(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのキャビネットドアを備えた配電盤キャビネットであって、内室を循環していてファンによって補助されている空気循環回路が、内室に組み込まれていて階層状に互いに上下に配置されていて発熱する機器を冷却するために、設けられている形式のものにおいて、
配電盤キャビネット（１０）のベース部分（１２）に空気供給開口（１５）が設けられており、該空気供給開口（１５）が空気導室（１３）に開口しており、空気供給開口（１５）を介して、空気導室（１３）に外気または冷却された空気を供給可能であり、
前記空気導室（１３）が、二重壁に形成されたキャビネットドア（２５，２７）に設けられた空気流入開口（３０）に連通されており、
キャビネットドア（２５）が、垂直の空気分配装置を形成しており、キャビネットドア（２５）の、機器（２０）側の内壁（２７）に、空気流出開口（２８）が設けられており、
前記機器（２０）の、内壁（２７）側の正面には、吸気開口（２１）が設けられており、
前記機器（２０）自体が、キャビネットドア（２５）の空気分配装置から冷却空気を吸入するための吸気ファンを有しており、
前記機器（２０）の背面において流出した温められた空気が、配電盤キャビネットの背壁（２３）に設けられた通気貫通口（２４）を介して、内室から流出するようになっており、かつ
折り曲げられた縁（２６）が設けられているキャビネットドア（２５）内に、空気流出開口（２８）を有する箱状の内壁（２７）が挿入されている、
ことを特徴とする、少なくとも１つのキャビネットドアと、内室を循環していてファンによって補助されている空気循環回路とを有している配電盤キャビネット。
【請求項２】
前記機器（２０）が、閉じた構成ユニット、特にサーバユニットとして形成されている、請求項１記載の配電盤キャビネット。
【請求項３】
前記空気導室（１３）が、配電盤キャビネットの正面の下側領域において、閉められたキャビネットドア（２５）に設けられた空気流入開口（３０）に位置的に整合した方形の空気流出開口（１６）で終わっている、請求項１又は２記載の配電盤キャビネット。
【請求項４】
前記空気導室（１３）に、ケーブル導入部（１４）が設けられている、請求項１から３までのいずれか１項記載の配電盤キャビネット。
【請求項５】
内壁（２７）の空気流出開口（２８）が、水平のスリットとして形成されており、また垂直に並んで配置されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の配電盤キャビネット。
【請求項６】
垂直に並んでいる前記空気流出開口（２８）相互の間隔が、下から上に向かって減少する、請求項５記載の配電盤キャビネット。
【請求項７】
閉鎖時におけるキャビネットドア（２５）の内壁（２７）が、階層的に互いに上下に配置されていて吸気開口（２１）を有している機器（２０）の正面の直前に保持されており、
前記通気貫通口（２４）を備えた背壁（２３）が、機器（２０）の背面に直ぐ隣接していて、
該機器（２０）の背面に、空気排出部が設けられている、請求項１から６までのいずれか１項記載の配電盤キャビネット。
【請求項８】
前記背壁（２３）に設けられた通気貫通口（２４）も、水平のスリットとして形成されていて、垂直に並んで一様に分配配置されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の配電盤キャビネット。
【請求項９】
前記背壁（２３）がまた、キャビネットドアとして形成されている、請求項１から８までのいずれか１項記載の配電盤キャビネット。
【請求項１０】
キャビネットドア（２５）の内壁（２７）に設けられている空気流出開口（２８）が、挿入可能なカバー（２９）を用いて、閉鎖可能である、請求項１から９までのいずれか１項記載の配電盤キャビネット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも１つのキャビネットドアと、内室を循環していてファンによって補助されている空気循環回路とを有する配電盤キャビネットであって、該空気循環が、内室に組み込まれていて階層状に互いに上下に配置されていて発熱する機器を冷却している形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
