(57)【要約】  本発明は、ケーシング、特にエンクロージャ内に組み込むための冷却ユニットであって、電気的な構成群を収容するために形成されたマウンティングプレート（１０）が設けられていて、このマウンティングプレート（１０）が、冷却液体が貫流するかまたは貫流しようとする少なくとも１つの冷却通路（１０．２）を有している形式のものに関する。コンパクトな構造での高い冷却出力は、マウンティングプレート（１０）に、ケーシング内で損失熱により発生する暖かい空気の冷却のために、送風機（２１）を備えた空気冷却ユニット（２０）が設けられている。送風機（２１）によって暖かい空気は、冷却のためにマウンティングプレート（１０）に沿って面状に案内されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング、殊にエンクロージャ内に組み込むための冷却ユニットであって、電気的な構成群を収容するために形成されたマウンティングプレート（１０）が設けられていて、該マウンティングプレート（１０）が、冷却液体が貫流するかまたは貫流しようとする少なくとも１つの冷却通路（１０．２）を有している形式のものにおいて、
マウンティングプレート（１０）に、ケーシング内で損失熱により発生する暖かい空気の冷却のために、送風機（２１）を備えた空気冷却ユニット（２０）が設けられており、送風機（２１）によって暖かい空気が、冷却のためにマウンティングプレート（１０）に沿って面状に案内されていることを特徴とする、冷却ユニット。
【請求項２】
空気冷却ユニット（２０）が、マウンティングプレート（１０）に沿って面状に配置された空気案内区分（２２）を有している、請求項１記載の冷却ユニット。
【請求項３】
空気案内区分（２２）が、縦孔状に形成されており、マウンティングプレート（１０）のほぼ全幅または全長にわたって延在している、請求項２記載の冷却ユニット。
【請求項４】
空気が、冷却通路（１０．２）に対して長手方向または横方向でマウンティングプレート（１０）に沿ってガイドされている、請求項１から３までのいずれか一項記載の冷却ユニット。
【請求項５】
空気案内区分（２２）内に、空気の流れ方向で延びている冷却リブが配置されている、請求項２または３記載の冷却ユニット。
【請求項６】
マウンティングプレート（１０）が、空気冷却ユニット（２０）の組込み式の構成要素であるか、または
空気案内区分（２２）が、マウンティングプレート（１０）の平坦面に取り付けられている、請求項１から５までのいずれか一項記載の冷却ユニット。
【請求項７】
送風機（２１）が、軸線方向ファンまたは半径方向ファンとして形成されていて、送風機（２１）の流出側が、マウンティングプレート（１０）の縁部に沿って延在している、請求項１から６までのいずれか一項記載の冷却ユニット。
【請求項８】
マウンティングプレート（１０）が、該マウンティングプレート（１０）の前方の平坦面に冷却しようとする構成群を取り付けるための固定手段を備えて形成されていて、空気が、前方の平坦面の反対側の背面に沿って案内されている、請求項１から７までのいずれか一項記載の冷却ユニット。
【請求項９】
少なくとも１つの冷却通路（１０．２）が、装入された管路（１０．２′）を備えていて、
該管路（１０．２′）が、平坦な面からフライス削りされてメアンダ状に延びている少なくとも１つの収容通路内に圧入され、該収容通路内で位置固定されていて、
該当する面が、続いて平らに加工されている、請求項１から８までのいずれか一項記載の冷却ユニット。
【請求項１０】
マウンティングプレート（１０）の少なくとも１つの平坦面が、互いに平行に延びているアンダカットされた溝および／または固定孔を備えている、請求項１から９までのいずれか一項記載の冷却ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケーシング、特にエンクロージャ内に組み込むための冷却ユニットであって、電気的な構成群を収容するために形成されたマウンティングプレートが設けられていて、このマウンティングプレートが、冷却液体が貫流するかまたは貫流しようとする少なくとも１つの冷却通路を有している形式のものに関する。
【０００２】
