КОМПОНОВКА РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО ШКАФА, СОДЕРЖАЩЕГО ОХЛАЖДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, РАСПОЛОЖЕННОЕ В КОРПУСЕ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО ШКАФА
DISTRIBUTION CABINET LAYOUT COMPRISING A COOLING DEVICE LOCATED IN THE HOUSING OF THE DISTRIBUTION CABINET

Изобретение относится к компоновке распределительного шкафа, содержащего охлаждающее устройство, расположенное в корпусе распределительного шкафа, причем охлаждающее устройство может подвижно удерживаться в корпусе распределительного шкафа посредством линейного регулирующего блока, в частности, стержневой конструкции, и может быть установлено между выдвинутым положением и задвинутым положением, причем охлаждающее устройство в задвинутом положении полностью входит в корпус распределительного шкафа, и в выдвинутом положении охлаждающее устройство выступает как минимум частично за дверь корпуса распределительного шкафа из корпуса распределительного шкафа.
Такое устройство распределительного шкафа известно из заявки DE 20 2008 003 516 U1. Охлаждающее устройство имеет элемент Пельтье и может быть вдвинуто в корпус распределительного шкафа при помощи стержней, предусмотренных на противоположных стенках распределительного шкафа. Для повторного охлаждения теплой стороны элемента Пельтье на задней стенке корпуса распределительного шкафа предусмотрено отверстие воздушного канала, которое открыто в направлении канала для отвода теплого воздуха от охлаждающего устройства Пельтье.
В связи с использованием элементов Пельтье в качестве активной охлаждающей среды охлаждающие устройства известные из предыдущего уровня техники имеют недостатки, так как они обеспечивают только сравнительно низкую охлаждающую способность и, таким образом, часто не могут соответствовать требованиям к охлаждающей способности для многих вариантов применения в сфере ИТ и силовой электроники.
Изобретение, таким образом, решает проблему разработки известной компоновки распределительного шкафа так, что оно также применимо совместно с высокопроизводительными охлаждающими устройствами, в частности, совместно с холодильными машинами.
Данная проблема решается компоновкой распределительного шкафа, обладающей отличительными признаками согласно п. 1. Зависимые пункты формулы изобретения относятся к предпочтительным вариантам осуществления изобретения.
Соответственно, элемент двери, закрывающий в закрытом положении сторону двери корпуса распределительного шкафа, содержит как минимум одно отверстие воздушного канала, которое открыто в направлении вывода воздуха и/или ввода воздуха охлаждающего устройства в закрытом положении элемента двери, когда охлаждающее устройство задвинуто. Элемент двери может иметь отдельные отверстия воздушного канала, среди которых первое отверстие воздушного канала выходит в вывод воздуха, а второе отверстие воздушного канала выходит во ввод воздуха.
Так как отверстие воздушного канала в сборке распределительного шкафа согласно данному изобретению предусмотрено спереди элемента двери корпуса распределительного шкафа, предусмотрено, чтобы достаточный объем воздуха был подан через отверстие воздушного канала для повторного охлаждения, например, конденсатора холодильной машины. В частности, когда устройства распределительного шкафа рассматриваемого типа размещают с задней стенкой, прилегающей к стене здания, подаваемый объем воздуха, требуемый для высокопроизводительных охлаждающих устройств, не может быть обеспечен посредством устройств, известных из предыдущего уровня техники.
Охлаждающее устройство может иметь корпус со стороной ввода воздуха и/или стороной вывода воздуха, расположенной напротив элемента двери и предпочтительно параллельно указанному элементу двери, когда элемент двери закрыт.
С внутренней стороны двери, которая расположена напротив охлаждающего устройства в закрытом положении, элемент двери может иметь уплотняющий элемент, в частности, уплотняющую рамку, вокруг отверстия воздушного канала. Вместо уплотняющей рамки может также быть предусмотрено вспененное или выдавленное уплотнение. Уплотняющий элемент может иметь такие размеры, что он уплотняет внутреннюю сторону двери с учетом границы вывода воздуха и/или ввода воздуха охлаждающего устройства, когда элемент двери закрыт.
