SE527341C2

SE527341C2 - Modular structure for housing radio equipment e.g. GSM base station equipment that has interlocking side walls for ease of construction and adaptability

Info

Publication number: SE527341C2
Application number: SE0303317A
Authority: SE
Inventors: Boerje Edler
Original assignee: Abb Ab
Priority date: 2001-06-28
Filing date: 2003-12-08
Publication date: 2006-02-14
Also published as: SE0303317L; SE0303317D0

Abstract

The housing module has side walls (2-7) that employ a locking device (15) for fastening them to the module's end walls (8, 9). Independent claims are included for a method, a use and a housing.

Description

30 35 527 341 2 lerade. Att tillhandahålla ett hölje eller kapsling för elektronisk utrustning placerad i en befintlig byggnad kan kräva att ett för ändamålet specialbyggt rum byggs. Sådana specialtillverkade rum eller liknande inneslutningar är mycket dyra och tidsödande att àstadkomma. Dessutom kan det vara svart att fà tillträde till ett befintligt utrymme sà- som ett takutrymme där en inkapsling eller specialtillver- kat rum krävs. När det väl är byggt är dessutom ett speci- altillverkat rum eller annan inkapsling dyr att modifiera om kraven ändras. 30 35 527 341 2 lated. Providing an enclosure or housing for electronic equipment located in an existing building may require the construction of a purpose-built room. Such purpose-built rooms or similar enclosures are very expensive and time-consuming to construct. In addition, it may be difficult to gain access to an existing space such as a roof space where an enclosure or purpose-built room is required. Furthermore, once constructed, a purpose-built room or other enclosure is expensive to modify if requirements change.

Det finns redan prefabricerade ínkapslingar, höljen och behållare pa marknaden för att innesluta utrustningar utom- hus. Tillträde till utrymmen inom befintliga byggnader, sä- som ett vindsutrymme, ett takutrymme, ett kryprum eller källare, tenderar emellertid att vara begränsat. Det är svart eller dyrt eller bädadera att införa konstruktioner baserade pá prefabricerade behållare och dylikt i sàdana utrymmen i en befintlig byggnad.There are already prefabricated enclosures, housings and containers on the market for enclosing equipment outdoors. However, access to spaces within existing buildings, such as an attic, roof space, crawl space or basement, tends to be limited. It is difficult or expensive or even better to introduce structures based on prefabricated containers and the like into such spaces in an existing building.

REDoGöRELsE FÖR UPPFINNINGEN Utföringsformer av föreliggande uppfinning syftar till att lösa ett eller flera av ovannämnda problem. Enligt en as- pekt av uppfinningen àstadkoms en modulkonstruktion för att inkapsla och rymma elektronisk utrustning sásom en radio- basstation för ett telefonsystemnät i ett utrymme inne i en befintlig byggnad.SUMMARY OF THE INVENTION Embodiments of the present invention aim to solve one or more of the above-mentioned problems. According to one aspect of the invention, a modular structure is provided for encapsulating and housing electronic equipment such as a radio base station for a telephone system network in a space within an existing building.

Enligt en annan aspekt av uppfinningen tillhandahålls ett förfarande för att àstadkomma och montera en kapsling som en modulkonstruktion.According to another aspect of the invention, a method is provided for making and assembling an enclosure as a modular structure.

Den huvudsakliga fördelen med uppfinningen är att modul- konstruktionen - kan monteras i önskat utrymme utan att specialutbildning behövs, 10 15 20 25 30 35 3 - kan ändras till storlek och form med användning av modu- lära komponenter, - uppfyller kraven på en kapsling sàsom att utesluta damm, hålla människor borta, - uppfyller kraven pá en elektrisk kapsling. Den största detaljen är en högst 1,1 meter bred panel som tillser att det blir lätt att komma àt i befintliga portgàngar och trappuppgàngar. De modulära panelerna är relativt lätta i vikt.The main advantage of the invention is that the modular construction - can be assembled in the desired space without the need for special training, 10 15 20 25 30 35 3 - can be changed to size and shape using modular components, - meets the requirements for an enclosure such as excluding dust, keeping people away, - meets the requirements for an electrical enclosure. The largest detail is a maximum 1.1 meter wide panel that ensures easy access to existing doorways and staircases. The modular panels are relatively light in weight.