平坦な外面に組付け手段を有する冷却プレートの形をした冷却ユニットが、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２００４０５５８１５号明細書に記載されている。組付け手段は互いに平行に延びているアンダカットされた溝と、この溝内に装入可能な固定エレメントとを有している。これらの固定エレメントによって別の組付けエレメントを介して、損失熱を生成する電気的または電子的な構成群、たとえば周波数変換器を冷却プレートの平坦面に取付け可能である。この冷却プレートには液体性の冷却媒体が貫流する冷却通路が形成されていて、これらの冷却通路は、接続管路を介して有利にはケーシングもしくはエンクロージャの外側に配置されている冷却装置、たとえば再冷却装置に接続されている。曲がりくねった冷却通路の密度、冷却媒体の熱移送性、冷却プレートの伝導性および予め設定可能な別のパラメータにも応じて、公知の構成によって、スペースを節約したコンパクトな配置形式および多様な組付け手段でありながら、高い冷却出力を達成することができる。ケーシング内で別の損失熱を生成する構成群のために、別の冷却装置が設けられている。総じてケーシングもしくはエンクロージャ内での周辺空気の冷却には、比較的大きな手間を掛ける必要がある。この場合、冷却装置を場合によってファンと共に適切な個所に取り付ける必要がある。
【０００３】
本発明の課題は、ケーシング内の周辺空気を冷却するための手間を軽減する解決手段を提供することである。
【０００４】
この課題は、請求項１記載の特徴によって解決される。この場合、マウンティングプレートに、ケーシング内で損失熱により発生する暖かい空気を冷却するために、送風機を備えた空気冷却ユニットが設けられており、送風機によって暖かい空気が、冷却のためにマウンティングプレートに沿って面状に案内されている。
【０００５】
この場合、いずれにせよ設けられている、ケーシング内に取り付けられたマウンティングプレートは多重に使用可能である、つまり場合によっては、組付けられた電気的または電子的な構成群の冷却および暖かい空気の冷却による損失熱を生成する離れた構成要素の冷却のために使用可能である。この場合、冷却液体が貫流するマウンティングプレートの良好な熱伝達特性と大きな冷却面とが、有利には十分に利用される。
【０００６】
本発明に係る冷却ユニットは、ケーシング、特にエンクロージャ内に組み込むための冷却ユニットであって、電気的な構成群を収容するために形成されたマウンティングプレートが設けられていて、該マウンティングプレートが、冷却液体が貫流するかまたは貫流しようとする少なくとも１つの冷却通路を有している形式のものにおいて、マウンティングプレートに、ケーシング内で損失熱により発生する暖かい空気の冷却のために、送風機を備えた空気冷却ユニットが設けられており、送風機によって暖かい空気が、冷却のためにマウンティングプレートに沿って面状に案内されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る冷却ユニットは、有利には、空気冷却ユニットが、マウンティングプレートに沿って面状に配置された空気案内区分を有している。
【０００８】
本発明に係る冷却ユニットは、有利には、空気案内区分が、縦孔状に形成されており、マウンティングプレートのほぼ全幅または全長にわたって延在している。
【０００９】
本発明に係る冷却ユニットは、有利には、空気が、冷却通路に対して長手方向または横方向でマウンティングプレートに沿ってガイドされている。
【００１０】
本発明に係る冷却ユニットは、有利には、空気案内区分内に、空気の流れ方向で延びている冷却リブが配置されている。
【００１１】
本発明に係る冷却ユニットは、有利には、マウンティングプレートが、空気冷却ユニットの組込み式の構成要素であるか、または空気案内区分が、マウンティングプレートの平坦面に取り付けられている。
【００１２】
本発明に係る冷却ユニットは、有利には、送風機が、軸線方向ファンまたは半径方向ファンとして形成されていて、送風機の流出側が、マウンティングプレートの縁部に沿って延在している。
【００１３】
本発明に係る冷却ユニットは、有利には、マウンティングプレートが、該マウンティングプレートの前方の平坦面に冷却しようとする構成群を取り付けるための固定手段を備えて形成されていて、空気が、前方の平坦面の反対側の背面に沿って案内されている。
【００１４】
本発明に係る冷却ユニットは、有利には、少なくとも１つの冷却通路が、装入された管路を備えていて、該管路が、平坦な面からフライス削りされてメアンダ状に延びている少なくとも１つの収容通路内に圧入され、該収容通路内で位置固定されていて、該当する面が、続いて平らに加工されている。
【００１５】
本発明に係る冷却ユニットは、有利には、マウンティングプレートの少なくとも１つの平坦面が、互いに平行に延びているアンダカットされた溝および／または固定孔を備えている。