Дополнительно может быть предусмотрено, что в закрытом положении вывод воздуха и ввод воздуха охлаждающего устройства выходят в канал воздушного канала, причем канал воздушного канала состоит из двух частей с отверстием ввода воздуха, выходящим во ввод воздуха охлаждающего устройства, и отверстием вывода воздуха, пневматически отделенным от отверстия ввода воздуха и выходящим в вывод воздуха охлаждающего устройства.
Канал ввода воздуха и канал вывода воздуха могут быть пневматически отделены друг от друга разделителем, разделяющим канал воздушного канала, причем разделитель имеет выступающую часть, в частности, щеточный буртик, на внутренней стороне двери, находящейся напротив охлаждающего устройства в закрытом положении элемента двери, и таким образом предотвращают «короткое замыкание по воздуху» между вводом воздуха и выводом воздуха.
Дополнительно, как минимум канал вывода воздуха может иметь направляющую для направления воздуха, в частности, пластинки, спроектированные для направления воздуха, выходящего из корпуса распределительного шкафа через канал вывода воздуха в направлении, противоположном отверстию ввода воздуха.
Отверстие воздушного канала может быть отверстием ввода воздуха или иметь такое отверстие ввода воздуха, которое на выходе, в направлении потока воздуха через канал ввода воздуха, имеет воздушный фильтр, в частности, плоский фильтр, расположенный напротив внутренней стороны двери охлаждающего устройства в закрытом положении элемента двери. В результате, можно предотвратить засорение внешнего контура охлаждающего устройства загрязняющими частицами из окружающей среды распределительного шкафа.
Охлаждающее устройство может быть горизонтально задвигаемым устройством, регулируемым в плоскости задвигания параллельно стороне крыши и/или стороне пола корпуса распределительного шкафа. В качестве альтернативы, охлаждающее устройство может быть вертикально задвигаемым устройством, регулируемым в плоскости перемещения параллельно боковой стенке распределительного шкафа.
Если охлаждающее устройство является горизонтально задвигаемым устройством, охлаждающее устройство может проходить на передней стороне напротив элемента двери, по всему горизонтальному просвету внутренней части распределительного шкафа. Если охлаждающее устройство является вертикально задвигаемым устройством, охлаждающее устройство может проходить на передней стороне напротив элемента двери, по всему чистому установочному вертикальному размеру внутренней части распределительного шкафа.
В обоих случаях может быть предусмотрено, что на задней стороне, расположенной напротив задней стенки корпуса распределительного шкафа, охлаждающее устройство имеет пространство для шинопровода, спроектированное как горизонтальный канал в охлаждающем устройстве. Преимущества данного варианта осуществления могут быть достигнуты, в частности, когда компоновка распределительного шкафа является компонентом ряда распределительных шкафов, где множество сборок распределительных шкафов и/или корпусов распределительных шкафов рассматриваемого типа образует ряд распределительных шкафов, на которые электроэнергию подают посредством системы шинопроводов, проходящей между корпусами шкафов управления по прилегающим сторонам отдельных корпусов распределительных шкафов.
Если охлаждающее устройство является вертикально задвигаемым устройством, оно может быть предусмотрено прилегающим к двум боковым вертикальным профилям стойки корпуса распределительного шкафа, и, таким образом, внутренняя часть распределительного шкафа для размещения электронных компонентов разграничена боковой стенкой охлаждающего устройства, обращенной в сторону, противоположную вертикальным профилям.
Со стороны двери корпус распределительного шкафа может иметь устройство с двухстворчатой дверью, имеющей первый элемент двери с отверстием воздушного канала, и второй элемент двери, который в данном варианте осуществления изобретения закрывает внутреннюю часть распределительного шкафа, и, таким образом, при открытом первом элементе двери и закрытом втором элементе двери охлаждающее устройство может быть установлено между задвинутым положением и выдвинутым положением. Таким образом, обеспечивается, что, например, в случае технического обслуживания охлаждающего устройства внутренняя часть распределительного шкафа, возможно оснащенная чувствительными компонентами, не должна быть открыта, и, таким образом, защищена от несанкционированного доступа.
