DE10205652A1 - Dachaufbau-Kühlgerät für einen Schaltschrank - Google Patents

Dachaufbau-Kühlgerät für einen Schaltschrank

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Dachaufbau-Kühlgerät für einen Schaltschrank mit einem Kältemittelkreislauf mit einem Verdampfer. Ist nach der Erfindung vorgesehen, dass die übrigen Komponenten des Kältemittelkreislaufes auf der Oberseite einer Montageplatte (10) und der Verdampfer (35) mit einem Radiallüfter (31) auf der Unterseite der Montageplatte (10) befestigt sind, dass die Unterseite der Montageplatte (10) mit einer Bodenwanne (20) abgedeckt ist, dass der Rediallüfter (31) über eine Lufteintrittsöffnung (21) aus dem Schaltschrank-Innenraum axial Warmluft (27) ansaugt und radial durch den den Radiallüfter (31) umgebenden, ringförmigen Verdampfer (35) in die Bodenwanne (20) weiterleitet und dass die aus dem Verdampfer (35) abgegebene Kaltluft (26.1, 26.2, 26.3, 26.4) über eine oder mehrere Luftaustrittsöffnung(en) (24) der Bodenwanne (20) wieder dem Schaltschrank-Innenraum zuführbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Dachaufbau-Kühlgerät für einen Schaltschrank mit einem Kältemittelkreislauf mit Verdampfer.
  • Bei den bekannten Dachaufbau-Kühlgeräten für Schaltschränke ist der Verdampfer Teil des nach dem Wärmepumpenprinzip arbeitenden Kältemittelkreislauf. Dabei wird aus dem Schaltschrank-Innenraum die auftretende Warmluft abgesaugt, im Kühlgerät abgekühlt und als Kaltluft wieder dem Schaltschrank- Innenraum zugeführt. Der Kältemittelkreislauf umfasst einen mit dem Schaltschrank-Innenraum gekoppelten Innenkreis und einen mit der Umgebung des Schaltschrankes gekoppelten Außenkreis, die für eine optimale Wirkungsweise möglichst lufttechnisch entkoppelt sein müssen, um einen hohen Wirkungsgrad zu erreichen. Um dies zu erreichen, weisen bekannte Kühlgeräte zur Abteilung der die Komponenten aufnehmenden Räume Trennwände und Leitbleche auf, die den konstruktiven Aufbau des Kühlgerätes verteuern und komplizieren. Zudem ist bei leistungsstarken Kühlgeräten nach dem Aufbau auf dem Schaltschrank die Wartung und Reparatur des Kühlgerätes bei dem großen Gewicht der Komponenten schwierig.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Dachaufbau-Kühlgerät der eingangs erwähnten Art zu schaffen, das mit einfachem, konstruktivem Aufbau eine wirksame Entkopplung von Innenkreis und Außenkreis des nach dem Wärmepumpenprinzip arbeitenden Kühlgerätes erreicht und dennoch die Wartung und evtl. Reparatur desselben erleichtert.
  • Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass die übrigen Komponenten des Kältemittelkreislaufes auf der Oberseite einer Montageplatte und der Verdampfer mit einem Radiallüfter auf der Unterseite der Montageplatte befestigt sind, dass die Unterseite der Montageplatte mit einer Bodenwanne abgedeckt ist, dass der Radiallüfter über eine Lufteintrittsöffnung aus dem Schaltschrank-Innenraum axial Warmluft ansaugt und radial durch den den Radiallüfter umgebenden, ringförmigen Verdampfer in die Bodenwanne weiterleitet und dass die aus dem Verdampfer abgegebene Kaltluft über eine oder mehrere Luftaustrittsöffnung(en) der Bodenwanne wieder dem Schaltschrank-Innenraum zuführbar ist.
