DE4135894C1 - Switch cabinet with cooling unit - consisting of fan and heat exchanger built into recess of side wall - Google Patents
Switch cabinet with cooling unit - consisting of fan and heat exchanger built into recess of side wallInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Schaltschrank mit einer Kühleinheit, die aus Lüfter und Wärmetauscher besteht und in eine Ausnehmung einer Schrankseitenwand eingebaut ist, wobei der Lüfter über eine Ansaugöffnung mit dem Schrankinnenraum in Verbindung steht, Luft ansaugt und über den von Kühlflüssigkeit durchflossenen Wärmetauscher leitet und dann über eine Auslaßöffnung wieder dem Schrankinnenraum zuführt (DE-OS 20 06 759/DE-Firmenschrift "Siemens Energie & Automation, Produktinformation", 5 (1985) Heft 3, Seiten 4-7, "Wärmeabfuhr aus Schaltschränken, H.-J. Heinrich).The invention relates to a control cabinet with a Cooling unit consisting of fan and heat exchanger and in a recess of a cabinet side wall is installed, wherein the fan via a suction opening with the cabinet interior communicates, draws air in and through that of Coolant flows through the heat exchanger and then feeds back into the cabinet interior via an outlet opening (DE-OS 20 06 759 / DE company publication "Siemens Energie & Automation, Produktinformation ", 5 (1985) Issue 3, Pages 4-7, "Heat dissipation from control cabinets, H.-J. Heinrich).
Die so eingebaute Kühleinheit reicht vielfach nicht zur Kühlung der im Schrankinnenraum befindlichen Luft aus, obwohl die Kühlleistung der Kühleinheit gegeben ist. Dies hängt damit zusammen, daß gerade bei einem größeren Schaltschrank dessen Schrankinnenraum voll mit elektrischen Einrichtungen bestückt ist, die Luftumwälzung sehr stark behindert ist.The cooling unit installed in this way is often not sufficient for cooling of the air inside the cabinet, even though the Cooling capacity of the cooling unit is given. This depends on it together that just in a larger control cabinet Cupboard interior fully equipped with electrical equipment is that the air circulation is very much impeded.
Wie die DE 25 24 426 A1 zeigt, ist es bei Klimageräten mit einer Wärmepumpe bekannt, zur Erhöhung der Kühlleistung zwei Wärmetauscher in Reihe zu schalten, die auch als Luft-Wasser-Wärmetauscher ausgebildet sein können.As DE 25 24 426 A1 shows, it is one with air conditioning units Heat pump known to increase cooling capacity two To connect heat exchangers in series, which also as Air-water heat exchangers can be designed.
Es ist Aufgabe der Erfindung, bei einem Schaltschrank der eingangs erwähnten Art die Kühlung auf einfache Art zu verbessern, ohne den Einbau der Kühleinheit zu erschweren.It is an object of the invention in a control cabinet type mentioned at the beginning of the cooling in a simple manner improve without complicating the installation of the cooling unit.
Diese Erfindung wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Lüfter mit der Ansaugöffnung im oberen Bereich der Kühleinheit angeordnet ist daß der Wärmetauscher unterhalb des Lüfters in die Kühleinheit eingebaut ist, daß die Auslaßöffnung unterhalb des Wärmetauschers etwa auf halber Höhe der Kühleinheit eingebracht ist, daß sich nach unten an diese Auslaßöffnung eine weitere Ansaugöffnung mit einem dahinter liegenden zweiten Lüfter anschließt, daß unterhalb des zweiten Lüfters ein zweiter Wärmetauscher in die Kühleinheit eingebaut ist und daß im unteren Bereich der Kühleinheit unterhalb des zweiten Wärmetauschers eine zweite Auslaßöffnung vorgesehen ist.This invention is achieved according to the invention in that the fan with the suction opening in the upper area of the Cooling unit is arranged that the heat exchanger below of the fan in the cooling unit that the Outlet opening below the heat exchanger about halfway Height of the cooling unit is brought down to this outlet opening a further suction opening with a second fan behind it connects that below of the second fan, a second heat exchanger in the cooling unit is installed and that in the lower area of the cooling unit a second outlet opening below the second heat exchanger is provided.
