DE8702065U1

DE8702065U1 - Stromversorgungsgerät in Einschubbauweise

Info

Publication number: DE8702065U1
Application number: DE8702065U
Authority: DE
Original assignee: Euroatlas fur Umformertechnik und Optronik 2800 Bremen De GmbH
Current assignee: Euroatlas fur Umformertechnik und Optronik 2800 Bremen De GmbH
Priority date: 1987-02-11
Filing date: 1987-02-11
Publication date: 1987-05-21

Description

EUBOATLAS Gmbh .... BESCHREIBUNG In Elngohtibbauweise

Die Erfindung betrifft ein Stromversorgungsgerät, insbesondere statischer Wechselrichcer oder Frequenzumrichter, mit mehreren in einem Einschubrahmen mit geschlossenem Gehäuse angeordneten Einschüben zur Aufnahme von einzelnen Baueinheiten und mit Ventilatoren zum Kühlen der mit Kühlkörpern versehenen Bauelemente in den einzelnen Baueinheiten.

Für Stromversorgungen zum Einbau auf engstem Raum und zum Vermeiden von Hochfrequenzstörungen ist es erforderlich, diese in einem geschlossenen Gehäuse anzuordnen, insbesondere, wenn es sich um statische Umrichter im Schalterbetrieb handelt.

Bei verhältnismäßig hohen Leistungen führt diese geschlossene Bauweise jedoch zu Problemen, so daß normalerweise mit Lufteinlaß- und Luftauslaßöffnungen versehene, offene Gehäuse verwendet werden. Dies führt jedoch zu Problemen bei der Hochfrequenzentstörung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Stromversorgungsgerät mit geschlossenem Gehäuse auch für hohe Leistungen zu realisieren, um auf diese Weise zum einen Kühlluftbelastungen in engen Räumen zu vermeiden und zum anderen eine einwandfreie Hochfrequenzentstörung zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Stromversorgungsgerät der eingangs genannten Art gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß der Kühlluftstrom als geschlossener Kreis ausgebildet und über einen von einem externen Kühlmittel beschickten Wärmetauscher geführt ist.

Bei einem solchen Gerät ist es möglich, das externe Kühlmittel über längere Leitungen an den Wärmetauscher des Stromversorgungsgerätes heranzuführen, was insbesondere beim Einbau von Stromversorgungsgeräten bei beengten Platzverhältnissen von Vorteil ist. Die Kühlmittelleitungen können dabei aus Metall bestehen, so daß ^ine einwandfreie Hochfrequenzabdichtung möglich ist.

Um den Kühlluftumlauf der jeweiligen Anzahl und Größe der in dem Stromversorgungsgerät enthaltenen Einschübe anpassen zu können, ist jeder Einschub zweckmäßigerweise mit einem eigenen Ventilator ausgerüstet, und die Ventilatoren der einzelnen Einschübe und der Wärmetauscher sind zweckmäßigerweise im Kühlluftstrom hintereinander angeordnet.

Bei der Anordnung der Einschübe und des Wärmetauschers gibt es verschiedene Möglichkeiten. Zum einen können die einzelnen Einschübe gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform mit ihren Kühlabschnitten übereinander in Aufwärtsrichtung und der Wärmetauscher in Abwärtsrichtung des Kühlluftströmes angeordnet sein. Es ist jedoch auch möglich, je nach den Größenverhältnissen der Einschübe, einen Teil der Einschübe in Aufwärtsrichtung und einen anderen

Teil der Einschübe in Abwärtsrichtung des KUhlluftetromes anzuordnen, wobei der Wärmetauscher an geeigneter Stelle in den Kühlluftstrom eingefügt ist.