【００１６】
冷却面に沿った有利な空気案内は、空気冷却ユニットが、マウンティングプレートに沿って面状に配置された空気案内区分を有していることにより得られる。
【００１７】
さらに、空気冷却ユニットの広幅面状の有利な取付け、および妨げられない一義的な空気案内は、空気案内区分が縦孔状に形成されており、マウンティングプレートのほぼ全幅または全長にわたって延在していることにより得られる。たとえば、縦孔状の空気案内区分は、冷却面に向かって大きな当接面もしくは開口面を備えた方形で平坦の横断面を有することができる。
【００１８】
空気案内および冷却の達成のための種々異なる変化形は、空気が、冷却通路に対して長手方向または横方向でマウンティングプレートに沿って案内されている。冷却通路に対して横方向で空気の案内をする場合には、その際に暖かい空気の流入側を、冷却液体の冷たい側または暖かい側の領域に選択することができる。
【００１９】
さらに、冷却されたマウンティングプレートを使った効果的な熱交換のために、空気案内区分に空気の流れ方向で延びている冷却リブが配置されていることが提案されている。この場合、空気案内区分の冷却リブは別個に形成することができるか、またはマウンティングプレートにワンピースに成形されて、空気案内区分内に突出することができる。
【００２０】
コンパクトな構造もしくは空気冷却ユニットとマウンティングプレートとの間の種々異なる対応配置の可能性にとって別の有利な構成は、マウンティングプレートが空気冷却ユニットの組込み式の構成要素であるか、または空気案内区分がマウンティングプレートの平坦面に取り付けられていることによりもたらされる。
【００２１】
面状の空気ガイドもしくは高い流れ出力にとってさらに別の有利な構成は、送風機が軸線方向ファンまたは半径方向ファンとして形成されており、その流出側がマウンティングプレートの縁部に沿って延在していることによりもたらされる。
【００２２】
ケーシング内での構造および配置形式にとって有利な構成は、マウンティングプレートが、その一方の、つまり前方の平坦面に、冷却しようとする構成群を取り付けるための固定手段を備えて形成されていて、空気が前方の平坦面の反対側の背面に沿って案内されている。
【００２３】
製造と機能性とは、少なくとも１つの冷却通路が、装入された管路を備えていて、この管路が、平坦な面（有利には背面）からフライス削りされてメアンダ状に延びている少なくとも１つの収容通路内に圧入され、この収容通路内で位置固定されていて、該当する面が続いて平らに加工されていることにより有利には得られる。この場合、管路は充填材料によって良伝導性下で埋設することができる。
【００２４】
さらに、冷却しようとする構成群をマウンティングプレートに組付けるために、マウンティングプレートの少なくとも１つの平坦面（有利には前面）が、互いに平行に延びるアンダカットされた溝および／または固定孔を備えている手段が有利である。
【００２５】
以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。
【００２６】
図１Ａおよび図１Ｂに示した、冷却プレートとして形成されたマウンティングプレート１０と、このマウンティングプレート１０の上側の縁部に配置された送風機２１、およびマウンティングプレート１０の背面に良好の熱伝導接触で平らに取り付けられている平坦な空気案内区分２２を備えた空気冷却ユニット２０とから成る冷却ユニットは、その前面で電気的または電子的な構成群３０、たとえば比較的高い損失出力を生成する周波数変換器または電気機械的な構成部材またはそのようなものを支持している。構成群３０は、狭い熱伝導的な接触でマウンティングプレート１０の前方の平坦面に取り付けられていて、たとえば、冒頭で述べたドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２００４０５５８１５号明細書に詳しく記載されているように、アンダカットされたＴ字形溝と、このＴ字形溝内に装入された固定エレメントを介して位置固定されている。この場合、平行な組付け溝と、そこに位置固定される組付け条片とにより、多重の配置形式の可能性がもたらされる。たとえば銅またはアルミニウムまたは別の良熱伝導性の材料から成るマウンティングプレート１０には、生じる損失熱の導出のために、多少なりとも密に蛇行した少なくとも１つの空気案内通路が埋設されている。この空気案内通路を冷却液体が貫流する。図３および図４に示した冷却通路１０．２には、流入接続部１０．１と流出接続部１０．１′とにわたって接続管路が備えられている。この接続管路を介して冷却された冷却液体が供給されるか、もしくは加熱された冷却液体が導出される。冷却液体を離れた再冷却装置で冷却することは有利であり、その結果、エンクロージャ内部もしくはエンクロージャ周辺のすぐ近くが、導出された損失熱により負荷されることはない。
