CN102783262B - 调节装配到开关装置柜的冷却装置的方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于通过调节装置(22)调节装配在开关装置柜(1)中或装配到开关装置柜(1)的冷却装置(2)的方法，其中检测开关装置柜内部空气(I)的温度(TI)，并且如果检测到的开关装置柜内部空气的温度(TI)超过上设定值温度(T2)，则接通所分配的、用于产生经过蒸发器(21)的内部气流并提供冷却空气的内部风扇(23)；如果检测到的温度(TI)落到下设定值温度(T1)以下，则关断所述内部风扇(23)，本发明涉及一种执行该方法的设备。依靠下述事实获得具有可靠操作的降低的能量消耗和增加的使用寿命：在内部风扇(23)由于低于下设定值温度(T1)已被关断之后，启动计时，并且在预定的第一持续时间(t1)之后，内部风扇(23)接通预定的第二持续时间(t2)，并且只要第二持续时间(t2)继续，如果检测到的温度仍落在上设定值温度(T2)以下，则再次关断内部风扇(23)；内部风扇(23)的间歇性时控模式操作被循环地重复直到超过上设定值温度(T2)，在此之后内部风扇(23)以连续操作方式操作，如果低于下设定值温度(T1)，则重新启动计时和内部风扇(23)的间歇性时控模式操作。

Description

调节装配到开关装置柜的冷却装置的方法及设备

技术领域

本发明涉及通过调节装置调节装配在或装配到开关装置柜(switchgearcabinet)的冷却装置的方法以及用于执行该方法的设备，在所述方法中，检测开关装置柜内部空气的温度，并且如果检测到的开关装置柜内部空气的温度超过上设定值温度，则接通所分配的、用于产生经过蒸发器的内部气流并提供冷却空气的内部风扇；如果检测到的温度落到下设定值温度以下，则关断所述内部风扇，

背景技术

DE 4413128C2中公开了这种类型的用于调节被装配到开关装置柜的冷却装置的方法和用于执行该方法的设备。通过冷却装置，在产生耗散热的内置组件的操作期间增加的开关装置柜内部空气被保持在可能会对内置组件不利的温度以下，并且在开关装置柜内部产生的耗散热从开关装置柜消散。冷却装置具有协同冷却开关装置内部空气的若干电路。内部空气电路由冷却装置的内部风扇驱动。温度传感器位于冷却装置的内部测量吸入的温热的开关装置柜内部空气。使用液体冷却剂的冷却电路和周围空气电路根据预先确定的温度而接通或关断。冷凝器从冷却电路的冷却剂吸收开关装置柜内部空气的热能。然后，压缩器高度压缩冷却剂，使得在压缩器内达到比周围空气更高的温度级别。因此，冷却剂中传递的热能可以被供应给由外部风扇驱动的周围空气电路。为了相应地调节开关装置柜的内部温度或开关装置柜的内部空气，冷却装置间歇地操作，其中，通过设备内的调节装置，压缩器和外部风扇响应于温度而间歇地接通和关断。为了测量冷却装置内的温度，通过内部风扇将开关装置柜内部空气引导经过温度传感器，其中内部风扇的操作对能量消耗有显著的影响。

DE 102006051904A1、DE 19912029C2号和DE 19951921C2中示出了其它的用于开关装置柜的冷却装置，其中例示了在开关装置柜处的不同布置。

发明内容

本发明的目的是提供一种在前言中提到的类型的方法以及创建相应的设备，使用该方法，在可靠地冷却的同时可以实现更经济的操作。

这个目的通过一种用于通过调节装置调节装配在开关装置柜中或装配到开关装置柜的冷却装置的方法而解决，所述方法中：检测开关装置柜内部空气的温度，并且如果检测到的开关装置柜内部空气的温度超过上设定值温度，则接通所分配的、用于产生经过蒸发器的内部气流并提供冷却空气的内部风扇；如果检测到的温度落到下设定值温度以下，则关断所述内部风扇，所述方法的特征在于：在所述内部风扇由于低于下设定值温度已被关断之后，启动计时，并且在预定的第一持续时间之后，该内部风扇接通第二预定持续时间，并且在所述第二预定持续时间之后，如果检测到的温度仍落在所述上设定值温度以下，则再次关断该内部风扇；该内部风扇的间歇性时控模式操作被循环地重复，直到超过所述上设定值温度，之后所述内部风扇以连续操作的方式操作；以及如果低于所述下设定值温度，则重新启动所述计时和所述间歇性时控模式。

