JP2006527579A - １つ又は複数の配電盤キャビネットのための冷却装置 - Google Patents

Abstract

１つ又は複数の配電盤キャビネット（１０）を冷却するための装置である。本発明によれば、大型-熱交換器（２０）又は平行して運転される複数の小型-熱交換器（２０．１，２０．２，２０．３，２０．４，２０．５，２０．６）が熱交換器-キャビネット内に格納されており、この場合に熱交換器-キャビネットの内室（１１）が、キャビネットフロアに設けられた空気流入開口（１３）及び二重フロア（３０）の空気流出開口（３３）を介して、二重フロア（３０）に冷却空気（３５）を供給する中央の空気調整装置に連結されており、熱交換器-キャビネットに供給される冷却空気が、大型-熱交換器（２０）又は小型-熱交換器（２０．１，２０．６）を介して案内されており、その中に流れる冷却媒体を冷却し、大型-熱交換器（２０）又は小型-熱交換器（２０．１，２０．６）の水供給部（２２）及び水環流部（２３）が、冷却しようとする配電盤キャビネットの供給ライン（２２）及び環流ライン（２３）に接続されている。これにより、構成が簡単な場合に冷却装置の作用度及び構成が、配電盤キャビネットの種々異なった数に簡単に適合可能である。

Description

本発明は、１つ又は複数の配電盤キャビネットを冷却するための冷却装置であって、配電盤キャビネットに、配電盤キャビネットの内室に互いに重なり合って配置された、熱を発生する組込装置が設けられており、これらの組込装置に個別の冷却体が対応配置されているか、又は自身が冷却体の形で形成されており、この場合に、これらの冷却体が冷却媒体サイクル内に取り込まれており、この冷却媒体サイクルが空気-／水-熱交換器の水-出口側から供給ラインと環流ラインとを介して供給されている形式のものに関する。

このように装備された配電盤キャビネットを冷却するためのこの形式の冷却装置が、ドイツ連邦共和国特許公開第１０１１２３８９号明細書につき公知である。この冷却装置では、冷却体がプレート状の吸収-熱交換器の形で形成されており、組込部材の間の中間スリット内に配置されている。大型の空気-／水-熱交換器が、配電盤キャビネットの外部に配置されており、放出-熱交換器の形で、配電盤キャビネット-内室内の冷却装置のコンポーネントに接続されていなければならない。前記放出-熱交換器は、配電盤キャビネットの周辺空気によってのみ冷却されるので、制限された熱交換-作用度しか有していない。さらに冷却装置を有する配電盤キャビネットの構成は複雑であり、手間がかかる。

ＤＥ６９６１７０８９Ｔ２（ヨーロッパ特許明細書の翻訳文）につき、内室内に互いに重なり合って配置された、熱を発生する組込装置を有する配電盤キャビネットを冷却するための装置が公知である。前記組込装置は冷却空気流により冷却され、この冷却空気流は中央の冷却空気装置により生ぜしめられ、配電盤キャビネット-設置室の二重フロアの間の中空室に供給される。この場合に冷却空気流は配電盤キャビネットのフロアを介して導入され、組込装置と配電盤キャビネットハウジングの間に残された空気通路を介して上方へ流れ、配電盤キャビネット上側に設けられた空気流出部を介して配電盤キャビネット-設置室内へ流出する。配電盤キャビネット-内室に供給される冷却空気は室空気よりも冷たく選択することができるが、冷却装置の作用は作用度に改善すべき点がある。著しく高い熱形成を伴う現在のコンパクトな組込装置は、より大きい充填密度で配電盤キャビネット-内室内に格納されているのでそれだけに改善すべき点がある。

本発明の課題は、冒頭で述べた形式の冷却装置において、配電盤キャビネットの構造が簡単に維持され、１つ又は複数の前記配電盤キャビネットを、中央の空気調整装置を最適に利用した空気-／水-熱交換器により冷却することができるものを提供することである。

この課題は、本発明によれば、大型-熱交換器又は平行に運転される複数の小型-熱交換器が１つの熱交換器-キャビネット内に格納されており、この場合に、熱交換器-キャビネットの内室が、キャビネットフロア内に設けられた空気流入開口及び二重フロアの空気流出開口を介して、冷却空気を供給する中央の空気調整装置に連結されており、これにより、熱交換キャビネットに供給される冷却空気が、大型-熱交換器又は小型-熱交換器を介して案内され、その中を流れる冷却媒体を冷却し、大型-熱交換器又は小型-熱交換器の水供給部及び水環流部が、冷却しようとする配電盤キャビネットの供給ライン及び環流ラインに接続されていることにより解決される。

