DE19956038A1

DE19956038A1 - Cooling system for computer, has format of module located on computer, and includes motor driven fan

Info

Publication number: DE19956038A1
Application number: DE1999156038
Authority: DE
Inventors: Harald Knoblauch
Original assignee: PFANNENBERG OTTO GmbH
Current assignee: Pfannenberg GmbH
Priority date: 1999-11-22
Filing date: 1999-11-22
Publication date: 2001-05-23
Anticipated expiration: 2019-11-23
Also published as: DE19956038B4

Abstract

The system comprises a rectangular housing (100) which is located on the surface of the computer. The housing includes a fan (40) that draws in cool ambient air via an inlet (20) for circulation to the computer. Warm air is discharged out to atmosphere.

Description

Die Erfindung betrifft eine Belüftungsvorrichtung mit einem Lüfter für ein Gehäuse mit einem Gehäuseinnenraum, insbesondere für ein Gehäuse von Abwärme erzeugenden Bauteilen, für einen Elektronikschrank oder für ein Computergehäuse, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a ventilation device with a fan for Housing with a housing interior, in particular for a housing of waste heat generating components, for an electronics cabinet or for a computer case according to the preamble of claim 1.

Bei in einem Gehäuse angeordneten Bauteilen, welche entsprechende Abwärme erzeugen, ist es notwendig, die Abwärme aus dem Gehäuse ab zuführen und eine Temperatur in dem Gehäuse durch mehr oder weniger starkes Einblasen von Umgebungsluft in den Gehäuseinnenraum mittels des Lüfters zu kontrollieren. Ein bekanntes Beispiel hierfür sind Computer gehäuse, wobei hier der Leitsatz gilt, je mehr Kühlung desto besser. Übli cherweise werden derartige Gehäuse mit einem Lüfter versehen, welcher entweder ständig läuft oder von einer Steuerung in Abhängigkeit von einer Temperatur im Gehäuse an- und abgeschaltet wird.For components arranged in a housing, which corresponding To generate waste heat, it is necessary to remove the waste heat from the housing feed and a temperature in the housing by more or less strong blowing of ambient air into the interior of the housing of the fan. A well-known example of this is computers housing, whereby the guiding principle applies here, the more cooling the better. Usual Such housings are usually provided with a fan, which either running continuously or from a controller depending on one Temperature in the housing is switched on and off.

Praktisch alle wärmeerzeugenden Bauteile, wie beispielsweise elektroni sche Bauteile, haben jedoch nicht nur eine maximale Betriebstemperatur sondern auch eine minimale Betriebstemperatur. Herkömmliche Belüf tungseinrichtungen, welche im wesentlichen aus einem Lüfter bestehen, können jedoch eine Temperaturkontrolle in Richtung höhere Temperaturen nicht durchführen, da sie lediglich eine Kühlfunktion aufweisen. Dies kann dann kritisch werden, wenn es aufgrund von niedrigen Umgebungstempe raturen durch die Belüftung zu einer Abnahme der Temperatur im Gehäu se nahe oder unterhalb einer minimalen Betriebstemperatur der Bauteile in den Gehäuse kommt.Practically all heat-generating components, such as electronics cal components, but not only have a maximum operating temperature but also a minimum operating temperature. Conventional aeration processing devices, which essentially consist of a fan, however, you can do a temperature control towards higher temperatures do not perform as they only have a cooling function. This can then become critical if it is due to low ambient temperature the ventilation to a decrease in the temperature in the housing se near or below a minimum operating temperature of the components in the housing comes.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Belüftungs einrichtung der obengenannten Art zur Verfügung zu stellen, welche die obengenannten Nachteile beseitigt und in einem möglichst breiten Anwen dungsgebiet einsetzbar ist. Gleichzeitig soll eine kompakte Bauweise bei einfacher Herstellbarkeit und Montage erzielt werden.It is an object of the present invention to provide improved ventilation to provide facility of the type mentioned above, which the eliminates the above-mentioned disadvantages and in the widest possible application area of application is applicable. At the same time, a compact design is said to easier to manufacture and assemble.

Diese Aufgabe wird durch eine Belüftungsvorrichtung der o. g. Art mit den in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen gelöst. This task is accomplished by a ventilation device of the above. Kind with the features characterized in claim 1 solved.

