DE19825600A1

DE19825600A1 - Switching cabinet system for accommodating electrical or electronic equipment is cost-effective to manufacture, flexible in application and space-saving to store

Info

Publication number: DE19825600A1
Application number: DE1998125600
Authority: DE
Inventors: Franz Ritter
Original assignee: BADER ENGINEERING GmbH
Current assignee: BADER ENGINEERING GmbH
Priority date: 1998-06-09
Filing date: 1998-06-09
Publication date: 1999-12-16

Abstract

The system has a cabinet body (1.1) to accommodate electrical or electronic equipment, a set of interchangeable doors (1.2) for attachment to the body and cooling devices fitted to the doors with a different design and cooling capacity for a uniform door. The doors can be attached by simple coupling, preferably by hanging them on the body. The connection between the door and body is free from leads. The body is preferably designed for at least two doors to be fitted.

Description

Die Erfindung betrifft ein Schaltschranksystem mit einem Schaltschrank zur Aufnahme von elektrischen oder elektronischen Geräten.The invention relates to a control cabinet system with a control cabinet Inclusion of electrical or electronic devices.

Viele der genannten Geräte erzeugen bei ihrer Arbeit Wärme. Diese muß abgeführt werden, da sonst die Temperatur im Inneren des Schaltschrankes ansteigt und unzulässige Werte erreicht, die zu einer Beschädigung oder Zerstörung der Geräte führen.Many of the devices mentioned generate heat during their work. This must dissipated, otherwise the temperature inside the control cabinet increases and reaches inadmissible values that lead to damage or Destruction of the devices.

Es ist eine Vielzahl von Schaltschränken bekannt geworden, die derart gestaltet sind, daß die Wärme aus dem Innenraum des Schaltschrankes abgeführt wird. So zeigt DE-US 35 04 207 einen Schaltschrank mit einem Klimagerät, das als Wärmetauscher ausgebildet und auf die Außenseite einer Schaltschrankwand aufgesetzt ist.A large number of switch cabinets have become known are designed so that the heat from the interior of the cabinet is dissipated. DE-US 35 04 207 shows a control cabinet with a Air conditioning unit that is designed as a heat exchanger and on the outside of one Control cabinet wall is attached.

DE-PS 34 36 407 zeigt ein Klimagerät, das in den Innenraum des Schaltschrankes eingeschoben werden kann. Dies hat den Nachteil, daß für Einbauten weniger Platz im Innenraum des Schaltschrankes zur Verfügung steht.DE-PS 34 36 407 shows an air conditioner that in the interior of the Switch cabinet can be inserted. This has the disadvantage that for Less space available in the interior of the control cabinet stands.

Aus US-PS 5 467 250 ist ein Schaltschrank bekannt geworden, bei dem ein Wärmetauscher in der Schaltschranktür untergebracht ist.From US-PS 5 467 250 a control cabinet is known in which a Heat exchanger is housed in the control cabinet door.

Die kalorischen Anforderungen an Schaltschränke der genannten Art sind unterschiedlich. Es gibt Schaltschränke, die mit stark Wärme erzeugenden elektrischen oder elektronischen Geräten bestückt sind. Diese bedürfen einer starken Kühlung mit einer vollwertigen Klimaanlage, die nach dem umgekehrten Carnot-Prozeß arbeitet. Dies gilt insbesondere dann, wenn ein Schaltschrank mit einem solchen Inhalt in einer heißen Umgebung aufgestellt wird, beispielsweise in der Maschinenhalle einer Papierfabrik. Es gibt wiederum Schaltschränke mit Einbauten, die kaum Wärme erzeugen, so daß die Kühlanforderungen gering sind. Ferner gibt es natürlich jahreszeitliche Einflüsse, die den Kühlbedarf mitbestimmen. In zahlreichen Fällen läßt sich der Kühlbedarf nicht im voraus genau ermitteln. Häufig kommt es vor, daß ein Schaltschrank zunächst für einen bestimmten Anwendungsfall vorgesehen war, dann aber für einen anderen eingesetzt wird. In einem solchen Falle ist eine Änderung der Art und des Umfanges der Kühleinrichtung notwendig. Die Unterschiede können derart gravierend sein, daß der ursprünglich vorgesehene Schaltschrank gegen einen ganz anderen mit einer völlig anderen Kühleinrichtung ausgetauscht werden muß. All dies ist zeitaufwendig und teuer.The caloric requirements for control cabinets of the type mentioned are differently. There are control cabinets that generate heat electrical or electronic devices are equipped. These need one strong cooling with a full air conditioning system, which after the reverse Carnot process works. This is especially true if a Control cabinet with such content set up in a hot environment for example in the machine hall of a paper mill. There are again control cabinets with internals that generate hardly any heat, so that the cooling requirements are low. There are of course also seasonal ones Influences that determine the cooling requirement. In numerous cases do not precisely determine the cooling requirement in advance. It often happens that a Control cabinet initially intended for a specific application was, but is then used for another. In such a case a change in the type and scope of the cooling device necessary. The Differences can be so serious that the original provided control cabinet against a completely different one with a completely other cooling device must be replaced. All of this is time consuming and expensive.

