DE102011118272A1 - Air conditioning device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Klimatisierungsvorrichtung zur Temperierung von elektronischen Komponenten umfassend einen miniaturisierten Kompressor in einem quaderförmigen Gehäuse. Erfindungsgemäß weist das quaderförmige Gehäuse bei einer Kühlleistung der Vorrichtung von 100–500 W rechteckige, insbesondere quadratische Grundflächen und ein Volumen von weniger als 0,0177 m3 auf.The invention relates to an air conditioning device for controlling the temperature of electronic components comprising a miniaturized compressor in a cuboid housing. According to the invention, the cuboidal housing has rectangular, in particular square, base surfaces and a volume of less than 0.0177 m3 at a cooling capacity of the device of 100-500 W.
Description
Die Erfindung betrifft Klimatisierungsvorrichtungen zur Temperierung von elektronischen und elektrischen Komponenten umfassend einen miniaturisierten Kompressor in einem quaderförmigen Gehäuse gemäß der unabhängigen Patentansprüchen 1 und 7, sowie ein Set umfassend eine Klimatisierungsvorrichtung gemäß unabhängigem Patentanspruch 6 und des Weiteren Schaltschrankklimatisierungsvorrichtungen umfassend einen miniaturisierten Kompressor in einem quaderförmigen Gehäuse gemäß der unabhängigen Patentansprüche 11 und 14.The invention relates to air conditioning devices for temperature control of electronic and electrical components comprising a miniaturized compressor in a cuboid housing according to the
Aus dem Stand der Technik sind eine Vielzahl von Klimaanlagen und -geräten bekannt, wobei die Kühlung auf Grund unterschiedlicher physikalischer Prinzipien erfolgt und zusätzlich verschiedene Klimaanlagen-Steuerungssysteme dargelegt werden.From the prior art, a variety of air conditioning systems and equipment are known, the cooling is done on the basis of different physical principles and in addition various air conditioning control systems are set forth.
Eine Vielzahl von bekannten Klimaanlagen für Schaltschränke wird auf Basis einer Kompressorkühlung betrieben. Die Steuerung des Kompressors erfolgt dabei entweder temperaturabhängig oder temperatur- und zeitabhängig, wobei der Kompressor beim Erreichen festgelegter Temperaturwerte aus- und eingeschaltet wird. Bei der Kombination mit einer zeitabhängigen Steuerung erfolgt der Ein- und Ausschaltvorgang des Kompressors in Abhängigkeit der Temperaturwerte innerhalb des Schaltschrankes und zugleich nach Ablauf bestimmter Zeitintervalle.A variety of known air conditioners for control cabinets is operated on the basis of a compressor cooling. The control of the compressor is either temperature-dependent or temperature and time-dependent, the compressor is switched off and on when set temperature values. When combined with time-dependent control, the compressor is switched on and off depending on the temperature values within the control cabinet and at the same time after certain time intervals.
Vor allem bei in Schaltschränken befindlichen elektrischen und elektronischen Bauteilen ist es bzgl. der Lebensdauer und der Ausfallquote der Bauteile von äußerster Wichtigkeit, dass diese einer konstanten Temperatur ausgesetzt werden. Schaltschränke können innerhalb und außerhalb von Gebäuden platziert sein. Schaltschränke von Mobilfunkanlagen sind beispielsweise auf Hausdächern montiert und sind dort jahreszeitabhängigen Temperaturschwankungen von –20°C bis +50°C ausgesetzt. Unabhängig dieser Temperaturen sollten die Bauteile in den Schaltschränken laut Herstellerangaben einer konstanten Temperatur ausgesetzt werden.Especially in electrical and electronic components located in control cabinets it is of utmost importance with regard to the service life and the failure rate of the components that they are exposed to a constant temperature. Cabinets can be placed inside and outside buildings. Switch cabinets of mobile radio systems are mounted, for example, on rooftops and are there season-dependent temperature fluctuations from -20 ° C to + 50 ° C exposed. Regardless of these temperatures, the components in the control cabinets should be exposed to a constant temperature according to the manufacturer.
Es sind daher beispielsweise Klimatisierungsvorrichtung bekannt, welche einen drehzahlgeregelten Kompressor aufweisen und folglich eine konstante Temperatur innerhalb des Schaltschrankes erzielen. In der
Die Gemeinsamkeit aller bekannten Klimaanlagen und -geräten jeglicher Bauform und jeglichen Wirkungsprinzipes beruht jedoch darauf, dass für alle notwendigen Teile wie Lüfter, Kompressor, Kondensator, Verdampfer, Steuereinheit etc. viel Platz in einem entsprechenden Gehäuse zur Verfügung gestellt werden muss. Bei der Kühlung bzw. Temperierung von elektronischen Elementen wie Computer- oder Serveranlagen, aber auch von Steueranlagen wie SPS-Anlagen oder Bedienpulten, kommen daher im Vergleich zu den eigentlichen zu kühlenden Elementen überdurchschnittlich große und einen hohen Energieverbrauch aufweisende Apparaturen zum Einsatz. Auch bekannte Schaltschrankklimatisierungsvorrichtungen weisen im Vergleich zur Kühlleistung und Energieverbrauch ein großes, ästhetischen Ansprüchen nicht gerecht werdende Gehäuse auf.However, the commonality of all known air conditioning systems and devices of any design and any principle of action is based on the fact that for all the necessary parts such as fan, compressor, condenser, evaporator, control unit, etc., a lot of space must be provided in a corresponding housing. When cooling or temperature control of electronic elements such as computer or server systems, but also of control systems such as PLC systems or control panels, therefore compared to the actual elements to be cooled above average and a high energy consumption equipment used. Also known cabinet climate control devices have in comparison to the cooling capacity and energy consumption on a large, aesthetic claims not fair expectant housing.