Dazu ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Belüftungsvorrichtung als Baueinheit mit einem Baueinheitinnenraum ausgebildet ist, welche an einer vorbestimmten Stelle anstatt einer Gehäusewandung den Ge häuseinnenraum von einer Umgebung abtrennt und einen Lufteintritt von der Umgebung, einen Luftaustritt zur Umgebung, einen Lufteintritt vom Gehäuseinnenraum sowie einen Luftaustritt zum Gehäuseinnenraum und mindestens einen Lüfter aufweist, wobei der Lüfter im Baueinheitinnen raum angeordnet ist, wobei ferner in der Baueinheit ein Kanalsystem inte griert ist, welches derart ausgebildet ist und wenigstens zwei Schaltklappen derart aufweist, dass in Abhängigkeit von der Schaltklappenstellung wahl weise der Lufteintritt vom Gehäuseinnenraum über den Lüfter mit dem Luftaustritt in den Gehäuseinnenraum oder der Lufteintritt von der Umge bung sowie der Lufteintritt vom Innenraum über den Lüfter mit dem Luf taustritt in den Gehäuseinnenraum oder der Lufteintritt von der Umgebung über den Lüfter mit dem Luftaustritt in den Gehäuseinnenraum sowie gleichzeitig getrennt davon der Lufteintritt vom Gehäuseinnenraum mit dem Luftaustritt an die Umgebung verbunden ist.For this purpose, it is provided according to the invention that the ventilation device is designed as a structural unit with a structural unit interior, which on a predetermined location instead of a housing wall the Ge separates the interior of the house from an environment and prevents air from entering the environment, an air outlet to the environment, an air inlet from the Housing interior and an air outlet to the housing interior and has at least one fan, the fan inside the unit space is arranged, with a channel system inte is grated, which is designed and at least two switching flaps has such that, depending on the flap position choice the air intake from the interior of the housing via the fan with the Air leakage into the interior of the housing or air intake from the reverse Exercise and the air entry from the interior via the fan with the air enters the interior of the housing or the air intake from the surroundings via the fan with the air outlet into the interior of the housing as well at the same time, separate the air inlet from the interior of the housing the air outlet is connected to the environment.

Dies hat den Vorteil, dass alle wesentlichen Funktionen wie Umluft, Fortluft oder Mischluft zum Beeinflussen einer Temperatur im Gehäuseinnenraum in einer einzigen, einen Teil des Gehäusewandung ersetzenden und damit kompakten Baueinheit zusammengefasst sind. Dadurch ist es beispiels weise bei der Funktion Umluft möglich, eine fortlaufende Erhöhung der Temperatur des Gehäusesinnenraumes zu erzielen, indem die von Bau teilen in dem Gehäuse erzeugte Wärme nicht mehr an die Umgebung ab geführt wird.This has the advantage that all essential functions such as circulating air, exhaust air or mixed air to influence a temperature in the interior of the housing in a single, replacing part of the housing wall and thus compact unit are summarized. This makes it exemplary possible with the recirculation function, a continuous increase in To achieve temperature of the housing interior by that of construction no longer dissipate heat generated in the housing to the environment to be led.

Vorzugsweise Weitergestaltungen der Vorrichtung sind in den Ansprüchen 2 bis 8 beschrieben. Further developments of the device are preferred in the claims 2 to 8 described.

Eine zusätzliche Möglichkeit der Temperaturbeeinflussung im Gehäusein nenraum erhält man dadurch, dass in der Baueinheit zusätzlich eine Hei zung integriert ist.An additional possibility of influencing the temperature in the housing You get the interior space by adding a heater in the unit tongue is integrated.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Baueinheit einen im Quer schnitt T-förmigen Einsatz auf, welcher den Baueinheitinnenraum in drei Volumen derart unterteilt, dass ein erstes Volumen im Baueinheitinnen raum außenseitig und ein zweites sowie ein drittes Volumen im Baueinheit innenraum gehäuseinnenraumseitig angeordnet sind, wobei das erste Volumen den Lufteintritt von der Umgebung sowie den Luftaustritt zur Um gebung, das zweite Volumen den Lufteintritt vom Gehäuseinnenraum und das dritte Volumen den Luftaustritt zum Gehäuseinnenraum aufweist. Hier bei ist beispielsweise eine erste Schaltklappe derart angeordnet und aus gebildet, dass diese das erste Volumen in ein erstes und zweites Teilvolu men trennt, wobei das erste Teilvolumen den Lufteintritt von der Umge bung und das zweite Teilvolumen den Luftaustritt an die Umgebung auf weist, wobei ferner die erste Schaltklappe wahlweise, je nach Schaltklap penstellung, das zweite Volumen mit dem ersten oder zweiten Teilvolumen verbindet. Ferner ist eine zweite Schaltklappe derart angeordnet und aus gebildet, dass diese wahlweise, je nach Schaltklappenstellung, den Luft eintritt von der Umgebung über den Lüfter mit dem dritten Volumen verbin det oder den Lufteintritt von der Umgebung vom Baueinheitinnenraum ab trennt.In a preferred embodiment, the structural unit has one in the transverse direction cut open T-shaped insert, which divides the interior of the unit into three Volume divided such that a first volume inside the unit outside space and a second and a third volume in the unit are arranged inside the housing, the first Volume the air inlet from the environment as well as the air outlet to the um the second volume is the air intake from the interior of the housing and the third volume has the air outlet to the interior of the housing. Here at, for example, a first switching flap is arranged and made of formed that this the first volume into a first and second partial volume separates, the first partial volume separating the air from the reverse Exercise and the second partial volume on the air outlet to the environment has, furthermore the first switching flap optionally, depending on the switching flap pen position, the second volume with the first or second partial volume connects. Furthermore, a second switching flap is arranged and made in this way formed that this, depending on the flap position, the air enters from the environment via the fan to the third volume det or the air intake from the environment from the interior of the unit separates.

