DE1806029A1

DE1806029A1 - Cooling device for electrical switch and control cabinets, which are hermetically sealed

Info

Publication number: DE1806029A1
Application number: DE19681806029
Authority: DE
Inventors: Horst Kraemer
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1968-10-30
Filing date: 1968-10-30
Publication date: 1970-05-21

Description

BROWN, BOVERI & CIE - AKTIENGESELLSCHAFTBROWN, BOVERI & CIE - AKTIENGESELLSCHAFT

MANNHEIM BROWN BOVERIMANNHEIM BROWN BOVERI

Mp.-Nr. 653/68 Mannheim, den 18.Okt.1968 Mp. No. 653/68 Mannheim, October 18, 1968

Pat/Hz/WPat / Hz / W

"Kühlvorrichtung für elektrische Schalt- und Steuerschränke, die hermetisch abgeschlossen sind." "Cooling device for electrical switchgear and control cabinets that are hermetically sealed."

Die Erfindung "betrifft eine Kühlvorrichtung für elektrische Schalt- und Steuerschränke, die hermetisch geschlossene Baueinheiten "bilden, mit relativ viel Verlustwärme abgehenden Geräten "bestückt sind und "bei denen zur Wärmeableitung innerhalb des Schrankes der Verdampfer eines außerhalb des Schrankes angeordneten Kühlaggregates mit Wärmeaustauscher angebracht ist.The invention "relates to a cooling device for electrical Switch and control cabinets, which form hermetically sealed units, with a relatively large amount of heat dissipated Devices "are populated and" where for heat dissipation within of the cabinet, the evaporator of a cooling unit with a heat exchanger arranged outside the cabinet is attached is.

Elektrische Steuer- und Schaltschränke müssen in vielen Fällen wegen der Umweltsbedingungen gegen Eindringen von Staub,und Wasser abgeschlossen sein, etwa nach der Schutzart P 33 oder höher, wie dies in der DIN-Norm 40050, S. 1-4, vom Januar 1963 vorgeschrieben ist. Sobald die in den Steuer- und Schaltschränken eingebauten Geräte, wie beispielsweise Steuer- und Leistungselektronik eine Verlustwärme liefern, die über die Oberfläche des Schrankes nicht mehr unmittelbar an die Umgebung abgegeben werden kann, müssen zusätzliche Mittel zur Küh- ' lung vorgesehen werden.Electrical control and switchgear cabinets must in many cases because of the environmental conditions against the ingress of dust, and Water, for example according to protection class P 33 or higher, as described in DIN standard 40050, pp. 1-4, from January 1963 is mandatory. As soon as the in the control and switch cabinets built-in devices, such as control and power electronics, provide a heat loss that is transferred via the Surface of the cabinet can no longer be released directly into the environment, additional means must be used for cooling ' ment to be provided.

Hierzu ist einmal vorgeschlagen worden, neben den Schalt- und Steuerschränken ein besonderes Kühlaggregat aufzustellen,in das die Luft der Schränke warm hineingesaugt und gekühlt wurde, um dann als Kühlluft wieder in die Schränke zu gelangen.Dadurch wird zwar ein geschlossener Kühlkreislauf erzielt, aber der Anbau eines getrennten Kühlaggregates mit den erforderlichen Luftumwälzpumpen erfordert einen großen Aufwand und bei Schränken, die aus mehreren Schrankfeldern nebeneinander aufgebaut sind, eine schwierige Luftführung.Nach einem anderen Vorschlag sind innerhalb und unter der Decke der Schränke Verdampfer angeordnet und die dazugehörigen Kühlaggregate außerhalb der SchränkeFor this purpose, it has once been proposed to set up a special cooling unit in addition to the switch and control cabinets the air in the cabinets was sucked in warm and cooled, and then returned to the cabinets as cooling air a closed cooling circuit is achieved, but the addition of a separate cooling unit with the necessary air circulation pumps requires a lot of effort and for cabinets that are built up from several cabinet fields side by side, one difficult air flow. According to another suggestion are inside and arranged under the ceiling of the cabinets evaporators and the associated cooling units outside the cabinets

