DE8133409U1 - Schaltschrank mit Wärmeübertrager - Google Patents

Description

PATENTANWALT DIPL.-PHYS. DR. HBRMANN FAY

Wilhelm Bader
Buchenstraße 48

7913 Senden 7900 Ulm, 04.11.81

Akte G/5589 sr

Schaltschrank mit Wärmeübertrager

Die Erfindung betrifft einen Schaltschrank mit Wärmeübertrager, bestehend aus einem Wärmeübertragergehäuse, einem Wärmeübertragerregister mit zwischen sich zwei Gruppen von parallelen Luftkanälen bildenden, lamellenartig angeordneten Trennwänden, sowie aus zwei, je eine Lufteinlaßöffnung und ein daran angeschlossenes Gebläse aufweisenden, einseitig offenen Gebläsekammern, die mit ihrer offenen Seite an das Wärmeübertragerregister so angeschlossen sind, daß die beiden im Gegenstrom betriebenen Gruppen von Luftkanälen je an einem Ende mit einer der Gebläsekammern durchgängig verbunden sind und damit sowie mit einer dem anderen Ende dieser Luftkanäle nachgeordneten LuftaustrittsÖffnung je ein Luftströmungssystem bilden, wobei die Luftkanäle beidseits jeder Trennwand jeweils abwechselnd der einen bzw. dar anderen Gruppe angehören.

Derartige Wärmeübertrager kommen insbesondere in Schalt· schränken zum Einsatz, die elektrische oder elektronische Baugruppen enthalten, die einerseits soviel Wärme erzeugen*, daß sie über eine Luftströmung gekühlt werden müssen, andererseits aber empfindlich gegenüber einer

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Verschmutzung durch in der Luft stets vorhandene Staubpartikel und dergl. sind. Wärmeübertrager erlauben die Kühlung von Baugruppen in Schaltschränken ohne die Gefahr einer Verschmutzung,, indem ein innerhalb des Schaltschrankes und des Wärmeübertragers in sich geschlossenes Luftströmungssystem die Wärme von den Bauteilen abführt und im Wärmeübertrager an ein zweites, mit der Außenluft in Verbindung stehendes offenes Luftströmungssystem, abgibt.

Obwohl die Luftkanäle des offenen äußeren Strömungssystems üblicherweise glatte Oberflächen aufweisen, läßt es sich nicht verhindern, daß sich in ihnen, insbesondere bei öl- oder fetthaltiger Luft, Schmutzablagerungen bilden. Da diese Oberflächenverschmutzung die Wärmeübertragung stark behindert, muß dafür gesorgt werden, daß das Wärmeübertragerregister regelmäßig gereinigt und notfalls auch ausgewechselt werden kann. Bei den bekennten Wärmeübertragern bereitet die Reinigung des Registers Schwierigkeiten, da die Luftkanäle aufgrund der geschlossenen Bauweise der Viärmeübertragerregister nur schwer zugänglich sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schaltschrank mit Wärmeübertrager der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Luftkanäle beider Luftströmungssysteme einfach zugänglich sind und mühelos gereinigt werden können.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Luftkanäle der einen Gruppe an der einen und die Luftkanäle der anderen Gruppe an der gegenüberliegenden LängsSeitenfläche des VärmeUbertragerregisters

zwischen den Längsrändern der Trennwände offen sind und dort durch an die Trennwände anschließende Deckwände abgeschlossen sind, welche die Luftaustrittsöffnung für die jeweils von ihnen geschlossenen Luftkanäle ausweisen, und daß die Deckwände und das Wärmeübertragungsregister voneinander lösbar sind.

Der durch die Erfindung erreichte Fortschritt besteht im wesentlichen darin, daß durch einfscheo Entfernen der Deckwände, bzw. Abnehmen des Registers von den Deckwänden die Luftkanäle über ihre volle durchströmte Länge von der Seite her frei zugänglich sind, so daß deren Reinigung problemlos möglich ist.

Zweckmäßigerweise ist die eine Deckwand von dem Wärmeübertragergehäuse und die andere Deckwand von einrr der Befestigung des Wärmeübertragers dienenden Wand des Schaltschrankes gebildet. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Wärmeübertragergehäuse an der Wand des Schaltschrankes über Gelenke abschwenkbar befestigt ist. Dann nämlich sind die Luftkanäle zumindest eines Luftströmungssystems besonders einfach zugänglich, so daß dieses insbesondere für die Umwälzung der Außenluft vorgesehen werden kann. Im übrigen kann die den Wärmeübertrager haltende Wand des Schaltschrankes eine Schaltschranktür sein.

