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Patent Searching and Data


Title:
HOUSING WITH COOLED INTERIOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2006/050681
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a housing, in particular, for electronic applications, comprising a cooled interior, enclosed by walls, characterised in that at least one of the walls is at least partly embodied as the inner wall of a hollow chamber through which ambient air may flow.

Inventors:
SCHAADT DIETER B (DE)
DIEKROEGER UWE (DE)
Application Number:
PCT/DE2005/001715
Publication Date:
May 18, 2006
Filing Date:
September 28, 2005
Export Citation:
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Assignee:
ROSE SYSTEMTECHNIK GMBH (DE)
SCHAADT DIETER B (DE)
DIEKROEGER UWE (DE)
International Classes:
H05K7/20; H05K5/02
Foreign References:
DE29906658U11999-07-15
EP0900621A21999-03-10
DE29923011U12000-02-24
DE10143547A12003-04-03
Attorney, Agent or Firm:
Philipp, Matthias (Holleralee 32, Bremen, DE)
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Claims:
Ansprüche
1. Gehäuse (1), insbesondere für Elektronikanwendungen, mit einem von Wänden um¬ schlossenen, kühlbaren Innenraum (10), dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Wände zumindest teilweise als Innenwand (12) einer von Umgebungsluft durch¬ strömbaren Hohlkammer (2) ausgebildet ist.
2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei gegenüberliegende Sei¬ tenwände des Gehäuses (1) ganz oder teilweise als Innenwände (12) von Hohlkam¬ mern (2) ausgebildet sind.
3. Gehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die (jede) Hohlkam¬ mer (2) einen über ihre Länge gleichbleibenden Querschnitt aufweist.
4. Gehäuse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die (jede) Hohlkammer (2) als Strangpreßteil in Form eines Hohlkammerprofils (2) aus¬ gebildet ist.
5. Gehäuse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die (jede) Hohlkammer (2) in mehrere gegeneinander abgeschlossene Längsbereiche ge¬ gliedert ist.
6. Gehäuse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand (12) ein oder beidseitig mit Wärmetauscherrippen (14, 16) versehen ist.
7. Gehäuse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß inneinseitig angeordnete Wärmetauscherrippen (14) Befestigungsnuten (18) für in das Gehäuse (1) einzuset¬ zende Komponenten bilden.
8. Gehäuse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) zwei parallel mit Abstand angeordnete Hohlkammern (2) als Seitenele¬ mente, eine Vorderwand (8), eine Rückwand (6) und zwei Deckel (4) aufweist.
9. Gehäuse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckel jeweils mit zwei Belüftungsöffhungen (22) im Bereich der Hohlkammern (2) versehen sind.
10. Gehäuse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß we¬ nigstens eine Hohlkammer mit einem Lüfter (24) versehen ist. Es muß kein Lüfter eingebaut werden, sondern zur Umluftbeschleunigung kann ein Lüfter eingebaut wer¬ den.
11. Gehäuse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens in einer Belüf tungsöffhung (22) eines Deckels (4) ein Lüfter (24) angeordnet ist.
12. Gehäuse nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckel als Druckgußteile mit einer Stanzdichtung ausgebildet sind.
13. Gehäuse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die (jede) Hohlkammer (2) innenseitig erste und/oder an einer nicht an den Innenraum (10) des Gehäuses (1) angrenzenden Außenwand (30) außenseitig angeformte zweite, offene und sich in Längsrichtung der Hohlkamnier (2) erstreckende Befestigungskanä¬ le (32, 34) aufweist.
14. Gehäuse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die (jede) Hohlkammer (2) zwei außenseitig angeformte, in Längsrichtung verlaufende Haltenuten (38) zur Aufnahme eines Einschubteils (40, 40') aufweist.
15. Gehäuse nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß jeder zweite Befe¬ stigungskanal (32) einen ersten Querschnittsbereich zur Aufnahme eines Befesti¬ gungselements und einen daran anschließenden zweiten Querschnittsbereich zur Bil¬ dung einer Haltenut (38) aufweist.
16. Gehäuse nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß jeder zweite Befestigungskanal (34) in einem im Querschnitt C oder Uförmigen Ansatz oder Bereich (36) des Gehäuses (1) ausgebildet ist, wobei je zwei Ansätze oder Berei¬ che (36) gleichzeitig zwei Haltenuten (38) bilden.
17. Gehäuse nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß in je zwei Haltenuten (30) ein Einschubteil (40, 40') aufgenommen ist, das durch die Deckel (4) gesichert ist.
18. Gehäuse nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Einschubteil (40, 40') ein ebener oder profilierter Materialstreifen und/oder ein Funktionselement wie Griff (41), Befestigungselement, schwenkbare Wandbefestigung, Rastelement oder Auf¬ stellfuß ist.
19. Gehäuse nach einem der Ansprüche 8 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Vor¬ derwand (8) und/oder die Rückwand (6) mittels durch die Deckel (4) greifende Zap¬ fenschrauben (56) angeschlossen und wahlweise auf schwenkbar oder fest verschlos¬ sen sind.
20. Gehäuse nach einem der Ansprüche 8 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß an der Vorderwand (8) und/oder an der Rückwand (6) ein Schloß zum Verriegeln angeordnet ist.
21. Gehäuse nach einem der Ansprüche 8 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Vor¬ derwand (8) oder die Rückwand (6) mittels Winkelprofilen (48) an den Deckeln (4) und den Hohlkammern (2) befestigt ist.
Description:
Gehäuse mit kühlbarem Innenraum

