DE19722619C2 - Kühlgerät für einen Schaltschrank - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kühlgerät für einen Schaltschrank mit einem vom Kühlluft durchströmten Luftführungskanal, in dem ein Wärmetauscher angeord­ net ist, wobei in Luftströmungsrichtung hinter dem Wärmetauscher ein Kon­ denswasser-Abscheider mit mindestens einer flächigen Sammelwandung an­ geordnet ist, und wobei die klimatisierte Luft hinter dem Wärmetauscher durch einen Luft-Auslaß aus dem Luftführungskanal ableitbar ist.

Ein derartiges Kühlgerät ist aus der DE 43 13 022 C1 bekannt. In diesem Dokument ist ein Kühlgerät für einen Schaltschrank beschrieben, das in einem mit Eintritts- und Austrittsöffnungen versehenen Gehäuse untergebracht ist. Das Gehäuse kann an eine Wandung des Schaltschrankes angebaut werden. Das am Kühlgerät anfallende Kondenswasser kann in einer Sammelvorrichtung auf­ gefangen werden. Diese Sammelvorrichtung besitzt einen rinnenförmigen Tropfenabschneider, der mit einer gewölbten Sammelwandung ausgestattet ist. Auf dieser werden die vom Kühlgerät abgegebenen Kondensattropfen aufge­ fangen und abgeleitet. Der Tropfenabschneider soll dabei verhindern, daß Kondenswasser unkontrolliert das Kühlgerät verläßt und mit der Luft, die durch das Kühlgerät zirkuliert, mitgerissen wird.

Aus der DE 92 00 134 U1 ist ein weiteres Kühlgerät bekannt. Hierbei ist in dem Luftführungskanal ein quaderförmiger Lamellen-Wärmetauscher eingebaut. Der Lamellen-Wärmetauscher hat vertikal ausgerichtete Kühllamellen, die von einem Kühlmittelrohr schlangenförmig quer durchsetzt sind. Die unteren Ränder der Kühllamellen verlaufen gegenüber der Horizontalen unter einem spitzen Winkel geneigt. Das sich auf den Kühllamellen niederschlagende Kondenswasser gleitet unter Einwirkung der Schwerkraft zu den unteren Rändern. Hier wandert es dann an die zutiefst liegende Stelle der Ränder, um dann in eine bereitgestellte Auffangwanne abzutropfen.

Insbesondere bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten kann es vorkommen, daß Wassertropfen von den Kühllamellen abgerissen und mit dem Luftstrom ab­ transportiert werden. Sie gelangen dann in den Innenraum des Schaltschrankes, wo sie Schädigungen der hier installierten elektrischen Einheiten bewirken können.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Kühlgerät der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei dem verhindert ist, daß Kondenswasser den Luftführungskanal verläßt.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß mindestens eine flächige Sammel­ wandung im Luft-Führungskanal in Luftströmungsrichtung hinter dem Wärme­ tauscher angeordnet ist, und mit einer Vielzahl von Durchbrechungen versehen ist, durch die zumindest ein Teil der klimatisierten Luft hindurchströmt.

Nachdem die Luft durch den Wärmetauscher geführt wurde, gelangt sie zu der Sammelwandung und durchstreicht deren Durchbrechungen. Evtl. mitgeführte Wassertropfen werden an der Sammelwandung gefangen und können an dieser abfließen, beispielsweise unter Schwerkrafteinwirkung. Die Durchbrechungen beispielsweise, die zwischen den Durchbrechungen stehenden festen Teile, können bezüglich ihrer Dimensionierung so beschaffen sein, daß eine Kapillarwirkung entsteht, die das gefangene Wasser hält und dessen Ab­ transport unterstützt.

Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, daß die Sammelwandung des Kon­ denswasser-Abscheiders aus einem Drahtgeflecht besteht.

Wenn eine Kapillarwirkung erzielt werden soll, so muß das Drahtgeflecht entsprechend engmaschig sein.

Eine bevorzugte Variante der Erfindung sieht vor, daß der Kondenswasser- Abscheider zwei Sammelwandungen aufweist, die in Luftströmungsrichtung hintereinander angeordnet sind. Der überwiegende Teil des Kondenswassers wird in der ersten Sammelwandung gefangen und abgeleitet. Sollte sich nun ein Wassertropfen aus dieser ersten Sammelwandung lösen, so wird er zwangs­ läufig wieder in der zweiten Sammelwandung gefangen und sicher abgeleitet. Durch diese weitere Redundanz wird eine hohe Betriebssicherheit geschaffen. Bevorzugt kann hierbei vorgesehen sein, daß die beiden Sammelwandungen über einen Befestigungsabschnitt miteinander verbunden sind, und daß der Befestigungsabschnitt in einer Halterung festlegbar ist, über die eine Ankopplung an das Kühlgerät-Gehäuse erfolgt. Die einstückige Herstellung der beiden Sammelwandungen kann kostengünstig erfolgen.

