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Kühlvorrichtung für ins-
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besondere Schaltschränke Die Erfindung bezieht sich auf eine Kühlvorrichtung
für insbesondere Schaltschränke der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Art.
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Kuhlvorrichtungen dieser Art sind z.B. aus DE-OS 27 24 880 bekannt.
Sie haben sich als kompakte, bausteinartige und ansetzbare Elemente in vollem Maße
bewährt. Bei der innerhalb der ersten Kamrner erfolgenden Kühlung der aus dem Inneren
des Schaltschrankes abgezogenen Schaltschrankluft wird vom Kältemittelverdampfer
in dieser ersten Kammer in der Luft enthaltene Feuchtigkeit in Form von Kondenswasser
abgeschieden. Dieses Kondenswasser muß in irgendeiner Weise und dabei so abgeführt
werden, daß es auf gar keinen Fall in das Innere des Schaltschrankes gelangt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kühlvorrichtung der
im Oberbegriff des Anspruchs 1 dsfinierten Gattung zu schaffen, bei der in besonders
einfacher und zuverlässiger Weise mit ohnehin innerhalb der Kühlvorrichtung vorhandenen
Mitteln eine möglichst vollständige Beseitigung anfallenden Kondenswassers geschieht,
wobei zugleich sichergestellt ist,
daß dieses Kondenswasser nicht
über die abgegebene, gekühlte Schaltschrankluft in den Schaltschrank eingeführt
wird.
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Die Aufgabe ist bei einer Kühlvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs
1 definierten Gattung erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des
Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Ansprüchen
2 - 6.
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Hierdurch ist in besonders einfacher Weise bei laufender Kältemaschine
eine Beseitigung des vom Kältemittelverdampfer in der ersten Kammer abgeschiedenen
Kondenswassers möglich, und zwar nicht etwa durch Ableitung mittels komplizierter,
der Gefahr einer Verstopfung unterliegender Abführungsleitungen, sondern in besonders
einfacher Weise durch Verdunstung, wozu die im Kältemittelkreislauf entwickelte
Wärme herangezogen wird. Das Kondenswasser des Kältemittelverdampfers ist nämlich
in der Lage, über eine bodennahe Öffnung von der ersten Kammer hin zum Kompressorraum
abzufließen, wo es auf eine quer davor liegende Barriere in Form der Kondenswasser-Aufnahmevorrichtung
stößt, die wie ein Wasser aufsaugender Schwamm das Kondenswasser aufsaugt. Da die
Kondenswasser-Aufnahmevorrichtung in unmittelbar wärmeübertragender Berührung mit
dem Kältemittelleitungsabschnitt steht, der z.B. ca. 700 C heißes Kältemittel des
Kältemittelkreislaufes führt, wird auf diese Weise die Kondenswasser-Aufnahmevorrichtung
laufend durch Wärmezufuhr getrocknet. Das davon aufgesaugte Kondenswasser verdunstet
dabei. Von Vorteil ist, daß diese Ausbildung praktisch ohne zusätzliche Einzelelemente
allein mit den ohnehin vorhandenen Mitteln des Kältemittelkreislaufes ermöglicht
wird. Das einzige zusätzliche Element stellt das zumindest in etwa schwammartige
Aufnahmekissen dar, das jedoch kostenmäßig praktisch nicht ins Gewicht fällt und
keine Probleme beim Aufziehen auf die Druckleitung des Kältemittelkreislaufes mit
sich bringt.
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Im üt)rigeJn ist dieseri Aufnahmekissen, z.B. langsgeschlitzt, jederzeit
schnell auswechselbar und gegen ein neues auszutauschen.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung.
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Der vollständige Wortlaut der Ansprüche ist vorstehend allein zur
Vermeidung unnötiger Wiederholungen nicht wiedergegeben, sondern statt dessen lediglich
durch Nennung der Anspruchsnummer darauf Bezug genommen, wodurch jedoch alle diese
Anspruchsmerkmale als an dieser Stelle ausdrücklich und erfindungswesentlich offenbart
zu gelten haben.
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Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung gezeigten
Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen schematischen senkrechten
Schnitt einer Kühlvorrichtung insbesondere für Schaltschränke, Fig. 2 einen vergrößerten
Schnitt des Ausschnittes II in Fig. 1.
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In der Zeichnung ist eine Kühlvorrichtung vor allem für Schaltschränke,
z.B. solche CNC-gesteuerter Werkzeugmaschinen od.dgl., gezeigt, die ein im wesentlichen
allseitig geschlossenes, quaderförmiges Gehäuse 10 mit sehr kleinen Abmessungen
in Richtung aller drei Raumachsen aufweist. Die einzelnen Wandungen des Gehäuses
10- sind z.T.
