专利名称：具有托架模块和通风装置的机架的制作方法
技术领域：
本发明有关一种用于通信机壳或通信机柜的带托架模块和通风装置的机架。
从文献EP-B-0485281已知有一种机柜，它具有一内装式旋转框架和连接在其上的安装板，用于承载电路板，这些电路板被垂直配置在面向机柜内侧的后侧上且相互间被分隔开。如需要冷却由电路板元件所产生的热，则提供有进气管道以及在安装板底下连接在旋转框架上的风扇插入件，每一插入件均具有两水平方向吹风的轴流风扇。此外还提供导风板来垂直引导气流。
文献DE-A2710386中还描述了一种通气型机柜，它具有一包括数根十字杆的框架，这些十字杆能使两仪器机壳相互邻接地安装在重叠的几排上。仪器机壳包括一组待冷却元件，且在它们的底板和顶板上有开口用于冷空气的进入。冷空气则由两风扇插入件产生，风扇插入件放置在下排仪器机壳和机柜底部间的机架上。从安装方向来看，每一风扇插入件具有相互邻接放置的两垂直向吹风的轴流风扇。
从文献DE-U-8714894中已知有托架模块，例如在一19″组件系统中的那种，它们可被装备有不同部件且互相叠合地安装在一框架、机柜或机壳中。在一设计为台式机壳的实施例中，机壳前端开口且机壳在其底部和顶部有通风孔，除了机壳的侧壁之外，还提供有垂直的型钢轨，托架模块的侧向法兰和风扇插入件的前板被螺栓固定在上述型钢轨上，其中风扇插入件采用一插入式过滤垫来替代普通的底部，水平连接至导轨的垂直型钢轨有助于风扇插入件的安装。两垂直向吹风的轴流风扇被相邻配置在风扇插入件前板的后面，而在它们之后的空间具有外部导线的连接夹子，这些外部导线被连接至轴流风扇的服务线上。
当给出信号告知发生故障或预示轴流风扇的服务寿命行将结束时，风扇的更换是复杂和费时的。此外，这还意味着在将紧固装置从垂直型钢轨上松开并将风扇插入件取下之前，应能从机壳后部触及到风扇插入件来松开外部导线。否则的话，外部导线必须具有盈余的长度，这样导线和风扇插入件可被一起从机壳拉出。这一点则增加了不需要的附加空间用于将盈余导线长度放置在机壳中。
本发明的目的是采用具有轴流风扇的通风装置来保证对托架模块中插入式部件作最佳冷却，这种通风装置当需要时能够允许对轴流风扇作简单快速的更换。本发明是通过一种具有权利要求1所述特征的托架模块来实现上述目的的。
本解决方案的主要优点包括在装置工作的同时可进行对风扇插入件的更换，因为更换中无需拆除连接电缆或紧固螺钉。由于对风扇插入件的更换几乎用不到手工动作，因此仅仅对冷却气流造成短暂的中断，而这一点不会造成对被冷却插入部件的不能接受的加热现象。在权利要求1中所要求主题的配置形式被在从属权利要求中加以指出。其余可获取的优点可在具体描述中找到。
以下通过附图所例举的一实施例来详细说明本发明，附图中
图1为插入式部件被装进之前一开口机柜的透视图，机柜具有5个托架模块，安装在机柜中的一机架上；图2为图1所示的托架模块在安装风扇插入件导轨之前的透视图；图3为装备有插入式部件和风扇插入件的一托架模块的局部剖正视图；图4为图3所示托架模块从风扇插入件之上水平切开后的顶视图。
图1中用数字1来表示带有门的机柜。这是一种带机架的配置结构形式，其垂直桁梁由比如分开的L形钢轨制成，或者也可由机柜金属板材弯成的型钢轨制成，上面相互重叠地连接有例如5个托架模块2。如图2和3所示的那样，这样一种托架模块2通常包括具有面朝外的紧固法兰3′的两侧壁3以及连接侧壁的几个横向支撑。在其下方提供有第一前支撑4和第二后支撑5，以及第三和第四横向支撑6和7，它们将位于前后的侧壁3的上拐角部分相互连接起来。下横向支撑4、5和上横向支撑6、7均具有导向板8，它们按预定的距离被固定来用于放置插入式部件9(图3)，这些插入式部件至少部分地配置有冷却筋且与插头11接触，插头11安装在托架模块2前方位于后面板10之上。后面板10采用熟知的方式被设计成接线板，且被连接到后横向支撑上。
