DE9217778U1

DE9217778U1 - Schaltschrankheizung

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Publication number: DE9217778U1
Application number: DE9217778U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-12-29
Filing date: 1992-12-29
Publication date: 1996-11-07
Anticipated expiration: 2002-12-30

Description

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23.12.1992

Franz Eggs
Aichtal

Schaltschrankheizung

Die Erfindung betrifft eine Schaltschrankheizung mit einem elektrisch beheizbaren Heizkörper und einem damit verbundenen Thermostatgehäuse und mit Befestigungseinrichtungen zum Einbau dieser Teile in einen Schaltschrank.

Schaltschrankheizungen dieser Art sind bekannt und dienen dazu, in elektrischen Schaltschränken und Verteilungen die Innentemperatur zu regulieren bzw. derart konstant zu halten, daß die Temperaturbedingungen für die in den Schaltschrank eingebauten Geräte eingehalten werden, so daß deren einwandfreier Betrieb gewährleistet ist. Insbesondere werden Schaltschrankheizungen in Sehaltschränken eingesetzt, die in unbeheizten Räumen oder im Freien aufgestellt werden und dort starken Schwankungen der Außentemperatur ausgesetzt sind. Dabei kann die Temperatur im Inneren eines Schaltschranke, wenn dieser nicht mit einer Schaltschrankheizung ausgestattet ist, so weit absinken, daß bestimmte Halbleiterschaltungen nicht mehr einwandfrei arbeiten. Außerdem können starke und relativ schnelle Temperaturänderungen im Inneren des Schaltschranks zur Kondenswasserbildung

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führen und damit die Funktion der eingebauten Schalteinrichtungen gefährden.

Bei den bisher verwendeten Schaltschrankheizungen wurden die Heizkörper aus einem elektrisch betriebenen Heizelement und einem zugeordneten Radiator häufig im Dauerbetrieb geschaltet oder über einen Temperaturbegrenzer zum Begrenzen der Schaltschrankinnentemperatur auf einen vorgegebenen Maximalwert gesteuert. Eine direkte Regelung der Innentemperatur in einem Kompaktgerät war dagegen bisher deshalb nicht möglich, weil keine ausreichende, thermische Entkoppelung zwischen dem Heizkörper einerseits und einem Innentemperatur-Regelthermostaten andererseits möglich war, wenn man den Heizwiderstand und den Thermostaten zu einer Baueinheit miteinander verbinden wollte. Aus diesem Grunde wurden der Heizkörper einerseits und der Thermostat andererseits in den Fällen, in denen eine Temperaturregelung angestrebt wurde, an getrennten, relativ weit voneinander entfernten Plätzen des Schaltschranks montiert. Diese Lösung brachte zunächst einmal einen erhöhten Montageaufwand mit sich und verhinderte außerdem ein einfaches, komplettes Auswechseln einer aus Heizkörper und Thermostat bestehenden Schaltschrankheizung. Weiterhin führte die getrennte Montage der beiden Baueinheiten zu einem erhöhten Platzbedarf.

Ein weiterer Nachteil der bisher verwendeten bekannten Geräte bzw. Schaltschrankheizungen besteht darin, daß die am Heizkörper erzeugte Wärme über die Befestigungseinrichtungen auf das Schaltschrankgehäuse bzw. eine Montageschiene desselben übertragen wird, so daß sich hinsichtlich benachbarter Geräte, wie z.B. Steuerschaltungen, erhebliche Temperaturprobleme ergeben konnten.

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Ausgehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Schaltschrankheizung anzugeben, die im Schaltschrank platzsparend und einfach montiert werden kann und bei der eine unerwünschte Wärmeübertragung auf benachbarte Geräte auf ein Minimum reduziert ist.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Schaltschrankheizung der eingangs angegebenen Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zwischen dem Heizkörper und dem Gehäuse zum Verbinden derselben thermisch isolierende Distanzelemente und eine thermisch isolierende Strahlungsabschirmung vorgesehen sind.