Um bei einem Ausfall der Kühlung durch den Wärmetauscher einen Notbetrieb des Stromversorgungsgerätes aufrechterhalten zu können, ist das Gehäuse des Einschubrahmens zweckmäBigerweise im unteren und im oberen Bereich mit Luftklappen versehen, die - zum Beispiel bei einem Ausfall der Kühlung durch den Wärmetauscher - wahlweise betätigbar sind. Eine Betätigung der Luftklappen kann z.B. durch einen Thermofühler automatisch erfolgen, wobei der Thermcfühler dann anspricht, wenn eine Maximaltemperatur überschritten wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezug auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung ist schematisch ein Stromversorgungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt, das aus einem Einschubrahmen 10 und einem darum angeordneten Gehäuse 16 besteht. Von den Gehäusewandungen sind jedoch einige der Übersichtlichkeit halber fortgelassen worden, um Einzelheiten des inneres Aufbaus zu zeigen.

In dem Einschubrahmen 10 sind im vorliegenden Beispiel drei Einschübe 1, 2 und 3 vorgesehen, von denen jeder einen eigenen Ventilator 9 hat. Die Ventilatoren 9 sind an den zu kühlenden Abschnitten der Einschübe angeordnet,

d.h. In der Nähe der Wärmeverlustleistung erzeugenden Bauelemente, die in üblicher Weise auf Kühlkörpern montiert sind. Im vorliegenden Beispiel sind die Ventilatoren 9 der einzelnen Einschübe 1, 2 und 3 übereinander angeordnet; es ist jedoch auch möglich, diese im Bedarfsfall seitlich versetzt zueinander anzuordnen, wenn durch entsprechende Luftführungsmittel für eine einwandfreie Luftführung gesorgt ist.

Der Kühlluftstrom fließt in Richtung des Pfeiles 11 über die Ventilatoren 9 der Einschübe 3, 2 und 1 und wird dann im oberen Bereich des Einschubes 10 in Richtung des Pfeiles 12 in einen Kühlkanal 5 eines Kühlschachtes 4 geführt und gelangt von dort nach Abkühlung wieder in Richtung des Pfeiles 11 an die Einschüben

In dem Kühlkanal 5 des Kühlschachtes 4 ist ein Wärmetauscher 6 in der Form von Kühlmittelschlangen angeordnet, der über einen Zufluß 7 und einen Abfluß 8 an einen äußeren L'ihlmittelkreislauf (nicht gezeigt) angeschlossen ist. Durch diesen Wärmetauscher 6 in Verbindung mit dem Kühlschacht 4 wird also die von den Einschüben 1, 2 und 3 erwärmte Luft abgekühlt und in Richtung des Pfeiles 11 wieder als neue Kühlluft zugeführt.

Durch diesen geschlossenen Kreislauf der Kühlluft im geschlossenen Gehäuse 16 erfolgt also keine Beheizung der den Einschubrahmen 10 bzw. das Gehäuse 16 umgebenden Luft, &egr;&ogr; daß der Einschubrahmen 10 also auch unter beengten Platzverhältnissen eingebaut werden kann, ohne sich nachteilig auf die Umgebung auszuwirken. Darüber hinaus kann das Gehäuse

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16 hochfrequenzdicht ausgeführt sein, während im Gegensatz dazu mit Lüfteinlässen und Luftablässen versehene Gehäuse nur schwierig hochfrequenzdicht gemacht werden können. Der Zufluß 7 und der Abfluß 8 des Wärmetauschers 6 können aus dem Gehäuse 16 ohne Schwierigkeiten hochfrequenzdicht herausgeführt werden, da sie aus Metall bestehen und in das Gehäuse 16 eingelötet werden können.

Während beim dargestellten Ausführungsbeispiel die Kühlabschnitte mit den Ventilatoren 9 der einzelnen Einschübe 1, 2 und 3 im aufsteigenden Strom der Kühlluft liegen und der Wärmetauscher 6 im absteigenden Teil, ist es auch möglich, einen Teil der Einschübe im aufsteigenden Strom und einen weiteren Teil der Einschübe im absteigenden Teil des Kühlluftströmes anzuordnen, wobei der Wärmetauscher dann an geeigneter Stelle dazwischen geschaltet werden kann, z.B. unterhalb der Einschübe, oberhalb der Einschübe oder dazwischen.

