開(kāi)關(guān)柜系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種開(kāi)關(guān)柜系統(tǒng)，具有:至少一個(gè)確定開(kāi)關(guān)柜單元輪廓的框架式機(jī)架；至少一個(gè)用來(lái)將布置于框架式機(jī)架中或者框架式機(jī)架上的電氣或電子組件產(chǎn)生的熱量排出或?qū)С龅纳峤M件；以及用來(lái)與開(kāi)關(guān)柜周?chē)h(huán)境連通的接口。
技術(shù)背景
[0002]框架式機(jī)架及其垂直和水平布置的型材通常具有系統(tǒng)孔，正如現(xiàn)有技術(shù)已公開(kāi)的一樣。通常使用19"系統(tǒng)孔，但也可以使用公制系統(tǒng)孔。一項(xiàng)重要的要求是能夠并列安裝，以便形成開(kāi)關(guān)柜系統(tǒng)。
[0003]基于一個(gè)或者多個(gè)框架式機(jī)架的開(kāi)關(guān)柜系統(tǒng)早已為人所知。DE102006036487B4就描述了一種用于并列機(jī)柜陣列的框架式機(jī)架，所述框架式機(jī)架構(gòu)成開(kāi)關(guān)柜單元的所謂的基本骨架，通過(guò)相應(yīng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)對(duì)開(kāi)關(guān)柜單元加以完善。因此框架式機(jī)架對(duì)于開(kāi)關(guān)柜系統(tǒng)的布局甚為重要，對(duì)于裝配可能性來(lái)說(shuō)尤其如此。
[0004]可將空調(diào)設(shè)備作為用來(lái)排出或?qū)С鰺崃康摹吧峤M件”，即可使用主動(dòng)空調(diào)，也可使用被動(dòng)空調(diào)及其組合，但也可以使用涉及定向空氣導(dǎo)向的措施。
[0005]開(kāi)關(guān)柜的全年環(huán)境溫度、損耗功率和容納于開(kāi)關(guān)柜中的組件所產(chǎn)生的余熱均可能會(huì)大幅波動(dòng)，這是開(kāi)關(guān)柜系統(tǒng)冷卻方面永遠(yuǎn)繞不開(kāi)的問(wèn)題，無(wú)論這些波動(dòng)情況如何，均必須將開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部空間的氣溫保持在一定的值以下，以避免其中的電氣或電子組件受損。已知有各種各樣能夠在極小空間實(shí)現(xiàn)較高冷卻功率的方法，例如Rittal手冊(cè)33第464頁(yè)所描述的被動(dòng)工作設(shè)備“TopTherm LCP Passive CW”，該設(shè)備利用服務(wù)器內(nèi)部的風(fēng)扇來(lái)產(chǎn)生所需的氣流，因此也能吸收熱量，基本上不用改變開(kāi)關(guān)柜系統(tǒng)的空調(diào)方案。但是用于冷卻開(kāi)關(guān)柜的空調(diào)(無(wú)論被動(dòng)或主動(dòng)空調(diào))仍然具有很窄的冷卻功率范圍，在該冷卻功率范圍內(nèi)，它們節(jié)能地工作。
[0006]因此開(kāi)發(fā)了對(duì)這種情況加以考慮的不同方案。
[0007]沒(méi)有在先公布的DE102012108108.5描述了一種具有冷卻設(shè)備的開(kāi)關(guān)柜，使用空氣/空氣熱交換器對(duì)開(kāi)關(guān)柜進(jìn)行被動(dòng)冷卻，該熱交換器與閉合管路系統(tǒng)共同構(gòu)成功能類似于所謂“熱管”的部件。所述熱交換器的冷卻作用在此基于以下效應(yīng):冷卻介質(zhì)從液態(tài)蒸發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)的過(guò)程中會(huì)從其周?chē)h(huán)境吸收熱量，當(dāng)冷卻介質(zhì)從氣態(tài)返回到液態(tài)的時(shí)候就會(huì)將相同的熱量重新釋放給周?chē)h(huán)境。讓制冷劑在熱交換器的第二分段中蒸發(fā)，并且讓制冷劑在熱交換器的第一分段中冷凝，就會(huì)形成從熱交換器的第二分段流入第一分段的凈熱流。除了被動(dòng)冷卻回路之外，也可以設(shè)置一個(gè)可以按照需要接通的附加主動(dòng)冷卻回路，以便提高冷卻設(shè)備的冗余度。即使損耗功率以及環(huán)境氣溫較高，空調(diào)也能充分利用被動(dòng)地，即僅借助熱管提供的大部分冷卻功率。