So weisen beispielsweise die Klimatisierungsmodelle der Firma Pfannenberg DTS9011H bzw. DTI9021 bei einer Kühlleistung von lediglich 300 W bzw. 320 W (bei einem COP-Wert von 1.09 bzw. 1.39) ein Gehäuse mit einem Volumen von 0,021 m3 bzw. 0,031 m3 auf.Thus, for example, the air conditioning models of Pfannenberg DTS9011H and DTI9021 have a cooling capacity of only 300 W or 320 W (with a COP value of 1.09 or 1.39) a housing with a volume of 0.021 m 3 or 0.031 m 3 ,
Die Firma Rittal vertreibt mehrere Klimatisierungsvorrichtungen welche eine Kühlleistung von 500 W bei einem COP-Wert von 1.39 aufweisen, wobei die Volumenmaße der Gehäuse von den besagten Modellen (3303.104 bzw. 3303.1) 0,053 m3 bzw. 0,033 m3 betragen.The company Rittal sells several air conditioning devices which have a cooling capacity of 500 W at a COP value of 1.39, the volume dimensions of the housing of said models (3303.104 or 3303.1) are 0.053 m 3 and 0.033 m 3 .
Aus dem Vorgenannten ist es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Klimatisierungsvorrichtungen zur Verfügungen zu stellen, welche bzgl. der soeben genannten Nachteile bekannter Klimatisierungsvorrichtungen genüge tragen. Auch eine individuelle Anpassung der Klimatisierungsvorrichtung an bereits vorhandene bauliche Gegebenheiten soll ermöglicht werden.From the foregoing, it is therefore an object of the present invention to provide air conditioning devices available, which bear with respect to the just mentioned disadvantages of known air conditioning devices. An individual adaptation of the air conditioning device to existing structural conditions should be made possible.
Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt zunächst durch eine Klimatisierungsvorrichtung zur Temperierung von elektronischen und/oder elektrischen Komponenten umfassend einen miniaturisierten Kompressor in einem quaderförmigen Gehäuse, wobei das quaderförmige Gehäuse bei einer Kühlleistung der Vorrichtung von 100–500 W rechteckige, insbesondere quadratische Grundflächen und ein Volumen von weniger als 0,0171 m3 aufweist.The object of the invention is initially achieved by an air conditioning device for controlling the temperature of electronic and / or electrical components comprising a miniaturized compressor in a cuboid housing, wherein the cuboid housing at a cooling capacity of the device of 100-500 W rectangular, in particular square bases and a Volume of less than 0.0171 m 3 has.
Die Klimatisierungsvorrichtung weist vorzugsweise einen gleichstromgespeisten Kompressor auf, sodass die Klimatisierungsvorrichtung unabhängig vom Netzstrom betrieben werden kann und beispielsweise mit Batterien oder Akkumulatoren mit Strom versorgt werden kann. Des Weiteren ist es auch denkbar, die Klimatisierungsvorrichtung mit einem AC-DC Konverter auszustatten, sodass die Klimatisierungsvorrichtung auch mit Strom aus dem allgemeinen Versorgungsnetz betrieben werden kann. Selbstverständlich können des Weiteren drehzahlvariable Kompressoren verwendet werden.The air-conditioning device preferably has a DC-powered compressor, so that the air-conditioning device can be operated independently of the mains current and, for example, can be supplied with power by batteries or accumulators. Furthermore, it is also conceivable to equip the air conditioning device with an AC-DC converter, so that the air conditioning device can also be operated with power from the general supply network. Of course, further variable speed compressors can be used.
Vorzugsweise liegt die Kühlleistung der Klimatisierungsvorrichtung bei 480 W L35 L35. Die Seiten der quadratischen Grundflächen sind zwischen 40,0 und 50,0 cm lang, vorzugsweise jedoch 44,6 cm. Die Höhe des quaderförmigen Gehäuses der Klimatisierungsvorrichtung ist prinzipiell individuell gestaltbar, ist jedoch vorzugsweise derart ausgebildet, dass die Klimatisierungsvorrichtung in ein standardisiertes 19'' Rack montierbar ist und alle zur Kompressorkühlung notwendigen Komponenten wie Verdampfer, Kondensator und Steuereinheit aufnehmen kann. Eine Rack-Unit U steht hierbei für eine Länge von 44,45 mm. Die Höhe des quaderförmigen Gehäuses beträgt vorzugsweise ungefähr 2 × U und somit 88,9 mm bzw. 8,89 cm, wobei dieses Maß aufgrund der Notwendigkeit des Einschiebens in ein Rack etwas kleiner gewählt werden muss. Die Höhe beträgt somit vorzugsweise 8,6 cm. Die Seitenflächen weisen daher eine rechteckige Form auf. Aufgrund der Seitenlängen und der Höhe ergibt sich bzgl. des Gehäuses ein Volumen von 17.106,776 cm3 bzw. 0,0171 m3. Preferably, the cooling capacity of the air conditioning device is 480 W L35 L35. The sides of the square bases are between 40.0 and 50.0 cm long, but preferably 44.6 cm. The height of the cuboid housing of the air conditioning device is in principle individually designed, but is preferably designed such that the air conditioning device can be mounted in a standardized 19 '' rack and can accommodate all components necessary for compressor cooling, such as evaporator, condenser and control unit. A rack unit U stands for a length of 44.45 mm. The height of the cuboid housing is preferably about 2 × U and thus 88.9 mm and 8.89 cm, whereby this dimension must be chosen somewhat smaller due to the necessity of insertion into a rack. The height is thus preferably 8.6 cm. The side surfaces therefore have a rectangular shape. Due to the side lengths and the height, the volume of the housing is 17,106,776 cm 3 or 0.0171 m 3 .
