DE29901601U1

DE29901601U1 - Schaltschrank

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Publication number: DE29901601U1
Application number: DE29901601U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Niro Plan AG
Priority date: 1999-01-30
Filing date: 1999-01-30
Publication date: 1999-04-22
Anticipated expiration: 2009-01-31

Description

Beschreibung: G 98 228

Jürgen Klein
52159 Roetgen

Schaltschrank

Die Erfindung betrifft einen Schaltschrank mit einem einen Innenraum umgebenden Gehäuse und mit mindestens einer im Gehäuse ausgebildeten Druckausgleichsöffnung für die Durchleitung von Luftmassen in bzw. aus dem Innenraum zur Schaffung eines selbsttätigen Druckausgleichs zwischen dem Innenraum und der Umgebung des Schaltschrankes.

Bei bestimmten Anwendungsfällen, etwa in der lebensmittelverarbeitenden Industrie ist die Ausbildung eines Schaltschrankes für die Aufnahme beispielsweise elektrotechnischer Komponenten mit einer hohen Schutzart, dem sogenannten IP-Grad, von hoher Wichtigkeit, da in diesen Anwendungsfällen aufgrund von z. B. Hygienevorschriften eine regelmäßige und intensive Reinigung aller Gegenstände einschließlich der Schaltschränke erforderlich ist, was zunehmend unter Einsatz von Hochdruckwasserstrahlreinigern bewirkt wird. Ein Schaltschrank hoher Schutzart, d. h. mit hohem IP-Grad, gewährleistet hierbei zuverlässig, daß trotz des Einsatzes von Wasser unter hohem Druck ein Eindringen von Feuchtigkeit in den Innenraum des Schaltschrankes und damit eine Beeinflussung der darin angeordneten elektrischen Bauteile ausgeschlossen ist.

• ·

Je höher jedoch die Schutzart eines derartigen Schaltschrankes ist, desto dichter ist das Gehäuse nicht nur gegenüber dem Eindringen von Festkörpern und Flüssigkeiten, sondern auch gegenüber Gasen.

Aufgrund der im Schaltschrank üblicherweise angeordneten elektrischen Bauteile, wie Schalter etc. sind jedoch derartige Schaltschränke in aller Regel Temperaturzyklen durch die zwangsläufige Erwärmung der elektrischen Bauteile während des Betriebs unterworfen, die den Zustand der innerhalb des Innenraums des Schaltschrankes befindlichen Gasmenge entsprechend der allgemeinen Zustandsgieichung für Gase &rgr; &khgr; V/T .= konstant verändert.

Bei einer absoluten Gasdichtigkeit eines Schaltschrankes ändert sich somit der Druck innerhalb des Gehäuses bei einer Variation der Temperatur zwischen 10° C und 70° C zwischen dem 1- und 1,2-fachen Wert, d. h. der Druck im Innenraum des Schaltschrankes steigt hierbei um 0,2 bar an.

Ein solcher Druckanstieg führt zu unerwünschten Reaktionen. Bei einer hohen Dichtheit des Gehäuses des Schaltschrankes wirken bei einer derartigen Druckerhöhung im Innenraum unerwünschte Kräfte auf die Gehäusewandungen, bei 0,2 bar Druckerhöhung beispielsweise auf einen Quadratmeter eine Kraft von 2 t. Wird durch diese Krafteinwirkung das Gehäuse des Schaltschrankes undicht, so dringen beim über die Undichtigkeit erfolgenden Druckausgleich zwischen dem Innenraum und der Umgebung des Schaltschrankes unerwünschte Stoffe oder Gase nach innen oder außen, was den vorgesehenen Schutz, den der Schaltschrank den in seinem Innenraum angeordneten Bauteilen bieten soll, in Frage stellt.

Bei Schaltschränken sehr hoher Schutzarten besteht hierdurch die Gefahr von Gehäusedeformationen oder unkontrollierten Verunreinigungen, was in jedem Falle unerwünscht ist.

Um diesem Problem zu begegnen, sind bereits Druckausgleichselemente im Handel, die mittels kleiner Membranen, die in der Wandung eines Schaltschrankes in einer Verschraubung untergebracht sind, einen Druckausgleich bewirken sollen. Die Membranen sind hierbei beispielsweise aus PTFE-Vliesen gefertigt, wie sie auch bei der Ausstattung sogenannter atmungsaktiver Bekleidungsstücke zur Anwendung kommen. Diese bekannten Druckausgleichselemente ermöglichen z. B. einen Druckausgleich von Luft und Wasserdampf zwischen dem Innenraum und der Umgebung des Schaltschrankes, verhindern jedoch gleichzeitig in Grenzen das Passieren von flüssigem Wasser. Diese bekannten Druckausgleichselemente sind jedoch relativ klein, was dazu führt, daß ein Druckausgleich relativ langsam erfolgt. Ferner kann ein Eindringen von Wasserdampf über die bekannten Druckausgleichselemente in den Innenraum des Schaltschrankes nicht verhindert werden. Wasserdampf kann aber bei niedrigen Temperaturen innerhalb des Schaltschrankes zu Kondensatausbildung führen, wodurch letztlich doch wieder Feuchtigkeit im Inneren des Schaltschrankes anfällt und die im Innenraum des Schaltschrankes angeordneten elektrischen Bauteile beeinträchtigt.

Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, einen Schaltschrank mit einem selbsttätigen Druckausgleich vorzuschlagen, der die vorangehend erläuterten Nachteile des Standes der Technik vermeidet. Insbesondere soll es möglich sein, den Schaltschrank mit einer sehr hohen Schutzart, d. h. hohem IP-Grad auszustatten, ohne daß es zu einem unerwünschten erwärmungsbedingten Druckanstieg im Innenraum des Schaltschrankes während des Betriebs kommen kann.

Diese Aufgabe löst die Erfindung dadurch, daß ein Gasbehandlungsgehäuse mit zwei Luftdurchgangsöffnungen für die Durchleitung von Luftmassen vorgesehen ist, wobei eine Luftdurchtrittsöffnung mit der Druckausgleichsöffnung des Schaltschrankes und die andere Luftdurchtrittsöffnung mit der Umgebung kommuniziert.

Die Erfindung lehrt daher, den Ausgleich des temperaturbedingten Gas- bzw. Luftvolumens im Innenraum des Gehäuses über ein separates als Gasbehandlungsgehäuse bezeichnetes Gehäuse zu kanalisieren, welches mit dem eigentlichen Schaltschrankgehäuse, z. B. mittels einer dichten Rohr- oder Schlauchleitung über die Druckausgleichsöffnung verbunden ist, wobei die Luftmassen bei jedem Druckausgleich durch das Gasbehandlungsgehäuse hindurchströmen.

In diesem separaten Gasbehandlungsgehäuse können sodann individuell verschiedene Mittel untergebracht werden, die zur Behandlung des ausgetauschten Gas- bzw. Luftvolumens vorteilhaft sind, z. B. um dieses zu filtern und/oder zu trocknen.

Vorteilhaft ist das Gasbehandlungsgehäuse mit Mitteln zum Trocknen der durch das Gasbehandlungsgehäuse hindurchgeleiteten Luftmassen ausgerüstet, so daß sich der Innenraum des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Schaltschrankes infolge einer betriebsbedingten Erwärmung der darin angeordneten elektrischen Bauteile selbsttätig während des über das Druckausgleichsgehäuse erfolgenden Druckausgleichs trocken &ldquor;atmen" kann. Gleichzeitig wird bei einer Abkühlung des Innenraumes des Schaltschrankes und dem dadurch bewirkten Einströmen von Luftmassen aus der Umgebung in den Innenraum zwecks Druckausgleich die von den Luftmassen gegebenenfalls mitgeführte Luftfeuchtigkeit vor dem Eintritt in den Innenraum des Schaltschrankes bereits getrocknet, so daß im Innenraum des Schaltschrankes bei Abkühlung die Möglichkeit der Kondensatausbildung stark abgemildert ist.

Die Mittel zum Trocknen der durch das Gasbehandlungsgehäuse hindurchgeleiteten Luftmassen können beispielsweise von einem in das Gasbehandlungsgehäuse einsetzbaren Einsatz auf Basis von Kieselgelen gebildet sein, der von den Luftmassen durchströmbar ist. Derartige Kieselgele,

die häufig auch als Silika-Gel bezeichnet werden, weisen eine hohe Trocknungsleistung für derartige hindurchgeleitete Luftmassen auf.

Der in das Gasbehandlungsgehäuse einsetzbare Einsatz ist hierbei vorteilhaft auswechselbar, um bei nachlassender Trocknungswirkung gegen einen unverbrauchten Einsatz ausgetauscht werden zu können.

Es erfolgt somit zunächst bei Inbetriebnahme der im Innenraum des erfindungsgemäßen Schaltschrankes angeordneten elektrischen Bauteile eine betriebsbedingte Erwärmung derselben und damit auch des Innenraums. Zum Druckausgleich gegenüber der Umgebung strömen sodann Luftmassen über die Druckausgleichsöffnung und das nachgeschaltete Gasbehandlungsgehäuse aus dem Innenraum des Schaltschrankes in die Umgebung aus.

Bei einem späteren Abschalten der elektrischen Bauteile im Innenraum des erfindungsgemäßen Schaltschrankes kühlt der Innenraum wieder auf Umgebungstemperatur ab und Luftmassen strömen aus der Umgebung über das Gasbehandlungsgehäuse und die Druckausgleichsöffnung in den Innenraum des erfindungsgemäßen Schaltschrankes ein. Hierbei wird diesen Luftmassen beim Durchtritt durch das Gasbehandlungsgehäuse von dem darin angeordneten, das Trockenmittel enthaltenden Einsatz, ein hoher Anteil an Feuchtigkeit entzogen.

Beim nächsten betriebsbedingten Erwärmen des Innenraums des erfindungsgemäßen Schaltschrankes strömen wiederum in umgekehrter Richtung Luftmassen aus dem Innenraum zur Umgebung zwecks Druckausgleich aus und transportieren hierbei im Einsatz innerhalb des Gasbehandlungsgehäuses zurückgehaltene Feuchtigkeit mit in die Umgebung, so daß das Trockenmittel regeneriert wird und erneut Feuchtigkeit aufnehmen kann.

