DE10228195A1

DE10228195A1 - Module, such as power supply adapter unit, e.g. for audio- and video-equipment, has electrical functional units arranged on either side of through-running opening in cabinet

Info

Publication number: DE10228195A1
Application number: DE2002128195
Authority: DE
Inventors: Thomas Kappenberger
Original assignee: K & B Kappenberger & Braun oHG; K and B KAPPENBERGER and BRAUN oHG
Current assignee: K & B Kappenberger & Braun oHG; K and B KAPPENBERGER and BRAUN oHG
Priority date: 2002-06-13
Filing date: 2002-06-24
Publication date: 2004-01-15
Anticipated expiration: 2022-06-25
Also published as: DE10228195B4

Abstract

A module e.g. a power supply adapter unit, for application in an appliance cabinet (2) in which the module has a frame-type structure, and the electrical functional elements of this module (3.1) are arranged at least on two sides of at least one through-running opening (7) extending from an upper face to a lower face of the module in a housing/cabinet (4a). A fan-unit (9) having at least one impeller (10) is arranged in the opening. An independent claim is given for an appliance unit with vertical cabinet for several modular units.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Modul gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 sowie auf eine Geräteeinheit gemäß Oberbegriff Patentanspruch 9.The invention relates to a Module according to the generic term Claim 1 and a device unit according to the preamble Claim 9.

Beispielsweise für Ton-, Video- und Computeranlagen sind Geräteeinheiten bekannt, die aus mehreren modulartigen Einheiten oder Modulen bestehen, welche als wechselbare Einschübe in vertikaler Richtung übereinander in einem Geräteschrank angeordnet sind und u.a. auch für die 230V-Netzspannungsversorgung dienen.For example for sound, video and computer systems are device units known that consist of several modular units or modules, which as exchangeable inserts one above the other in the vertical direction arranged in a cabinet are and also for serve the 230V mains voltage supply.

Je nach Verwendungszweck können diese Module aber die unterschiedlichsten Funktionen bzw. Eigenschaften und dementsprechend den unterschiedlichsten internen Aufbau aufweisen. Vielfach besitzen diese Module ein Gehäuse in Rahmenbauweise, d.h. ein Gehäuse mit mehreren Gehäuseabschnitten, die sich zu einer rahmenartigen Gehäusestruktur derart ergänzen, daß zumindest eine von Gehäuseabschnitten umgebene Öffnung gebildet ist, die von der Unterseite an die Oberseite eines solchen Moduls reicht und die von einem Kühlluftstrom zur Kühlung des Moduls durchströmt werden kann. Zur Erzeugung eines zuverlässigen Kühlluftstromes sind bei bekannten Gerätesystemen oder -einheiten im Geräteschrank Lüfter vorgesehen, und zwar beispielsweise unterhalb eines untersten Moduls.Depending on the intended use, these modules but the most diverse functions or properties and accordingly have a wide variety of internal structures. Own many these modules a housing in frame construction, i.e. a housing with several housing sections, which complement each other to form a frame-like housing structure such that at least one of housing sections surrounding opening is formed from the bottom to the top of such a module ranges from a flow of cooling air for cooling flows through the module can be. To generate a reliable cooling air flow are known in the equipment systems or units in the equipment cabinet Fan provided, for example below a bottom module.

Nachteilig ist hierbei u.a., daß für die Lüftereinheit zusätzlich Platz im Geräteschrank benötigt wird.The disadvantage here is that for the fan unit additionally Space in the equipment cabinet is needed.

Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu beheben und eine platzsparende Anordnung der Lüftereinheit zu schaffen. Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Modul entsprechend dem Patentanspruch 1 und eine Geräteeinheit entsprechend dem Patentanspruch 9 ausgebildet.The object of the invention is this Fix disadvantage and a space-saving arrangement of the fan unit to accomplish. To the solution this task is a module according to claim 1 and a device unit trained according to claim 9.

