DE202013103846U1 - Filter fan arrangement for cooling a control cabinet - Google Patents
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Abstract
Filterlüfteranordnung zur Kühlung eines Schaltschrankes (20), wobei die Filterlüfteranordnung als Dachaufbaugerät ausgebildet ist und mindestens ein mindestens einen Lüfter (2) aufweisendes Lüftergehäuse (1) mit mindestens einem bodenseitigen ersten Lufteintritt (3) für Warmluft und mindestens einen bodenseitigen ersten Luftaustritt (4) für Kühlluft aufweist, wobei das mindestens eine Lüftergehäuse (1) an einer ersten Stirnseite mindestens einen einen Filter (5) aufweisenden zweiten Lufteintritt (6) für Kühlluft und an einer zu der ersten Stirnseite gegenüber angeordneten zweiten Stirnseite einen einen Filter (5) aufweisenden zweiten Luftaustritt (7) für Warmluft aufweist, und wobei genau eines der Lüftergehäuse (1) eine Steuereinheit (8) aufweist, die darauf ausgelegt ist, in abhängig einer geforderten Kühlleistung sämtliche Lüfter (2) sämtlicher Lüftergehäuse (1) der Filterlüfteranordnung individuell anzusteuern.Filter fan assembly for cooling a control cabinet (20), wherein the filter fan assembly is designed as a roof-mounted device and at least one at least one fan (2) exhibiting fan housing (1) with at least one bottom-side first air inlet (3) for hot air and at least one bottom-side first air outlet (4) for cooling air, wherein the at least one fan housing (1) on a first end side at least one filter (5) having a second air inlet (6) for cooling air and at one to the first end opposite the second end face a filter (5) having second Exhaust air (7) for hot air, and wherein exactly one of the fan housing (1) has a control unit (8) which is designed to individually control all fans (2) of all fan housings (1) of the filter fan assembly depending on a required cooling capacity.
Description
Die Erfindung betrifft eine Filterlüfteranordnung zur Kühlung eines Schaltschranks.The invention relates to a filter fan arrangement for cooling a control cabinet.
Die
Der aus dem Stand der Technik bekannte Filterlüfter hat den Nachteil, dass er konstruktionsbedingt lediglich für die Montage an einer Tür oder der Rückwand eines Schaltschranks geeignet ist. Insbesondere dann, wenn die zur Verfügung stehende Bautiefe jedoch beschränkt ist, ist eine derartige Montage unvorteilhaft. Des Weiteren haben Kühlgeräte für die Wandmontage den Nachteil, dass ihre Kühlleistung in Abhängigkeit der jeweils vorhandenen Schaltschrankbreite nur bedingt skalierbar ist.The known from the prior art filter fan has the disadvantage that it is by design only suitable for mounting on a door or the rear wall of a cabinet. In particular, however, if the available depth is limited, such an assembly is unfavorable. Furthermore, cooling units for wall mounting have the disadvantage that their cooling capacity is only partially scalable depending on the respective available control cabinet width.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Filterlüfteranordnung derart weiter zu entwickeln, dass durch ihre Verwendung kein Einbauraum im Inneren eines zu kühlenden Schaltschrankes verloren geht. Die vorzuschlagende Filterlüfteranordnung sollte darüber hinaus an eine erforderliche Entwärmungsleistung angepasst werden können.It is therefore an object of the invention to further develop a generic filter fan assembly such that no installation space inside a cabinet to be cooled is lost through their use. The proposed filter fan assembly should also be able to be adapted to a required Entwärmungsleistung.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Filterlüfteranordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche betreffen jeweils vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.This object is achieved by a filter fan assembly having the features of
Die erfindungsgemäße Filterlüfteranordnung ist als Dachaufbaugerät ausgebildet und weist mindestens ein mindestens einen Lüfter aufweisendes Lüftergehäuse mit mindestens einem bodenseitigen ersten Lufteintritt für Warmluft und mindestens einen bodenseitigen ersten Luftaustritt für Kühlluft auf. Dabei weist das mindestens eine Lüftergehäuse an einer ersten Stirnseite mindestens einen einen Filter aufweisenden zweiten Lufteintritt für Kühlluft und an einer zu der ersten Stirnseite gegenüber angeordneten zweiten Stirnseite einen einen Filter aufweisenden zweiten Luftaustritt für Warmluft auf. Es ist vorgesehen, dass genau eines der Lüftergehäuse eine Steuereinheit aufweist, die darauf ausgelegt ist, in Abhängigkeit einer geforderten Kühlleistung sämtliche Lüfter sämtlicher Lüftergehäuse der Filterlüfteranordnung individuell anzusteuern.The filter fan arrangement according to the invention is designed as a roof-mounted device and has at least one fan housing having at least one fan-side first air inlet for hot air and at least one bottom-side first air outlet for cooling air. In this case, the at least one fan housing on a first end side at least one filter having a second air inlet for cooling air and at a first end face opposite the second end face on a filter having a second air outlet for warm air. It is envisaged that exactly one of the fan housing has a control unit which is designed to individually control all fans of all fan housings of the filter fan arrangement as a function of a required cooling power.
