DE20008497U1

DE20008497U1 - Temperaturüberwachungsvorrichtung, insbesondere für Schaltschränke

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Publication number: DE20008497U1
Application number: DE20008497U
Authority: DE
Original assignee: PFANNENBERG OTTO GmbH
Current assignee: Pfannenberg GmbH
Priority date: 2000-05-11
Filing date: 2000-05-11
Publication date: 2000-08-10
Anticipated expiration: 2010-05-12
Also published as: WO2001086243A1; AU5631401A

Description

Temperaturüberwachungsvorrichtung, insbesondere für Schaltschränke

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung der Temperatur eines Objektes wie insbesondere eines Schaltschrankes, in dem sich Wärme produzierende elektrische oder elektronische Bauteile befinden.

Für Schaltschränke ist es wichtig, dass die Temperatur des Innenraumes in einem vorgegebenen Bereich bleibt, in welchem die ordnungsgemäße Funktion der Bauteile gewährleistet ist. Aufgrund der ständigen Wärmeproduktion ist es dabei in der Regel erforderlich, den Schaltschrank mit Kühleinrichtungen wie zum Beispiel einer externen Belüftung zu versehen.

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Trotz derartiger Einrichtungen kann es jedoch gelegentlich zu einem Überschreiten der maximal zulässigen Temperatur kommen. Ein Grund hierfür können zum Beispiel Störungen wie ein Ventilatorausfall, eine Kältemittelleckage, eine verstopfte Filtermatte oder dergleichen sein. Des weiteren kann durch Änderungen im Schaltschrank wie zum Beispiel dem Einbau zusätzlicher Schaltelemente eine Situation eintreten, in welcher die Kühlleistung der vorhandenen Temperierungseinrichtungen nicht mehr ausreichend ist. Schließlich ist es auch möglich, dass Überschreitungen der Maximaltemperatur unbemerkt, zum Beispiel an Wochenenden, auftreten und somit eine unerkannte fortschreitende Verschlechterung der Anlage sowie das ständige Risiko eines Ausfalls der Installationen mit sich bringen.

Vor diesem Hintergrund war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine einfach anzuwendende Temperaturüberwachungsvorrichtung bereitzustellen, welche insbesondere die Überwachung der Innenraumtemperatur von Schaltschränken ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch eine Temperaturüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen enthalten.

Die Temperaturüberwachungsvorrichtung enthält demnach

a) einen Temperatursensor, welcher an dem zu überwachenden Ort beziehungsweise Objekt angebracht werden kann,

b) mindestens einen optischen Signalgeber zur Signalisierung des vom Temperatursensor gemessenen Temperaturzustandes, und

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C) eine mit dem Temperatursensor und dem optischen Signalgeber verbundene Steuereinheit, welche so ein gerichtet ist, dass sie bei Überschreiten eines vorgegebenen Temperaturgrenzwertes am Temperatursensor den optischen Signalgeber aktiviert.

Die Temperaturüberwachungsvorrichtung lässt sich in einfacher Weise und sehr flexibel zur Überwachung von Objekten wie insbesondere Schaltschränken einsetzen. Zu diesem Zweck wird der Temperatursensor, welcher mit einem Kabel oder drahtlos mit der Temperaturüberwachungsvorrichtung verbunden oder in die Temperaturüberwachungsvorrichtung integriert sein kann, an geeigneter Stelle auf dem zu überwachenden Objekt plaziert. Bei einem Schaltschrank bietet sich hierfür insbesondere eine Anbringung auf der Oberseite des Deckels an. Dieser Messort ist einerseits von außen gut zugänglich, so dass die Messung ohne Manipulationen und Veränderungen am Schaltschrank erfolgen kann, zum anderen repräsentiert der Messort aufgrund der nach oben steigenden Wärme und der guten Wärmeleitfähigkeit des in der Regel metallischen Deckels in guter Näherung die interessierende (maximale) Innenraumtemperatur. Das Ausgangssignal des Temperatursensors wird von der Steuereinheit erfasst und mit einem oder mehreren vorgegebenen Temperaturgrenzwerten verglichen. Sobald eine Überschreitung oder Unterschreitung eines solchen Temperaturgrenzwertes festgestellt wird, wird in geeigneter Weise mindestens ein optischer Signalgeber von der Steuereinheit aktiviert, so dass ein Benutzer der Temperaturüberwachungsvorrichtung den aktuellen Temperaturzustand, zum Beispiel das Überschreiten eines maximalen Temperaturgrenzwertes, feststellen kann.