サーバ構成部分のような、発熱するけれども、逆に熱に対して敏感でもある電気的な機器を、閉じた配電盤キャビネットに組み込む場合はまさに、機能通りであって故障することのない運転を保証するためには、冷却することが重要な要素である。それゆえ、配電盤キャビネットの内室における空気循環回路を最適化することによって、冷却を改善しようとする試みがなされている。
【０００３】
フランス特許公開第２１９３３０３号明細書に示されているように、配電盤キャビネットの内室内に発生する暖気を冷却するための装置を有する配電盤キャビネットが公知であり、この配電盤キャビネットにおいて、少なくとも１つの垂直面が、二重壁の壁部材によって閉鎖されており、この壁部材の外側の壁板と内側の壁板とは、大面積の空気通路を形成しており、またこの内側の壁板は、分配成形されている複数の貫通口を有している。この壁部材は、一種の熱交換器として働いており、それゆえ小さな効率しかもたらさない。この効率を改善することは、特別に形成された熱交換器と付加的なファンとが、空気通路に設けられることによってのみ達成され得る。
【０００４】
ドイツ連邦共和国特許公開第１９５３１３１０号明細書には、配電盤キャビネット用の熱交換器が示されており、この熱交換器は、側壁として配電盤キャビネットのフレーム枠に結合可能である。さらに熱交換器ケーシングの部分内壁は、貫通口を有していて、この部分内壁は、管区分を有するカバープレートによって被覆されている。熱交換器の吸入空気または排出空気は、管区分を介して、配電盤キャビネット内室の所定の位置で、排出または吸入され得る。
【０００５】
ドイツ連邦共和国特許第４００８２７２号明細書記載の配電盤キャビネットの場合、側壁の下側領域と上側領域とにそれぞれ１つの貫通口が、内室の通気のために設けられている。さらにこれらの貫通口は、側壁を補完してフィルタやベンチレータや類似のものを受容し得る別々の構成部分を形成する。
【０００６】
アメリカ合衆国特許第５４４０４５０号明細書が示すように、ベンチレータは、吸気側が排気側に対して鋭角を成すように、冷却装置内に組み付けられ得る。
【０００７】
アメリカ合衆国特許第４５３５３８６号明細書により、熱交換器を配電盤キャビネットのキャビネットドアに組み込むこと、又はキャビネットドア自体を熱交換器として形成することが公知である。
【０００８】
ドイツ連邦共和国特許第４１１１４５７号明細書により、フレーム枠を有する配電盤キャビネットが公知であり、このフレーム枠は、フレーム成形体区分によって構成されており、側面部分と少なくとも１つのキャビネットドアとによって覆われており、また電気的な挿入体が収納されている配電盤キャビネット内室を包囲しており、さらにフレーム枠の、少なくとも１つの垂直な面の領域に、配電盤キャビネット内室において発生した熱を導出する冷却装置が配置されている。この冷却装置は、側面部分の代わりに、フレーム枠に結合されており、冷却ユニットが収納される内室を自ら包囲している。この内室に、配電盤キャビネット内室からの空気は吸入されて、冷却されて、そして再び配電盤キャビネット内室に戻され得る。冷却装置のコストを軽減するために、以下の措置がとられている。すなわち側面部分に対して平行に間隔を保って隔離部材が、フレーム成形体区分に取り付けられていて、この隔離部材が側面部分と共に通気通路を形成しており、該隔離部材に複数の貫通口が設けられていて、該貫通口が、配電盤キャビネット内室への通風通路の空間的な連通を生ぜしめ、さらにファンを用いて空気が、通気通路と少なくとも１つの貫通口を通って導出可能である。この隔離部材は、側面部分を交換することなく後で装備することができ、配電盤キャビネットに、冷却空気循環回路を備えることが可能である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、冒頭で述べた形式の空気循環回路を有する配電盤キャビネットを改良して、この空気循環回路が、互いに上下に位置している全ての階層から生じた熱を、均等に良好な形式で互いに無関係に導出し、各階層の条件に適合できるようにする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この課題は、本発明により以下のように解決される。