DE202014104692U1

DE202014104692U1 - Schaltschrank

Info

Publication number: DE202014104692U1
Application number: DE201420104692
Authority: DE
Original assignee: FRIEDRICH LUETZE & CO KG GmbH; Lohmeier Schaltschrank Systeme & Co KG GmbH; Lohmeier Schaltschrank-Systeme & Co KG GmbH; Pfannenberg GmbH
Current assignee: FRIEDRICH LUETZE GMBH & CO. KG, DE; Pfannenberg GmbH
Priority date: 2014-09-30
Filing date: 2014-09-30
Publication date: 2015-01-12
Anticipated expiration: 2024-10-01

Abstract

Schaltschrank aus einem Korpus mit Seitenwänden (2), Boden (3), Rückwand (4), Tür (5) und einer mit mindestens einer Durchlassöffnung (6) versehenen Dachabdeckung (7) und mit einem in der Tiefe parallel zur Rückwand (4) variabel darin einsetzbaren Verdrahtungsrahmen (8) oder einer Montageplatte mit mindestens einer unteren Durchlassöffnung (9), zur Montage von Elektrik- oder Elektronikbauteilen und mit einem über seiner Dachabdeckung (7) montierten Kaltlufterzeuger (10) mit einer Ansaugöffnung (11) für Warmluft (12) und einer Ausblasöffnung (13) für Kaltluft (14), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Kaltlufterzeuger (10) und Dachabdeckung (7) eine Luftleitkassette (15) vorgesehen ist, mit einem auf die Ansaugöffnung (11) ausgerichteten Durchlasskanal (16) für die Warmluft (12) aus dem Schaltschrank (1) und einem Durchlasskanal (17) für Kaltluft (14) in den Schaltschrank (1) und dass die Luftleitkassette (15) einen Anschlussflansch (22) an die Dachabdeckung (7) aufweist und in zwei um 180 Grad versetzten Positionen mit der Ausblasöffnung (12) und dem Durchlasskanal (17) nach vorn oder hinten auf den Schaltschrank (1) montierbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schaltschrank aus einem Korpus mit Seitenwänden, Boden, Rückwand, Tür und einer mit einer Durchlassöffnung versehenen Dachabdeckung und mit einem in der Tiefe parallel zur Rückwand variabel darin einsetzbaren Verdrahtungsrahmen oder einer Montageplatte mit einer unteren Durchlassöffnung zur Montage von Elektrik- oder Elektronikbauteilen und mit einem über seiner Dachabdeckung montierten Kaltlufterzeuger mit einer Ansaugöffnung für Warmluft aus dem Schaltschrank und einer Ausblasöffnung für Kaltluft in den Schaltschrank.
Es ist eine Kühlanordnung für in einem Schaltschrank angeordnete elektrische Geräte bekannt, DE 10 2009 054 011 B4 , bei dem innerhalb eines Schaltschrankes eine Luftfördereinrichtung und eine Luftkühlungseinrichtung vorgesehen sind, mittels derer im Innenraum des Schaltschrankes befindliche Luft umgewälzt wird. Diese bekannte Kühlanordnung ist jedoch wenig variabel und beansprucht zudem ein erhebliches Raumvolumen innerhalb des Schaltschrankes. Bekannt ist des Weiteren ein Schaltschrank mit einem Klimagerät, DE 37 10 566 A1 , bei dem das Klimagerät über Schnellverschlüsse auf einem Schaltschrank angeordnet werden kann, dessen Dachabdeckung hierzu mit entsprechenden Durchlassöffnungen versehen ist, wobei diese bekannte Konstruktion wenig flexibel ist, da das Klimagerät konstruktiv festgelegte Ansaugöffnungen und Ausblasöffnungen aufweist, so dass damit kaum auf eine geänderte Innenraumgestaltung und Bestückung eines Schaltschrankes reagiert werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schaltschrank zur Verfügung zu stellen, der mit einem variabel einbaubaren Verdrahtungsrahmen oder einer Montageplatte mit unterer Durchlassöffnung sowie mit einem platzsparend angeordneten Kaltlufterzeuger ausgestattet ist, in dem eine gezielte Lenkung des Luftstromes aus dem Kaltlufterzeuger in den Schaltschrank, an den eingebauten Schaltelementen entlang und zurück in den Kaltlufterzeuger ermöglicht wird. Weiterhin soll eine optimale Zirkulation der Luft im Schaltschrank erzielt werden, um ein Umspülen eines mit elektrischen oder elektronischen Bauteilen bestückten Verdrahtungsrahmens bzw. einer Montageplatte zu ermöglichen und das Risiko des Entstehens von Hot-Spots durch Erzeugung eines kühlenden Luftstromes wesentlich zu minimieren.