Далее может быть предусмотрено, что вертикальное задвигающееся устройство проходит в глубину параллельно направлению задвигания в позиции задвигания по существу на всю глубину внутренней части распределительного шкафа, или как минимум проходит вдоль одной передней стороны корпуса вертикального задвигающегося устройства со стороной двери корпуса распределительного шкафа.
На внешней стороне элемента двери может быть предусмотрен дисплей охлаждающего устройства, причем соединительный кабель дисплея устройства проходит через элемент двери на внутренней стороне двери, находящейся напротив охлаждающего устройства в закрытом положении элемента двери, причем на передней стороне, находящейся напротив элемента двери, охлаждающее устройство имеет кабельную коробку для укрытия соединительного кабеля.
Кабельная коробка может иметь кабельный ввод, через который соединительный кабель, выходящий на внутреннюю сторону двери элемента двери, входит в охлаждающее устройство, причем соединительный кабель предварительно нагружают в направлении кабельного ввода. Предпочтительно, чтобы кабельный ввод был предусмотрен на передней стороне охлаждающего устройства, расположенной напротив внутренней стороны двери элемента двери. На задней стороне, обращенной в сторону, противоположную кабельному вводу, и расположенной во внутренней части охлаждающего устройства, кабельная коробка может иметь кабельный вывод, через который кабель устройства выходит из кабельной коробки и направляется к устройству управления охлаждающего устройства.
Элемент двери может быть дверью распределительного шкафа, установленной на петлях с возможностью поворота на корпусе распределительного шкафа, или дверной панелью, установленной на стороне вертикального корпуса охлаждающего устройства, напротив стороны двери корпуса распределительного шкафа в задвинутом положении, причем панель устанавливается перпендикулярно, т. е. вдоль стороны двери.
Если элемент двери является дверной панелью, регулируемой в продольном направлении, он может быть жестко соединен со стороной корпуса охлаждающего устройства и иметь на внешней стороне ручку, обращенную в сторону, противоположную охлаждающему устройству, и, таким образом, охлаждающее устройство с дверной панелью устанавливается между задвинутым положением и выдвинутым положением.
Дальнейшие подробности изобретения будут объяснены на основе следующих чертежей.
На фиг. 1 показана верхняя часть устройства распределительного шкафа в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения, причем охлаждающее устройство выдвинуто;
фиг. 2 показывает вариант осуществления в соответствии с фиг. 1, причем охлаждающее устройство задвинуто;
фиг. 3 показывает вариант осуществления в соответствии с фиг. 1 и 2, причем охлаждающее устройство задвинуто;
фиг. 4 показывает вариант осуществления в соответствии с фиг. 3, причем охлаждающее устройство и боковая стенка удалены для большей наглядности;
фиг. 5 показывает устройство распределительного шкафа в соответствии с дальнейшим вариантом осуществления изобретения;
фиг. 6 показывает вариант осуществления в соответствии с фиг. 5 с открытыми элементами двери;
фиг. 7 показывает подробный вид изображения в соответствии с фиг. 6;
фиг. 8 показывает вариант осуществления кабельной коробки;
фиг. 9 показывает подробный вид изображения в соответствии с фиг. 6;
фиг. 10 показывает вариант осуществления в соответствии с фиг. 6 с удаленным охлаждающим устройством;
фиг. 11 показывает подробный вид изображения в соответствии с фиг. 10; и
фиг. 12 показывает вариант осуществления, где элемент двери — это дверная панель.
На фиг. 1 показан вариант осуществления устройства распределительного шкафа 1 в соответствии с изобретением, где охлаждающее устройство 2 спроектировано как горизонтально задвигаемое устройство, предусмотренное в верхней зоне внутренней части 23 распределительного шкафа непосредственно под стороной 19 крыши распределительного шкафа 1, и проходит по существу вдоль всей ширины внутренней части 23 распределительного шкафа. Охлаждающее устройство 2 показано в выдвинутом положении. Для сравнения, вид в соответствии с фиг. 3 показывает устройство 2 охлаждения в задвинутом положении. Линейный регулирующий блок 3 предусмотрен для того, чтобы устанавливать охлаждающее устройство 2 дальше и ближе между двумя положениями, показанными на фиг. 1 и 3.