这个目的还通过一种设备而解决，所述设备包括：冷却装置，装配在开关装置柜中或装配到开关装置柜并包括用于产生内部气流的内部风扇，该内部气流流通经过在所述开关装置柜内部容纳的产生耗散热的内置组件并经过冷却装置的与所述开关装置柜内部气流联系并容纳蒸发器的子空间；冷却剂电路，其中，冷却剂流经压缩器并在布置在周围空气电路中的冷凝器中冷却；以及调节装置，通过该调节装置，如果检测到的内部气流的温度超过上设定值温度，则接通所述内部风扇，如果所述检测到的温度落在下设定值温度以下，则关断所述内部风扇，其特征在于：所述设备包括时间控制单元，如果检测到的温度在设定值温度以下，或者所述内部风扇关断，并且执行只要不超过所述上设定值温度、就通过在预定的第一持续时间之后接通所述内部风扇第二预定持续时间段的时控操作，则通过该时间控制单元可以触发计时。

对于设备，提供了包括时间控制单元，如果检测到的温度在下设定值温度以下或者内部风扇关断，且执行只要不超过上设定值温度、就通过在预定的第一持续时间之后接通内部风扇第二预定持续时间的时控操作，则通过该时间控制单元触发计时。

通过这些特征，可以可靠地确保开关装置柜内部空气充分的循环，并且可以保证有益于内置组件的冷却的温度级别和内置组件的安全操作。

这些措施有助于冷却装置的可靠操作，只要通过调节装置预先确定冷却装置的压缩器和外部风扇的接通，则在间歇性时控模式操作中冷却装置的压缩器和外部风扇保持接通。

所述设备的有益实施例在于时间控制单元内的时控操作由程序预先确定。

附图说明

下面将参考附图通过示例性实施例更详细地说明本发明。在附图中：

图1是装配有冷却装置的开关装置柜以及与之相关的空气流情况的示意性图示；

图2是操作内部风扇的示例；和

图3是操作内部风扇的本发明的优选的示例性实施例。

具体实施方式

图1示出了开关装置柜1和安装到其后壁的冷却装置2的示意图。在开关装置柜1内部，内置组件3安装在安装板4上，该内置组件3产生耗散热并通过冷却装置2经由内部空气电路I冷却。

在冷却装置2中，在经由气流孔与开关装置柜内部气流联系的子空间中，布置了在子空间的上部区域的内部风扇23和在其下游的蒸发器21。并且，冷却装置2包括调节装置22、时间控制单元22.1和布置在的第一子空间内靠近内部风扇23用于检测从开关装置内部流进第一子空间的开关装置内部空气的温度TI的温度传感器。

在冷却装置2中，进一步形成用于液体冷却剂的冷却电路以及周围空气电路A，其中通过布置在冷却装置2的第二子空间中的下部区域的外部风扇25经由周围空气孔吸入周围空气，并且周围空气在流经冷凝器26后再次排放到周围中。用于冷却剂的冷却电路包括蒸发器21和压缩器27，开关装置柜内部空气的热能被流经蒸发器21的冷却剂接收，所述压缩器27当前位于第二子空间下部区域并且通过该压缩器27强烈压缩冷却剂，这样使得放置在冷却电路中的冷凝器26中达到比周围空气更高的温度等级。因此，在冷却剂中传递的来自开关装置柜内部的热能被释放到由外部风扇25驱动的周围空气电路A中。

分别根据预先确定的设定温度或设定值温度接通或关断冷却电路和周围空气电路A以满足开关装置柜内部的温度限制。这是通过冷却装置2的调节装置22来做的，通过调节装置22实现压缩器2和外部风扇25的依赖于温度的接通和关断。可靠的冷却操作要求对开关装置柜内部空气的精确的温度测量。通过温度传感器24来提供。

如图1所示，经过冷却装置2的第一子空间的内部空气电路I是由内部风扇23的操作造成的，而当内部风扇23关断时在开关装置柜内中存在不同的内部空气电路I'，其中充其量产生经过冷却装置2的小的开关装置柜内部空气气流。开关装置内部的气流可以更进一步地由内置组件3的装置风扇31支持。在内部风扇23不工作的情况下，由于较差的空气混合，可能会导致对在待冷却的内置组件3的区域中存在的空气温度的不精确的温度测量。

因此，考虑到精确温度测量，持续地操作内部风扇23看起来是合适的。然而，持续的操作与相应的高磨损和能量消耗相关。

图2示出了通过温度控制内部风扇23的接通或关断的示例性实施例。在上部的子帧中，相对时间t绘制了内部风扇的运行情况A1，以及相对于时间t的内部温度TI的轮廓图。如果内部空气温度TI超过上设定值温度T2(例如-5℃)，那么内部风扇处于接通状态，并且只有当内部空气温度TI落在下设定值温度T1(例如-10℃)(其在上设定值温度以下)以下时才会关断。如果内部空气温度TI在冷却装置2的不工作状态下增大，则内部风扇23再次接通，并使能冷却操作。

图2中间的表示示出了内部风扇23响应于检测到的温度的操作。因此，如果检测到的温度TI与上设定值温度T2对应，那么将内部风扇23从关断状态置为接通状态；如果检测到的温度TI低于下设定值温度T1，那么将内部风扇23从接通状态置为关断状态。