Durch diese Ausgestaltung der Kühleinheit mit zwei Lüftern und zwei Wärmetauschern wird nicht nur die Kühlleistung erhöht, es werden zwei Luftumwälzungskreise gebildet, die der oberen und der unteren Hälfte des Schrankinnenraumes zugeordnet sind. Außerdem sind diese beiden Luftumwälzungskreise etwa auf halber Höhe der Kühleinheit und damit des Schrankinnenraumes miteinander verbunden. Dies bedingt, daß dem unteren Luftumwälzungskreis auch ein Teil der bereits gekühlten Luft des oberen Luftumwälzungskreis überlagert wird. Im Endeffekt wird dadurch eine ausgezeichnete Gesamtumwälzung der Luft im Schrankinnenraum und damit eine ausgezeichnete Kühlung erreicht. Ein Optimum wird dadurch erreicht, daß sich die Kühleinheit praktisch über die gesamte Höhe der Schrankseitenwand erstreckt.This configuration of the cooling unit with two fans and two heat exchangers not only increase the cooling capacity, two air circulation circles are formed, that of the upper one and assigned to the lower half of the cabinet interior. In addition, these two air circulation circuits are roughly halfway Height of the cooling unit and thus the interior of the cabinet connected with each other. This means that the lower Air circulation circuit also part of the already cooled air of the upper air circulation circuit is superimposed. In the end is an excellent total circulation of the air in the Cupboard interior and thus achieved excellent cooling. An optimum is achieved in that the cooling unit extends practically over the entire height of the cabinet side wall.
Die Lüfter sind bei diesem Aufbau der Kühleinheit als Radiallüfter ausgebildet.The fans are as in this construction of the cooling unit Radial fan trained.
Der Einbau der Kühleinheit in die Ausnehmung der Schrankseitenwand wird nach einer Ausgestaltung dadurch erleichtert, daß die Kühleinheit eine geschlossene Außenwand mit einem umlaufenden Randabsatz aufweist, dessen Querschnitt größer ist als der Querschnitt der Ausnehmung in der Schrankseitenwand.Installation of the cooling unit in the recess of the Cabinet side wall is according to an embodiment relieved that the cooling unit has a closed outer wall has a circumferential shoulder, the cross section is larger than the cross section of the recess in the Cabinet side wall.
Eine Regelung der Kühleinheit wird auf einfache Weise dadurch geschaffen, daß in die Kühleinheit eine Regeleinrichtung eingebaut ist, die von im Schrankinnenraum angeordneten Temperaturfühlern steuerbar ist, und daß die Regeleinrichtung wahlweise die Lüfter einzeln oder gemeinsam ein- und ausschaltet, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, daß jedem Lüfter ein individueller Temperaturfühler zugeordnet ist, der im Schrankinnenraum etwa in derselben Höhe angeordnet ist wie der zugeordnete Lüfter.Regulation of the cooling unit is simple created that a control device in the cooling unit is installed, which is arranged in the interior of the cabinet Temperature sensors can be controlled, and that the control device either the fans individually or together turns off, preferably providing that each fan an individual temperature sensor is assigned, which in Cupboard interior is arranged at about the same height as the assigned fan.
Nach einer Ausgestaltung ist der Aufbau der Kühleinheit weiterhin so ausgeführt, daß Zwischenwände in der Kühleinheit Kammern abteilen, in denen jeweils ein Lüfter und ein Wärmetauscher angeordnet sind und die jeweils die Auslaßöffnung auf der dem Wärmetauscher abgekehrten Seite bis zur Außenwand der Kühleinheit hin abschließen, um die Luftumwälzungskreise in der Kühleinheit gegeneinander zu entkoppeln.According to one embodiment, the construction of the cooling unit is continue to be designed so that partitions in the cooling unit Compartment chambers, each with a fan and a Heat exchangers are arranged and each of the outlet opening on the side facing away from the heat exchanger to the outer wall the cooling unit to complete the air circulation circuits to decouple each other in the cooling unit.
Die Zufuhr der Kühlflüssigkeit kann so vorgenommen sein, daß die Wärmetauscher in einem gemeinsamen Kühlflüssigkeitskreis in Reihe oder parallel geschaltet sind.The coolant can be supplied in such a way that the heat exchangers in a common coolant circuit are connected in series or in parallel.