Der Erfindung liegt die Aufgabe vor, ein Schaltschranksystem anzugeben, das kostengünstig in der Herstellung, flexibel in der Anwendung und raumsparend in der Lagerhaltung ist.The invention has for its object to provide a cabinet system that inexpensive to manufacture, flexible to use and space-saving is in storage.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.This object is solved by the features of claim 1.

Der Erfinder hat damit ein modulares System geschaffen, das es erlaubt, stets ein und dasselbe Modell des Schrankkorpus, sowie ein und dasselbe Modell der Tür zu verwenden, dabei aber lediglich die Klimaeinrichtung abzuwandeln. Hierdurch sind große Stückzahlen von Korpus und Tür erzielbar und damit eine große Mengenrationalisierung. Gleichzeitig ist das Gesamtsystem flexibel. Es werden nämlich je nach Bedarf Kühleinrichtungen unterschiedlicher Kapazitäten und unterschiedlicher Technologien in die Türen eingebaut. Kor pus und leere Tür können in größeren Stückzahlen auf Lager gehalten werden. Gleichzeitig können auch vorgefertigte Türen mit unterschiedlichen Kühleinrichtungen auf Lager gehalten werden. Bei Bedarf, d. h. bei Bestellungen durch einen Kunden, können die einzelnen Schaltschränke dadurch fertiggemacht werden, daß jeweils der Schrankkorpus mit einer Tür mit der betreffenden Kühleinrichtung zusammengebaut wird. Das Zusammenbauen von Schrankkorpus und Tür geschieht im allgemeinen durch einfaches Einhängen der Tür. Die entsprechenden Kühlsysteme sind ohne Fachkenntnisse und ohne Spezialwerkzeuge einsetzbar bzw. austauschbar.The inventor has thus created a modular system that always allows one and the same model of the cabinet body, as well as one and the same model to use the door, but only modify the air conditioning. As a result, large numbers of carcasses and doors can be achieved and thus a large volume rationalization. At the same time, the overall system is flexible. Depending on the need, cooling devices are different Capacities and different technologies built into the doors. Cor The pus and empty door can be kept in stock in larger quantities become. At the same time, prefabricated doors with different Cooling devices are kept in stock. If necessary, d. H. at Orders can be placed by a customer, the individual cabinets be made ready that the cabinet body with a door is assembled with the relevant cooling device. The Assembling the cabinet body and door is generally done by simply hanging the door. The corresponding cooling systems are Can be used without specialist knowledge and without special tools or interchangeable.

Die Erfindung hat einen ganz entscheidenden Vorteil:
Bei der Entwicklung einer Maschine, z. B. einer Werkzeugmaschine, wird dem Problem der Schaltschrank-Klimatisierung im allgemeinen nicht genügend Aufmerksamkeit geschenkt. Dies hat seinen Grund u. a. darin, daß eine exakte Bestimmung der notwendigen Kühlleistung sowie der Anordnung der Einzelaggregate im Kühlschrank nicht im voraus möglich ist. Bei der Konstruktion und Auslegung einer Maschine, z. B. einer Serienmaschine, ist häufig der geographische Ort noch nicht bekannt, an welchem ein Schaltschrank aufgestellt wird. Somit ist es häufig nicht möglich, im voraus zu ermitteln, welches Kühlsystem notwendig oder geeignet ist. Die Erfindung löst dieses Problem idealerweise, indem sie den Hersteller von Schaltschränken flexibel macht.The invention has a very decisive advantage:
When developing a machine, e.g. B. a machine tool, the problem of cabinet air conditioning is generally not given enough attention. One reason for this is that an exact determination of the necessary cooling capacity and the arrangement of the individual units in the refrigerator is not possible in advance. When designing and designing a machine, e.g. B. a series machine, the geographical location is often not yet known, at which a control cabinet is set up. It is therefore often not possible to determine in advance which cooling system is necessary or suitable. The invention ideally solves this problem by making the manufacturer of switch cabinets flexible.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnungen erläutert. Die Fig. 1 bis 4 zeigen jeweils Schaltschränke mit Türen, die unterschiedliche Kühleinrichtungen aufweisen.The invention is explained with reference to the drawings. Figs. 1 to 4 each show cabinets with doors which have different cooling devices.

