Anordnung zur Klimatisierung von Baugruppen
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Klimatisierung von Baugruppen, insbesondere von elektrischen Baugruppen, in einem abgeschlossenen Gehäuse.
Es sind Klimakonzepte zur Belüftung bzw. Klimatisierung von elektrischen Baugruppen in Basisstationen bekannt, bei denen Lüfter verwendet werden.
FIG 3 zeigt anhand einer Mobilfunk-Basisstation beispielhaft ein erstes Klimakonzept gemäß dem Stand der Technik.
Bei diesem Klimakonzept wird ein Radiallüfter RL als Lüfter verwendet .
Elektrische Baugruppen BG, die je nach Umgebungstemperatur T gekühlt oder gewärmt werden sollen, sind auf einem Baugrup¬ penträger BGT im Inneren eines Basisstationsgehäuses BS ange¬ ordnet .
Mit Hilfe des Radiallüfters RL wird Luft ZL als Zuluft über ein Filtersystem FS in das Innere des Basisstationsgehäuses BS gesaugt.
Das Filtersystem FS verhindert dabei ein unerwünschtes Ein¬ dringen von Staub und Schadstoffpartikeln. Dies ist notwendig, weil Luftfeuchtigkeit in Verbindung mit den Schadstoff¬ partikeln innerhalb des Basisstationsgehäuses BS Korrosion verursachen würde.
Die Luft ZL gelangt über eine zuschaltbare Heizung HZ zu den Baugruppen BG und kann somit sowohl zur Kühlung als auch zur Erwärmung der Baugruppen BG verwendet werden. Die zur Klimatisierung der Baugruppen BG verwendete Luft ZL wird dann über einen Eingang RLE des Radiallüfters RL in das Innere des Ra¬ diallüfters RL geführt.
Das Basisstationsgehäuse BS weist eine in Kammern KA unter¬ teilte, so genannte "Standard"-Rückwand RW auf. Diese Rück¬ wand RW ist derart ausgebildet, dass die zur Klimatisierung verwendete Luft ZL aus dem Inneren des Basisstationsgehäuses BS über einen Ausgang RLA des Radiallüfters RL in eine Kammer KA der Rückwand RW gelangt.
Die Kammer KA wiederum ist mit der Umgebung UM verbunden, so dass die zur Klimatisierung verwendete Luft ZL das Basissta- tionsgehäuse BS als Abluft in die Umgebung UM geführt wird.
Bei Umgebungstemperaturen T von üblicherweise T < 0° Celsius wird die Luft ZL über die Heizung HZ erwärmt, um ausgewählte Baugruppen BG entsprechend erwärmen zu können. Zu diesem Zweck sind im Inneren des Basisstationsgehäuses BS in der Nä¬ he der Baugruppen BG jeweils zugeordnete, voneinander unab¬ hängig steuerbare, elektrische Heizungen HZ vorgesehen.
Bei diesem Klimakonzept entstehen im Betrieb zusätzliche Kos- ten durch die benötigte elektrische Heizenergie.
FIG 4 zeigt anhand einer Mobilfunk-Basisstation beispielhaft ein zweites Klimakonzept gemäß dem Stand der Technik. Auch hier wird wieder ein Radiallüfter RL als Lüfter verwendet.
Im Vergleich zu der in FIG 3 beschriebenen Ausgestaltungsform wird hier eine modifizierte Rückwand RWM verwendet, die eben¬ falls in Kammern KA unterteilt ist.
Jede Kammer KA weist eine weitere Öffnung bzw. Verbindung VE auf, die mit einer Klappe KL steuerbar verschlossen werden kann. Die Klappe KL verbindet die Kammer KA mit dem Inneren des Basisstationsgehäuses BS.
Durch die Klappe KL ist es möglich, von den Baugruppen BG in einem ersten Durchlauf bereits erwärmte Luft aus der Kammer KA zurück ins Innere des Basisstationsgehäuses BS zu leiten
und diese in einem zweiten Durchlauf zur erneuten Erwärmung der Baugruppen BG zu verwenden.