Ein wichtiger Vorteil der erfindungsgemäßen Schaltschrankheizung besteht dabei darin, daß der Thermostat bzw. das Thermostatgehäuse wegen des Vorhandenseins der isolierenden Distanzelemente und der isolierenden Strahlungsabschirmung direkt miteinander zu einer Baueinheit verbunden werden können, wobei die erfindungsgemäßen Isolationseinrichtungen außerdem dafür sorgen, daß die Wärmeübertragung zu dem Thermostatgehäuse derart gering ist, daß dieses problemlos mit dem Schaltschrankgehäuse verbunden, insbesondere mit einer Montageschiene desselben, verrastet werden kann, ohne daß über die Befestigungseinrichtungen eine unerwünschte Wärmeübertragung zu benachbarten Geräten zu befürchten wäre.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die Strahlungsabschirmung eine Isolierstoffplatte umfaßt, die über getrennte Sätze von Distanzelementen einerseits mit dem Heizkörper und andererseits mit dem Gehäuse verbunden ist, da bei dieser konstruktiven Ausgestaltung eine Wärmeleitung über die Distanzelemente auf ein Minimum reduziert werden kann, während andererseits das

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Thermostatgehäuse und die dahinter liegenden Teile des Schaltschrankgehäuses durch die Isolierstoffplatte, die auf ihrer dem Heizkörper zugewandten Seite vorzugsweise stark reflektierend, insbesondere verspiegelt, ausgebildet ist, gegen eine Erhitzung durch Strahlungswärme geschützt sind. Dabei hat es sich als besonders günstig erwiesen, wenn die mit dem Heizkörper verbundenen Distanzelemente einerseits und die mit dem Thermostatgehäuse verbundenen Distanzelemente andererseits bezüglich ihrer Befestigungspunkte an der Isolierstoffplatte derart gegeneinander versetzt sind, daß eine direkte Wärmeübertragung von einem Distanzelement zum anderen Distanzelement verhindert wird.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind die Distanzelemente als längliche Isolationskörper mit Innengewinde ausgebildet und mit den jeweils benachbarten, miteinander zu verbindenden Bauteilen mittels Schrauben verbunden, deren innere Enden im Inneren des zugeordneten Isolationskörpers einen Abstand voneinander aufweisen, wobei zwischen den inneren Enden der Schrauben vorzugsweise eine isolierende Trennschicht vorgesehen ist. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung besteht ferner-die Möglichkeit, die Distanzelemente als hohle, hülsenförmige Elemente mit einem Kopf an ihrem einen Ende und mit einer Gewindebohrung an ihrem anderen Ende auszubilden, wobei in dieses Innengewinde bei der Montage eine Schraube eingeschraubt wird, deren Kopf sich an dem jeweils anderen Bauteil abstützt.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand von Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen:

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Fig. 1 eine perspektivische Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Schaltschrankheizung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine Seitenansicht der Schaltsehrankheizung gemäß Fig. 1, wobei der Heizkörper und die Isolationseinrichtungen in Form eines Querschnitts längs der Linie 2-2 in Fig. 1 dargestellt sind;

Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf eine an der Wand des Schaltschranks montierte Schaltschrankheizung gemäß Fig. 1; und

Fig. 4 eine schematische Seitenansicht der montierten Schaltschrankheizung gemäß Fig. 3.

Im einzelnen zeigt Fig. 1 eine erfindungsgemäße Schaltschrankheizung mit einem Heizkörper 10, der über Isolationseinrichtungen 12 mit einem Thermostatgehäuse 14 verbunden ist, welches seinerseits mit Befestigungseinrichtungen 16 versehen ist, die auf der von dem Heizkörper 10 abgewandten Seite'des Thermostatgehäuses 14 die Befestigung desselben an einer Wand 18 (vgl. Fig. 3 und 4) eines Schaltschranks ermöglichen.