Eine Klimatisierungsvorrichtung wie soeben beschrieben wiegt in etwa zwischen 9,0–10,0 Kilogramm und weist bei einer 24 V DC Versorgung einen Verbrauch von 310 W bei L35 L35 auf. Es sei erwähnt, dass auch eine 48 V DC Versorgung vorgesehen sein kann.An air conditioning device as just described weighs approximately between 9.0-10.0 kilograms and has a consumption of 310 W at L35 L35 with a 24 V DC supply. It should be noted that a 48 V DC supply can also be provided.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Gehäuse an mindestens drei Seitenflächen Lufteinlass- bzw. Luftauslassöffnungen auf, sodass die Montage der Klimatisierungsvorrichtung variabel gestaltet werden kann. Die Lufteinlass- bzw. Luftauslassöffnungen dienen zum einen zur Zirkulation der Luft zwischen dem zu kühlenden Gerät und der Klimatisierungsvorrichtung und zum anderen zum Ansaugen für die zur Kompressorkühlung benötigte Luft, sowie zur Abgabe erwärmter Luft aus der Klimatisierungsvorrichtung.In a particularly preferred embodiment of the invention, the housing has at least three side surfaces air inlet or air outlet openings, so that the mounting of the air conditioning device can be made variable. The air inlet and outlet openings are used firstly to circulate the air between the device to be cooled and the air conditioning device and secondly to suck in the air required for compressor cooling and to supply heated air from the air conditioning device.
Je nach baulichen Voraussetzungen oder Klimatisierungsanforderungen, ob die elektronischen/elektrischen Komponenten z. B. aktiv oder passiv gekühlt bzw. erwärmt werden sollen, kann die Klimatisierungsvorrichtung mit der zweckmäßigsten Seite unter Entstehung des zu erzielenden internen Luftstroms und Umgebungsluftstroms an einer Montageplatte bzw. im Rack befestigt werden. Die Luftein- bzw. Luftauslassöffnungen, welche nicht benötigt werden bzw. verdeckt sein müssen können mit Abdeckblechen, welche entweder die Abmaße einer gesamten Seitenfläche oder einer Luftein- bzw. Luftauslassöffnung aufweisen können, abgedeckt werden.Depending on the structural requirements or air conditioning requirements, whether the electronic / electrical components z. B. active or passive to be cooled or heated, the air conditioning device can be attached with the most convenient side to create the desired internal air flow and ambient air flow to a mounting plate or in the rack. The air inlet and outlet openings, which need not be covered, can be covered with cover plates, which may have either the dimensions of an entire side surface or an air inlet or outlet opening.
Die Klimatisierungsvorrichtung zur Temperierung von elektronischen Komponenten weist einen, vorzugsweise jedoch mindestens zwei Lüfter zur Steuerung der Luftzirkulation innerhalb der Klimatisierungsvorrichtung auf, wobei jedem Lüfter mindestens ein parallel geschalteter Zusatzlüfter zugeordnet ist. Dieser dient vor allen Dingen als redundantes Bauteil, um bei Ausfall eines Lüfters als Notfalllüfter betätigt werden zu können. Außerdem kann durch die Anordnung von zwei parallelen Lüftern ein leistungsstärkeres System zur Verfügung gestellt werden. Zur Geräuschreduzierung können die Lüfter zweckmäßigerweise bzgl. der Umdrehungen heruntergeregelt werden. Die Lüfter sind ebenfalls gleichstromgespeist, um eine netzstromunabhängige Klimatisierungsvorrichtung realisieren zu können. Auch der Einsatz von drehzahlgeregelten Lüftern ist von Vorteil.The air conditioning device for temperature control of electronic components has one, but preferably at least two fans for controlling the air circulation within the air conditioning device, wherein each fan is associated with at least one additional fan connected in parallel. Above all, this serves as a redundant component so that it can be operated as an emergency fan if one fan fails. In addition, the arrangement of two parallel fans can provide a more powerful system. To reduce noise, the fans can expediently be downshifted with respect to the revolutions. The fans are also DC powered to realize a mains independent air conditioning device can. The use of variable speed fans is also an advantage.
Die Lüfter sind in der Klimatisierungsvorrichtung derart angeordnet, dass die vertikalen Achsen der Lüfter, welche senkrecht zur Richtung der durch den Lüfter strömenden Luft liegt, senkrecht zu den rechteckigen bzw. quadratischen Grundflächen des quaderförmigen Gehäuses liegen. Die Lüfter sind des Weiteren um 180° um ihre vertikale Achse drehbar angeordnet. Die Drehung ist beispielsweise durch Anordnung der Lüfter auf einem Drehgelenk oder durch lösbare Anordnung in einem Rahmen möglich. Somit wird die Richtung der Luftströmung direkt um 180° umgekehrt.The fans are arranged in the air conditioning device such that the vertical axes of the fans, which is perpendicular to the direction of the air flowing through the fan, are perpendicular to the rectangular or square base surfaces of the cuboid housing. The fans are further rotatable about 180 ° about their vertical axis. The rotation is possible, for example, by arranging the fans on a rotary joint or by detachable arrangement in a frame. Thus, the direction of the air flow is reversed directly by 180 °.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann das Gehäuse der Klimatisierungsvorrichtung zur Temperierung von elektronischen Komponenten umfassend einen miniaturisierten Kompressor in einem quaderförmigen Gehäuse derart ausgeführt sein, dass die Klimatisierungsvorrichtung in 600 mm tiefe 19'' Schränke eingebaut werden kann.In a further embodiment of the invention, the housing of the air-conditioning device for controlling the temperature of electronic components comprising a miniaturized compressor in a cuboid housing can be designed so that the air-conditioning device can be installed in 600 mm deep 19 "cabinets.
Dabei ist die Grundfläche des quaderförmigen Gehäuses nicht mehr quadratisch sondern rechteckig ausgebildet, wobei die Seitenlängen 44,6 und 56,0 cm betragen. Die Höhe des angedachten Gehäuses beträgt in diesem Fall 8,6 cm. Es ergibt sich somit ein Gehäusevolumen von 21.479,36 cm3 bzw. 0,0215 m3.Here, the base of the cuboid housing is no longer square but rectangular in shape, the side lengths are 44.6 and 56.0 cm. The height of the intended housing in this case is 8.6 cm. This results in a housing volume of 21,479.36 cm 3 or 0.0215 m 3 .
