DE8318803U1

DE8318803U1 - Kühlvorrichtung für insbesondere Schaltschränke

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Publication number: DE8318803U1
Application number: DE19838318803
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-06-29
Filing date: 1983-06-29
Publication date: 1983-12-01

Description

Kühlvorrichtung für insbesondere Schaltschränke

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kühlvorrichtung für insbesondere Schaltschränke der im Oberbegriff des Anspruchs 1 defi nierten Art.

Kühlvorrichtungen 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 Kammer erfolgenden Kühlung der aus dem Inneren des Schaltschrankes abgezogenen Schaltschränkluft 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.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kühlvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung zu schaffen, bei der in besonders einfacher und zuverlässiger Weise mit ohnehin innerhalb der Kühlvorrichtung vorhandenen Mitteln eine möglichst vollständige Beseitigung anfallenden Kondenswasser geschieht, wobei zugleich sichergestellt ist,

daß dieses Kondenswasser nicht über die abgegebene, gekühlte ochaltschrankluft in den Schaltschrank eingeführt wird.

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.

Hierdurch ist in besonders einfacher Weise bei laufender Kältemaschine eine Beseitigung des vom Kältemittelvardampfer in der ersten Kammer abgeschiedenen Kondenswasser 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 Kompressor-

*" raum 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. 70° 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 ksine Probleme beim Aufziehen auf die Druckleitung des Kältemittelkreislaufes mit sich bringt,

Im übrigen ist diese« Aufnahmekissen, z.B. längsgeLchl itzt, jederzeit schnell auswechselbar und gegen ein neues auszutauschen .

Weitere Einzelheiten und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.

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 erfindungswessntlich offenbart zu gelten haben.

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.

In der Zeichnung ist eine Kühlvorrichtung vor allem für Schaltschränke, z.B. solche CNC-gesteuerter Werkzeugma-

° schinen 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. 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

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auf einen nicht gezeigten Schaltschrank aufsetzbar oder in einen solchen einsetzbar oder mittels besonderer Verbindungsleitungen daran anschließbar. Das Gehäuse 10 besteht z.B. aus Stahlblech. Im Inneren sind zwei Kammern "2 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. linken Bereich mit einer besonderen Isolierung 17 ausgerüstet, da in diesem Bereich eine wärmeleitende Verbindung nicht gewünscht ist.

Die erste Kammer 12 besitzt einen Einlaß 18 und einen Auslaß 20- Der Einlaß 1Θ ist mit einem nicht gezeigten Auslaß eines Schaltschrankes verbindbar, über den warme Schaltschrankluft in Pfeilrichtung 19, z.B. mit etwa 40⁰C, 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.

Die Innenluft =3us 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 18, bei der gezeigten Anordnung oberhalb dieses.

Auf der der ersten Kammer 12 abgewandten Seite der Trennwand 16 befindet sich die zweite Kammer 14, ebenfalls mit

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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 f| im wesentlichen gegensinnig zu derjenigen, die in der $

ersten Kammer 12 geführt ist. |

Beide Ventilatoren 22 und 28 sitzen auf einer gemeinsamen %

Welle 30, die durch einen einzigen Motor 32 angetrieben i;·

wird, welcher dichtend in eine Öffnung der Isolierung 17 t

der Trennwand 16 eingesetzt ist. <'

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 Ausführungsbei- '-■. spiel befindet sich nur am Einlaß 18 ein solches Schutz- |» gitter 40. Der Einlaß 24 der zweiten Kammer 14 ist mit |j

einem besonderen -Luftfilter 41 versehen. Dieser macht dann h

dort ein Schutzgitter entbehrlich. |

Innerhalb der beiden Kammern 12 und 14 befindet sich ein '■ kompletter Kältekreislauf mit kompletter Kältemaschine. ί

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 . 35

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1 In entsprechender Anordnung sitzt der Kältemittelkonden-

fr. sator 53 in der zweiten Kammer 14 so, daß er von der die

f Kammer 14 passierenden Umgebungsluft überstrichen wird,

% wie durch Pfeile angedeutet ist, die im Gegenstrom durcf

% 5 den Einlaß 24 eingeleitet und den Auslaß 26 mit dann er-.':/ höhter Temperatur abgeführt wird.

:.' Wie insbesondere Fig. 2 erkennen läßt,, geht die Trennwand

Vi 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. 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.

I_n der zweiten Kammer 14, bei der Darstellung gemäß Fig. rechts der Wandung 55,ist der Kompressor 63 mit allen Steuerungsteilen des Kältekreislaufes angeordnet.

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 wärmeübertragendem Kontakt. Der Kondenswasser-Aufnahmevorrichtung 65 wird über eine Zuführung 67 in der ersten Kammer 12 vom dortigen Kältemittelverdampfer 51 abgeschiedenes Kondenswasser zugeführt .

Der mindestens eine Kältemittelleitungsabschnitt 66 des Kältekreislaufes besteht hier aus einem Druckleitungsabschnitt, der heißes, unter Druck stehendes Kältemittel des Kältekreislaufes vom Kompressor 63 her führt. Die Kon-

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denswasser-Aufnahmevorrichtung 65 weist ein schwammartiges Aufnahrnekib3en 6S 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 57 und dabei als Barriere zwischen der Wandung 55 einerseits und dem Kompressor 63 andererseits.

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. Der mit dem Kühlmittelreservoir, z.B. der umgebenden Luft, verbundene Einlaß 24 und Auslaß 26 der oberen, zweiten Kammer 14 befindet sich im Bereich dsr Gehäuseoberwand oder seitlich dieser an dortigen schräg verlaufenden Wänden.

Die Kühlfunktion der Kühlvorrichtung mit Kältemaschine ist grundsätzlich bekannt und bedarf keiner besonderen Beschreibung .
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Die Kondenswasser-Aufnahmevorrichtung R5 macht es möglich, mit den Mitteln des vorhandenen Kältekreislaufes in der Kammer 12 beim Abkühlen der zu kühlenden Schaltschrankluft anfallendes und vom Kältemittel verdampfer 51 abgeschiedenes Kondenswasser dadurch zu entfernen, daß es durch die von 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 schwamrnartigen Aufnahmekissen 68. Dieses saugt das Kondenswasser auf. Da das Aufnahmekissen 6Q in unmittelbarem wärmeübertragendem Kontakt mit dem Kältemittelleitungsabschnitt 66 steht, der z.B. ca. 70^üC heißes Kältemittel innerhalb des Kältemittelkreislaufes führt, wird dadurch das Aufnahmekissen 68 laufend getrocknet, so daß das aufgesaugte Kondenswasser dadurch verdunsten kann.

Mithin ist in besonders einfacher Weise eine Beseitigung des anfallenden Kondenswasser erreicht, und dies mit Mitteln des Kältekreislaijfs der Kältemaschine selbst und ohne teuere Zusatzelemente.

Claims

Kühlvorrichtung für insbesondere Schaltschränke, mit zwei in Wärmeaustausch miteinander stehenden, voneinander getrennten und jeweils einen Einlaß (18, 24) und einen Auslaß (20, 26) aufweisenden Kammern (12, 14), von denen die erste Kammer (12) als Schaltschrankluf tkammer mit ihrem Einlaß (".θ) und Auslaß (20) jeweils mit einem zugeordneten Auslaß bzw. Einlaß des Schaltschrankes und die zweite Kammer (14) über ihren Einlaß (24) und Auslaß (26) mit einem Kühlmittelreservoir, insbesondere Umgebungsluft, verbindbar bzw. verbunden ist, mit je Kammer (12, 14) darin befindlichem mindestens einem Ventilator (22, 28) sowie mit einer innerhalb beider Kammern (12, 14) enthaltenen Kältemaschine, deren Kältemittelverdampfer (51) innerhalb der ersten Kammer (12) und deren Kältemittelkondensator (53) in der zweiten Kammer (14) angeordnet ist, die auch den Kompressor (63) enthält, gekennzeichnet durch zumindest eine mit zumindest einem Kältemittelleitungsabschnitt (66) in wärmeübertragendem Kontakt stehende Kondenswasser-Aufnahmevorrichtung (65), der über eine Zuführung (67) in der ersten Kammer (12) vom Kältemittelverdampfer (51) abgeschiedenes Kondenswasser zuführbar ist.

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2. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, wobei vom Kompressor ein

heißes und unter Druck stehendes Kältemittel vom Kompressor herführender Druckleitungsabschnitt abgeht, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Kondenswasser -Aufnahmevorrichtung [653 in wärrneübertragendem· Kontakt mit diesem Druckleitungsabschnitt (663 angeordnet ist.

3. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondenswasser-Aufnahmevorrichtung (65) direkt auf den Kältemi* i;elleitungsabschnitt (66) eufgezogen ist.

4. Kühlvorrichtung nach einem dr-r Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondenswasser-Aüfnahmevorrichtung (65) ein schwammartiges Aufnahmekissen (68) aufweist.

5. Kühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung (67) zur Kondenswasser-Aufnahmevorrichtung (65)

^w aus einer bodennahen Wandöffnung in dem die erste Kammer (12) vom Kompressor (63).abteilenden Wandabschnitt (55) gebildet ist.

5. Kühlvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch g. e kennzeichnet, daß-die Kondenswasser-AUfnahmevorrichtung (65) in Höhe der Wandöffnung (67) und dabei als Barriere zwischen dieser (67) und dem Kompressor (63) angeordnet ist.

7. Kühlvorrichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche

1-6, dadurch gekenii zeichnet, daß die zweite Kammer (14) oberhalb der ersten Kammer (12) angeordnet ist.

8. Kühlvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Inneren des

Schaltschrankes verbindbare Einlaß (1Θ) und Auslaß (20) auf der Gehäusgunterseite und in einer gemeinsamen Ebene, jedoch mit seitlichem Abstand voneinander, angeordnet s ind 5

9. Kühlvorrichtung nach Anspruch 7 oder ö, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Kältemittelreservoir, insbesondere der Umgebungsluft, verbindbare bzvi. verbundene Einlaß (24) sowie Auslaß (2B) der zweiten Kammer (14) im Bereich der Gehäuseaberwand oder seitlich dieser angeordnet eind.