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aufgestellt. Dabei reicht ein Verdampfer über mehrere Felder.
Hierbei ist jedoch von Nachteil, daß für die Verdampfer keine
Serienerzeugnisse verwendet werden können und die Montage der · Verdampfer und des Kühlaggregates besonders geschultes Hon- iset up. One vaporizer covers several fields.
However, the disadvantage here is that none for the evaporator
Series products can be used and the assembly of the evaporator and the cooling unit is specially trained honing i

tagepersonal erfordert. ' jday staff required. 'j

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kühlvorrich- | tung für hermetisch abgeschlossene Steuer- und SchaltschränkeThe object of the present invention is to provide a cooling device | for hermetically sealed control and switch cabinets

bereitzustellen, die einfach und preiswert herzustellen und 'to provide that are easy and inexpensive to manufacture and '

zu montieren sind. jare to be assembled. j

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine
ΐ/and des Schrankes, insbesondere die Rückwand, zusammen mit
dem Verdampfer auf der Innenseite und dem Kühlaggregat mit j Rückkühler auf der Außenseite als einbau- und anschlußferti- ■ ges Bauteil ausgebildet ist, wobei als Kühlaggregat. ein an sichi bekanntes Kapselaggregat verwendet wird.This object is achieved in that a
ΐ / and of the cabinet, especially the back wall, together with
the evaporator on the inside and the cooling unit with a dry cooler on the outside as a component that is ready to be installed and connected ■ is designed as a cooling unit. a capsule assembly known per se is used.

Vorteilhaft ist.bei der erfindungsgemäßen Gestaltung der Kühl- :Is advantageous in the inventive design of the cooling:

Vorrichtung, daß die fertige Schrankwand einfach an den ;Device that the finished cabinet wall simply to the;

Schrank angebaut wird und handelsübliche Kapselaggregate, wie : sie beispielsweise in Haushaltkühlschränken eingebaut sind,Cabinet is built on and commercially available capsule units, such as: they are built into household refrigerators, for example,

verwendet werden. Dabei können auch bei bereits Vorhandeneh ' Schränken die Rückwände bzw. die genormten Rückwandteile ge-be used. Even if there are already Do the rear panels or the standardized rear panel parts

gen eine Wand oder V/andteil mit der Kühlvorrichtungagainst a wall or wall part with the cooling device

ausgeout

tauscht werden, wenn dies notwendig ist. Bei der Kontage ist
außerdem kein besonders geschultes Montagepersonal für die
Montage des Kühlaggregates notwendig.be exchanged if necessary. At the Kontage is
in addition, no specially trained assembly personnel for the
Installation of the cooling unit necessary.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist die
Kapsel des Kühlaggregates am unteren Ende der Rückwand, dahinter oder darüber der Rückkühler und der Verdampfer im oberen
Bereich der Rückwand angeordnet. Dadurch, daß die schwere
Kapsel mit Motor, Kompressor und Schaltschüta am unteren Ende
der Rückwand angeordnet ist, wird vermieden, daß der SchrankAccording to an advantageous embodiment of the invention, the
Capsule of the cooling unit at the lower end of the rear wall, behind or above the dry cooler and the evaporator in the upper one
Arranged in the area of the rear wall. Because the heavy
Capsule with motor, compressor and switchgear at the lower end
the rear wall is arranged, it is avoided that the cabinet

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BAD ORIGINAtBAD ORIGINAt

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beim Einschalten und im Betrieb des Motors in zu große Schwingungen versetzt wird. Die Anbringung des Verdampfers im oberen Bereich ist aus'kühlungstechnischen Gesichtspunkten heraus günstig.when the motor is switched on and in operation, it vibrates too much is moved. The attachment of the evaporator in the upper area is due to cooling technology reasons cheap.

Damit das innerhalb des Schrankes am Verdampfer anfallende Tauwasser nicht auf die Geräte fällt und diese eventuell dadurch Schaden erleiden, ist gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß unterhalb des Ver-I-mpfers eine Tropfschale zum Auffangen des Tauwassers angebracht ist und von dieser Tropfschale ein dünnes Rohr zur Abführung des Tauwassers nach außen durch die Schrankwand geführt ist.So that the condensation water that accumulates inside the cabinet on the evaporator does not fall on the devices and possibly cause them Suffering damage is provided according to a further advantageous embodiment of the invention that below the victim a drip tray is attached to catch the condensation and from this drip tray a thin pipe is attached Discharge of the condensation water is led to the outside through the cabinet wall.

Damit außerhalb des Schrankes das Tauwasser nicht aufgefangen werden muß, wird zur Wartungsvereinfachung gemäß einer·Ausgestaltung der Erfindung zweckmäßigerweise das Rohr zur Abführung des Tauwassers an einer derartigen Stelle oberhalb des Rückkühlers durch die Wand geführt, daß das austretende Wasser in eine zweite Schale in unmittelbarer Nähe des Rückkühlers tropft und dort verdampft.So that the condensation water does not have to be collected outside of the cabinet, according to an embodiment, to simplify maintenance the invention expediently the pipe for discharging the condensation water at such a point above the Recooler passed through the wall that the escaping water in a second bowl in the immediate vicinity of the dry cooler drips and evaporates there.