[0008]此類不僅包括主動(dòng)冷卻回路(壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)的冷卻回路)、而且也包括被動(dòng)冷卻回路的組合式空調(diào)也稱作“混合冷卻設(shè)備”或“混合空調(diào)”。在同樣沒(méi)有在先公布的DE102012108109.3中描述了混合空調(diào)的另一個(gè)示例。
[0009]此外，已知還有一些也能在部分負(fù)荷范圍內(nèi)工作的空調(diào)或者冷卻設(shè)備，但缺點(diǎn)是要在以最大冷卻功率運(yùn)行才能發(fā)揮最大效率，并因此以效率不高的起停模式在部分負(fù)荷范圍內(nèi)運(yùn)行。根據(jù)沒(méi)有在先公布的DE102012007081.6描述了以節(jié)能方式對(duì)開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部空間進(jìn)行冷卻的方法，采用了空氣/水熱交換器和/或者蒸發(fā)器，蒸發(fā)器可根據(jù)空氣-空氣熱交換器產(chǎn)生的預(yù)冷效果，按照需要對(duì)送入的空氣進(jìn)行再冷卻。為此，沒(méi)有在先公布的DE102012108110.7使用一種具有第一閉合制冷劑回路和與第一制冷劑回路分離的第二閉合制冷劑回路的空調(diào)，其中，第一制冷劑回路具有制冷機(jī)或冷水機(jī)組，第二制冷機(jī)回路具有熱管裝置或者兩相熱虹吸系統(tǒng)。
[0010]其它研發(fā)方向均涉及自立冷卻模塊，例如DE102011015859A1所述的冷卻模塊。自立冷卻模塊主體由發(fā)泡塑料材料構(gòu)成，其中，將各組件適當(dāng)放入冷卻模塊主體之中，使其即使在相對(duì)于正常工作位置旋轉(zhuǎn)180°的工作位置中也能工作狀態(tài)良好地共同作用。這樣有一種不需要進(jìn)行任何改裝就能在各種不同安裝情況下可供使用的冷卻模塊。
[0011]此外措施是定向干預(yù)開(kāi)關(guān)柜之內(nèi)的空氣導(dǎo)向。例如可以采用柜頂排風(fēng)裝置，也包括沒(méi)有通風(fēng)電機(jī)的柜頂排風(fēng)裝置，以及通風(fēng)蓋或者類似措施。
[0012]在開(kāi)關(guān)柜中通常將那些因其損耗功率而發(fā)熱并且需要冷卻的組件或多或少在一個(gè)平面中重疊、并列布置在安裝板上。在開(kāi)關(guān)柜的上方區(qū)域中將熱空氣從開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部排出，使其導(dǎo)引經(jīng)過(guò)冷卻設(shè)備的熱交換器，在這里冷卻下來(lái)，并且作為冷空氣經(jīng)由開(kāi)關(guān)柜下方區(qū)域中的冷空氣入口重新吹入。在開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部產(chǎn)生自上而下的溫度梯度，使得較冷的空氣流向較低布置的下層組件，而其上布置的上層組件被已經(jīng)通過(guò)各下層組件的余熱所加熱的空氣環(huán)繞。也可能會(huì)出現(xiàn)上層組件由于垂直氣流方向而處在下層組件的背風(fēng)面中，從而使得上層組件的冷卻效果進(jìn)一步惡化。也可能會(huì)出現(xiàn)在開(kāi)關(guān)柜上方區(qū)域中達(dá)到高于平均開(kāi)關(guān)柜溫度上限的溫度。