在设计本结构形式的托架模块2时，后接线板10具有较小的高度，为的是不阻挡空气的流通。为此，在第二和第四后横向支撑5和7之间提供有一第五横向支撑12，后面板10的上端则连接在该支撑12上。此外，侧壁3在这种情况下被设计成其垂直向的长度较长且从两横向支撑4、5的下方伸出，这样便产生出一侧向有限的空间用于贮存风扇插入件13(图3和4)，这些风扇插入件被做成类似抽屉的形式。在两个下横向支撑4和5上连接有导轨用于保持风扇插入件13。如果仅仅只有一个风扇插入件13被组合到托架模块2之中且占有整个宽度，则仅需两根导轨14，在每一例中两根导轨中的一根被直接放置在邻接侧壁3的地方。在这种情况下，导轨14具有一Z形截面。当然，也可提供具有L形截面的导轨14，这样它们被固接到侧壁3的内侧。如果提供有两个半宽的风扇插入件13，则在下横向支撑4和5的中点要放置一制成帽轨(cap rail)形式的辅助导轨15。
为使冷却输出更好地适应不同的要求，托架模块2优选地具有三个相同设计的风扇插入件13，它们相互邻接配置在一个平面上。在这种情况下，两帽形导轨15被连接在两相互间相隔一适当距离的Z形导轨14之间(图3)。导轨14和15可以是例如由金属板简单弯曲制成的部件，它们可以以低价格被制造并采用例如点焊法连接到横向支撑4和5上，横向支撑4、5亦可由金属板制成。由于风扇插入件被设计成插入式部件，在其后部具有插头16，因此托架模块2的侧壁10在垂直方向上稍微朝下伸出于其下横向支撑5的下方，并载有第二插头17。
风扇插入件13的抽屉18为单件注模塑料部件。如果从插入方向观察，它被设计成带开口顶部的两前后通风口19，其中每一个能接收一垂直向吹风的轴流风扇20，且每一通风口19在其底部具有至少一进气口。此外，抽屉19的侧壁的两外侧之一具有一个起保持和导向作用的滑板，其嵌入闭锁顶部对应于托架模块2中的导轨14、15。为防止任何无意识的进入当插入式部件9和风扇20均在工作时的托架模块2之中，通风口19被复盖有一塑料屏，该塑料屏被连接至抽屉18以保障安全，在抽屉18的端面上做成有方便的手把21，抽屉还具有至少一个支柱，它被放置在适当位置以将风扇插入件13锁定在托架模块2中。这种锁定也可跟手把21连接起来，这样当风扇插入件13被插入时便会自动产生联锁，而使用手把21则可将联锁解开(图中未示出)。
轴流风扇20经过它们的后部插头16被连接至风扇插入件13的内部。轴流风扇20通过插头16来获取电能。因此在插头中也联接有控制和监视线。三个辅助插头17，其端面被恰当地连接至托架模块2的后面板10之上，它们反过来又被连接回到一控制模块22上，该控制模块22则可优选地插入用于插入式部件9的两插头11之间。后面板连线可包括连接导线和后面板10的导电通道，或者以上两种型式电连接方式的组合。
控制模块22的可插入式配置具有下述优点如需要的话，在将位于该模块之前的插入式部件9移走之后可将该模块更换。控制模块22装备有一总线连接，控制部件23通过该总线连接可检验每一轴流风扇20在机架的每一托架模块2中的位置。通过这种方式便可检测任何故障，而风扇速度则可根据冷却要求来单独控制，这样比如在托架模块2之中的前排风扇便可以不同于后排风扇的速度运转，或者是配置在机架底部的轴流风扇20其旋转速度可以慢于位于机架中较高位置的一托架模块2的风扇插入件中所配置的那些风扇的速度。有时也可采用一电缆或二极管电桥来对风扇插入件13的插头16进行编码，这样编码便包含了例如风扇插入件13被生产的年份。
这一信息也可被中央控制器23通过控制模块22的总线连接来加以读取，且轴流风扇的大约5.5年使用寿命的接近期限可被预示。中央控制器23也比如可以是移动无线电系统的一部分且被贮存在一基地站的机柜1中。
