專利名稱：柜式護(hù)罩的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及護(hù)罩技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明涉及一種柜式護(hù)罩，尤其用于戶外，以容裝發(fā)熱結(jié)構(gòu)裝置、尤其是電氣和/或電子裝置，在護(hù)罩中由壁圍成一內(nèi)腔，壁至少部分是雙層壁，包括一外壁和一內(nèi)壁以及外壁和內(nèi)壁之間的一腔，內(nèi)壁從內(nèi)腔吸收至少一部分由結(jié)構(gòu)裝置產(chǎn)生的熱量。
在現(xiàn)有技術(shù)中，各種柜式護(hù)罩用于容裝處于遠(yuǎn)程通訊、交通控制技術(shù)、高、低電壓技術(shù)以及領(lǐng)域應(yīng)用中的電氣和/或電子設(shè)備和結(jié)構(gòu)組并防止其受到氣候影響以及電磁輻射干擾。在常用的矩形護(hù)罩中，所有側(cè)面上的金屬壁圍成一內(nèi)腔，用于容裝設(shè)備。通常，在護(hù)罩前面設(shè)有可鎖住的門，以在安裝、保養(yǎng)和修理過程中便于進(jìn)入。另外，在護(hù)罩使用時，通常在頂部設(shè)有一頂，以免護(hù)罩受到雨水和太陽輻射。
護(hù)罩的保護(hù)功能、尤其是電磁屏蔽功能使內(nèi)腔由適當(dāng)?shù)难b置相對牢固地與周圍外界保持密封。同時提供了防止位于護(hù)罩中的設(shè)備和結(jié)構(gòu)單元受到灰塵、潮氣以及白蟻等侵蝕的優(yōu)點(diǎn)。在其工作過程中設(shè)備和結(jié)構(gòu)裝置產(chǎn)生熱量，這種熱量由內(nèi)腔中受熱的空氣或熱輻射傳遞至護(hù)罩的壁上，并通過對流和熱輻射從所述壁的外部發(fā)散至周圍環(huán)境。
但是這種類型的散熱或冷卻在護(hù)罩由強(qiáng)烈的太陽能輻射從外部另外加熱時則存在問題。盡管特殊的(反射)涂層可以在護(hù)罩的外表面上減小太陽能輻射的影響，但它們不能防止在內(nèi)部形成強(qiáng)熱量的負(fù)面影響。相反，如果使用穩(wěn)定的雙壁而不是單壁，內(nèi)腔中的散熱就更惡劣，因?yàn)樵诖饲闆r下熱量從內(nèi)部向外部的傳遞由額外的界面妨礙。盡管仍可以取得內(nèi)腔的良好的散熱，例如由設(shè)置在護(hù)罩頂部的風(fēng)扇通過護(hù)罩的內(nèi)腔(設(shè)有通風(fēng)孔)從下向上吸入一冷卻空氣，但這種強(qiáng)制冷卻意味著不能再保持內(nèi)腔與外界的有利的封閉。
另一方面，還公知的是在這樣一種護(hù)罩的內(nèi)部，設(shè)置特殊的冷卻裝置或空調(diào)裝置可以提供散熱。但是，這種冷卻裝置或空調(diào)裝置的能量消耗相對較高。在此情況下，設(shè)置在護(hù)罩中的設(shè)備和結(jié)構(gòu)裝置必須由設(shè)有局部電池的緊急能源操作，這種高能量消耗是不能忍受的。
因此本發(fā)明的目的是提供一種護(hù)罩，它帶有相對簡單的裝置并且能量消耗很小，空間占用很小且內(nèi)腔和外界之間沒有必須的連接，它能確保有效散發(fā)在內(nèi)腔中產(chǎn)生的熱量并特別適于戶外使用。