Unter „Rahmenbauweise" wird im Sinne der Erfindung generell ein Aufbau des Moduls verstanden, bei dem (Aufbau) zumindest die elektrischen Funktionselemente dieses Moduls an wenigstens zwei Seiten wenigstens einer von der Moduloberseite an die Modulunterseite reichende Öffnung angeordnet sind. Die Querschittsfläche der Öffnung oder – bei mehreren Öffnungen – die Gesamt-Querschittsfläche dieser Öffnungen ist dabei bevorzugt gleich oder größer als die Fläche des von den Funktionselementen eingenommenen Gehäusebereichs in der gleichen Querschnittsebene.Under "frame construction" in the sense of the invention generally understood a structure of the module, in which (structure) at least the electrical functional elements of this module on at least two Sides at least one from the top of the module to the bottom of the module reaching opening are arranged. The cross-sectional area of the opening or - in the case of several openings - the total cross-sectional area of these openings is preferably equal to or larger than the area of the housing area occupied by the functional elements in the same cross-sectional plane.

„Elektrische Funktionselemente" im Sinne der Erfindung sind die für die Funktion des Moduls notwendigen elektrischen Bauelemente, einschließlich der Anschluß- und Verbindungselemente, wie Buchsen usw.“Electrical functional elements” in the sense of the invention are for the function of the module necessary electrical components, including the Connection- and connecting elements such as bushings etc.

Bei der Erfindung wird die von der Rahmenbauweise, beispielsweise von der Rahmenstruktur des Gehäuses gebildete wenigstens eine Öffnung zur Unterbringung der Lüftereinheit genutzt, so daß kein zusätzlicher Platz im Geräteschrank für eine solche Lüftereinheit benötigt wird und damit die gesamte Höhe des Geräteschranks zur Unterbringung von Modulen zur Verfügung steht.In the invention, the Frame construction, for example formed by the frame structure of the housing at least one opening to the Housing the fan unit used so that no additional Space in the equipment cabinet for one such fan unit needed and therefore the total height of the equipment cabinet is available to accommodate modules.

Bei der Erfindung ist es weiterhin möglich, mehrere Module der Geräteeinheit in Rahmenbauweise auszuführen und mit jeweils einer Lüftereinheit auszustatten, um so eine besonders hohe Förderwirkung für den Kühlluftstrom zu erreichen und/oder aber im Bedarfsfall einzelne Lüftereinheiten zu- und wegschalten zu können und/oder aber bei einem Ausfall einer Lüftereinheit eines Moduls auf die Lüftereinheit eines weiteren Moduls umschalten zu können.It is also in the invention possible several Device unit modules to be carried out in frame construction and to equip each with a fan unit, so a particularly high funding effect for the Cooling air flow to achieve and / or if necessary individual fan units to be able to switch on and off and / or if a fan unit of a module fails the fan unit another module.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:Developments of the invention are Subject of the subclaims. The invention is described below with reference to the figures of exemplary embodiments explained in more detail. It demonstrate:

1 in vereinfachter Darstellung und in Frontansicht eine Geräteeinheit bestehend aus einem Geräteschrank und aus mehreren in diesem Schrank als Einschübe vorgesehenen modulartigen Einheiten oder Modulen; 1 in a simplified representation and in front view, a device unit consisting of a device cabinet and of several module-like units or modules provided as inserts in this cabinet;

2–4 ein Modul der Geräteeinheit der 1 in Rückansicht, Draufsicht sowie in Vorderansicht, entsprechend einer ersten möglichen Ausführungsform der Erfindung; 2 - 4 a module of the device unit of the 1 in rear view, top view and in front view, according to a first possible embodiment of the invention;

5 in einer Darstellung ähnlich 3 in Draufsicht ein Modul in Rahmenbauweise, gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung. 5 similar in a representation 3 in plan view a module in frame construction, according to a further embodiment of the invention.