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse, insbesondere für Elektronikanwendungen, mit einem von Wänden umschlossenen, kühlbaren Innenraum.

Bei Gehäusen, die für Elektronikanwendungen genutzt werden, ist es üblich, Lüftungsschlitze oder sonstige Öffnungen zum Durchleiten von Kühlluft vorzusehen, um im Innenraum des Gehäuses angeordnete Elektronikkomponenten kühlen zu können. Diese übliche Technik hat sich zwar im allgemeinen bewährt, weist allerdings den Nachteil auf, daß die innerhalb des Gehäuses angeordneten Komponenten ständig in Kontakt zur Umgebungsluft stehen, so daß Staub, Feuchtigkeit usw. in das Gehäuse eindringen können. Eine wasserdichte Ausführung ist so nicht möglich.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, ein gattungsgemäßes Gehäuse dahingehend zu verbessern, daß eine Kühlmöglichkeit für innerhalb des Gehäuses angeordnete Komponenten besteht, ohne daß der Innenraum des Gehäuses von Umgebungsluft durchströmt werden muß.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Gehäuse, insbesondere für Elektronikanwen¬ dungen, gelöst, mit einem von Wänden umschlossenen, kühlbaren Innenraum, welches sich dadurch auszeichnet, daß mindestens eine der Wände zumindest teilweise als Innenwand ei¬ ner von Umgebungsluft durchströmbaren Hohlkammer ausgebildet ist.

Es kann vorgesehen sein, daß zwei gegenüberliegende Seitenwände des Gehäuses ganz oder teilweise als Innenwände von Hohlkammern ausgebildet sind.

Bevorzugt ist vorgesehen, daß die bzw. jede Hohlkammer einen über ihre Länge gleichblei¬ benden Querschnitt aufweist.

Zweckmäßigerweise sieht die Erfindung vor, daß die bzw. jede Hohlkammer als Strangpre߬ teil in Form eines Hohlkammerprofϊls ausgebildet ist.

Weiter kann vorgesehen sein, daß die bzw. jede Hohlkammer in mehrere gegeneinander abge¬ schlossene Längsbereiche gegliedert ist. Querwände, die die Längsbereiche gegeneinander abgrenzen, können hierbei der Stabilitätserhöhung und der Verbesserung des Wärmeüber¬ gangs dienen.

Bevorzugt sieht die Erfindung vor, daß die Innenwand ein- oder beidseitig mit Wärmetau¬ scherrippen versehen ist. Innenseitig angeordnete Wärmetauscherrippen können hierbei Befe¬ stigungsnuten für in das Gehäuse einzusetzende Komponenten bilden.

In einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, daß das Gehäuse zwei parallel mit Abstand angeordnete Hohlkammern als Seitenelemente, eine Vorderwand, eine Rückwand und zwei Deckel aufweist. Die Hohlkammern können spiegelbildlich zueinander ausgebildet sein.

Die Deckel können jeweils mit zwei Belüftungsöffhungen im Bereich der Hohlkammern ver¬ sehen sein.

