PL188996B1 - Szafka elektroniczna wentylowana - Google Patents

Abstract

1. Szafka elektroniczna wentylowana, do umieszczenia elementów elektrycznych i elektro- nicznych, ze scianka wewnetrzna i scianka ze- wnetrzna, z wentylatorem osiowym, którego otwór wlotowy znajduje sie w sciance wewnetrznej, zas os jest prostopadla od scianki wewnetrznej, z wlo- tem swiezego powietrza, prowadzacym do prze- strzeni posredniej miedzy scianka wewnetrzna i scianka zewnetrzna, oraz z wylotem powietrza odlotowego z przestrzeni posredniej, znamienna tym, ze zawiera co najmniej jedna, umieszczona w przestrzeni posredniej (4) pomiedzy scianka wewnetrzna (2) i scianka zewnetrzna (3), blache kierujaca (16) dla powietrza, której plaszczyzna jest ustawiona w kierunku przeplywu swiezego powietrza (11) i która rozciaga sie na otworze wlotowym (8) wentylatora osiowego (5) oraz lezy w plaszczyznie jego osi (9), a jej wysokosc (h) odpowiada w przyblizeniu szerokosci (b) prze- strzeni posredniej (4). PL PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest szafka elektroniczna wentylowana do umieszczenia elementów elektrycznych i elektronicznych, mająca ściankę wewnętrzną i ściankę zewnętrzną.

188 996

Szafki elektroniczne o podwójnych ściankach znane są od wielu lat. Podwójna ścianka umożliwia zastosowanie takich szafek lub obudów na wolnym powietrzu w sposób zabezpieczony przed wpływem czynników atmosferycznych. Główną dziedzinę zastosowania stanowią obecnie urządzenia telekomunikacyjne.

Z niemieckich opisów patentowych nr DE 348 794, DE 295 19 260 i DE 196 23 677 oraz europejskiego opisu patentowego nr EP 97 108 562 znane jest rozwiązanie, w którym przestrzeń pośrednią pomiędzy ścianką wewnętrzną i zewnętrzną wykorzystuje się w celu izolowania lub chłodzenia względnie wymiany ciepła pomiędzy wnętrzem szafki i jej otoczeniem.

Dla odprowadzania ciepła traconego przez zamontowane elementy elektryczne względnie elektroniczne stosowane są wentylatory, które przesyłają strumień powietrza przez przestrzenie pośrednie i omywają nagrzewające się elementy wewnątrz szafki. Ten sam układ można wykorzystać również do tego, by w przypadku nasłonecznienia lub wysokich temperatur otoczenia wytworzyć chłodzący płaszcz powietrzny wokół obudowy wewnętrznej.

W dwuściennych szafkach elektronicznych istnieje niewiele miejsca do zamontowania urządzeń wentylacyjnych. Wentylatory osiowe, które w razie konieczności można umieścić jedynie w ściance wewnętrznej i które mogą zasysać świeże powietrze przez wąskie przestrzenie pośrednie, rozciągające się aż do ścianki zewnętrznej, wykorzystują jedynie ułamek swej mocy nominalnej, ponieważ zawirowania zasysanego świeżego powietrza, powstające przed wlotowym otworem wentylatora, zużywają bezużytecznie większą część mocy wentylatora, w związku z czym wentylator tłoczy tylko około jednej czwartej normalnej ilości powietrza. Z uwagi na ograniczoną przestrzeń problemu tego nie można najczęściej rozwiązać poprzez zamontowanie większych instalacji wentylacyjnych.

Celem wynalazku jest poprawienie sprawności działania agregatu wentylacyjnego dla dwuściennych szafek i obudów elektronicznych.

Szafka elektroniczna wentylowana do umieszczenia elementów elektrycznych i elektronicznych, ze ścianką wewnętrzną i ścianką zewnętrzną, z wentylatorem osiowym, którego otwór wlotowy znajduje się w ściance wewnętrznej, zaś oś jest prostopadła od ścianki wewnętrznej, z wlotem świeżego powietrza, prowadzącym do przestrzeni pośredniej między ścianką wewnętrzną i ścianką zewnętrzną, oraz z wylotem powietrza odlotowego z przestrzeni pośredniej, według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera co najmniej jedną, umieszczoną w przestrzeni pośredniej pomiędzy ścianką wewnętrzną i ścianką zewnętrzną, blachę kierującą dla powietrza, której płaszczyzna jest ustawiona w kierunku przepływu świeżego powietrza i która rozciąga się na otworze wlotowym wentylatora osiowego oraz leży w płaszczyźnie jego osi, a jej wysokość odpowiada w przybliżeniu szerokości przestrzeni pośredniej.