Der Vorteil der Temperaturüberwachungsvorrichtung liegt insbesondere darin, dass sie in ihrer Anwendung äußerst einfach ist und problemlos

auch bei bereits eingerichteten Schaltschränken zur dauerhaften oder auch nur zeitweisen Kontrolle eingesetzt werden kann. So kann die Temperaturüberwachungsvorrichtung zum Beispiel bei Änderungen in der Innenausstattung eines Schaltschrankes, bei Änderungen des Kühlsystems des Schaltschrankes oder auch bei von Zeit zu Zeit stattfindenden Überprüfungen installierter Kühlsysteme jeweils für einige Tage zu Kontrollzwecken eingesetzt werden.

Bei den optischen Signalgebern kann es sich um verschiedenartige Leuchtmittel handeln, zum Beispiel um eine Glühlampe, eine Halogenlampe, eine Blitzlichtlampe oder dergleichen. Sofern die Auffälligkeit im beabsichtigten Anwendungsfall ausreicht, kann auch eine Leuchtdiode eingesetzt werden. Das Leuchtmittel wird in der Regel so ausgestaltet beziehungsweise betrieben, dass seine Aktivierung mit hoher Wahrscheinlichkeit Aufmerksamkeit auf sich zieht. Das Leuchtmittel kann daher insbesondere als Dauerlicht, Blinklicht oder Blitzlicht ausgebildet sein beziehungsweise betrieben werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung enthält die Temperaturüberwachungsvorrichtung mehrere, insbesondere zwei oder drei optische Signalgeber. Ferner ist die Steuereinheit so eingerichtet, dass sie die Signalgeber bei verschiedenen vorgegebenen Temperaturgrenzwerten aktiviert beziehungsweise deaktiviert. Durch die Verwendung mehrerer optischer Signalgeber kann eine differenziertere Darstellung des Temperaturzustandes vorgenommen werden als bei nur einem Signalgeber. Ein erster Signalgeber kann zum Beispiel bei Überschreiten eines ersten, kleineren Temperaturgrenzwertes aktiviert werden, während der zweite Signalgeber erst bei Überschreiten eines zweiten, höheren Temperaturgrenzwertes aktiviert wird. Gleichzeitig mit der Aktivierung des zweiten Signal-

gebers kann der erste Signalgeber wieder deaktiviert werden. Das Aufleuchten des ersten Signalgebers zeigt dann die Annäherung an einen kritischen Temperaturbereich an, während das Aufleuchten des zweiten Signalgebers das Vorliegen eines solchen kritischen Temperaturbereichs signalisiert, welches in der Regel ein unmittelbares Handeln erfordert. Gegebenenfalls kann ein dritter Signalgeber vorgesehen sein, mit dem eine weitere differenzierte Darstellung der Temperaturzustände möglich ist. Alternativ kann der dritte Signalgeber auch im Normalzustand dauerhaft aktiv sein und somit eine Kontrolle dafür bieten, dass nicht ein kritischer Temperaturzustand vorliegt und der zweite oder dritte Signalgeber aufgrund eines Defektes inaktiv sind. Die verschiedenen Signalgeber können als Lampen vorzugsweise farblich unterschiedlich ausgestaltet sein, zum Beispiel in den Ampelfarben Grün, Gelb oder Rot, die aufgrund der Gewöhnung vom Benutzer intuitiv den entsprechenden Gefährdungsstufen durch die Temperatur zugeordnet werden können.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung enthält die Temperaturüberwachungsvorrichtung eine Einstellvorrichtung zur Vorgabe der Temperaturgrenzwerte für die Steuereinheit. Das heißt, dass der Benutzer bei der Anwendung der Vorrichtung vorgeben kann, bei welchen Temperaturgrenzwerten die Steuereinheit anspricht und die Signalgeber aktiviert. Der Einsatz und Ansprechbereich der Temperaturüberwachungsvorrichtung kann somit äußerst flexibel verschiedenen Situationen angepasst werden.