配電盤キャビネットは組込装置によりコンパクトに（密に）、完全に占められて簡単に熱交換器-キャビネットに結合されていてよく、この熱交換器-キャビネットを介して冷却体のための冷却媒体を供給することができる。大型-熱交換器又は平行に配置された複数の小型-熱交換器を備えた熱交換器-キャビネットは二重フロアから冷却空気を受け取り、この二重フロアは中央の空気調整装置から冷却空気を供給される。この場合に二重フロアへの熱交換器-キャビネットの設置及び熱交換器-キャビネットと二重フロアとの連結は簡単なままである。さらに熱交換器-キャビネットの能力は、冷却したい配電盤キャビネットに最適に適合させることができる。冷却装置の総数が別個の構成ユニットを有しており、これらの構成ユニットは大きい組付けの手間なしに設置室内に設置可能であり、互いに結合可能である。

大きい熱交換作用度を備えた大型-熱交換器を有する熱交換器-キャビネットは、１構成によれば次のように、すなわち、大型-熱交換器が熱交換器-キャビネットの内室内に傾斜して組み込まれており、内室の高さ全体にわたって延びている形で構成されており、かつ複数の小型-熱交換器を有する熱交換器-キャビネットは、次のように、すなわち、小型-熱交換器が水平に整列されて互いに重なり合って配置されており、熱交換器-キャビネットの内室を、小さい中間室を除いて充填する形で構成されている。

冷却媒体の流れのためには、１つの場合には大型-熱交換器の供給ライン内にポンプと膨張タンクとが挿入されており、かつ別の場合には流れは次のことにより達成される、すなわち、小型-熱交換器の供給導管内には個別のポンプが挿入されており、最上部の小型-熱交換器の供給導管内には付加的に膨張タンクが挿入されていることにより達成される。

供給された冷却空気の循環が、熱交換器-キャビネット内で次のことにより改善される、すなわち、熱交換器-キャビネットにファンが配置されており、このファンの空気吸込み開口が、熱交換器-キャビネットの空気流出開口を介して熱交換器-キャビネットの内室に接続されていることにより改善される。この場合に、その間に加熱された空気の導出のためには、ファンが、熱交換器-キャビネットの内室から吸い取られた空気を軸線方向又は半径方向に、熱交換器-キャビネットを取り囲む室空気内へ導出するようになっていてよい。

熱交換器-キャビネット内の小型-熱交換器の平行配置は、スペース節約的に簡単に次のことにより得られる、すなわち、小型-熱交換器が、垂直方向の供給ラインと垂直方向の環流ラインとにわたって平行に配置されており、これらの供給ラインと環流ラインとが熱交換器-キャビネットの内室の高さにわたって延びていることにより得られる。この場合に冷却媒体サイクルは次のことにより改善することができる、すなわち、供給ラインと環流ラインとが内室の上側の領域でエア抜き装置を有する接続ラインを介して互いに接続されていることにより改善することができる。

熱交換器-キャビネットの供給ライン及び環流ラインの設置は、熱交換器-キャビネットがフレーム架台及びパネルエレメントを有している場合に供給ラインと環流ラインとが１つの収容部又は中空室内で、フレーム架台の垂直方向のフレーム脚部により案内されている場合には、簡易化される。

冷却の作用度は１構成によれば次のことにより高められる、すなわち、組込装置を備えた配電盤キャビネットのフロア開口が二重フロアに連結されており、組込装置の付加的な冷却のための冷却空気を供給されていることによりさらに高められる。
次に本発明の実施の形態を図面につきさらに詳しく説明する。