На передней стороне 22 охлаждающее устройство имеет вывод 8 воздуха и ввод 9 воздуха, посредством которых внешний контур охлаждающего устройства 2 пневматически связан с пространством около корпуса распределительного шкафа 1. Изображение в соответствии с фиг. 1 не показывает вывод охлаждающего воздуха, предусмотренный на нижней стороне охлаждающего устройства, т. е. на стороне корпуса 10 охлаждающего устройства, находящейся напротив внутренней части 23 распределительного шкафа, и ввод горячего воздуха, посредством которого внутренний контур охлаждающего устройства 2 пневматически связан с пространством внутренней части 23 распределительного шкафа.
Корпус распределительного шкафа 1 имеет элемент 6 двери, подвешенный на петлях на вертикальной стойке 34. В верхней области элемента 6 двери предусмотрено отверстие 7 воздушного канала, разделенное разделителем 15 на отверстие 7.1 ввода воздуха и отверстие 7.2 вывода воздуха. Как можно увидеть при совместном рассмотрении фиг. 1 и 2, отверстие 7 ввода воздуха при закрытом положении элемента 6 двери, показанном на фиг. 2, сообщается с вводом 9 воздуха охлаждающего устройства 2, и отверстие 7.2 вывода воздуха сообщается с выводом 8 воздуха охлаждающего устройства 2. Вывод 8 воздуха предусмотрен на стороне 12 вывода воздуха охлаждающего устройства 2, и ввод 9 воздуха предусмотрен на стороне 11 ввода воздуха охлаждающего устройства 2, причем сторона 11 ввода воздуха и сторона 12 вывода воздуха при закрытом положении элемента 6 двери, показанном на фиг. 3, расположены параллельно внутренней стороне 13 двери элемента 6 двери.
На внутренней стороне 13 двери предусмотрен уплотняющий элемент 14, окружающий отверстие 7 воздушного канала и плотно прилегающий к стороне 11 ввода воздуха и стороне 12 вывода воздуха в продольном направлении элемента 6 двери, показанном на фиг. 2. Уплотняющий элемент 14, например, может быть замкнутым уплотнительным выступом.
Для предотвращения замыкания по воздуху между отверстием 7.1 ввода воздуха и отверстием 7.2 вывода воздуха, они пневматически отделены друг от друга разделителем 15. Кроме того, на внутренней стороне 13 двери предусмотрена перегородка 16 в форме щеточного буртика, щетинки которого проходят перпендикулярно внутренней стороне 13 двери, и в закрытом положении в соответствии с фиг. 3 таким образом предотвращается замыкание по воздуху между выводом 8 воздуха и вводом 9 воздуха или между отверстием 7.1 ввода воздуха и отверстием 7.2 вывода воздуха. Отверстие 7.1 ввода воздуха закрыто с внутренней стороны 13 двери посредством воздушного фильтра 18 в форме воздухопроницаемого плоского фильтра.
На фиг. 3 показано, что в отверстии 7.2 вывода воздуха образована направляющая для воздуха, за счет которой воздух, поступающий из отверстия 7.2 вывода воздуха, направляется в сторону от отверстия 7.1 ввода воздуха.
На фиг. 4 показано, что во внутренней части 23 распределительного шкафа, несмотря на охлаждающее устройство (не показано), установленное в верхней области, монтажная пластина 5 может проходить по существу по всей высоте внутренней части 23 распределительного шкафа. Далее монтажная пластина 5 предусмотрена выше по направлению от вышеуказанной монтажной пластины 5 в нижней области внутренней части 23 распределительного шкафа.
