CN1717967A - 开关柜的冷却装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于冷却开关柜(10)的冷却装置，该开关柜包含有在其内部空间中彼此上下布置的、产生热量的装入部件，这些装入部件分别配备有单独的冷却体(11)，这些冷却体经由一根送进管道(21)和一根回程管道(22)被包括在一冷却介质回路(20)中，其中，所述冷却体(11)经各自的部件补给管道(27，23)与该送进管道(21)和回程管道(22)相连接以及由此被馈予冷却介质，其中，该冷却介质回路(20)通过一个空气－/水－热交换器(15)的冷却介质输出侧而闭合。按照本发明，所述空气－/水－热交换器(15)布置在该开关柜(10)的底部区域(18)，且以其空气进口侧经开关柜底板(12)上的空气进入孔(13)和开关柜安装底板的双层底板(40，41)上的空气流出孔(42)与向该双层底板(40，41)供给冷空气(14)的一中央空调装置相耦接，在所述闭合的冷却介质回路(20)中连接有一泵(31)和一膨胀容器(32)。这样，在结构简单和安装方便的条件下便可对那些彼此叠放的、产生热量较多和组装密度较高的装入部件实现最佳冷却。

Description

开关柜的冷却装置
本发明涉及一种用于冷却开关柜的冷却装置，该开关柜包含有在其内部空间中彼此上下布置的、产生热量的装入部件，为这些装入部件配备了单独的冷却体，这些冷却体经由一送进管道和一回程管道被包括在一冷却介质回路中，其中，所述冷却体经各自的部件补给管道与该送进管道和回程管道相连接并由此被馈予冷却介质，其中，该冷却介质回路通过一空气-/水-热交换器的冷却介质输出侧而闭合。
这样一种用于冷却如此配备开关柜的冷却装置被德国专利申请公开说明书DE 101 12 389 A1公开。在此冷却装置中，冷却体设计成板状吸收式热交换器(Aufnahme-Wrmetauscher)，且布置在装入部件之间的间隙中。大的空气-/水-热交换器布置在开关柜外部，且必须与开关柜内部空间中的那个作为输出热交换器的冷却装置部件相连接。此输出热交换器仅仅由开关柜的环境空气来冷却，因而具有一个有限的热交换效率。此外，带有冷却装置的开关柜的结构是复杂的和昂贵的。
欧洲专利申请指定德国的发明专利文件DE 696 17 089 T2公开了一种用于对在其内部空间具有彼此上下布置的、产生热量的装入部件的开关柜进行冷却的装置。这些装入部件被由中央冷却空气装置产生的、且送往开关柜安装空间双层底板之间空腔中的冷却空气流进行冷却。在这种情况下，冷却空气流被导送到开关柜底板的上方，向上流过在这些装入部件和开关柜壳体之间所形成的空气通道，且可经过开关柜上侧的空气排气口流出到开关柜安装空间。虽然送往开关柜内部空间的冷却空气可选择得比室内空气冷，但该冷却装置的功能在效率方面仍需改进。尤其当比目前更紧凑的、产生相当大热量的装入部件以较高的排列密度安装在开关柜内部空间时，更是如此。
本发明要解决的技术问题是提供本说明书开始部分所提到的这一类冷却装置，其恰好对于那些以较高密度排列、且产生热量较多的装入部件可以具有改进的冷却功率，而不会使该开关柜的结构变复杂、安装变困难。
按照本发明，上述技术问题是这样加以解决的：在本说明书开始部分所提到的这一类冷却装置中，将空气-/水-热交换器布置在该开关柜的底部区域，且以其空气进口侧经开关柜底板上的空气进入孔和开关柜安装底板的双层底板上的空气流出孔与向该双层底板供给冷空气的一中央空调装置相耦接，在此闭合的冷却介质回路中包含有一泵和一膨胀容器。
在这种结构中，充分利用了该中央空调装置较高的冷却功率，其中，带有冷却装置部件的开关柜作为结构单元仅需要特别简单地与所述导送冷空气的双层底板进行耦接。此外，在所述开关柜中对一闭合的冷却介质回路进行最佳化设计，这既提高了效率，又为高排列密度和高发热量的情况带来了优点。可以优选将该冷却体集成在彼此上下紧密布置的装入部件中或者将装入部件自身设计成冷却体。