Korzystnie wentylator osiowy jest osadzony na pierścieniowej płycie łącznikowej, zamocowanej rozłącznie na ściance wewnętrznej.

Korzystnie blacha kierująca dla powietrza jest umieszczona na płycie łącznikowej.

Korzystnie blachę kierującą dla powietrza stanowi płaska, prostokątna płyta z metalu zabezpieczonego przed korozją.

Korzystnie na ściance zewnętrznej znajduje się zamknięty zdejmowalną pokrywą otwór serwisowy, którego wymiary są większe niż wymiaiy płyty łącznikowej.

Korzystnie płyta łącznikowa i otwór serwisowy mają kołowy zarys.

Korzystnie pomiędzy ścianką wewnętrzną i ścianką zewnętrzną, w obszarze dna szafki elektronicznej znajduje się wlot dla świeżego powietrza, zaś wentylator osiowy jest usytuowany nad tym wlotem.

Korzystnie przed otworem wlotowym wentylatora umieszczony jest wymienny filtr powietrza.

Korzystnie filtr powietrza ma kształt pustego wewnątrz cylindra, jest osadzony w przestrzeni pośredniej pomiędzy ścianką wewnętrzną i ścianką zewnętrzną oraz otacza otwór wlotowy wentylatora.

Korzystnie szafka zawiera cylindryczną kratkę oporową dla filtru powietrza.

Korzystnie kratka oporowa jest zamocowana na płycie łącznikowej lub na pokrywie otworu serwisowego.

Korzystnie na kratce oporowej jest umieszczona zdejmowalna, kołowa kratka ochronna.

188 996

Korzystnie kratka ochronna leży tuż pod pokrywą otworu -serwisowego.

Zaproponowana według wynalazku, umieszczona przed wentylatorem blacha kierującą dla powietrza zapobiega skutecznie powstawaniu zakłócających wirów powietrznych i różnic ciśnienia przed obracającymi się łopatkami wentylatora. Okazało się, że zespoły wentylatorowe, zaopatrzone w jedną lub kilka, umieszczonych obok siebie blach kierujących dla powietrza, wykazują jedynie nieznacznie obniżone sprawności. Blacha kierująca dzieli mianowicie zasysane świeże powietrze przed wentylatorem na dwa równoległe strumienie powietrza, przechodzące przez wentylator oddzielnie i bez wzajemnego oddziaływania.

Dla ułatwienia montażu wentylator osiowy jest osadzony na pierścieniowej płycie łącznikowej, zamocowanej rozłącznie na ściance wewnętrznej.

W jednej z postaci wykonania wynalazku na ściance zewnętrznej znajduje się zamknięty zdejmowalną pokrywą otwór serwisowy, którego wymiary są większe niż wymiary płyty łącznikowej. Umożliwia to wymianę uszkodzonego wentylatora osiowego bez konieczności otwierania szafki elektronicznej i wyłączania jej elementów na czas naprawy.

Dobra wentylacja jest zapewniona wówczas, gdy wlot dla świeżego powietrza znajduje się w obszarze dna szafki elektronicznej pomiędzy ścianką wewnętrzną i ścianką zewnętrzną, zaś wentylator osiowy jest usytuowany nad tym wlotem.

Aby skutecznie zapobiec wnikaniu zanieczyszczeń powietrza, ciał obcych i insektów do wnętrza obudowy, korzystne jest, jeżeli przed otworem wlotowym wentylatora umieszczony jest wymienny filtr powietrza.

Aby otrzymać jak największą powierzchnię filtracyjną, filtr powietrza ma kształt pustego wewnątrz cylindra, jest osadzony w przestrzeni pośredniej pomiędzy ścianką wewnętrzną i ścianką zewnętrzną, oraz otacza otwór wlotowy wentylatora. Ten filtr powietrza ma zatem postać krótkiego króćca rurowego, wciśniętego w przestrzeń pośrednią.

Korzystnie szafka zawiera cylindryczną, kratkę oporową, na którą nasuwany jest filtr powietrza.

Aby można było bez obawy zranienia wymieniać filtr powietrza również przy włączonym wentylatorze osiowym, na kratce oporowej jest umieszczona zdejmowalna, kołowa kratka ochronna.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym pojedyncza figura przedstawia w uproszczeniu i schematycznie wentylowaną szafkę elektroniczną w przekroju. Urządzenie wentylacyjne jest przy tym ukazane w powiększeniu w obszarze oznaczonym punktowymi liniami A.