Dadurch, dass die erfindungsgemäße Filterlüfteranordnung aufgrund ihrer besonderen Luftführung als Dachaufbaugerät verwendet werden kann, geht durch ihre Benutzung kein Einbauraum im Inneren des Schaltschranks verloren. Die Skalierbarkeit wird dadurch erreicht, dass die Filterlüfteranordnung entsprechend der geforderten Kühlleistung oder in Abhängigkeit der Breite einer zu kühlenden Schaltschrankanordnung um eine beliebige Anzahl Lüftergehäuse erweitert werden kann, wobei lediglich eines der Lüftergehäuse eine für die Ansteuerung sämtlicher Lüftergehäuse vorgesehene Steuereinheit aufweist. Die erfindungsgemäße Filterlüfteranordnung weist somit grundsätzlich immer ein Lüftergehäuse auf, das als Grundmodul mit einer Steuereinheit ausgebildet ist, und dieses kann wahlweise um eine beliebige Anzahl Erweiterungsmodule erweitert werden, welche sich von dem Grundmodul insbesondere dadurch unterscheiden, dass sie keine eigene Steuereinheit aufweisen, wobei ihr Betriebszustand von der Steuereinheit des Grundmoduls vorgegeben wird.Due to the fact that the filter fan arrangement according to the invention can be used as a roof superstructure device due to its special air flow, no installation space in the interior of the control cabinet is lost through its use. The scalability is achieved in that the filter fan assembly can be extended by any number of fan housing according to the required cooling capacity or depending on the width of a cabinet to be cooled, with only one of the fan housing has a provided for the control of all fan housing control unit. The filter fan assembly according to the invention therefore always has a fan housing, which is designed as a basic module with a control unit, and this can optionally be extended by any number expansion modules, which differ from the base module in particular in that they have no separate control unit, where you Operating state of the control unit of the basic module is specified.
Bei einer Ausführungsform ist im Inneren des Lüftergehäuses eine Trennwand aufgenommen, welche einen zwischen dem ersten Luftaustritt für Kühlluft und dem zweiten Lufteintritt für Kühlluft ausgebildeten Luftgang von einem zwischen dem ersten Lufteintritt für Warmluft und dem zweiten Luftaustritt für Warmluft gebildeten Luftgang fluidisch abtrennt. Das erfindungsgemäße Lüftergehäuse ist daher gemäß einer einfachsten Ausführungsform vergleichsweise simpel aufgebaut. Es kann beispielsweise ein im Wesentlichen quaderförmiges Gehäuse aufweisen, bei dem an gegenüberliegenden Stirnseiten der Lufteintritt für Kühlluft beziehungsweise der Luftaustritt für Warmluft angeordnet ist. An einer sich senkrecht zu den Stirnseiten erstreckenden Bodenseite sind in Tiefenrichtung zwischen den Stirnseiten beabstandet der Luftaustritt für Kühlluft und der Lufteintritt für Warmluft angeordnet. Dadurch ergibt sich im Inneren des Schaltschranks eine im Wesentlichen vertikale Luftführung, wobei beispielsweise an einer Vorderseite des Schaltschrankes die Kühlluft vertikal nach unten geführt ist, und wobei an einer Schaltschrankrückwand die erwärmte Luft vertikal nach oben geführt ist. Auf ihrem Weg vom Schaltschrankdach zum Schaltschrankboden kann die eingeleitete Kühlluft auch horizontal an den zu kühlenden Komponenten vorbei zur Rückseite des Schaltschranks geführt werden, um dort wieder nach oben in Richtung des Lufteintritts für Warmluft geleitet zu werden.In one embodiment, a partition wall is received in the interior of the fan housing, which fluidly separates an air passage formed between the first air outlet for cooling air and the second air inlet for cooling air from an air passage formed between the first air inlet for warm air and the second air outlet for warm air. The fan housing according to the invention is therefore constructed comparatively simple according to a simplest embodiment. It may, for example, have a substantially parallelepiped-shaped housing in which the air inlet for cooling air or the air outlet for hot air is arranged on opposite end faces. At a vertically extending to the end sides of the bottom side of the air outlet for cooling air and the air inlet for hot air are arranged spaced in the depth direction between the end faces. This results in the interior of the cabinet, a substantially vertical air flow, for example, at a front of the cabinet, the cooling air is guided vertically downwards, and wherein the heated air is guided vertically upwards on a cabinet rear wall. On their way from the control cabinet roof to the cabinet floor, the introduced cooling air can also be routed horizontally past the components to be cooled to the rear of the control cabinet, where it can be routed back upwards in the direction of the air inlet for warm air.