Mit anderen Worten wird zur Klimatisierung verwendete Luft ZL einem Kreislauf unterworfen:
- eingesaugte Luft ZL gelangt über die Baugruppen BG und den jeweils zugeordneten Heizungen HZ zum Radiallüfter RL,
- über den Ausgang RLA des Radiallüfters RL gelangt die Luft in jeweilige Kammern KA der Rückwand RWM, - Luft aus der Kammern KA kann dann - gesteuert über die Klappe KL - erneut zur Klimatisierung der Baugruppen BG verwendet werden und/oder in die Umgebung UM abgeleitet werden .
Durch die Klappen KL und die Kammern KA und die damit steuerbare LuftZirkulation wird der Bedarf an elektrischer Heizenergie verringert. Zusätzlich kann im Inneren des Basissta¬ tionsgehäuses BS eine Absenkung der relativen Luftfeuchtig¬ keit erzielt werden.
Die steuerbaren Klappen KL werden über elektrische Motoren M angetrieben, wobei diese über ein so genanntes "Controller Board" gesteuert werden. Das "Controller Board" steuert die Klimatisierung im Inneren des Basisstationsgehäuses BS bzw. die Klimatisierung der Baugruppen BG mit Hilfe von hier nicht näher dargestellten Sensoren.
Dieses zweite Klimakonzept erlaubt jedoch im allgemeinen kei¬ ne Nachrüstung bei bereits bestehenden, betriebenen Basissta- tionsgehäusen . Meist ist es nicht möglich, die Rückwand des Basisstationsgehäuses gegen eine modifizierte Rückwand der vorstehend beschriebenen Art auszutauschen.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung zur Klimatisierung von Baugruppen in einem Gehäuse anzugeben, wobei diese Anordnung mit geringem Aufwand auch in bereits existierenden Gehäusen bzw. Basisstationsgehäusen nachträglich realisierbar sein soll.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprü¬ chen angegeben.
Bei der erfindungsgemäßen Anordnung zur Klimatisierung von
Baugruppen in einem abgeschlossenen Gehäuse sind die Baugruppen im Inneren des Gehäuses angeordnet. Das Gehäuse weist einen Lufteinlass auf, über den Luft zur Klimatisierung ins Innere des Gehäuses geführt wird. Das Gehäuse beinhaltet einen Lüfter, über den die zur Klimatisierung der Baugruppen verwendete Luft aus dem Inneren des Gehäuses nach außen ge¬ führt wird. Der Lüfter weist neben einem Lüftereingang zumindest zwei Lüfterausgänge auf. Im Inneren des Lüfters ist eine drehbar gelagerte Blende angeordnet, durch deren variabel einstellbare Position die über den Lüftereingang eingesaugte Luft wahlweise über zumindest einen der Lüfterausgänge ge¬ führt wird.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung kann ein nachträglicher Austausch einer Rückwand eines Basisstationsgehäuses entfal¬ len. Zur Nachrüstung ist es lediglich notwendig, den bevorzugt als Radiallüfter ausgestalteten Lüfter gegen einen modifizierten Lüfter mit Blende auszutauschen.
Für den Fall einer Nachrüstung ist ein Austausch des im Basisstationsgehäuse angeordneten "Controller Board" im allge¬ meinen leicht möglich.
Der erfindungsgemäß verwendete Lüfter beinhaltet in seinem Gehäuse eine drehbar gelagerte Blende sowie eine Einrichtung zum drehen der Blende.
Durch den erfindungsgemäß gestalteten Lüfter mit Blende ist es möglich, Ausblasrichtungen zwischen einer ersten Ausblas- richtung (z.B. nach außen in die Umgebung) und einer zweiten Ausblasrichtung (z.B. zurück ins Innere des Basisstationsge¬ häuses) variabel einzustellen.
Durch die erfindungsgemäß im Lüfter bzw. Radiallüfter integrierte, drehbar gelagerte Blende kann zwischen zwei oder mehreren definierten Ausblasrichtungen gewählt werden.
Die Blende ist vorteilhafterweise drehbar um die Lüfter- Längsachse gelagert. Die Blende wird mit Hilfe eines Stellmo¬ tor oder einer von Hand einstellbaren Antriebsmechanik variabel gedreht bzw. eingestellt.