Wentylowana szafka elektroniczna jest przeznaczona do umieszczenia elementów elektrycznych i elektronicznych i stosowana przeważnie na wolnym powietrzu.

Szafka elektroniczna 1 jest dwuścienna i ma ściankę wewnętrzną 2 oraz ściankę zewnętrzną 3, wykonane z zabezpieczonej przed korozją blachy stalowej. Pomiędzy ścianką zewnętrzną 2 i ścianką wewnętrzną 3 znajduje się przestrzeń pośrednia 4, przeznaczona do umieszczenia elementów wentylacyjnych.

Na ściance wewnętrznej 2 umieszczony jest wentylator osiowy 5 z napędzającym łopatki 6 wentylatora silnikiem elektrycznym 7. Kołowy otwór wlotowy 8 wentylatora znajduje się na ściance wewnętrznej 2, do której oś 9 wentylatora jest ustawiona prostopadle.

Wlot 10 dla zasysanego z zewnątrz świeżego powietrza 11 leży w obszarze dna szafki elektronicznej 1 i prowadzi do przestrzeni pośredniej 4 pomiędzy ścianką wewnętrzną 2 i ścianką zewnętrzną 3. Wlot 10 może być zabezpieczony kratką lub układem płytek (nie przedstawionym). Wentylator osiowy 5 znajduje się nad wlotem 10.

Wylot 2 dla nagrzanego powietrza odlotowego z przestrzeni pośredniej 4 znajduje się naprzeciwko wlotu 10. Zarówno wlot 10, jak też wylot 12, leżą w obszarze cokołu 14 szafki elektronicznej 1, stojącej na niskich nóżkach 15.

Przed względnie nad otworem wlotowym 8 wentylatora umieszczona jest blacha kierująca 16 dla powietrza, której płaszczyzna leży w osi 9 wentylatora. Blacha kierująca 16 dla powietrza jest ustawiona w przestrzeni pośredniej 4 między ścianką wewnętrzną. 2 i ścianką zewnętrzną 3 szafki elektronicznej 1 tak, że jej płaszczyzna leży w kierunku przepływu świeżego powietrza 11. Wysokość h blachy kierującej 16 dla powietrza odpowiada w przybliżeniu

188 996 szerokości b przestrzeni pośredniej 4 i dzieli strumień świeżego powietrza 11 na dwie połowy, zasysane oddzielnie przez łopatki 6 wentylatora i przetłaczane przez wentylator osiowy 5.

Dostępny na rynku wentylator osiowy 5 jest osadzony na pierścieniowej, płaskiej płycie łącznikowej 17, zamocowanej rozłącznie za pomocą śrub 18 na ściance wewnętrznej 2.

W przypadku blachy kierującej 16 dla powietrza chodzi o płaską, cienką, prostokątną płytę z odpornego na korozję materiału, mianowicie z zabezpieczonej powierzchniowo blachy stalowej lub z odpowiedniego tworzywa sztucznego. Blacha kierująca 16 dla powietrza jest zamocowana obydwoma zewnętrznymi obszarami jej dolnej krawędzi na płycie łącznikowej 17.

Na ściance zewnętrznej 3 szafki elektronicznej 1 znajduje się otwór serwisowy 9, zamknięty zdejmowalną pokrywą 20. Otwór ten umożliwia dostęp do agregatu wentylacyjnego, składającego się przede wszystkim z wentylatora osiowego 5 i jego wyposażenia. Otwór serwisowy 19 i płyta łącznikowa 17 są kołowe, przy czym prześwit otworu serwisowego 19 jest nieco większy niż zewnętrzna średnica płyty łącznikowej 17. Dzięki temu można ją wyjąć wraz z wentylatorem osiowym 5 i blachą kierującą 16 dla powietrza w celu wymiany.

Przed otworem wlotowym 8 wentylatora umieszczony jest filtr 21 powietrza, wyjmowany dla oczyszczenia lub wymiany. Ten filtr 21 powietrza, wykonany z filcopodobnego materiału filtracyjnego, ma kształt pustego wewnątrz cylindra i jest ciasno osadzony w przestrzeni pośredniej 4 pomiędzy ścianką wewnętrzną 2 i ścianką zewnętrzną 3. Filtr 21 powietrza otacza otwór wlotowy 8 wentylatora i jest szczelnie osadzony swoją wewnętrzną krawędzią na płycie łącznikowej 17. Jego zewnętrzna krawędź styka się z wewnętrzną powierzchnią pokrywy 20 otworu serwisowego 19.