Bevorzugt ist vorgesehen, daß wenigstens eine der Hohlkammern mit einem Lüfter versehen ist. Zweckmäßigerweise ist wenigstens in einer Belüftungsöffhung eines Deckels ein Lüfter angeordnet. Die Deckel können Druckgußteile, bspw. aus Aluminium, mit Stanzdichtungen sein.

Weiter kann vorgesehen sein, daß die oder jede Hohlkammer innenseitig erste und/oder an einer nicht an den Innenraum des Gehäuses angrenzenden Außenwand außenseitig angeform¬ te zweite, offene und sich in Längsrichtung der Hohlkammer erstreckende Befestigungskanäle aufweist. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, daß die bzw. jede Hohlkammer

zwei außenseitig angeformte, in Längsrichtung verlaufende Haltenuten zur Aufnahme eines Einschubteils aufweist.

In bevorzugter Weiterbildung ist vorgesehen, daß jeder zweite Befestigungskanal einen ersten Querschnittsbereich zur Aufnahme eines Befestigungselements und einen daran anschließen¬ den zweiten Querschnittsbereich zur Bildung einer Haltenut aufweist. Jeder zweite Befesti¬ gungskanal kann in einem im Querschnitt C- oder U-förmigen Ansatz oder Bereich des Ge¬ häuses ausgebildet sein, wobei je zwei Ansätze oder Bereiche gleichzeitig zwei Haltenuten bilden.

Es kann vorgesehen sein, daß in je zwei Haltenuten ein Einschubteil aufgenommen ist, das durch die Deckel gesichert ist. Das Einschubteil kann ein ebener oder profilierter Material¬ streifen und/oder ein Funktionselement wie Griff, Befestigungselement, schwenkbare Wand¬ befestigung, Rastelement oder Aufstellfuß sein.

Die Erfindung sieht weiter bevorzugt vor, daß Vorder- und/oder Rückwand mittels durch die Deckel greifende Zapfenschrauben angeschlossen und wahlweise aufschwenkbar oder fest verschlossen sind.

An Vorder- und/oder Rückwand kann ein Schloß zum Verriegeln angeordnet sein.

Alternativ zu den Zapfenschrauben kann vorgesehen sein, daß die Vorder- oder Rückwand mittels Winkelprofilen an Deckel und Hohlkammern klemmend fixiert ist.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschrei¬ bung einer bevorzugten Ausführungsform, wobei auf eine Zeichnung Bezug genommen ist, in der

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Gehäuse in einer perspektivischen Darstellung zeigt,

Fig. 2 das Gehäuse nach Fig. 1 mit einer aufgeklappten Rückwand zeigt,

Fig. 3 das Gehäuse nach Fig. 1 in einer auseinandergezogenen Einzelteildarstellung zeigt,

Fig. 4 eine vergrößerte Einzelheit FV aus Fig. 3 zeigt,

Fig. 5 einen Teil aus Fig. 3 in vergrößerter Darstellung zeigt,

Fig. 6 eine aufgeschnittene Teilansicht eines Eckbereichs des Gehäuses nach Fig. 1 zeigt,

Fig. 7 eine Variante eines Einschubteils zeigt,

Fig. 8 eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Hohlkammerprofils als Teil des Gehäuses nach Fig. 1 zeigt,

Fig. 9 eine perspektivische Teilansicht eines Gehäuses nach Fig. 1 im Schnitt zeigt, und

Fig. 10 eine perspektivische Teilansicht, ähnlich Fig. 9, einer gegenüberliegenden Seite des Gehäuses nach Fig. 1 zeigt.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Gesamtansicht eines erfindungsgemäßen Gehäuses 1, das sich insbesondere für Elektronikanwendungen eignet, bspw. für kleine, kompakte Anwendun¬ gen in der Steuerungs-, Anzeigen-, Medizin- und MSR-Technik. Fig. 2 zeigt das Gehäuse mit geöffneter Rückwand, während Fig. 3 eine explosionsartige Darstellung wesentlicher Einzel¬ komponenten des Gehäuses zeigt.

Das Gehäuse 1 wird im wesentlichen durch zwei seitliche Hohlkammerprofϊle 2, zwei stirn¬ seitige Deckel 4, eine aufschwenkbare Rückwand 6 sowie eine fest montierte Vorderwand 8 gebildet. Die Hohlkammerprofile 2 bestehen aus Strangpreßprofilen aus einem gut wärmeleit-

fähigen Material wie etwa Aluminium und sind in einer bestimmten standardmäßigen oder individuell vorgegebenen Länge gefertigt. Dadurch erhält ein Anwender ein Größtmaß an Längenflexibilität für den jeweiligen Einsatzfall.