Damit das gesammelte Kondenswasser nicht unkontrolliert über eine Wandung des Kühlgerät-Gehäuses abfließen kann, ist vorgesehen, daß die Sammel­ wandung(en) mittels eines Abstandshalters beabstandet zu den den Luft­ führungskanal begrenzenden Wandungen gehalten ist.

Die Sammelwandung erstreckt sich bevorzugt über die gesamte, sich quer zur Luftströmungsrichtung erstreckende, freie Querschnittsfläche des Luft- Auslasses des Luftführungskanals.

Eine mögliche Variante der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß im Luftführungskanal eine Leiteinrichtung angeordnet ist, die sich quer zur Luftströmungsrichtung erstreckt, und die der Sammelwandung Kondenswasser zuleitet. Diese Leiteinrichtung fängt dann insbesondere die schweren Wassertropfen ab, die von dem Wärmetauscher abtropfen. Dies stellt sicher, daß nur die von dem Luftstrom mitgeführten Wassertropfen auf die Sammel­ wandung auftreffen. Es ist auch denkbar, daß die Leiteinrichtung so angeordnet ist, daß sie eine Sammelrinne bildet. Über diese kann das Kondenswasser, das sich auf der Leiteinrichtung sammelt, sicher abgeführt werden. Zur verbesserten Korrosionsbeständigkeit sind die Sammelwandungen aus Edelstahl oder einem verzinkten Material, beispielsweise einem verzinkten Drahtgeflecht gebildet.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 bis 3 verschiedene Varianten von Kühlgeräten, wobei von dem Kühlgerät jeweils nur ein Teil in Seitenansicht und im Schnitt dargestellt ist.

Das in Fig. 1 dargestellte Kühlgerät hat ein wannenförmiges Kühlgeräte- Gehäuse 10, das mit einer Anschlußwand 14 abgeschlossen ist. Das Kühlgerät- Gehäuse 10 umgibt einen Luftführungskanal 12, in dem ein Wärmetauscher 13 angeordnet ist. In Luftströmungsrichtung vor dem Wärmetauscher 13 ist üb­ licherweise ein Gebläse angeordnet, das Luft aus dem Innenraum eines ange­ schlossenen Schaltschrankes ansaugt. Die angesaugte Luft wird an dem Wärmetauscher 13 gekühlt und durch einen Luftauslaß 15 in der Anschlußwand 14 wieder in den Innenraum des Schaltschrankes zurückgeführt. An seiner zu­ tiefst liegenden Stelle hat das Kühlgerät-Gehäuse 10 einen Ablauf 11, über den Kondenswasser aus dem Kühlgerät abgeleitet werden kann.

In Luftströmungsrichtung hinter dem Wärmetauscher 13 ist ein Kondenswasser- Abscheider 20 angeordnet. Der Kondenswasser-Abscheider 20 hat zwei Sam­ melebenen 21, 22, die in Luftströmungsrichtung hintereinander angeordnet sind. Die beiden Sammelebenen 21, 22 bestehen aus einem Drahtgeflecht. Dieses Drahtgeflecht bildet Durchbrechungen, durch die die Luft hin­ durchstreichen kann. Die beiden Sammelebenen 21, 22 sind miteinander ein­ stückig über den Befestigungsabschnitt 24 verbunden. Im Bereich dieses Befestigungsabschnittes 24 sind sie gegeneinander abgebogen. Die zuvorderst stehende Sammelebene 21 besitzt an ihrer, dem Befestigungsabschnitt 24 abgekehrten Seite einen Stützabschnitt 23. Dieser Stützabschnitt 23 stützt sich in dem Eckbereich ab, in dem das Kühlgerät-Gehäuse 10 in die Anschlußwand 14 übergeht. Die zweite Sammelebene 22 trägt an ihrem freien Ende einen abgewinkelten Abstandshalter 25. Mit diesem stützt sich die Sammelebene 22 gegenüber der Anschlußwand 14 unterhalb des Luftauslasses 15 ab.