Cylindryczny filtr oporowy 22 służy jako wspornik filtru 21 powietrza, zamocowanego na płycie łącznikowej 17. Alternatywnie może on być również osadzony na wewnętrznej powierzchni pokrywy 20, co nie jest przedstawione na rysunku. Kratka oporowa 22 składa się z pewnej liczby leżących obok siebie pierścieni 23 o jednakowej średnicy i kołowym przekroju, wykonanych z zabezpieczonego powierzchniowo materiału i utrzymywanych przez pręty 24 we wzajemnych odstępach. Filtr 21 powietrza jest nasunięty lub naciągnięty na kratkę oporową 22.

Na kratce oporowej 22 umieszczona jest kratka ochronna 25, włożonej w sposób wyjmowalny swoją pionową krawędzią 26 w kratkę oporową 22. Kratka ochronna 25 leży tuż pod pokrywą 20 otworu serwisowego 19 i służy jako zabezpieczenie przy pracach montażowych, prowadzonych przy obracających się łopatkach 6 wentylatora.

188 996

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (14)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Szafka elektroniczna wentylowana, do umieszczenia elementów elektrycznych i elektronicznych, ze ścianką wewnętrzną i ścianką zewnętrzną, z wentylatorem osiowym, którego otwór wlotowy znajduje się w ściance wewnętrznej, zaś oś jest prostopadła od ścianki wewnętrznej, z wlotem świeżego powietrza, prowadzącym do przestrzeni pośredniej między ścianką wewnętrzną i ścianką zewnętrzną, oraz z wylotem powietrza odlotowego z przestrzeni pośredniej, znamienna tym, że zawiera co najmniej jedną, umieszczoną w przestrzeni pośredniej (4) pomiędzy ścianką wewnętrzną (2) i ścianką zewnętrzną (3), blachę kierującą (16) dla powietrza, której płaszczyzna jest ustawiona w kierunku przepływu świeżego powietrza (11) i która rozciąga się na otworze wlotowym (8) wentylatora osiowego (5) oraz leży w płaszczyźnie jego osi (9), a jej wysokość (h) odpowiada w przybliżeniu szerokości (b) przestrzeni pośredniej (4).
2. 2. Szafka według zastrz. 1, znamienna tym, że wentylator osiowy (5) jest osadzony na pierścieniowej płycie łącznikowej (17), zamocowanej rozłącznie na ściance wewnętrznej (2).
3. 3. Szafka według zastrz. 2, znamienna tym, że blacha kierująca (16) dla powietrza jest umieszczona na płycie łącznikowej (17).
4. 4. Szafka według zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienna tym, że blachę kierującą (16) dla powietrza stanowi płaska, prostokątna płyta z metalu zabezpieczonego przed korozją.
5. 5. Szafka według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że na ściance zewnętrznej (3) znajduje się zamknięty zdejmowalną pokrywą (20) otwór serwisowy (19), którego wymiary są większe niż wymiary płyty łącznikowej (17).
6. 6. Szafka według zastrz. 5, znamienna tym, że płyta łącznikowa (17) i otwór serwisowy (19) mają kołowy zarys.
7. 7. Szafka według zastrz. 1, znamienna tym, że pomiędzy ścianką wewnętrzną (2) i ścianką zewnętrzną (3), w obszarze dna szafki elektronicznej (1) znajduje się wlot (10) dla świeżego powietrza (11), zaś wentylator osiowy (5) jest usytuowany nad tym wlotem (10).
8. 8. Szafka według zastrz. 1, znamienna tym, że przed otworem wlotowym (8) wentylatora umieszczony jest wymienny filtr (21) powietrza.
9. 9. Szafka według zastrz. 8, znamienna tym, że filtr (21) powietrza ma kształt pustego wewnątrz cylindra, jest osadzony w przestrzeni pośredniej (4) pomiędzy ścianką wewnętrzną (2) i ścianką zewnętrzną (3) oraz otacza otwór wlotowy (8) wentylatora.
10. 10. Szafka według zastrz. 8 albo 9, znamienna tym, że zawiera cylindryczną kratkę oporową (22) dla filtru (21) powietrza.
11. 11. Szafka według zastrz. 10, znamienna tym, że kratka oporowa (22) jest zamocowana na płycie łącznikowej (17).
12. 12. Szafka według zastrz. 10, znamienna tym, że kratka oporowa (22) jest na pokrywie (20) otworu serwisowego (19).
13. 13. Szafka według zastrz. 10, znamienna tym, że na kratce oporowej (22) jest umieszczona zdejmowalna, kołowa kratka ochronna (25).
14. 14. Szafka według zastrz. 13, znamienna tym, że kratka ochronna (25) leży tuż pod pokrywą (20) otworu serwisowego (19).