Des weiteren ist die Steuereinheit vorzugsweise so eingerichtet, dass sie eine einmal vorgenommene Aktivierung eines Signalgebers beibehält, bis die Steuereinheit über eine externe Rücksetztaste ein Deaktivierungskommando erhält. Das heißt, dass zum Beispiel beim Überschreiten eines

Temperaturgrenzwertes ein Signalgeber aktiviert wird, und dass diese Aktivierung auch dann bestehen bleibt, wenn nachfolgend der Temperaturgrenzwert wieder unterschritten werden sollte. Die Steuereinheit enthält somit einen Speicher, in dem das einmalige Überschreiten einer Temperaturgrenze festgehalten wird. Erst wenn der Benutzer durch ein explizites Betätigen der Rücksetztaste zu erkennen gibt, dass er den Zustand des Signalgebers erkannt und entsprechend darauf reagiert hat, wird dieser Signalgeber von der Steuereinheit wieder deaktiviert. Eine derartige Reset-Funktion stellt insbesondere sicher, dass ein vorübergehendes Überschreiten der Temperaturgrenze auch dann erkannt wird, wenn zu diesem Zeitpunkt sich gerade niemand bei der Temperaturüberwachungsvorrichtung aufgehalten hat, der das Aufleuchten des Signalgebers wahrnehmen konnte. Damit können insbesondere auch solche Temperaturüberschreitungen erkannt werden, die immer nur außerhalb von Betriebszeiten wie etwa an Wochenenden oder nachts auftreten und unter normalen Umständen somit von den Benutzern nicht wahrgenommen würden.

Des weiteren kann die Steuereinheit so eingerichtet sein, dass sie bei Empfang eines Testkommandos durch Betätigung einer externen Testtaste einen Selbsttest der Temperaturüberwachungsvorrichtung ausführt. Dabei werden insbesondere die vorhandenen Signalgeber aktiviert, um festzustellen, ob diese noch intakt sind. Weiterhin kann der Zustand der Stromversorgung überprüft werden. Vorzugsweise wird die Temperaturüberwachungsvorrichtung mit einer autonomen Stromversorgung wie einer Batterie oder einem Akkumulator versehen. Alternativ kann auch eine Ankopplung an ein Stromnetz vorgesehen sein. Eine Überwachungsvorrichtung für die Stromversorgung kann insbesondere eine Kontrollleuchtdiode enthalten, welche zum Beispiel einmal pro Minute blinkt, um einen ausreichenden Ladezustand anzuzeigen.

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Zur Befestigung der Temperaturüberwachungsvorrichtung an einem ferromagnetischen Träger wie etwa dem aus Stahlblech bestehenden Gehäuse eines Schaltschrankes weisen die Temperaturüberwachungsvorrichtung und/oder der Temperatursensor vorzugsweise einen Dauermagneten auf. Hiermit können die Temperaturüberwachungsvorrichtung und/ oder der Sensor in einfacher Weise auf dem zu überwachenden Objekt angebracht werden, ohne dass eine Veränderung oder Beschädigung des Objektes notwendig wäre. Insbesondere ist kein Bohren erforderlich, so dass dementsprechend auch keine Undichtigkeiten entstehen können und keine Späne in das mit empfindlichen elektronischen Bauteilen bestückte Innere des Schaltschrankes fallen können. Die Temperaturüberwachungsvorrichtung kann daher problemlos auch bei einem in Betrieb befindlichen Schaltschrank angewendet werden.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann die Temperaturüberwachungsvorrichtung auch akustische Signalgeber enthalten, welche zusätzlich zu den optischen Signalgebern von der Steuereinheit aktiviert werden können. Vorzugsweise erfolgt die Aktivierung der akustischen Signalgeber erst dann, wenn ein Gefahrenzustand eingetreten ist, auf den unbedingt reagiert werden muss.

Im Folgenden wird die Erfindung mit Hilfe der Figur beispielhaft erläutert.

Die einzige Figur zeigt schematisch eine Temperaturüberwachungsvorrichtung 100, mit welcher die Innenraumtemperatur eines teilweise dargestellten Schaltschrankes 17 überwacht werden soll.

Die Temperaturüberwachungsvorrichtung 100 besteht aus einem Gehäuse 14, an dessen Oberseite als optische Signalgeber Blitz- oder Blink-

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leuchten 11,12 und 13 in verschiedenen Farben angeordnet sind. Weiterhin enthält die Vorrichtung einen Temperatursensor 16, der im dargestellten Beispiel über ein Kabel mit dem zuvor genannten Gehäuse 14 verbunden ist. Durch das Kabel kann der Temperatursensor 16 an einen gewünschten Messort gebracht werden, während die Signalgeber 11, 12, 13 an einem anderen hierfür geeigneten Ort aufgestellt werden können. Anders als im dargestellten Fall kann das Gehäuse 14 mit den Signalgebern 11,12 und 13 somit auch an einer anderen Stelle als auf dem Schaltschrank 17 aufgestellt werden.