在上述的一護(hù)罩中，此任務(wù)可如下解決設(shè)置第一裝置產(chǎn)生通過中間腔的一氣流；護(hù)罩具有一頂，此頂包括一中頂以及設(shè)置在中頂之上的一上頂，上頂與中頂間隔開并橫向位于中頂之上而留下一間隙狀開口；中頂位于中間腔之上，中間腔在雙層壁的頂部開口并且由各自的外壁關(guān)閉；并且在中頂之下以及與其隔開一段距離設(shè)置第二裝置，它向頂部關(guān)閉內(nèi)腔并橫向?qū)⑵溥B到雙層壁的內(nèi)壁上。本發(fā)明的精髓在于雙層壁可以提供一外部冷卻回路，盡管它同內(nèi)腔完全隔開，但可以使通過內(nèi)壁向外部傳遞的熱量有效發(fā)散。由于雙層壁，冷卻氣流可以非常接近地傳導(dǎo)至要冷卻的內(nèi)壁。因?yàn)闅饬髦苯永鋮s內(nèi)壁，可以避免任何其它界面(外壁)對冷卻的負(fù)面影響，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)提供了另外的優(yōu)點(diǎn)。氣流通過內(nèi)壁和外壁之間的中間腔傳導(dǎo)、以及使用一上頂、一中頂和第二裝置形成一熱交換器，它同時起一保護(hù)護(hù)罩的作用。
本發(fā)明一第一優(yōu)選實(shí)施例的特征在于，上頂和中頂之間的縫隙狀開口朝向下。這種布置確保最優(yōu)地保護(hù)護(hù)罩免受雨水、灰塵和塵土的侵?jǐn)_。
通常，通過雙層壁中的中間腔的冷卻氣流可以用很多種方式產(chǎn)生，例如熱對流，利用風(fēng)等。但本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的特征在于，第一裝置包括至少一風(fēng)扇。使用一風(fēng)扇可以以一種確保的方式以及最適于各種需要的方式通過中間腔產(chǎn)生一氣流。
此實(shí)施例的一優(yōu)選形式的特征在于，風(fēng)扇中至少一個設(shè)置在中頂中；中間腔向頂部打開與所述至少一個風(fēng)扇相通而且中間腔向底部開口與護(hù)罩的周圍相通。在一進(jìn)一步的優(yōu)選方式中，通風(fēng)裝置從護(hù)罩周圍通過中間腔在中間腔的下端吸入空氣。從底部導(dǎo)向頂部的冷卻空氣氣流支持自然對流，其中熱空氣升高。同時，這種布置使得短氣流路徑可以具有被冷卻氣流接觸的整個壁的長度。
本發(fā)明的一進(jìn)一步優(yōu)選實(shí)施例的特征在于，所有的雙層壁由豎直設(shè)置的空腔輪廓構(gòu)成；鋁制空腔輪廓用做空腔輪廓。通過使用由鋁制成的單獨(dú)的空腔輪廓，雙層壁可以以一種模制方式非常容易和經(jīng)濟(jì)地構(gòu)造成各種尺寸并具有高機(jī)械穩(wěn)定性。除了購買便宜外，鋁空腔輪廓還提供非常好的熱性能的優(yōu)點(diǎn)。
如果根據(jù)本發(fā)明的另一個優(yōu)選實(shí)施例，雙層壁包括用于擴(kuò)大熱傳遞面積的第三裝置而且第三裝置包括冷卻突緣，可以進(jìn)一步改進(jìn)從內(nèi)腔向冷卻氣流的熱傳遞。
進(jìn)一步的實(shí)施例由從屬權(quán)利要求提供。
下面參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中

圖1示出本發(fā)明護(hù)罩的一優(yōu)選實(shí)施例的一簡化的縱向剖視圖；圖2示出圖1的護(hù)罩的一簡化的橫剖圖，護(hù)罩的壁由單獨(dú)的空腔輪廓構(gòu)成；圖3示出構(gòu)成圖2的護(hù)罩的一中空腔的橫截面的例子；圖4示出圖1的護(hù)罩，其中帶有位于在內(nèi)部空間中用于產(chǎn)生兩個單獨(dú)的冷卻回路的額外的裝置。
圖1示出本發(fā)明護(hù)罩的一優(yōu)選實(shí)施例的一簡化的縱向剖視圖。借助于包括一左側(cè)壁11和一右側(cè)壁12的壁，護(hù)罩10以一種保持方式圍成一內(nèi)壁15，其中容裝發(fā)熱結(jié)構(gòu)裝置或設(shè)備(未示出)。內(nèi)腔15在頂部由一密封板20關(guān)閉而在底部由一底板關(guān)閉，并且電磁屏蔽。護(hù)罩10在基底22上設(shè)置在一抬高的位置上，以使空氣可以從側(cè)壁11、12(以及其他壁)的下部區(qū)域自由進(jìn)入。
