DD235770A1

DD235770A1 - ARRANGEMENT OF THE CONTROL CABINET OF A KUEHLAGGREGATES

Info

Publication number: DD235770A1
Application number: DD27437185A
Authority: DD
Inventors: Rainer Cruse; Waltraud Coiffier; Lutz Hoffmann; Peter Ludwig; Heinrich-Otto Mueller; Hans Stegemann; Emil Stoll; Heiko Thielemann; Wolfgang Weber
Original assignee: Halle Maschf Veb
Priority date: 1985-03-25
Filing date: 1985-03-25
Publication date: 1986-05-14

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Waermeabfuehrung von der Rueckwand eines Schaltschrankes eines Kuehlaggregates, das zur Luftkuehlung in einem angrenzenden Kuehlraum verwendet wird. Nach der Erfindung soll der abgeschlossene Schaltschrank ohne Zwangslueftung so angeordnet werden, dass die Verlustwaerme der elektrischen Bauelemente im Schaltschrank an das Kuehlsystem ohne zusaetzliche Bauteile oder Aenderungen an der ueblichen Kaelteanlagenschaltung abgefuehrt werden kann, wobei die Kuehlleistung der anfallenden Waermeleistung auf einfache Weise angepasst werden soll und die Kuehlung auch in Abschaltpausen weiter erfolgt. Nach der Erfindung ist der Schaltschrank mit seiner Rueckwand an der warmen Seite der Trennwand zum Kuehlraum angeordnet und dort mit einer Isolierschicht versehen, deren Waermeleitvermoegen hoeher als das der Isolierschicht an der uebrigen Trennwand ist. Bevorzugtes Anwendungsgebiet sind Kaelteaggregate in Einschubbauweise. FigurThe invention relates to an arrangement for heat removal from the rear wall of a control cabinet of a cooling unit, which is used for air cooling in an adjacent cooling chamber. According to the invention, the completed cabinet without forced ventilation should be arranged so that the loss of heat of the electrical components in the cabinet to the cooling system without additional components or changes to the usual Kaelteanlagenschaltung can be dissipated, the cooling capacity of the resulting heat output should be easily adjusted and the cooling also continues in shutdown breaks. According to the invention, the control cabinet is arranged with its rear wall on the warm side of the partition to the cooling chamber and there provided with an insulating layer, the Waermeleitvermoegen is higher than that of the insulating layer on the rest of the partition. Preferred application are refrigeration units in slide-in construction. figure

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Wärmeabführung von der Rückwand des Schaltschrankes eines Kühlaggregates zur Luftkühlung an dessen Kühlsystem im angrenzenden Kühlraum, insbesondere beim Einsatz in der Kühllagerwirtschaft.The invention relates to an arrangement for heat dissipation from the rear wall of the control cabinet of a cooling unit for air cooling to the cooling system in the adjacent refrigerator, especially when used in the cold storage industry.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen -Characteristic of the known technical solutions -

Kühlaggregate werden heute meist als beim Hersteller fertig montierte steckerfertige Einheiten hergestellt, zu denen auch der ; Schaltschrank gehört. In dem Schaltschrank sind im allgemeinen nicht nur die Hochspannungsschaltgeräte, sondern auch Geräte der Mikroelektronik für die Regelung des Kühlaggregates angeordnet. Zur Funktionssicherheit dieser Bauteile darf eine bestimmte Umgebungstemperatur nicht überschritten werden. Es ist deshalb erforderlich, die unvermeidlich auftretende elektrische Verlustwärme abzuführen. Dazu ist es bekannt, ständig Kühlluft durch den Schaltschrank zu leiten (z. B. DE-AS 21 38376). Die Bauteile im Schaltschrank sind jedoch empfindlich gegen Staub und Feuchtigkeit, so daß eine besondere Anlage zur Aufbereitung der Kühlluft erforderlich wäre.Cooling units are usually manufactured today as ready-to-install ready-to-use units, which include the; Control cabinet belongs. In the cabinet, not only the high voltage switching devices, but also devices of microelectronics are arranged for the regulation of the cooling unit in general. For functional reliability of these components, a certain ambient temperature must not be exceeded. It is therefore necessary to dissipate the inevitable occurring electrical heat loss. For this purpose, it is known to constantly conduct cooling air through the control cabinet (eg DE-AS 21 38376). However, the components in the cabinet are sensitive to dust and moisture, so that a special system for the preparation of the cooling air would be required.