На фиг. 5 показан дополнительный вариант осуществления изобретения, где охлаждающее устройство (не показано) спроектировано как вертикально перемещающееся устройство. Корпус распределительного шкафа 1 имеет первый элемент 6 двери, посредством которого может быть осуществлен доступ к охлаждающему устройству 2, и второй элемент 27 двери, посредством которого может быть осуществлен доступ к внутренней части 23 распределительного шкафа. Данный корпус распределительного шкафа также имеет стойку 34, причем охлаждающее устройство (не показано) предусмотрено непосредственно в левой области, прилегающей к боковой стенке 21 корпуса распределительного шкафа 1. Соответственно, вертикальная боковая стенка охлаждающего устройства (не показана), смотрящая в сторону, противоположную боковой стенке 21 корпуса распределительного шкафа, разграничивает внутреннюю часть 23 распределительного шкафа.
На внешней стороне 28 элемент 6 двери имеет отверстие 7.1 ввода воздуха в верхней области и отверстие 7.2 вывода воздуха в нижней области. В области, находящейся между ними, на передней стороне 28 элемента 6 двери предусмотрен дисплей 29 устройства для управления охлаждающим устройством.
На фиг. 6 показано устройство распределительного шкафа в соответствии с фиг. 5, причем два элемента 6, 27 двери открыты, и таким образом доступны охлаждающее устройство 2 и внутренняя часть 23 распределительного шкафа. Охлаждающее устройство 2 размещается в корпусе 1 распределительного шкафа посредством линейного регулирующего блока 3. Как показано на фиг. 10, линейный регулирующий блок 3 по существу образован двумя противоположными параллельными L-образными профилями, на которых вертикальное охлаждающее устройство 2 может быть размещено в корпусе 1 распределительного шкафа.
Опять же, охлаждающее устройство 2, соответственно отверстиям 7.1, 7.2 в элементе 6 двери, имеет вывод 8 воздуха и ввод 9 воздуха. На внутренней стороне 13 двери предусмотрены уплотняющие элементы 14, окружающие отверстия 7.1, 7.2, и, таким образом, в закрытом положении элемента 6 двери они плотно прилегают к передней стороне охлаждающего устройства 2, расположенной напротив элемента 6 двери, окружая вывод 8 воздуха или ввод 9 воздуха.
Далее видно, что на внутренней стороне 13 двери дисплей 29 выступает через элемент 6 двери и имеет кабельное соединение, из которого соединительный кабель 30 проходит от дисплея 29 устройства в кабельную коробку 31 в передней стороне 22 охлаждающего устройства 2. Посредством кабельной коробки 31 соединительный кабель 30 далее направляется к управляющей электронике во внутренней части охлаждающего устройства 2.
В задней области, при нахождении охлаждающего устройства 2 в задвинутом положении, показанном на фиг. 6, есть пространство 25 для пропускания  шинопровода, и, таким образом, в модульном случае, где множество корпусов распределительных шкафов 1,  как показанный на фиг. 6, и/или прочих распределительных шкафов образуют ряд распределительных шкафов, шинопроводы могут быть направлены через распределительные шкафы без пересечения с охлаждающим устройством 2.
На фиг. 7 снова подробно показано соединение дисплея устройства. На внутренней стороне двери дисплей 29 устройства выступает через элемент 6 двери и соединен с кабельной коробкой 31 соединительным кабелем 30. Кабельная коробка 31 спроектирована чтобы укрывать кабель в закрытом положении элемента 6 двери и раскрывать его в открытом положении элемента 6 двери, показанном на фиг. 7. Для этого в кабельную коробку 31 может встроена предварительно нагруженная кабельная катушка.
Кабельная коробка 31 показана на фиг. 8. С передней стороны она имеет кабельный ввод 32, а с задней стороны она имеет кабельный вывод 33, через который соединительный кабель 30 (см. фиг. 7) может выходить из кабельной коробки 31 для соединения с управляющей электроникой охлаждающего устройства.