In den 1–4 ist 1 eine Geräteeinheit, die u.a. einen Geräteschrank 2 und mehrere Module 3.1–3.9 umfaßt, die in vertikaler Richtung übereinander in dem Geräteschrank 2 angeordnet sind, und zwar derart, daß jedes Modul 3.1–3.9 einzeln ausgetauscht werden kann, beispielsweise bei Defekten usw. Wenigstens eines der Module, nämlich das Modul 3.1, welches bei der dargestellten Ausführung ein Netz-Anschaltgerät zur Netzspannungsversorgung verschiedener Verbraucher, beispielsweise von Ton-, Video- und Computeranlagen z.B. mit einer geregelten und auch von Über- und Störspannungen befreiten Sinus-Netzspannung ist, ist in Rahmenbauweise ausgeführt, d.h. das Gehäuse 4 dieses Moduls ist in Draufsicht rahmenartig ausgebildet.In the 1 - 4 is 1 a device unit, including a device cabinet 2 and several modules 3.1 - 3.9 includes the one above the other in the vertical in the equipment cabinet 2 are arranged in such a way that each module 3.1 - 3.9 can be replaced individually, for example in the event of defects, etc. At least one of the modules, namely the module 3.1 Which, in the embodiment shown, is a mains connection device for supplying mains voltage to various consumers, for example of sound, video and computer systems, for example with a regulated sine mains voltage and also freed from overvoltage and interference voltages, is designed in a frame construction, ie the housing 4 this module is frame-like in plan view.

Das Gehäuse 4 besitzt demnach einen rückwärtigen Gehäuseabschnitt 4', an dessen Rückseite 5 verschiedene elektrische Anschlüsse und Steckvorrichtungen vorgesehen sind, einen vorderen Gehäuseabschnitt 4'', an dem die Frontplatte 6 mit verschiedenen Bedienungselementen und Anzeigen vorgesehen ist, sowie die Gehäuseabschnitte 4' und 4'' an den Längsseiten des Gehäuses 4 zu einem Rahmen verbindende schmale Gehäuseabschnitten 4'''. In den Gehäuseabschnitten 4' und 4'' sind bei dieser Ausführung die elektrischen Funktionselemente des Moduls untergebracht. Die Gehäuseabschnitte 4''' dienen zur Aufnahme von Verbindungsleitungen usw. Durch den rahmenartigen Aufbau des Gehäuses 4 weist das Modul 3.1 eine von den Gehäuseabschnitten 4'–4''' begrenzte durchgehende Öffnung 7 auf.The housing 4 therefore has a rear housing section 4 ' , on the back 5 Various electrical connections and plug devices are provided, a front housing section 4 '' on which the front panel 6 with various controls and displays is provided, as well as the housing sections 4 ' and 4 '' on the long sides of the housing 4 narrow housing sections connecting to a frame 4 ''' , In the housing sections 4 ' and 4 '' the electrical functional elements of the module are housed in this version. The housing sections 4 ''' are used to hold connecting cables etc. Due to the frame-like structure of the housing 4 points the module 3.1 one of the housing sections 4 ' - 4 ''' limited continuous opening 7 on.

In die Öffnung 7 ist eine Lüftereinheit 9 eingesetzt, die aus mehreren elektrisch betriebenen Lüftern 10 besteht, und zwar bei der dargestellten Ausführungsform aus insgesamt sechs Lüftern 10, die als Axiallüfter ausgebildet sind.In the opening 7 is a fan unit 9 used, which consist of several electrically operated fans 10 consists, in the embodiment shown, of a total of six fans 10 , which are designed as axial fans.

Die Lüfter 10 sind bevorzugt auf einem gemeinsamen Tragrahmen 11 montiert, der dann an dem Gehäuse 4 befestigt ist, so daß die Lüftereinheit 9 als komplette Baugruppe montiert und auch im Bedarfsfall ausgewechselt werden kann. Der Tragrahmen 11 ist selbstverständlich so ausgebildet, daß durch ihn der Luftstrom durch die Öffnung 7 nicht behindert ist. Die Lüftereinheit 9 ist so ausgebildet und derart in der Öffnung 7 des Gehäuses 4 montiert, daß diese Lüftereinheit 9 vollständig in der Öffnung 7 aufgenommen ist und weder über die Unterseite, noch über die Oberseite des Moduls 3 bzw. des Gehäuses 4 vorsteht.The fans 10 are preferred on a common support frame 11 mounted, which then on the housing 4 is attached so that the fan unit 9 assembled as a complete assembly and can also be replaced if necessary. The support frame 11 is of course designed so that the air flow through it through the opening 7 is not disabled. The fan unit 9 is so designed and so in the opening 7 of the housing 4 mounted that this fan unit 9 completely in the opening 7 is recorded and neither over the bottom, nor over the top of the module 3 or the housing 4 protrudes.