Des weiteren ist es möglich, den Temperatursensor 16 in einer Halterung am Boden des Gehäuses 14 anzuordnen, so dass er bei Aufsetzen dieses Gehäuses auf einen Schaltschrank 17 oder dergleichen unmittelbar die Temperatur im Kontaktbereich misst. Eine derartige Anbringung des Temperatursensors 16 könnte auch bei der in der Figur dargestellten Situation verwendet werden, da die interessierende Temperatur am Boden des Gehäuses 14 vorliegt. Bei einem Schaltschrank 17 mit Wärme produzierenden Bauteilen steigt nämlich die erwärmte Innenluft aufgrund der Thermik nach oben und führt dort zu einer Erwärmung des Deckels. Dieser besteht bei einem Schaltschrank in der Regel aus Stahlblech und leitet daher die Wärme gut nach außen, so dass dort näherungsweise die maximale Innenraumtemperatur gemessen werden kann.

Des weiteren ist in der Figur der Innenaufbau der Überwachungsvorrichtung 100 schematisch dargestellt. Das Signal des Temperatursensors 16 wird an eine Steuereinheit 15 weitergeleitet, in welcher die Auswertung des Temperatursignals stattfindet. Insbesondere wird dort das Temperatursignal mit einem oder mehreren Temperaturgrenzwerten verglichen und bei Überschreiten eines Grenzwertes wird eine entsprechende

Signalleuchte 11,12 oder 13 aktiviert. Befindet sich die Temperatur zum Beispiel unterhalb eines kleineren Temperaturgrenzwertes, so kann die Signalleuchte 11 (grün) aktiviert werden, um einen ordnungsgemäßen Normalzustand anzuzeigen. Überschreitet die Temperatur den kleineren Temperaturgrenzwert, so wird die grüne Signalleuchte 11 deaktiviert und die gelbe Signalleuchte 12 aktiviert. Bei weiterem Ansteigen der Temperatur und Überschreiten eines oberen Temperaturgrenzwertes wird dann die Signalleuchte 12 deaktiviert und die rote Signalleuchte 13 aktiviert, deren Aufleuchten die Notwendigkeit eines unmittelbaren Einschreitens anzeigt.

Zur Energieversorgung ist die Steuereinheit 15 mit einer Batterie oder einem Akkumulator 19 verbunden. Die Vorrichtung kann somit autonom, ohne einen Anschluss an ein Stromnetz, betrieben werden. Selbstverständlich kann jedoch auch zusätzlich oder alternativ die Möglichkeit eines Netzanschlusses vorgesehen sein.

Ferner sind in der Figur Taster 10 erkennbar, die von außen zugänglich und für einen Benutzer bedienbar am Gehäuse 14 angeordnet sowie mit der Steuereinheit 15 verbunden sind. Über diese Eingabeelemente können zum Beispiel die Temperaturgrenzwerte, bei denen die Steuereinheit 15 die Signalgeber 11, 12 und 13 aktivieren beziehungsweise deaktivieren soll, vom Benutzer individuell eingestellt werden. Vorzugsweise ist werksmäßig in der Temperaturüberwachungsvorrichtung ein Standardwert für die Temperaturgrenzwerte von typischerweise 40⁰C voreingestellt.

Des weiteren kann über die Taster 10 ein Selbsttest der Temperaturüberwachungsvorrichtung veranlasst werden, bei welchem insbesondere die Funktionsfähigkeit der Signalgeber 11, 12 und 13 geprüft wird. Schließlich