Modulkonstruktionen kan lätt innefatta nödvändig luftkonditionerings- och/eller värme-/kylutrustning för att tillhandahålla önskade driftvillkor för den inkapslade elektronikutrustningen.The modular design can easily include necessary air conditioning and/or heating/cooling equipment to provide desired operating conditions for the encapsulated electronic equipment.

Föreliggande uppfinning tillhandahåller ett sätt att tillàta snabb och billig installation av utrustning såsom radiobasstationer för telefonsystem och mobiltelefonsystem genom att placera dem i befintliga byggnader.The present invention provides a method of allowing rapid and inexpensive installation of equipment such as radio base stations for telephone systems and mobile telephone systems by placing them in existing buildings.

FIGURBESKRIVNING En mer fullständig förstáelse för förfarandet och systemet enligt föreliggande uppfinning ges i följande detaljerade beskrivning under hänvisning till bifogade ritningar, där: Figur 1 visar en frontvy för en modulkapsling enligt en ut- föringsform av uppfinningen; Figur 2 visar en planvy av modulkapslingen enligt en ut- föringsform av föreliggande uppfinning; Figur 3 visar en isärtagen planvy av modulkapslingen enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning; Figur 4 visar en planvy för en làngsträckt konfiguration av modulkapslingen enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning; 10 15 20 25 30 35 527 341 4 Figur 5 visar en frontvy av den làngsträckta konfiguratio- nen i figur 4; Figur 6 visar en planvy av en fördjupad konfiguration av modulkapslingen enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning; Figur 7 visar en planvy av ett sidoväggelement i en delvis genomskuren detalj som visar en làsanordning; Figur 8a visar en planvy av tvà sidoväggelement och ett takelement hopfästade med làsanordningen, och figur 8b är en förstoring av figur 8a som visar en placering av läsan- ordningen i en väggsidopanel.DESCRIPTION OF THE FIGURES A more complete understanding of the method and system of the present invention is provided in the following detailed description with reference to the accompanying drawings, in which: Figure 1 shows a front view of a modular enclosure according to an embodiment of the invention; Figure 2 shows a plan view of the modular enclosure according to an embodiment of the present invention; Figure 3 shows an exploded plan view of the modular enclosure according to an embodiment of the present invention; Figure 4 shows a plan view of an elongated configuration of the modular enclosure according to an embodiment of the present invention; 10 15 20 25 30 35 527 341 4 Figure 5 shows a front view of the elongated configuration of Figure 4; Figure 6 shows a plan view of an in-depth configuration of the modular enclosure according to an embodiment of the present invention; Figure 7 shows a plan view of a side wall element in a partially cut-away detail showing a locking device; Figure 8a shows a plan view of two side wall elements and a roof element fastened together with the locking device, and Figure 8b is an enlargement of Figure 8a showing a placement of the locking device in a wall side panel.

BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXEMPEL Figur 1 visar en modulkonstruktion 1, sidoväggelement 2, 3 och 4 och en sidovy av tvà gavelväggelement 8, 9 där endast panelkanterna är synliga. En takdel 10 är visad. Skàp 11, 12, 13 visas inuti modulkonstruktionen 1.DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Figure 1 shows a modular structure 1, side wall elements 2, 3 and 4 and a side view of two end wall elements 8, 9 where only the panel edges are visible. A roof part 10 is shown. Cabinets 11, 12, 13 are shown inside the modular structure 1.

Figur 2 visar en vy ovanifrán av modulkonstruktionen 1, med sidoväggpelement 2, 3, 4 och 5, 6, 7 utgörande två sidoväggar. Tvá gavelväggar 8, 9 är visade. Skàpen 11, 12, 13 visas än en gäng inuti modulkonstruktionen 1, och en lucka lla visas fäst vid skàpet 11.Figure 2 shows a top view of the modular structure 1, with side wall elements 2, 3, 4 and 5, 6, 7 constituting two side walls. Two end walls 8, 9 are shown. The cabinets 11, 12, 13 are shown again inside the modular structure 1, and a door 11a is shown attached to the cabinet 11.