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs erfindungsgemäß im Zusammenhang mit den technischen Merkmalen des kennzeichnenden Teils des ersten Schutzanspruchs insbesondere dadurch, dass zwischen Kaltlufterzeuger und Dachabdeckung eine Luftleitkassette vorgesehen ist, mit einem auf die Ansaugöffnung des Kaltlufterzeugers ausgerichteten Durchlasskanal für die Warmluft aus dem Schaltschrank und einem Durchlasskanal für die Kaltluft in den Schaltschrank, wobei die Luftleitkassette einen Anschlussflansch an die Dachabdeckung aufweist und in zwei um 180 Grad zueinander versetzten Positionen, mit der Ausblasöffnung und dem Durchlasskanal nach vorne oder hinten, auf dem Schaltschrank montierbar ist.
Besonders vorteilhaft an dieser Erfindung ist, dass bereits die mögliche Umkehr der Luftleitkassette und des Kaltlufterzeugers eine Vielzahl von Luftführungsvarianten erlauben, wobei die im Abstand von der Rückwand verstellbaren Verdrahtungsrahmen oder Montageplatten wesentlich dazu beitragen, so dass die verwendeten Kaltlufterzeuger sehr effizient arbeiten können und ihre tatsächlich erforderliche Leistung gegenüber der des bekannten Standes der Technik deutlich reduziert werden kann. Eine unzureichende Luftzirkulation wird so vermieden und das Risiko der Entstehung von Hot-Spots deutlich vermindert, so dass beim späteren Betrieb weder Bauteile des Schaltschrankes noch infolge davon ganze Anlagenteile ausfallen können. Dieser Vorteil wird auch dadurch erzielt, dass auf jegliche strömungsbehindernde Kabelkanäle verzichtet werden kann.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich mit und in Kombination aus den nachfolgenden Unteransprüchen.
Dadurch, dass die Kaltluft im Bereich zwischen Rückwand und Verdrahtungsrahmen bzw. Montageplatte von oben nach unten in den Schaltschrank eingeleitet und mindestens im unteren Bereich durch eine untere Durchlassöffnung nach vorn umgelenkt und nach oben erwärmt wieder aus dem Schaltschrank abgezogen wird oder aber bei umgekehrter Position der Luftleitkassette und des Kaltlufterzeugers im Bereich unmittelbar hinter der Tür von oben nach unten in den Schaltschrank eingeleitet und erst im unteren Bereich nach hinten bzw. zur Mitte hin umgelenkt und nach oben zwischen den Elektrik- oder Elektronikbauteilen, diese kühlend, nach oben aus dem Schaltschrank abgezogen werden, ergeben sich bereits zwei vollkommen unterschiedliche Strömungsvariaten, die gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung noch weiter differenziert werden können, in dem in der Luftleitkassette Luftleitbleche vorgesehen sind, die winkelverstellbar oder auch abstandsverstellbar sind, wie auch austauschbar oder ergänzbar, so dass stets eine optimale Kühlung der in einem Schaltschrank verbauten Bauteile erzielt werden kann.
Der Kaltlufterzeuger besteht vorteilhafterweise aus einem Luft-Wasser-Wärmetauscher, der die Innenluft des Schaltschrankes umwälzt, wobei der Kaltlufterzeuger über Zu- und Rücklaufanschlüsse mit dem Kühlmedium Wasser versorgt wird, so dass eine unerwünschte Erwärmung eines Raumes vermieden werden kann, insbesondere wenn mehrere Schaltschränke darin angeordnet sind, wobei vorteilhafterweise auf einem Schrank auch mehrere Luftleitkassetten mit je einem Kaltlufterzeuger oder auf einer Luftleitkassette auch mehrere Kaltlufterzeuger nebeneinander angeordnet werden können, die nebeneinander angeordneten einzelnen Schaltschränken zugeordnet sein können oder auch einem breiten Schaltschrank, so dass auch hier die Variationsmöglichkeiten sehr vielfältig sind.
Die Verwendung eines Luft-Wasser-Wärmetauschers ist dabei nicht notwendigerweise festgelegt, es könnten auch anderweitige Technologien wie Luft-Luft-Wärmetauscher verwandt werden oder auch Kompressorkühlvorrichtungen, ebenso wie unterschiedliche Leistungen von 0,5 bis 5 KW eingerichtet werden können, ohne hier jedoch deren Leistung unnötig hoch ansetzen zu müssen, um doch eine sehr effektive Wirkung zu erreichen.
