开关柜系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种开关柜系统，具有:至少一个确定开关柜单元轮廓的框架式机架；至少一个用来将布置于框架式机架中或者框架式机架上的电气或电子组件产生的热量排出或导出的散热组件；以及用来与开关柜周围环境连通的接口。
技术背景
[0002]框架式机架及其垂直和水平布置的型材通常具有系统孔，正如现有技术已公开的一样。通常使用19"系统孔，但也可以使用公制系统孔。一项重要的要求是能够并列安装，以便形成开关柜系统。
[0003]基于一个或者多个框架式机架的开关柜系统早已为人所知。DE102006036487B4就描述了一种用于并列机柜阵列的框架式机架，所述框架式机架构成开关柜单元的所谓的基本骨架，通过相应的内部结构对开关柜单元加以完善。因此框架式机架对于开关柜系统的布局甚为重要，对于装配可能性来说尤其如此。
[0004]可将空调设备作为用来排出或导出热量的“散热组件”，即可使用主动空调，也可使用被动空调及其组合，但也可以使用涉及定向空气导向的措施。
[0005]开关柜的全年环境温度、损耗功率和容纳于开关柜中的组件所产生的余热均可能会大幅波动，这是开关柜系统冷却方面永远绕不开的问题，无论这些波动情况如何，均必须将开关柜内部空间的气温保持在一定的值以下，以避免其中的电气或电子组件受损。已知有各种各样能够在极小空间实现较高冷却功率的方法，例如Rittal手册33第464页所描述的被动工作设备“TopTherm LCP Passive CW”，该设备利用服务器内部的风扇来产生所需的气流，因此也能吸收热量，基本上不用改变开关柜系统的空调方案。但是用于冷却开关柜的空调(无论被动或主动空调)仍然具有很窄的冷却功率范围，在该冷却功率范围内，它们节能地工作。
[0006]因此开发了对这种情况加以考虑的不同方案。
[0007]没有在先公布的DE102012108108.5描述了一种具有冷却设备的开关柜，使用空气/空气热交换器对开关柜进行被动冷却，该热交换器与闭合管路系统共同构成功能类似于所谓“热管”的部件。所述热交换器的冷却作用在此基于以下效应:冷却介质从液态蒸发转变为气态的过程中会从其周围环境吸收热量，当冷却介质从气态返回到液态的时候就会将相同的热量重新释放给周围环境。让制冷剂在热交换器的第二分段中蒸发，并且让制冷剂在热交换器的第一分段中冷凝，就会形成从热交换器的第二分段流入第一分段的净热流。除了被动冷却回路之外，也可以设置一个可以按照需要接通的附加主动冷却回路，以便提高冷却设备的冗余度。即使损耗功率以及环境气温较高，空调也能充分利用被动地，即仅借助热管提供的大部分冷却功率。
[0008]此类不仅包括主动冷却回路(压缩机驱动的冷却回路)、而且也包括被动冷却回路的组合式空调也称作“混合冷却设备”或“混合空调”。在同样没有在先公布的DE102012108109.3中描述了混合空调的另一个示例。
[0009]此外，已知还有一些也能在部分负荷范围内工作的空调或者冷却设备，但缺点是要在以最大冷却功率运行才能发挥最大效率，并因此以效率不高的起停模式在部分负荷范围内运行。根据没有在先公布的DE102012007081.6描述了以节能方式对开关柜内部空间进行冷却的方法，采用了空气/水热交换器和/或者蒸发器，蒸发器可根据空气-空气热交换器产生的预冷效果，按照需要对送入的空气进行再冷却。为此，没有在先公布的DE102012108110.7使用一种具有第一闭合制冷剂回路和与第一制冷剂回路分离的第二闭合制冷剂回路的空调，其中，第一制冷剂回路具有制冷机或冷水机组，第二制冷机回路具有热管装置或者两相热虹吸系统。
[0010]其它研发方向均涉及自立冷却模块，例如DE102011015859A1所述的冷却模块。自立冷却模块主体由发泡塑料材料构成，其中，将各组件适当放入冷却模块主体之中，使其即使在相对于正常工作位置旋转180°的工作位置中也能工作状态良好地共同作用。这样有一种不需要进行任何改装就能在各种不同安装情况下可供使用的冷却模块。
