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Title:
RECIRCULATION COOLING SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/090430
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a recirculation cooling system comprising a refrigeration circuit, a water circuit, a tank and a pump, the evaporator of the refrigeration circuit being allocated to the water circuit in order to exchange heat. All components are contained in a housing. The aim of the invention is to provide a recirculation cooling system that can be positioned in a space-saving manner and is readily accessible for maintenance. To achieve this: the rear wall of the housing is positioned against and fixed to a vertical side panel of, for example, a switchgear cabinet, a machine housing or a wall; the interior of the housing is sub-divided into two sub-chambers by a partition, one sub-chamber being situated between the side panel and the partition and the second sub-chamber being situated between the partition and the front face of the housing; the condenser and the ventilator are located in the sub-chamber allocated to the front face of the housing and the tank and pump are located in the rear sub-chamber; and the respective sub-chambers can be accessed from the respective allocated face of the housing.

Inventors:
HINDER HENNO (DE)
MUELLER ANDREAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2004/001037
Publication Date:
October 21, 2004
Filing Date:
February 05, 2004
Export Citation:
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Assignee:
RITTAL GMBH & CO KG (DE)
HINDER HENNO (DE)
MUELLER ANDREAS (DE)
International Classes:
F24F1/02; F24F13/20; F25D31/00; (IPC1-7): F24F1/02; F25D17/02; F25D31/00; H05K7/20
Foreign References:
DE4413130A11995-10-26
FR2770897A11999-05-14
US4776180A1988-10-11
US5839295A1998-11-24
DE19921554A11999-11-25
GB1537821A1979-01-10
US20020166334A12002-11-14
EP1026932A22000-08-09
DE4413130A11995-10-26
DE19921554A11999-11-25
EP1026932B12005-03-30
Other References:
CONTINO J ET AL: "Water-cooling applications for telecommunications and computer energy systems", PAGE(S) 441-447, XP010078308
Attorney, Agent or Firm:
Fleck, Hermann-josef (Vaihingen/Enz, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Rückkühlanlage mit einem Kältekreislauf und einem Wasserkreislauf, wobei der Kältekreislauf mit Verdampfer, Verflüssiger und Kompressor in einem Aufnahmegehäuse untergebracht ist, wobei der Verdampfer dem Wasserkreislauf im wärmeaustauschenden Kontakt zugeordnet ist, wobei der Wasserkreislauf einen Tank und diesem zugeordnet eine Pumpe aufweist, die im Aufnahmegehäuse untergebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmegehäuse (10) mit seiner Rückwand an eine vertikale Seitenverkleidung, beispielsweise eines Schaltschrankes, eines Maschi nengehäuses oder einer Wand angesetzt und das Aufnahmegehäuse (10) daran befestigt ist, dass der Innenraum des Aufnahmegehäuses (10) mittels einer Trennwand in zwei Teilräume unterteilt ist, wobei der eine Teilraum zwischen der Seitenverkleidung und der Trennwand und der zweite Teilraum zwischen der Trennwand und der Vorderseite des Aufnahmegehäuses (10) an geordnet sind, dass der Verflüssiger (32) und der Ventilator in dem der Aufnahmegehäu seVorderseite zugeordneten Teilraum und der Tank (24) sowie die Pumpe (23) im rückseitigen Teilraum angeordnet sind, und dass die Teilräume jeweils von der zugeordneten Seite des Aufnahme gehäuses (10) zugänglich sind.
2. Rückkühlanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (22) im rückseitigen Teilraum des Aufnahmegehäu ses (10) untergebracht ist.
3. Rückkühlanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem Verdampfer (22) eine Rücklaufleitung (25) des Wasserkreis laufes (20) zugeführt ist, die im Anschluß an den Verdampfer (22) in den Tank (24) mündet, dass aus dem Tank (24) eine von der Pumpe (23) abgehende Vorlauflei tung (26) abgeht, dass die Vorlaufund Rücklaufleitung (26) und (25) beide zum Dach bereich des Aufnahmegehäuses (10) geführt sind und aus diesem zu mindest mit Anschlüssen (21) für Wasserkreislaufleitungen herausragen.
4. Rückkühlanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorund Rücklaufleitung (26) und (25) mit den Anschlüssen (21) an der Deckwand (14) des Aufnahmegehäuses (10) befestigt sind.
5. Rückkühlanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine GeräteSteuerelektronik (27) in einem seitlichen Aufnahme bereich des Aufnahmegehäuses (10) untergebracht ist und über einen separaten Servicedeckel im Bereich einer Seitenwand (16) des Auf nah megehäuses (10) zugänglich ist.
6. Rückkühlanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der vorderseitige Teilraum über wenigstens eine Öffnung mit der Umgebung in Verbindung steht, dass die Öffnungen in der Frontwand (11) des Aufnahmegehäuses (10) angeordnet sind, wobei der Lüfter (31) und der Verflüssiger (32) über die Öffnungen der Umgebung zugeordnet sind und dass die Öffnungen von Abdeckungen gebildet oder von Abdeckungen überdeckt sind, die den durch die Öffnungen dem Verflüssiger (32) bzw. dem Lüfter (31) zugeführten Luftstrom mittels Leitelementen in unter schiedliche Richtung lenken.
7. Rückkühlanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Lüfter (31) ein Radiallüfter ist.
8. Rückkühlanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (23) eine Tauchpumpe ist, die in eine im Verhältnis zu seiner Bautiefe hohen Tank (24) eintaucht.
9. Rückkühlanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kompressor (34) des Kältekreislaufes in einem die beiden Teil räume überbrückenden Aufnahmebereich angeordnet und durch die Vorderseite des Aufnahmegehäuses (10) hindurch zugänglich ist.
Description:
Rückkühlanlage Die Erfindung betrifft eine Rückkühlanlage mit einem Kältekreislauf und einem Wasserkreislauf, wobei der Kältekreislauf mit Verdampfer, Verflüssiger und Kompressor in einem Aufnahmegehäuse untergebracht ist, wobei der Verdamp- fer dem Wasserkreislauf im wärmeaustauschenden Kontakt zugeordnet ist, wobei der Wasserkreislauf einen Tank und diesem zugeordnet eine Pumpe aufweist, die im Aufnahmegehäuse untergebracht sind.