Zweckmäßigerweise ist der Lüfter im dritten Volumen derart angeordnet, dass er das erste Teilvolumen mit dem dritten Volumen verbindet. Ferner ist es besonders vorteilhaft, wenn die Heizung im dritten Volumen und be nachbart zum Luftaustritt zum Gehäuseinnenraum angeordnet ist. Die Baueinheit weist zusätzlich eine Regelelektronik auf, welche die Schalt klappen in Abhängigkeit von einer Temperatur im Gehäuseinnenraum an steuert.The fan is expediently arranged in the third volume in such a way that it connects the first partial volume with the third volume. Further it is particularly advantageous if the heating in the third volume and be is arranged adjacent to the air outlet to the housing interior. The Unit also has control electronics, which the switching fold depending on a temperature in the interior of the housing controls.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen nä her erläutert. Diese zeigt inBelow, the invention will be based on the accompanying drawings ago explained. This shows in

Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Belüf tungseinrichtung in perspektivisch transparenter Ansicht, Fig. 1 shows a preferred embodiment of a processing device according to the invention Belüf in perspective transparent view,

Fig. 2 in seitlicher transparenter Ansicht in einem ersten Betriebszustand "Umluft", Fig. 2 in a lateral transparent view in a first operating state "convection"

Fig. 3 in seitlicher transparenter Ansicht in einem zweiten Betriebszustand "Mischluft", Fig. 3 in the lateral transparent view in a second operating mode "mixed air"

Fig. 4 in seitlicher transparenter Ansicht in einem dritten Betriebszustand "Fortluft", und Fig. 4 in a side transparent view in a third operating state "exhaust air", and

Fig. 5 die Belüftungseinrichtung in einer Ansicht auf zwei Lüfter. Fig. 5 shows the ventilation device in a view of two fans.

Die in den Fig. 1 bis 4 dargestellte bevorzugte Ausführungsform einer er findungsgemäßen Belüftungsvorrichtung 100 ist als Baueinheit 10 ausge bildet, welche alle Teile in sich vereint und im Anwendungsfall einen Teil einer Gehäusewandung eines Gehäuses ersetzt. Beispielsweise stellt die Baueinheit 10 teilweise oder vollständig eine Tür dar, welche wahlweise geöffnet oder geschlossen werden kann und einen Zugang zum Ge häuseinnenraum erlaubt. Eine Besonderheit der erfindungsgemäßen Belüf tungsvorrichtung 100 liegt darin, dass sie alle notwendigen Bauteile in ei ner einzigen Baueinheit kompakt vereint und so bauraumsparend an ein Gehäuse als Teil der Gehäusewandung anbringbar ist.The preferred embodiment of a ventilation device 100 according to the invention shown in FIGS . 1 to 4 is formed as a structural unit 10 , which combines all the parts and, in the application, replaces part of a housing wall of a housing. For example, the assembly 10 is partially or completely a door that can be opened or closed and allows access to the Ge interior space. A special feature of the ventilation device 100 according to the invention is that it combines all the necessary components in a single unit and can be attached to a housing as part of the housing wall in a space-saving manner.