Mit Hilfe einer im Lüfter integrierten Schnittstelle ist es möglich, den Stellmotor ebenfalls über das "Controller Board" anzusteuern .
Bei Ausfall des Antriebs wird die Blende mit Hilfe von Feder- kraft derart positioniert, dass eine bevorzugte Ausblasrich¬ tung eingestellt wird.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
FIG 1 eine Ausgestaltung der erfindungsgemäße Anordnung zur
Klimatisierung von Baugruppen anhand eines beispielhaften Basisstationsgehäuses,
FIG 2 Darstellungen eines Radiallüfters zur Verwendung bei der erfindungsgemäßen Anordnung,
FIG 3 das eingangs beschriebene, beispielhafte erste Klima¬ konzept gemäß dem Stand der Technik, und
FIG 4 das eingangs beschriebene, beispielhafte zweite Klima¬ konzept gemäß dem Stand der Technik.
FIG 1 zeigt eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung zur Klimatisierung von Baugruppen BG anhand eines beispielhaften Basisstationsgehäuses BS.
Dabei wird ein modifizierter Radiallüfter RDL als Lüfter verwendet .
Elektrische Baugruppen BG, die je nach Umgebungstemperatur T gekühlt oder geheizt werden sollen, sind auf einem Baugrup¬ penträger BGT im Inneren des Basisstationsgehäuses BS ange¬ ordnet .
Mit Hilfe des Radiallüfters RDL wird Luft ZL als Zuluft über ein Filtersystem FS in das Innere des Basisstationsgehäuses BS gesaugt.
Das Filtersystem FS verhindert dabei ein unerwünschtes Ein¬ dringen von Staub und Schadstoffpartikel. Dies ist notwendig, weil Luftfeuchtigkeit in Verbindung mit den Schadstoffparti¬ keln innerhalb des Basisstationsgehäuses BS Korrosion verur¬ sachen würde.
Die Luft ZL gelangt über eine zuschaltbare Heizung HZ zu den Baugruppen BG und kann somit sowohl zur Kühlung als auch zur Erwärmung bzw. Heizung der Baugruppen BG verwendet werden. Die zur Klimatisierung der Baugruppen BG verwendete Luft ZL wird dann über einen Eingang RLI in das Innere des Radiallüf¬ ters RDL geführt.
Das Basisstationsgehäuse BS weist eine in Kammern KA unter¬ teilte Rückwand RW auf. Diese Rückwand RW ist derart ausge- bildet, dass die zur Klimatisierung verwendete Luft ZL über einen Ausgang RLO des Radiallüfters RDL in eine Kammer KA der Rückwand RW gelangen kann. Die Kammer KA wiederum ist mit der Umgebung UM des Basisstationsgehäuses BS verbunden, so dass die zur Klimatisierung verwendete Luft ZL das Basisstations- gehäuse BS als Abluft verlassen kann.
Bei Umgebungstemperaturen T < 0° Celsius wird die Luft ZL ü- ber die Heizeinrichtung HZ erwärmt, um eine Anzahl an Baugruppen BG entsprechend erwärmen zu können.
Der modifizierte Radiallüfter RDL beinhaltet in seinem Inne¬ ren bzw. im Radiallüfter-Gehäuse RDLG eine um dessen Längs-
achse drehbar gelagerte Blende BL, die nachfolgend näher be¬ schrieben wird.
Die Blende BL kann dabei entweder zumindest eine Öffnung auf- weisen, so dass je nach Ausrichtung der Blende BL bzw. deren Öffnung die Luft ins Innere des Basisstationsgehäuses BS und/oder in die Kammer KA der Rückwand RW über jeweilige Ausgänge RLO geblasen werden kann.
Alternativ dazu kann die Blende BL als Verschlussblech ohne Öffnungen realisiert sein, deren beide Enden zusammen mit Öffnungen des die Blende BL umgebenden Radiallüfter-Gehäuses RDLG zumindest eine Ausblasrichtung festlegt.