在这样一个基地站中的机架的每一垂直桁梁具有一排相距预定间隔的孔用于固定托架模块2。如图1所示，机柜1的高度比如是2米，它可允许完全安装5个托架模块。根据插入式部件9所造成的功率损失和托架模块在机架中的位置，完全配备有风扇插入件13的托架模块2和不配备有风扇插入件及控制模块的托架模块2′被配置在机架中，但如需要的话则可对它们容易地进行改型。这种将三个邻接的风扇插入件13组合在相互间可独立插入或激励的托架模块2中的配置形式能够使导线的进入和高频电缆的走出垂直地在插入式部件9的前方实行且因此仅经过不同插入平面之间较短的路径，因为此时仅需该前方电缆的一很小的侧面位移来更换相对较小的风扇插入件13。
在图示的基地站实施例中，机柜1从底部到顶部具有一混合型装置形式。配备有风扇插入件13的第一托架模块2被一不带风扇插入件的第二托架模块2′紧随其后，两者间的空间覆盖有一咬接式前盖板24。一块板组成了位于该中托架模块2′之上的一进气室25的底部，并将上升热空气导引至机柜1中一后部排气管。同样配备有风扇插入件13的一第三托架模块2被配置在进气室25的上方，而在此之上则配置有一第四托架模块2′，之间覆盖有一前盖板24，在该第四托架模块2′之后则进一步跟随有一进气室25和一带风扇插入件13的第五托架模块2。最后，位于第五托架模块2之上的机柜部分还包括基地站的中央控制器23以及三个另外的带相同控制电路(控制模块22)的风扇插入件13(顶风扇)。这样，在一个机架中安装有完全配备有风扇插入件的5个托架模块，这样一个机架便可包含36个各自可独立控制的轴流风扇20。
权利要求
1．一种通信工程用的机架，具有至少一个托架模块(2,2′)，该托架模块包括一后接线面板(10)，该后接线面板(10)具有插入式部件(9)用的插头(11)；以及至少一个通风装置，该通风装置包括至少一个垂直向吹风的轴流风扇(20)用于冷却插入式部件(9)；其特征为上述通风装置包括一风扇插入件(13)，该风扇插入件可被插入并组合进托架模块(2)中，在其后部有至少一个插头(16)，该插头(16)与后接线面板(10)上的一第二插头(17)相接触。
2．如权利要求1所述的带托架模块的机架，其特征为托架模块(2,2′)配备有数根导轨(14,15)，它们连接在托架底部的横向支撑(4、5)之上，用于插入风扇插入件(13)的滑板。
3．如权利要求1或2所述的带托架模块的机架，其特征为导轨(14,15)配置在横向支撑(4、5)上，风扇插入件(13)的插头(17)配置在后接线面板(10)上，上述配置方式能插入三个相互邻接的风扇插入件(13)。
4．如权利要求1～3之一所述的带托架模块的机架，其特征为风扇插入件(13)包括一抽屉(18)和二个轴流风扇(20)，它们被连接至抽屉(18)上的后插头(16)。
5．如权利要求4所述的带托架模块的机架，其特征为抽屉(18)为单件式注模塑料部件，它具有两个通风器，前后相互地配置在插入方向上，每一个通风器可接收一垂直向吹风的轴流风扇(20)。
6．如权利要求1～5之一所述的带托架模块的机架，其特征为一用于单独控制轴流风扇(20)的控制模块(22)被配置在后接线面板(10)的前方，且被电连接至风扇插入件(13)用插头(16,17)。
7．如权利要求6所述的带托架模块的机架，其特征为控制模块(22)可被插入两用于与插入式部件(9)相接触的插头(11)之间。
8．如权利要求6或7所述的带托架模块的机架，其特征为在一配备有数个托架模块(2)的机架中，所有的控制模块(22)被经总线连接电连接至位于机架中的一中央控制器(23)。
全文摘要
在一通信工程用机柜(1)中,一机架包括至少一个用于接收插入式部件的托架模块(2)以及一冷却插入式部件的通风装置,该通风装置包括至少一个风扇插入件(13),它具有数个垂直吹风的轴流风扇,风扇插入件可被插入并组合进该托架模块(2)中,风扇插入件(13)被配置于托架模块(2)的横向支撑下方,且在其后方具有至少一个插头,该插头与一配置在后接线面板(10)上的第二插头相接触。
文档编号H05K7/14GK1224991SQ98107988
公开日1999年8月4日 申请日期1998年5月8日 优先权日1997年5月9日
发明者阿尔夫·诺伊施塔特 申请人:阿尔卡塔尔-阿尔斯托姆通用电气公司