Die Baueinheit 10 mit Baueinheitinnenraum umfasst folgendes: Einen im Querschnitt T-förmigen Einsatz 12, welcher den Baueinheitinnenraum in drei Volumen derart unterteilt, dass ein erstes Volumen 14 im Baueinheit innenraum außenseitig und ein zweites sowie ein drittes Volumen 16 und 18 im Baueinheitinnenraum gehäuseinnenraumseitig angeordnet sind. Das erste Volumen 14 weist einen Lufteintritt 20 von der Umgebung 22 sowie einen Luftaustritt 24 zur Umgebung 22, das zweite Volumen 16 weist einen Lufteintritt 26 vom Gehäuseinnenraum 28 und das dritte Volumen 18 weist einen Luftaustritt 30 zum Gehäuseinnenraum 28 auf.The assembly 10 with the interior of the assembly comprises the following: an insert 12 which is T-shaped in cross section and which divides the interior of the assembly into three volumes such that a first volume 14 in the interior of the assembly is arranged on the outside and a second and a third volume 16 and 18 are arranged in the interior of the assembly on the inside of the housing . The first volume 14 has an air inlet 20 from the environment 22 and an air outlet 24 to the environment 22 , the second volume 16 has an air inlet 26 from the housing interior 28 and the third volume 18 has an air outlet 30 to the housing interior 28 .

Eine erste Schaltklappe 32 mit erstem Stellmotor 33 ist derart angeordnet und ausgebildet, dass diese das erste Volumen 14 in ein erstes und zwei tes Teilvolumen 34, 36 (Fig. 2 bis 4) trennt, wobei das erste Teilvolumen 34 den Lufteintritt 20 von der Umgebung 22 und das zweite Teilvolumen 36 den Luftaustritt 24 an die Umgebung 22 aufweist. Ferner verbindet die er ste Schaltklappe 32 wahlweise, je nach Schaltklappenstellung, das zweite Volumen 16 mit dem ersten oder zweiten Teilvolumen 34, 36.A first switching flap 32 with the first servomotor 33 is arranged and designed such that it separates the first volume 14 into a first and a second partial volume 34 , 36 ( FIGS. 2 to 4), the first partial volume 34 separating the air inlet 20 from the environment 22 and the second partial volume 36 has the air outlet 24 to the surroundings 22 . Furthermore, he connects the switching flap 32 optionally, depending on the switching flap position, the second volume 16 with the first or second partial volume 34 , 36 .

Es ist weiterhin eine zweite Schaltklappe 38 mit einem zweitem Stellmotor 39 vorgesehen, welche wahlweise, je nach Schaltklappenstellung, das er ste Teilvolumen 34 mit dem Lufteintritt aus der Umgebung 22 vom restli chen Baueinheitinnenraum abtrennt oder über einen im dritten Volumen 18 angeordneten Lüfter 40 mit dem Lufteintritt 30 in den Gehäuseinnenraum verbindet. Der Lüfter 40 ist als Radialgebläse mit Lüftermotor ausgebildet. There is also a second switching flap 38 with a second servomotor 39 which, depending on the switching flap position, he separates the partial volume 34 with the air inlet from the environment 22 from the rest of the structural unit interior or via a fan 40 arranged in the third volume 18 with the Air inlet 30 connects into the housing interior. The fan 40 is designed as a radial fan with a fan motor.

Neben der Anordnung von nur einem Lüfter 40 ist es vorteilhaft, wenn zwei Lüfter 40, 40' vorgesehen sind, so dass bei Ausfall eines Lüfters die Anla ge mit 50% weiter betrieben werden kann (Fig. 5). Im dritten Volumen 18 ist ferner eine Heizung 42 in Form einer Rohrheizung benachbart zum Luftaustritt 30 in den Gehäuseinnenraum 28 angeordnet.In addition to the arrangement of only one fan 40 , it is advantageous if two fans 40 , 40 'are provided, so that if one fan fails, the system can continue to be operated at 50% ( FIG. 5). In the third volume 18 there is also a heater 42 in the form of a tube heater adjacent to the air outlet 30 in the housing interior 28 .

Anhand der Fig. 2 bis 4 werden nachfolgend drei verschiedene Betriebszu stände der erfindungsgemäßen Belüftungsvorrichtung 100 erläutert, wobei sich in den Fig. 2 bis 4 oberhalb der Baueinheit 10 die Umgebung 22 und unterhalb der Baueinheit 10 der Gehäuseinnenraum 28, beispielsweise ei nes Elektronikschrankes, befindet.Referring to Figs. 2 to 4 three different Betriebszu are subsequently states of the ventilation device according to the invention explained 100, is shown in Figs. 2 to 4 above the unit 10, the environment 22 and below the assembly 10 the housing inner space 28, for example egg nes electronics cabinet, .