Um dies zu vermeiden, ist es seit längerem bekannt, den Schaltschrank allseitig staubdicht zu schließen und die Wärme über die Schrankwände an die Umgebung abzuführen. Um an die zur Kühlung verwendete Umgebungsluft genügend Wärme abführen zu können, sind die Wände bei einem bekannten Schaltschrank aus Wellblech hergestellt (DR-PS 348794). Es ist auch bekannt, die Wärme nur von der Rückwand des Schaltschrankes abzuführen, die zu diesem Zweck doppelwandig gestaltet ist. In den Zwischenraum wird über einen Ventilator Umgebungsluft geblasen. Zur Absicherung einer genügenden Kühlwirkung ist eine große Fläche erforderlich. Durch Gestaltung der Rückwand in Form einer Faltfläche soll dies möglich werden. Neben dem erforderlichen Aufwand für die Zwangsbelüftung des Hohlkörpers ergibt sich eine unerwünschte Zunahme des Schrankvolumens (DE-OS 2006759). Bei hohen Umgebungstemperaturen versagt die Kühlung durch Umgebungsluft völlig.To avoid this, it has long been known to close the control cabinet on all sides dustproof and dissipate the heat through the cabinet walls to the environment. In order to be able to dissipate sufficient heat to the ambient air used for cooling, the walls are made in a known cabinet made of corrugated sheet (DR-PS 348794). It is also known to dissipate the heat only from the rear wall of the cabinet, which is designed double-walled for this purpose. In the space is blown through a fan ambient air. To secure a sufficient cooling effect, a large area is required. By designing the rear wall in the form of a folding surface this should be possible. In addition to the required effort for the forced ventilation of the hollow body results in an undesirable increase in the cabinet volume (DE-OS 2006759). At high ambient temperatures, the cooling by ambient air fails completely.

Es ist auch bekannt, eine komplette Kühlanlage ausschließlich für die Kühlung des Schaltschrankes vorzusehen. Im Innenraum des Schaltschrankes ist ein Verdampfer angeordnet. Ein Ventilator sorgt für die Zwangsführung von Luft über den Verdampfer und die Bauelemente im Schaltschrank. Hierbei kommt es zu unvermeidlicher Kondenswasserbildung, so daß die Gefahr von Betriebsstörungen besteht und besondere Mittel zur Ableitung des Kondenswassers vorgesehen werden müssen. Der Aufwand für die Kühlung des Schaltschrankes ist sehr groß und erfordert erheblichen Platz, was das Volumen des gesamten Kühlaggregates in unerwünschter Weise vergrößert (DE-OS 3305126).It is also known to provide a complete cooling system exclusively for the cooling of the control cabinet. In the interior of the cabinet, an evaporator is arranged. A fan ensures that air is forced through the evaporator and the components in the control cabinet. This leads to unavoidable condensation, so that the risk of malfunctions and special means must be provided for the discharge of condensed water. The cost of cooling the cabinet is very large and requires considerable space, which increases the volume of the entire refrigeration unit in an undesirable manner (DE-OS 3305126).