為了提供來自內(nèi)腔的散熱效果，側(cè)壁11、12(以及其他壁)構(gòu)造成雙壁結(jié)構(gòu)，每個壁包括一內(nèi)腔111或121和一外壁110或120，其之間保持一自由中間腔112或122。內(nèi)壁和外壁之間的平均間距例如可以為30mm，但取決于需要可以變化。壁11、12中的中間腔112、122向底部和頂部打開。為此，在圍繞壁11、12的卡箍套輪廓中設(shè)置開口。為了提供冷卻，氣流最好如圖1中的帶有箭頭的氣流線所示從底部向頂部通過壁11、12的中間腔112、122傳送。空氣從護(hù)罩10的周圍吸入壁11、12的下部區(qū)域中并從頂部離開壁11、12。當(dāng)空氣通過中間腔112、122流動時，它從內(nèi)壁111、121吸收熱量并將此熱量傳遞至周圍。
風(fēng)扇25、26設(shè)置成平躺在一中頂23中，風(fēng)扇設(shè)置成可以產(chǎn)生冷卻氣流。例如由金屬板制成的中頂23位于密封板20之上一段距離(例如20mm)。它位于雙層壁11、12的在頂部開口的中間腔112、122之上并由各自的外壁110或120或由關(guān)閉壁11、12的卡箍套輪廓18、19的外邊關(guān)閉。這樣在密封板20和中頂23之間形成一平的中間腔，來自壁11、12的中間腔112、122的氣流可以流入其中并從此由風(fēng)扇25、26向上吸。風(fēng)扇25、26(以及整個護(hù)罩10)由一上頂24向頂部保護(hù)，上頂24位于中頂23之上一段距離(例如65mm)并且橫向位于中頂23之上，留有一縫隙形開口24a，最好朝下(例如20mm寬)。由于在中頂23和上頂24之間產(chǎn)生中間腔，由風(fēng)扇25、26排出的空氣橫向排出并向下從開口24a進(jìn)入周圍。上頂24的突出防止雨水進(jìn)入開口24a中。
由于上述冷卻空氣在雙層壁11、12的中間腔112、122以及密封板20之上的中間腔中的路徑，在周圍和內(nèi)壁111、121之間形成一外部冷卻回路，它完全與內(nèi)腔15隔開。通過強(qiáng)制冷卻而不用使冷卻空氣必須通過內(nèi)腔15得到散熱。將內(nèi)腔15封裝還可以屏蔽、防潮和防水等，它具有特別有利的優(yōu)點(diǎn)，因此可以用來冷卻。此裝置的冷卻性能取決于許多參數(shù)，例如風(fēng)扇25、26的傳送能力，空氣導(dǎo)管的橫截面和流阻性，氣流速度，內(nèi)壁111、121和氣流之間的熱傳遞。在實(shí)際應(yīng)用場合其中在壁11、12的底部空氣進(jìn)入速度保持為恒定的2m/s被證明是成功的裝置結(jié)構(gòu)。內(nèi)壁111、121的熱傳遞由內(nèi)壁111、121上的冷卻突緣最優(yōu)化，這將在下面更詳細(xì)地描述。對于風(fēng)扇25、26，根據(jù)所需的低能量消耗，可以有利地使用低轉(zhuǎn)速大直徑的風(fēng)扇。
雙層壁11、12的結(jié)構(gòu)可以基本采用在各個板中，各個板形成內(nèi)、外壁，彼此平行設(shè)置并由間隔件緊密相連(用螺栓連接或焊接)。但是這種結(jié)構(gòu)相對而言沒有柔性、太復(fù)雜和昂貴。這樣當(dāng)釋放本發(fā)明的護(hù)罩時，當(dāng)構(gòu)造雙層壁11、12時最好使用另一種技術(shù)，其中各個(細(xì)長的)空腔輪廓彼此平行相連。這種空腔輪廓可以容易地并經(jīng)濟(jì)地由各種輪廓形狀的鋁拔模輪廓產(chǎn)生。它們提供穩(wěn)定的具有良好的導(dǎo)熱性能的壁部件，由此本發(fā)明的護(hù)罩的中空壁用一種模制的方式構(gòu)成所需的尺寸。另外，用這種拔模輪廓容易將冷卻突緣固定在內(nèi)壁上，這些突壁可以在這些壁上改進(jìn)熱傳遞。
