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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Kühlen von in einem Geräteschrank
untergebrachten modularen Einheiten sowie auf ein Netzanschaltgerät zum Einbau
in einen Geräteschrank.
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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. Je nach Verwendungszweck
können
diese Module die unterschiedlichsten Funktionen und Eigenschaften
und dementsprechend auch unterschiedlichsten internen Aufbau aufweisen.
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Bekannt
ist es, bei Geräteeinheiten
zur Kühlung
der Module in dem jeweiligen Geräteschrank
ein zusätzliches
Lüftermodul
vorzusehen, welches einen die übrigen
Module kühlenden
Kühlluftstrom
erzeugt. Um einen möglichst
großen
Strömungsquerschnitt für die Kühlluft durch
das Lüftermodul
und damit einen möglichst
großvolumigen
Kühlluftstrom
zu erreichen, ist es speziell auch bekannt (
DE 88 02 497 U1 , Rittal
Handbuch HB 30, Rittal GmbH & Co.
KG, Postfach 1662, 35726 Herborn, 1991, S. 558 und 559), das Lüftermodul
bzw. dessen Gehäuse
in Rahmenbauweise auszuführen
und in der von dieser Rahmenbauweise gebildeten Öffnung die wenigstens einen
elektrischen Lüfter
aufweisende Lüftereinheit vorzusehen.
Nachteilig hierbei ist aber, dass durch den Lüftereinschub zusätzlich Platz
im Geräteschrank
benötigt
wird.
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Bekannt
ist weiterhin eine Geräteeinheit
(
DE 87 02 065 U1 ),
die als Stromversorgungsgerät
in Einschubbauweise ausgeführt
ist und in einem Geräteschrank
in vertikaler Richtung übereinander
mehrere Module aufweist, und zwar jedes Modul jeweils mit einem
eigenen Lüfter
zur Erzeugung eines sämtliche Module
durchströmenden,
innerhalb des Geräteschranks
zirkulierenden Luftstromes, der an der Rückseite des Geräteschrankes
in einem Kühlschacht
von einem von einem Kühlmedium
durchströmten
Wärmetauscher
abgekühlt
wird. Nachteilig hierbei ist, dass in jedem Modul ein Lüfter untergebracht
ist, was nicht nur einen erheblichen Aufwand bedeutet, sondern auch
die Gestaltungsfreiheit bezüglich
der Ausbildung der einzelnen Module beeinträchtigt, da die Lüfter in
diesen Modulen Platz erfordern und außerdem dafür gesorgt werden muss, dass
die einzelnen Lüfter
auch in dem gemeinsamen Strömungsweg
der Kühlluft
durch sämtliche
Module angeordnet sind.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Anordnung aufzuzeigen, die bei platzsparender
Unterbringung des Lüftermoduls
ein Kühlen
von in diesem Geräteschrank
untergebrachten modularen Einheiten ermöglicht. Zur Lösung dieser
Aufgabe ist eine zum Kühlen
von in einem Geräteschrank
untergebrachten modularen Einheiten entsprechend dem Patentanspruch
1 ausgebildet.
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Bei
der Erfindung ist das Lüftermodul
in die als Netzanschaltgerät
fungierenden modulare Einheit eingebaut, d. h. in eine Einheit, über welche
unterschiedlichste Verbraucher, beispielsweise Ton-, Video- oder
Computeranlagen mit einer beispielsweise von Über- oder Störspannungen
befreiten Netzspannung versorgt werden. Der Vorteil besteht darin,
dass die eigene Kühlung
eines Netzanschaltgerätes
unkritisch ist und dieses daher in der für einen großvolumigen Kühlluftstrom
vorteilhafte Rahmenbauweise ausgebildet werden kann.
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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.
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„Elektrische
Funktionselemente" im
Sinne der Erfindung sind die für
die Funktion des Moduls notwendigen elektrischen Bauelemente, einschließlich der
Anschluss- und Verbindungselemente, wie Buchsen usw..
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Bei
der Erfindung wird die von der Rahmenbauweise gebildete wenigstens
eine Öffnung
zur Unterbringung des Lüftermoduls
genutzt, so dass kein zusätzlicher
Platz im Geräteschrank
für ein
solches Modul benötigt
wird und damit die gesamte Höhe
des Geräteschranks
zur Unterbringung von modularen Einheiten zur Verfügung steht.
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Weiterbildungen
der Erfindung, insbesondere ein Netzanschaltgerät zum Einbau in einen Geräteschrank
sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die
Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 in
vereinfachter Darstellung und in Frontansicht eine Geräteeinheit
bestehend aus einem Geräteschrank
und aus mehreren in diesem Schrank als Einschübe vorgesehenen modulartigen Einheiten;
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2–4 eine
modulare Einheit der Geräteeinheit
der 1 in Rückansicht,
Draufsicht sowie in Vorderansicht, entsprechend einer ersten möglichen
Ausführungsform
der Erfindung;
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5 in
einer Darstellung ähnlich 3 in Draufsicht
eine modulare Einheit in Rahmenbauweise, gemäß einer weiteren Ausführung der
Erfindung.
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In
den 1–4 ist 1 eine
Geräteeinheit, die
u.a. einen Geräteschrank 2 und
mehrere modulare Einheiten 3.1–3.9 umfasst, die
in vertikaler Richtung übereinander
in dem Geräteschrank 2 angeordnet
sind, und zwar derart, dass jede modulare Einheit 3.1–3.9 einzeln
ausgetauscht werden kann, beispielsweise bei Defekten usw.. Wenigstens
eine der modularen Einheiten, nämlich
die modulare Einheit 3.1, welche 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 dieser
modularen Einheit ist in Draufsicht rahmenartig ausgebildet.