すなわち配電盤キャビネットのベース部分に、空気導室に開口している空気供給開口が設けられており、この空気供給開口を介して、空気導室に外気及び冷却された空気を供給可能であり、この空気導室は、二重壁状に形成されているキャビネットドアに設けられている空気流入開口に連通されており、このキャビネットドアは垂直の空気分配装置を形成しており、さらにこのキャビネットドアの、機器側の内壁には空気流出開口が設けられており、これらの機器の、内壁側の正面には、吸気開口が設けられており、これらの機器自体が、キャビネットドアの空気分配装置から冷却空気を吸入するための吸気ファンを有しており、さらに機器の背面から流出した温められた空気は、配電盤キャビネット背面に設けられた通気貫通口を介して内室から流出する。
【００１１】
外から始まる空気循環回路は、外気又は冷却された室内空気を供給され得る。空気導室は、二重壁状のキャビネットドアの空気分配装置のみと連通しており、この空気分配装置は、冷却空気を正面全体に拡げて提供している。機器自体が、吸気ファンを有していて、また機器の吸気開口が、空気分配装置の空気流出開口のすぐ近くに位置しているために、各機器は、個別に空気分配装置から冷却空気を吸入することが可能である。機器の背面から流出した温められた空気は、背壁に設けられた通気貫通口を介して、最短の通路を通って、配電盤キャビネットの周囲へと流出する。
【００１２】
水平に流れる冷却空気の部分流は、吸気ファンを介して、個別に調節及び／又は制御され得る。これと同じ目的を、キャビネットドアの内壁に設けられた空気流出開口を、挿入可能なカバーによって閉鎖することができるという特徴を有する構成が果たしている。
【００１３】
実施態様によれば、機器は、閉じた構成ユニット、特にサーバユニットとして形成されている。この形式で、機器間の隔離金属薄板が省かれる。
【００１４】
配電盤キャビネットの下側領域に位置する空気導室を、二重壁状のキャビネットドアの空気分配装置に連通することは、この空気導室が、正面の下側の領域において、方形の空気流出開口で終わっていて、キャビネットドアの閉鎖中に、この空気流出開口が、キャビネットドアに設けられた空気流入開口と整合していることによって、解決される。
【００１５】
空気導室にケーブル導入部が設けられていることによって、機器に接続するためのケーブルは、空気循環回路に悪影響を及ぼすことなく、配電盤キャビネットの内室に導入される。
【００１６】
キャビネットドア内の空気分配装置は、折り曲げられた縁を備えたキャビネットドアに、空気流出開口を有する箱状の内壁が挿入されることによって、最も簡単に形成される。
【００１７】
実施態様において、水平のスリットとして形成されている内壁の空気流出開口が、垂直に並んで配置されていることによって、キャビネットドアの空気分配装置から冷却空気が十分に流出するように構成されている。さらに経路の長さの相違を補償するために、垂直に並んでいる空気流出開口の間隔が、下から上に向かって減少するように付加的に考慮されている。
【００１８】
水平に流れる個々の冷却空気部分流を可能な限り保つために、キャビネットドアの閉鎖時に、その内壁が、階層的に互いに上下に配置されていて吸気開口を有している機器の正面の直前に保持されており、通気貫通口が設けられている背壁が、機器の背面に直ぐ隣接しており、さらに機器の背面には、空気排出部が設けられている構成を有している。
【００１９】
さらに背壁に設けられた通気貫通口が、水平のスリットとして形成されていて、垂直に並んで一様に分配配置されていても、温められた部分流の導出が相関的に影響されることはない。
【００２０】
本発明自体は、機器への流入を容易にするために、付加的なキャビネットドアとして形成されても良い。
【００２１】
【発明の実施の形態】
次に図面を参照しながら本発明の実施例を詳説する。
【００２２】
配電盤キャビネット１０の基本構造は、本発明にとって重要ではない。図１から見て取れるように、この実施例において、垂直な４つの支持部材１１と、ベース部分１２と、蓋壁１７とが、キャビネット枠を形成しており、このキャビネット枠は、キャビネットドア２５と２つの側壁１８，１９と背壁２３とによって閉鎖可能であり、この際、背壁２３自体も、キャビネットドアとして形成されてキャビネット枠に取り付けられてもよい。