Aus ästhetischen Gründen kann zusätzlich vorgesehen sein, daß die vertikalen Seiten des Randabsatzes der Kühleinheit sich zur Außenwand hin kontinuierlich verjüngen und daß die verbleibende Breite der Außenwand der Breite der Ausnehmung in der Schrankseitenwand entspricht, damit die Kühleinheit nicht zu kompakt auf der Außenseite der Schrankseitenwand absteht.For aesthetic reasons it can also be provided that the vertical sides of the heel of the cooling unit itself continuously taper towards the outer wall and that the remaining width of the outer wall of the width of the recess in the cabinet side wall corresponds to the cooling unit not too compact on the outside of the cabinet side wall protrudes.
Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:The invention is illustrated by one in the drawing Embodiment explained in more detail. It shows:
Fig. 1 einen schematischen Vertikalschnitt durch eine in eine Schrankseitenwand eingebaute Kühleinheit aus zwei Lüftern und zwei Wärmetauschern, Fig. 1 shows a schematic vertical section through a built in a cabinet side wall cooling unit consisting of two fans and two heat exchangers
Fig. 2 die Außenansicht des Kühlgerätes und Fig. 2 is the external view of the refrigerator and
Fig. 3 die Draufsicht auf die obere Stirnseite der Kühleinheit. Fig. 3 is a plan view of the top end of the cooling unit.
Wie Fig. 1 zeigt, ist in eine Schrankseitenwand 11 eines Schaltschrankes 10 eine rechteckförmige Ausnehmung 12 eingebracht, die sich praktisch über die gesamte Höhe der Schrankseitenwand 11 erstreckt. Es bleibt nur noch ein rahmenartiger Randbereich der Schrankseitenwand 11 übrig, auf dem sich ein Randabsatz 21 der quaderförmigen Kühleinheit 20 abstützt und der zur Befestigung der Kühleinheit 20 am Schaltschrank 10 dient. Der Randabsatz 21 ist an seinen vertikalen Seiten so abgeschrägt, daß er sich zur geschlossenen Außenwand der Kühleinheit 20 kontinuierlich verjüngt, wie den Fig. 2 und 3 zu entnehmen ist. Dabei ist die Breite der Außenwand an die Breite der Ausnehmung 12 in der Schrankseitenwand 11 angepaßt. Der abgesetzte und in die Ausnehmung 12 eingeführte Teil der Kühleinheit 20 ragt teilweise in den Schrankinnenraum. Die Innenwand der Kühleinheit 20 hat im oberen Bereich eine Ansaugöffnung 23, unmittelbar hinter der ein Lüfter 24 in die Kühleinheit 20 eingebaut ist. Die Ansaugöffnung 23 kann mit einem Schutzgitter oder dgl. abgedeckt sein. Der Lüfter 24 ist als Radiallüfter ausgebildet und leitet die angesaugte Luft nach unten über einen Wärmetauscher 25 weiter. Der Wärmetauscher 25 ist von einer Kühlflüssigkeit durchflossen, die über die Anschlußstutzen 35 und weiterführende Leitungen dem Wärmetauscher 25 zugeführt wird. Eine Zwischenwand 26 bildet eine Kammer für den Lüfter 24 und den Wärmetauscher 25, die zusammen mit dem Abschnitt 22 der Innenwand unterhalb des Wärmetauschers 25 etwa in der halben Höhe der Kühleinheit 20 und damit des Schaltschrankes 10 einen in die Auslaßöffnung 27 mündenden Kanal bildet, aus dem die im oberen Bereich des Schrankinnenraumes abgesaugte Luft gekühlt dem mittleren Bereich des Schrankinnenraumes zugeführt wird.As shown in FIG. 1, a rectangular recess 12 is made in a cabinet side wall 11 of a control cabinet 10 and extends practically over the entire height of the cabinet side wall 11 . Only a frame-like edge region of the cabinet side wall 11 remains, on which an edge shoulder 21 of the cuboid cooling unit 20 is supported and which is used to fasten the cooling unit 20 to the control cabinet 10 . The edge shoulder 21 is chamfered on its vertical sides so that it tapers continuously towards the closed outer wall of the cooling unit 20 , as can be seen in FIGS. 2 and 3. The width of the outer wall is adapted to the width of the recess 12 in the cabinet side wall 11 . The stepped part of the cooling unit 20 which is inserted into the recess 12 partially projects into the interior of the cabinet. The inner wall of the cooling unit 20 has a suction opening 23 in the upper region, immediately behind which a fan 24 is installed in the cooling unit 20 . The suction opening 23 can be covered with a protective grille or the like. The fan 24 is designed as a radial fan and forwards the sucked-in air downwards via a heat exchanger 25 . The heat exchanger 25 is flowed through by a cooling liquid which is supplied to the heat exchanger 25 via the connecting piece 35 and further lines. An intermediate wall 26 forms a chamber for the fan 24 and the heat exchanger 25 , which together with the section 22 of the inner wall below the heat exchanger 25 forms approximately half the height of the cooling unit 20 and thus the control cabinet 10, a channel opening into the outlet opening 27 to which the air drawn off in the upper area of the cabinet interior is fed cooled to the central area of the cabinet interior.