Aus Gründen der^ Platzersparnis ist nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Schrankwand eine Nische zur Aufnahme des Kapselaggregates aufweist.For reasons of ^ saving space, according to another advantageous Embodiment of the invention provides that the cabinet wall has a niche for receiving the capsule unit.

Der Aufbau der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung soll an Hand der Figuren und an Hand von Ausführungsbeispielen im folgenden näher erläutert werden. Es zeigen:The structure of the cooling device according to the invention will be based on the figures and on the basis of exemplary embodiments in the following are explained in more detail. Show it:

Fig. 1 die Rückseite eines aus drei Federn aufgebauten Schrankes, 1 shows the rear of a cabinet made up of three springs,

Fig. 2 die Seitenansicht irner Rückwand mit in eine Nische eingebautem Kapselaggregat,2 shows the side view of the inner rear wall with the capsule unit built into a niche,

Fig. 3 die Seitenansicht einer Rückwand mit daran befestigtem Kühlaggregat.3 shows the side view of a rear wall with a cooling unit attached to it.

009821/1292 „4..009821/1292 "4 ..

BAD ORIGINAL :ORIGINAL BATHROOM:

• - 4 - 653/68• - 4 - 653/68

In der Pig. 1 ist ein aus drei Federn 1, 2 und 3 aufgebauter Steuer- bzw. Schaltschrank schematisch in perspektivischer Rückansicht dargestellt. Die drei Grundelemente des Schrankes bilden entsprechend der gewünschten Schutzart eine hermetisch geschlossene Baueinheit. Die Rückwand 4 des mittleren Feldes ist glatt und normal ausgeführt. Die Rückwand 5 des rechten Feldes 3 dagegen ist gemäß der Erfindung zusammen mit einem Kühlaggregat als einbau- und anschlußfertiges Bauteil ausgeführt. Das Kühlaggregat setzt sich im wesentlichen aus einem Kapselaggregat 6, einem Verdampfer 7 und einem Rückkühler 8 zusammen. Der Verdampfer 7 ist im Innern des Schrankes, und zwar im oberen Bereich der Rückwand 5 angeordnet. Darunter befindet sich eine Tropfschale 9 zum Auffangen des bei der Kühlung auftretenden Tauwassers. Das Tauwasser wird von der Tropfschale 9 durch ein dünnes Rohr 10 nach außen durch die Wand geführt. Damit auch außerhalb des Schrankes dem Tauwasser keine besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden muß, leitet das Rohr 10 es zweckmäßigerweise in eine zweite Schale 10a in unmittelbarer Nähe des Rückkühlers 8, wo es verdampft.Das Kapselaggregat 6 mit eingebautem Motor, Kompressor und Schaltschütz ist am unteren Ende der Rückwand 5 liegend angeordnet und über eine leitung 11 mit dem Verdampfer 7 verbunden. Darüber anschließend ist der Rückkühler 8 an der Wand befestigt, der durch eine Leitung 12 mit dem Kapselaggregat 6 verbunden ist. Durch diese Anordnung der einzelnen Teile des Kühlaggregates wird einmal vermieden, daß durch das Einschalten und den Betrieb die Wand in unzulässige Schwingungen versetzt wird, zum anderen im Innern des Schrankes durch den Verdampfer an kühltechnisch günstiger Stelle eine optimale Kühlung der zirkulierenden Luft erzielt.In the pig. 1 is made up of three springs 1, 2 and 3 Control or switch cabinet schematically in perspective Rear view shown. The three basic elements of the closet form a hermetically sealed unit according to the desired degree of protection. The back wall 4 of the middle field is smooth and normal. The rear wall 5 of the right field 3, however, is according to the invention together with a Cooling unit designed as a component that is ready to be installed and connected. The cooling unit consists essentially of one Capsule unit 6, an evaporator 7 and a dry cooler 8 together. The evaporator 7 is inside the cabinet, and although arranged in the upper region of the rear wall 5. Below is a drip tray 9 to catch the cooling occurring condensation. The condensation water is from the drip tray 9 through a thin tube 10 to the outside through the Wall led. So that no special attention has to be paid to the condensation outside the cabinet, directs the pipe 10 it expediently in a second shell 10a in the immediate vicinity of the recooler 8, where it evaporates Capsule unit 6 with built-in motor, compressor and contactor is arranged lying at the lower end of the rear wall 5 and connected to the evaporator 7 via a line 11. About that then the dry cooler 8 is attached to the wall and is connected to the capsule unit 6 by a line 12 is. This arrangement of the individual parts of the cooling unit is avoided once that by switching on and the Operation the wall is set in impermissible vibrations, on the other hand inside the cabinet by the evaporator From a cooling point of view, optimal cooling of the circulating air is achieved.