Die vorliegende Erfindung betrifft des Weiteren ein Set, welches eine wie soeben beschriebene Klimatisierungsvorrichtung sowie zwei flache Montagebleche und zwei Montagewinkel umfasst. Mit Hilfe der Bereitstellung eines derartigen Sets ist es möglich, die Klimatisierungsvorrichtung, welches als 19'' Rack ausgebildet ist, innerhalb eines Racks in jeder beliebigen Ausrichtung montieren zu können.The present invention further relates to a kit comprising an air conditioning device as just described as well as two flat mounting plates and two mounting brackets. With the provision of such a kit, it is possible to mount the air-conditioning device, which is designed as a 19 "rack, within a rack in any orientation.
Die Lösung der eingangs beschriebenen Aufgabe erfolgt des Weiteren durch eine Klimatisierungsvorrichtung zur Temperierung von elektronischen Komponenten umfassend einen miniaturisierten Kompressor in einem quaderförmigen Gehäuse, wobei das quaderförmige Gehäuse bei einer Kühlleistung der Vorrichtung von 100 –500 W rechteckige, insbesondere quadratische Grundflächen und ein Volumen von weniger als 0,0179 m3 aufweist.The solution of the object described above is further by an air conditioning device for controlling the temperature of electronic components comprising a miniaturized compressor in a cuboid housing, wherein the cuboid housing at a cooling capacity of the device of 100 -500 W. rectangular, in particular square bases and a volume of less than 0.0179 m 3 has.
Die Klimatisierungsvorrichtung weist vorzugsweise einen gleichstromgespeisten Kompressor auf, sodass die Klimatisierungsvorrichtung unabhängig vom Netzstrom betrieben werden kann und beispielsweise mit Batterien oder Akkumulatoren mit Strom versorgt werden kann. Des Weiteren ist es auch denkbar, die Klimatisierungsvorrichtung mit einem AC-DC Konverter auszustatten, sodass die Klimatisierungsvorrichtung auch mit Strom aus dem allgemeinen Versorgungsnetz betrieben werden kann. Selbstverständlich können des Weiteren drehzahlvariable Kompressoren verwendet werden.The air-conditioning device preferably has a DC-powered compressor, so that the air-conditioning device can be operated independently of the mains current and, for example, can be supplied with power by batteries or accumulators. Furthermore, it is also conceivable to equip the air conditioning device with an AC-DC converter, so that the air conditioning device can also be operated with power from the general supply network. Of course, further variable speed compressors can be used.
Vorzugsweise liegt die Kühlleistung der Klimatisierungsvorrichtung bei 480 W L35 L35. Die Seiten der quadratischen Grundflächen sind zwischen 40,0 und 50,0 cm lang, vorzugsweise jedoch 44,6 cm. Die Höhe des quaderförmigen Gehäuses der Klimatisierungsvorrichtung ist prinzipiell individuell gestaltbar ist jedoch vorzugsweise derart ausgebildet, dass die Klimatisierungsvorrichtung bündig in eine Steueranlage bzw. in einem Bedienpult montiert werden kann und alle benötigten Bauteile wie Verdampfer, Kondensator und Steuereinheit der Klimatisierungsvorrichtung im Gehäuse untergebracht werden können, sodass sich hier ein Höhenmaß von 8,5 cm als ideal erweist. Die Seitenflächen sind daher rechteckig ausgestaltet. Aufgrund der Seitenlängen und der Höhe ergibt sich bzgl. des Gehäuses ein Volumen von 16.907,86 cm3 bzw. 0,0169 m3.Preferably, the cooling capacity of the air conditioning device is 480 W L35 L35. The sides of the square bases are between 40.0 and 50.0 cm long, but preferably 44.6 cm. The height of the cuboid housing of the air conditioning device is in principle individually designed but is preferably designed such that the air conditioning device can be mounted flush in a control system or in a control panel and all required components such as evaporator, condenser and control unit of the air conditioning device can be accommodated in the housing, so that here a height of 8.5 cm proves to be ideal. The side surfaces are therefore rectangular. Due to the side lengths and the height, the volume of the housing is 16,907.86 cm 3 or 0.0169 m 3 .
Die beiden Grundflächen des quaderförmigen Gehäuses weisen zweckmäßigerweise auf dem gesamten Umfang Auflagebleche auf, sodass die Klimatisierungsvorrichtung in einen Bedien- oder Schaltpult bzw. eine Schalteinrichtung montiert werden kann. Das quaderförmige Gehäuse weist also an den Grundfläche umfangsseitige Auflagebleche auf, welche aus der Bezugsebene der Seitenflächen des quaderförmigen Gehäuses herausragen.The two base surfaces of the cuboid housing expediently have support plates on the entire circumference, so that the air conditioning device can be mounted in an operating or control panel or a switching device. The cuboid housing thus has on the base surface on peripheral support plates, which protrude from the reference plane of the side surfaces of the cuboid housing.
Die Klimatisierungsvorrichtung weist mindestens einen Lüfter, vorzugsweise jedoch zwei parallel geschaltete Lüfter auf, welche um die zu den quadratischen Grundflächen horizontal liegenden Vertikalchsen um 180° drehbar ausgebildet sein können. Die Achsen bzw. vertikalen Achsen der Lüfter, welche senkrecht zur Richtung der durch den Lüfter strömenden Luft liegen, liegen also in gleicher horizontaler Ebene wie eine der beiden Grundflächen. Die Drehung ist beispielsweise durch Anordnung der Lüfter auf einem Drehgelenk oder durch lösbare Anordnung in einem Rahmen möglich, sodass eine direkte Umkehr der Luftströmungsrichtung um 180° erfolgen kann.The air conditioning device has at least one fan, but preferably two fans connected in parallel, which can be designed to be rotatable by 180 ° about the vertical axes lying horizontally to the square base surfaces. The axes or vertical axes of the fans, which are perpendicular to the direction of the air flowing through the fan, so lie in the same horizontal plane as one of the two bases. The rotation is possible, for example, by arranging the fans on a rotary joint or by detachable arrangement in a frame, so that a direct reversal of the air flow direction by 180 ° can take place.