這種空腔輪廓導(dǎo)致了如圖2中以簡化的橫截面表示的護(hù)罩10的結(jié)構(gòu)。在此圍繞內(nèi)腔15的側(cè)壁11、12，前壁13和后壁14由單獨(dú)的空腔輪廓32、33構(gòu)成?？涨惠喞?2、33的相鄰的腔形成由撐條隔開的中間腔112或122。在內(nèi)壁111或121設(shè)置冷卻突緣39，這樣以一種簡單的方式使內(nèi)壁111、121皺折成矩形(或梯形)。壁11至14與相鄰的空腔輪廓32、33一起由卡箍套輪廓50至57在邊界形成邊緣。壁11至14與之相連的穩(wěn)定的角結(jié)構(gòu)27至30設(shè)在護(hù)罩10的角上。在所示的例子中沒有設(shè)置門。當(dāng)然各種類型的門(單門、雙門、左或右鉸接門等)可以裝入壁11至14中。還可以設(shè)置一連接件31。
圖3示出雙壁結(jié)構(gòu)的空腔輪廓34的一優(yōu)選實(shí)施例的一橫截面。此鋁制拔模輪廓包括一帶有冷卻突緣39的梯形皺折內(nèi)壁35以及一平滑的外壁36。借助于冷卻空氣可以通過它(垂直此圖的軸線)傳導(dǎo)的中間腔，兩個腔37、38設(shè)置在壁35、36之間。兩個腔由連續(xù)的撐條定界和隔開，這些撐條對輪廓和壁提供高的機(jī)械穩(wěn)定性。由于內(nèi)壁35中的皺折或冷卻突緣39對壁提供額外的剛性，定界腔37、38的撐條可以以延長的間隔或較小的數(shù)量設(shè)置。由于撐條構(gòu)成壁中的主要的熱量橋，而且太陽能輻射從外壁向內(nèi)壁傳導(dǎo)不需要的熱量，減少撐條的數(shù)量減少了太陽能輻射對冷卻處理不利的影響?？涨惠喞梢院唵蔚匮仄淇v邊對齊并可以相互插入。為此，在輪廓的兩側(cè)設(shè)置互補(bǔ)的插入安裝板條40、42和41、43。然后插在一起的空腔輪廓由卡箍套輪廓配合和保持在一起。
圖1只示出了從內(nèi)壁散熱并將其釋放至周圍環(huán)境中的外部冷卻回路。為了實(shí)現(xiàn)從設(shè)置在內(nèi)腔中的設(shè)備和結(jié)構(gòu)裝置向內(nèi)壁最優(yōu)地散熱，最好根據(jù)圖4在護(hù)罩10的內(nèi)腔15中安裝一第二內(nèi)部冷卻回路，從氣流的角度而言它與外部冷卻回路完全隔開。冷卻回路之間的熱交換主要由雙層壁的(有突緣的)起準(zhǔn)熱交換器作用的內(nèi)壁進(jìn)行，以及額外地由位于頂部上的密封板20進(jìn)行，它設(shè)有冷卻突緣44(例如為增加長度的斜輪廓的形狀)，以增大熱傳遞表面。
為了構(gòu)成內(nèi)冷卻回路，設(shè)置平行于雙層壁11、12的間隔開的偏置件45、46，它們同時起側(cè)壁的作用，以容裝支架型的護(hù)罩。在一平的需要很小空間的中間板49上，風(fēng)扇47、48設(shè)置在偏置件45、46之間。所述的風(fēng)扇使內(nèi)腔15中的空氣沿帶有箭頭的虛線在偏置件45、46以及各個內(nèi)壁之間從頂部向底部以及在偏置件45、46之間從底部向頂部循環(huán)。循環(huán)最好以0.7m/s的流速進(jìn)行。在氣流轉(zhuǎn)入上部區(qū)域中時，熱量也大量地傳至密封板20。在內(nèi)壁的外側(cè)和內(nèi)側(cè)上兩個冷卻回路的氣流相對的定位導(dǎo)致可以取得冷卻回路之間最優(yōu)的熱交換。
通過使用包括反射顏色的涂層粉末涂在外壁110、120和上頂24上，可以大大減少太陽能輻射形成的護(hù)罩10的外部熱量，這樣可以額外地支持本發(fā)明的冷卻概念。