Bei einer Kälteanlage ist es bekannt, elektronische Bauteile zur Gewährleistung ihrer Funktion durch den Kühlkreislauf mit zu kühlen (DE-OS 3303636). Dazu ist in der Kälteanlage ein gesonderter Nachverdampfer vorgesehen, an dem die elektronischen Bauteile angebaut sind. Durch diesen Nachverdampfer wird das gesamte in der Kälteanlage umgewälzte Kältemittel nach Durchströmen des Verdampfers hindurchgeführt. Durch die tiefe Temperatur des Nachverdampfers kommt es auch hier zur Kondenswasserbildung oder Eisablagerung, was bei Bauteilen der Elektronik zu Betriebsstörungen führt. Beim Abschalten der Kühlanlage während notwendiger Abschaltpausen, ist die Kühlung der elektronischen Bauteile nicht mehr gewährleistet. Es kann zu einer unzulässig hohen Temperatur im Schaltschrank kommen, so daß ein störungsfreies Anfahren des Kühlaggregates in Frage gestellt ist.In a refrigeration system, it is known to cool electronic components to ensure their function by the cooling circuit with (DE-OS 3303636). For this purpose, a separate reboiler is provided in the refrigeration system, to which the electronic components are mounted. Through this reboiler, the entire circulated in the refrigeration system refrigerant is passed after flowing through the evaporator. Due to the low temperature of the reboiler it also comes here to condensation or ice deposition, resulting in components of the electronics to malfunction. When switching off the cooling system during necessary shutdown breaks, the cooling of the electronic components is no longer guaranteed. It can come to an inadmissibly high temperature in the control cabinet, so that a trouble-free starting of the cooling unit is in question.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist die Anordnung eines abgeschlossenen Schaltschrankes ohne Zwangslüftung für ein Kühlaggregat, die keinerlei zusätzlichen Aufwand für dessen Kühlung erfordert. :The aim of the invention is the arrangement of a closed cabinet without forced ventilation for a refrigeration unit, which requires no additional effort for its cooling. :

Explanation of the essence of the invention

Die Erfindung hat die Aufgabe, von der Rückwand des Schaltschrankes eines Kühlaggregates zur Luftkühlung in einem Kühlraum, die Verlustwärme der elektrischen und elektronischen Bauelemente im Schaltschrank an das Kühlsystem ohne zusätzliche Bauteile oder Änderung der üblichen Kälteanlagenschaltung abzuführen, wobei die Kühlleistung der anfallenden Wärmeleistung auf einfache Weise angepaßt werden kann und die Kühlung auch in Abschaltpausen des Kühlaggregates weiter erfolgen kann.The invention has the task of dissipating the heat loss of the electrical and electronic components in the cabinet to the cooling system without additional components or change the usual refrigeration system from the back wall of the cabinet of a refrigeration unit for air cooling in a refrigerator, the cooling capacity of the resulting heat output in a simple manner can be adapted and the cooling can also be done in shutdown breaks of the cooling unit.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Schaltschrank mit seiner Rückwand an der warmen Seite der Trennwand zum Kühlraum angeordnet und dort mit einer Isolierschicht versehen ist, deren Wärmeleitvermögen höher als das der Isolierschicht an der übrigen Trennwand ist.According to the invention the object is achieved in that the cabinet is arranged with its rear wall on the warm side of the partition to the refrigerator and there is provided with an insulating layer whose thermal conductivity is higher than that of the insulating layer on the other partition.

Von der Rückwand des Schaltschrankes wird durch die erfindungsgemäße Ausbildung relativ zu ihrer Fläche wesentlich mehr Wärme in den Kühlraum übertragen, als von der übrigen Trennwand, die möglichst wenig Wärme übertragen soll. Die Rückwand des Schaltschrankes ist dadurch wesentlich kühler als die Umgebung, so daß die Verlustwärme der elektrischen und elektronischen Bauteile über sie ohne zusätzliche Anlagenteile abgeführt werden kann. Vielfach ist eine stille Kühlung ohne Zwangslüftung im Innern des Schaltschrankes völlig ausreichend. Im Vergleich zur Leistung des Kühlaggregates ist die vom Schaltschrank abgegebene Wärmeleistung sehr gering. Die zusätzliche Belastung ist damit unerheblich. Durch eine der anfallenden Verlustwärme in der Wärmeübertragung angepaßte Isolierschicht kann die abgeführte Wärmeleistung und damit die Innentemperatur im Schaltschrank in weiten Grenzen beeinflußt werden.From the rear wall of the cabinet is transferred by the inventive design relative to its surface much more heat in the refrigerator, as of the remaining partition, which should transmit as little heat. The rear wall of the control cabinet is thus much cooler than the environment, so that the heat loss of the electrical and electronic components can be dissipated through them without additional equipment parts. In many cases, silent cooling without forced ventilation inside the control cabinet is completely sufficient. Compared to the performance of the cooling unit, the heat output from the control cabinet is very low. The additional burden is therefore irrelevant. By one of the resulting heat loss in the heat transfer matched insulating layer, the dissipated heat output and thus the internal temperature in the cabinet can be influenced within wide limits.