所述开关柜-结构单元与中央空调装置的耦接可以方便地按下述方式来实现：所述双层底板具有利用盖板来封闭的一些空气流出孔，在一个内部装有所述冷却装置部件的开关柜的竖立安装位置处可将这些盖板移开。
中央空调装置的冷空气可以按下述方式被最佳地用于冷却所述安装在开关柜内部空间中的装入部件：在空气-/水-热交换器之后布置一台用于将流过该空气-/水-热交换器后的冷空气送往所述开关柜内部空间的鼓风机。在这种情况下优选的方式是让送往开关柜内部空间的冷空气可在该开关柜的上部区域导出到该开关柜的安装空间，这导致较好地利用室内空调装置。
所述闭合冷却介质回路优选充有水，这些水由设置在空气-/水-热交换器和送进管道之间的泵和膨胀容器来促使其流动。
从设计结构考虑，将空气-/水-热交换器、鼓风机、泵和膨胀容器配置在开关柜中一个被分隔开的空间内这种安排是十分有利的，因为冷却装置的这种结构几乎不影响开关柜内部空间中装入部件的安装。在这种情况下，还可以按下述方式进行简化：所述被分隔开的、带有装入部件的空间设计成独立的结构单元，开关柜可安装在该独立的结构单元上，且可将送进管道和回程管道与该结构单元相应的连接接头相连接。
所述送进管道、回程管道和各个部件补给管道所占的空间可以通过下述方式来减少：送进管道和回程管道在开关柜内部空间的整个高度上沿着开关柜壁和装入部件之间形成的垂直通道延伸，且它们在上部区域经带有通风装置的连接管道彼此连接。从安装角度考虑，送进管道和回程管道的延伸还可以通过下述方式加以简化和方便：在带有框架和衬套元件的开关柜中，所述送进管道和回程管道在该框架的垂直框架构件中的一容纳腔或空腔中延伸。
下面结合一个在附图中示意示出的实施方式对本发明作详细说明。
在附图中用附图标记40和41来表示该开关柜安装空间的双层底板，向该安装空间导送来自图中未示出的中央空调装置的冷空气14。双层底板的上底板41用作开关柜10的安装面。在这种情况下可以拆掉盖板以形成空气流出孔42。在开关柜10的底板12上设有一个供冷空气14进入的空气进入孔13。于是，该开关柜10仅需要将其空气流入口13与该上底板41的空气流出口42相对准地进行安装。
冷空气14在经过空气流入口13后流过空气-/水-热交换器15，对流过该空气-/水-热交换器15的冷却介质(优选为水)进行冷却。该空气-/水-热交换器15以其冷却介质侧被包含在一个封闭的、充有水的冷却介质回路20中，该冷却介质回路20经输送管道33和34及送进管道21和回程管道22以及与它们相连接的冷却体11而形成闭合回路。在这种情况下，上下叠放的装入部件以其冷却体11经部件补给管道23和27与送进管道21和回程管道22相连接。此时可以通过可拆卸连接件28和30进行连接，这些连接件在拆下后应当堵住。在送进管道21和输送管道33之间装有一台泵31和一个膨胀容器32，它们使冷却介质回路20中的冷却介质水与其压力和温度无关地保持流动。在这种情况下，在开关柜内部空间17上部区域的送进管道21经一带有通风装置24的连接管道25与回程管道22相连接。
这些冷却体11分别为各装入部件单独配备，且可以与其集成在一起形成良好的导热，从而对其进行冷却。这些装入部件可以设计成以其壳体自身作为冷却体，且让冷却介质流过。
中央空调节装置的冷空气14经过空气-/水-热交换器15后可以经一鼓风机16送往开关柜10的内部空间17。被加热的、然而仍然还是冷的空气在介于这些装入部件和开关柜之间的通道中向上上升，并继续参与对装入部件的冷却。最后，上升的空气可以经开关柜10的排气口流出到开关柜10四周的环境空气中。空气-/水-热交换器15、鼓风机16、泵31和膨胀容器32可以配置在与开关柜内部空间17相隔开的空间18中，于是不会影响那些带有其冷却体11的装入部件的安装。