Nach unten schließt sich an diese Auslaßöffnung 27 wieder eine Kammer im Kühlgerät 20 an, die einen zweiten Lüfter 30 und einen zweiten Wärmetauscher 31 aufnimmt. Der zweite Lüfter 30 ist dabei hinter der Ansaugöffnung 29 angeordnet, die mit einem Schutzgitter oder dgl. abgedeckt sein kann, wobei das Schutzgitter auch Teil des Lüfters 30 sein kann und ein Filter aufweist. Die Ansaugöffnung 29 schließt sich an die Auslaßöffnung 27 an. Der zweite Wärmetauscher 31 ist unterhalb des zweiten Lüfters 30 angeordnet und eine Zwischenwand 32 schließt auf der dem zweiten Wärmetauscher 31 abgekehrten Seite die Auslaßöffnung 33 ab, die im unteren Bereich des Schrankinnenraumes liegt. Die Zwischenwand 32 teilt noch eine kleine Kammer ab, in der eine Regeleinrichtung 34 für das Kühlgerät 20 eingebaut ist. Der Abschnitt 28 der Innenwand vervollständigt den in die Auslaßöffnung 33 mündenden Kanal. Die Abschnitte 22 und 28 der Innenwand können getrennte Teile sein, sie können auch einstückig ausgebildet sein.At the bottom, this outlet opening 27 is followed by a chamber in the cooling device 20 , which receives a second fan 30 and a second heat exchanger 31 . The second fan 30 is arranged behind the suction opening 29 , which can be covered with a protective grille or the like. The protective grille can also be part of the fan 30 and has a filter. The suction opening 29 connects to the outlet opening 27 . The second heat exchanger 31 is arranged below the second fan 30 and an intermediate wall 32 closes the outlet opening 33 on the side facing away from the second heat exchanger 31 , which lies in the lower region of the interior of the cabinet. The intermediate wall 32 also divides off a small chamber in which a control device 34 for the cooling device 20 is installed. The section 28 of the inner wall completes the channel opening into the outlet opening 33 . The sections 22 and 28 of the inner wall can be separate parts, they can also be formed in one piece.
Der zweite Lüfter 30 saugt über die Ansaugöffnung 29 nicht nur Luft aus dem mittleren Bereich des Schrankinnenraumes an, sondern auch einen Teil der aus der Auslaßöffnung 27 austretenden, gekühlten Luft, die der Lüfter 24 über die Ansaugöffnung 23 aus dem oberen Bereich des Schrankinnenraumes angesaugt und über den Wärmetauscher 25 gekühlt wurde. Der vom zweiten Lüfter 30 angesaugte Teil der gekühlten Luft wird zusammen mit der aus dem mittleren Bereich des Schrankinnenraumes angesaugten Luft über den zweiten Wärmetauscher 31 geleitet und abgekühlt. Die so abgekühlte Luft wird über die Auslaßöffnung 33 dem unteren Bereich des Schrankinnenraumes zugeführt. Auf diese Weise werden zwei Luftumwälzungskreise geschaffen, die im Bereich der Auslaßöffnung 27 und der Ansaugöffnung 29 teilweise miteinander gekoppelt sind und so zur Verbesserung der Kühlung der im Schrankinnenraum befindlichen Luft dienen.The second fan 30 not only sucks in air from the central region of the cabinet interior via the suction opening 29 , but also some of the cooled air emerging from the outlet opening 27 , which the fan 24 sucks in via the suction opening 23 from the upper region of the cabinet interior and was cooled via the heat exchanger 25 . The part of the cooled air sucked in by the second fan 30 is passed together with the air sucked in from the central area of the cabinet interior via the second heat exchanger 31 and cooled. The air cooled in this way is fed via the outlet opening 33 to the lower region of the interior of the cabinet. In this way, two air circulation circuits are created which are partially coupled to one another in the area of the outlet opening 27 and the suction opening 29 and thus serve to improve the cooling of the air in the interior of the cabinet.
