DE20016013U1

DE20016013U1 - Schaltschrank mit verbesserter Wärmeabführung

Info

Publication number: DE20016013U1
Application number: DE20016013U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 2000-09-15
Filing date: 2000-09-15
Publication date: 2001-11-08
Anticipated expiration: 2010-09-16

Description

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Beschreibung

Schaltschrank mit verbesserter Wärmeabführung

Die Erfindung betrifft einen Schaltschrank, welcher ein Gehäuse aufweist, innerhalb dessen mindestens ein wärmeerzeugendes Bauteil und mindestens ein Kühlkörper angeordnet sind.

Derartige Schaltschränke sind bereits bekannt. Bei diesen besteht die Notwendigkeit, die von den wärmeerzeugenden Bauteilen erzeugte Wärme nach außen abzuführen. Zu diesem Zweck ist es bereits bekannt, Kühlkörper, Kühlgeräte oder Wärmetauscher zu verwenden. Die bisher bekannten Lösungen sind kostenaufwendig .

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Schaltschrank mit verbesserter Wärmeabführung anzugeben.

Diese Aufgabe wird durch einen Schaltschrank mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

5 Die Vorteile der Erfindung beruhen insbesondere auf der Verwendung einer den Schaltschrank in zwei Kammern aufteilenden Montageplatte, wobei eine dieser Kammern eine Kühlluftkammer und die andere Kammer eine Bauteilkammer ist, und wobei diese Kammern mit Schutzart IP54 gegeneinander abgedichtet sind. 0 Bezüglich der Kühlluftkammer, in welcher sich ein oder mehrere Kühlkörper befinden, kann durch geeignete Zusatzmaßnahmen dafür gesorgt werden, dass eine im Vergleich zum Stand der Technik verbesserte Abführung der Wärme in den Außenbereich des Schaltschranks erfolgt. Andererseits kann die Mon-5 tageplatte auch als Träger für die in der Bauteilkammer vorgesehenen wärmeerzeugenden Bauteile verwendet werden.

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Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist das Gehäuse des Schaltschranks rückwandfrei ausgebildet. Dadurch wird erreicht, dass die entstehende Wärme über den hinten offenen Schaltschrank in den Umgebungsbereich des Schaltschranks abgeführt werden kann, ohne dass die Dichtheit der inneren Kammer beeinflusst wird. Diese Ausführungsform ist einfach und preisgünstig realisierbar.

Gemäß einer zweiten Ausführungsform weist der Schaltschrank ein Gehäuse mit Rückwand auf. Bei dieser Ausführungsform befindet sich die Kühlluftkammer zwischen der Montageplatte und der Rückwand des Schaltschranks. Durch Verwendung einer Luftansaugvorrichtung und gegebenenfalls zusätzlich eines Radialgebläses kann der Lufttransport durch die Kühlluftkammer und die dort angeordneten Kühlkörper erhöht werden, wobei die Warmluft vorzugsweise durch an der Oberseite des Schaltschranks vorgesehene Austrittsöffnungen an die Schaltschrankumgebung abgegeben wird. Bei dieser Ausführungsform kann weiterhin in vorteilhafter Weise direkt an die Rückwand des Schaltschranks eine Maschine, beispielsweise eine Werkzeugmaschine, angebaut werden, da die Rückwand verschlossen ist. Werden in der Bodengruppe, in welcher die Luftansaugvorrichtung vorzugsweise angeordnet ist, zusätzliche Gebläse vorgesehen, dann ist der Wärmetransport in der Kühlluftkammer und damit der Wärmeaustausch mit der Umgebung weiter verbessert.

Ist die genannte Bodengruppe in einem Schubkasten vorgesehen, dann können Wartungsarbeiten, z. B. ein Filtermattenwechsel, während des laufenden Betriebes des wärmeerzeugenden Bauteils 0 durchgeführt werden. Es entstehen keine technologischen Ausfallzeiten.

Weitere vorteilhafte Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus der Erläuterung der Erfindung anhand zweier Ausführungsbeispiele. Es zeigt

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FIG 1 einen Schaltschrank gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel und

FIG 2 einen Schaltschrank gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel für die Erfindung.

Die FIG 1 zeigt einen Schaltschrank gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel für die Erfindung. Dabei ist in FIG la eine schematische Rückansicht und in der FIG Ib eine Schnittdarstellung einer Seitenansicht des Schaltschranks gezeigt.