組込装置としてサーバを備えた配電盤キャビネットのコンパクトな構成のためには種々異なった変化態様がある。この場合に冷却媒体サイクルの接続部が、配電盤キャビネットから外側へ案内された供給ラインと環流ラインとを介して、空気／水-熱交換器の対応した接続部に接続されていることが共通している。１つ又は複数の配電盤キャビネットを有する冷却装置の適応性のある構成を得るためには、本発明は熱交換-キャビネット１０を設けており、この熱交換-キャビネット１０は、図１の実施例に示したように高性能の大型-熱交換器２０を収容している。この大型-熱交換器２０は水-出口側に供給接続部２２及び環流接続部２３を有しており、これらの供給接続部２２及び環流接続部２３は熱交換器-キャビネット１０から外側へ案内されており、１つ又は複数の配電盤キャビネットの供給ラインと環流ラインとに接続されていてよい。配電盤キャビネット内の冷却体の供給-及び環流ラインは冷却媒体サイクルを閉じており、この冷却媒体サイクルは組立て位置で冷却媒体、例えば水により充填される。配電盤キャビネット内の冷却体は平行に配置されている。

大型-熱交換器２０の供給接続部２２内にはポンプ２４及び膨張タンク２５が挿入されており、これにより、冷却媒体サイクル内の流れ及び圧力が保持される。キャビネットフロア１２が空気流入開口１３を有しており、この空気流入開口１３は二重フロア３０の上側のフロア部分３２内に設けられた露出された空気流出開口３３を介して、二重フロア３０の上方の、熱交換器-キャビネット１０の中間室１１と、中央の空気調整装置（図示していない）との間の連結を形成する。下側のフロア部分３２は二重フロア３０を閉鎖している。中央の空気調整装置は冷却空気３５を二重フロア３０内へ供給し、この冷却空気３５の一部３６が熱交換器-キャビネット１０の内室１１に供給される。矢印３７が示すように、残りの冷却空気３７は二重フロア３０内をさらに案内される。前記冷却空気の一部３６は大型-熱交換器２０を貫流し、この大型-熱交換器２０は多くの空気通路を形成しており、大きい接触面により、貫流する空気３６に接触し、大型-熱交換器２０を貫流する冷却媒体との熱交換を開始する。この場合に、空気流は幾らか加熱され、加熱された空気３８の形で熱交換器-キャビネット１０のルーフ１４に配置されたファン２１により空気流出開口１５介して軸線方向に吸い込まれ、例えば矢印３９により示唆したように、再び軸線方向に熱交換器-キャビネット１０の周辺空気内へ導出される。大型-熱交換器２０は冷却空気供給部と接続されて、二重フロア及び高性能の中央の空気調整装置を介して、多大な熱発生を伴う複数の配電盤キャビネットを冷却することができる。この場合に、供給接続部２２と貫流接続部２３とを介して冷却媒体を供給される配電盤キャビネットは、キャビネットフロア内に設けられた空気流入開口を介して二重フロア３０に連結されていてもよく、これにより、冷却空気は組込装置を付加的に冷却するための内室のための冷却空気を保持する。

図２による実施例が示しているように、同様に二重フロア３０と連結されている場合に、熱交換器-キャビネット１０が、傾斜して組み込まれた大型-熱交換器２０の代わりに水平に整列された複数の小型-熱交換器２０．１，２０．２，２０．３，２０．４，２０．５及び２０．６を収容することもでき、これらの小型-熱交換器は密に積み重ねられている。垂直方向の通路内には、供給ライン２６と貫流ライン２７とが案内されており、これらの供給ライン２６と環流ライン２７とは、供給接続部２２及び貫流接続部２３の形で再び熱交換器-キャビネット１０から外側へ案内されており、複数の配電盤キャビネットとの接続のために使用される。

前記小型-熱交換器２０．１〜２０．６は、環流導管により直接に環流ライン２７に接続されており、かつ小型熱交換器２０．１〜２０．５の供給導管はポンプ２４ｉを介して供給ライン２６に接続されている。最上部の小型-熱交換器２０．６の場合には、供給ライン内にはポンプ２４ｉのほかにさらに膨張タンク２５．１も挿入されている。供給ライン２６及び環流ライン２７の上端部は、エア抜き装置２９を有する接続ライン２８を介して互いに接続されており、これにより、冷却媒体サイクル２０はエア抜きすることができるようになっている。

熱交換器-キャビネット１０のルーフ１４に取り付けられたファン２１に示されているように、このファン２１は吸い取られた、加熱された空気３８を熱交換器-キャビネット１０の周辺空気に半径方向に送ることもできる。

大型-熱交換器を有する熱交換器-キャビネットの概略図である。 複数の小型-熱交換器を有する熱交換器-キャビネットの概略図である。

Claims (11)