Der zweite Lüfter kann als redundantes Bauteil dienen, um bei Ausfall eines Lüfters als Notfalllüfter betätigt werden zu können. Außerdem kann durch die Anordnung von zwei parallelen Lüftern ein leistungsstärkeres System zur Verfügung gestellt werden. Zur Geräuschreduzierung können die die Lüfter bzgl. der Umdrehungen heruntergeregelt werden. Die Lüfter sind ebenfalls gleichstromgespeist, um eine Hetzstrom-unabhängige Klimatisierungsvorrichtung realisieren zu können. Auch der Einsatz von drehzahlgeregelten Lüftern ist von Vorteil.The second fan can serve as a redundant component to be operated as an emergency fan in case of failure of a fan can. In addition, the arrangement of two parallel fans can provide a more powerful system. To reduce noise, the fans can be downshifted with respect to the revolutions. The fans are also DC powered to realize a constant current independent air conditioning device. The use of variable speed fans is also an advantage.
Eine Klimatisierungsvorrichtung wie soeben beschrieben wiegt in etwa zwischen 9,0–10,0 Kilogramm und weist bei einer 24 V DC Versorgung einen Verbrauch von 310 W bei L35 L35 auf. Es sei erwähnt, dass auch eine 48 V DC Versorgung vorgesehen sein kann.An air conditioning device as just described weighs approximately between 9.0-10.0 kilograms and has a consumption of 310 W at L35 L35 with a 24 V DC supply. It should be noted that a 48 V DC supply can also be provided.
Die Lösung der eingangs beschriebenen Aufgabe wird des Weiteren durch eine Schaltschrankklimatisierungsvorrichtung umfassend einen miniaturisierten Kompressor in einem quaderförmigen Gehäuse gelöst, wobei das quaderförmige Gehäuse bei einer Kühlleistung der Vorrichtung von 100–500 W rechteckige, insbesondere quadratische Grundflächen und ein Volumen von weniger als 0,0115 m3 aufweist.The solution of the object described in the introduction is further achieved by a cabinet climate control device comprising a miniaturized compressor in a parallelepiped housing, wherein the cuboid housing at a cooling capacity of the device of 100-500 W rectangular, in particular square bases and a volume of less than 0.0115 m 3 .
Die Schaltschrankklimatisierungsvorrichtung weist vorzugsweise einen gleichstromgespeisten Kompressor auf, sodass die Klimatisierungsvorrichtung unabhängig vom Netzstrom betrieben werden kann und beispielsweise mit Batterien oder Akkumulatoren mit Strom versorgt werden kann. Des Weiteren ist es auch denkbar, die Schaltschrankklimatisierungsvorrichtung mit einem AC-DC Konverter auszustatten, sodass die Schaltschrankklimatisierungsvorrichtung auch mit Strom aus dem allgemeinen Versorgungsnetz betrieben werden kann. Selbstverständlich können des Weiteren drehzahlvariable Kompressoren verwendet werden.The cabinet air conditioning apparatus preferably includes a DC powered compressor so that the air conditioning apparatus can operate independently of mains power and can be powered by, for example, batteries or accumulators. Furthermore, it is also conceivable to equip the cabinet climate control device with an AC-DC converter so that the cabinet climate control device can also be operated with power from the general supply network. Of course, further variable speed compressors can be used.
Vorzugsweise liegt die Kühlleistung der Schaltschrankklimatisierungsvorrichtung bei 480 W L35 L35. Die Seiten der quadratischen Grundflächen sind zwischen 20,0 und 30,0 cm lang, vorzugsweise jedoch 26,0 cm. Die Höhe des quaderförmigen Gehäuses der Raumklimatisierungsvorrichtung ist prinzipiell individuell gestaltbar ist jedoch vorzugsweise derart ausgebildet, dass die Raumklimatisierungsvorrichtung unter Beibehaltung aller für eine Kompressorkühlung notwendigen Teile so klein als möglich ist, sodass sich hier ein Höhenmaß von 17,0 cm als ideal erweist. Die Seitenflächen sind daher rechteckig ausgestaltet. Aufgrund der Seitenlängen und der Höhe ergibt sich bzgl. des Gehäuses ein Volumen von 11.492,00 cm3 bzw. 0,0115 m3.Preferably, the cooling capacity of the cabinet climate control device is 480 W L35 L35. The sides of the square bases are between 20.0 and 30.0 cm long, but preferably 26.0 cm. The height of the cuboid housing of the room air conditioning device is in principle individually designable, however, is preferably designed such that the room air conditioning device while maintaining all necessary for a compressor cooling parts is as small as possible, so here a height of 17.0 cm proves to be ideal. The side surfaces are therefore rectangular. Due to the side lengths and the height, the volume of the housing is 11,492.00 cm 3 or 0.0115 m 3 .
Die Schaltschrankklimatisierungsvorrichtung weist einen, vorzugsweise jedoch mindestens zwei Lüfter zur Steuerung der Luftzirkulation innerhalb der Schaltschrankklimatisierungsvorrichtung auf, welche auf zwei gegenüberliegenden Seitenflächen angeordnet sind. Die Lüfter sind ebenfalls gleichstromgespeist, um eine netzstromunabhängige Schaltschrankklimatisierungsvorrichtung realisieren zu können. Auch der Einsatz von drehzahlgeregelten Lüftern ist von Vorteil. Somit ist zur Geräuschreduzierung ein Herunterregeln des Lüfters oder der Lüfter möglich. The enclosure climate control device has one, but preferably at least two fans for controlling the air circulation within the enclosure climate control device, which are arranged on two opposite side surfaces. The fans are also DC powered to realize a mains-independent cabinet climate control device. The use of variable speed fans is also an advantage. Thus, downsizing the fan or fans is possible to reduce noise.