Der dargestellte Schaltschrank weist ein Gehäuse 1 auf, welches rückwandfrei, d. h. hinten offen, ausgebildet ist. Der Innenbereich des Schaltschranks wird durch eine Montageplatte 2, die vertikal angeordnet ist, in zwei Kammern unterteilt. Eine dieser Kammern ist eine KühlIuftkammer und die andere Kammer eine Bauteilkammer. In der Bauteilkammer befinden sich wärmeerzeugende Bauteile, bei denen es sich beispielsweise um Antriebe 7 für eine Werkzeugmaschine handeln kann. Diese wärmeerzeugenden Bauteile sind an der Montageplatte 2 befestigt.

Die Montageplatte 7 weist im Bereich des wärmeerzeugenden : Bauteils eine oder mehrere Aussparungen auf, durch welche das wärmeerzeugende Bauteil 7 direkt mit einem oder mehreren Kühlkörpern 3, 4 kontaktiert ist..Diese Kühlkörper befinden sich in der Kühlluftkammer. Die Kühlkörper weisen, wie in der FIG la angedeutet ist, Kühlrippen auf. Über diese Kühlrippen soll die vom wärmeerzeugenden Bauteil erzeugte Wärme an die Umgebung abgeführt werden. Zur Verbesserung dieser Wärmeabführung können an der Montageplatte 2 weiterhin entweder 0 Kühlkörperlüfter 5 oder bei größerem Kühlbedarf Radialgebläse 6 angeordnet sein. Diese sorgen dafür, dass die im Kühlkörper gebildete warme Luft schnell aus dem Bereich des Kühlkörpers abgeführt und über die offene Rückseite des Schaltschranks an die Umgebung abgegeben werden kann.

Auf der Unterseite des in der FIG 1 gezeigten Schaltschranks ist ein Sockel 8 vorgesehen.

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Die Vorteile des vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels für die Erfindung bestehen insbesondere darin, dass sie einfach und preisgünstig realisierbar ist. Durch die Verwendung eines oder mehrerer direkt mit den wärmeerzeugenden Bauteilen verbundener Kühlkörper kann der Austausch der Wärme mit der Umgebung großflächig und schnell durchgeführt werden.

In der FIG 2 ist ein Schaltschrank gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel für die Erfindung gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist das Gehäuse 1 des Schaltschranks eine Rückwand IR auf. Diese Rückwand ist jedoch in der FIG 2a, die den Schaltschrank von seiner Rückseite aus zeigt, zur besseren Veranschaulichung der Erfindung nicht gezeigt. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine Montageplatte 2 vorgesehen, die den Innenraum des Schaltschranks in zwei Kammern aufteilt. Eine dieser Kammern ist eine Kühlluftkammer und die andere eine Bauteilkammer. Der mindestens eine Kühlkörper 3, 4 des Schaltschranks befindet sich in der Kühlluftkammer, während das mindestens eine wärmeerzeugenden Bauteil 7, bei dem es sich ebenfalls um einen Antrieb für eine Werkzeugmaschine handeln kann, in der Bauteilkammer. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist das wärmeerzeugende Bauteil 7 durch ; eine oder mehrere Aussparungen in der Montageplatte 2 direkt mit dem bzw. den Kühlkörpern kontaktiert. Auch hier dient die Montageplatte zum einen als Träger für das wärmeerzeugende Bauteil und - wie bereits ausgeführt - zur Aufteilung des Innenbereichs des Schaltschranks in eine Kühlluftkammer und eine Bauteilkammer.

0 Da der in der FIG 2 gezeigte Schaltschrank an seiner Rückseite geschlossen ausgebildet ist, besteht die Möglichkeit, eine Maschine, beispielsweise eine Werkzeugmaschine, direkt an die Rückwand des Schaltschranks anzukoppeln.

5 Zu einer verbesserten Wärmeabfuhr der im Bereich der Kühlkörper 3 und 4 gebildeten Wärme ist in der Bodengruppe 9 des Schaltschranks eine Luftansaugvorrichtung 10 vorgesehen, mit-

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tels der aus dem Außenbereich des Schaltschranks Luft angesaugt und von deren Unterseite her in die Kühlluftkammer geführt wird. Dies geschieht vorzugsweise unter Verwendung von Schläuchen 14 und 15, welche mit der Ansaugvorrichtung 10 jeweils über einen Filter 11, vorzugsweise eine Filtermatte, gekoppelt sind. Mittels dieser Schläuche 14, 15 wird die angesaugte Luft in den Bereich der Kühlkörper 3, 4 geführt und trägt dort zu einer verbesserten Wärmeabfuhr bei. Die im Bereich der Kühlkörper 3, 4 gebildete Wärme wird über weitere Schläuche 16, 17 an Luftaustrittsöffnungen 18, 19 weitergeführt, die im Deckenbereichs des Schaltschranks vorgesehen und beispielsweise als Abluftgitter ausgebildet sein können.