FIG 2 zeigt in vier Darstellungen den modifizierten Radiallüfter, der bei der erfindungsgemäßen Anordnung verwendet wird.
FIG 2A zeigt die drehbar gelagerte Blende BL, die als Ver- schlussblech realisiert ist, in einer ersten Position POSl. In dieser ersten Position POSl erfolgt ein Ausblasen der Luft, die dem Radiallüfter RDL zugeführt wird, in eine erste Ausblasrichtung A. Die Einstellung der Ausblasrichtung A erfolgt über eine dafür vorgesehene Öffnung OFl des Radiallüf- ter-Gehäuses RDLG sowie die Stellung der Enden der Blende BL im Bezug zur Öffnung OFl.
FIG 2B zeigt die drehbar gelagerte Blende BL in einer zweiten Position P0S2. In dieser zweiten Position P0S2 erfolgt ein Ausblasen der Luft, die dem Radiallüfter RDL zugeführt wird, in eine zweite Ausblasrichtung B über eine dafür vorgesehene Öffnung 0F2 des Radiallüfter-Gehäuses RDLG. Die Einstellung der Ausblasrichtung B erfolgt über die dafür vorgesehene Öffnung 0F2 des Radiallüfter-Gehäuses RDLG sowie die Stellung der Enden der Blende BL im Bezug zur Öffnung 0F2.
FIG 2C zeigt die drehbar gelagerte Blende BL in einer dritten Position P0S3. In dieser dritten Position P0S3 erfolgt ein
Ausblasen der Luft, die dem Radiallüfter RDL zugeführt wird, sowohl in die erste Ausblasrichtung A als auch in die zweite Ausblasrichtung B. Die Einstellung der Ausblasrichtung A bzw, der Ausblasrichtung B erfolgt über die dafür vorgesehenen Öffnungen OFl bzw. 0F2 des Radiallüfter-Gehäuses RDLG sowie die Stellung der Enden der Blende BL im Bezug zu den Öffnungen OFl bzw. 0F2.
Alternativ zu den Öffnungen OFl bzw. 0F2 im Radiallüfter- Gehäuse RDLG können die Öffnungen auch in der Blende BL selbst realisiert bzw. integriert werden.
Die Figuren FIG 2A bis FIG 2B zeigen in ihrer jeweiligen linken Hälfte das Lüfterrad des Radiallüfters sowie dessen De- ekel.
Zu sehen sind weiterhin in FIG 2C mögliche Einbauorte eines Antriebs AN, nämlich in der linken oder rechten oberen Ecke des aufgeklappten Radiallüfters.
FIG 2D zeigt ein beispielhaftes Antriebskonzept der drehbar gelagerten Blende BL im Gehäuse des Radiallüfters RDLG.
Zu diesem Zweck weist die Blende BL an ihrem unteren Rand eine Perforierung PER auf, in die - ähnlich zum Transport eines Filmes in einer Kamera - ein Zahnrad eingreifen kann.
Das Zahnrad (hier nicht dargestellt) wird durch den Antrieb AN, der wie vorstehend beschrieben als Stellmotor in einer Ecke des Radiallüfter-Gehäuses RDLG angeordnet ist, angetrie¬ ben .
Somit greift der Antrieb AN als Zahnradgetriebe in die Perfo¬ rierung PER der Blende BL ein und trägt diese Blende BL gleichzeitig.
Alternativ dazu ist es auch möglich, ein Hebelwerk oder ein Kurvengetriebe oder ein Schneckengetriebe als Antrieb AN zu verwenden .
Der modifizierte Lüfter RDL kann vorteilhafterweise in jedes Basisstationsgehäuse durch einfachen Austausch des Lüfters eingebaut werden.
Damit ist es möglich, die erfindungsgemäße Anordnung sowohl in bestehende Basisstationsgehäuse, die vergleichbar mit
FIG 3 keine rückführende Klappe aufweisen, als auch in beste¬ henden Basisstationsgehäuse, die vergleichbar mit FIG 4 eine rückführende Klappe zwischen der Kammer der Rückwand und dem Inneren des Basisstationsgehäuses aufweisen, nachträglich einzubringen.