【００２７】
冷却出力にとって有利な制御手段またはコントロール手段ももたらされる。
【００２８】
図４の横断面図で示した構造では、平坦な面、たとえばマウンティングプレート１０の背面からまず溝状の通路をフライス削りして、この通路内に、１つまたは複数の管路１０．２′を圧入し、これによって一つには自体同様に良熱伝導性の管路１０．２′の良好な熱接触が保証され、さらには確実な固定が保証される。平坦な面に向かって溝状の通路の開口は開口内部よりも狭幅になっていて、その結果、中に押し込まれた管路１０．２′は確実に保持されている。マウンティングプレート１０の平坦な外面における管路１０．２′の突出部は、管路１０．２′の挿入後に平らに加工される。このために管路１０．２′は十分に肉厚な壁領域を有している。さらに、生じる隙間または凹凸は、たとえば伝導性接着剤または同様の適切な材料によって充填され平滑にされる。マウンティングプレート１０は、たとえばその縁部領域に配置された複数の固定孔１０．３によって、ケーシングもしくはエンクロージャの適切な組付け異形材または壁区分の適切な個所に取り付けることができる。この場合、空気案内区分２２を支持する背面は、空気案内区分２２のための相応な間隔をケーシングの壁区分または組付け部分に対して解放している。
【００２９】
図１Ａおよび図１Ｂから分かるように、たとえば半径方向送風機として形成された送風機２１は、マウンティングプレート１０の上側の縁部に沿って配置されており、広幅な流出領域を有している。この流出領域は相応に広幅に設計され、縦孔状に形成された空気案内区分２２に移行する。この空気案内区分２２は方形で平坦の横断面を有しており、大きな面で、たとえば１０ｃｍまたは２０ｃｍ以上の幅をもってマウンティングプレート１０の背面に接触していて、これによって流入する暖かい空気ＷＬは大きな面で、かつ可能な限り僅かな間隔で狭幅な流れ横断面をもって、たとえば１０ｃｍまたは５ｃｍ以下の所定の層厚さでマウンティングプレート１０の冷却面を通過する。この場合、空気の流れ方向は、冷却通路１０．２の主配置形式方向に対して横方向または長手方向で延びることができる。この場合、冷却液体の冷たい側は流入する暖かい空気付近または空気案内区分２２から流出する冷却空気ＫＬ付近に配置することができる。択一的な配置形式では、空気流れは冷却通路１０．２に対して長手方向で延びている。
【００３０】
空気案内区分２２は、横断面で周囲を閉じて良熱伝導性の材料から製造することができるか、またはマウンティングプレート１０の平坦面に向けられて開放したＵ字面を備えたＵ字形の横断面を形成することができ、その結果、空気はマウンティングプレート１０の冷却する平坦面に直に沿って流れる。空気案内区分２２内に空気の流れ方向で延びる冷却リブを配置することもできる。これらの冷却リブは、空気案内区分２２のＵ字形の形態の場合には、マウンティングプレート１０にワンピースに成形することもできる。
【００３１】
冷却ユニットの別の変化形は、図２Ａおよび図２Ｂに示したように、平坦に形成された空気案内区分２２自体が、マウンティングプレート１０を組み込んで備えている。この構成により特にコンパクトな構造がもたらされる。この場合、冷却しようとする空気の案内は、高い冷却出力に有利に調整することができる。この場合、流れ横断面は有利には全冷却面に沿って延在している。
【００３２】
有利には下方に向かって放出された冷却空気ＫＬは、ケーシングもしくはエンクロージャ内にある構成群もしくは冷却したい構成要素を冷却するために再び提供される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１Ａおよび図１Ｂは、マウンティングプレートと空気冷却ユニットとを備えた冷却ユニットを、背面または正面から斜視的に見た概略図である。
【図２】当該冷却ユニットの別の実施例を背面または正面から斜視的に見た概略図である。
【図３】マウンティングプレートの背面の概略的な平面図である。
【図４】図３のマウンティングプレートの横断面領域の拡大図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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