DE8902015U1 - Luftleitblecheinsatz für einen Schaltschrank - Google Patents

Description

Asea Brown Boveri Aktiengesellschaft

Mannheim 15. Febr. 1S89

Mp.-Nr. 89/520 Z1PT/P3-Pn/Bt

Luftleitblecheir.satz für einen Schaltschrank

Die Neuerung bezieht sich auf einen Luftleitblecheinsatz für einen Schaltschrank gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Oie Neuerung kann beispielsweise bei Schaltschränken mit eingebauten Stromrichtern eingesetzt werden.

Ein solcher Luftleitblecheinsatz für einen Schaltschrank ist z.B. aus dem Rittal-Handbuch 26, 1988, Seite 304 bekannt. Bei einem im Schaltschrank eingebauten Stromrichter entsteht während des Betriebes Wärme, die nach außen abgeführt werden muß, um die elektronischen Bauteile vor Überhitzung zu schützen. Die Wärmeabgabe kann durch Eigenkonvektion, durch Zwangsumwälzung mittels Innenlüfter, durch Zwangsumwälzung mittels Wärmetauscher, durch Kühlgeräte, mittels Durchzugsbelüftung mit oder ohne Filterlüfter usw. erfolgen. Die Wärmeabgabe nach außen 'wird erschwert, indem gegebenenfalls ein Schutz gegen das Eindringen von Fremdkörpern, Staub und Wasser gefordert wird.

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Bei großen Stromrichteranlagen wird die Wärmeabgabe häufig mittels zwangsweiser Durchzugsbelüftung realisiert. Der Lufteintritt erfolgt über Filter oder Filterlüfter im Bodenbereich des Schaltschrankes und der Luftaustritt erfolgt über einen aufgesetzten Dachaufbau mit Lüftungskiemen. Nachteilig dabei ist, daß ein Eindringen von Fremdkörpern durch die Lüftungskiemen möglich ist. Ein weiterer Nachteil ist, daß infolge der stark nach unten geneigten Lüftungskiemen des Dachaufbaues die ausgeblasene, erwärmte Kühlluft zum Großteil wieder im Bodenbereich des Schaltschrankes angesaugt wird, so daß die Temperatur im Inneren des Schaltschrankes trotz kc.;rek~ ter Dimensionierung der Belüftungsanlage während des Betriebes auf unzulässig hohe Werte ansteigen kann.

Der Neuerung liegt davon ausgehend die Aufgabe zugrunde, einen Luftleitblecheinsatz für einen Schaltschrank der eingangs genannten Art anzugeben, der das Eindringen von Fremdkörpern größer als 1 mm zuverlässig verhindert und gleichzeitig eine optimale Durchzugsbelüftung gewährleistet.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffes durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die m.ii- der Neuerung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß bei Einsatz des angegebenen Luftleitblecheinsatzes höhere Schutzarten, wie Schutz gegen kernförige Fremdkörper mit einem Durchmesser größer als 1 mm (z.B. Drähte), Schutz gegen Sprühwasser sowie Schutz gegen Spritzwasser realisiert werden können. Darüber hinaus wird die erwärmte Kühlluft vorteilhaft in

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plner geringen Neigung nach oben oder zumindest waagerecht ausgeblasen, wodurch verhindert wird, daß die erwärmte Kühlluft im Bodenbereich des Schaltschrankes wieder angesaugt wird. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß das Bedienpersonal nicht direkt von der erwärmten Kühlluft angeblasen wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Neuerung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Neuerung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Schaltschrank mit Radiallüfter, Fig. 2 einen Schaltschrank mit Axiallüfter.

In Fig. 1 ist ein Schaltschrank mit Radiallüfter d&rgeste.lit. Fs ist ein Schaltschrank 1 mit im oberen Schaltschrankbereich integriertem Lüfter 2 zu erkennen. Tm Schaltschrank 1 selbst ist beispielsweise ein Stromrichter eingebaut, dessen während des Betriebes erzeugte Verlustwärme nach außen abzuführen ist, um die elektronischen Bauteile vor Überhitzung zu schützen. Mit Hilfe eines Radiallüfters 3 wird die erwärmte Luft aus dem Innenraum 11 des Schaltschrankes abgesaugt und in den Lüfterraum 4 geblasen. Der Lüfterraum 4 ist mit Hilfe einer Abschottung 10 "wasserdicht" gegen den Innenraum 11 des Schaltschrankes abgegrenzt und weist eine öffnung an der Frontseite des Schaltschrankes 1 auf. In diese öffnung ist ein Lüftieitblecheinsatz 5, bestehend aus mehreren einzelnen Lüftleitblechen 6, eingesetzt. Die Luftleitbleche 6 erstrecken sich waagerecht über die gesamte Breite der Frontseite des Schaltschrankes und sind an ihren beiden seitlichen Enden jeweils über vertikal angeordnete Halterungen 15 miteinander verbunden.