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Betriebszustand trennt die zweite Schalt klappe 38 das erste Teilvolumen 34 mit dem Lufteintritt 20 aus der Umge bung 22 vom übrigen Baueinheitinnenraum ab, während gleichzeitig die erste Schaltklappe 32 das zweite Teilvolumen 16 mit dem ersten Volumen 14 verbindet. Ferner trennt die erste Schaltklappe 32 ebenfalls das zweite Teilvolumen 36 mit dem Luftaustritt 24 zur Umgebung 22 vom restlichen Baueinheitinnenraum ab. Dadurch ist nunmehr der Lufteintritt 26 vom Ge häuseinnenraum 28 über das zweite Volumen 16, das erste Volumen 14, den Lüfter 40 und das dritte Volumen 18 mit dem Luftaustritt 30 in den Ge häuseinnenraum 28 verbunden. Bei im Betrieb befindlichen Lüfter 40 saugt dieser daher über den Lufteintritt 26 vom Gehäuseinnenraum 28 Luft aus dem Gehäuse an und drückt diese über den Luftaustritt 30 wieder zurück in den Gehäuseinnenraum 28, wie mit Pfeilen 44 angedeutet ist, welche einen durch den Lüfter 40 erzeugten Luftstrom symbolisieren. Auf diese Weise sorgt der Lüfter 40 für eine Umluftfunktion, bei der einerseits die Temperatur im Gehäuseinnenraum im Wesentlichen konstant bleibt bzw. ggf. steigt und zusätzlich durch die ständige Umluft ein Hitzestau an loka len Stellen im Gehäuse vermieden ist. Es stellt sich über den gesamten Gehäuseinnenraum 28 eine im Wesentlichen gleichmäßige Temperatur ein. In the operating state shown in FIG. 2, the second switching flap 38 separates the first partial volume 34 with the air inlet 20 from the environment 22 from the rest of the structural unit interior, while at the same time the first switching flap 32 connects the second partial volume 16 to the first volume 14 . Furthermore, the first switching flap 32 likewise separates the second partial volume 36 with the air outlet 24 to the surroundings 22 from the rest of the interior of the structural unit. As a result, the air inlet 26 is now connected from the interior 28 of the housing 28 via the second volume 16 , the first volume 14 , the fan 40 and the third volume 18 to the air outlet 30 into the interior 28 of the housing. When the fan 40 is in operation, it therefore sucks air out of the housing via the air inlet 26 from the housing interior 28 and presses it back into the housing interior 28 via the air outlet 30 , as indicated by arrows 44 , which indicate an air flow generated by the fan 40 symbolize. In this way, the fan 40 provides a circulating air function in which, on the one hand, the temperature in the interior of the housing remains substantially constant or possibly rises and, in addition, the constant circulating air prevents heat build-up at local points in the housing. An essentially uniform temperature is established over the entire interior 28 of the housing.

