DE1806029A1 - Kuehlvorrichtung fuer el. Schalt- und Steuerschraenke,die hermetisch abgeschlossen sind - Google Patents

Description

BROWN, BOVERI & CIE - AKTIENGESELLSCHAFT

MANNHEIM BROWN BOVERI

Mp.-Nr. 653/68 Mannheim, den 18.Okt.1968

Pat/Hz/W

"Kühlvorrichtung für elektrische Schalt- und Steuerschränke, die hermetisch abgeschlossen sind."

Die Erfindung "betrifft eine Kühlvorrichtung für elektrische Schalt- und Steuerschränke, die hermetisch geschlossene Baueinheiten "bilden, mit relativ viel Verlustwärme abgehenden Geräten "bestückt sind und "bei denen zur Wärmeableitung innerhalb des Schrankes der Verdampfer eines außerhalb des Schrankes angeordneten Kühlaggregates mit Wärmeaustauscher angebracht ist.

Elektrische Steuer- und Schaltschränke müssen in vielen Fällen wegen der Umweltsbedingungen gegen Eindringen von Staub,und Wasser abgeschlossen sein, etwa nach der Schutzart P 33 oder höher, wie dies in der DIN-Norm 40050, S. 1-4, vom Januar 1963 vorgeschrieben ist. Sobald die in den Steuer- und Schaltschränken eingebauten Geräte, wie beispielsweise Steuer- und Leistungselektronik eine Verlustwärme liefern, die über die Oberfläche des Schrankes nicht mehr unmittelbar an die Umgebung abgegeben werden kann, müssen zusätzliche Mittel zur Küh- ' lung vorgesehen werden.

Hierzu ist einmal vorgeschlagen worden, neben den Schalt- und Steuerschränken ein besonderes Kühlaggregat aufzustellen,in das die Luft der Schränke warm hineingesaugt und gekühlt wurde, um dann als Kühlluft wieder in die Schränke zu gelangen.Dadurch wird zwar ein geschlossener Kühlkreislauf erzielt, aber der Anbau eines getrennten Kühlaggregates mit den erforderlichen Luftumwälzpumpen erfordert einen großen Aufwand und bei Schränken, die aus mehreren Schrankfeldern nebeneinander aufgebaut sind, eine schwierige Luftführung.Nach einem anderen Vorschlag sind innerhalb und unter der Decke der Schränke Verdampfer angeordnet und die dazugehörigen Kühlaggregate außerhalb der Schränke

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aufgestellt. Dabei reicht ein Verdampfer über mehrere Felder.
Hierbei ist jedoch von Nachteil, daß für die Verdampfer keine
Serienerzeugnisse verwendet werden können und die Montage der · Verdampfer und des Kühlaggregates besonders geschultes Hon- i

tagepersonal erfordert. ' j

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kühlvorrich- | tung für hermetisch abgeschlossene Steuer- und Schaltschränke

bereitzustellen, die einfach und preiswert herzustellen und '

zu montieren sind. j

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine
ΐ/and des Schrankes, insbesondere die Rückwand, zusammen mit
dem Verdampfer auf der Innenseite und dem Kühlaggregat mit j Rückkühler auf der Außenseite als einbau- und anschlußferti- ■ ges Bauteil ausgebildet ist, wobei als Kühlaggregat. ein an sichi bekanntes Kapselaggregat verwendet wird.

Vorteilhaft ist.bei der erfindungsgemäßen Gestaltung der Kühl- :

Vorrichtung, daß die fertige Schrankwand einfach an den ;