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Lüftergehäuse mit der Steuereinheit eine Steuerplatine aufweist, die an der Trennwand dieses Lüftergehäuses montiert ist. Bei der Herstellung des Lüftergehäuses kann daher die Steuerplatine auf der Trennwand vormontiert werden und danach gemeinsam mit der Trennwand im Inneren des Lüftergehäuses angeordnet werden, so dass eine einfache Montage des Lüftergehäuses erreicht wird. In one embodiment of the invention it is provided that the fan housing with the control unit has a control board which is mounted on the partition of this fan housing. In the manufacture of the fan housing, therefore, the control board can be preassembled on the partition and then placed together with the partition inside the fan housing, so that a simple assembly of the fan housing is achieved.
Bei einer Ausführungsform sind der erste Luftaustritt und der erste Lufteintritt als Öffnungen im Boden des Gehäuses ausgebildet, die in einer sich zwischen den Stirnseiten erstreckenden Tiefenrichtung voneinander beabstandet sind, wobei ein Luftleitblech in Tiefenrichtung zwischen den Öffnungen angeordnet ist, so dass die Öffnungen fluidisch getrennt sind und aus dem ersten Luftaustritt austretende Kühlluft von dem ersten Lufteintritt weggeführt ist.In one embodiment, the first air outlet and the first air inlet are formed as openings in the bottom of the housing, which are spaced in a direction extending between the end faces of the depth direction, wherein an air guide plate is arranged in the depth direction between the openings, so that the openings are fluidly separated and exiting from the first air outlet cooling air is led away from the first air inlet.
Um einen Datenaustausch zwischen der Steuereinheit des Grundmoduls und dem Erweiterungsmodul oder den Erweiterungsmodulen zu erreichen, ist bei einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Lüftergehäuse für den Austausch von Steuersignalen der Steuereinheit mit sämtlichen Lüftern eine Datenschnittstelle zwischen dem die Steuereinheit aufweisenden Lüftergehäuse und den übrigen Lüftergehäusen aufweisen.In order to achieve a data exchange between the control unit of the basic module and the expansion module or expansion modules, is provided in one embodiment of the invention that the fan housing for the exchange of control signals of the control unit with all fans a data interface between the control unit having the fan housing and the other fan housings exhibit.
Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Erweiterungsmodule keinen eigenen Anschluss für eine externe Stromquelle aufweisen und über das Grundmodul mit elektrischer Energie versorgt werden. So ist eine Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, bei der die Lüftergehäuse für die Übertragung von elektrischer Energie zwischen dem die Steuereinheit aufweisenden Lüftergehäuse und den übrigen Lüftergehäusen einen elektrischen Stromanschluss aufweisen, wobei das die Steuereinheit aufweisende Lüftergehäuse weiterhin einen Anschluss für eine externe Stromquelle aufweist.It can furthermore be provided that the expansion modules do not have their own connection for an external power source and are supplied with electrical energy via the basic module. Thus, an embodiment of the invention is provided in which the fan housing for the transmission of electrical energy between the control unit having fan housing and the other fan housings have an electrical power connection, wherein the control unit having the fan housing further comprises a connection for an external power source.