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nur schematisch gezeigt. Die Kühlvorrichtung ist grundsätzlich ähnlich
derjenigen gemäß DE-OS 27 24 880 gestaltet. Das Gehäuse 10 ist entweder unmittelbar
von oben her
auf einen nicht gezeigten Schaltschrank aufsetzbar
oder in einen solchen einsetzbar oder mittels besonderer Verb in dungsleitungen
daran anschließbar. Das Gehäuse 10 bestetlt z.B. aus Stahlblech. Im Inneren sind
zwei Kammern 12 und 14 vorgesehen, von denen die Kammer 12 die erste Kammer bildet,
die von der Schaltschrankluft durchströmt ist und von denen die Kammer 14 die zweite
Kammer bildet. Beide Kammern 12, 14 sind über eine nur schematisch angedeutete Trennwand
16 voneinander getrennt, wobei sie über die Trennwand 16 miteinander in wärmeleitender
Verbindung stehen können. Die Trennwand 16 ist zumindest am in Fig. 1 linken Bereich
mit einer besonderen Isolierung 17 ausgerüstet, da in diesem Bereich eine wärmeleitende
Verbindung nicht gewünscht ist.
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Die erste Kammer 12 besitzt einen Einlaß 18 und einen Aus-'laß 20.
Der Einlaß 18 ist mit einem nicht gezeigten Auslaß eines Schaltschrankes verbindbar,
über den warme Schaltschrankluft in Pfeilrichtung 19, z.B. mit etwa 40"C, in den
Einlaß 18 gelangt. Der Auslaß 20 ist mit einem nicht gezeigten Einlaß des Schaltschrankes
verbindbar und mit einem schräggerichteten Umlenkteil 21 versehen, das den Austritt
von gekühlter Luft etwa mit 300C in Pfeilrichtung 9 aus der ersten Kammer 12 und
in das Innere des Schaltschrankes ermöglicht.
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Die Innenluft aus dem Schaltschrank wird im Betrieb durch einen Innenluftventilator
22 in Form eines Radialgebläses in die erste Kammer 12 eingesaugt. Sie verläßt die
erste Kammer 12 durch den Auslaß 20 und wird wieder in den Schaltschrank zurückgeleitet.
Der Innenluftventilator 22 befindet sich nahe des Einlasses 16, bei der gezeigten
Anordnung oberhalb dieses.
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Auf der der ersten Kammer 12 abgewandten Seite der Trennwand 16 befindet
sich die zweite Kammer 14, ebenfalls mit
einem Einlaß 24 und einem
Auslaß 26. Im Gegensatz zur ersten Kammer 12 befindet sich der Einlaß 24 der zweiten
Kammer 14 am dem Einlaß 18 fernen Ende. In der Nähe des Auslasses 26 ist ein zweiter
Ventilator 28 angeordnet, der ebenfalls als Radialgebläse ausgebildet sein kann
und der, wie durch Pfeile angedeutet, Umgebungsluft durch den Einlaß 24 in die zweite
Kammer 14 einsaugt und über den Auslaß 26 wieder an die Umgebung abgibt. Die Strömungsrichtung
der in der zweiten Kammer 14 geführten Umgebungsluft ist im wesentlichen gegensinnig
zu derjenigen, die in der ersten Kammer 12 geführt ist.
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Beide Ventilatoren 22 und 28 sitzen auf einer gemeinsamen Welle 30,
die durch einen einzigen Motor 32 angetrieben wird, welcher dichtend in eine Öffnung
der Isolierung 17 der Trennwand 16 eingesetzt ist.
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Der Einlaß 18 und auch der Einlaß 24, nötigenfalls auch die Auslässe
20 und 26, können mittels angedeuteter Schutzgitter 40 od. dgl. abgedeckt sein,
um der Gefahr des Hineingreifens vorzubeugen. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel
befindet sich nur am Einlaß 18 ein solches Schutzgitter 40. Der Einlaß 24 der zweiten
Kammer 14 ist mit einem besonderen Luftfilter 41 versehen. Dieser macht dann dort
ein Schutzgitter entbehrlich.
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Innerhalb der beiden Kammern 12 und 14 befindet sich ein kompletter
Kältekreislauf mit kompletter Kältemaschine.
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In der ersten Kammer 12 ist der schematisch angedeutete Kältemittelverdampfer
51 und innerhalb der zweiten Kammer 14 der Kältemittelkondensator 53 angeordnet.
Die Anordnung des Kältemittelverdampfers 51 ist dabei so gewählt, daß dieser in
der ersten Kammer 12 von der Schaltschrankluft überstrichen wird, wie durch Pfeile
angedeutet ist
In entsprechender Anordnung sitzt der Kältemittelkondensator
53 in der zweiten Kammer 14 so, daß er von der die Kammer 14 passierenden Umgebungsluft
überstrichen wird, wie durch Pfeile angedeutet ist, die im Gegenstrom durch den
Einlaß 24 eingeleitet und den Auslaß 26 mit dann erhöhter Temperatur abgeführt wird.
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Wie insbesondere Fig. 2 erkennen läßt, geht die Trennwand 16 mit Abstand
rechts des Kältemittelverdampfers 51 in eine quer dazu gerichtete Wandung 55 über,
die zum Gehäuseboden 56 führt und mit diesem die Kammer 12 begrenzt.