在图2下部的表示中，图示了压缩器27和外部风扇25响应于开关装置柜的内部温度的操作。同样地，这里也提供了滞后现象(hysteresis)，其中如果达到较高的温度(高于上设定值温度T2)，那么压缩器27和外部风扇25从关断状态置为接通状态；并且如果达到目前是例如低于上设定值温度T2并高于下设定值温度T1的较低温度，那么压缩器27和外部风扇25从接通状态置为关断状态。

对于这样的温控操作，开关装置柜的内部空气温度的温度调节经历不确定性，尤其在内置组件的区域中。可以考虑通过来自例如布置在内置组件3附近的另一温度传感器的温度信号来控制内部风扇23。

然而，如图3所示，现在对温控调节操作叠加内部风扇的时控操作。如果测量到的内部空气的温度TI落在下设定值温度T1之下并且来自于高于上设定值温度T2的温度，那么将内部风扇23从接通状态置为关断状态。与此同时，触发计时，并且从时间控制单元22.1提供时间信号。在第一持续时间t1(例如15分钟)之后，内部风扇23接通第二时间段t2(例如1分钟)。通过这样做，在温度传感器24的区域内检测到的温度TI从低于下设定值温度T1的级别增大到高于下设定值温度T1但仍低于上设定值温度T2的级别(在所示的实例中)。因此，内部风扇23尚未被温控接通，而是再次被时控关断与第一持续时间t1对应的第三持续时间t3。在第三时间段t3(例如15分钟)期满后，内部风扇23再次接通，使得现在被检测的内部空气温度TI超过上设定值温度T2，从而内部风扇23保持温控接通。内部风扇23保持接通状态直到再次低于下设定值温度T1。然后，如前所述，时控操作以计时为开始点重新开始，直到转而超过上设定值温度T2。

通过内部风扇23循环地间歇性操作，确保了可靠的冷却操作，因为由于内部风扇23的时控操作，在温度传感器24的区域内相对可靠地检测了开关装置柜的内部温度。根据各个要求，通过调整循环操作的第一持续时间t1和第二持续时间t2可以选择更高或更低的可靠性。

优选地，时控操作由程序预先确定，在该程序中，时间控制单元22.1是微处理器控制或微计算机电路的一部分。可以通过时间控制单元22.1的时间控制信号直接地或经由其它电路组件由此间接地产生内部风扇23的时控操作。

Claims (4)

1.一种用于通过调节装置(22)调节装配在开关装置柜(1)中或装配到开关装置柜(1)的冷却装置(2)的方法，其中检测开关装置柜内部空气(I)的温度(TI)，并且如果检测到的开关装置柜内部空气的温度(TI)超过上设定值温度(T2)，则接通所分配的、用于产生经过蒸发器(21)的内部气流并提供冷却空气的内部风扇(23)；如果检测到的温度(TI)落到下设定值温度(T1)以下，则关断所述内部风扇(23)，所述方法的特征在于：在所述内部风扇(23)由于低于下设定值温度(T1)已被关断之后，启动计时，并且在预定的第一持续时间(t1)之后，该内部风扇(23)接通第二预定持续时间(t2)，并且在所述第二预定持续时间(t2)之后，如果检测到的温度(T1)仍落在所述上设定值温度(T2)以下，则再次关断该内部风扇(23)；

该内部风扇(23)的间歇性时控模式操作被循环地重复，直到超过所述上设定值温度(T2)，之后所述内部风扇(23)以连续操作的方式操作；以及

如果低于所述下设定值温度(T1)，则重新启动所述计时和所述间歇性时控模式。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：只要通过所述调节装置(22)预先确定接通，在所述操作的间歇性时控模式期间所述冷却装置(2)的压缩器(27)和外部风扇(25)保持接通。

3.一种用于执行权利要求1或2所述的方法的设备，包括：冷却装置(2)，装配在开关装置柜(1)中或装配到开关装置柜(1)并包括用于产生内部气流(I)的内部风扇(23)，该内部气流(I)流通经过在所述开关装置柜内部容纳的产生耗散热的内置组件(3)并经过冷却装置(2)的与所述开关装置柜内部气流联系并容纳蒸发器的子空间；冷却剂电路，其中，冷却剂流经压缩器(27)并在布置在周围空气电路(A)中的冷凝器(26)中冷却；以及调节装置(22)，通过该调节装置，如果检测到的内部气流(I)的温度(TI)超过上设定值温度(T2)，则接通所述内部风扇(23)，如果所述检测到的温度(TI)落在下设定值温度(T1)以下，则关断所述内部风扇(23)，

其特征在于：所述设备包括时间控制单元(22.1)，如果检测到的温度(TI)在设定值温度(T1)以下，或者所述内部风扇(23)关断，并且执行只要不超过所述上设定值温度(T2)、就通过在预定的第一持续时间(t1)之后接通所述内部风扇(23)第二预定持续时间段(t2)的时控操作，则通过该时间控制单元(22.1)可以触发计时。

4.如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述时间控制单元(22.1)内的所述时控操作由程序预先确定。