Die Stromversorgung der Lüfter 10 der Lüftereinheit 9 erfolgt aus dem Modul 3.1. Das Zu- und Abschalten der Lüfter 10 erfolgt in Abhängigkeit von einem Steuersignal, welches z.B. von einem Temperatursensor erzeugt wird, der beispielsweise in dem die Lüfterheinheit 9 aufweisenden Modul 3 oder in einem anderen Modul vorgesehen ist. Weiterhin ist es möglich, die Leistung der Lüftereinheit 9 bzw. der dortigen Lüfter 10 oder einiger Lüfter 10 in Abhängigkeit von einem von einem Temperatursensor gelieferten Steuersignal zu steuern oder zu regeln, beispielsweise durch Änderung der Geschwindigkeit der Lüfter 10.The power supply to the fans 10 the fan unit 9 takes place from the module 3.1 , Switching the fans on and off 10 takes place as a function of a control signal, which is generated, for example, by a temperature sensor which, for example, in which the fan unit 9 having module 3 or is provided in another module. It is also possible to adjust the performance of the fan unit 9 or the fan there 10 or some fans 10 to control or regulate as a function of a control signal supplied by a temperature sensor, for example by changing the speed of the fans 10 ,

Der Vorteil des Moduls 3.1 bzw. der Geräteeinheit 1 besteht u.a. darin, daß die gesamte Höhe des Schrankes 2 zur Unterbringung von Modulen 3.1–3.9 genutzt werden kann und daß dennoch bei einem Defekt der Lüftereinheit 9 diese zusammen mit dem zugehörigen Modul 3 schnell und problemlos ausgetauscht werden kann.The advantage of the module 3.1 or the device unit 1 is, among other things, that the entire height of the cabinet 2 to accommodate modules 3.1 - 3.9 can be used and that if the fan unit is defective 9 this together with the associated module 3 can be replaced quickly and easily.

Es besteht insbesondere auch die Möglichkeit wenigstens zwei Module, d.h. das Modul 3.1 und noch ein weiteres Modul in Rahmenbauweise mit jeweils einer Lüftereinheit 9 vorzusehen, so daß bei Ausfall einer Lüftereinheit 9 im Modul 3.1 die Kühlung der Geräteeinheit 1 durch die Lüftereinheit in dem anderen Modul übernommen werden kann. Weiterhin besteht die Möglichkeit, die Lüftereinheit 9 so auszubilden, daß einzelne Lüfter 10 oder Gruppen solcher Lüfter getrennt zu- und weggeschaltet werden können. Auch hierdurch besteht die Möglichkeit, bei einem Defekt in einem der Lüfter 10 die Kühlung der Geräteeinheit 1 zumindest solange aufrecht zu erhalten, bis ein Austauschen des Moduls 3.1 mit der defekten Lüftereinheit 9 möglich ist.In particular, there is also the possibility of at least two modules, ie the module 3.1 and yet another module in frame design, each with a fan unit 9 to be provided so that in the event of a fan unit failure 9 in the module 3.1 the cooling of the device unit 1 can be taken over by the fan unit in the other module. There is also the option of the fan unit 9 so that individual fans 10 or groups of such fans can be switched on and off separately. This also gives the possibility of a defect in one of the fans 10 the cooling of the device unit 1 at least until the module is replaced 3.1 with the defective fan unit 9 is possible.