In einer besonders vorteilhaften und daher im Rahmen der Erfindung bevorzugten Ausführungsίοrm sind die Trennwände umfangsseitig im vesentlichen rechtwinklig abgekantet, wobei jeweils gegenüberliegende Seiten der Trennwand in entgegengesetzter Richtung abgekantet sind; dls Trennwände sind im Stapel angeordnet und die im

Stapel aufeinander folgenden Trennwände sind jeweils um 180° in der Trennwandebene gedreht und ihre abgekanteten Seiten überlappen sich paarweise aneinanderliegend. Derartige Trennwände können durch einfache Stanz- und Abkantvorgänge leicht hergestellt und durch die bei ihrer Stapelung entstehenden Überlappungen der abgekanteten Seiten ohne weitere Maßnahmen gegeneinander abgeschlossen werden, wie es für die Trennung der beiden Luftkanalgruppen erforderlich ist. Schließlich sind die Trennwände über zwischengelegte Distanzhülsen in Richtung ihrer Stapelfolge verschraubt, so daß der Stppel jederzeit geöffnet und in seine einzelnen Trennwände zerlegt werden kann.

In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Trennwände im Umriß Parallelogrammform auf, wobei die unter den stumpfen Winkeln aneinandergrenzenden Seiten in gleicher Richtung abgekantet sind. Durch diese Parallelof.'ammform der Trennwände entstehen über und unter dem Register innerhalb des Wärmeübertragergehäuses Zwickelräume, in welchen die Gebläsekammern ohne wesentliche Vergrößerung der Bauhöhe des Wärmeübertragers Platz finden. Außerdem ermöglicht die Parallelogrammform günstigere Strömungsführungen mit dea Vorteil eines verbesserten Wirkungsgrades.

Darüber hinaus erlaubt die Parallelogrammform eine einfache, lösbare Befestigung, indem das Wärmeübertragerregister zur Befestigung im Wärmeübertragergehäuse mit den spitzwinkligen Ecken der Trennwände einerseits von einer am Värmeübertragergehäuse feststehenden Anschlagleiste und andererseits von einer um ihre Längsachse dreh- und feststellbar am Wärmeübertragergehäuse ge-

lagerten Klemmleiste gehalten ist. Durch Verdrehen der Klemmleiste ist das Wärmeübertragerregister einfach aus dem Gehäuse zu entnehmen, so deß auch die zu dem zweiten Luftströmungssvstem gehörenden Luftkanäle einer Reinigung unterzogen werden können.

Im übrigen sind die gegenseitige Abdichtung der beiden Luftströmungssysteme unterstützende Dichtleisten zwischen dem Wärmeübertragerregister und den Deckwänden vorgesehen, die in Stapelrichtung der Trennwände entlang der Trennwandecken verlaufen, an denen entgegengesetzt abgekantete Seiten der Trennwände aneinandergrenzen. Weiter ist zweckmäßig zwischen jeder Deckwand und den Trennwänden im Bereich der Luftaustrittsöffnungen je eine weitere Dichtleiste quer zu den Luftkanälen angeordnet, die den Vorteil bringt, längs der Luftkanäle selbst auf eine vollständige Abdichtung zwischen den Deckwänden und den Trennwänden verzichten zu können.

Im folgenden wird die Erfindung an einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Schaltschrankes mit Wärmeübertrager,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Schaltschrankes nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Schaltechrank nach Fig. 1,

Fig. 4 eine Ansicht des Wärmeübertragers im vom Schaltschrank weggeklappten Zustand,

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V nach Fig. 4,

Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie VI - VI nach Fig. 4,

Fig. 7 ein Wärmeübertragerregister in perspektivischer; teilweise auseinander gezogener Darstellung.

In dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ist die eine Deckwand 2b des V'ärmeübertragers dit, Schaltschranktür eines Schaltschrankes 1, der nur schematisch dargestellt ist. Das Wärmeübertragergehäuse 3 bildet die zweite Deckwand 2a und ist mit Gelenken 4 an der die Schaltschranktür bildenden Deckwand 2b befestigt und weist auf der der Schrankwandtür abgewandten Seite, also in der Deckwand 2a des Wärmeübertragergehäuses 3 eine Lufteinlaßöffnung 5a sowie eine Luftaustrittsöffnung 6a für die Luftzirkulation mit dem Außenraum, auf. An die Lüfteinlaßöffnung 5a ist, wie in Fig. ,.5 dargestellt, ein Gebläse 7a angeschlossen, das eine ' Druckerhöhung'in der Gebläsekammer 8a bewirkt. Von der Gebläsekammer 8a aus tritt dia Luft in die an diese Gebläsekammer 8a angeschlossene Gruppe von Luftkanälen 9a ein und verläßt den Wärmeübertrager nach Durchströmen der Luftkanäle 9a durch die Luftaustrittsöffnung 6a.