Bei jedem solchen Temperaturzyklus zwischen Erwärmung und Abkühlung des Innenraums des erfindungsgemäßen Schaltschrankes &ldquor;atmet" sich dieser von daher selbsttätig trocken.

Neben der Ausbildung eines in das Gasbehandlungsgehäuse einsetzbaren Einsatzes auf Basis von Kieselgelen zum Trocknen der durch das Gasbehandlungsgehäuse hindurchgeleiteten Luftmassen ist es im Rahmen der Erfindung selbstverständlich auch möglich, andere Trockenmittel wie auch eine Trocknung über thermische Trockner und dergleichen mehr vorzusehen.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung kann das Gasbehandlungsgehäuse auch mit einem Filtereinsatz ausgebildet sein, mittels dessen Partikel und/oder gasförmige Bestandteile aus den durch das Gasbehandlungsgehäuse hindurchgeleiteten Luftmassen ausfilterbar sind, so daß auch diese beim Ausströmen von Luftmassen aus dem Innenraum zuverlässig entfernt werden bzw. beim Einströmen in den Innenraum des Schaltschrankes an einem Zutritt zum Innenraum gehindert werden.

Auch der Filtereinsatz ist wiederum vorteilhaft auswechselbar innerhalb des Gasbehandlungsgehäuses angeordnet, um diesen bei Bedarf gegen einen neuen Filtereinsatz auswechseln zu können.

Ein derartiger Filtereinsatz zum Ausfiltern von gasförmigen Bestandteilen und/oder Partikeln kann beispielsweise auf Basis von Vliesen aus thermoplastischen Kunststoffen und/oder auf Basis von Aktivkohle gebildet sein.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schaltschrankes sieht vor, daß ein Ausdehnungsbehälter vorgesehen ist, der mit dem Gasbehandlungsgehäuse über die dem Schaltschrank abgewandte Luftdurchtrittsöffnung verbindbar ist und die aus dem Innenraum des Schaltschrankes durch das Gasbehandlungsgehäuse zwecks Druckausgleich

hindurchgeleiteten Luftmassen reversibel aufnimmt. Bei einer temperaturbedingten Druckerhöhung im Inneren des Schaltschrankes nimmt sodann der Ausdehnungsbehälter die zum Druckausgleich gegenüber der Umgebung aus dem Innenraum des Schaltschrankes ausströmenden Luftmassen auf, nachdem diese über die Druckausgleichsöffnung durch das hieran angeschlossene Gasbehandlungsgehäuse hindurchgeströmt und dort beispielsweise getrocknet und/oder gefiltert worden sind. Sobald sich der Innenraum des Schaltschrankes wieder abkühlt und der Druck im Innenraum des Schaltschrankes demgemäß absinkt, strömen die vom Druckausgleichsbehälter reversibel aufgenommenen Luftmassen zwecks Druckausgleich im umgekehrter Richtung über das Gasbehandlungsgehäuse und die Druckausgleichsöffnung wieder in den Innenraum des Schaltschrankes ein, wobei sie beim erneuten Durchströmen durch das Gasbehandlungsgehäuse nochmals gefiltert und/oder getrocknet werden.

Durch die Schaffung eines dem Gasbehandlungsgehäuse nachgeschalteten Ausdehnungsbehälters kommt der erfindungsgemäß vorgeschlagene Schaltschrank trotz des selbsttätig ablaufenden Druckausgleichs zwischen dem Innenraum und der Umgebung ohne direkte Zu- bzw. Abführung von Luftmassen in die Umgebung aus, vielmehr werden diese reversibel im Ausdehnungsbehälter aufgenommen und von diesem abgegeben, so daß einem Eindringen von Verunreinigungen und/oder Feuchtigkeit aus der Umgebung vorgebeugt ist. Im Ausdehnungsbehälter herrscht hierzu im Normalfall Umgebungsdruck.

Der Ausdehnungsbehälter des erfindungsgemäßen Schaltschrankes kann vorteilhaft ein Gehäuse und einen im Gehäuse angeordneten und die Luftmassen reversibel aufnehmenden aufblähbaren Luftsack, beispielsweise auf Basis eines weichelastischen Gummimaterials umfassen.

Ferner können der Ausdehnungsbehälter und das Gasbehandlungsgehäuse in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sein, wodurch sich eine besonders kompakte Anordnung ergibt.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird überdies vorgeschlagen, daß im Innenraum des Schaltschrankes ein Feuchtigkeitssensor zur Messung der im Innenraum herrschenden Feuchtigkeit und ein in Abhängigkeit vom Messergebnis ansteuerbares Heizelement vorgesehen sind, dergestalt, daß bei Überschreiten eines vorgebbaren Grenzwertes an Feuchtigkeit das Heizelement zur Erwärmung des Innenraumes des Schaltschrankes einschaltbar ist. Hierdurch ist es möglich, bei Feuchtigkeitsanfall im Innenraum des Schaltschrankes, der die darin angeordneten elektrischen Bauteile gefährden könnte, über das Heizelement eine zusätzliche Erwärmung, d. h. zusätzliche Erwärmungszyklen des Innenraums herbeizuführen. Die dadurch bedingten Druckzyklen im Innenraum des Schaltschrankes mit entsprechender Druckerhöhung rufen dann den Druckausgleich und das &ldquor;Atmen", d. h. Ausströmen von Luftmassen über die Druckausgleichsöffnung und das Gasbehandlungsgehäuse hervor. Innerhalb des Gasbehandlungsgehäuses kann sodann in der bereits beschriebenen Weise eine Trocknung dieser Luftmassen bewirkt werden, so daß der Innenraum des Schaltschrankes innerhalb kurzer Zeit von der dort angefallenen Feuchtigkeit befreit wird und die darin angeordneten elektrischen Bauteile vor Feuchtigkeit geschützt sind.