Die Lüfter sind in der Klimatisierungsvorrichtung derart angeordnet, dass die vertikalen Achsen der Lüfter, welche senkrecht zur Richtung der durch den Lüfter strömenden Luft liegt, parallel zu den rechteckigen bzw. quadratischen Grundflächen des quaderförmigen Gehäuses liegen. Die Lüfter sind des Weiteren um 180° um ihre vertikale Achse drehbar angeordnet. Die Drehung ist beispielsweise durch Anordnung der Lüfter auf einem Drehgelenk oder durch lösbare Anordnung in einem Rahmen möglich. Somit wird eine Richtungsumkehr der Luftströmung von 180° erreicht.The fans are arranged in the air conditioning device such that the vertical axes of the fans, which is perpendicular to the direction of the air flowing through the fan, are parallel to the rectangular or square base surfaces of the cuboid housing. The fans are further rotatable about 180 ° about their vertical axis. The rotation is possible, for example, by arranging the fans on a rotary joint or by detachable arrangement in a frame. Thus, a direction reversal of the air flow of 180 ° is achieved.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das quaderförmige Gehäuse der Schaltschrankklimatisierungsvorrichtung an der in den zu klimatisierten Raum weisenden Grundfläche und den zugehörigen Bereichen von mindesten zwei Seitenflächen einen die quaderförmige Grundstruktur abflachenden Winkel auf, sodass das Gehäuse ein noch wesentlich kleineres Volumen als 0,0115 m3 aufweist. Die durch die keilförmige Aussparung verbleibende in den zu klimatisierenden Raum weisende schräge Oberfläche des Gehäuses kann vollflächig mit einem Gitter versehen sein. Unter diesem Gitter ist vorzugsweise der Kondensator angeordnet.In a particularly preferred embodiment of the invention, the cuboid housing of the cabinet air conditioning device at the facing in the air-conditioned space base and the associated areas of at least two side surfaces a flattening the cuboidal basic angle, so that the housing is a much smaller volume than 0.0115 m 3 . The remaining through the wedge-shaped recess in the room to be conditioned facing oblique surface of the housing can be provided over its entire surface with a grid. Under this grid, the capacitor is preferably arranged.
Das Prinzip einer wie soeben beschriebene Schaltschrankklimatisierungsvorrichtung kann beispielsweise auch auf eine Raumklimatisierungsvorrichtung übertragen werden und zum Beispiel zum temporären Einsatz dienen. D. h. dass die Raumklimatisierungsvorrichtung lediglich über einen absehbaren Zeitraum benötigt wird. Der Einsatz als Notfallklimatisierungsvorrichtung bei Ausfall bereits installierter Klimaanlagen ist hierbei von besonderer Bedeutung.The principle of a cabinet air conditioning device as just described can also be transferred to a room air conditioning device, for example, and serve, for example, for temporary use. Ie. that the room air conditioning device is needed only over a foreseeable period of time. The use as an emergency air conditioning device in case of failure of already installed air conditioning systems is of particular importance here.
Der größte Vorteil der Schaltschrankklimatisierungsvorrichtung liegt in der kleinen Grundfläche (0,199 m2), welche zur Montage der Vorrichtung notwendig ist.The biggest advantage of the cabinet air conditioning device lies in the small footprint (0.199 m 2 ), which is necessary for mounting the device.
Eine Klimatisierungsvorrichtung wie soeben beschrieben, wiegt in etwa zwischen 9,0–10,0 Kilogramm und weist bei einer 24 V DC Versorgung einen Verbrauch von 310 W bei L35 L35 auf. Es sei erwähnt, dass auch eine 48 V DC Versorgung vorgesehen sein kann.An air conditioning device as just described weighs approximately between 9.0-10.0 kilograms and has a consumption of 310 W at L35 L35 with a 24 V DC supply. It should be noted that a 48 V DC supply can also be provided.
Die Lösung der eingangs beschriebenen Aufgabe wird des Weiteren durch eine Schaltschrankklimatisierungsvorrichtung, umfassend einen miniaturisierten Kompressor in einem quaderförmigen Gehäuse gelöst, wobei das quaderförmige Gehäuse bei einer Kühlleistung der Vorrichtung von 100–500 W rechteckige Grundflächen und ein Volumen von weniger als 0,0117 m3 aufweist.The object described above is further characterized by a cabinet air conditioning device, dissolved comprising a miniaturized compressor in a cuboidal housing, wherein the prismatic case at a cooling power of the device of 100-500 W rectangular base area and a volume of less than 0.0117 m 3 having.
Die Schaltschrankklimatisierungsvorrichtung weist vorzugsweise einen gleichstromgespeisten Kompressor auf, sodass die Klimatisierungsvorrichtung unabhängig vom Netzstrom betrieben werden kann und beispielsweise mit Batterien oder Akkumulatoren mit Strom versorgt werden kann. Des Weiteren ist es auch denkbar, die Klimatisierungsvorrichtung mit einem AC-DC Konverter auszustatten, sodass die Schaltschrankklimatisierungsvorrichtung auch mit Strom aus dem allgemeinen Versorgungsnetz betrieben werden kann. Selbstverständlich können des Weiteren drehzahlvariable Kompressoren verwendet werden.The cabinet air conditioning apparatus preferably includes a DC powered compressor so that the air conditioning apparatus can operate independently of mains power and can be powered by, for example, batteries or accumulators. Furthermore, it is also conceivable to equip the air conditioning device with an AC-DC converter, so that the cabinet climate control device can also be operated with power from the general supply network. Of course, further variable speed compressors can be used.