Entsprechend wird bei dem der Kühlung von Baugruppen in dem Schaltschrank 1 dienenden inneren Luftströmungssystem die Luft durch eine Lufteinlaßöffnung 5b in der

die Schaltschranktür bildenden Deckwand 2b von dem Gebläse 7b angesaugt. Nach Durchströmen der an die Gebläsekaminer 8b angeschlossen» Gruppe von Luftkanälen 9b tritt die Luft durch die in der Schaltschranktür vorgesehene Luftaustrittsöffnung 6b wieder in den Schaltschrank 1 über.

Die Luftkanäle 9a, 9b entsteher? durch lamellenart .g angeordnete, gut wärmeleitende metallische Trennwände 10, die gemeinsam das V.ärmeübertragerregister 11 bilden. Der Aufbau des Värmeübertragerregisters 11 ist derart gestaltet, daß die Luftkenä-Ie beidseits jeder Trennwand 10 abwechselnd der einen bzw. der anderen Gruppe von jeweils ein getrenntes Luftströmungspystem bildenden Luftkanäle 9a und 9b angehören.

Der Aufbau des Übertragerregisters 11 aus den Trennwänden 10 ist in Fig. 7 dargestellt. Die Trennwände 10 sind umfangsseitig rechtwinklig abgekantet, wobei jeweils gegenüberliegende Seiten der Trennwände 10 in entgegengesetzter Richtung abgekantet sind. Die im Stapel mit freiem Abstand voneinander angeordneten Trennwände 10 sind aufeinanderfolgend jeweils gegenüber der benachbarten Trennwand 10 um 180° in der Trennwandebene gedreht, so daß im Ergebnis die abgekanteten Streifen 20 der Trennwände 10 sich paarweise aneinander liegend UberlagBi,.. Auf diese Weise entstehen in der Stapelrichtung der Trsnmvände 10 Luftkanäle 9a der einen Gruppe, die an der einen Längsseitenfläche 12a/ sowie Luftkanäle 9b der anderen Gruppe, die an der gegenüberliegenden Längsseitenfläche 12a des Wärmeübertragerregisters 11 zwischen

den Längsrändern 10a der Trennwände 10 offen sind. Die Trennwände 10 sind durch Gewindestangen 13 miteinander verschraubt, wobei in ihrer Länge den abgekanteten Streifen 20 und damit dem gegenseitigen Abstand der Trennwände 10 angepaßte Distanzhülsen 14 der Abstandshalterung dienen. Das Wärmeübertragerregister 11 wird entsprechend Fig» 5 durch eine Aufwärtsbewegung in das Wärmeübertragergehäuse 3 eingesetzt, bis es unter die Anschlagleiste 15 greift. Dazu ist zunächst die um die Längsachse 16 drehbare Klemmleiste 17 im Uhrzeigersinn weggeschwenkt. Nach dem Einsetzen des Wärmeübertragsrregisters 11 wird die Klemmleiste 17 in die in Fig. 5 gezeigte Stellung gebracht und festgestellt. Das Wärmeübertragerregister 11 ist gegenüber den Deckwänden 2a, 2b abgedichtet. Insbesondere die Dichtleisten 18, die entlang der Trennwandecken verlaufen, an denen entgegengesetzt abgekantete Seiten der Trennwände 10 aneinandergrenzen, unterstützen die gegenseitige Abdichtung der beiden Luftströmungssysteme. Da die Luftkanäle 9a, 9b seitlich bis auf die Luftaustrittsöffnungen 6a, 6b nur durch die Deckwände 2a, 2b abgeschlossen sind, können die Luftkanäle 9a, 9b leicht gereinigt werden. Die eine Gruppe von Luftkanälen 9b ist bereits nach Wegschwenken des Wärmeübertragergehäuses 3 von der die Schaltschranktür bildenden Deckwand 2b zugänglich, die zweite Gruppe nach Entnahme des Wärmeübertragerregisters 11 aus dem Wärmeübertragergehäuse 3. Im übrigen ist zwischen jeder Deckwand 2a, 2b und den Trennwänden 10 im Bereich der Luftaustrittsöffnungen 6a, 6b Je eine weitere Dichtleiste 19 quer zu den Luftkanälen 9a bzw. 9b angeordnet, die die vollständige Abdichtung der Deckwände gegenüber den Trennwänden entlang der Luftkanäle 9a bzw. 9b erübrigt.