In weiterer Ausgestaltung sieht die Erfindung vor, den Schaltschrank mit seiner Rückwand in die Trennwand zum Kühlraum einzulassen und mit einer Isolierschicht geringerer Dicke als an der übrigen Trennwand, unter Verwendung des gleichen Isolierstoffes, zu versehen. Die Dicke der Isolierschicht an der Rückwand des Schaltschrankes bestimmt damit im wesentlichen die aus dem Schaltschrank abgeleitete Wärmemenge. Durch diese Methode ist es möglich, die Kühlleistung dem durch die jeweilige elektrische Ausstattung verursachten Wärmeanfall anzupassen.In a further embodiment, the invention provides to engage the cabinet with its rear wall in the partition to the refrigerator and with an insulating layer of smaller thickness than on the other partition, using the same insulating material to provide. The thickness of the insulating layer on the rear wall of the control cabinet thus essentially determines the heat quantity derived from the control cabinet. By this method, it is possible to adjust the cooling capacity to the heat generated by the respective electrical equipment.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung ist die Rückwand des Schaltschrankes ein Teil der Außenschicht der in an sich bekannterWeise aus verschiedenen Materialschichten bestehenden Trennwand. Die Trennwand kann dazu mit einer der Form des Schaltschrankes angepaßten Einlassung versehen werden, hinter der die Isolierschicht wesentlich schwächer als an der übrigen Trennwand ist. Der Schaltschrank braucht dann nur an dieser Einlassung befestigt zu werden. Beim Abschalten des Kühlaggregates, z. B. nach Erreichen der gewünschten Temperatur im Kühlraum, wird weiterhin Wärme von der Rückwand des Schaltschrankes in den Kühlraum abgeleitet, damit die elektrischen und elektronischen Bauteile weiterhin gekühlt sind, so daß das Wiederanfahren des Kühlaggregates gewährleistet ist.According to another feature of the invention, the rear wall of the control cabinet is part of the outer layer of the dividing wall, which is made of different material layers in a manner known per se. The partition can be provided with an adapted to the shape of the cabinet entry, behind which the insulating layer is much weaker than the other partition. The cabinet then needs to be attached only to this entry. When switching off the cooling unit, z. B. after reaching the desired temperature in the refrigerator, heat is still derived from the rear wall of the cabinet in the cold room, so that the electrical and electronic components are still cooled, so that the restart of the cooling unit is guaranteed.