Изображение на фиг. 9 показывает верхнюю область варианта осуществления изобретения в соответствии с фиг. 6. Уплотняющий элемент 14, окружающий отверстие 7.1 ввода воздуха, предусмотрен на внутренней стороне 13 двери элемента 6 двери. Дополнительно, на внутренней стороне 13 двери предусмотрен воздушный фильтр 18 в виде плоского фильтра ниже по направлению от отверстия 7.1 ввода воздуха в направлении потока через элемент 6 двери, указанный плоский фильтр окружен уплотняющим элементом 14. Как видно, уплотняющий элемент 14 имеет внешние уплотняющие фланцы, за счет которых он плотно прилегает к передней стороне 22 охлаждающего устройства 2, где элемент 6 двери закрыт, и только окружает ввод воздуха охлаждающего устройства 2.
На фиг. 10 охлаждающее устройство 2 полностью удалено из корпуса 1 распределительного шкафа, для варианта реализации, показанного на фиг. 5–9. В результате, можно увидеть линейный блок 3 регулирования в форме двух противоположных L-образных профилей, сформированных на стороне пола корпуса 1 распределительного шкафа. L-образные профили имеют крепежные гнезда, охлаждающее устройство имеет соответствующие резьбовые гнезда со стороны пола, и таким образом в указанном устройстве между L-образными профилями и охлаждающим устройством 2 L-образные профили могут быть привинчены к охлаждающему устройству 2.
На комбинированном виде фиг. 10 и 11 далее показано, что L-образные профили достигают только двух вертикальных профилей 26, которые разграничивают сторону распределительного шкафа, и, таким образом, охлаждающее устройство 2 может компактно входить в корпус 1 распределительного шкафа, прилегая непосредственно к левой боковой стенке 21 корпуса 1 распределительного шкафа, показанного на фиг. 10; в результате, для вмещения электронных компонентов остается наибольшая возможная внутренняя часть 23 распределительного шкафа.
На фиг. 12 показано устройство распределительного шкафа, отличающееся от устройства распределительного шкафа на фиг. 6 тем, что элемент 6 двери вместо того, чтобы быть дверью, подвешенной на петлях на корпусе 1 распределительного шкафа, является дверной панелью 35, положение которой может быть установлено перпендикулярно по отношению к стороне 4 двери, и которая установлена на стороне вертикального корпуса охлаждающего устройства 2, которая смотрит на корпус 1 распределительного шкафа, когда сторона 4 двери корпуса 1 распределительного шкафа находится в задвинутой позиции. Дверная панель 35 жестко соединена со стороной корпуса охлаждающего устройства 2 и имеет на внешней стороне ручку 36, смотрящую в сторону, противоположную охлаждающему устройству 2, и, таким образом, охлаждающее устройство 2 с дверной панелью 35 регулируется между задвинутым и выдвинутым положениями. Далее элемент 27 двери остается для опционального закрытия внутренней части 23 распределительного шкафа. В показанном выдвинутом положении охлаждающее устройство 2 неполностью удалено из корпуса и также остается закрытым в данном положении регулирования с зарытым элементом 27 двери.
Отличительные признаки изобретения, раскрытые выше, чертежи и формула изобретения могут иметь существенную важность для реализации настоящего изобретения, как по отдельности, так и в любом сочетании.
Перечень позиций
1  Распределительный шкаф2  Охлаждающее устройство3  Линейный регулирующий блок4  Сторона двери5  Монтажная пластина6  Элемент двери7  Отверстие воздушного канала7.1  Отверстие ввода воздуха7.2  Отверстие вывода воздуха8  Вывод воздуха9  Ввод воздуха10  Корпус охлаждающего устройства11  Сторона ввода воздуха12  Сторона вывода воздуха13  Внутренняя сторона двери14  Уплотнительный элемент15  Разделитель16  Перегородка17  Направляющая для воздуха18  Воздушный фильтр19  Сторона крыши20  Сторона пола
21  Боковая стенка22  Передняя сторона23  Внутренняя часть распределительного шкафа24   Задняя стенка25  Пространство для пропускания шинопровода26  Вертикальный профиль27  Дополнительный элемент двери28  Внешняя сторона29  Дисплей устройства30  Соединительный кабель31  Кабельная коробка32  Кабельный ввод33  Кабельный вывод34  Стойка35  Дверная панель36  Ручка