Zur weiteren Verbesserung der Wärmeabfuhr können in der Bodengruppe 9 weiterhin Radialgebläse 12 und 13 vorgesehen sein, die den Lufttransport in Richtung der Kühlkörper weiter erhöhen. Ferner können auch bei diesem Ausführungsbeispiel an der Rückseite der Montageplatte 2 Kühlkörperlüfter 5 vorgesehen sein, die die Wärmeabfuhr weiter verbessern.

Da es im Betrieb des in der FIG 2 gezeigten Schaltschranks regelmäßig notwendig ist,■Wartungsarbeiten durchzuführen, ■· beispielsweise einen Filtermattenwechsel vorzunehmen, ist die Bodengruppe 9 vorzugsweise in Form eines Schubkastens reali-5 siert. Dieser kann im laufenden Betrieb der wärmeerzeugenden Bauteile herausgezogen werden, so dass die dort befindlichen Bauteile zu einer Säuberung bzw. einer Reparatur zugänglich sind. Da diese Wartungsarbeiten während des laufenden Betriebes erfolgen können, entstehen für den Anwender keine technologischen Ausfallzeiten.

Claims

1. Schaltschrank, welcher ein Gehäuse aufweist, innerhalb dessen mindestens ein wärmeerzeugendes Bauteil und mindestens ein Kühlkörper angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass er eine den Innenraum des Schaltschranks in zwei Kammern unterteilende Montageplatte (2) aufweist, eine dieser Kammern eine Kühlluftkammer und die andere Kammer eine Bauteilkammer ist, der mindestens eine Kühlkörper (3, 4) in der Kühlluftkammer und das mindestens eine wärmeerzeugende Bauteil (7) in der Bauteilkammer angeordnet ist und der Kühlkörper (3, 4) durch eine Aussparung in der Montageplatte (2) direkt mit dem wärmeerzeugenden Bauteil (7) kontaktiert ist.

2. Schaltschrank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Montageplatte (2) senkrecht angeordnet ist.

3. Schaltschrank nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) rückwandfrei ausgebildet ist, die Montageplatte (2) parallel zur Rückseite des Schaltschranks angeordnet ist und der mindestens eine Kühlkörper (3, 4) auf der Rückseite der Montageplatte (2) angeordnet ist.

4. Schaltschrank nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Rückseite der Montageplatte (2) weiterhin ein Kühlkörperlüfter (S) oder ein Radialgebläse (6) vorgesehen ist.

5. Schaltschrank nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) eine Rückwand (1R) aufweist, die Montageplatte (2) parallel zur Rückwand (1R) angeordnet ist und die Kühlluftkammer zwischen der Montageplatte (2) und der Rückwand (1R) vorgesehen ist.

6. Schaltschrank nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Luftansaugvorrichtung (10) aufweist, mittels derer Außenluft ansaugbar und der Kühlluftkammer zuführbar ist.

7. Schaltschrank nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftansaugvorrichtung (10) in der Bodengruppe (9) des Schaltschranks angeordnet ist und die angesaugte Außenluft der Kühlluftkammer an deren Unterseite zuführbar ist.

8. Schaltschrank nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlluftkammer an ihrer Oberseite Luftaustrittsöffnungen (18, 19) aufweist.

9. Schaltschrank nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftansaugvorrichtung (10) über eine Schlauch (14, 15) mit dem Kühlkörper (3, 4) verbunden ist.

10. Schaltschrank nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Luftansaugvorrichtung (10) und dem Schlauch (14, 15) ein Filter (11) vorgesehen ist.

11. Schaltschrank nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Bodengruppe (9) befindlichen Bauteile (10, 11, 12, 13) in einem herausziehbaren Schubkasten angeordnet sind.

12. Schaltschrank nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Schubkasten während des laufenden Betriebes des mindestens einen wärmeerzeugenden Bauteils (7) herausziehbar ist.

13. Schaltschrank nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass in der Bodengruppe (9) weiterhin ein Radialgebläse (12, 13) angeordnet ist.

14. Schaltschrank nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Rückseite der Montageplatte weiterhin ein Kühlkörperlüfter (5) vorgesehen ist.

15. Schaltschrank nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Montageplatte aus galvanisch verzinktem Stahlblech besteht.

16. Schaltschrank nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlluftkammer und die Bauteilkammer gegeneinander mit Schutzart IP54 abgedichtet sind.