1. １つ又は複数の配電盤キャビネットを冷却するための冷却装置であって、配電盤キャビネットに、該配電盤キャビネットの内室に互いに重なり合って配置された、熱を発生する組込装置が設けられており、該組込装置に個別の冷却体が対応配置されているか、又は自身が冷却体の形で形成されており、該冷却体が冷却媒体サイクル内に取り込まれており、該冷却媒体サイクルが、空気-／水-熱交換器の水-出口側から供給ラインと環流ラインとを介して供給されている形式のものにおいて、
   大型-熱交換器（２０）又は平行して運転される複数の小型-熱交換器（２０．１，２０．２，２０．３，２０．４，２０．５，２０．６）が、熱交換器-キャビネット（１０）内に格納されており、該熱交換器-キャビネット（１０）の内室（１１）が、キャビネットフロア（１２）内に設けられた空気流入開口（１３）と、二重フロア（３０）の空気流出開口（３３）とを介して、二重フロア（３０）に冷却空気（３５）を供給する中央の空気調整装置に連結されており、
   熱交換器-キャビネット（１０）に供給された冷却空気（３６）が、大型-熱交換器（２０）又は小型-熱交換器（２０．１〜２０．６）を介して案内されており、その中を流れる冷却媒体を冷却し、
   大型-熱交換器（２０）又は小型-熱交換器（２０．１〜２０．６）の水供給部（２２）と水環流部（２３）とが、冷却しようとする配電盤キャビネットの供給ラインと環流ラインとに接続されていることを特徴とする、１つ又は複数の配電盤キャビネットを冷却するための冷却装置。
2. 大型-熱交換器（２０）が、熱交換器-キャビネット（１０）の内室（１１）内に傾斜して組み込まれており、該内室（１１）の高さ全体にわたって延びている、請求項１記載の冷却装置。
3. 小型-熱交換器（２０．１〜２０．６）が、水平方向に整列されて互いに重ね合わされて配置されており、熱交換器-キャビネット（１０）の内室（１１）を、小さい中間室を除いて充填している、請求項１記載の冷却装置。
4. 大型-熱交換器（２０）の供給ライン（２２）内にポンプ（２４）及び膨張タンク（２５）が挿入されている、請求項１又は２記載の冷却装置。
5. 複数の小型-熱交換器（２０．１〜２０．６）の供給導管内に個別のポンプ（２４ｉ）が挿入されており、
   最上部の小型-熱交換器（２０．６）の供給導管内に付加的に膨張タンク（２５ｉ）が挿入されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の冷却装置。
6. 熱交換器-キャビネット（１０）にファン（２１）が配置されており、該ファン（２１）の空気吸込開口が、熱交換器-キャビネット（１０）の空気流出開口（１５）を介して熱交換器-キャビネット（１０）の内室（１１）に接続されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の冷却装置。
7. ファン（２１）が、熱交換器-キャビネット（１０）の内室（１１）から吸い取られた空気（３８）を、軸線方向又は半径方向に、熱交換器-キャビネット（１０）を取り囲む室空気内へ導出する、請求項６記載の冷却装置。
8. 小型-熱交換器（２０．１〜２０．６）が、垂直方向の供給ライン（２６）及び垂直方向の環流ライン（２７）にわたって平行に配置されており、該供給ライン（２６）と環流ライン（２７）とが、熱交換器-キャビネット（１０）の内室（１１）の高さにわたって延びている、請求項１，３又は請求項５から７までのいずれか１項記載の冷却装置。
9. 供給ライン（２６）と環流ライン（２７）とが、内室（１１）の上側の領域で、エア抜き装置（２９）を有する接続ライン（２８）を介して互いに接続されている、請求項８記載の冷却装置。
10. フレーム架台及びパネルエレメントを備えた熱交換器-キャビネット（１０）の場合に、供給ライン（２６）と環流ライン（２７）とが、１つの収容部又は中空室内で、フレーム架台の垂直方向のフレーム脚部により案内されている、請求項９又は１０記載の冷却装置。
11. 組込装置を備えた配電盤キャビネットのフロア開口が、二重フロア（３０）に連結されており、組込装置を付加的に冷却するための冷却空気を供給されている、請求項１から１０までのいずれか１項記載の冷却装置。

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