[0011]此外措施是定向干预开关柜之内的空气导向。例如可以采用柜顶排风装置，也包括没有通风电机的柜顶排风装置，以及通风盖或者类似措施。
[0012]在开关柜中通常将那些因其损耗功率而发热并且需要冷却的组件或多或少在一个平面中重叠、并列布置在安装板上。在开关柜的上方区域中将热空气从开关柜内部排出，使其导引经过冷却设备的热交换器，在这里冷却下来，并且作为冷空气经由开关柜下方区域中的冷空气入口重新吹入。在开关柜内部产生自上而下的温度梯度，使得较冷的空气流向较低布置的下层组件，而其上布置的上层组件被已经通过各下层组件的余热所加热的空气环绕。也可能会出现上层组件由于垂直气流方向而处在下层组件的背风面中，从而使得上层组件的冷却效果进一步恶化。也可能会出现在开关柜上方区域中达到高于平均开关柜温度上限的温度。
[0013]因此没有在先公布的DE102013101507.7建议定向流向开关柜内部需要冷却的组件，方式是使用也能改善电缆管理的组合式电缆槽和通风道。这里采用了通风道和与其邻接的电缆通道，其中，为了便于装配，电缆通道的纵向面是可以拆下的卡锁式封闭面。通风道可以具有若干可选择拆开的通孔，如果要将其布置在待冷却的组件附近，用户可根据应用情况将这些规定断裂点打开。如果适当匹配通孔的数量，则也可以适配冷却空气体积流量。
[0014]W02013/023633A2描述了另外一种系统，涉及一种用于安装在开关柜柜顶或者其框架式机架上的冷却设备，其中可以手动或者电动操作多个出风口前面的通风百叶，以便例如将较多的冷气流定向导入到热负荷特别大的区域之中，而其它区域则只有很少或者甚至没有冷气流入。
[0015]新一代冷却设备的所有这些方案均可单独或者组合用于本实用新型所述的开关柜系统之中。
[0016]所谓“用来与开关柜周围环境连通的接口 ”尤其指的是用于动力供应(如供电)、输入或者排出制冷剂的连接部位，但也可以是数据通信装置，例如操作开关柜系统所需的数据通信装置。
[0017]由于框架式机架对于开关柜系统的基础设施而言十分重要，以下将对此进行详细讨论。
[0018]例如DE102006003770A1就公开了一种框架式机架。朝向机柜内部的框架型材壁面段向后偏置，朝向机柜内部的连接件表面段因此裸露，在其中形成穿过连接件的孔。可以利用该孔通过螺丝将框架与相邻开关柜的支座或框架式机架相连。
[0019]DE4135108A1公开了另一种用于开关柜的框架式机架。为了在框架式机架的角部区域中接触翼边形成封闭的接触框，将各个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]为了简化框架式机架的制作过程，希望一方面使用相同的型材，另一方面使用笔直定长切割的型材。当然这类框架型材的连接很成问题。
[0021]DE19536925 C2阐述了一种用于开关柜的框架式机架，该框架式机架由具有相同型材截面的框架型材与弯角接头组成，其中，可以将框架型材设计成敞口或者封闭的空心型材段，使其构成用于安置在弯角接头上的插接件的承插部。插接件被安置在弯角接头的基体上，并且与基体一样由金属构成。这样就能在插入承插部之前给基体的接插件设有耐热的双组分金属粘合剂，该粘合剂经过一定时间之后硬化并因此弯角接头与框架型材固定地并且不可拆卸地连接。在此，必须将插接件设计成与承插口横截面不对应的榫舌，以便能够将足量的粘合剂运送到型材内部之中。
[0022]DE19537015 Cl描述了一种构造类似的用于开关柜的框架式机架，但是弯角接头在三个相互垂直的连接面上具有凹进部分，这些凹进部分的横截面与框架型材的外轮廓或者横截面相配。这样就能使用任意形状的框架型材构成框架式机架，当然此类弯角接头的构造复杂。这里框架型材在凹进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进部分中。
[