Solche Rückkühlanlagen werden zur Klimatisierung von Schaltschränken oder Werkzeugmaschinen eingesetzt. Dabei wird von dem Kältekreislauf Kälteleistung in den Wasserkreislauf eingebracht. Das gekühlte Wasser steht dann als Kühl- medium zur Verfügung. Die Rückkühlanlagen stehen meist in dichter räumlicher Zuordnung neben den zu kühlenden Einheiten, beispielsweise der Werkzeugmaschine. Dort werden sie aus Platzbedarfsgründen häufig als störend empfunden.

Es ist Aufgabe der Erfindung eine Rückkühlanlage der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die sich durch eine besonders kompakte Bauweise auszeichnet und bei geringem Platzbedarf servicefreundlich positioniert werden kann.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Aufnahmegehäuse mit seiner Rückwand an eine vertikale Seitenverkleidung, beispielsweise eines Schalt- schrankes, eines Maschinengehäuses oder einer Wand angesetzt und das Aufnahmegehäuse daran befestigt ist, dass der Innenraum des Aufnahme- gehäuses mittels einer Trennwand in zwei Teilräume unterteilt ist, wobei der eine Teilraum zwischen der Seitenverkleidung und der Trennwand und der zweite Teilraum zwischen der Trennwand und der Vorderseite des Aufnahme- gehäuses angeordnet sind, dass der Verflüssiger und der Ventilator in dem der Aufnahmegehäuse-Vorderseite zugeordneten Teilraum und der Tank sowie die Pumpe im rückseitigen Teilraum angeordnet sind, und dass die Teilräume jeweils von der zugeordneten Seite des Aufnahmegehäuses zugänglich sind.

Erfindungsgemäß ist es also vorgesehen, eine Rückkühlanlage zu schaffen, die durch ihre kompakte Bauweise entgegen der bisherigen Praxis nicht mehr auf dem Boden aufgestellt werden muß, sondern an einer vertikalen Seitenver- kleidung oder Wand aufgehangen werden kann.