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kann durch die Tasten 10 auch ein Rücksetzkommando an die Steuereinheit 15 gegeben werden, welches zu einem Übergang in den Grundzustand führt. Dieser Grundzustand kann z.B. dadurch verlassen worden sein, dass ein Überschreiten einer Temperaturgrenze stattgefunden hat. Die Steuereinheit 15 kann ein solches Überschreiten in einem Speicher festhalten und die vorgenommene Aktivierung eines Signalgebers auch dann beibehalten, wenn die Temperatur wieder unter den Grenzwert gesunken sein sollt. Auf diese Weise kann der Benutzer auch dann über eine Überschreitung der Grenztemperatur informiert werden, falls er zum Zeitpunkt der Überschreitung das Aufleuchten des entsprechenden Signalgebers nicht wahrgenommen haben sollte. So können auch solche Temperaturüberschreitungen erkannt werden, die nur an Wochenenden oder nachts auftreten. Nach Erkennen einer solchen Temperaturüberschreitung und einer geeigneten Reaktion hierauf kann der Benutzer über den Rücksetztaster 10 die Steuereinheit 15 in den Grundzustand zurückschalten, wobei der Speicher für das einmalige Überschreiten der Grenztemperatur gelöscht wird.

Die Befestigung der Temperaturüberwachungsvorrichtung 100 auf dem Schaltschrank 17 kann in einfacher Weise durch einen Magnetfuß beziehungsweise eine Magnetfolie 18, die am Boden des Gehäuses 14 befestigt ist, erfolgen. Eine solche magnetische Befestigung hat den Vorteil einer schnellen und flexiblen Anbringung ohne Veränderungen am Schaltschrank. Bei einer auf Dauer vorgesehenen Installation kann darüber hinaus auch eine konventionelle Befestigung durch Kleben oder Verschrauben stattfinden.

Mit der Temperaturüberwachungsvorrichtung 100 kann in einfacher Weise die Innenraumtemperatur des Schaltschrankes 17 kontrolliert werden.

Wenn diese zum Beispiel einen Wert von 80⁰C nicht überschreiten soll, kann der Steuereinheit 15 ein erster Temperaturgrenzwert von 7O⁰C vorgegeben werden. Wird diese Grenztemperatur überschritten, dann leuchtet die Signalleuchte 12 auf (Gelb). Beim weiteren Ansteigen der Innenraumtemperatur und Überschreiten des zweiten Temperaturgrenzwertes von 8O⁰C wird die Signalleuchte 13 aktiviert (Rot). Die Signalleuchte 12 kann dann deaktiviert werden. Im Normalzustand ist nur die grüne Signalleuchte 11 aktiviert, welche bei Überschreiten der oben genannten Grenzwerte erlischt.

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Claims

1. Temperaturüberwachungsvorrichtung (100), insbesondere für Schaltschränke (17), enthaltend

a) einen Temperatursensor (16), welcher an dem zu überwachenden Ort beziehungsweise Objekt angebracht werden kann,

b) einen optischen Signalgeber (11, 12, 13) zur Signalisierung des über den Temperatursensor gemessenen Temperaturzustandes, und

c) eine mit dem Temperatursensor und dem Signalgeber verbundene Steuereinheit (15), welche so eingerichtet ist, dass sie bei Überschreiten eines vorgegebenen Temperaturgrenzwertes am Temperatursensor den optischen Signalgeber aktiviert.

2. Temperaturüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen oder mehrere, vorzugsweise zwei oder drei, optische Signalgeber (11, 12, 13) enthält, und dass die Steuereinheit (15) so eingerichtet ist, dass sie die Signalgeber bei verschiedenen vorgegebenen Temperaturgrenzwerten aktiviert beziehungsweise deaktiviert. Die Signalgeber können nebeneinander, übereinander oder ineinander angeordnet sein.

3. Temperaturüberwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Einstellvorrichtung (10) zur Vorgabe der Temperaturgrenzwerte für die Steuereinheit (15) enthält.

4. Temperaturüberwachungsvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (15) so eingerichtet ist, dass sie eine Aktivierung eines Signalgebers (11, 12, 13) beibehält, bis über eine externe Rücksetztaste (10) ein Deaktivierungskommando gegeben wird.

5. Temperaturüberwachungsvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (15) so eingerichtet ist, dass sie bei Empfang eines Testkommandos über eine externe Testtaste (10) einen Selbsttest der Temperaturüberwachungsvorrichtung (100) ausführt.

6. Temperaturüberwachungsvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturüberwachungsvorrichtung (100) und/oder der Temperatursensor (16) einen Dauermagneten (18) zur Befestigung an einem ferromagnetischen Träger, insbesondere einem Schaltschrank (17), enthält.

7. Temperaturüberwachungsvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie akustische Signalgeber enthält, welche zusätzlich oder alternativ zu den optischen Signalgebern (11, 12, 13) von der Steuereinheit (15) aktiviert werden können.