embodiment

Die Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung ein Kühlaggregat zur Luftkühlung in einem Kühlraum. In bekannter Weise ist der Verdampfer 1 auf der kalten Seite im Kühlraum angeordnet. Auf der warmen Seite befindet sich der Verdichter 2 und der Kondensator 3. Die isolierteTrennwand4istTeil der Außenwand des Kühlraumes. Sie sorgt für die wärmemäßige Trennung zwischen Verdampfer- und Kondensatorseite des Kühlaggregates. Der Schaltschrank 13 ist in die Trennwand 4 eingelassen. Zwischen der Rückwand 6 des Schaltschrankes 13 ist die Isolierschicht 5 zum Kühlraum wesentlich geringer als an der Trennwand 4. Die an den elektrischen Bauteilen 7 entstehende Verlustwärme wird über die Luft im Innern des im wesentlichen abgeschlossenen Schaltschrankes 13 zur Rückwand 6 und von dort in den Kühlraum abgeleitet. Dabei wird die Isolierschicht 5 in ihrer Dicke so gewählt, daß eine ausreichende Wärmeabführung an den Kühlraum von der Rückwand 6 gewährleistet ist. Dabei soll die Rückwand nur so weit abgekühlt werden, als dies zur Wärmeabführung notwendig ist, mit dem Ziel, möglichst den Taupunkt der Luft im Innern des Schaltschrankes nicht zu unterschreiten. Bei ungünstigen Luftverhältnissen ist dies jedoch nicht immer zu vermeiden, so daß mit dem Auftreten von Kondenswasser in Ausnahmefällen zu rechnen ist. Um auch dann die Funktionssicherheit zu gewährleisten, sind die elektrischen Bauteile 7 auf einer Zwischenplatte 8 angeordnet, die in einem gewissen Abstand von der Rückwand montiert ist. In diesem Zwischenraum 9 zur Rückwand 6 kanalisiert sich die Luftströmung im Schrank, so daß sich eine negative Kaminwirkung einstellt, die für eine gute Durchlüftung des Schrankes und damit Wärmeabführung von den elektrischen Bauteilen sorgt. Kondenswasser bildet sich nicht nur an der Rückwand 6, sondern unter ungünstigen Verhältnissen auch an der Decke des Schaltschrankes 13. Um herabtropfendes Wasser von den elektrischen Bauteilen 7 fernzuhalten, ist die Zwischenplatte 8 an ihrem oberen Teil mit einer Ausbiegung 10 versehen. Der untere Teil des Schaltschrankes ist mit einer Sammelrinne 11 ausgerüstet, von der Kondenswasser über den Abfluß 12 abgeleitet werden kann, der einen kleinen Querschnitt hat.The drawing shows a schematic representation of a cooling unit for air cooling in a cold room. In known manner, the evaporator 1 is arranged on the cold side in the cooling space. On the warm side is the compressor 2 and the condenser 3. The insulated partition 4 is part of the outer wall of the cold room. It ensures the thermal separation between evaporator and condenser side of the cooling unit. The cabinet 13 is embedded in the partition 4. Between the rear wall 6 of the control cabinet 13, the insulating layer 5 to the cooling chamber is substantially lower than at the partition 4. The heat generated at the electrical components 7 heat loss is through the air in the interior of the substantially closed cabinet 13 to the rear wall 6 and from there into the refrigerator derived. In this case, the insulating layer 5 is selected in its thickness so that a sufficient heat dissipation to the cooling space is ensured by the rear wall 6. In this case, the rear wall should be cooled only as far as this is necessary for heat dissipation, with the aim not to fall below the dew point of the air inside the control cabinet as possible. In unfavorable air conditions, however, this can not always be avoided, so that the occurrence of condensation in exceptional cases can be expected. In order to ensure the reliability even then, the electrical components 7 are arranged on an intermediate plate 8, which is mounted at a certain distance from the rear wall. In this space 9 to the rear wall 6, the air flow in the cabinet, so that adjusts a negative chimney effect, which ensures good ventilation of the cabinet and thus heat dissipation of the electrical components. Condensation forms not only on the rear wall 6, but under unfavorable conditions also on the ceiling of the control cabinet 13. To keep dripping water from the electrical components 7, the intermediate plate 8 is provided at its upper part with a deflection 10. The lower part of the cabinet is equipped with a collecting channel 11, can be derived from the condensation over the drain 12, which has a small cross-section.

Das Abscheiden von Tauwasser im Innenraum des Schaltschrankes 13 ist die absolute Ausnahme. Tauwasser entsteht nur bei ungünstigen Luftverhältnissen nach dem erstmaligen Einschalten der Kälteanlage. Dafür ist der Abfluß 12 vorgesehen. Durch gute Abdichtung ist der Luftaustausch mit der Umgebung weitgehend unterbunden, so daß kaum weiteres Tauwasser entsteht.The separation of condensate in the interior of the cabinet 13 is the absolute exception. Dew water only occurs in unfavorable air conditions after switching on the refrigeration system for the first time. For the drain 12 is provided. By good sealing the air exchange with the environment is largely prevented, so that hardly any further condensation arises.

Claims

Invention claim:

1. Arrangement for heat dissipation from the rear wall of the control cabinet of a cooling unit for air cooling to the cooling system in the adjacent refrigerator, characterized in that the control cabinet (13) with its rear wall (6) on the warm side of the partition (4) and arranged there with an insulating layer (5 ) is provided, whose thermal conductivity is higher than that of the insulating layer on the remaining partition wall (4).

2. Arrangement according to item 1, characterized in that the switching cabinet (13) with its rear wall (6) embedded in the partition (4) to the refrigerator and with an insulating layer (5) of lesser thickness than the other partition (4) below Use of the same insulating material is provided.

3. Arrangement according to item 1 and / or 2, characterized in that the rear wall (6) of the control cabinet (13) is a part of the outer layer of the existing in a known manner of different material layers partition (4).