Ebenfalls kann der Verdrahtungsrahmen in Höhe, Weite, Tiefe stark variieren, ebenso wie die Dichte der daran angeordneten Befestigungsschienen und auch seine Einbauposition im Schrank, wobei durch Befestigung zusätzlicher kleiner Luftleitbleche Teilluftströme aus dem Kaltluftstrom punktuell an thermisch kritische Stellen geleitet werden kann. Eine Montageplatte benötigt zumindest bei einer Ausführungsform mit zwischen Montageplatte und Rückwand eingeblasenem Kaltluftstrom im unteren Bereich des Schaltschrankes eine große Durchlassöffnung oder muss vom Boden nach oben versetzt gelagert sein, um den Kaltluftstrom nach vorne in den Schaltschrank gelangen lassen zu können.
Weitere Variationsmöglichkeiten bestehen in der Ausführungsform des Schaltschrankes selber, der in Höhe, Breite und Tiefe variieren kann und auch weitere Innenausbauten aufweisen kann, ebenso wie die Konstruktion der Luftleitkassette in Höhe, Breite und Tiefe variieren kann, wie auch ihre Einbaulage auf dem Schrank, ebenso wie die Anstellwinkel und die Anzahl der Luftleitbleche unterschiedlich ausgeführt sein kann.
Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
1 eine geschnittene Teilansicht des oberen Bereichs eines Schaltschrankes,
2 eine Luftleitkassette in räumlicher Darstellung,
3 eine geschnittene Aufsicht auf einen Schaltschrank,
4 eine Ansicht eines Verdrahtungsrahmens und
5 eine geschnittene Seitenansicht eines kompletten Schaltschrankes.
Der Schaltschrank 1 besteht aus einem Rahmengestell mit Seitenwänden 2, einem Boden 3, einer Rückwand 4, einer Tür 5 sowie aus einer Dachabdeckung 7 mit Durchgangsöffnungen 6, sowie aus einer darauf angeflanschten Luftleitkassette 15 mit Luftleitblechen 18, die einen Durchlasskanal 16 für aus dem Schaltschrank 1 abgezogene Warmluft 12 erzeugen sowie einen Durchlasskanal 17 für in den Schaltschrank 1 zurück geblasene Kaltluft 14.
Auf der Luftleitkassette 15 ist ein Kaltlufterzeuger 10 angeordnet, der hier als Luft-Wasser-Wärmetauscher ausgebildet ist und über die Zu- und Rücklauf-Anschlüsse 19 mit Kühlmittel versorgt wird. Die Warmluft 12 wird durch Ansaugöffnungen 11 und einen Durchlass 20 der Luftleitkassette 15 in den Kaltlufterzeuger 10 eingesaugt und anschließend die Kaltluft 14 über einen Durchlass 21 der Luftleitkassette 15 wieder durch deren Durchlasskanal 16 in den Schaltschrank 1 hineingefördert.
1 zeigt eine Ausführungsform mit weit in Richtung der Rückwand nach hinten angeordnetem Verdrahtungsrahmen 8 und einer Zuführung von Kaltluft 14 im Bereich der Tür 5 des Schaltschrankes 1 und mit einer Absaugung der Warmluft 12 im Bereich vor dem Verdrahtungsrahmen 8.
5 hingegen zeigt einen weiter nach vorne von der Rückwand 4 in den Innenraum des Schaltschrankes 1 vorgerückten Verdrahtungsrahmen 8 mit einer Zuführung von Kaltluft 14 zwischen Rückwand 4 und dem Verdrahtungsrahmen 8 und einer Umlenkung der Luft im Bodenbereich durch eine untere Durchlassöffnung 9, wie sie auch eine zeichnerisch nicht dargestellte Montageplatte aufweisen müsste.
Die Luftleitkassette 15 der 5 ist 180 Grad versetzt zu der Luftleitkassette 15 gem. 1 auf dem Schaltschrank 1 angeordnet, ebenso wie der Kaltlufterzeuger 10, so dass die erwärmte Luft 12 hier großflächig im oberen Bereich des Schaltschrankes 1 vor dem Verdrahtungsrahmen 8 oder einer Montageplatte durch die Luftleitkassette 15 in den Kaltlufterzeuger 10 befördert wird.
Wie in 2 dargestellt ist, weist die Luftleitkassette 15 in ihrem oberen Bereich zum Kaltlufterzeuger 10 hin angeordnete Durchlässe 20, 21 für Warmluft 12 oder Kaltluft 14 auf, sowie drei Luftleitbleche 18 und einen Montageflansch 22, mit dem die Luftleitkassette 15 auf einer Dachabdeckung 7 eines Schaltschrankes 1, befestigbar ist.
Wie in 3 dargestellt ist, die eine Schnittdarstellung eines Schaltschrankes 1 gemäß der 1 darstellt, wäre es hier denkbar die Kaltluft 14 auch hinter dem Verdrahtungsrahmen 8 zwischen diesem und der Rückwand 4 des Schaltschrankes 1 einzublasen, so dass die endgültige Ausgestaltung auch von der Bestückung des Schaltschrankes abhängig gemacht werden kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102009054011 B4 [0002]
DE 3710566 A1 [0002]