Um eine einfache Wartung und gegebenenfalls Reparatur der erfindungsgemäßen Filterlüfteranordnung zu gewährleisten, ist bei einer Ausführungsform das Lüftergehäuse im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet, mit einer einer Bodenseite gegenüber angeordneten Dachseite, die als abnehmbare Revisionsabdeckung ausgebildet ist. Des Weiteren können die Filter ein Filtergehäuse mit einer an der Außenseite des Lüftergehäuses anscharnierten Abdeckung aufweisen, so dass durch Abklappen der Abdeckung ein in dem Filter aufgenommenes Filtersubstrat zugänglich ist.In order to ensure easy maintenance and, if necessary, repair of the filter fan arrangement according to the invention, in one embodiment the fan housing is substantially parallelepiped-shaped, with a roof side opposite a bottom side, which is designed as a removable inspection cover. Furthermore, the filters may have a filter housing with a cover hinged to the outside of the fan housing, so that by folding down the cover, a filter substrate accommodated in the filter is accessible.
Die erfindungsgemäße Ausbildung der Filterlüfteranordnung als Dachaufbaugerät ermöglicht eine in Tiefenrichtung, das heißt in Richtung senkrecht zu den Stirnseiten, platzsparende Konstruktion der Lüftergehäuse. So ist bei einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass das mindestens eine Lüftergehäuse in seiner Tiefenrichtung an die Bautiefe eines zu kühlenden Schaltschrankes angepasst oder kleiner als dieser ausgebildet ist.The inventive design of the filter fan assembly as a roof-mounted device allows a depth direction, that is in the direction perpendicular to the end faces, space-saving construction of the fan housing. Thus, it is provided in one embodiment of the invention that the at least one fan housing is adapted in its depth direction to the depth of a cooling cabinet to be cooled or smaller than this.
Um die gegebene Aufbaubreite des Schaltschrankdaches optimal auszunutzen, ist bei einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass das mindestens eine Lüftergehäuse in seiner Breitenrichtung eine Abmessung aufweist, die einem ganzzahligen Bruchteil einer Breite eines zu kühlenden Schaltschrankes entspricht.In order to optimally utilize the given body width of the control cabinet roof, in one embodiment of the invention it is provided that the at least one fan housing has a dimension in its width direction which corresponds to an integral fraction of a width of a control cabinet to be cooled.
Die erfindungsgemäßen Lüftergehäuse eignen sich aufgrund ihres modularen Aufbaus insbesondere auch für die Verwendung in Kombination mit einem als Wärmetauscher ausgebildeten Kühlgerät, etwa einem Luft-Luft-Wärmetauscher. Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Filterlüfteranordnung weist daher weiterhin einen als separate Einheit ausgebildeten Wärmetauscher mit einer gegebenen Kühlleistung auf, wobei eine Anzahl der Lüftergehäuse entweder anhand einer geforderten Gesamtkühlleistung oder anhand einer verfügbaren Dachaufbaubreite eines zu kühlenden Schaltschrankes ausgewählt ist.The fan housing according to the invention are particularly suitable for use in combination with a designed as a heat exchanger cooling device, such as an air-to-air heat exchanger due to their modular design. An embodiment of the filter fan arrangement according to the invention therefore furthermore has a heat exchanger designed as a separate unit with a given cooling capacity, wherein a number of fan housings is selected either on the basis of a required total cooling capacity or on the basis of an available roof mounting width of a control cabinet to be cooled.
Dabei kann es gemäß einer besonderen Ausführungsform vorgesehen sein, dass die Steuereinheit darauf ausgelegt ist, den oder die Lüfter des mindestens einen Lüftergehäuses derart anzusteuern, dass eine von dem Wärmetauscher bereit gestellte Kühlleistung durch die Kühlleistung eines oder mehrerer der Lüftergehäuse zur Erzielung der geforderten Gesamtkühlleistung ergänzt wird.It may be provided according to a particular embodiment that the control unit is designed to control the one or more fans of the at least one fan housing such that a provided by the heat exchanger cooling performance supplemented by the cooling capacity of one or more of the fan housing to achieve the required overall cooling performance becomes.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der nachstehenden Figuren erläutert. Dabei zeigtFurther details of the invention will be explained with reference to the following figures. It shows
Die
Die
In Tiefenrichtung zwischen dem Luftaustritt für Kühlluft
Die
Zur Veranschaulichung der Vorteile der erfindungsgemäßen Filterlüfteranordnung, welche sich aus ihrem modularen Aufbau ergeben, sind in den
Die Ausführungsformen der
Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.The features of the invention disclosed in the foregoing description, in the drawings and in the claims may be essential to the realization of the invention both individually and in any combination.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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2013
- 2013-08-26 DE DE202013103846U patent/DE202013103846U1/en not_active Expired - Lifetime
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