Dort ist sie platzsparend untergebracht. Im Servicefall erhält ein Techniker leicht Zugang. Zur Wartung des mit der Umgebung in Verbindung stehenden Außen- kreislaufes des Kältkreislaufes ist der vorderseitige Teilraum des Aufnahme- gehäuses bequem vorderseitig zugänglich. Fatts Wartungen am Wasserkreistauf durchzuführen sind, kann das Gerät von der Wand/Seitenverkleidung abgebaut werden und der zweite Teilraum ist über die offene Rückseite hindurch zugäng- lich.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsvariante der Erfindung ist es vor- gesehen, dass der Verdampfer im rückseitigen Teilraum des Aufnahmegehäuses untergerbracht ist. Der Verdampfer ist in den zweiten, rückseitigen Teilraum verlagert, wo er vor Umgebungsverschmutzungen, die evtl. im Außenkreislauf (vorderer Teilraum) auftreten können, geschützt ist. Auf diese Weise ist die Servicefreundlichkeit weiter erhöht.

Eine mögliche Erfindungsvariante kann dadurch gekennzeichnet sein, dass dem Verdampfer eine Rücklaufleitung des Wasserkreislaufes zugeführt ist, die im Anschluß an den Verdampfer in den Tank mündet, dass aus dem Tank eine von der Pumpe abgehende Vorlaufleitung abgeht, dass die Vorlauf-und Rücklauflei- tung beide zum Dachbereich des Aufnahmegehäuses geführt sind und aus diesem zumindest mit Anschlüssen für Wasserkreislaufleitungen herausragen.

Bei dieser Leitungsführung kann eine Befüllung des Wasserkreislaufes bequem von der Deckelseite der Rückkühlanlage durchgeführt werden.

Dadurch dass, die Vor-und Rücklaufleitung mit den Anschlüssen an der Deck- wand des Aufnahmegehäuses befestigt sind, kann ein Anschluß an das oder die zu kühlende/en Systeme einfach erfolgen. Die Anschlüsse sind stabil und geschützt untergebracht.

Die Wartungsfreundlichkeit der Rückkühlanlage kann auch noch dadurch erhöht werden, dass eine Geräte-Steuerelektronik in einem seitlichen Aufnahmebereich des Aufnahmegehäuses untergerbracht ist und über einen separaten Servicedek- kel im Bereich einer Seitenwand des Aufnahmegehäuses zugänglich ist.

Eine bevorzugte Erfindungsvariante sieht vor, dass der vorderseitige Teilraum über wenigstens eine Öffnung mit der Umgebung in Verbindung steht, dass die Öffnungen in der Frontwand des Aufnahmegehäuses angeordnet sind, wobei der Lüfter und der Verflüssiger über die Öffnungen mit der Umgebung in Verbin- dung stehen und dass die Öffnungen von Abdeckungen gebildet oder von Abdeckungen überdeckt sind, die den dem Verflüssiger und dem Lüfter zu- geführten Luftstrom mittels Leitelementen in unterschiedliche Richtung lenken.

Bei dieser Anordnung steht die Luftführung des Außenkreislaufes alleine über die Gerätefrontseite mit der Umgebung in Verbindung. Damit kann die Rückkühl- anlage auch platzsparend seitlich an benachbarte Gehäuse oder dergleichen direkt angebaut werden.

Um eine geringere Bautiefe einhalten zu können, kann es vorgesehen sein, dass der Lüfter ein Radiallüfter ist und dass die Pumpe eine Tauchpumpe ist, die in eine im Verhältnis zu seiner Bautiefe hohen Tank eintaucht.

Eine weitere Ausgestaltungsvariante der Erfindung ist dergestalt, dass der Kompressor des Kältekreislaufes in einem die beiden Teilräume überbrückenden Aufnahmebereich angeordnet und durch die Vorderseite des Aufnahmegehäuses hindurch zugänglich ist. Der Kompressor ist im Servicefall über die Gerätefront- seite zugänglich.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 eine Rückansicht auf eine Rückkühlanlage ; Fig. 2 die Rückkühlanlage gem. Fig. 1 in Ansicht von rechts ; Fig. 3 die Rückkühlanlage gem. Fig. 1 und 2 in Frontansicht und mit aufgesetzten Abdeckungen und Fig. 4 die Darstellung gem. Fig. 3 in Ansicht von links.