但是该空间18还可以由一个独立的结构单元来构成，并接纳冷却装置的上述部件。此结构单元同样经双层底板40、41与中央空调装置相耦接。此结构单元可以用作该开关柜10的底座，此时该座落在上面的开关柜10只需要将其送进管道21和回程管道22与空气-/水-热交换器15相连接，将鼓风机16与开关柜内部空间17相耦接。此外该独立的结构单元可以用机械方式与开关柜10相连接。

Claims (11)

1.一种用于冷却一个开关柜(10)的冷却装置，该开关柜包含有在其内部空间中彼此上下布置的、产生热量的一些装入部件，这些装入部件分别配备有单独的冷却体(11)，这些冷却体经由一送进管道(21)和一回程管道(22)被包括在一冷却介质回路(20)中，其中，这些冷却体(11)通过各自的部件补给管道(27，23)与所述送进管道(21)和回程管道(22)相连接并由此将所述冷却介质提供给这些冷却体，其中，所述冷却介质回路(20)通过一空气-/水-热交换器(15)的冷却介质输出侧而闭合，其特征在于：所述空气-/水-热交换器(15)布置在该开关柜(10)的底部区域(18)，且以其空气进口侧经开关柜底板(12)上的一空气进入孔(13)和一开关柜安装底板的双层底板(40，41)上的一空气流出孔(42)与向该双层底板(40，41)供给冷空气(14)的一中央空调装置相耦接，在所述闭合的冷却介质回路(20)中包括有一泵(31)和一膨胀容器(32)。
2.按照权利要求1所述的冷却装置，其特征在于：所述冷却体(11)集成在所述彼此上下紧密布置的装入部件中。
3.按照权利要求1所述的冷却装置，其特征在于：所述装入部件自身设计成冷却体(11)。
4.按照权利要求1至3中任一项所述的冷却装置，其特征在于：所述双层底板(40，41)具有借助一些盖板来封闭的一些空气流出孔(42)，这些盖板可以在一个内部装有所述冷却设备部件的开关柜(10)的安装位置处被移去。
5.按照权利要求1至4中任一项所述的冷却装置，其特征在于：在所述空气-/水-热交换器(15)之后布置一台用于将流过所述空气-/水-热交换器(15)后的冷空气(14)输送到所述开关柜(10)内部空间(17)中的鼓风机(16)。
6.按照权利要求5所述的冷却装置，其特征在于：所述送往开关柜(10)内部空间(17)中的冷空气(14)可在该开关柜(10)的上部或后部区域被导出到该开关柜(10)的安装空间中。
7.按照权利要求1至6中任一项所述的冷却装置，其特征在于：所述泵(31)和所述膨胀容器(32)被连接在所述空气-/水-热交换器(15)和所述送进管道(21)之间。
8.按照权利要求1至7中任一项所述的冷却装置，其特征在于：所述空气-/水-热交换器(15)、鼓风机(16)、泵(31)和膨胀容器(32)被安设在所述开关柜(10)中一个被分隔开的空间(18)内。
9.按照权利要求8所述的冷却装置，其特征在于：所述被分隔开的、带有所述装入部件的空间(18)设计成独立的结构单元，所述开关柜(10)可安装在该独立的结构单元上，且可用所述送进管道(21)和回程管道(22)与所述结构单元的相应连接接头相连接。
10.按照权利要求1至9中任一项所述的冷却装置，其特征在于：所述送进管道(21)和所述回程管道(22)在所述开关柜壁和所述装入部件之间形成的一垂直通道内在所述开关柜内部空间(17)的整个高度上延伸，且它们在所述开关柜内部空间(17)的上部区域通过一带有通风装置(24)的连接管道(25)彼此连接。
11.按照权利要求1至10中任一项所述的冷却装置，其特征在于：在带有框架和衬套元件的开关柜(10)中，所述送进管道(21)和回程管道(22)在该框架的垂直框架构件的一容纳腔或空腔中延伸。
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