Gemäß Fig. 1 und 2 umfaßt der Heizkörper 10 einen Radiator, der vorzugsweise durch ein Teilstück eines Aluminiumprofils gebildet ist. Der Radiator 20 besitzt auf seiner Außenseite zahlreiche Heizrippen, die einer guten Wärmeübertragung an die Umgebungsluft dienen. In einem Hohlraum 22 im Inneren des Radiators 20 ist ein elektrischer Heizwiderstand (Heizpatrone) 24 angeordnet. Die Anschlußdrähte 26 des Heizwiderstandes 24 sind zwischen

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dem Thermostatgehäuse 14 und dem Radiator 2 0 im Inneren eines Isolierrohrs 28 angeordnet. Das in Fig. 1 und 2 untere Ende des Radiators 20 ist als Montageflansch 30 ausgebildet und im Bereich der Durchführung der Leitungen 26 mit einer Ausfräsung 32 versehen, die das obere Ende des Isolierrohrs 28 derart aufnimmt, daß für die Leitungen 26 die VDE-Schutzbestimmungen erfüllt sind und keine Überwärmung auftritt.

Die Isolationseinrichtungen 12 umfassen eine thermisch isolierende Strahlungsabschirmung in Form einer Isolierstoff platte 34, die über einen ersten Satz von thermisch isolierenden Distanzelementen 36 mit dem Flansch 30 des Isolators 20 verbunden ist und über einen zweiten Satz von thermisch isolierenden Distanzelementen 38 mit dem Thermostatgehäuse 14. Beim Ausführungsbeispiel umfassen die isolierenden Distanzelemente 36, 38 jeweils ein buchsenförmiges Isolationselement mit einem Innengewinde, in welches jeweils eine Schraube 40 eingeschraubt ist, während das jeweils gegenüberliegende Ende mit Hilfe eines verdickten Kopfes oder dergleichen an dem Thermostatgehäuse 14 bzw. an der Isolierstoffplatte 34 festgelegt ist.

Speziell aus Fig. 1 wird deutlich, daß die Befestigungspunkte der Distanzelemente 36, 38 an der Isolierstoffplatte 34 so weit wie möglich gegeneinander versetzt sind, um einen Wärmeübergang von den oberen Distanzelexnenten 36 zu den unteren Distanzelementen 38 dadurch zu erschweren, daß sich zwischen deren Befestigungspunkten jeweils ein Teilstück beträchtlicher Länge der Isolierstoff platte 34 befindet. Auf diese Weise wird zunächst einmal eine Wärmeübertragung durch Wärmeleitung von dem Radiator 20 zu dem Thermostatgehäuse 14 praktisch vollständig verhindert. Außerdem schützt die großflächige

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Isolierstoffplatte 34 das Thermostatgehäuse 14 und die dahinter bzw. darunter liegenden Teile der Wand 18 des Schaltsehranks gegen Strahlungswärme, so daß auch auf diesem Wege eine Wärmeübertragung unterbunden wird. Aus den Darstellungen gemäß Fig. 3 und 4 wird ferner deutlich, daß bei an der Wand 18 montierter Schaltschrankheizung die durch den beheizten Heizkörper 10 hervorgerufene Luftumwälzung dazu führt, daß zwischen dem Flansch 30 und der Isolierstoffplatte 34 und zusätzlich zwischen der Isolierstoffplatte 34 und der Oberseite des Gehäuses 14 Kühlluftströme gebildet werden, die an den genannten Teilen bzw. Oberflächen zu einer schnellen Abfuhr der allenfalls im Betrieb übertragenen Wärme führen.

Tatsächlich konnte bei Versuchen in der Praxis nachgewiesen werden, daß bei montierter Schaltschrankheizung gemäß der Erfindung in der anhand von Fig. 3 und 4 erläuterten Weise im Betrieb bei einer Heizkörpertemperatur von 16O⁰C keine meßbare Erwärmung des Thermostatgehäuses 14 über die angestrebte Innentemperatur des Schaltschranks hinaus erfolgt.