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Jedes Luftleitblech 6 weist zwei in einem Winkel c/. von un lefähr 110 bis 140° zueinander abgebogene Flächen auf, und zwar eine zur öffnung des Lüfterraums 4 weisende Luftaustrittsfläche 7 und eine zum Radiallüfter 3 weisende Schrägfläche 8. Die Luftaustrittsfläche 7 weist einen geringen Neigungswinkel |3 von ungefähr 0 bis 10° gegenüber der Waagerechten auf, so daß die mit der Frontseite des Schaltschrankes 1 abschließende Kantr der Fläche 7 gegebenenfalls geringfügig erhöht gegenüber der im Lüfterraum 4 befindlichen Kante ist. Die Schrägfläche 9 weist einen Neigungswinkel y von ungefähr 40 bis 60° gegenüber der Waagerechten auf. Der Abstand a zwischen zwei Luftleitblechen 6 beträgt etwa 10 bis 20 mm. Das unterste Luftleitblech 6 ist mit einer um die untere Kante der öffnung des Lüfterraumes 4 greifenden Abdeckfläche 9 versehen. Eine Frontabdeckung la schließt den Luft -raum 4 nach oben ab.

Wie auch aus der Zeichnung zu erkennen ist, wird die erwärmte Kühlluft beim Austritt im Winkel &rgr; nach oben bzw. zumindest waagerecht geführt. Dadurch wird zuverlässig verhindert, daß die ausgeblasene erwärmte Kühlluft zum Großteil wieder über öffnungen im Bodenbereich des Schaltschrankes angesaugt wird, was unzulässigerweise dazu führen würde, daß sich die Temperatur im Innenraum des Schaltschrankes weiter aufheizt und nachfolgend die zulässige Schaltschranktemperatur überschritten wird. Das Eindringen von Fremdkörpern mit einem Durchmesser größer als 1 mm, wie z.B. Draht, was zu einer Beschädigung des Radiallüfters 3 führen könnte, wird durch die Schrägfläche 8 des Luftleitbleches 6 zuverlässig verhindert. Staubablagerungen im Lüfterraum 4 schaden nicht, da sie während des Betriebes durch die Kühlluft nach draußen befördert werden.

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Bei einem Neigungswinkel ^ von ungefähr 40° und einem Abstand a von 10 bis 15mm wird ein Schutz des Schaltschrankes gegen "Sprühwasser von 60°" erreicht. Ein Schuf, gegen senkrecht und schräg fallendes Tropfwasser ist ebenfalls gegeben. Bei einem Neigungswinkel ^ von ungefähr 60° und einem Abstand a von 15 bis 20iran wird ein Schutz gegen Spritzwasser erreicht. Voraussetzung in allen Fällen ist, daß die Abschottung 10 zwischen Lüfterraum 4 und Innenraum 11 des Schaltschrankes wasserdicht ist.

Eventuell in den Lüfterraum 4 eingedrungenes Wasser 12 fließt nach außen, so daß in den Innenraum- 11 des Schaltschrankes selbst kein Wasser eindringt. Gegebenenfalls kann eine Wasserführungsrinne 13 mit seitlichem Wasserabflauf 14 an der unteren Kante der öffnung des Lüf t.erraumes 4 angeordnet sein. Bei einem Winkel &rgr; 4= 0° muß beachtet werden, daß sich in der von Luftaustrittsfläche 7 und Schrägfläche 8 gebildeten "Rille" des Luftleitblechs 6 gegebenenfalls Wasser ansammelt und von den seitlichen Kanten der Luftleitbleche 6 auf den Boden des r.üfterraumes abtropft. Gegebenenfalls können die Halterungen 15 des Luftleitblecheinsatzes auch mit Nuten 15a versehen sein, um einen wasserablauf zum Lüfteifraumboden zu gewährleisten. Bei einer waagerechten Luftaustrittsfläche 7 ( {3 =0°) tritt dieses Problem nicht mehr auf.