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Der Auslaß 20 ist nach innen hin mittels eines in die Kammer 12 vorstehenden
Kragens 57 begrenzt, was zugleich dazu führt, daß sich im Bereich des Gehäusebodens
56 vom Kältemittelverdampfer 51 bei der Kühlung aus der Luft abgeschiedenes Kondenswasser
sammeln kann, ohne über den Auslaß 20 in den Schaltschrank abzugehen. Daran hindert
der Kragen 57.
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In der zweiten Kammer 14, bei der Darstellung gemäß Fig. 1 rechts
der Wandung 55ist der Kompressor 63 mit allen Steuerungsteilen des Kältekreislaufes
angeordnet.
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Die Kühlvorrichtung ist mit zumindest einer Kondenswasser-Aufnahmevorrichtung
65 versehen, deren besondere Gestaltung übersichtlich aus Fig. 2 hervorgeht. Diese
Aufnahmevorrichtung 65 steht mit zumindest einem Kältemittelleitungsabschnitt 66
des Kältekreislaufes in wärmsübertragendem Kontakt. Der Kondenswasser-Aufnahmevorrichtung
65 wird über eine Zuführung 67 in der ersten Kammer 12 vom dortigen Kältemittelverdampfer
51 abgeschiedenes Kondenswasser zugeführt.
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Der mindestens eine Kältemittelleitungsabschnitt 66 des Kältekreislaufes
besteht hier aus einem Druckleitungsabschnitt, der heißes, unter Druck stehendes
Kältemittel des Kältskreislaufes vom Kompre;sor G3 llur lührt. Die Kon-
denswasser
Aufnahmevorrichtung 65 weist ein schwammartiges Aufnahmekissen 8 auf, das direkt
auf den Kältemittelleitungsabschnitt 66 aufgezogen ist und mit diesem daher in unmittelbarem
wärmeübertragendem Kontakt steht. Die Zuführung 67, mittels der bodenseitig in der
ersten Kammer 12 abgeschiedenes Kondenswasser zur Kondenswasser-Aufnahmevorrichtung
65 hingeführt wird, besteht hier in besonders einfacher Weise aus einer bodennahen
Wandöffnung innerhalb der Wandung 55, die die erste Kammer 12 zum Kompressor 63
hin abteilt. Dabei befindet sich die Kondenswasser-Aufnahmevorrichtung 65 in Höhe
dieser Wandöffnung 67 und dabei als Barriere zwischen der Wandung 55 einerseits
und dem Kompressor 63 andererseits.
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Wie ersichtlich, ist die zweite Kammer 14 oberhalb der ersten Kammer
12 angeordnet. Der mit dem Inneren des Schaltschrankes verbindbare Einlaß 18 und
Auslaß 20 befindet sich auf der Gehäuseunterseite innerhalb des Gehäusebodens 56.
Sie liegen also auf einer gemeinsamen Ebene, sind jedoch mit Seitenabstand voneinander
gruppiert.
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Der mit dem Kühimittelreservoir, z.B. der umgebenden Luft verbundene
Einlaß 24 und Auslaß 26 der oberen, zweiten Kammer 14 befindet sich im Bereich der
Gehäuseoberwand oder seitlich dieser an dortigen schräg verlaufenden Wänden.
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Die Kühlfunktion der Kühlvorrichtung mit Kältemaschine ist grundsätzlich
bekannt und bedarf keiner besonderen Beschreibung.
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Die Kondenswasser-Aufnahmevorrichtung 65 macht es möglich, mit den
Mitteln des vorhandenen Kältekreislaufes in der Kammer 12 beim Abkühlen der zu kühlenden
Schaltschrankluft anfallendes und vom Kältemittelverdampfer 51 abgeschiedenes Kondenswasser
dadurch zu entfernen, daß es durch die vom Kältemittelkreislauf kommende Wärme zum
Verdunsten gebracht wird. Dann, wenn der Kompressor 63 läuft, und wenn
besagtes
Kondenswasser bodennah in der ersten Kammer 12 anfällt, läuft dieses Kondenswasser
durch die Zuführung 67 in Form der bodenseitigen Wandöffnung in Fig. 2 nach rechts
zu dem auf gleicher Höhe befindlichen, etwa schwarnmartigen Aufnahmekissen 68. Dieses
saugt das Kondenswasser auf. Da das Aufnahmekissen 68 in unmittelbarem wärmeübertragendem
Kontakt mit dem Kältemittelleitungsabschnitt 66 besteht, der z.B. ca. 700C heißes
Kältemittel innerhalb des Kältemittelkreislaufes führt, wird dadurch das Aufnahmekissen
68 laufend getrocknet, so daß das aufgesaugte Kondenswasser dadurch verdunsten kann.
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Mithin ist in besonders einfacher Weise eine Beseitigung des anfallenden
Kondenswassers erreicht, und dies mit Mitteln des Kältekreislaufs der Kältemaschine
selbst und ohne teuere Zusatzelemente.
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