【００２３】
しかしながら内室内に階層的に互いに上下に配置されていて、有利にはサーバユニットとして閉じて設けられている電気的な機器２０を冷却することは、意義のあることである。これらの機器２０は熱を発生させると共に、これ自体が熱に敏感であるので、十分な冷却が配慮されなければならない。
【００２４】
冷却空気は、外気または冷却された室内空気として、配電盤キャビネット１０のベース部分に設けられた空気供給開口１５を介して、空気導室１３に導入される。空気導室１３は、空気供給開口１５を覆っており、そして正面の領域において方形の空気流出開口１６で開口している。
【００２５】
図３に示されたキャビネットドア２５は、図２に示された内壁２７と共に、空気分配装置を形成しており、この空気分配装置は配電盤キャビネット１０の正面全体にわたって延在している。ここでは、箱状の内壁２７は、折り曲げられた縁２６を備えたキャビネットドア２５に挿入され、空気流出開口２８の列を備えている。内壁２７の下側の領域に、空気流入開口３０が設けられており、この空気流入開口３０は、キャビネットドア２５が閉じている時に、空気導室１３の空気流出開口１６の直前にあり、この空気流出開口１６と整合している。内壁２７に設けられた空気流出開口２８は、水平のスリットとして形成されており、これらのスリットの間隔は、下から上に向かって減少する。
【００２６】
唯一のケーブル導入部１４を有する空気導室１３の上方に、機器ユニット２０は、コンパクトに並べられている。機器ユニット２０の正面は、少なくとも１つの吸気開口２１を有している。キャビネットドア２５の閉鎖時における空気流出開口２８と吸気開口２１との間隔は非常に小さいので、機器ユニット２０に一体に組み込まれた各吸気ファンは、それぞれの冷却空気部分流を、キャビネットドア２５の空気分配装置から吸入可能である。個々の吸気ファンによって、冷却空気部分流を個別に調節及び制御することができる。
【００２７】
図５による図が示しているように、冷却空気部分流２１′は、機器ユニット２０を通過した後、これらの機器ユニット２０の背面で、温められた部分流２２として流出し、さらに背壁２３に設けられた冷却貫通口２４を介して配電盤キャビネット１０の周辺へ直接流出する。
【００２８】
キャビネットドアとして形成されていてキャビネット枠に取り付けられている背壁２３も、通気貫通口２４の列を有しており、これらの通気貫通口２４は、水平なスリットとして形成されていて、一様に分配配置されていることができる。
【００２９】
このように冷却空気を案内することで、機器ユニット２０を、個別に冷却することが可能となり、さらに冷却空気部分流を、互いにほとんど無関係に調節及び制御することが可能である。さらにまた内壁に設けられた空気流出開口２８を、カバー２９によって閉鎖し、吸入される部分流を変化させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】階層的に配置されている閉じた機器と、本発明による冷却空気循環回路とを有する配電盤キャビネットを示す図である。
【図２】図３のキャビネットドア用の、空気流出開口が設けられている内壁を示す図である。
【図３】キャビネットドアを示す図である。
【図４】図２の内壁と図３のキャビネットドア２５とによって構成されている空気分配装置を示す図である。
【図５】配電盤キャビネットの背面も明瞭に認識できるように別の視点から描かれた、図１による配電盤キャビネットを示す図である。
【符号の説明】
１０  配電盤キャビネット、  １１  支持部材、  １２  ベース部分、  １３空気導室、  １４  ケーブル導入部、  １５  空気供給開口、  １６  空気流出開口、  １７  蓋部分、  １８，１９  側壁、  ２０  電気的な機器、  ２１吸気開口、  ２１′  冷却空気部分流、  ２２  温められた部分流、  ２３  背壁、  ２４  通気貫通口、  ２５  キャビネットドア、  ２６  折り曲げられた縁、  ２７  内壁、  ２８  空気流出開口、  ２９  カバー、  ３０  空気流入開口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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