In Fig. 3 ist in einer Seitenansicht die Rückwand 5 des Schrank feldes 3 gezeigt«, Es sind dieselben Teile mit denselben Bezügezeichen₍ tde in Fig« 1 verwendet« Die Fig. 3 läßt in dieser Beitenatiöiolit übersichtlich äie ßweekmäßige Anordnung gemäßIn Fig. 3 in a side view of the rear wall is field "shown 3 5 of the cabinet, there are the same parts have the same references characters _(tde used in Figure" 1, "FIG. 3 can in this Beitenatiöiolit clearly AEIE ßweekmäßige arrangement according

009821/1 292 ■ - - 5 -009821/1 292 ■ - - 5 -

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

- 5 - 653/68- 5 - 653/68

der Erfindung erkennen.recognize the invention.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung wird aus Platzersparnisgründen die Rückwand mit einer ins Innere des Schrankes hineinragenden Nische 13 versehen, wie dies bei der Rückwand 14 des linken Feldes in Pig. 1 dargestellt ist. In der Nische 13 ist das Kapselaggregat 6 stehend angeordnet und direkt dahinter ist der Rückkühler 8 "befestigt. Die Fig. 2 zeigt die entsprechende Seitenansicht der Rückwand 14. Es sind in Übereinstimmung mit Fig. 1 und 3 dieselben Bezugszeichen verwendet. Die Nische 13 ist so in die Rückwand 14 eingepreßt, daß die Ränder der Rückwand 14 wie bei den Rückwänden 4 und 5 auf die Befestigungsvorrichtungen des Schrankes angebracht werden können. Dadurch ist eine bauliche Veränderung an den tragenden Schrankteilen nicht erforderlich.According to an advantageous embodiment of the invention, to save space, the rear wall with an inside of the cupboard protruding niche 13 provided, as is the case with the rear wall 14 of the left field in Pig. 1 is shown. The capsule unit 6 is arranged upright in the niche 13 and the dry cooler 8 ″ is fastened directly behind it shows the corresponding side view of the rear wall 14. In accordance with FIGS. 1 and 3, the same reference numerals are used used. The niche 13 is pressed into the rear wall 14 in such a way that the edges of the rear wall 14, as in the case of the rear walls 4 and 5 can be attached to the fastening devices of the cabinet. This means that there is a structural change to the load-bearing Cabinet parts not required.

Die Rückwände 5 und 14 sind mit cjen einzelnen feilen des. Kühlaggregates zu einem Bauteil zusammengefißt und können so, je nach Bedarf bestimmte Felder eines mehrteiligen Schrankes abschließen und kühlen. Selbstverständlich kann der Schrank . auch aus einem Teil bestehen. Es ergibt sich auch die Möglichkeit, bei bestehenden Anlagen nachträglich die, genormten einfachen Rückwände gegen solche, die gemäß der Erfindung ausgeführt sind, auszutauschen.'The rear walls 5 and 14 are with cjen individual files of the. Cooling unit merged into one component and can so, depending as required, close and cool certain fields of a multi-part cabinet. Of course, the closet can. also consist of one part. There is also the possibility of retrospectively using the standardized simple To exchange rear walls for those that are designed according to the invention. '

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Claims

- 6 patent claims:

Cooling device for electrical switchgear and control cabinets, which form hermetically sealed units, are equipped with a relatively large amount of heat dissipating devices and in which the evaporator of a cooling unit with heat exchanger arranged outside the cabinet is attached to dissipate heat inside the cabinet, characterized in that a wall of the cabinet, in particular the rear wall (5 _f H) together with the evaporator (7) on the inside and the cooling unit with recooler (8) on the outside as a ready-to-install and connection-ready component, with a known capsule unit ( 6) is used.

Cooling device according to claim 1, characterized in that the capsule (6) of the cooling unit is at the lower end the rear wall (5, 14) behind or above the recooler (8) and the evaporator (7) in the upper area of the rear wall (5, 14) is arranged.

Cooling device according to Claim 1 or 2, characterized in that there is a drip tray below the evaporator (7) (9) is attached to catch the condensation and from this tropical dish (9) a thin tube (10) for Discharge of the condensation to the outside through the cabinet wall (5, 14) is performed.

Cooling device according to claim 3, characterized in that the pipe (10) for discharging the condensation water is guided through the wall (5, 14) at such a point above the recooler (8) that the escaping water into a second bowl (10a) drips in the immediate vicinity of the recooling era (8) and evaporated there.

Cooling device according to one of the preceding claims, characterized in that the cabinet wall (14). one

Nische(i3) zur Aufnahme des Kapaelaggregatea (6) aufweist. 00982 1/1292Has niche (i3) for receiving the Kapaelaggregatea (6). 00982 1/1292