  • Bei diesem Aufbau wird nur eine Montageplatte und die Bodenwanne zur Entkopplung von Innenkreis und Außenkreis benötigt. Nur der Verdampfer mit einem Radiallüfter sind an der Unterseite der Montageplatte befestigt und ragen in die Bodenwanne, die mit dem Dach des Schaltschrankes befestigt wird. Alle übrigen Komponenten des Kühlgerätes sind auf der Oberseite der Montageplatte befestigt. Lediglich die Verbindungsleitungen zu dem Verdampfer und dem Radiallüfter werden durch die Montageplatte geführt. Die lufttechnische Kopplung des Kühlgerätes zum Schaltschrank übernimmt die Bodenwanne, die mit ihrer Lufteintrittsöffnung und Luftaustrittsöffnungen über entsprechend zugeordnete Öffnungen im Dach des Schaltschrankes mit dem Schaltschrank-Innenraum gekoppelt ist. Der im Innern des ringförmigen Verdampfers angeordnete Radiallüfter fördert die aus dem Schaltschrank-Innenraum angesaugte Warmluft durch den Verdampfer gekühlt in die Bodenwanne und darüber in den Schaltschrank- Innenraum. Die an der Montageplatte angebrachte Verdampfer-Radiallüfter-Einheit kann dabei so ausgebildet und in der Bodenwanne angeordnet werden, dass der Kreislauf der angesaugten Warmluft von dem Kreislauf der Kaltluft nach dem Verlassen des Verdampfers ebenfalls gegeneinander entkoppelt sind, wozu Teile der Bodenwanne und das Gehäuse des Radiallüfters und des Verdampfers mitverwendet werden. Der große Vorteil für die Wartung und Reparatur besteht jedoch darin, dass das vollständige Kühlgerät mit der Montageplatte aus der Bodenwanne gelöst und vom Aufbauort getrennt geprüft, gewartet und gegebenenfalls repariert werden kann. Die Bodenwanne kann dabei mit dem Schaltschrank verbunden bleiben.
  • Die Vervollständigung des Kühlgerätes sieht vor, dass die Montageplatte die offene Oberseite der Bodenwanne verschließt und dass die auf der Montageplatte befestigten Komponenten des Kältemittelkreislaufes mittels eines kappenartigen Gehäuse-Oberteils abgedeckt sind. Ein Ventilator des Außenkreises kann dabei Frischluft aus der Umgebung des Kühlgerätes ansaugen.
  • Zur Führung der aus dem Schaltschrank-Innenraum angesaugten Warmluft ist nach einer Ausgestaltung vorgesehen, dass der Radiallüfter mit seiner unteren Stirnseite als Ansaugöffnung mit der Lufteintrittsöffnung der Bodenwanne luftleitend in Verbindung steht, dass die radialen Luftaustrittsöffnungen des Radiallüfters der ringförmigen Eintrittsseite des Verdampfers zugekehrt sind und dass die ringförmige Austrittsseite des Verdampfers in die Bodenwanne mündet. Dabei ist der Verdampfer zum Boden der Bodenwanne hin abgedichtet, damit die Kaltluft des Innenkreises sich nicht mit der angesaugten Warmluft am axialen Eingang des Radiallüfters vermischen kann.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Bodenwanne als Kondensatauffangwanne dient, wobei die Lufteintrittsöffnung und die Luftaustrittsöffnungen der Bodenwanne mit einer Kondensat-Schutzwand umgeben sind. Die die Lufteintrittsöffnung und die Luftaustrittsöffnungen umgebenden Kondensat-Schutzwände begrenzen mit ihren Höhen die Aufnahmekapazität der in die Bodenwanne integrierten Kondensatauffangwanne.
  • Da sich der Verdampfer abdichtend auf dem Boden der Bodenwanne abstützt, ist nach weiterer Ausgestaltung vorgesehen, dass auch die Abdichtung des Verdampfers als Kondensat-Schutzwand ausgebildet ist.
  • Nach einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Lufteintrittsöffnung und die Luftaustrittsöffnungen der Bodenwanne als Lüftungsgitter oder dgl. ausgebildet sind. Diese Öffnungen können daher großflächig ausgelegt werden, ohne durch diese Öffnungen in den Innenraum der Bodenwanne greifen zu können.
  • Die Montageplatte und die Bodenwanne sind vorzugsweise rechteckförmig ausgelegt, wobei die Lufteintrittsöffnung zentrisch angeordnet und in den vier Eckbereichen der Bodenwanne jeweils eine Luftaustrittsöffnung vorgesehen ist.
  • Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dagestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
  • Fig. 1 in perspektivischer Montagestellung die Montageplatte mit den Komponenten des Kältemittelkreislaufs über einer als Gehäuse- Unterteil des Kühlgerätes verwendeten Bodenwanne und
  • Fig. 2 die Montageplatte mit den Komponenten des Kältemittelkreislaufes auf die Unterseite mit dem Verdampfer und einem Radiallüfter gesehen.
  • Wie der Fig. 1 zu entnehmen ist, verschließt bei dem erfindungsgemäßen Kühlgerät eine Montageplatte 10 die offene Oberseite einer Bodenwanne 20. An der Unterseite der Montageplatte 10 ist, wie insbesondere der Fig. 2 zu entnehmen ist, ein ringförmiger Verdampfer 35 befestigt, in dem ein Radiallüfter 31 untergebracht ist. Alle übrigen Komponenten des Kältemittelkreislaufes sind auf der Oberseite der Montageplatte 10 befestigt, wie der Verflüssiger 11, der Verdichter 12 und ein Ventilator 14 des Außenkreises zeigen. Die Steuerung kann in dem Fach 13 untergebracht sein, von dem aus auch die Verbindungsleitungen zu dem Verdampfer 35 und dem Radiallüfter 31 auf der Unterseite der Montageplatte 10 ausgehen. Die Montageplatte 10 trägt also ein vollständiges, verdrahtetes Kühlgerät und kann als Einheit aus der Bodenwanne 20entnommen werden, ohne diese vom Schaltschrank abzunehmen. Dies ist für den Fall der Wartung, Prüfung und evtl. Reparatur ein entscheidender Vorteil.
  • Die Bodenwanne 20 ist auf dem Dach des Schaltschrankes so befestigt, dass der Luftaustritt des Schaltschrankes mit der Lufteintrittsöffnung 21 und die Lufteintritte des Schaltschrankes mit den Luftaustrittsöffnungen 24 der Bodenwanne 20 fluchten. Ist die Monatageplatte 10 mit der Bodenwanne 20 verbunden, dann kann der Radiallüfter 31 über die Lufteintrittsöffnung 21 axial Warmluft 27 aus dem Schaltschrank-Innenraum ansaugen und diese über seine umfangsseitig verteilten Luftausgänge 32 direkt der Eingangsseite 34 des den Radiallüfter 31 umschließenden Verdampfers 35 zu führen. Beim Durchgang durch den Verdampfer 35 wird die Warmluft 27 abgekühlt und gelangt in die Bodenwanne 20. Danach tritt sie als Kaltluftströme 26.1, 26.2, 26.3 und 26.4 über die Luftaustrittsöffnungen 24 der Bodenwanne 20 aus und wieder in den Schaltschrank-Innenraum ein.
  • Die Lufteintrittsöffnung 21 und die Luftaustrittsöffnungen 24 sind mit Lüftungsgitter, Lüftungslamellen und dgl. abgedeckt und mit Kondensat-Schutzwänden 22 und 25 umgeben, wenn die Bodenwanne 20 als Kondensatauffangwanne mitverwendet wird. Dabei bestimmt die Höhe dieser Kondensat-Schutzwände 22 und 25 die Auffangkapazität an Kondensat. Der Verdampfer 35 stützt sich abgedichtet auf einem Ring 23 oder einem darauf festgelegten Dichtungselement ab, wobei diese Abdichtung auch als Kondensat-Schutzwand dient.
  • Der Radiallüfter 31 kann so in den Verdampfer 35 eingepasst sein, dass der axiale Ansaugstrom von den radial abgegebenen Luftströmen und ihren Wegen durch den Verdampfer 35 entkoppelt sind. Dasselbe gilt dann auch für den Innenraum der Bodenwanne 20 und die Außenseite 36 des Verdampfers in Bezug auf den angesaugten Luftstrom 27. Dies führt zu einer optimalen Funktion mit ausreichend hohem Wirkungsgrad.