In den Fig. 1 und 2 ist eine Rückkühlanlage dargestellt. Diese weist ein Auf- nahmegehäuse 10 auf, das eine Rückwand 12 und eine dazu parallel angeord- nete Frontwand 11 aufweist. Zwischen der Rückwand 12 und der Frontwand 11 erstrecken sich ein Boden 13, eine Deckwand 14 und Seitenwände 16.

Parallel beabstandet zu der Rückwand 12 und der Frontwand 11 ist eine Trenn- wand 15 angeordnet. Diese teilt den von dem Aufnahmegehäuse 10 umgebe- nen Aufnahmeraum in zwei Teilräume.

In dem der Gerätevorderseite zugeordneten Teilraum ist ein Verflüssiger 32 und ein Lüfter 31 eines Kältekreislaufes untergebracht. Der Lüfter 31 ist als Radial- lüfter ausgebildet. Er saugt über die geöffnete Frontwand 11 Luft entlang seiner Drehachse aus der Umgebung an und bläst diese radial aus. Die Luft wird dann durch den Verflüssiger 32 geführt und durch die geöffnete Frontwand 11 wieder erwärmt an die Umgebung abgegeben.

Ein Verdampfer 22 des Kältekreislaufes ist im zweiten rückseitigen Teilraum des Aufnahmegehäuses 10 angeordnet. Im Bereich des Bodens 13 des Aufnahme- gehäuses 10 ist ein Kompressor 34 des Kältekreislaufes angeordnet. Dieser ist in einem die beiden Teilräume überbrückenden Verbindungsbereich angeordnet.

Der Kompressor 34 ist dabei so angeordnet, dass seine Anschlußseite und elektrische Absicherung durch die Frontwand 11 hindurch zugänglich ist. Die einzelnen Baueinheiten des Kältekreislaufes sind mittels Kältemittelleitungen 33 miteinander verbunden. Im rückseitigen Teilraum sind Komponenten eines Wasserkreislaufes 20 untergebracht. Zu Wartungszwecken ist die Rückwand 12 geöffnet ausgeführt. Dieser rückseitige Teilraum nimmt einen Tank 24 auf, in den eine Pumpe 23 eingetaucht ist. Die Pumpe 23 ist als Eintauchpumpe ausge- führt. Der Tank 24 steht über eine Rücklaufleitung 25 in Verbindung mit dem Verdampfer 22. Die Rücklaufleitung 25 ist durch den Verdampfer 22 hindurch- geführt. Im Anschluß an den Verdampfer 22 führt die Rücklaufleitung 25 zu der Deckwand 14. Hier ist sie mit dem Anschluß 21 befestigt.

Die Vorlaufleitung 26 ist ebenfalls mit einem Anschluß 21 an der Deckwand 14 gehalten und führt zu der Pumpe 23.

Wie die Fig. 3 und 4 erkennen lassen, ist die offene Frontwand 11 mittels Abdeckungen 41,42 verschlossen. Dabei sind zwei obere und zwei untere Abdeckungen 41,42 verwendet. Die beiden Abdeckungen 41 sowie 42 sind identisch, jedoch um 180° gedreht angebaut. Sie bilden Öffnungen, die mit angeformten Lamellengittern abgedeckt sind. Die Lamellengitter weisen geneigte Lamellen auf, die als Leitelemente den Luftstrom in Richtung zur Deck-bzw.

Bodenwand 14, 13 leiten. Somit ist ein Luft-Kurzschluß der ein-bzw. aus- tretenden Luft verhindert. Die Abdeckungen 41, 42 und eine mittlere Abdek- kung 43 lassen sich sich demontieren. Dann ist die Frontwand 11 freigegeben und durch deren Öffnungen können Wartungsarbeiten im vorderen Teilraum durchgeführt werden.

Die Rückkühlanlage ist an eine vertikale Wand mit der Rückwand 12 angebaut.

Wenn Wartungen an den Komponenten des Wasserkreislaufes 22 durchgeführt werden sollen, muß lediglich das Aufnahmegehäuse 10 von der vertikalen Wand demontiert werden. Die offene Rückwand 12 erlaubt dann den Zugriff auf den rückseitigen Teilraum.