Zur Fixierung des Kondenswasser-Abscheiders 20 ist eine Halterung 18 vor­ gesehen. Diese Halterung 18 umgreift den Befestigungsabschnitt 24. Die Halterung 18 ist an eine Leiteinrichtung 16 angeschlossen, die ihrerseits über eine Befestigung 17 an der Anschlußwand 14 festgemacht ist. Die Befestigung erfolgt beispielsweise über eine Verschraubung oder eine Nietverbindung. Die Befestigung 17, die Leiteinrichtung 16 und die Halterung 18 sind einstückig miteinander verbunden und bestehen beispielsweise aus einem Spritzgußteil.

Zur Montage des Kondenswasser-Abscheiders 20 wird zunächst die Befestigung 17 an der Anschlußwand 14 festgemacht. Wie die Fig. 1 erkennen läßt, steht dabei die Leiteinrichtung 16 quer zur Luftströmungsrichtung in den Luft­ führungskanal 12 vor. Anschließend wird der klammerartige Kondenswasser- Abscheider 20 mit dem Stützabschnitt 23 im Bereich des Ablaufes 11 abge­ stützt und der Abstandshalter 25 zur Anlage an der Anschlußwand 14 ge­ bracht. Anschließend läßt sich der Befestigungsabschnitt 24 in die Halterung 18 einschnappen. Mit diesem Mechanismus wird die Fixierung des Kondenswasser- Abscheiders 20 allein durch die Federsteifigkeit der Sammelebenen 21, 22 bewirkt. Hierdurch entstehen die in Fig. 1 ersichtlichen Ausbauchungen der Sammelebene 21, 22.

Die Leiteinrichtung 16 hat nicht allein die Aufgabe, den Halter 18 so zu tragen, daß eine Verspannung des Kondenswasser-Abscheiders 20 in dem Kühlgerät- Gehäuse 10 erfolgen kann. Vielmehr dient er auch dazu, schwere Kondens­ wassertropfen, die von dem Wärmetauscher 13 abfallen, zielgerichtet der ersten Sammelebene 21 zuzuleiten.

In Fig. 2 ist ein weiteres Kühlgerät dargestellt. Im Unterschied zu dem Kühlgerät gemäß der Fig. 1 hat der Luftauslaß 15 in der Anschlußwand 14 einen geringe­ ren freien Querschnitt. Um den gleichen Kondenswasser-Abscheider 20 ein­ setzen zu können, wird ein veränderter Halter 18 eingesetzt. Dieser Halter 18 übergreift vorderseitig mit einer Abwinklung die erste Sammelebene 21. An diese Abwinklung schließt sich die schräg nach unten gerichtete Leiteinrichtung 16 an, die wieder quer zur Luftströmungsrichtung in den Luftführungskanal 12 ragt. Von der Leiteinrichtung 16 ist die Befestigung 17 abgebogen, und an der Anschlußwand 14 fixiert. Mit dieser geometrischen Ausgestaltung bildet sich zwischen der Leiteinrichtung 16 und der Befestigung 17 eine Ablaufrinne 16A. Über diese kann Kondenswasser, das von der Leiteinrichtung 16 abfließt, dem Ablauf 11 geordnet zugeführt werden. Selbstverständlich ist diese Ausfüh­ rungsvariante nicht allein auf ein Kühlgerät mit geringem freien Querschnitt des Luftauslasses 15 beschränkt, sondern stellt eine eigenständige Bauvariante dar. Vorteilhaft ist jedoch, daß mit einem Kondenswasser-Abscheider 20 mehrere Ausgestaltungsvarianten verwirklicht werden können.

Die Fig. 3 stellt eine alternative Ausgestaltungsvariante für einen Kondens­ wasser-Abscheider 20 dar, der in ein Kühlgerät eingebaut werden kann. Die erste Sammelebene 21 weist an ihrem dem Wärmetauscher 13 zugekehrten Ende eine Abwinklung 26 auf. Diese Abwinklung 26 kann mit einer weiteren Abwinklung 27 der zweiten Sammelebene 22 in Anlage gebracht werden. Die beiden Abwinklungen 26 und 27 bilden einen Befestigungsabschnitt 24. An ihrem unteren Ende sind die beiden Sammelebenen 21 und 22 wiederum ein­ stückig mit einer Biegung 28 verbunden. Mit dieser Ausgestaltungsvariante ergibt sich für den Kondenswasser-Abscheider 20 ein stabiles, in sich ge­ schlossenes Dreieck. Dieses kann frei hängend vor dem Luftauslaß 15 in den Luftführungskanal 12 eingesetzt werden. Zur Fixierung an der Anschlußwand 14 dient wiederum eine Befestigung 17, die an eine Leiteinrichtung 16 an­ gekoppelt ist. Die Leiteinrichtung 16 weist die Halterung 18 auf, an der die beiden Abwinklungen 26, 27 fixiert sind.