Wie die 3 zeigt, besitzt die Öffnung 7 einen Querschnitt, dessen Fläche größer ist als die Gesamtfläche der in der 3 dargestellten Bereiche für die Unterbringung der Funktionselemente des Moduls 3.1, so daß bei möglichst vollständiger Ausnutzung der Tiefe des Geräteschranks 2 ein möglichst großer Querschnitt für die Belüftung bzw. für die Unterbringung der Lüftereinheit 9 erreicht ist.As the 3 shows, has the opening 7 a cross section whose area is larger than the total area of the in the 3 shown areas for the accommodation of the functional elements of the module 3.1 , so that with the fullest possible utilization of the depth of the equipment cabinet 2 the largest possible cross section for ventilation or for housing the fan unit 9 is reached.

In der 1 wurde davon ausgegangen, daß das Modul 3.1 das oberste Modul im Geräteschrank 2 ist. Selbstverständlich kann das Modul 3.1 auch an anderer Stelle, beispielsweise als unterstes oder als eines der untersten Module im Geräteschrank 2 vorgesehen sein.In the 1 it was assumed that the module 3.1 the top module in the equipment cabinet 2 is. Of course, the module 3.1 also elsewhere, for example as the bottom or one of the bottom modules in the equipment cabinet 2 be provided.

Die 5 zeigt in einer Darstellung ähnlich 3 eine weitere mögliche Ausführungsform eines Moduls 3.1a ebenfalls in Rahmenbauweise, wobei das Gehäuse 4a die Gehäuseabschnitte 4a', 4a'' und 4a''' aufweist. Die elektrischen Funktionselemente des Moduls 3.1a sind hierbei hauptsächlich in dem Gehäuseabschnitt 4a'' untergebracht. Im dem rückwärtigen Gehäuseabschnitt 4a', der sehr schmal ausgebildet ist, sind lediglich Anschlußbuchsen aufgenommen, so daß der Gehäuseabschnitt 4a'' mit einer im Vergleich zum Gehäuseabschnitt 4'' größeren Tiefe (Abmessung senkrecht zur Ebene der Frontplatte 6) und der Gehäuseabschnitt 4a' mit einer im Vergleich zum Gehäuseabschnitt 4' kleineren Tiefe ausgeführt ist.The 5 shows similar in a representation 3 another possible embodiment of a module 3.1a also in frame construction, the housing 4a the housing sections 4a ' . 4a '' and 4a ''' having. The electrical functional elements of the module 3.1a are mainly in the housing section 4a '' accommodated. In the rear section of the housing 4a ' , which is very narrow, only connection sockets are accommodated, so that the housing section 4a '' with a compared to the housing section 4 '' greater depth (dimension perpendicular to the plane of the front panel 6 ) and the housing section 4a ' with a compared to the housing section 4 ' smaller depth is executed.

Vorstehend wurde davon ausgegangen, daß das jeweilige Gehäuse 4 bzw. 4a eine Rahmenstruktur aufweist, d. h. aus mehreren Gehäuseabschnitten besteht, die sich zu einem Rahmen ergänzen und nicht nur an der Ober- und Unterseite des Moduls sowie am Umfang des Moduls geschlossen sind, sondern insbesondere auch innen am Umfang der Öffnung 7.Above it was assumed that the respective housing 4 respectively. 4a has a frame structure, ie consists of several housing sections that complement each other to form a frame and are not only closed on the top and bottom of the module and on the circumference of the module, but in particular also on the inside on the circumference of the opening 7 ,

Grundsätzlich besteht aber die Möglichkeit, das Gehäuse so auszubilden, daß es an der Ober- und Unterseite durch eine die Öffnung 7 überdeckende Gehäusewand verschlossen ist, in der dann Öffnungen, beispielsweise schlitzförmige Öffnungen für den Eintritt bzw. Austritt des Kühlluftstromes vorgesehen sind. In diesem Fall sind zwar die elektrischen Funktionselemente des Moduls ebenfalls rahmenartig um die zentrale, die Lüftereinheit 9 aufweisende Öffnung angeordnet, die diese Öffnung begrenzenden Gehäusewände sind aber nicht mehr erforderlich.Basically, however, there is the possibility of designing the housing so that it is on the top and bottom through an opening 7 covering housing wall is closed, in which openings, for example slot-shaped openings for the entry or exit of the cooling air flow are then provided. In this case, the electrical functional elements of the module are also frame-like around the central, fan unit 9 having opening arranged, but the housing walls delimiting this opening are no longer required.

Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, daß Änderungen sowohl Abwandlungen möglich sind, ohne daß dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird.The invention has been described above on an embodiment described. It is understood that changes are both modifications possible are, without this the inventive idea underlying the invention is abandoned.

11: Geräteeinheitunit
22: Geräteschrankequipment cabinet
3.2–3.93.2-3.9: Modulmodule
3.1, 3.1a3.1 3.1a: Modul in Rahmenbauweisemodule in frame construction
4, 4a4, 4a: Gehäusecasing
4', 4'', 4'''4 ', 4' ', 4' '': Gehäuseabschnitthousing section
4a', 4a'', 4a'''4a ', 4a' ', 4a' '': Gehäuseabschnitthousing section
55: Gehäuserückseite mit AnschlüssenCase back with connections
66: Frontplatte mit Anzeige- und Bedienelementenfront panel with display and control elements
77: Öffnungopening
99: Lüftereinheitfan unit
1010: LüfterFan
1111: Tragrahmensupporting frame

Claims

Module, e.g. power supply unit for use in a device cabinet ( 2 ) a device unit ( 1 ), whereby the module has a frame construction in which the electrical functional elements of this module ( 3.1 . 3.1a ) at least on two sides of at least one through opening extending from a top to a bottom of the module ( 7 ) in a housing ( 4 . 4a ) are arranged, characterized in that in the at least one opening ( 7 ) at least one electric fan ( 10 ) having fan unit ( 9 ) is arranged.

Module according to claim 1, characterized in that the housing ( 4 . 4a ) frame-like with at least one of housing sections ( 4 ' . 4 '' . 4 ''' ) limited continuous opening ( 7 ) is trained

Module according to claim 1 or 2, characterized in that the fan unit ( 9 ) at least two fans ( 10 ) having.

Module according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one electric fan ( 10 ) is an axial fan.

Module according to one of the preceding claims, characterized in that the fan unit ( 9 ) or the at least one fan ( 10 ) exchangeable on the housing ( 4 ) are provided.

Module according to one of the preceding claims, characterized in that the fan unit ( 9 ) several on a common support frame ( 11 ) attached fans ( 10 ) having.

Module according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one opening formed by the frame structure ( 7 ) has a cross-section that is equal to or larger than the area of the module occupied by the electrical functional elements in the same cross-sectional plane.

Module according to one of the preceding claims, characterized in that means for temperature-dependent control of the fan unit ( 9 ) or the at least one fan are provided.

Device unit with a device cabinet ( 2 ) in which several modular units or modules ( 3.1 - 3.9 . 3.1a ), of which at least one module ( 3.1 . 3.1a ), which is designed, for example, as a network connection device, has a frame construction in which the electrical functional elements of this module have at least on two sides at least one through opening extending from a top to a bottom of the module ( 7 ) in a housing ( 4 . 4a ) are arranged, characterized in that the at least one module ( 3.1 . 3.1a ) in frame construction in the at least one opening ( 7 ) at least one electric fan ( 10 ) having fan unit ( 9 ) is arranged.

Device unit according to claim 9, characterized in that the housing ( 4 . 4a ) frame-like with at least one of housing sections ( 4 ' . 4 '' . 4 '''; 4a ' . 4a '' . 4a ''' ) limited through opening is formed.

Device unit according to claim 9 or 10, characterized in that the fan unit ( 9 ) at least two fans ( 10 ) having.

according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one electric fan an axial fan is.

Device unit according to one of the preceding claims, characterized in that the fan unit ( 9 ) or the at least one fan ( 10 ) exchangeable on the housing ( 4 ) are provided.

Device unit according to one of the preceding claims, characterized in that the fan unit ( 9 ) several on a common support frame ( 11 ) attached fans ( 10 ) having.

Device unit according to one of the preceding claims, characterized by means, in particular temperature sensor means, for controlling the fan unit or the at least one fan ( 10 ) this unit.