat, und welche mit einer dünnen Schicht 2 aus einem
schwarzen Pigment, einer 12-15 µm dicken Schicht 4 aus einem thermochromen Indikator und
schließlich einer 10 µm dicken, durchsichtigen Kunststoffoberflächenschicht 6 beschichtet ist,
welche den thermochromen Indikator 4 während der Handhabung der Platte vor mechanischer
Beschädigung schützt. Der thermochrome Indikator 4 ist so ausgewählt, daß er bei Temperaturen
unterhalb von 27°C durchsichtig ist und daß er über den Temperaturbereich von 27 bis 33°C
hinweg die Spektralfarben von Rot bis Grün zeigt. Über die nächsten wenigen Grade hinweg
nimmt er die Farben Blau-Indigo und Violett an und wird dann bei etwa 40°C wieder durchsichtig.
Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform einer Indikatorplatine bzw. Platte gemäß der Erfindung,
welche aus einer Standardplatine 21 besteht, die mit einer schwarzen Schicht beschichtet wurde,
worauf drei verschiedene thermochrome Indikatoren und eine abschließende, durchsichtige
Kunststoffschutzbeschichtung folgen. Die thermochromen Indikatoren sind jeweils mit Hilfe eines
Seidensiebdruckverfahrens auf die schwarze Schicht aufgedruckt, um ein Muster aus kleinen
Bereichen 22 von in etwa hexagonaler Form zu bilden. Jede hexagonale Fläche hat Ab
messungen von näherungsweise 1 bis 2 mm und enthält nur einen der drei thermochromen
Indikatoren. Jeder thermochrome Indikator hat eine Temperaturbreite des Rot-zu-Grün-
Überganges von 6°C und hat eine unterschiedliche Starttemperatur (Einsatz der Farberscheinung),
wobei die drei Starttemperaturen 27°C, 35°C bzw. 47°C für die mit L (low - niedrig), M (medium -
mittel) bzw. H (high - hoch) in dem vergrößerten Ausschnitt der Figur bezeichneten Indikatoren
sind. Zusätzlich ist die Platine mit einer durchsichtigen Frontplatte 24 aus Polymethylmethacrylat
versehen.
Die Betriebsweise der Platine bzw. Platte ist in Fig. 3 dargestellt. Die Platine 21 ist in einen
Schaltschrank 26 eingesetzt worden, so daß die hintere Kante der Platine sich im Bereich einer
hinteren Ebene 28 befindet oder an dieser anliegt und die Vorderseite des Schaltschrankes durch
die durchsichtige Frontplatte 24 der Platine gebildet wird. Der Schaltschrank hat einen Lufteinlaß
30 und ein elektrisches Gebläse 32, um eine Kühlung für die elektronische Ausrüstung innerhalb
des Schrankes bereitzustellen. Im Betrieb wird das Gebläse 32 eingeschaltet und ein Heißluftge
bläse 24 wird außerhalb des Schaltschrankes in dem Bereich des Lufteinlasses angeordnet, so
daß durch das Gebläse 32 Heißluft über die Indikatorplatine 21 hinweg geblasen wird. Ein
thermographisches Muster, welches drei grobe Isothermen H, M bzw. L (hohe, mittlere bzw.
niedrige Temperatur) aufweist, wobei jede der groben (grob sichtbaren) Isothermen in die
Spektralfarben aufgespalten ist. Wie in der Zeichnung dargestellt ist, ist eine Fläche 36 der Platine
relativ heiß, was im Betrieb eine effektive Kühlung durch das Gebläse 32 anzeigt, während ein
anderer Bereich 38 relativ kühl ist, was eine ruhige Fläche anzeigt, welche im Betrieb
(Normalbetrieb) durch das Gebläse möglicherweise eine unzureichende Kühlung erhält.