Der in Fig. 1 dargestellte Schaltschrank weist die einfachste aller denkbaren Kühleinrichtungen auf, nämlich einen Lüfter. Man erkennt in Fig. 1a den geschlossenen Schaltschrank 1 mit Schaltschrank-Korpus 1.1 und 1.2. In Fig. 1b ist der Schaltschrank 1 mit geöffneter Tür 1.2 dargestellt.The control cabinet shown in FIG. 1 has the simplest of all conceivable cooling devices, namely a fan. The closed control cabinet 1 with control cabinet body 1.1 and 1.2 can be seen in FIG. 1a. In Fig. 1b, the control cabinet 1 is shown with the door 1.2 open.

Die Seitenansicht gemäß Fig. 1c läßt den Lüfter 2 erkennen. Dieser saugt einerseits kühle Umgebungsluft in den Innenraum des Korpus 1.1 ein, und führt warme Luft aus dem Innenraum nach außen ab. The side view according to FIG. 1c shows the fan 2 . On the one hand, this sucks in cool ambient air into the interior of the body 1.1 , and discharges warm air from the interior to the outside.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform sind Schaltschrank-Korpus 1.1 und Schaltschranktür 1.2 identisch wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1. Der Unterschied liegt jedoch in der Kühleinrichtung, die auch hier wiederum in der Tür 1.2 eingebaut ist. Es handelt sich dabei nämlich um einen Luft-Luft- Wärmetauscher.In the illustrated in Fig. 2 embodiment cabinet body and cabinet door of 1.1 1.2 are the same as in the embodiment of FIG. 1. However, the difference lies in the cooling device, which in turn is incorporated here in the door 1.2. It is an air-to-air heat exchanger.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 sind Schrankkorpus 1.1 und Tür 1.2 weitgehend gleich den Ausführungsformen gemäß der Fig. 1 und 2. In der Tür 1.2 ist jedoch ein Luft-Wasser-Wärmetauscher eingebaut, siehe Fig. 3b. Fig. 3c zeigt den Schaltschrank 1 in perspektivischer Darstellung in einer Ansicht von hinten.In the embodiment according to FIG. 3, cabinet body 1.1 and door 1.2 are largely the same as the embodiments according to FIGS. 1 and 2. However, an air-water heat exchanger is installed in door 1.2 , see FIG. 3b. Fig. 3c shows the cabinet 1 in a perspective illustration in a view from the rear.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 sind Schaltschrank-Korpus 1.1 und Tür 1.2 wiederum identisch mit den vorausgegangenen Ausführungsformen. Jedoch ist hierbei ein Kühlgerät verwendet, das nach dem umgekehrten Carnot-Prozeß arbeitet. Fig. 4b veranschaulicht den Außenkreislauf und Fig. 4c den Innenkreislauf der Luft.In the embodiment according to FIG. 4, control cabinet body 1.1 and door 1.2 are again identical to the previous embodiments. However, a cooling device is used here, which works according to the reverse Carnot process. FIG. 4b illustrates the external circuit and FIG. 4c the internal circuit of the air.

Der Kühlbetrieb läuft wie folgt ab:The cooling operation works as follows:

a) Door with integrated filter fan

Wird die Türe ohne Kühlmodul eingesetzt, so kann durch Anschließen der Netzversorgung der Lüfter und dem Filtereinsatz als Filterlüfter betrieben werden. Der Lüfter ist im allgemeinen ein Radiallüfter.If the door is used without a cooling module, it can be connected the mains supply of the fans and the filter insert as a filter fan operate. The fan is generally a radial fan.

Dabei saugt der Lüfter im oberen Bereich des Schrankes die warme Luft ab und gibt sie an die Umgebung weiter. Frischluft wird im unteren Bereich durch den Filtereinsatz zugeführt.The fan in the upper area of the cabinet sucks the warm one Air and passes it on to the environment. Fresh air is in the lower Area fed through the filter insert.

b) Doors with built-in cooling device (compressor cooling device)

Durch einfaches Einsetzen eines Kühlmoduls (Kompressor-Kühlgerät) an der Frontseite im Innenbereich der Türe und an dem vorbereiteten Dichtblech im oberen Bereich, kann die Türe als aktives Kühlgerät eingesetzt werden.By simply inserting a cooling module (compressor cooling device) on the front inside the door and on the prepared one Sealing sheet in the upper area, the door can be used as an active cooling device be used.

Nach Einbau des Modules ist nur der Stecker mit der Spannungsversorgung an das Modul anzulegen.After installing the module, only the plug with the Apply voltage supply to the module.