  • Die Oberseite der Montageplatte 10 mit den übrigen Komponenten 11 bis 14 des Kältemittelkreislaufes wird durch ein kappenartiges Gehäuse-Oberteil abgedeckt und verschlossen, das über ein Lüftungsgitter den Zutritt der Frischluft für den Außenkreis ermöglicht. Der Verdampfer 35 kann beim Einsetzen der Montageplatte 10 so abgestützt werden, dass der abgekantete Rand mit Befestigungselementen der Montageplatte 10 mit Befestigungsaufnahmen in den Seitenwänden der Bodenwanne 20 fluchtet und so die feste Verbindung der beiden Teile erleichtert. In einem Eckbereich der Bodenwanne 20 ist ein Kondensatablauf 28 vorgesehen, wobei der Boden der Bodenwanne 20 zu dem Kondensatablauf 28 hin geneigt ist.
  • Bei dieser Bodenwanne 20 können ein oder mehrere Luftaustrittsöffnung(en) 24 vorgesehen sein, um die Kopplung zum Schaltschrank-Innenraum herzustellen. Dabei kann die zugeführte Kaltluft auch gezielt zu den wärmeerzeugenden Stellen im Schaltschrank-Innenraum geleitet werden.

Claims (8)

1. Dachaufbau-Kühlgerät für einen Schaltschrank mit einem Kältemittelkreislauf mit einem Verdampfer, dadurch gekennzeichnet,
dass die übrigen Komponenten des Kältemittelkreislaufes auf der Oberseite einer Montageplatte (10) und der Verdampfer (35) mit einem Radiallüfter (31) auf der Unterseite der Montageplatte (10) befestigt sind, dass die Unterseite der Montageplatte (10) mit einer Bodenwanne (20) abgedeckt ist,
dass der Radiallüfter (31) über eine Lufteintrittsöffnung (21) aus dem Schaltschrank-Innenraum axial Warmluft (27) ansaugt und radial durch den den Radiallüfter (31) umgebenden, ringförmigen Verdampfer (35) in die Bodenwanne (20) weiterleitet und
dass die aus dem Verdampfer (35) abgegebene Kaltluft (26.1, 26.2, 26.3, 26.4) über eine oder mehrere Luftaustrittsöffnung(en) (24) der Bodenwanne (20) wieder dem Schaltschrank-Innenraum zuführbar ist.
2. Dachaufbau-Kühlgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die Montageplatte (10) die offene Oberseite der Bodenwanne (20) verschließt und
dass die auf der Montageplatte (10) befestigten Komponenten des Kältemittelkreislaufes mittels eines kappenartigen Gehäuse-Oberteils abgedeckt sind.
3. Dachaufbau-Kühlgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass der Radiallüfter (31) mit seiner unteren Stirnseite als Ansaugöffnung mit der Lufteintrittsöffnung (21) der Bodenwanne (20) luftleitend in Verbindung steht,
dass die radialen Luftaustrittsöffnungen (32) des Radiallüfters (31) der ringförmigen Eintrittsseite (34) des Verdampfers (35) zugekehrt sind und dass die ringförmige Austrittsseite (36) des Verdampfers (35) in die Bodenwanne (20) mündet.
4. Dachaufbau-Kühlgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (35) zum Boden der Bodenwanne (20) hin abgedichtet ist.
5. Dachaufbau-Kühlgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenwanne (20) als Kondensatauffangwanne dient, wobei die Lufteinrittsöffnung (21) und die Luftaustrittsöffnungen (24) der Bodenwanne (20) mit einer Kondensat-Schutzwand (22, 25) umgeben sind.
6. Dachaufbau-Kühlgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass auch die Abdichtung des Verdampfers (35) als Kondensat-Schutzwand (23) ausgebildet ist.
7. Dachaufbau-Kühlgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lufteintrittsöffnung (21) und die Luftaustrittsöffnungen (24) der Bodenwanne (20) als Lüftungsgitter oder dgl. ausgebildet sind.
8. Dachaufbau-Kühlgerät nach eine der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
dass die Montageplatte (16) und die Bodenwanne (20) rechteckförmig ausgebildet sind und
dass in den vier Eckbereichen der Bodenwanne (20) jeweils eine Luftaustrittsöffnung (24) um die zentrische Lufteintrittsöffnung (21) vorgesehen ist.
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