Auch innerhalb des Ausdehnungsbehälters des erfindungsgemäßen Schaltschrankes kann ein Feuchtigkeitssensor zur Messung der Feuchtigkeit der vom Ausdehnungsbehälter aufgenommenen Luftmassen vorgesehen sein.

Hierdurch ist insbesondere bei gleichzeitiger Anordnung auch eines Feuchtigkeitssensors im Innenraum des Schaltschrankes über eine Differenzmessung der Feuchtigkeitswerte im Innenraum des Schaltschrankes und im Inneren des Ausdehnungsbehälters eine Bestimmung der Trocknungsleistung des im Inneren des Gasbehandlungsgehäuses angeordneten Trockenmittels möglich, so daß eine nachlassende Trocknungsleistung und ein anstehender Austausch des Trockenmittels auf einfache Weise festgestellt werden kann. Ebenso können Undichtigkeiten im

System aus Schaltschrank, Gasbehandlungsgehäuse und

Ausdehnungsbehälter nebst Verbindungsleitungen ermittelt werden.

Zu diesem Zweck sind vorteilhaft der im Innenraum des Schaltschrankes und/oder der im Ausdehnungsbehälter vorgesehene Feuchtigkeitssensor mit je einer Ausgangsleitung für den Anschluß einer Mess- und Regeleinrichtung ausgebildet, die die vorangehend erläuterte Differenzmessung und die hieraus ermöglichte Überwachung der Trocknungsleistung vornehmen kann. Des weiteren läßt die Messung der im Innenraum des Schaltschrankes anfallenden Feuchtigkeit überdies auch Rückschlüsse auf die vorhandene Dichtheit des Schaltschrankes zu, was insgesamt zu einer wesentlichen Erhöhung der Betriebssicherheit eines derartigen Schaltschrankes führt.

Zur Erhöhung der Wirtschaftlichkeit ist es selbstverständlich auch möglich, mehrere Schaltschränke über die jeweiligen Druckausgleichsöffnungen an das Gasbehandlungsgehäuse anzuschließen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
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Figur 1 in einer schematischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schaltschrankes,

Figur 2 in einer schematisierten Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schaltschrankes.

In der Figur 1 ist ein Schaltschrank 1 mit einem einen Innenraum I umgebenden Gehäuse 10 dargestellt, der beispielsweise elektrische Bauteile einer Maschinen- und Anlagensteuerung aufnimmt. Der Schaltschrank 1 kann hierzu beispielsweise mit einer hohen Schutzart, d. h. einem hohen IP-Grad ausgebildet sein, so daß er beispielsweise für Anwendungen in der Lebensmitteltechnik auch die dort üblichen Reinigungen mittels

Hochdruckwasserstrahlen ermöglicht, ohne daß es zu einem Zutritt von Feuchtigkeit beispielsweise über hier nicht dargestellte Türen bzw. deren Dichtungen kommt.

Um bei einer betriebsbedingten Erwärmung der im Innenraum I des Schaltschrankes 1 angeordneten elektrischen Bauteile einen Druckausgleich zwischen dem Innenraum I des Schaltschrankes 1 und der Umgebung A herzustellen, ist der Schaltschrank 1 mit einer Druckausgleichsöffnung 11 im Gehäuse 10 versehen, über die Luftmassen bei Druckerhöhung im Innenraum I des Schaltschrankes 1 gemäß Pfeilen L in Richtung der Umgebung A ausströmen bzw. in entgegengesetzter durch den Pfeil E angedeuteter Richtung bei Druckerniedrigung aus der Umgebung A in den Innenraum I des Schaltschrankes 1 zwecks Druckausgleich einströmen können.

Zu diesem Zweck ist an die Druckausgleichsöffnung 11 des Schaltschrankes 1 eine Verbindungsleitung 2 gasdicht angeschlossen und führt zu einem Gasbehandlungsgehäuse 3, welches über eine Luftdurchtrittsöffnung 30 mit der Verbindungsleitung 2 verbunden ist. Aus dem Gasbehandlungsgehäuse 3 führt auf der der Luftdurchtrittsöffnung 30 abgewandten Seite eine weitere Luftdurchtrittsöffnung 31 in die Umgebung A.