Figur 3 visar ett matt D, yttre bredden av en gavelvägg- element 8, 9. Màttet D är maximibredden hos den bredaste typen av panel, typiskt 1100 mm, dvs 1,1 meter bred. Gavel- väggelementet kan därför med lätthet bäras sidledes genom en dörröppning av standardstorlek.Figure 3 shows a dimension D, the outer width of a gable wall element 8, 9. The dimension D is the maximum width of the widest type of panel, typically 1100 mm, i.e. 1.1 meters wide. The gable wall element can therefore be easily carried sideways through a standard-sized doorway.

Modulkonstruktionen 1 bestàr av sidoväggar som utgörs av identiska sidoväggelement 2-7 och i huvudsak identiska gavelväggelement 8, 9. Modulkonstruktionen hyser elektrisk utrustning, här visad som elskàp 11-13. Det finns rum inuti 10 15 20 25 30 35 527 341 5 modulkonstruktionen l att öppna en lucka såsom lla för att komma in i varje elskáp ll-13.The modular structure 1 consists of side walls consisting of identical side wall elements 2-7 and substantially identical end wall elements 8, 9. The modular structure houses electrical equipment, here shown as electrical cabinets 11-13. There is room inside the modular structure 1 to open a hatch such as 11a to enter each electrical cabinet 11-13.

Figur 7 visar en delvis bortskuren detalj av en làsmekanism 15 placerad i ett sidoväggelement sàsom en panel 2 i figur 1-6. Ett första läge A, ett andra läge B, en avbildning av hake 2la i läge A och en avbildning av samma hake som hake 2lb i det andra läget B. Ett làsmekanismhuvud 22 är visat.Figure 7 shows a partially cut-away detail of a locking mechanism 15 placed in a side wall element such as a panel 2 in Figures 1-6. A first position A, a second position B, a depiction of hook 21a in position A and a depiction of the same hook as hook 21b in the second position B. A locking mechanism head 22 is shown.

Ett spär 23 är visat i en panel intill en första panel där làsanordningen l5 är belägen.A latch 23 is shown in a panel adjacent to a first panel where the locking device 15 is located.

Sidoväggelementen 2-7 är förenade med varandra med använd- ning av en làsanordning, företrädesvis ett inbyggt làs sà- som làsmekanismen 15. Samma mekanism används för att för- binda gavelväggelementen 8, 9 med sidoväggelementen. Med hänvisning till figur 7 är två sidoväggelement såsom 2, 3 anordnade i läge bredvid varandra. Med hjälp av en tekni- kers nyckel (icke visad) fäster en person frán telebolaget (eller t ex en elektriker) ihop tva intilliggande paneler genom att vrida hakdelen hos làset 15 90 grader frán läge A till läge B. Haken 2la rör sig ett kvarts varv, passerar genom ett spår 23 eller annan utskärning i kanten av det intilliggande sidväggelementet. Det framgår av figur l att ett sidoväggelement sàsom panel 2 förbinds genom ett läs med sidoväggelement 3 och även till takelementet 10, gavelväggelement 8 och ett golvelement (icke visat i detalj).The side wall elements 2-7 are joined together using a locking device, preferably a built-in lock such as the locking mechanism 15. The same mechanism is used to connect the end wall elements 8, 9 to the side wall elements. Referring to Figure 7, two side wall elements such as 2, 3 are arranged in a position next to each other. Using a technician's key (not shown), a person from the telephone company (or e.g. an electrician) fastens two adjacent panels together by turning the hook part of the lock 15 90 degrees from position A to position B. The hook 21a moves a quarter turn, passing through a groove 23 or other cutout in the edge of the adjacent side wall element. It is apparent from Figure 1 that a side wall element such as panel 2 is connected by a link to side wall element 3 and also to the roof element 10, gable wall element 8 and a floor element (not shown in detail).

Detta innebär då att personen fràn telebolaget senare får tillträde till insidan av modulkonstruktionen, för att komma ät elektronikutrustningen i skàpen ll-13, genom att làsa upp vart och ett av làsen kring periferin av en sidoväggelement såsom panel 2. Panelen tas sen bort. När det är färdigt sätter personen frán telebolaget panelen pá plats igen och läser igen.This then means that the person from the telecommunications company later gains access to the inside of the modular structure, to access the electronic equipment in cabinet ll-13, by unlocking each of the locks around the periphery of a side wall element such as panel 2. The panel is then removed. When finished, the person from the telecommunications company puts the panel back in place and reads again.