In Fig. 2 ist ein Schaltschrank mit Axiallüfter dargestellt. Es ist wiederum der Schaltschrank 1 mit Innenraum 11, Lüfter 2, Lüfterraum 4 und Abschottung 10 zwischen Lüfterraum 4 und Innenraum 11 gezeigt. Der Axiallüfter 16 ist direkt vor dem wiederum aus mehreren Luftleitblechen 18 bestehenden Luftleitblecheinsatz 17 angeordnet. Die Luftleitbleche 18 weisen eine zur öffnung des Lüfterraums 4 gerichtete Luftaustrittsfläche 19 und eine zum Axiallüfter 16 weisende Schrägfläche 20 auf.

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Pie Neigungswinkel &< , P , J/ zwischen den Flächen bzw. zwischen einer Fläche und der Waagerechten sind wie unter Fig. 1 angegeben. Zusätzlich weisen die Luftleit-bleche 18 noch waagerechte Lufteintrittsflächen 21 auf, die von der Oberkante der Schrägflächen 20 zum Axallüfter 16 weisen. Durch diese zusätzliche Lufteintrittsflachen 21 wird eier vom Axiallüfter produzierte Luftstrom optimal durch den Luftleitblecheinsatz geleitet.

Diese Variante der Luftleitbleche mit zusätzlichen Lufteln-rittsflachen 2i hat voiteiihaf&zgr; einen geringeren Druckabfall und weniger Geräuschentwicklung zur Folge und kann selbstverständlich auch bei der Ausführung mit Radiallüfter eingesetzt werden. Das unterste Luftleitblech 18 weist eine um die untere Kante der öffnung des Lüfterraumei 4 greifende Abdeckfläche 22 auf.

Für die durch den Luftleitblecheinsatz 17 erzielten vorteilhaften Wirkungen bezüglich ausgeblasenem Kühlluftstrom im geringem Neigungswinkel nach oben und Verhinderung des Eindringens von Fremdkörpern mit einem Durchmeser größer als 1 mm.gelten die bereits unter Fig. 1 ausgeführten Angaben.

Der Lufteintritt in den Schaltschrank erfolgt zweckmäßigerweise im unteren Bereich der Fronttüre durch Eintrittsfilter. Die Filter bieten einen zuverlässigen Schutz gegen das Eindringen von Staub, Tropf- und Sprühwasser bis 60°.

Bei Schutzart IP54 "Schutz gegen Spritzwasser" wird die Luft von außerhalb durch einen Schacht (Luftkanal) von unten direkt durch den Boden in den Schaltschrank geführt .

Claims (5)

&bull; · ■ It · * · ■* · « &bull; t &igr; · · *t· Mp.-Nr. 89/520 ' "l "l5. Febr. 1989 Schutzansprüche

1. Luftleitblecheinsatz für einen Schaltschrank mit zwangsweiser Durchzugsbelüftung und einem aus mehreren Luftleitblechen bestehenden Luftleitblecheinsatz im oberen Schaltschrankbereich für den Austritt der erwärmten Kühlluft, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftleitbleche (6,18) eine mit einem Neigungswinkel (&rgr; ) von 0 bis 10° gegen die Horizontale nach oben geneigte Luftaustrittsfläche (7,19) und eine daran angeformte, zum Lüfter (2,3,17) gerichtete, mit einem Neigungswinkel (y ) von 40° bis 60° gegen die Horizontale nach oben geneigte Schrägfläche (8,20) aufweisen.

2. Luftleitblecheinsatz nach 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die Schrägflächen (8, 20) horizontal zum Lüfter (2,3,17) gerichtete Lufteintrittsflächen (21) angeformt sind.

3. Luftleitblecheinsatz nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (a) zwischen den Luftaustrittsflächen (7,19) 10 bis 20 mm beträgt.

4. Luftleitblecheinsatz nach wenigstens einem Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an die Luftaustrittsfläche (7,19) des untersten Luftleitbleches (6,18) eine vertikal nach unten gerichtete Abdeckfläche (9,22) angeformt ist.

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5. Luftleitblecheinsatz nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die für die seitliche Halterung der Luftleitbleche (6, 18) vorgesehenen vertikalen Halterungen (15) mit Nuten (15a) für den Wasserablauf versehen sind.