總而言之，本發(fā)明提供了一種護(hù)罩，盡管它與內(nèi)腔完全隔開，但能確保將產(chǎn)生在內(nèi)腔中的熱量良好地散發(fā)至外面，它具有非常穩(wěn)定的機(jī)械性能，簡易制作并特別適于戶外使用。
參考標(biāo)記一覽表10 護(hù)罩(柜形)11，12 側(cè)壁13 前壁14 后壁15 內(nèi)腔16，…，19 卡箍套輪廓20 密封板21 底板22 基底23 中頂24 上頂24a開口(縫隙形)
25，26 風(fēng)扇27，…，30 角柱31 連接件32，33，34 空腔輪廓35 內(nèi)壁(空腔輪廓)36 外壁(空腔輪廓)37，38 腔40，…，43 插入安裝板條45，46 偏置件47，48 風(fēng)扇49 中間板50-57卡箍套輪廓110 外壁(側(cè)壁11)111 內(nèi)壁(側(cè)壁11)112 中間腔(側(cè)壁11)120 外壁(側(cè)壁12)121 內(nèi)壁(側(cè)壁12)122 中間腔(側(cè)壁12)
權(quán)利要求
1.一種柜式護(hù)罩(10)，尤其用于戶外，以容裝發(fā)熱結(jié)構(gòu)裝置、尤其是電氣和/或電子裝置，在護(hù)罩(10)中由壁(11，12，13，14)圍成一內(nèi)腔(15)，壁(11，12，13，14)至少部分是雙層壁，包括一外壁(110，120)和一內(nèi)壁(111，121)以及外壁(110，120)和內(nèi)壁(111，121)之間的一腔(112，122)，內(nèi)壁(111，121)從內(nèi)腔(15)吸收至少一部分由結(jié)構(gòu)裝置產(chǎn)生的熱量，其特征在于，設(shè)置第一裝置(23，24，25，26)產(chǎn)生通過中間腔(112，122)用于冷卻內(nèi)腔(15)的氣流；護(hù)罩(10)具有一頂(23，24)，包括一中頂(23)以及設(shè)置在中頂(23)之上的一上頂(24)，上頂(24)與中頂(23)間隔開并橫向位于中頂(23)之上而留下一間隙狀開口(24a)；中頂(23)位于中間腔(112，122)之上，中間腔在雙層壁(11，12)的頂部開口并且由各自的外壁(110，120)關(guān)閉；并且在中頂(23)之下以及與其隔開一段距離設(shè)置第二裝置(20)，它向頂部關(guān)閉內(nèi)腔(15)并橫向?qū)⑵溥B到雙層壁(11，12)的內(nèi)壁(111，112)上。
2.如權(quán)利要求1所述的護(hù)罩，其特征在于，縫隙形開口(24a)朝向下。
3.如權(quán)利要求1或2所述的護(hù)罩，其特征在于，第一裝置包括至少一個風(fēng)扇(25，26)。
4.如權(quán)利要求3所述的護(hù)罩，其特征在于，風(fēng)扇(25，26)中至少一個設(shè)置在中頂(23)中；中間腔(112，122)向頂部打開與所述至少一個風(fēng)扇(25，26)相通而且中間腔(112，122)向底部開口與護(hù)罩(10)的周圍相通。
5.如權(quán)利要求4所述的護(hù)罩，其特征在于，所述至少一個風(fēng)扇(25，26)安裝成從護(hù)罩(10)的周圍通過中間腔(112，122)吸入空氣并將此空氣排入上頂(24)和中間頂(23)之間的中間腔中。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的護(hù)罩，其特征在于，護(hù)罩(10)包括兩個側(cè)壁(11，12)，一前壁(13)和一后壁(14)，所有的壁(11，…，14)都是雙層壁而且一冷卻氣流通過壁流動。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的護(hù)罩，其特征在于，所有的雙層壁(11，…，14)由豎直設(shè)置的空腔輪廓(32，33，34)構(gòu)成。