Zum Druckausgleich zwischen dem Innenraum I des Schaltschrankes 1 und der Umgebung A des Schaltschrankes 1 können von daher Luftmassen aus dem Innenraum I gemäß Pfeilen L über die Druckausgleichsöffnung 11 im Gehäuse 10, die Verbindungsleitung 2 ausströmen, gelangen von dort über die Luftdurchtrittsöffnung 30 in das Gasbehandlungsgehäuse 3 und treten aus diesem über die Luftdurchtrittsöffnung 31 in die Umgebung A aus, wodurch ein Druckausgleich bewirkt ist.

Wird jedoch in umgekehrter Weise aufgrund einer niedrigeren Temperatur im Innenraum des Schaltschrankes 1 ein Druckausgleich gegenüber der Umgebung dadurch nötig, daß Luftmassen in den Innenraum 1 über die

Druckausgleichsöffnung 11 einströmen müssen, so gelangen diese in umgekehrter und in der Figur 1 durch Pfeil E angedeuteter Richtung zunächst über die mit der Umgebung A kommunizierende Luftdurchtrittsöffnung 31 in den Innenraum des Gasbehandlungsgehäuses 3 und treten von dort über die weitere Luftdurchtrittsöffnung 30 in die Verbindungsleitung 2 ein, aus der sie über die Druckausgleichsöffnung 11 zum Druckausgleich in den Innenraum I des Schaltschrankes 1 eintreten.

In beiden Fällen durchströmen die den Druckausgleich zwischen dem Innenraum I des Schaltschrankes 1 und der Umgebung A bewirkenden Luftmassen den Innenraum des Gasbehandlungsgehäuses 3.

Dieses Gasbehandlungsgehäuse 3 bildet einen Aufnahmeraum, innerhalb dessen verschiedene Mittel angeordnet werden können, die zur Behandlung der den Druckausgleich bewirkenden Luftmassen angezeigt sind.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 ist zum einen ein Einsatz 33 im Innenraum des Gasbehandlungsgehäuses 3 vorgesehen, der mit einem Trockenmittel, beispielsweise Kieselgel gefüllt ist und von den zwecks Druckausgleich durch das Gasbehandlungsgehäuse 3 in der vorangehend bereits beschriebenen Weise strömenden Luftmassen durchströmt wird. Dieser Einsatz 33 bewirkt somit bei jedem durch den Druckausgleich bedingten Austausch von Luftmassen zwischen dem Innenraum I des Schaltschrankes 1 und der Umgebung A einen Feuchtigkeitsentzug aus diesen Luftmassen, so daß evtl. im Innenraum I des Schaltraumes 1 anfallende Feuchtigkeit entfernt wird, wenn die Luftmassen gemäß Pfeil L aus dem Innenraum I ausströmen, wie auch der Zutritt von Feuchtigkeit über die in Pfeilrichtung, E in den Innenraum I des Schaltschrankes 1 eintretenden Luftmassen von dem Einsatz 33 verhindert wird.

Die beim Einströmen von Luftmassen gemäß Pfeil E aus diesen entzogene Feuchtigkeit wird überdies beim nächstfolgenden Ausströmen von Luftmassen

gemäß Pfeil L an die Umgebung abtransportiert, so daß das Trockenmittel im Einsatz 33 sich selbsttätig regeneriert.

Ferner ist im Innenraum des Gasbehandlungsgehäuses 3 und der mit der Umgebung kommunizierenden Luftdurchtrittsöffnung 31 vorgelagert, ein Filterelement 32 angeordnet, mittels dessen in den Luftmassen enthaltene partikelförmige Verunreinigungen und/oder unerwünschte gasförmige Verunreinigungen ausfilterbar sind. Das Filterelement 32 ist hierzu beispielsweise auf Basis eines Vlieses aus thermoplastischen Kunststoffen zum Zurückhalten von partikelförmigen Bestandteilen ausgebildet und kann darüber hinaus auch Aktivkohlekomponenten enthalten, um unerwünschte gasförmige Bestandteile auszufiltern. Mittels dieses Filterelementes 32 wird somit der Zutritt von unerwünschten Verunreinigungen in den Innenraum I des Schaltschrankes aus der Umgebung A verhindert.

Sowohl der das Trockenmittel enthaltende Einsatz 33 wie auch der Filtereinsatz 32 sind hierbei auswechselbar innerhalb des Gasbehandlungsgehäuses 3 angeordnet, um sie bei nachlassender Wirkung durch unverbrauchte entsprechende Einsätze 33, 32 austauschen zu können.

Die in der Darstellung gemäß Figur 1 dargestellte Verbindungsleitung 2, über die der Innenraum I des Schaltschrankes 1 mit dem Gasbehandlungsgehäuse 3 und nachfolgend auch der Umgebung A kommuniziert, kann je nach Anwendungsfall in verschiedenen Längen ausgebildet sein, so daß es sowohl möglich ist, das Gasbehandlungsgehäuse 3 in der Nähe des Schaltschrankes 1 anzuordnen, wie es auch möglich ist, über eine entsprechend lange Verbindungsleitung 2 das Gasbehandlungsgehäuse 3 beispielsweise in einem anderen Raum als den Schaltschrank anzuordnen. Die Verbindungsleitung 2 kann hierbei wahlweise von einer starren Rohrverbindung oder auch von einer flexiblen Schlauchverbindung gebildet sein.