Vorzugsweise liegt die Kühlleistung der Schaltschrankklimatisierungsvorrichtung bei 480 W L35 L35. Jeweils ein Paar gegenüberliegende Seiten der rechteckigen Grundflächen sind zwischen 40,0 und 50,0 cm lang, vorzugsweise jedoch 46,5 cm lang, wohingegen das andere Paar gegenüberliegender Seiten zwischen 25,0 und 35,0 cm, vorzugsweise jedoch 29,6 cm lang sind. Die Höhe des quaderförmigen Gehäuses der Schaltschrankklimatisierungsvorrichtung ist prinzipiell individuell gestaltbar, ist jedoch vorzugsweise derart ausgebildet, dass die Schaltschrankklimatisierungsvorrichtung unter Beibehaltung aller für eine Kompressorkühlung notwendigen Teile so klein als möglich ist, sodass sich hier ein Höhenmaß von 8,5 cm als ideal erweist. Die Seitenflächen sind daher rechteckig ausgestaltet. Aufgrund der Seitenlängen und der Höhe ergibt sich bzgl. des Gehäuses ein Volumen von 11.699,40 cm3 bzw. 0,0117 m3.Preferably, the cooling capacity of the cabinet climate control device is 480 W L35 L35. Each pair of opposite sides of the rectangular bases are between 40.0 and 50.0 cm long, but preferably 46.5 cm long, whereas the other pair of opposing sides are between 25.0 and 35.0 cm, but preferably 29.6 cm are long. The height of the cuboid housing of the cabinet climate control device is in principle individually designed, but is preferably designed so that the cabinet air conditioning device while maintaining all necessary for a compressor cooling parts is as small as possible, so here a height of 8.5 cm proves to be ideal. The side surfaces are therefore rectangular. Due to the side lengths and the height, the volume of the housing is 11,699.40 cm 3 or 0.0117 m 3 .
Die Schaltschrankklimatisierungsvorrichtung weist einen Lüfter, vorzugsweise mindestens zwei Lüfter zur Steuerung der Luftzirkulation innerhalb der Raumklimatisierungsvorrichtung auf, welche auf der in den zu kühlenden Raum weisenden Grundfläche angeordnet sind. Die Lüfter sind ebenfalls gleichstromgespeist, um eine netzstromunabhängige Schaltschrankklimatisierungsvorrichtung realisieren zu können. Auch der Einsatz von drehzahlgeregelten Lüftern ist von Vorteil. Somit ist es beispielsweise möglich, zur Geräuschreduzierung den oder die Lüfter herunterzuregeln. Eine Parallelschaltung der Lüfter ist ebenfalls denkbar.The cabinet climate control device has a fan, preferably at least two fans for controlling the air circulation within the room air conditioning device, which are arranged on the pointing in the space to be cooled base. The fans are also DC powered to realize a mains-independent cabinet climate control device. The use of variable speed fans is also an advantage. Thus, it is possible, for example, down to the noise reduction or the fan. A parallel connection of the fans is also conceivable.
Die Lüfter sind in der Klimatisierungsvorrichtung derart angeordnet, dass die vertikalen Achsen der Lüfter, welche senkrecht zur Richtung der durch den Lüfter strömenden Luft liegt, parallel zu den rechteckigen Grundflächen des quaderförmigen Gehäuses liegen. Die Lüfter sind des Weiteren um 180° um ihre vertikale Achse drehbar angeordnet. Die Drehung ist beispielsweise durch Anordnung der Lüfter auf einem Drehgelenk oder durch lösbare Anordnung in einem Rahmen möglich. Eine Umkehr der Richtung der Luftströmung um 180° ist die Folge. The fans are arranged in the air conditioning device such that the vertical axes of the fans, which is perpendicular to the direction of the air flowing through the fan, are parallel to the rectangular base surfaces of the cuboid housing. The fans are further rotatable about 180 ° about their vertical axis. The rotation is possible, for example, by arranging the fans on a rotary joint or by detachable arrangement in a frame. A reversal of the direction of the air flow by 180 ° is the result.
Die Grundflächen der beschriebenen Raumklimatisierungsvorrichtung weisen zwar relativ große Abmaße auf, die Vorrichtung besticht jedoch durch ihre insgesamt sehr flache Ausführung.Although the base surfaces of the described room air conditioning device have relatively large dimensions, the device impresses with its overall very flat design.
Das Gehäuse der Raumklimatisierungsvorrichtung ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass das quaderförmige Gehäuse mindestens zu 70% in einer Wand oder Mauer oder Decke montierbar ist. D. h. bei einer auszugehenden Grundhöhe bzw. -dicke von 8,5 cm sind mindestens 6,0 cm der Höhe bzw. Dicke des quaderförmigen Gehäuses in der Wand/Decke/Mauer versenkt.The housing of the room air conditioning device is preferably designed such that the cuboid housing is at least 70% mountable in a wall or wall or ceiling. Ie. at a basic height or thickness of 8.5 cm, at least 6.0 cm of the height or thickness of the cuboid housing is sunk in the wall / ceiling / wall.
Eine Klimatisierungsvorrichtung wie soeben beschrieben wiegt in etwa zwischen 9,0–10,0 Kilogramm und weist bei einer 24 V DC Versorgung einen Verbrauch von 310 W bei L35 L35 auf. Es sei erwähnt, dass auch eine 48 V DC Versorgung vorgesehen sein kann.An air conditioning device as just described weighs approximately between 9.0-10.0 kilograms and has a consumption of 310 W at L35 L35 with a 24 V DC supply. It should be noted that a 48 V DC supply can also be provided.
Vorzugsweise weist die Klimatisierungsvorrichtung oberhalb einer vorgesehenen Dichtungsebene eine Ablaufrinne und/oder ein Ablaufblech für Kondensatwasser auf. Auch die Ausbildung eines Spritzwasserschutzes ist von Vorteil.The air-conditioning device preferably has a drainage channel and / or a drainage plate for condensate water above a planned sealing level. The formation of a splash guard is beneficial.