8.如權(quán)利要求7所述的護(hù)罩，其特征在于，鋁制空腔輪廓(32，33，34)用做空腔輪廓。
9.如權(quán)利要求7或8所述的護(hù)罩，其特征在于，空腔輪廓(32，33，34)包括幾個邊邊相連的腔(37，38)。
10.如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的護(hù)罩，其特征在于，雙層壁(11，…，14)的內(nèi)壁(111，121)包括用于擴(kuò)大熱傳遞表面的第三裝置(39)。
11.如權(quán)利要求10所述的護(hù)罩，其特征在于，第三裝置包括冷卻突緣(39)。
12.如權(quán)利要求11所述的護(hù)罩，其特征在于，冷卻突緣(39)由內(nèi)壁(111，121)的皺折形橫截面輪廓形成。
13.如權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的護(hù)罩，其特征在于，第二裝置包括一裝有最好是用于增大熱傳遞表面的冷卻突緣(44)的第四裝置的密封板(20)。
14.如權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的護(hù)罩，其特征在于，內(nèi)腔(15)向外關(guān)閉，并且在內(nèi)腔(15)中設(shè)有第五裝置(45，…，48)，第五裝置使位于內(nèi)腔(15)中的空氣沿雙層壁(11，…，14)的內(nèi)壁(111，121)循環(huán)。
15.如權(quán)利要求14所述的護(hù)罩，其特征在于，沿內(nèi)壁(111， 121)的空氣循環(huán)在豎直方向以及在與中間腔(112，122)中的氣流相反的方向中進(jìn)行。
16.如權(quán)利要求14或15中任一項(xiàng)所述的護(hù)罩，其特征在于，第五裝置包括平行于內(nèi)壁(111，121)設(shè)置并與其間隔開的偏置件(45，46)，并包括至少一個設(shè)置在偏置件(45，46)之間的一中間板(49)上的風(fēng)扇(47，48)。
17.如權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的護(hù)罩，其特征在于，護(hù)罩(10)的外部包括一反射太陽能輻射的涂層，最好是一種包含反射顏料的染料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于容裝發(fā)熱裝置、尤其是電氣和/或電子裝置的柜式護(hù)罩(10)。所述護(hù)罩(10)的壁(11,12,13,14)至少部分是雙層的。內(nèi)壁(111,121)從內(nèi)腔(15)吸收至少部分由裝置產(chǎn)生的熱量。通過第一裝置(23,24,25,26)經(jīng)過中間腔(112,122)產(chǎn)生一冷卻內(nèi)腔(15)的氣流可以提供適當(dāng)?shù)纳?而且護(hù)罩(10)包括由一中頂(23)和一位于中頂上的上頂(24)構(gòu)成的頂(23,24),第二裝置(20)與中頂(23)隔開一段距離位于中頂(23)之下。
文檔編號H02B1/00GK1266544SQ98808015
公開日2000年9月13日 申請日期1998年7月24日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月5日
發(fā)明者阿爾弗萊德·赫特利 申請人:奧瑪塔克電柜技術(shù)股份公司