Ferner kann zur Schaffung eines guten Luftdurchsatzes durch das Gasbehandlungsgehäuse 3 zur Schaffung eines schnellen Druckausgleichs zwischen dem Innenraum I und der Umgebung A vorgesehen sein, die mit der Umgebung kommunizierende Luftdurchtrittsöffnung 31 mit einem größeren Querschnitt als die über die Verbindungsleitung 2 mit der Druckausgleichsöffnung 11 verbundene Luftdurchtrittsöffnung 30 auszubilden.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform eines Schaltschrankes gemäß der Erfindung ist in der Figur 2 dargestellt. Hierbei kommuniziert wiederum der Innenraum I des Schaltschrankes 1 über eine an die Druckausgleichsöffnung 11 angeschlossene Verbindungsleitung 2 mit einem Gasbehandlungsgehäuse 3, innerhalb dessen ein Einsatz 33 mit Trockenmittel zur Trocknung der den Druckausgleich bewirkenden Luftmassen angeordnet ist. Von der dem Schaltschrank 1 abgewandten Luftdurchtrittsöffnung 31 führt eine weitere Verbindungsleitung 2a zu einem Ausdehnungsgefäß 4, welches von einem Gehäuse 40 und einem darin angeordneten aufblähbaren Luftsack 42, beispielsweise aus einem weichelastischen Gummimaterial gebildet ist. Der aufblähbare Luftsack 42 kommuniziert hierbei über eine Luftdurchtrittsöffnung 41 mit der Verbindungsleitung 2a und damit über die Luftdurchtrittsöffnung 31 mit dem Gasbehandlungsgehäuse 3 und steht unter Umgebungsdruck.

Sobald Luftmassen gemäß den Pfeilen L zwecks Druckausgleich aus dem Innenraum I in Richtung der Umgebung A über die Druckausgleichsöffnung 11 ausströmen, gelangen diese in der bereits geschilderten Weise über die Verbindungsleitung 2 in das Gasbehandlungsgehäuse 3, wo sie gegebenenfalls von dem im Einsatz 33 enthaltenen Trockenmittel getrocknet werden und strömen sodann über die Luftdurchtrittsöffnung 31 und die Verbindungsleitung 2a in das Innere des aufblähbaren Luftsackes 42 des Ausdehnungsbehälters 4 ein. Durch diese einströmenden Luftmassen gemäß Pfeil L bläht sich der Luftsack 42 innerhalb des Gehäuses 40 in Pfeilrichtung P auf und nimmt die zum Druckausgleich aus dem Innenraum I des Schaltschrankes 1 ausströmenden Luftmassen reversibel auf.

Sobald nachfolgend durch eine Abkühlung des Innenraums I des Schaltschrankes 1 ein Einströmen von Luftmassen über die Druckausgleichsöffnung 11 in diesen Innenraum I erforderlich wird, strömen die zuvor im Luftsack 42 aufgenommenen Luftmassen in umgekehrter Richtung gemäß Pfeil E aus dem Luftsack 42 über die Verbindungsleitung 2a aus und gelangen in das Gasbehandlungsgehäuse 3, wo sie gegebenenfalls wiederum von dem das Trockenmittel enthaltenden Einsatz 33 getrocknet und nachfolgend über die Verbindungsleitung 2 und die Druckausgleichsöffnung 11 in den Innenraum I des Schaltschrankes gelangen, so daß Druckausgleich bewirkt ist. Hierbei zieht sich der Luftsack 42 im Inneren des Ausgleichsbehälters 4 entgegen Pfeilrichtung P wieder zusammen.

Bei dieser in der Figur 2 dargestellten Anordnung ist somit zum Druckausgleich keine Abführung von Luftmassen aus dem Innenraum I des Schaltschrankes in die Umgebung A und nachfolgend die Zuführung von Luftmassen gemäß Pfeil E aus der Umgebung A in den Innenraum I des Schaltschrankes 1 erforderlich, sondern die zunächst aus dem Innenraum I ausgeströmten Luftmassen werden vom Luftsack 42 des Ausdehnungsbehälters 4 aufgenommen, um nachfolgend gegebenenfalls wieder in den Innenraum I des Schaltschrankes 1 zum Druckausgleich einzuströmen. Hierdurch wird die Gefahr des Zutritts von Feuchtigkeit und/oder Verunreinigungen aus der Umgebung A in den Innenraum I des Schaltschrankes 1 erheblich gemildert, so daß die Schaltschrankanordnung gemäß der Figur 2 gegebenenfalls ohne Filterelemente im Inneren des Gasbehandlungsgehäuses 3 auskommen kann, wenngleich sie selbstverständlich vorgesehen sein können.

Zur Schaffung einer besonders kompakten Bauweise kann darüber hinaus auch vorgesehen sein, das Gasbehandlungsgehäuse 3 und den Ausdehnungsbehälter 4 in einem hier lediglich strichliert angedeuteten gemeinsamen Gehäuse 5 unterzubringen, wobei wiederum durch entsprechende Anpassung der Länge der Verbindungsleitung 2 eine

Aufstellung in der Nähe des Schaltschrankes 1 wie auch an einem weiter entfernt liegenden Ort ermöglicht ist.