Det positiva mekaniska ingreppet hos den roterande haken eller spärrmekanismen 21 genom hela skåpet har också goda 10 15 20 25 30 35 527 341 6 mekaniska egenskaper vid exempelvis jordbävningstillstånd.The positive mechanical engagement of the rotating hook or latch mechanism 21 throughout the cabinet also has good mechanical properties in, for example, earthquake conditions.

Den låsta spärrhaken låser inte panelerna på ett fast sätt, såsom om man jämför med t ex svetsfogar. En viss rörelse tillåts av ett sådant lås vid pålagda belastningar. Pane- lerna förblir sålunda hoplåsta efter en jordbävning och uppfyller på så sätt toleranskraven för sådana problem.The locked latch does not lock the panels in a fixed manner, as compared to, for example, welded joints. A certain movement is allowed by such a lock when loads are applied. The panels thus remain locked together after an earthquake, thus meeting the tolerance requirements for such problems.

Figur 4 och figur 5 visar en modulkonstruktion som har förlängts in en riktning och har flera sidoväggelement än den i figur 1 och 2 visade utformningen. I figur 5 visas en kabelkanal 16, kabelram eller kabelkanal. Kabelkanalen monteras företräd- esvis upphängd i takelementet 10 och på avstånd från elskå- pen 11-13. som kan vara någon form av kabelstege, Panelerna konstrueras företrädesvis av en "sandwichkon- struktion", bestående av ett yttre skikt av målad stålplàt, företrädesvis runt 1,5 mm tjock, placerad runt en inre kärna. Den inre fasta kärnan utformas bäst av ett samman- satt eller polymerbaserat material. Ett sådant lämpligt kärnmaterial är en bräda i form av en expanderad polysty- renskiva av en tjocklek av ca 40 mm. Detta material och denna tjocklek ger en viss grad av hållfasthet och en hög grad av ljuddämpning och värmeisolering på panelen. Alter- nativa förfaranden för kärnan inbegriper expanderat poly- uretanskum.Figure 4 and Figure 5 show a modular construction that has been extended in one direction and has more side wall elements than the design shown in Figures 1 and 2. Figure 5 shows a cable duct 16, cable frame or cable duct. The cable duct is preferably mounted suspended in the ceiling element 10 and at a distance from the electrical cabinets 11-13. which can be some form of cable ladder, The panels are preferably constructed of a "sandwich construction", consisting of an outer layer of painted steel sheet, preferably around 1.5 mm thick, placed around an inner core. The inner solid core is best formed of a composite or polymer-based material. One such suitable core material is a board in the form of an expanded polystyrene board of a thickness of about 40 mm. This material and this thickness provide a certain degree of strength and a high degree of sound attenuation and thermal insulation to the panel. Alternative methods for the core include expanded polyurethane foam.

Gavelväggelementen 8, 9 är förbehandlade med tillagda medel (icke visade) för att erhålla ventilationsinlopp, -utlopp, galler osv för att fästa en kylare och med tillslutbara ingångar för kabelinföring/-utgång till/från modul- konstruktionen.The end wall elements 8, 9 are pre-treated with added means (not shown) to obtain ventilation inlets, outlets, grilles, etc. for attaching a radiator and with closable entrances for cable entry/exit to/from the modular construction.

Golvet (icke visat i detalj) kan vara en enskiktsskiva eller -platta. Alternativt kan ett förstärkt golv innehåll- ande balkar eller fackverk för att fördela tyngden mellan golvelement och balkelement användas. 10 15 20 25 30 35 527 341 7 Vid den bästa användningen av uppfinningen levereras pane- lerna till platsen förpackade som en eller flera "platta paket". Sidoväggelementen kan tillverkas i breddstorlekar fràn 0,61 m och upp till 2,1 m eller mer. Gavelvägg- elementen är som tidigare nämnts företrädesvis 1,1 m breda.The floor (not shown in detail) may be a single-layer board or slab. Alternatively, a reinforced floor containing beams or trusses to distribute the weight between floor elements and beam elements may be used. 10 15 20 25 30 35 527 341 7 In the best use of the invention, the panels are delivered to the site packaged as one or more "flat packs". The side wall elements can be manufactured in width sizes from 0.61 m and up to 2.1 m or more. The end wall elements are, as previously mentioned, preferably 1.1 m wide.