Bei dem betrachteten Ausführungsbeispiel ist im Inneren des mit Lüftungsschlitzen 42 versehenen Thermostatgehäuses 14 ein Thermostat (nicht gezeigt) eingebaut, der über eine beispielsweise mittels eines Schraubenziehers einstellbare Stelleinrichtung 44 auf den gewünschten Temperaturwert einstellbar ist, wobei die Stelleinrichtung 44 eine Marke aufweisen kann, die gegenüber einer Skala 46 an der Oberseite des Thermostatgehäuses 14 in die gewünschte Position gebracht werden kann. Die Stellwelle bzw. Stelleinrichtung 44 ist bei montiertem Heizkörper 10 neben den Isoliereinrichtungen 12 frei zugänglich.

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Mit Hilfe der Befestigungseinrichtungen 16, die in Fig. 1 als Befestigungsklipps 16 dargestellt sind, kann das Thermostatgehäuse 14 und damit die komplette Schaltschrankheizung als Baueinheit mit einer Rastschiene 48 an der Wand 18 des Schaltschranks neben anderen Geräten (nicht gezeigt) zwischen parallel zu der Rastschiene verlaufenden Kabelkanälen 50 angebracht werden.

Aufgrund der vorstehenden Beschreibung wird -deutlich, daß die Strahlungswärme bei der erfindungsgemäßen Schaltschrankheizung dann besonders wirksam von dem Thermostatgehäuse 14 und der Isolierstoffplatte 34 selbst ferngehalten werden kann, wenn die dem Heizkörper 10 zugewandte Oberfläche der Isolierstoffplatte 34 gut reflektierend ausgebildet und insbesondere verspiegelt ist, beispielsweise durch Aufkaschieren bzw. Aufdampfen einer Aluminiumschicht. Ferner wird aus der vorstehenden Beschreibung deutlich, daß der Kern der vorliegenden Erfindung in speziell ausgebildeten Isolationseinrichtungen zwischen dem Heizkörper und dem Thermostat zu sehen ist, wobei sich für die Ausgestaltung und Anordnung der Distanzelemente und der insbesondere einen Reflektor bildenden Strahlungsabschirmung zahlreiche Möglichkeiten für Änderungen und/oder Ergänzungen bieten, ohne daß dabei der Grundgedanke der Erfindung verlassen werden müßte.

Claims

/Ni/lwb 23.12.1992 Franz Eggs Aichtal Ansprüche

1. Schaltschrankheizung mit einem elektrisch beheizbaren Heizkörper und einem damit verbundenen Thermostatgehäuse und mit Befestigungseinrichtungen zum Einbau dieser Teile in einen Schaltschrank, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Heizkörper

(10) und dem Gehäuse (14) zum Verbinden derselben thermisch isolierende Distanzelemente (36, 38) und eine thermisch isolierende Strahlungsabschirmung (34) vorgesehen sind.

2. Schaltschrankheizung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsabschirmung eine-Isolierstoffplatte (34) umfaßt, die über getrennte Sätze von Distanzelementen (36, 38) einerseits mit dem Heizkörper (10) und andererseits mit dem Gehäuse (14) verbunden ist.

3. SchaItschrankheizung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzelemente (36) des einen Satzes von Distanzelementen gegenüber den Distanzelementen (38) des anderen Satzes von Distanzelementen versetzt sind.

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4. Schaltschrankheizung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzelemente (36, 38) als längliche Isolationskörper mit Innengewinde ausgebildet sind und mit den jeweils benachbarten, miteinander zu verbindenden Bauteilen {10, 14) mittels Schrauben (40) verbunden sind, deren innere Enden im Inneren des zugeordneten Isolationskörpers einen Abstand voneinander aufweisen.

5. Schaltschrankheizung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren der Isolationskörper (36, 38) zwischen den inneren Enden der Schrauben (40) eine isolierende Trennschicht vorgesehen ist.

6. Schaltschrankheizung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Heizkörper (10) zugewandte Oberfläche der Strahlungsabschirmung (34) reflektierend ausgebildet ist.