Es gibt viele Verwendungszwecke von Stromversorgungen, bei denen ein Ausfall oder Abschalten unbedingt vermieden werden muß. Sollte die Kühlung aufgrund des geschlossenen Kreislaufes und des Wärmetauschers 6 aus irgendeinem Grunde ausfallen und damit die Temperatur in den Einschüben auf unzulässige Werte ansteigen, so müßte das Stromversorgungsgerät aus Sicherheitsgründen abgeschaltet werden, um ein Zerstören von Bauelementen sowie Brandgefahr zu vermeiden. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind jedoch für Notfälle Lüftungsklappen 13 und 14 im unteren und im oberen Bereich des Gehäuses 16 angeordnet, die nur

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für den Notfall geöffnet werden und dann anstelle des Wärmetauschers 6 die Kühlluftzufuhr und -abfuhr übernehmen. Zur Steuerung der Luftklappen 13 und 14 ist im vorliegenden Beispiel ein Thermofühler 15 vorgesehen, der ab einer bestimmten Grenztemperatur anspricht und automatisch - über entsprechende Antriebsglieder (nicht gezeigt) - die Luftklappen 13 und 14 öffnet. Es ist klar, daß in diesem Falle die sonst erstrebten Bedingungen des geschlossenen Gehäuses (ümgebungsbelastung"und Hochfrequenzentstörung) nicht mehr voll gewährleistet sind; jedoch bildet diese Maßnahme einen Weg, einen Totalausfall des Stromversorgungsgerätes bei Ausfall der Kühlung durch den Wärmetauscher 6 zu vermeiden.

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Claims

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Patentanwälte · European Patent AHoineys

UnserZeidien: ^{E 189}

Anmelder/lnh, EUROATLAS GmbH . . .

&ldquor; - , Patentanwälte

Aktenzeichen: Neuanmeldung DipL-Ing. Günther Eisenfuhr

DipL-Ing. Dieter K. Speiser Dr.-Ing. Werner W. Rabos

; 10. Februar 1987 DipL-Ing. DedefNinnemann

DipL-Ing. Jürgen Brügge

EUROATLAS GmbH für Umformertechnik und Optronik, Zum Panrepel 2, 2800 Bremen 4 5

Stromversorgungsgerät in Einschubbauweise

ANSPRUCHE

1. Stromversorgungsgsrät in Einschubbauweise, insbesondere statischer Wechselrichter oder Frequenzumrichter, mit mehreren in einem Einschubrahmen mit geschlossenem Gehäuse angeordneten Einschüben zur Aufnahme von einzelnen Baueinheiten und mit Ventilatoren zum Kühlen der mit Kühlkörpern versehenen Bauelemente in den einzelnen Baueinheiten,

dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlluftstrom als geschlossener Kreis (11, 12) ausgebildetem^ über einen von einem externen Kühlmittel beschickte«-Wärmetauscher (6) geführt ist.
2. Stromversorgungsgerät nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Einschub (1, 2, 3) ein eigener Ventilator (9) vorgesehen ist und daß die JB/iml

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D-2 800 Bremen 1 O421-.J2eO.i7 j J04if-32^i4 *"j244O2O fepatd 44421040 311

Ventilatoren (9) der einzelnen Einschübe (1, 2, 3) und der Wärmetauscher (6) im Kühlluftstrom (11, 12) hintereinander angeordnet sind.
3. Stromversorgungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Einr.chübe (1, 2, 3) mit ihren Kühlabschnitten übereinander in Aufwärtsrichtung und der Wärmetauscher (6) in Abwärtsrichtung des Kühlluftstromes (11, 12) angeordnet sind.
4. Stromversorgungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Einschübe in Aufwärtsrichtung und ein anderer Teil der Einschübe in Abwärtsrichtung des Kühlluftstromes angeordnet sind.
5. Stromversorgungsgerät nach einem oder mehreren tier vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (16) des Einschubrahmens (10) im unteren und im oberen Bereich mit Luftklappen (13, 14) versehen ist, die wahlweise betätigbar sind.
6. Stromversorgungsgerät nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, daß ein Thermofühler (15) zur Betätigung der Luftklappe·;* (13, 14) vorgesehen ist.