Ferner ist der Darstellung gemäß Figur 2 noch zu entnehmen, daß im Innenraum I des Schaltschrankes 1 ein Feuchtigkeitssensor 12 angeordnet ist, der die im Innenraum I enthaltene Feuchtigkeit ermittelt. Der Feuchtigkeitssensor 12 wirkt über eine Verbindungsleitung 121 mit einem ebenfalls im Innenraum I des Schaltschrankes 1 angeordneten Heizelement 13, beispielsweise einem Heizstrahler zusammen. Sobald der Feuchtigkeitssensor 12 im Innenraum I des Schaltschrankes 1 einen einen vorbestimmten Grenzwert überschreitenden Feuchtigkeitsgrad feststellt, kann das Heizelement 13 aktiviert werden, um mittels angedeuteter Wärmestrahlen W eine Erwärmung des Innenraums I des Schaltschrankes 1 herbeizuführen. Durch diese Erwärmung kommt es sodann wiederum zum Druckanstieg im Innenraum I des Schaltschrankes 1 und Luftmassen strömen aus der Druckausgleichsöffnung 11 gemäß Pfeilen L aus und werden im Inneren des Gasbehandlungsgehäuses 3 von dem im Einsatz 33 enthaltenen Trockenmittel getrocknet, so daß sich der Innenraum I des Schaltschrankes 1 trocken &ldquor;atmet".

Neben der selbsttätigenden Trocknung der im Innenraum I des Schaltschrankes 1 enthaltenen Luftmassen infolge bauteilbedingter Erwärmung des Innenraums kann von daher eine solche Trocknung über das Einschalten des Heizelementes 13 auch künstlich bedarfsweise herbeigeführt bzw. während des Betriebs der im Innenraum I des Schaltschrankes 1 angeordneten Bauteile unterstützt werden.

Des weiteren kann auch im Inneren des die Luftmassen reversibel aufnehmenden Luftsacks 42 des Ausgleichsbehälters 4 ein Feuchtigkeitssensor 12a vorgesehen sein.

Über eine Differenzmessung der vom Feuchtigkeitssensor 12 im Innenraum I des Schaltschrankes 1 und der vom Feuchtigkeitssensor 12a im Innern des Luftsacks 42 gemessenen Feuchtigkeit kann sodann die Wirksamkeit des ein Trockenmittel enthaltenden Einsatzes 33 innerhalb des Gasbehandlungsgehäuses 3 bestimmt werden. Sobald die Trockenleistung nachläßt, ist dies an sich annähernden Feuchtigkeitswerten innerhalb des Innenraumes I des Schaltschrankes 1 und des die Luftmassen aufnehmenden Luftsackes 42 feststellbar und kann beispielsweise zwecks Austausch des !

Einsatzes 33 signalisiert werden. Hierzu sind vorteilhaft der Feuchtigkeitssensor 12 und 12a mit je einer Ausgangsleitung 120 ausgebildet, die mit einer geeigneten, die Differenzmessung durchführenden Mess- und Regeleinrichtung verbindbar sind.

Ferner kann über den Feuchtigkeitssensor 12 im Innenraum I des Schaltschrankes 1 auch die Dichtheit des Gehäuses 10 des Schaltschrankes 1

überwacht und ein beispielsweise während der Reinigung auftretender j

plötzlicher Feuchtigkeitseinbruch festgestellt werden, was die Betriebssicherheit des vorangehend erläuterten Schaltschrankes weiter erhöht.

Die vorangehend erläuterte erfindungsgemäße Behandlung der den Druckausgleich zwischen dem Innenraum I des Schaltschrankes 1 und der Umgebung A bewirkenden Luftmassen über das Gasbehandlungsgehäuse 3 bietet folgende Vorteile:

Durch eine nahezu beliebige Größe des Gasbehandlungsgehäuses 3 kann der Differenzdruck zwischen dem Innenraum I des Schaltschrankes 1 und der Umgebung A beliebig klein gehalten werden, wodurch das Gehäuse 10 des Schaltschrankes 1 nahezu immer den Umgebungsdruck in seinem Innenraum I beibehält.

Die Behandlung der Luftmassen im Gasbehandlungsgehäuse 3 kann individuell den jeweiligen Erfordernissen angepaßt werden und sowohl eine Trocknung als auch eine Filterung der Luftmassen umfassen.

Das Gasbehandlungsgehäuse 3 kann mit Trockenmittel, beispielsweise in Gestalt des darin angeordneten Einsatzes 33 gefüllt werden. Bei einem durch Ein- und Ausschalten der im Innenraum I des Schaltschrankes 1 angeordneten elektrischen Bauteile beschriebenen Temperaturzyklus wird ein selbsttätiges &ldquor;Atmen" des Innenraumes I des Schaltschrankes 1 durch das Gasbehandlungsgehäuse 3 bedingt. Hierbei &ldquor;atmet" sich das im Innenraum I des Schaltschrankes 1 befindliche Luftvolumen selbsttätig trocken, indem bei jedem Luftdurchtritt durch den das Trockenmittel enthaltenden Einsatz 33 die Feuchtigkeit den Luftmassen entzogen wird, und zwar sowohl in Richtung L zur Umgebung als auch in Richtung E zum Innenraum I.