Claims

Schaltschrank aus einem Korpus mit Seitenwänden (2), Boden (3), Rückwand (4), Tür (5) und einer mit mindestens einer Durchlassöffnung (6) versehenen Dachabdeckung (7) und mit einem in der Tiefe parallel zur Rückwand (4) variabel darin einsetzbaren Verdrahtungsrahmen (8) oder einer Montageplatte mit mindestens einer unteren Durchlassöffnung (9), zur Montage von Elektrik- oder Elektronikbauteilen und mit einem über seiner Dachabdeckung (7) montierten Kaltlufterzeuger (10) mit einer Ansaugöffnung (11) für Warmluft (12) und einer Ausblasöffnung (13) für Kaltluft (14), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Kaltlufterzeuger (10) und Dachabdeckung (7) eine Luftleitkassette (15) vorgesehen ist, mit einem auf die Ansaugöffnung (11) ausgerichteten Durchlasskanal (16) für die Warmluft (12) aus dem Schaltschrank (1) und einem Durchlasskanal (17) für Kaltluft (14) in den Schaltschrank (1) und dass die Luftleitkassette (15) einen Anschlussflansch (22) an die Dachabdeckung (7) aufweist und in zwei um 180 Grad versetzten Positionen mit der Ausblasöffnung (12) und dem Durchlasskanal (17) nach vorn oder hinten auf den Schaltschrank (1) montierbar ist.
Schaltschrank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kaltluft (14) im Bereich zwischen Rückwand (4) und Verdrahtungsrahmen (8) oder Montageplatte von oben nach unten in den Schaltschrank (1) einleitbar und mindestens im unteren Bereich durch die untere Durchlassöffnung (9) nach vorne umlenkbar und oben aus dem Schaltschrank (1) erwärmt abziehbar ist oder dass bei umgekehrter Position der Luftleitkassette (15) und des Kaltlufterzeugers (10) die Kaltluft (14) im Bereich hinter der Tür (5) von oben nach unten in den Schaltschrank (1) einleitbar und mindestens im unteren Bereich nach hinten umlenkbar und nach oben wieder aus dem Schaltschrank (1) erwärmt abziehbar ist.
Schaltschrank nach einem der beiden vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Luftleitkassette (15) Luftleitbleche (18) vorgesehen sind, die winkelverstellbar, abstandsverstellbar, austauschbar und/oder ergänzbar darin angeordnet sind.
Schaltschrank nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kaltlufterzeuger (10) aus einem Luft-Wasser-Wärmetauscher besteht und die Innenluft des Schaltschrankes (1) vom Kaltlufterzeuger (10) umwälzbar ist und dass der Wärmetauscher durch Zu- und Rücklaufanschlüsse (19) mit dem Kühlmedium versorgbar ist.
Schaltschrank nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Luftleitkassette (15) mehrere Kaltlufterzeuger (10) nebeneinander auf nebeneinander angeordneten Einzelschaltschränken oder auf einem breiten Schaltschrank (1) anordbar sind.