Schrank angebaut wird und handelsübliche Kapselaggregate, wie : sie beispielsweise in Haushaltkühlschränken eingebaut sind,

verwendet werden. Dabei können auch bei bereits Vorhandeneh ' Schränken die Rückwände bzw. die genormten Rückwandteile ge-

gen eine Wand oder V/andteil mit der Kühlvorrichtung

ausge

tauscht werden, wenn dies notwendig ist. Bei der Kontage ist
außerdem kein besonders geschultes Montagepersonal für die
Montage des Kühlaggregates notwendig.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist die
Kapsel des Kühlaggregates am unteren Ende der Rückwand, dahinter oder darüber der Rückkühler und der Verdampfer im oberen
Bereich der Rückwand angeordnet. Dadurch, daß die schwere
Kapsel mit Motor, Kompressor und Schaltschüta am unteren Ende
der Rückwand angeordnet ist, wird vermieden, daß der Schrank

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beim Einschalten und im Betrieb des Motors in zu große Schwingungen versetzt wird. Die Anbringung des Verdampfers im oberen Bereich ist aus'kühlungstechnischen Gesichtspunkten heraus günstig.

Damit das innerhalb des Schrankes am Verdampfer anfallende Tauwasser nicht auf die Geräte fällt und diese eventuell dadurch Schaden erleiden, ist gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß unterhalb des Ver-I-mpfers eine Tropfschale zum Auffangen des Tauwassers angebracht ist und von dieser Tropfschale ein dünnes Rohr zur Abführung des Tauwassers nach außen durch die Schrankwand geführt ist.

Damit außerhalb des Schrankes das Tauwasser nicht aufgefangen werden muß, wird zur Wartungsvereinfachung gemäß einer·Ausgestaltung der Erfindung zweckmäßigerweise das Rohr zur Abführung des Tauwassers an einer derartigen Stelle oberhalb des Rückkühlers durch die Wand geführt, daß das austretende Wasser in eine zweite Schale in unmittelbarer Nähe des Rückkühlers tropft und dort verdampft.

Aus Gründen der^ Platzersparnis ist nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Schrankwand eine Nische zur Aufnahme des Kapselaggregates aufweist.

Der Aufbau der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung soll an Hand der Figuren und an Hand von Ausführungsbeispielen im folgenden näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 die Rückseite eines aus drei Federn aufgebauten Schrankes,

Fig. 2 die Seitenansicht irner Rückwand mit in eine Nische eingebautem Kapselaggregat,

Fig. 3 die Seitenansicht einer Rückwand mit daran befestigtem Kühlaggregat.

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In der Pig. 1 ist ein aus drei Federn 1, 2 und 3 aufgebauter Steuer- bzw. Schaltschrank schematisch in perspektivischer Rückansicht dargestellt. Die drei Grundelemente des Schrankes bilden entsprechend der gewünschten Schutzart eine hermetisch geschlossene Baueinheit. Die Rückwand 4 des mittleren Feldes ist glatt und normal ausgeführt. Die Rückwand 5 des rechten Feldes 3 dagegen ist gemäß der Erfindung zusammen mit einem Kühlaggregat als einbau- und anschlußfertiges Bauteil ausgeführt. Das Kühlaggregat setzt sich im wesentlichen aus einem Kapselaggregat 6, einem Verdampfer 7 und einem Rückkühler 8 zusammen. Der Verdampfer 7 ist im Innern des Schrankes, und zwar im oberen Bereich der Rückwand 5 angeordnet. Darunter befindet sich eine Tropfschale 9 zum Auffangen des bei der Kühlung auftretenden Tauwassers. Das Tauwasser wird von der Tropfschale 9 durch ein dünnes Rohr 10 nach außen durch die Wand geführt. Damit auch außerhalb des Schrankes dem Tauwasser keine besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden muß, leitet das Rohr 10 es zweckmäßigerweise in eine zweite Schale 10a in unmittelbarer Nähe des Rückkühlers 8, wo es verdampft.Das Kapselaggregat 6 mit eingebautem Motor, Kompressor und Schaltschütz ist am unteren Ende der Rückwand 5 liegend angeordnet und über eine leitung 11 mit dem Verdampfer 7 verbunden. Darüber anschließend ist der Rückkühler 8 an der Wand befestigt, der durch eine Leitung 12 mit dem Kapselaggregat 6 verbunden ist. Durch diese Anordnung der einzelnen Teile des Kühlaggregates wird einmal vermieden, daß durch das Einschalten und den Betrieb die Wand in unzulässige Schwingungen versetzt wird, zum anderen im Innern des Schrankes durch den Verdampfer an kühltechnisch günstiger Stelle eine optimale Kühlung der zirkulierenden Luft erzielt.