Dabei dient der schon angesprochene Radiallüfter im oberen Bereich der Türe als Außenlüfter, der die Luft durch den Filtereinsatz über den Verflüssiger saugt und an die Umgebung abgibt. Dieser Luftkreislauf ist zum Schrankinnenraum getrennt.The radial fan mentioned above serves in the upper area the door as an external fan, which passes the air through the filter insert Condenser sucks and releases to the environment. This air cycle is separated from the cabinet interior.

Das Kühlmodul selbst hat einen integrierten Radialventilator, der die Schrankluft zirkulieren läßt und über den Verdampfer Wärme entzieht. Das Auffangen und Sammeln von entstehendem Kondenswasser ist durch die integrierte Heißgas-Kondensatverdunstung nicht mehr notwendig. Die Kondensatverdunstung benötigt keinen zusätzlichen Energieaufwand.The cooling module itself has an integrated radial fan, which the Allows cabinet air to circulate and removes heat via the evaporator. The collection and collection of condensed water is due to the integrated hot gas condensate evaporation necessary. The condensate evaporation does not require an additional one Energy expenditure.

c) Door with alternative cooling modules

Der Einbau eines Modules mit Luft-Luft-Wärmetauscher ist in der dafür vorbereiteten Türe ebenfalls möglich. Die Luftführung ist dabei identisch mit jener, die unter Ziffer b) beschrieben ist.The installation of a module with an air-to-air heat exchanger is one of them prepared door also possible. The air flow is identical with that described under point b).

Beim Einsatz eines Luft-Wasserkühlers wird das Modul einfach mit einer externen Wasserversorgung verbunden. Der integrierte Radiallüfter hat bei dieser Art der Kühlung dann keine Verwendung. When using an air-water cooler, the module is easy to use connected to an external water supply. The integrated Radial fan has no use with this type of cooling.

Das Konzept einer Türe mit modular aufgebauten Kühlgeräten hat den Vorteil, daß beim Austausch des Kühlmodules jederzeit eine Notlaufkühlung durch den aktivierten Filterlüfter besteht. Dies gilt besonders auch bei Ausfall.The concept of a door with modular cooling units has the advantage that when replacing the cooling module, emergency cooling at any time the activated filter fan exists. This is especially true in the event of failure.

Des weiteren kann bei Wartungs-, Austausch- und Reparaturarbeiten immer die Türe am Schrank montiert bleiben, was kostspielige Stillstandszeiten der Maschine verhindert.Furthermore, maintenance, exchange and repair work can always be done the doors remain attached to the closet, resulting in costly downtime Machine prevented.

Die Wartung oder Austausch der Filtermatte kann von außen ohne Unterbrechung der Stromversorgung erfolgen.The maintenance or replacement of the filter mat can be done without Power supply is interrupted.

Das erfindungsgemäße Kühlsystem kann gegebenenfalls zum Zwecke von Service und Wartung entnommen werden. Die Schrankkühle läßt sich nach dem Entnehmen des Kühlsystems schließen und lediglich mit einem Lüfter betreiben. Ein solches "Herabstufen" der Kühlqualität ist vorübergehend zulässig.The cooling system according to the invention can optionally for the purpose of Service and maintenance can be found. The cupboard cooler can be reduced close the removal of the cooling system and only with a fan operate. Such a "downgrading" of cooling quality is temporary allowed.

Claims

1. control cabinet system;

1.1 with a control cabinet body ( 1.1 ) for receiving electrical and / or electronic devices;
1.2 with a set of doors ( 1.2 );
1.3 each door ( 1.2 ) can be connected to the body ( 1.1 ) and exchanged for another door ( 1.2 );
1.4 the doors ( 1.2 ) are equipped with cooling devices ( 2 ) which, in terms of shape and shape, have a different structure and a different cooling capacity with the door remaining the same;
1.5 the doors ( 1.2 ) can be connected by simply coupling them, in particular attaching them to the body ( 1.1 ).

2. Control cabinet system according to claim 1, characterized in that the connection between the body ( 1.1 ) and door ( 1.2 ) is free of lines.

3. Control cabinet system according to one of claims 1 to 2, characterized in that the body ( 1.1 ) is designed for connecting at least two doors.

4. Control cabinet system according to claim 3, characterized in that the two doors are double wing doors.

5. Control cabinet system according to one of claims 1 to 4, characterized in that the cooling device ( 2 ) of the doors ( 1.2 ) are optionally equipped with the following units:

5.1 fans with or without filter;
5.2 air-air heat exchanger;
5.3 air-water heat exchanger;
5.4 Compressor cooling device.