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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
schmale Gehäuseabschnitte 4''',
die die Gehäuseabschnitte 4' und 4'' an den Längsseiten des Gehäuses 4 zu
einem Rahmen verbinden. In den Gehäuseabschnitten 4' und 4'' sind bei dieser Ausführung die
elektrischen Funktionselemente der modularen Einheit untergebracht.
Die Gehäuseabschnitte 4''' dienen
zur Aufnahme von Verbindungsleitungen usw.. Durch den rahmenartigen Aufbau
des Gehäuses 4 weist
die modulare Einheit 3.1 eine von den Gehäuseabschnitten 4'–4''' begrenzte
durchgehende Öffnung 7 auf.
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In
die Öffnung 7 ist
ein Lüftermodul 9 eingesetzt,
das aus mehreren elektrisch betriebenen Lüftern 10 besteht,
und zwar bei der dargestellten Ausführungsform aus insgesamt sechs
Lüftern 10,
die als Axiallüfter
ausgebildet sind.
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Die
Lüfter 10 sind
bevorzugt auf einem gemeinsamen Tragrahmen 11 montiert,
der dann an dem Gehäuse 4 befestigt
ist, so dass das Lüftermodul 9 als
komplette Baugruppe montiert und im Bedarfsfall auch ausgewechselt
werden kann. Der Tragrahmen 11 ist selbstverständlich so
ausgebildet, dass durch ihn der Luftstrom durch die Öffnung 7 nicht
behindert ist. Das Lüftermodul 9 ist
so ausgebildet und derart in der Öffnung 7 des Gehäuses 4 montiert,
dass es vollständig
in der Öffnung 7 aufgenommen
ist und weder über
die Unterseite, noch über
die Oberseite der modularen Einheit 3 bzw. des Gehäuses 4 vorsteht.
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Die
Stromversorgung der Lüfter 10 des
Lüftermodul 9 erfolgt
aus der modulare Einheit 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 der das Lüftermodul 9 aufweisenden
modulare Einheit 3 oder in einer anderen modulare Einheit
vorgesehen ist. Weiterhin ist es möglich, die Leistung des Lüftermoduls 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.
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Der
Vorteil der modulare Einheit 3.1 bzw. der Geräteeinheit 1 besteht
u.a. darin, dass die gesamte Höhe
des Schrankes 2 zur Unterbringung von modularen Einheiten 3.1–3.9 genutzt
werden kann und dass dennoch bei einem Defekt des Lüftermoduls 9 dieses
zusammen mit der modularen Einheit 3 schnell und problemlos
ausgetauscht werden kann.
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Es
besteht insbesondere auch die Möglichkeit
wenigstens zwei modulare Einheiten, d.h. die modulare Einheit 3.1 und
noch eine weitere modulare Einheit in Rahmenbauweise mit jeweils
einem Lüftermodul 9 vorzusehen,
so dass bei Ausfall eines Lüftermoduls 9 in
der modularen Einheit 3.1 die Kühlung der Geräteeinheit 1 durch
das Lüftermodul
in der anderen modulare Einheit übernommen
werden kann. Weiterhin besteht die Möglichkeit, das Lüftermodul 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 der modularen
Einheit 3.1 mit dem defekten Lüftermodul 9 möglich ist.
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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 der modularen Einheit 3.1, so dass
bei möglichst
vollständiger
Ausnutzung der Tiefe des Geräteschranks 2 ein möglichst
großer
Querschnitt für
die Belüftung
bzw. für
die Unterbringung des Lüftermoduls 9 erreicht
ist.
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In
der 1 wurde davon ausgegangen, dass die modulare Einheit 3.1 die
oberste Einheit im Geräteschrank 2 ist.
Selbstverständlich
kann die modulare Einheit 3.1 auch an anderer Stelle, beispielsweise
als unterstes Einheit oder als eine der untersten Einheiten im Geräteschrank 2 vorgesehen
sein.
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Die 5 zeigt
in einer Darstellung ähnlich 3 eine
weitere mögliche
Ausführungsform
einer modulare Einheit 3.1a ebenfalls in Rahmenbauweise,
wobei das Gehäuse 4a die
Gehäuseabschnitte 4a', 4a'' und 4a''' aufweist. Die
elektrischen Funktionselemente der modulare Einheit 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.
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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 der modularen Einheit
sowie am Umfang der modularen Einheit geschlossen sind, sondern
insbesondere auch innen am Umfang der Öffnung 7.
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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
der modulare Einheit ebenfalls rahmenartig um die zentrale, das
Lüftermodul 9 aufweisende Öffnung angeordnet,
die diese Öffnung
begrenzenden Gehäusewände sind
aber nicht mehr erforderlich.
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- 1
- Geräteeinheit
- 2
- Geräteschrank
- 3.2–3.9
- modulare
Einheit
- 3.1,
3.1a
- modulare
Einheit in Rahmenbauweise
- 4,
4a
- Gehäuse
- 4', 4'', 4'''
- Gehäuseabschnitt
- 4a', 4a'', 4a'''
- Gehäuseabschnitt
- 5
- Gehäuserückseite
mit Anschlüssen
- 6
- Frontplatte
mit Anzeige- und Bedienelementen
- 7
- Öffnung
- 9
- Lüftermodul
- 10
- Lüfter
- 11
- Tragrahmen