In Fig. 3 ist in einer Seitenansicht die Rückwand 5 des Schrank feldes 3 gezeigt«, Es sind dieselben Teile mit denselben Bezügezeichen₍ tde in Fig« 1 verwendet« Die Fig. 3 läßt in dieser Beitenatiöiolit übersichtlich äie ßweekmäßige Anordnung gemäß

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der Erfindung erkennen.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung wird aus Platzersparnisgründen die Rückwand mit einer ins Innere des Schrankes hineinragenden Nische 13 versehen, wie dies bei der Rückwand 14 des linken Feldes in Pig. 1 dargestellt ist. In der Nische 13 ist das Kapselaggregat 6 stehend angeordnet und direkt dahinter ist der Rückkühler 8 "befestigt. Die Fig. 2 zeigt die entsprechende Seitenansicht der Rückwand 14. Es sind in Übereinstimmung mit Fig. 1 und 3 dieselben Bezugszeichen verwendet. Die Nische 13 ist so in die Rückwand 14 eingepreßt, daß die Ränder der Rückwand 14 wie bei den Rückwänden 4 und 5 auf die Befestigungsvorrichtungen des Schrankes angebracht werden können. Dadurch ist eine bauliche Veränderung an den tragenden Schrankteilen nicht erforderlich.

Die Rückwände 5 und 14 sind mit cjen einzelnen feilen des. Kühlaggregates zu einem Bauteil zusammengefißt und können so, je nach Bedarf bestimmte Felder eines mehrteiligen Schrankes abschließen und kühlen. Selbstverständlich kann der Schrank . auch aus einem Teil bestehen. Es ergibt sich auch die Möglichkeit, bei bestehenden Anlagen nachträglich die, genormten einfachen Rückwände gegen solche, die gemäß der Erfindung ausgeführt sind, auszutauschen.'

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Claims (1)

1. - 6 Patentansprüche :

   Kühlvorrichtung für elektrische Schalt- und Steuerschränke, die hermetisch geschlossene Baueinheiten "bilden, mit relativ viel Verlustwärme abgebenden Geräten bestückt sind und bei denen zur Wärmeableitung innerhalb des Schrankes der Verdampfer eines außerhalb des Schrankes angeordneten Kühlaggregates mit Wärmeaustauscher angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wand des Schrankes, insbesondere die Rückwand (5_f H) zusammen mit dem Verdampfer (7) auf der Innenseite und dem Kühlaggregat mit Rückkühler (8) auf der Außenseite als einbau- und anschlußfertiges Bauteil ausgebildet ist, wobei als Kühlaggregat ein an sich bekanntes Kapselaggregat (6) verwendet wird.

   Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapsel (6) des Kühlaggregates am unteren Ende der Rückwand (5, 14) dahinter oder darüber der Rückkühler (8) und der Verdampfer (7) im oberen Bereich der Rückwand (5, 14) angeordnet ist.

   Kühlvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Verdampfers (7) eine Tropfschale (9) zum Auffangen des Tauwassers angebracht ist und von dieser Tropischale (9) ein dünnes Rohr (10) zur Abführung des Tauwassers nach außen durch die Schrankwand (5, 14) geführt ist.

   Kühlvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (10) zur Abführung des Tauwassers an einer derartigen Stelle oberhalb des Rückkühlers (8) durch die Wand (5, 14) geführt ist, daß das austretende Wasser in eine zweite Schale (10a) in unmittelbarer Nahe des Rückkühl era (8) tropft und dort verdampft.

   Kühlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrankwand (14). eine

   Nische(i3) zur Aufnahme des Kapaelaggregatea (6) aufweist. 00982 1/1292