Sofern sich wärmeerzeugende Bauteile im Gehäuseinnenraum 28 befinden, führt dies in dieser Betriebsphase zu einer ständigen Erwärmung des Ge häuseinnenraumes 28, da keine Wärme an die Umgebung 22 abgeführt wird. Falls jedoch, beispielsweise wegen extrem niedriger Umgebungstem peratur, eine Wärmeabstrahlung über Gehäusewandungen trotzdem zu ei nem weiteren Absinken der Temperatur im Gehäuseinnenraum 28 führt, wird die Heizung 42 aktiviert, welche die umgewälzte Luft vor dem Durch tritt durch den Luftaustritt 30 in den Gehäuseinnenraum 28 zusätzlich er wärmt und somit der Luft im Gehäuseinnenraum 28 Wärmeenergie zuführt. So kann die Temperatur im Gehäuseinnenraum 28 ggf. oberhalb einer mi nimalen Betriebstemperatur von im Gehäuse angeordneten Bauteilen ge halten werden. Dies wäre beispielsweise bei einem Winterbetrieb der Fall.Unless heat generating components inside the housing 28 are, it results in this operating phase to a continuous heating of the Ge häuseinnenraumes 28, since no heat is dissipated to the ambient 22nd However, if, for example because of extremely low ambient temperature, heat radiation via the housing walls nevertheless leads to a further drop in the temperature in the housing interior 28 , the heater 42 is activated, which additionally passes the circulated air through the air outlet 30 into the housing interior 28 it warms and thus supplies the air in the housing interior 28 with thermal energy. For example, the temperature in the housing interior 28 can be kept above a minimum operating temperature of components arranged in the housing. This would be the case, for example, in winter operation.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Betriebszustand ist die zweite Schaltklappe 38 offen, so dass der Lufteintritt 20 aus der Umgebung 22 über das erste Teilvolumen 34, den Lüfter 40 und das dritte Volumen 18 mit dem Luft austritt 30 in den Gehäuseinnenraum 28 verbunden ist. Ferner befindet sich die erste Schaltklappe 32 in der bzgl. Fig. 2 bereits erläuterten Stellung, bei der die erste Schaltklappe 32 das zweite Teilvolumen 36 mit dem Luft austritt 24 zur Umgebung 22 vom restlichen Baueinheitinnenraum abtrennt und der Lufteintritt 26 vom Gehäuseinnenraum 28 über das zweite Volu men 16, das erste Volumen 14, den Lüfter 40 und das dritte Volumen 18 mit dem Luftaustritt 30 in den Gehäuseinnenraum 28 verbunden ist. Hier durch wird bei Betrieb des Lüfters 40 Luft sowohl über den Lufteintritt 26 aus dem Gehäuseinnenraum 28 als auch über den Lufteintritt 20 aus der Umgebung 22 angesaugt und über den Luftaustritt 30 in den Gehäusein nenraum 28 gefördert (Pfeile 44). Auf diese Weise vermischt sich ggf. kühle Außenluft mit ggf. erwärmter Luft aus dem Gehäuseinnenraum 28, so dass sich ein Mischluftbetrieb ergibt. Durch die teilweise Zufuhr von kühler Außenluft ist eine Erwärmung durch die Rückführung von Luft aus dem Gehäuseinnenraum 28 vermindert. Andererseits ist eine Abkühlung des Ge häuseinnenraumes 28 aufgrund der zugeführten kühlen Umgebungsluft gedämpft, da warme Luft aus dem Gehäuseinnenraum 28 zurückgeführt wird. Ggf. wird der Anteil an zugemischter Außenluft durch entsprechende Zwischenstellungen der zweiten Schaltklappe 38 zwischen den in Fig. 2 und 3 dargestellten Stellung gezielt gesteuert.In the operating state shown in FIG. 3, the second switching flap 38 is open, so that the air inlet 20 from the environment 22 is connected to the air 30 via the first partial volume 34 , the fan 40 and the third volume 18 into the housing interior 28 . Furthermore, the first switching flap 32 is in the position already explained with reference to FIG. 2, in which the first switching flap 32 separates the second partial volume 36 with the air 24 to the environment 22 from the rest of the interior of the structural unit, and the air inlet 26 from the housing interior 28 via the second Volu men 16 , the first volume 14 , the fan 40 and the third volume 18 with the air outlet 30 in the housing interior 28 is connected. Here, when the fan 40 is in operation, air is drawn in both via the air inlet 26 from the housing interior 28 and also via the air inlet 20 from the surroundings 22 and is conveyed via the air outlet 30 into the housing interior 28 (arrows 44 ). In this way, cool outside air mixes with possibly heated air from the housing interior 28 , so that mixed air operation results. Due to the partial supply of cool outside air, heating due to the return of air from the housing interior 28 is reduced. On the other hand, cooling of the Ge is attenuated häuseinnenraumes 28 due to the supplied cool ambient air, as warm air is returned from the housing interior 28th Possibly. the proportion of admixed outside air is controlled in a targeted manner by corresponding intermediate positions of the second switching flap 38 between the position shown in FIGS. 2 and 3.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten Betriebszustand ist die zweite Schaltklappe 38 analog zu Fig. 3 offen, so dass der Lufteintritt 20 aus der Umgebung 22 über das erste Teilvolumen 34, den Lüfter 40 und das dritte Volumen 18 mit dem Luftaustritt 30 in den Gehäuseinnenraum 28 verbunden ist. Ferner befindet sich die erste Schaltklappe 32 in einer Stellung, bei der das zweite Volumen 16 mit dem zweiten Teilvolumen 36 verbunden ist. Hierbei ist durch die erste Schaltklappe 32 zusätzlich eine Luftströmung von dem zweiten Volumen 16 über das erste Volumen 14 an den Lüfter 40 verhin dert. Hierdurch ist einerseits der Lufteintritt 26 aus dem Gehäuseinnen raum 28 direkt mit dem Luftaustritt 24 an die Umgebung 22 verbunden. Andererseits ist getrennt davon der Lufteintritt 20 von der Umgebung 22 über das erste Teilvolumen 34, den Lüfter 40 und das dritte Volumen 18 mit dem Luftaustritt 30 in den Gehäuseinnenraum 28 verbunden. Bei Be trieb des Lüfters 40 fördert dieser somit ausschließlich Luft von der Umge bung 22 in den Gehäuseinnenraum 28. Durch den sich dadurch ergeben den Überdruck im Gehäuseinnenraum 28 bzgl. der Umgebung strömt gleichzeitig über Lufteintritt 26, zweites Volumen 16, zweites Teilvolumen 36 und Luftaustritt 24 erwärmte Luft aus dem Gehäuseinnenraum 28 an die Umgebung 22 ab. In diesem Betriebszustand liefert die erfindungsgemäße Belüftungsvorrichtung 100 eine maximale Kühlfunktion. Dieser Fortluft- Betrieb ist beispielsweise im Sommer aktiv, bei hohen Umgebungstempe raturen. In the operating state shown in FIG. 4, the second switching flap 38 is open analogously to FIG. 3, so that the air inlet 20 from the environment 22 via the first partial volume 34 , the fan 40 and the third volume 18 with the air outlet 30 into the interior of the housing 28 is connected. Furthermore, the first switching flap 32 is in a position in which the second volume 16 is connected to the second partial volume 36 . Here, a flow of air from the second volume 16 about the first volume 14 is changed to the fan 40 in addition verhin by the first switching damper 32nd In this way, on the one hand, the air inlet 26 from the housing interior 28 is connected directly to the air outlet 24 to the environment 22 . On the other hand, the air inlet 20 is separated from the surroundings 22 via the first partial volume 34 , the fan 40 and the third volume 18 with the air outlet 30 into the housing interior 28 . When the fan 40 is in operation , this conveys only air from the surrounding area 22 into the housing interior 28 . As a result of this, the overpressure in the interior 28 of the housing with respect to the environment simultaneously flows heated air from the interior 28 of the housing 28 to the environment 22 via the air inlet 26 , the second volume 16 , the second partial volume 36 and the air outlet 24 . In this operating state, the ventilation device 100 according to the invention provides a maximum cooling function. This exhaust air operation is active in summer, for example, at high ambient temperatures.