En lämplig höjd för panelerna är 2,15 m.A suitable height for the panels is 2.15 m.

Panelerna monteras bäst pá ett i huvudsak lufttätt sätt.The panels are best installed in a substantially airtight manner.

Dessutom förhindras hög elektromagnetisk strålning att läcka in och ut genom att man åstadkommer ett labyrintiskt tvärsnitt (icke visat) i panelernas stàlkanter. Vid hop- fästandet av panelerna med làsningsmekanismen 15 dras panelernas kanter tätt tillsammans och labyrintprofilerna ser till att ingen strålning fár passera in eller ut genom fogen. Graden av avskärmning frán elektromagnetisk kompa- tibilitet (EMC) eller elektromagnetisk interferens (EMI) som krävs varierar med driftvillkoren. När ett utförande enligt t ex MIL-STD-285 krävs kan extra tätningslister eller -packningar av gummi eller elastomer ingå i panel- fogarna.In addition, high electromagnetic radiation is prevented from leaking in and out by providing a labyrinthine cross-section (not shown) in the steel edges of the panels. When the panels are fastened together with the locking mechanism 15, the edges of the panels are pulled tightly together and the labyrinth profiles ensure that no radiation can pass in or out through the joint. The degree of shielding from electromagnetic compatibility (EMC) or electromagnetic interference (EMI) required varies with the operating conditions. When a design according to, for example, MIL-STD-285 is required, additional sealing strips or gaskets made of rubber or elastomer can be included in the panel joints.

Figur 6 visar en utformning av modulkonstruktionen 1 där tvá gavelväggelementen 8, 8'och 9, 9' förenas med varandra och anordnas såsom gavelväggar vid varje ände av skápet.Figure 6 shows a design of the modular structure 1 where two end wall elements 8, 8' and 9, 9' are joined together and arranged as end walls at each end of the cabinet.

Pilarna visar att tillträde kan fàs till utrustning fràn tvà sidor av modulkonstruktionen.The arrows show that access can be gained to equipment from two sides of the modular structure.

Föreliggande uppfinning används fördelaktigt för att hysa radiobasstationsenheter för ett telefonsystem i ett utrymme i en befintlig byggnad. Telefonsystemet kan vara av en avancerad typ känd som 3G-(tredje generationens) system sàsom UMTS eller liknande. Telefonsystemet kan även vara av befintlig typ sàsom GSM eller vilket annat känt mobilt telefonsystem som helst.The present invention is advantageously used to house radio base station units for a telephone system in a space in an existing building. The telephone system may be of an advanced type known as a 3G (third generation) system such as UMTS or the like. The telephone system may also be of an existing type such as GSM or any other known mobile telephone system.

Andra användningar av föreliggande uppfinning inbegriper inkapsling av all utrustning som kräver inkapsling pà grund av buller, t ex kompressorer, luftkonditioneringsutrust 10 527 341 8 ningar, pà grund av värme eller kyla i ett ouppvärmt/icke luftkonditionerat utrymme, eller för att förhindra obehö- rigt ingripande eller manipulering. Databehandlingsutrust- ningar sásom datorservrar eller webbservrar kan också in- kapslas i en konstruktion enligt föreliggande uppfinning.Other uses of the present invention include encapsulation of any equipment that requires encapsulation due to noise, e.g. compressors, air conditioning equipment, due to heat or cold in an unheated/unair conditioned space, or to prevent unauthorized intervention or tampering. Data processing equipment such as computer servers or web servers can also be encapsulated in a structure according to the present invention.

Det noteras också att medan det ovanstående beskriver exemplifierande utföringsformer av uppfinningen finns det ett flertal varianter och modifieringar som kan göras av den beskrivna lösningen utan att avvika fràn ramen för föreliggande uppfinning sàsom den definieras i bifogade patentkrav.It is also noted that while the above describes exemplary embodiments of the invention, there are numerous variations and modifications that can be made to the described solution without departing from the scope of the present invention as defined in the appended claims.