Die Platine kann in dem Schaltschrank betrachtet werden, wenn sie mit einer durchsichtigen
Frontplatte 24 versehen ist. Alternativ oder zusätzlich kann sie aus dem Schaltschrank
herausgenommen werden, sobald sie ein Temperaturgleichgewicht erreicht hat oder sich diesem
angenähert hat und kann betrachtet und/oder fotografiert werden. Typischerweise läßt man die
Platine für 10 bis 30 Minuten in dem Schaltschrank, und das thermographische Bild bleibt nach
dem Herausnehmen aus dem Schrank für bis zu zwei Minuten oder sogar länger auf der Platine
erhalten.
Claims (13)
1. Verfahren zum Überprüfen der Luftströmung in einem Schaltschrank für Elektronik
ausrüstung, weicher mit einem Einlaß für Kühlluft versehen ist, gekennzeichnet durch die
Schritte:
- - Anordnen einer oder mehrerer Platinen in dem Schaltschrank, wobei die oder jede Platine auf einem Hauptteil ihrer Fläche einen thermochromen Indikator hat, der bei einer Temperatur innerhalb eines vorbestimmten Bereiches einem reversiblen, sichtbaren Farbwechsel unterliegt,
- - Einführen von Luft in den Einlaß, welche eine gegenüber der Platine unterschiedliche Temperatur hat, und
- - Beobachten irgendeines thermographischen Musters, welches so auf der Oberfläche der oder jeder Platine gebildet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Luft in den Einlaß eingeführt
wird, welche sich auf einer Temperatur befindet, die höher ist als die der Platine und
höher als der Temperaturbereich, in welchem der thermochrome Indikator einen
sichtbaren Farbwechsel vollzieht.
3. Temperaturanzeigeplatine für eine Kartographie der Temperatur innerhalb eines
Schaltschrankes für Elektronikausrüstung, dadurch gekennzeichnet, daß die Platine auf
einem Hauptteil ihrer Fläche einen Satz von Anordnungen aus thermochromen Indikatoren
hat, wobei jede Anordnung von Indikatoren bei einer Temperatur innerhalb eines jeweils
festgelegten Temperaturbereiches einem reversiblen, sichtbaren Farbwechsel unterliegt
und wobei die Temperaturbereiche für die verschiedenen Anordnungen unterschiedlich
sind.
4. Platine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnungen aus thermo
chromen Indikatoren jeweils als ein Muster aus Punkten oder kleinen Flächen auf die
Platine aufgedruckt sind, welche im wesentlichen den gesamten Hauptteil der Fläche der
Platine abdecken.
5. Platine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturbereiche
jeweils in dem Bereich von 25 bis 40°C liegen.
6. Platine nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Platine aus
einem wärmehärtenden Harz gebildet ist.
7. Platine nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein
schichtförmiges Heizelement aufweist, welches auf einer Oberfläche der Platine
angeordnet ist.
8. Temperaturanzeigeplatine für die Kartographie der Temperatur innerhalb eines
Schaltschrankes für Elektronikausrüstung, dadurch gekennzeichnet, daß die Platine auf
zumindest im wesentlichen einem gesamten Hauptteil ihrer Fläche einen thermochromen
Indikator hat, welcher bei einer Temperatur innerhalb eines vorbestimmten Bereiches
einen reversiblen, sichtbaren Farbwechsel vollzieht, und daß eine Mehrzahl von
schichtförmigen Heizelementen auf der Oberfläche der Platine angeordnet sind.
9. Platine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der thermochrome Indikator den
reversiblen Farbwechsel bei einer Temperatur im Bereich von 25 bis 40°C vollzieht.
10. Platine nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der oder jeder
thermochrome Indikator ein Indikator auf der Basis von Flüssigkristallmaterial ist.
11. Platine nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Platine aus
einem wärmehärtenden Harz gebildet ist.
12. Platine nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem
durchsichtigen Material gebildet und derart ausgestaltet ist, daß der thermochrome
Indikator bzw. die thermochromen Indikatoren durch die Platine hindurch gesehen werden
können.
13. Platine nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer
durchsichtigen Frontplatte versehen ist.
Applications Claiming Priority (1)
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