Die Kühlleistung im Betriebszustand gemäß Fig. 4 kann beispielsweise noch dadurch erhöht werden, dass die Rohre der Heizung 42 nicht er wärmt sondern von einem gekühlten Medium durchflossen werden, so dass die in den Gehäuseinnenraum 28 eintretende Luft vor dem Luftaustritt 30 zusätzlich gekühlt wird.The cooling capacity in the operating state according to FIG. 4 can be increased, for example, by the fact that the tubes of the heater 42 do not heat it but instead are flowed through by a cooled medium, so that the air entering the housing interior 28 is additionally cooled in front of the air outlet 30 .

Im Ergebnis stellt somit die Erfindung eine Belüftungseinheit für Gehäuse mit Sommer-Winter-Regelung und integrierter Heizung zur Verfügung. Zur Regelung der Schaltklappen 32 und 38 ist eine Regelelektronik 46 vorge sehen.As a result, the invention thus provides a ventilation unit for housings with summer-winter regulation and integrated heating. To control the switching flaps 32 and 38 control electronics 46 is seen easily.

In der dargestellten Ausführungsform sind lediglich beispielhaft die Schalt klappen 32 und 38 derart ausgebildet, dass sie keine hermetische Abtren nung der jeweiligen Luftein- bzw. Luftaustritte 20, 24, 26, 30 bewirken. Hierdurch bedeutet vorliegend bzgl. der Schaltklappenstellungen "abtren nen" bzw. "verbinden", dass ein wesentlicher Luftstrom "unterbrochen" bzw. "hergestellt" wird. Gewisse Restströmungen an den Schaltklappen 32 und 38 vorbei sind hierbei vernachlässigt. Selbstverständlich können die Schaltklappen 32, 38 und der Einsatz 12 aber alternativ derart ausgebildet sein, dass auch Restströmungen unterbunden sind. In den meisten An wendungsfällen wird dies jedoch nicht erforderlich sein. In the illustrated embodiment, the switching flaps 32 and 38 are formed only by way of example such that they do not cause hermetic separation of the respective air inlets or air outlets 20 , 24 , 26 , 30 . As a result, in the present case, with respect to the switch flap positions, “disconnect” or “connect” means that an essential air flow is “interrupted” or “produced”. Certain residual flows past the switching flaps 32 and 38 are neglected here. Of course, the switching flaps 32 , 38 and the insert 12 can alternatively be designed such that residual flows are also prevented. In most applications, however, this will not be necessary.