Claims

NEW PATENT CLAIMS 1. Modular construction 1 for enclosing electronic equipment in a housing containing a roof element (10) and a plurality of wall elements, characterized in that it comprises at least two side wall elements (2, 3, 4, 5, 6, 7), two opposite end wall elements (8, 9), the side wall elements (2, 3, 4, 5, 6, 7), (8, 9) and the roof element (10) having a rectangular configuration, and that said side wall element the end wall elements are arranged together in a comprising a locking device (15) for attaching the side wall element to an adjacent wall element.

2.. Modular construction according to claim 1, characterized in that said side wall element (2, 3, 4, 5, 6, 7) comprises a locking device (15) for attaching the side wall element to the roof element.

Modular construction according to claim 1, characterized in drawn 3, 4, 5, 6, 7) (15) with a rotatable pawl (21, comprising 21a, 21b) arranged in a first side wall element for co-operation of said side wall element (2, a locking device with a spar arranged in a second wall element.

Modular construction according to claim 1, characterized in that. in that said wall element comprises a locking device (15) 2la, 2lb) 7) for co-operation with a rotatable pawl (21, arranged in said side wall element (2, 3, 4, 5, 6, groove arranged in a roof element (10) .

Modular construction according to claim 1, characterized in that it comprises said side wall elements (2, 3, 4, 5, 6, 7) formed as an outer steel layer and an inner core of insulating material.

6.. Modular construction according to claim 1, characterized in that it comprises said side wall elements (2, 3, 4, 5, 10 15 20 25 30 35 527 341 2005-09-19 10 6, 7) formed as an outer steel layer and an inner core of expanded foam lys lys tyren. ,

Modular construction according to claim 1, characterized in that it comprises said side wall elements (2, 3, 4, 5, 6, 7) formed as an outer steel layer and an inner core material comprising mineral wool.

Modular construction according to claim 1, characterized in that it comprises means for electromagnetic shielding arranged in the joints between adjacent wall elements.

Modular construction according to claim 8, characterized in that it comprises means for electromagnetic shielding arranged in the joints between a wall element and / or a ceiling and / or floor element.

10. lO. Modular construction according to claim 8, characterized in that the means for electromagnetic shielding comprise a labyrinth profile between a wall element and another element of the modular construction.

11. ll. Modular construction according to claim 8, characterized in that the means for electromagnetic shielding comprise a sealing means inserted in the joint between a wall element and another element.

Modular construction according to claim 1, characterized in that one or more construction elements of the module construction are formed packaged in a flat package for delivery of said one or more construction elements before assembly.

Method for providing an enclosure for electronic equipment in a space inside an existing building, characterized by: - arranging side wall elements, end wall elements and a roof element together in a rectangular configuration, 10 15 20 25 30 35 'ﬂ' AJ \ J (J 'LA 2005-09-19 11 N - to fasten a side wall element to a gable wall element by means of a locking device arranged in said side wall element, - to fasten the roof element to the side wall element by means of a locking device arranged in said side wall element.

Use of a modular structure according to any one of claims 1-10 for encapsulating a radio base station for a telephone system in a space inside an existing building.

Use of a modular structure according to any one of claims 1-10 for encapsulating a radio base station for a telephone system in an attic space of an existing building.

Use of a modular structure according to any one of claims 1-10 for encapsulating a radio base station for a 3G telephone system in an attic space of an existing building.

Use of a modular structure according to any one of claims 1-10 for encapsulating something of a computer, a computer server, an air conditioning equipment, a compressor in a space inside an existing building.

Housing for encapsulating electronic equipment, characterized in that it comprises a modular structure containing a plurality of structural elements; at least one roof element (10), side wall element (2, at least one floor element, at least two 3, 4, 5, 6, 7), 9), each construction element and at least two end wall elements (8, can be attached to another construction element by means of a locking device (15) arranged in said wall element.

Housing according to claim 18, characterized in that one or more of said construction elements are arranged to be packed flat for delivery of the module construction in a flat package before mounting of the module construction. 2005-09-19 12

Housing according to claim 18, characterized in that the locking device (15) comprises a rotatable pawl (21, 21a, 21b) arranged to attach a wall element to any of: a second side wall element (2, 3, 4, 5, 6, 7 ), a gable wall element (8, 9), a roof element (10).