[0013]因此沒(méi)有在先公布的DE102013101507.7建議定向流向開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部需要冷卻的組件，方式是使用也能改善電纜管理的組合式電纜槽和通風(fēng)道。這里采用了通風(fēng)道和與其鄰接的電纜通道，其中，為了便于裝配，電纜通道的縱向面是可以拆下的卡鎖式封閉面。通風(fēng)道可以具有若干可選擇拆開(kāi)的通孔，如果要將其布置在待冷卻的組件附近，用戶可根據(jù)應(yīng)用情況將這些規(guī)定斷裂點(diǎn)打開(kāi)。如果適當(dāng)匹配通孔的數(shù)量，則也可以適配冷卻空氣體積流量。
[0014]W02013/023633A2描述了另外一種系統(tǒng)，涉及一種用于安裝在開(kāi)關(guān)柜柜頂或者其框架式機(jī)架上的冷卻設(shè)備，其中可以手動(dòng)或者電動(dòng)操作多個(gè)出風(fēng)口前面的通風(fēng)百葉，以便例如將較多的冷氣流定向?qū)氲綗嶝?fù)荷特別大的區(qū)域之中，而其它區(qū)域則只有很少或者甚至沒(méi)有冷氣流入。
[0015]新一代冷卻設(shè)備的所有這些方案均可單獨(dú)或者組合用于本實(shí)用新型所述的開(kāi)關(guān)柜系統(tǒng)之中。
[0016]所謂“用來(lái)與開(kāi)關(guān)柜周?chē)h(huán)境連通的接口 ”尤其指的是用于動(dòng)力供應(yīng)(如供電)、輸入或者排出制冷劑的連接部位，但也可以是數(shù)據(jù)通信裝置，例如操作開(kāi)關(guān)柜系統(tǒng)所需的數(shù)據(jù)通信裝置。
[0017]由于框架式機(jī)架對(duì)于開(kāi)關(guān)柜系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施而言十分重要，以下將對(duì)此進(jìn)行詳細(xì)討論。
[0018]例如DE102006003770A1就公開(kāi)了一種框架式機(jī)架。朝向機(jī)柜內(nèi)部的框架型材壁面段向后偏置，朝向機(jī)柜內(nèi)部的連接件表面段因此裸露，在其中形成穿過(guò)連接件的孔?？梢岳迷摽淄ㄟ^(guò)螺絲將框架與相鄰開(kāi)關(guān)柜的支座或框架式機(jī)架相連。
[0019]DE4135108A1公開(kāi)了另一種用于開(kāi)關(guān)柜的框架式機(jī)架。為了在框架式機(jī)架的角部區(qū)域中接觸翼邊形成封閉的接觸框，將各個(gè)框架型材的端面在某些部位挖空，以便呈直角相互拼接的框架型材可按照需要搭接。
[0020]為了簡(jiǎn)化框架式機(jī)架的制作過(guò)程，希望一方面使用相同的型材，另一方面使用筆直定長(zhǎng)切割的型材。當(dāng)然這類框架型材的連接很成問(wèn)題。
[0021]DE19536925 C2闡述了一種用于開(kāi)關(guān)柜的框架式機(jī)架，該框架式機(jī)架由具有相同型材截面的框架型材與彎角接頭組成，其中，可以將框架型材設(shè)計(jì)成敞口或者封閉的空心型材段，使其構(gòu)成用于安置在彎角接頭上的插接件的承插部。插接件被安置在彎角接頭的基體上，并且與基體一樣由金屬構(gòu)成。這樣就能在插入承插部之前給基體的接插件設(shè)有耐熱的雙組分金屬粘合劑，該粘合劑經(jīng)過(guò)一定時(shí)間之后硬化并因此彎角接頭與框架型材固定地并且不可拆卸地連接。在此，必須將插接件設(shè)計(jì)成與承插口橫截面不對(duì)應(yīng)的榫舌，以便能夠?qū)⒆懔康恼澈蟿┻\(yùn)送到型材內(nèi)部之中。
[0022]DE19537015 Cl描述了一種構(gòu)造類似的用于開(kāi)關(guān)柜的框架式機(jī)架，但是彎角接頭在三個(gè)相互垂直的連接面上具有凹進(jìn)部分，這些凹進(jìn)部分的橫截面與框架型材的外輪廓或者橫截面相配。這樣就能使用任意形狀的框架型材構(gòu)成框架式機(jī)架，當(dāng)然此類彎角接頭的構(gòu)造復(fù)雜。這里框架型材在凹進(jìn)部分中的固定也可以改善的方式是，框架型材以其端部粘合在凹進(jìn)部分中。
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