Im Betrieb des Kühlgerätes kann Kondenswasser im Wärmetauscher 13 ent­ stehen. Dieses fällt in Tropfenform nach unten. Auf seinem Weg werden die Tropfen entweder von der Leiteinrichtung 16 gebremst oder sie fallen auf die gewölbte Wandung des Kühlgerät-Gehäuses 10. Kleinere Tropfen, die von dem Luftstrom mitgetragen werden, lassen sich in der ersten Sammelebene 21 des Kondenswasser-Abscheiders 20 aussondern. Aufgrund der Kapillarwirkung, die in der ersten Sammelebene 21 herrscht und unterstützt durch die Schwer­ krafteinwirkung, lassen sich die gefangenen Wasserteilchen nach unten, in Richtung zu dem Stützabschnitt 23 abtransportieren. Von hier können sie sicher über den Ablauf 11 das Kühlgerät verlassen. Wenn sich nun ein Wassertropfen aus der ersten Sammelebene 21 lösen sollte, so wird er sogleich von der zwei­ ten Sammelebene 22 wieder gefangen und ebenso wie bei der ersten Sammel­ ebene 21 abgeleitet und dem Abstandshalter 25 zugeführt. Von hier aus tropft es nach unten ab und kann zu dem Ablauf 11 gelangen. Der Kondenswasser- Abscheider 20 gemäß der Fig. 3 basiert auf dem gleichen Funktionsprinzip. Infolge seiner geometrischen Abwandlung sammelt sich das Kondenswasser, das von den Sammelebenen 21, 22 abgeleitet wird, an der Biegung 28. Von hier aus kann es direkt in den Ablauf 11 gelangen.

Claims (9)

1. Kühlgerät für einen Schaltschrank mit einem vom Kühlluft durchströmten Luftführungskanal, in dem ein Wärmetauscher angeordnet ist, wobei in Luftströmungsrichtung hinter dem Wärmetauscher ein Kondenswasser- Abscheider mit mindestens einer flächigen Sammelwandung angeordnet ist, und wobei die klimatisierte Luft hinter dem Wärmetauscher durch einen Luft-Auslaß aus dem Luftführungskanal ableitbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine flächige Sammelwandung (21, 22) im Luft­ führungskanal (12) in Luftströmungsrichtung hinter dem Wärmetauscher (13) angeordnet ist, und mit einer Vielzahl von Durchbrechungen versehen ist, durch die zumindest ein Teil der klimatisierten Luft hindurchströmt.

2. Kühlgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelwandung (21, 22) des Kondenswasser-Abscheiders (20) aus einem Drahtgeflecht besteht.

3. Kühlgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondenswasser-Abscheider (20) zwei Sammelwandungen (21, 22) aufweist, die in Luftströmungsrichtung hintereinander angeordnet sind.

4. Kühlgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Sammelwandungen (21, 22) über einen Befestigungsab­ schnitt (24) miteinander verbunden sind, und daß der Befestigungsabschnitt (24) in einer Halterung (18) festlegbar ist, über die eine Ankopplung an das Kühlgerät-Gehäuse (10) erfolgt.

5. Kühlgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelwandung(en) (21, 22) mittels eines Abstandshalters (25) beabstandet zu den den Luftführungskanal (12) begrenzenden Wandun­ gen (Anschlußwand 14) gehalten ist.

6. Kühlgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelwandung(en) (21, 22) die gesamte, sich quer zur Luft­ strömungrichtung erstreckende, freie Querschnittsfläche des Luft- Auslasses (15) des Luftführungskanals überdeckt.

7. Kühlgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Luftführungskanal (12) eine Leiteinrichtung (16) angeordnet ist, die sich quer zur Luftströmungsrichtung erstreckt, und die der Sammel­ wandung (21) Kondenswasser zuleitet.

8. Kühlgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Luftführungskanal (12) eine Leiteinrichtung (16) angeordnet ist, die sich quer zur Luftströmungsrichtung erstreckt und die eine Sammelrinne (16a) bildet.

9. Kühlgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelwandung(en) (21, 22) aus Edelstahl oder einem verzinkten Material besteht.