Die Deckel 4 sind in diesem Fall als Druckgußteile gefertigt und mit einer nicht dargestellten Stanzdichtung gegenüber den Hohlkammerprofilen 2 abgedichtet.

Ein Halterungsarm 5 ist an einem im Gebrauch oberseitigen Deckel 4 fixiert und kann mit einer Halte- und Positionierungsvorrichtung verbunden sein.

Eine wesentliche Anforderung an Gehäuse für Elektronikkomponenten ist eine effektive Wärmeabfuhr aus dem Gehäuseinnenraum, die erfindungsgemäß dadurch realisiert wird, daß die seitlichen Hohlkammerprofile 2 von Umgebungsluft durchströmbar und speziell zur Wärmeableitung aus dem Gehäuseinneren ausgebildet sind. Fig. 8 zeigt eine Schnittansicht eines Hohlkammerprofils 2, aus der sich ergibt, daß eine Innenwand 12 des Hohlkammerpro- fils, die in Bezug auf das Gehäuse innen liegt, beidseitig mit Wärmetauscherrippen versehen ist, nämlich außenseitig, bezogen auf den Innenraum 10 des Gehäuses, mit Wärmetauscher¬ rippen 14, und innenseitig, ebenfalls bezogen auf den Innenraum des Gehäuses, mit Wärme¬ tauscherrippen 16, die gleichzeitig Befestigungsnuten 18 zur Anbringung von in dem Gehäuse aufzunehmenden Komponenten, bspw. mittels Federmuttern, bilden.

Die außenseitigen Wärmetauscherrippen 14 weisen eine gewellte Oberfläche auf, ebenso wie die übrigen inneren Oberflächen 20 des Hohlkammerprofils 2, um eine bestmögliche Wärme¬ übertragung an durchströmende Luft zu gewährleisten.

Fig. 6 zeigt in einer Längsschnittansicht einen Übergang zwischen Hohlkammerprofil 2 und Deckel 4, wobei deutlich wird, daß sich der Innenraum 3 des Hohlkammerprofils 2 in einer seitlich versetzten Belüftungsöffnung 22 des Deckels 4 mündet, in die ein elektrisch betriebe¬ ner Lüfter 24 eingesetzt und mit einem Lüftungsgitter 26 abgedeckt ist. Zweckmäßigerweise ist einer der Deckel 4 beidseitig mit je einem Lüfter versehen, während der gegenüberliegende Deckel lediglich mit zwei Lüftgittern abgedeckt ist, so daß nach Bedarf eine Luftströmung durch eine oder beide Hohlkammer(n) der Hohlkammerprofile 2 erzeugt werden kann.

Unabhängig vom Betrieb der Lüfter tritt allerdings aufgrund des „Kamineffekts" bei einer Erwärmung der Hohlkammerprofile gegenüber der Umgebungslufttemperatur, sofern das Ge¬ häuse bzw. die Hohlkammerprofile im wesentlichen senkrecht stehen, eine selbsttätige Luft¬ strömung durch die Hohlkammerprofile auf, so daß stets eine gewisse Wärmeabfuhr aus dem Gehäuseinnenraum gewährleistet ist. Falls dieser Kamineffekt im Einzelfall nicht ausreicht, muß zumindest ein Lüfter angeordnet bzw. ein vorhandener Lüfter in Betrieb gesetzt werden, der beispielsweise durch eine Temperatursteuerung im Inneren des Gehäuses 1 angesteuert werden könnte.

Wie Fig. 8 weiter zeigt, ist das Hohlkammerprofil 2 an einer Außenwand 30 mit außenseitig angeformten, nach außen offenen und sich in Längsrichtung des Hohlkammerprofils 2 erstreckenden (zweiten) Befestigungskanälen 32 versehen, in die Befestigungselemente, etwa Befestigungsschrauben für das Einschubteil 40, eingreifen können. Weiterhin ist das Hohl- kammerprofil mit innerhalb des Hohlkammerprofils 2 angeordneten (ersten) Befestigungska¬ nälen 34 versehen, die zur Aufnahme von Befestigungsschrauben für die Deckel 4 dienen und ebenfalls keine Verbindung zu dem Innenraum 10 des Gehäuses 1 aufweisen, so daß bei Verwendung selbstschneidender Schrauben o.a. in keinem Fall irgendwelche Späne ins Ge¬ häuseinnere und auf Elektronikkomponenten o.a. fallen können.