Es sei darauf hingewiesen, dass auch diese soeben beschriebene Klimatisierungsvorrichtung umfangsseitige Auflagebleche zur Montage in einen Bedienpult oder eine Steueranlage aufweisen kann.It should be noted that this air conditioning device just described may have peripheral support plates for mounting in a control panel or a control system.
Die Erfindung soll nachstehend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below with reference to several embodiments and with the aid of figures.
Dabei zeigen:Showing:
Die Seiten
Wie den Zeichnungen entnommen werden kann, sind auf drei der dargestellten Seitenflächen
Je nach baulichen Voraussetzungen oder Klimatisierungsanforderungen, ob die elektronischen Komponenten z. B. aktiv oder passiv gekühlt bzw. erwärmt werden sollen, kann die Klimatisierungsvorrichtung mit der zweckmäßigsten Seite unter Entstehung des zu erzielenden internen Luftstroms und Umgebungsluftstroms an einer Montageplatte bzw. im Rack befestigt werden. Die Luftein- bzw. Luftauslassöffnungen
In
Die in
Die Lüfter (
Wie in
Durch die mögliche Drehung der Lüfter (
Die Skizzierung der
In
Die Klimatisierungsvorrichtung weist vorzugsweise einen gleichstromgespeisten Kompressor auf, sodass die Klimatisierungsvorrichtung unabhängig vom Netzstrom betrieben werden kann und beispielsweise mit Batterien oder Akkumulatoren mit Strom versorgt werden kann. Des Weiteren ist es auch denkbar, die Klimatisierungsvorrichtung mit einem AC-DC Konverter auszustatten, sodass die Klimatisierungsvorrichtung auch mit Strom aus dem allgemeinen Versorgungsnetz betrieben werden kann. Selbstverständlich können des Weiteren drehzahlvariable Kompressoren verwendet werden.The air-conditioning device preferably has a DC-powered compressor, so that the air-conditioning device can be operated independently of the mains current and, for example, can be supplied with power by batteries or accumulators. Furthermore, it is also conceivable to equip the air conditioning device with an AC-DC converter, so that the air conditioning device can also be operated with power from the general supply network. Of course, further variable speed compressors can be used.
Bei einer quadratischen Grundfläche mit 44,6 cm Seitenlänge ist die Höhe
Typisch für diese Klimatisierungsvorrichtung sind die Auflagebleche
In
Die Schaltschrank- bzw. Raumklimatisierungsvorrichtung weist vorzugsweise einen gleichstromgespeisten Kompressor auf, sodass die Klimatisierungsvorrichtung unabhängig vom Netzstrom betrieben werden kann und beispielsweise mit Batterien oder Akkumulatoren mit Strom versorgt werden kann.The control cabinet or room air conditioning device preferably has a DC-powered compressor, so that the air conditioning device can be operated independently of the mains current and, for example, can be supplied with power by batteries or accumulators.
Vorzugsweise liegt die Kühlleistung der Schaltschrankklimatisierungsvorrichtung bei 480 W L35 L35. Die Seiten der quadratischen Grundflächen 26,0 cm lang. Die Höhe
Die Schaltschrankklimatisierungsvorrichtung weist mindestens zwei Lüfter
Die Lüfter
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das quaderförmige Gehäuse der Schaltschrankklimatisierungsvorrichtung an der in den zu klimatisierten Raum bzw. Schaltschrank weisenden Grundfläche und den zugehörigen Bereichen von mindesten zwei Seitenflächen eine die quaderförmige Grundstruktur abflachenden Winkel auf, sodass das Gehäuse ein noch wesentlich kleineres Volumen als 0,0115 m3 aufweist. Die durch die keilförmige Aussparung
Der größte Vorteil der Schaltschrankklimatisierungsvorrichtung liegt in der kleinen Grundfläche (0,199 m2), welche zur Montage der Vorrichtung notwendig ist.The biggest advantage of the cabinet air conditioning device lies in the small footprint (0.199 m 2 ), which is necessary for mounting the device.
Die Lösung der eingangs beschriebenen Aufgabe wird des Weiteren durch eine Schaltschrankklimatisierungsvorrichtung gemäß
Die Schaltschrankklimatisierungsvorrichtung weist wiederum vorzugsweise einen gleichstromgespeisten drehzahlgeregelten Kompressor auf.The cabinet climate control device again preferably has a DC-powered variable-speed compressor.
Jeweils ein Paar gegenüberliegender Seiten der rechteckigen Grundflächen
Die Schaltschrankklimatisierungsvorrichtung weist mindestens zwei Lüfter
Die Lüfter sind in der Klimatisierungsvorrichtung derart angeordnet, dass die vertikalen Achsen der Lüfter, welche senkrecht zur Richtung der durch den Lüfter strömenden Luft liegt, parallel zu den rechteckigen Grundflächen
Die Grundflächen
Das Gehäuse
In
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- miniaturisierter Kompressorminiaturized compressor
- 22
- quaderförmiges Gehäusecuboid housing
- 33
- GrundflächeFloor space
- 44
- Seite der GrundflächeSide of the base
- 55
- Höhe des quaderförmigen GehäusesHeight of the cuboid housing
- 66
- Seitenflächeside surface
- 77
- Lufteinlass- bzw. LuftauslassöffnungenAir inlet and outlet openings
- 88th
- LüfterFan
- 99
- Zusatzlüfteradditional fan
- 1010
- Montageblechmounting plate
- 1111
- Montagewinkelmounting Brackets
- 1212
- Auflageblechebearing plates
- 1313
- Gittergrid
- 1414
- keilförmige Aussparungwedge-shaped recess
- 1515
- Ablaufblechflow sheet
- vv
- vertikale Lüfterachsevertical fan axis
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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