In Verbindung mit einer Schaltschrankheizung, beispielsweise durch ein im Innenraum I angeordnetes Heizelement 13, können beliebige zusätzliche Temperaturzyklen im Innenraum I des Schaltschrankes 1 gefahren werden, die als zusätzliche Atemzüge durch das Gasbehandlungsgehäuse 3 genutzt werden können.

Durch Verwendung einer Kombination von Heizelementen 13 und Feuchtigkeitssensor 12 kann darüber hinaus auch eine geregelte Trocknung des Schaltschrankes 1 über das Gasbehandlungsgehäuse 3 erfolgen.
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Das Gasbehandlungsgehäuse 3 kann flexibel den Anforderungen angepaßt aufgestellt werden und auch in einem größeren Abstand vom Schaltschrank 1 plaziert werden, &zgr;. B. in einem anderen Raum.

Auch ist es möglich, mehrere Schaltschränke mit ihren jeweiligen Druckausgleichsöffnungen über entsprechende Verbindungsleitungen mit einem gemeinsamen Gasbehandlungsgehäuse und gegebenenfalls

nachgeschaltetem Ausgleichsbehälter zu verbinden, um die Wirtschaftlichkeit des erfindungsgemäßen Schaltschrankes weiter zu erhöhen.

Claims

Schutzansprüche: G 98 228

1. Schaltschrank mit einem einen Innenraum umgebenden Gehäuse und mit mindestens einer im Gehäuse ausgebildeten Druckausgleichsöffnung für die Durchleitung von Luftmassen in bzw. aus dem Innenraum zur Schaffung eines selbsttätigen Druckausgleiches zwischen dem Innenraum und der Umgebung des Schaltschrankes, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gasbehandlungsgehäuse (3) mit zwei Luftdurchgangsöffnungen (30, 31) für die Durchleitung von Luftmassen vorgesehen ist, wobei eine Luftdurchtrittsöffnung (30) mit der Druckausgleichsöffnung (11) des Schaltschrankes (1) und die andere Luftdurchtrittsöffnung (31) mit der Umgebung kommuniziert.

2. Schaltschrank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasbehandlungsgehäuse (3) mit Mitteln zum Trocknen der durch das Gasbehandlungsgehäuse (3) hindurchleitbaren Luftmassen ausgerüstet ist.

3. Schaltschrank nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Trocknen von einem in das Gasbehandlungsgehäuse (3) einsetzbaren Einsatz (33) auf Basis von Kieselgelen gebildet sind, der von den Luftmassen durchströmbar ist.

4. Schaltschrank nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasbehandlungsgehäuse (3) mit einem Filtereinsatz (32) ausgebildet ist, mittels dessen Partikel und/oder gasförmige Bestandteile aus den durch das Gasbehandlungsgehäuse (3) hindurchgeleiteten Luftmassen ausfilterbar sind.

5,. Schaltschrank nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Filtereinsatz (32) auf Basis von Vliesen aus thermoplastischen Kunststoffen und/oder Aktivkohle gebildet ist.

6. Schaltschrank nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ausdehnungsbehälter (4) vorgesehen ist, der an die mit der Umgebung kommunizierende Luftdurchtrittsöffnung (31) des Gasbehandlungsgehäuses (3) anschließbar ist und mittels dessen die aus dem Innenraum (I) des Schaltschrankes (1) durch das Gasbehandlungsgehäuse (3) hindurchleitbaren Luftmassen reversibel aufnehmbar sind.

7. Schaltschrank nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausdehnungsbehälter (4) ein Gehäuse (40) und einen im Gehäuse (4)

5 angeordneten reversibel aufblähbaren Luftsack (42) umfaßt.

8. Schaltschrank nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausdehnungsbehälter (4) und das Gasbehandlungsgehäuse (3) in einem gemeinsamen Gehäuse (5) angeordnet sind.

9. Schaltschrank nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Innenraum (I) des Schaltschrankes (1) ein Feuchtigkeitssensor (12) zur Messung der im Innenraum (I) herrschenden Feuchtigkeit und ein in Abhängigkeit vom Messergebnis ansteuerbares Heizelement (13) vorgesehen sind, dergestalt, daß bei Überschreiten eines vorgebbaren Grenzwertes an Feuchtigkeit das Heizelement (13) zur Erwärmung des Innenraumes (I) des Schaltschrankes einschaltbar ist.

10. Schaltschrank nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Ausdehnungsbehälter (4) ein Feuchtigkeitssensor

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(12a) zur Messung der Feuchtigkeit der vom Ausdehnungsbehälter (4) aufgenommenen Luftmassen vorgesehen ist.

11. Schaltschrank nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der im Innenraum (I) des Schaltschrankes (1) und/oder im Ausdehnungsbehälter (4) vorgesehene Feuchtigkeitssensor (12, 12a) mit einer Ausgangsleitung (120) für den Anschluß einer Mess- und Regeleinrichtung ausgebildet ist.

12. Schaltschrank nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß an das Gasbehandlungsgehäuse (3) weitere Schaltschränke (1) über die jeweiligen Druckausgleichsöffnungen (11) anschließbar sind.