Claims (10)

- 1 Ansprüche:

1. Schaltschrank mit Wärmeübertrager, bestehend aus einem Wärmeübertragergehäuse, einem Wärmeübertragerregister mit zwischen sich zwei Gruppen von parallelen Luftkanälen bildenden, lamellenartig angeordneten Trennwänden,' sowie aus zwei je eine Lufteinlaßöffnung und ein daran angeschlossenes Gebläse aufweisenden, einseitig offenen Gebläsekammern, die mit ihrer offenen Seite an das Wärraeübertragerregister so angeschlossen sind, daß die beiden im Gegenstrom betriebenen Gruppen von Luftkanälen je an einem Ende mit einer der Gebläsekammern durchgängig verbunden sind und damit sowie mit einer dem anderen Ende dieser Luftkanäle nachgeordneten Luftaustrittsöffnung je ein Luftströmungäisystam bilden, wobei die Luftkanäle beidseits jeder Trerlwand jeweils abwechselnd der einen bzw. der anderen Gruppe angehören, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftkanäle (9a) der einen Gruppe an der einen und die Luftkanäle (9b) der anderen Gruppe an der gegenüberliegenden Längsseitenfläche (12a) bzw. (12b) des Wärmeübertragerregisters (11) zwischen den Längsrändern (10a) der Trennwände (10) offen sind und dort durch an die Trennwände (10) anschließende Deckwände (2a, 2b) abgeschlossen sind, welche die Luftaustrittsöffnung (6a,6b) für die jeweils von ihnen geschlossenen Luftkanäle (9a, 9b) aufweisen, und daß die Deckwände (2a, 2b) und das Wärmeübertragerregister. (11) voneinander lösbar sind.

2. Schaltschrank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Deckwand (2a) von dem Wärmeübertragergehäuse (3) und die andere Deckwand (2b) von

einer der Befestigung des Värmeübertragers dienenden Wand des Schaltschrankes (1) gebildet ist.

3. Schaltschrank nach Anspruch 1 und 2, dedurch gekennzeichnet, deß das Würmeübertragergehäuse (3) an der die Deckwand (2a) bildenden Wand des Schaltschrankes (1) über Gelenke (4) schwenkbar befffitigt ist.

4. Schaltschrank nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die den Wärmeübertrager haltende Wand des Schaltschrankes (1) eine Schaltschranktür (2) ist.

5. Schaltschrank nach Anspruch 1 bis A, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände (10) umfangseitig im wesentlichen rechtwinklig abgekantet sind, wobei jeweils gegenüberliegende Seiten der Trennwand (10) in entgegengesetzter Richtung abgekantet sind? daß die Trennwände (10) im Stapel angeordnet sind, und daß die im Stapel aufeinander folgenden Trennwände (10) Jeweils um 180° in der Trennwandebene gedreht sind und dabei ihre abgekanteten Seiten sich paarweise aneinander liegend überlappen.

6. Schaltschrank nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,daß die Trennwände (10) über zwischengelagerte Distanzhülsen (14) in Richtung ihrer Stapelfolge verschraubt sind.

7. Schaltschrank nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände (10) Parallelogrammforffl aufweisen, wobei die unter den stumpfen · Winkeln aneinandergrenzenden Seiten in gleicher Richtung abgekantet sind.

θ. Schaltschrank nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Warraeubertragerregister (11) zur Befestigung im Wärmeübertragergehäuse (3) mit den spitzwinkligen Ecken der Trennwände einerseits von einer am Wärmeübertragergehäuse feststehenden /nschlagleiste (15) und andererseits von einer um ihre Längsachse dreh- und feststellbar am Wärmeübertragergehäuse (3) gelagerten Klemmleiste (17) gehalten ist,

9· Schaltschrank nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenseitige Abdichtung der beiden Luftströmungssysteme unterstützende Dichtleisten (18) zwischen dem Wärmeübertragerregister (11) und den Deckwänden vorgesehen sind, die in Stapelrichtung der Trennwände (10) entlang der Trennwandecken verlaufen, an denen entgegengesetzt abgekantete Seiten der Trennwände (10) aneinandergrenzen.

10. Schaltschrank nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen jeder Deckwand (2a, 2b) und den Trennwänden (10) im Bereich der Luftaustrittsöffnungen (6a, 6b) je eine weitere Dichtleiste (19) quer zu den Luftkanälen (9a,bzw. 9b) angeordnet ist.