Wie Fig. 8 weiter zeigt, ist jeder außen liegende Befestigungskanal 32 in einem insgesamt C- oder U-förmigen Querschnittsbereich 36 des Hohlkammerprofils 2 ausgebildet, wobei jeweils zwei zueinander weisende Querschnittsbereiche 36 des Hohlkammerprofils 2 eine Haltenut 38 für ein Einschubteil 40 (Fig. 3) bilden. Das Einschubteil 40 kann im einfachsten Fall aus ei¬ nem im wesentlichen ebenen Materialstreifen mit seitlichen angeformten Führungsleisten 42 bestehen, die in Fig. 4 deutlicher dargestellt sind.

Das Einschubteil 40 wird von einem Ende des Hohlkammerprofils 2 her in Richtung des Pfeils 44 in die Haltenuten 38 eingeschoben und in Längsrichtung durch die aufgesetzten Deckel 4 fixiert.

Ein Einschubteil 40 kann lediglich einer individuellen Farbgestaltung dienen, oder aber zur Befestigung von Funktionselementen wie Griffe, Befestigungselemente, Rastelemente, Auf¬ stellfuße oder Wandhalterungen, wobei derartige Funktionselemente unmittelbar mit seitli-

chen Führungsleisten ähnlich den Führungsleisten 32 versehen sein können, so daß sie unmit¬ telbar in die Haltenuten 38 einsetzbar sind. Fig. 7 zeigt eine Variante eines Einschubteils 40', welches mit einem Handgriff 41 versehen ist.

Aus Fig. 5 und 9 geht die Anbringung der Rückwand 6 und der Vorderwand 8 an den Deckeln und Hohlkammerprofilen hervor. Die Vorderwand 8 wird von innen mit einem Winkelprofü 48 (Fig. 9) unter Anordnung einer Dichtung 50 fixiert und durch Flächenpressung jeweils entlang nahezu der gesamten Kantenlänge geklemmt. Dies hat den Vorteil, daß sich die Frontplatte in ihrem Randbereich nicht wellen kann, was bei einer punktuellen Befestigung, z.B. durch einzelne Schrauben, der Fall wäre. Die Winkelprofile 48 sind ihrerseits mit Schrauben 52 an den Hohlkammerprofilen 2 und Deckeln 4 befestigt.

Die Rückwand 6 ist mittels seitlicher Halterungsprofϊle 54 ' üa. den Deckeln befestigt, und zwar durch zwei Zapfenschrauben 56 je Deckel (Fig. 10), die durch Schraublöcher 58 in den Dek- keln von außen zugänglich sind, so daß die Rückwand jederzeit geöffnet werden kann. Ein Vorteil der Befestigung mittels Zapfenschrauben liegt darin, daß die Rückwand 6 nach Lösen von zwei zu einem der Halteprofile 54 gehörigen Zapfenschrauben 56 türartig geöffnet wer¬ den kann. Dies ist dahingehend vorteilhaft, daß kein Platz in der Einbautiefe aufgrund eines Schlosses o.a. verlorengeht. Alternativ kann allerdings auch ein herkömmliches Verschlu߬ prinzip mittels Vorreiber oder eine komplett verschraubte Rückwand eingesetzt werden.

Fig. 10 zeigt eine umlaufende Dichtung 60, die mit der zu öffnenden Rückwand 6 zusam¬ menwirkt, wenn diese z.B. mit den Zapfenschrauben 56 geschlossen ist.

B ezugszeichenhste

Gehäuse

Hohlkammerprofil

Innenraum (von 2)

Halterungsarm

Deckel

Rückwand

Vorderwand

Innenraum (von 1)

Innenwand (von 2) außenseitige Wärmetauscherrippen innenseitige Wärmetauscherrippen

Befestigungsnut innere Oberfläche

Belüftungsöffnung

Lüfter

Lüftungsgitter

Außenwand (von 2)

Befestigungskanal

Befestigungskanal

C-förmige Querschnittsbereich

Haltenut

Einschubteil

Handgriff

Führungsleiste

Pfeil

Winkelprofil

Dichtung

Schraube

Halterungsprofil

Zapfenschraube

Schraubloch

Dichtung