REFERENCE SIGN LIST

100100

Belüftungsvorrichtung
Ventilation device

1010th

Baueinheit
Unit

1212th

T-förmiger Einsatz
T-shaped insert

1414

erstes Volumen
first volume

1616

zweites Volumen
second volume

1818th

drittes Volumen
third volume

2020th

Lufteintritt von der Umgebung
Air entry from the environment

2222

Umgebung
Surroundings

2424th

Luftaustritt zur Umgebung
Air outlet to the environment

2626

Lufteintritt vom Gehäuseinnenraum
Air intake from the interior of the housing

2828

Gehäuseinnenraum
Housing interior

3030th

Luftaustritt zum Gehäuseinnenraum
Air outlet to the interior of the housing

3232

erste Schaltklappe
first switching flap

3333

erster Stellmotor
first servomotor

3434

erstes Teilvolumen
first partial volume

3636

zweites Teilvolumen
second partial volume

3838

zweite Schaltklappe
second switching flap

3939

zweiter Stellmotor
second servomotor

4040

Lüfter
Fan

4040

' Lüfter
' Fan

4242

Heizung
heater

4444

Pfeile
Arrows

4646

Regelelektronik
Control electronics

Claims

1. Ventilation device ( 100 ) with a fan ( 40 ) for a housing with a housing interior ( 28 ), in particular for a housing of components producing waste heat, for an electronics cabinet or for a computer housing, characterized in that the ventilation device ( 100 ) as a structural unit ( 10 ) is formed with a unit interior, which separates the housing interior ( 28 ) from an environment ( 22 ) at an predetermined location instead of a housing wall and an air inlet ( 20 ) from the environment ( 22 ), an air outlet ( 24 ) to the environment ( 22 ), has an air inlet ( 26 ) from the housing interior ( 28 ) and an air outlet ( 30 ) to the housing interior ( 28 ) and at least one fan ( 40 ), the fan ( 40 ) being arranged in the interior of the unit, furthermore in the unit a channel system ( 14 , 16 , 18 ) is integrated, which is designed in this way and at least two switching flaps ( 32 , 38 ) such a Indicates that, depending on the switching flap position, the air inlet ( 26 ) from the housing interior ( 28 ) via the fan ( 40 ) with the air outlet ( 30 ) into the housing interior ( 28 ) or the air inlet ( 20 ) from the surroundings ( 22 ) as well the air inlet ( 26 ) from the housing interior ( 28 ) via the fan ( 40 ) with the air outlet ( 30 ) into the housing interior ( 28 ) or the air inlet ( 20 ) from the surroundings ( 22 ) via the fan ( 40 ) with the air outlet ( 30 ) in the housing interior ( 28 ) and at the same time separately the air inlet ( 26 ) from the housing interior ( 28 ) with the air outlet ( 24 ) to the environment ( 22 ).

2. Ventilation device ( 100 ) according to claim 1, characterized in that a heater ( 42 ) and / or cooling is additionally integrated in the structural unit ( 10 ).

3. Ventilation device ( 100 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the assembly ( 10 ) has a cross-sectionally T-shaped insert ( 12 ) which divides the interior of the assembly into three volumes such that a first volume ( 14 ) in The interior of the structural unit is arranged on the outside and a second and a third volume ( 16 , 18 ) are arranged in the interior of the structural unit on the inside of the housing, the first volume ( 14 ) the air inlet ( 20 ) from the surrounding area ( 22 ) and the air outlet ( 24 ) to the environment ( 22 ), the second volume ( 16 ) has the air inlet ( 26 ) from the housing interior ( 28 ) and the third volume ( 18 ) the air outlet ( 30 ) to the housing interior ( 28 ).

4. Ventilation device ( 100 ) according to claim 3, characterized in that a first switching flap ( 32 ) is arranged and trained such that it separates the first volume ( 14 ) into a first and second partial volume ( 34 , 36 ), the first partial volume ( 34 ) the air inlet ( 20 ) from the environment ( 22 ) and the second partial volume ( 36 ) has the air outlet ( 24 ) to the environment ( 22 ), fer ner the first switching flap ( 32 ) optionally, depending on the switching flaps position, the second volume ( 16 ) with the first or second partial volume ( 34 , 36 ) connects.

5. Ventilation device ( 100 ) according to claim 3 or 4, characterized in that a second switching flap ( 38 ) is arranged and ausgebil det that this, depending on the switching flap position, the air inlet ( 20 ) from the environment ( 22 ) via the Fan ( 40 ) connects to the third volume ( 18 ) or separates the air inlet ( 20 ) from the environment ( 22 ) from the interior of the structural unit.

6. Ventilation device ( 100 ) according to one of claims 3 to 5, characterized in that the fan ( 40 ) in the third volume ( 18 ) is arranged such that it connects the first partial volume ( 14 ) with the third volume ( 18 ).

7. Ventilation device ( 100 ) according to one of claims 3 to 6 and claim 2, characterized in that the heater ( 42 ) is arranged in the third volume ( 18 ) and adjacent to the air outlet ( 30 ) to the housing interior ( 28 ).

8. Ventilation device ( 100 ) according to one of claims 3 to 6 and claim 2, characterized in that the structural unit ( 10 ) additionally has a control or regulating electronics ( 46 ) which the switching flaps ( 32 , 38 ) by means of suitable Actuators ( 33 , 39 ) controlled or actuated depending on a temperature in the housing interior ( 28 ).