Die Lüfter 24 und 30 können wahlweise einzeln oder gemeinsam ein- und ausgeschaltet werden, wobei in einfachster Weise jedem Lüfter 24 und 30 ein individueller Temperaturfühler zugeordnet werden kann, der bei bestimmten, vorgebbaren Temperaturen schaltet. Die Wärmetauscher 25 und 31 haben einen gemeinsamen Kühlflüssigkeitskreis und können in diesem in Reihe oder parallel geschaltet sein.The fans 24 and 30 can optionally be switched on and off individually or together, it being possible in the simplest manner to assign an individual temperature sensor to each fan 24 and 30 , which switches at certain, predeterminable temperatures. The heat exchangers 25 and 31 have a common cooling liquid circuit and can be connected in series or in parallel in this.
Claims (9)
daß der Lüfter (24) mit der Ansaugöffnung (23) im oberen Bereich der Kühleinheit (20) angeordnet ist,
daß der Wärmetauscher (25) unterhalb des Lüfters (24) in die Kühleinheit (20) eingebaut ist,
daß die Auslaßöffnung (27) unterhalb des Wärmetauschers (25) etwa auf halber Höhe der Kühleinheit (20) eingebracht ist,
daß sich nach unten an diese Auslaßöffnung (27) eine weitere Ansaugöffnung (29) mit einem dahinter liegenden zweiten Lüfter (30) anschließt,
daß unterhalb des zweiten Lüfters (30) ein zweiter Wärmetauscher (31) in die Kühleinheit (20) eingebaut ist und
daß im unteren Bereich der Kühleinheit (20) unterhalb des zweiten Wärmetauschers (31) eine zweite Auslaßöffnung (33) vorgesehen ist.1.Control cabinet with a cooling unit, which consists of a fan and heat exchanger and is installed in a recess in a side wall of the cabinet, the fan being connected to the interior of the cabinet via a suction opening, sucking air in and passing it through the heat exchanger through which cooling liquid flows, and then via an outlet opening feeds back into the cabinet interior, characterized in that
that the fan ( 24 ) with the suction opening ( 23 ) is arranged in the upper region of the cooling unit ( 20 ),
that the heat exchanger ( 25 ) is installed below the fan ( 24 ) in the cooling unit ( 20 ),
that the outlet opening ( 27 ) is introduced below the heat exchanger ( 25 ) approximately halfway up the cooling unit ( 20 ),
that a further suction opening ( 29 ) with a second fan ( 30 ) behind it is connected to this outlet opening ( 27 ) at the bottom,
that a second heat exchanger ( 31 ) is installed in the cooling unit ( 20 ) below the second fan ( 30 ) and
that a second outlet opening ( 33 ) is provided in the lower region of the cooling unit ( 20 ) below the second heat exchanger ( 31 ).
daß in die Kühleinheit (20) eine Regeleinrichtung (34) eingebaut ist, die von im Schrankinnenraum angeordneten Temperaturfühlern steuerbar ist, und
daß die Regeleinrichtung (34) wahlweise die Lüfter (24, 30) einzeln oder gemeinsam ein- und ausschaltet.4. Control cabinet according to one of claims 1 to 3, characterized in
that in the cooling unit ( 20 ) a control device ( 34 ) is installed which can be controlled by temperature sensors arranged in the interior of the cabinet, and
that the control device ( 34 ) optionally switches the fans ( 24 , 30 ) on or off individually or together.
daß die vertikalen Seiten des Randabsatzes (21) der Kühleinheit (20) sich zur Außenwand hin kontinuierlich verjüngen und
daß die verbleibende Breite der Außenwand der Breite der Ausnehmung (12) in der Schrankseitenwand (11) entspricht.8. Control cabinet according to one of claims 1 to 7, characterized in
that the vertical sides of the shoulder ( 21 ) of the cooling unit ( 20 ) continuously taper towards the outer wall and
that the remaining width of the outer wall corresponds to the width of the recess ( 12 ) in the cabinet side wall ( 11 ).
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| DE19914135894 DE4135894C1 (en) | 1991-10-31 | 1991-10-31 | Switch cabinet with cooling unit - consisting of fan and heat exchanger built into recess of side wall |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
| D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: RITTAL GMBH & CO. KG, 35745 HERBORN, DE |
|
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |