CN1795705A - 用于冷却一个或多个开关柜的冷却设备 - Google Patents

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CN1795705A CNA2004800144479A CN200480014447A CN1795705A CN 1795705 A CN1795705 A CN 1795705A CN A2004800144479 A CNA2004800144479 A CN A2004800144479A CN 200480014447 A CN200480014447 A CN 200480014447A CN 1795705 A CN1795705 A CN 1795705A
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Abstract

本发明涉及一种用于冷却一个或多个开关柜的冷却设备，按照本发明规定，在一热交换器柜中安置一个大的热交换器(20)或多个并联运行的小热交换器(20.1至20.6)，其中，所述热交换器柜的内腔(11)通过一个在柜底板中的空气入流孔(13)以及一个双层底板(30)的空气流出孔(33)与一个向该双层底板(30)供应冷却空气(35)的中央空调设备连通；输入所述热交换器柜中的冷却空气(36)流过所述大的热交换器(20)或多个小的热交换器(20.1至20.6)并冷却所述在其中流动的冷却介质；所述大的热交换器(20)或小的热交换器(20.1至20.6)的水入流引管(22)和水回流引管(23)与所述待冷却的开关柜的入流管和回流管相连通。由此在具有简单结构的同时可以使冷却的效率和有效能力与不同数量的开关柜相适配。

Description

用于冷却一个或多个开关柜的冷却设备
本发明涉及一种用于冷却一个或多个开关柜的冷却设备，所述开关柜带有在内腔室中上下相叠地安置的相同的发热内装件，这些内装件对应地配设各自的冷却体或者其本身设计为冷却体，其中，这些冷却体被连接在一个冷却介质回路中，该冷却介质回路通过一根入流管和一根回流管由一个空气/水-热交换器的水出口侧供应冷却介质。
由DE 101 12 389 A1已知一种此类型的用于冷却如此装备的开关柜的冷却设备。在该冷却设备中冷却体设计为板状的基座式热交换器以及安置在所述内装件之间的间隙中。所述大的空气/水-热交换器安置在开关柜之外以及必须与在开关柜内的作为输出侧热交换器的冷却设备部件相连。输出侧热交换器只是通过开关柜的周围空气来冷却以及因此具有一有限的热交换效率。此外，带有冷却设备的开关柜的结构复杂且成本高。
由DE 696 17 089 T2已知一种用于冷却一带有在内腔室中上下相叠地安置的发热内装件的开关柜的装置。所述内装件通过冷却空气流来冷却，该冷却空气流由一中央冷却空气设备产生以及被引向在开关柜安装空间的双层底板之间的空腔中。在此，冷却空气流通过开关柜的底板导入以及通过在内装件与开关柜外壳之间的空气通道向上流动并且可以通过在开关柜上侧面中的空气出口流出到开关柜安装空间中。虽然所述导向开关柜内腔的冷却空气可以选择为如室内空气一样地更冷些，但是冷却设备的效果从效率方面考虑就希望有所余富。在开关柜内腔中以更大的安装密度安置这些比现如今更多的、明显产热量更高的紧密内装件。
本发明所要解决的技术问题是，提供一种前言所述类型的冷却设备，其中，开关柜的构造简单以及一个或多个开关柜可以由最佳利用一中央空调装置的空气/水-热交换器来冷却。
上述技术问题按照本发明是这样得以解决的，即，在一热交换器柜中安置一个大的热交换器或多个并联运行的小的热交换器，其中，所述热交换器柜的内腔通过一个在柜底板中的空气入流孔以及一个双层底板的空气流出孔与一个向该双层底板供应冷却空气的中央空调设备连通；输入所述热交换器柜中的冷却空气流过所述大的热交换器或多个小的热交换器以及冷却在其中流动的冷却介质；所述大的热交换器或小的热交换器的水入流引管和水回流引管与所述待冷却的开关柜的入流管和回流管相连通。
所述开关柜可以紧凑且装备全部内装件地简单地与热交换器柜相连以及通过热交换器柜供应用于冷却体的冷却介质。带有大的热交换器或多个小热交换器的热交换器柜从一双层底板中获得冷却空气，该双层底板由一个中央空调设备提供冷却空气。在此，热交换器柜在双层底板上的安装以及与其的连接是简单的。此外，所述热交换器柜在其制冷功率方面可以最佳地与所述待冷却的开关柜相适配。一定数量的冷却设备包括一些可无需大量安装费用地安装在一安装空间内以及可相互连接的可分离构件。
按照一种扩展设计，这样设计一带有大热交换功率的大热交换器的热交换器柜，即，所述大的热交换器倾斜地安装在所述热交换器柜的内腔中以及沿该内腔的整个高度延伸，而这样设计一带有多个小热交换器的热交换器柜，即，所述小的热交换器水平定向地上下相叠地布设以及以小的间隙填装所述热交换器柜的内腔。
为了冷却介质的流动可将一泵和一膨胀容器接入到所述大的热交换器的入流引管中；而对于所述各个小的热交换器的入流引管则可分别在其中接入各自的泵，以及在最上面的小的热交换器的入流引管中，除了一个泵外还接入一个膨胀容器。
所输入的冷却空气的循环在热交换器柜内通过下述方式得以改善，即，在所述热交换器柜上安装一通风机，其空气吸入口通过该热交换器柜的一个空气流出孔与该热交换器柜的内腔连通。在此为了排出在期间加热的空气可以规定，所述通风机将所述从热交换器柜的内腔中吸出的空气沿轴向或径向排放到该热交换器柜周围的室内空气中。
所述各个小的热交换器在热交换器柜内的并联通过下述方式节省空间地简单实现，即，所述各个小的热交换器通过沿所述热交换器柜的内腔高度延伸的一竖直的入流管和一竖直的回流管相互并联。同时通过下述方式改进所述冷却介质循环回路，即，所述入流管和回流管在所述内腔的上部区域内通过一根连接管与一排气装置相互连接。
如果在一带有框架和衬里元件的热交换器柜中所述入流管和回流管在所述框架的竖直框腿的支柱或空腔中延伸，则简化了该入流管和回流管在热交换器柜中的敷设。
在一扩展设计中，所述配设有内装件的开关柜通过底板孔与所述双层底板连接以及被供给冷却空气，用于辅助地冷却所述内装件，由此可以提高冷却的效率。
下面借助实施方式详细说明本发明。附图中：
图1简略地表示出一个带有一大的热交换器的热交换器柜；
图2简略地表示出一个带有多个小的热交换器的热交换器柜。
虽然对于紧凑扩建一个带有作为内装件的服务器的开关柜，存在多种不同的设计方案，但都有共同之处，即，冷却介质回路的接头通过从开关柜中引出的一入流管和一回流管与一空气/水-热交换器的相应接头连接。为了有灵活匹配性地扩建冷却设备使之能与一个或多个开关柜相适配，本发明采用一种容纳一个高效的大型热交换器20的热交换器柜10，如图1所示实施方式。该大的热交换器20在水出口侧具有一个入流引管22和一个回流引管23，该入流引管22和回流引管23可从热交换器柜10中引出以及与一个或多个开关柜的入流管和回流管相连。在开关柜中的冷却体的入流管和回流管闭合接通所述冷却介质回路，该冷却介质回路在已组装状态下填充冷却介质、例如水。在开关柜中的冷却体是并联的。
将一泵24和一膨胀容器(Ausdehnungsgefβ)25接入到所述入流引管22中，以便维持在冷却介质回路中的流动和压力。开关柜底板12具有一个空气入流孔13，该空气入流孔13通过一个在双层底板30的上层底板部分32中加工出来的空气流出孔33使得在该双层底板30上方的所述热交换器柜10的内腔11与一个未示出的中央空调设备相互连通。下层底板部分32封闭该双层底板30。中央空调设备将冷却空气馈送到所述双层底板30中，其中所述冷却空气的一部分36如箭头37所示被输入所述热交换器柜10的内腔11中，其余的冷却空气37在双层底板30中继续输送。所述冷却空气部分36流过大的热交换器20，该大的热交换器20构成多条空气通道以及以一大的接触面与流过的冷却介质保持接触并且与流过该大的热交换器20的冷却介质进行热交换。此时，空气流被加热一些后作为已加热的空气38由一个安置在热交换器柜10的顶壁14上的通风机21沿轴向通过空气流出孔15被抽吸出以及例如又沿轴向被排出到所述热交换器柜10的周围空气中，如箭头39所示。所述大的热交换器20可以与冷却空气供给装置相连地通过所述双层底板和中央空调设备的有效功率来冷却多个发热量大的开关柜。在此，通过入流引管22和回流引管23供给冷却介质的开关柜也可以通过在柜底板中的一空气入流孔与所述双层底板30连接以及从中获取用于所述内腔的冷却空气，以便辅助地冷却所述内装件。
如按照图2所示的实施方式那样，所述热交换器柜10在同样与所述双层底板30连接的情况下取代一个倾斜装入的大热交换器20的是安装多个水平定向的小的热交换器20.1、20.2、20.3、20.4、20.5和20.6，这些小的热交换器紧密相叠地安置。一入流管26和一回流管27在一竖直通道内导引，该入流管26和回流管27作为入流引管22和回流引管23从该热交换器柜10中引出以及用于与开关柜连接。
所述各个小的热交换器20.1至20.6以其回流引管直接与所述回流管27连接，而各个小的热交换器20.1至20.6的入流引管则通过泵24i与所述入流管26连接。对于最上面的小热交换器20.6，除了一个泵24i外还将一个膨胀容器25i连接到其入流引管中。所述入流管26和回流管27的上端部通过一根连接有一个排气装置29的连接管28相互连接，因此可以对冷却介质回路20进行排气。
如借助于所述安装在热交换器柜10的顶壁14上的通风机21所表示的那样，该通风机也可以沿径向将抽吸的加热空气38排出到所述热交换器柜10的周围空气中。

Claims (11)

1.一种用于冷却一个或多个开关柜的冷却设备，所述开关柜带有在其内腔室中上下相叠地安置的散发热量的内装件，这些内装件对应地配设有各自的冷却体或者其本身设计为冷却体，其中，这些冷却体被包括在一个冷却介质回路中，该冷却介质回路通过一根入流管和一根回流管由一个空气/水-热交换器的水出口侧供应冷却介质，其特征为：在一热交换器柜(10)中安置一个大的热交换器(20)或多个并联运行的小的热交换器(20.1至20.6)，其中，所述热交换器柜(10)的内腔(11)通过一个在柜底板(12)中的空气入流孔(13)以及一个双层底板(30)的空气流出孔(33)与一个向该双层底板(30)供应冷却空气(35)的中央空调设备连通；输入所述热交换器柜(10)中的冷却空气(36)流过所述大的热交换器(20)或多个小的热交换器(20.1至20.6)并冷却在其中流动的冷却介质；所述大的热交换器(20)或小的热交换器(20.1至20.6)的水入流引管(22)和水回流引管(23)与所述待冷却的开关柜的入流管和回流管相连通。
2.按照权利要求1所述的冷却设备，其特征为：所述大的热交换器(20)倾斜地安装在所述热交换器柜(10)的内腔(11)中并沿该内腔(11)的整个高度延伸。
3.按照权利要求1所述的冷却设备，其特征为：所述各个小的热交换器(20.1至20.6)水平定向地上下相叠地布设并以小的间隙填装所述热交换器柜(10)的内腔(11)。
4.按照权利要求1或2所述的冷却设备，其特征为：将一泵(24)和一膨胀容器(25)接入到所述大的热交换器(20)的入流引管(22)中。
5.按照权利要求1或3所述的冷却设备，其特征为：在所述各个小的热交换器(20.1至20.6)的入流引管中分别连接有各自的泵(24i)，以及在处于最上面的那个小的热交换器(20.6)的入流引管中，除了一个泵(24i)外还接入有一个膨胀容器(25i)。
6.按照权利要求1至5中任一项所述的冷却设备，其特征为：在所述热交换器柜(10)上安装一通风机(21)，其空气吸入口通过该热交换器柜(10)上的一个空气流出孔(15)与该热交换器柜(10)的内腔(11)连通。
7.按照权利要求6所述的冷却设备，其特征为：所述通风机(21)将从所述热交换器柜(10)的内腔(11)中吸出的空气(38)沿轴向或径向排放到该热交换器柜(10)周围的室内空气中。
8.按照权利要求1、3或5至7中任一项所述的冷却设备，其特征为：所述各个小的热交换器(20.1至20.6)通过沿所述热交换器柜(10)的内腔(11)高度延伸的一竖直的入流管(26)和一竖直的回流管(27)相互并联。
9.按照权利要求8所述的冷却设备，其特征为：所述入流管(26)和回流管(27)在所述内腔(11)的上部区域内通过一根带有一排气装置(29)的连接管(28)相互连接。
10.按照权利要求9或10所述的冷却设备，其特征为：对于一带有框架和衬里元件的热交换器柜(10)，所述入流管(26)和回流管(27)在所述框架的竖直框腿的支柱或空腔中延伸。
11.按照权利要求1至10中任一项所述的冷却设备，其特征为：所述设有内装件的带有底板孔的开关柜与所述双层底板(30)连接以及被供给冷却空气，用于辅助地冷却所述内装件。
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