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DE102004012978A1 - Kondensatabführung mittels integrierter Kondensatpumpe bei Luft/Wasser-Wärmetauschern - Google Patents

Kondensatabführung mittels integrierter Kondensatpumpe bei Luft/Wasser-Wärmetauschern Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kühlgerät für einen Schaltschrank (10) mit einem von Kühlluft durchströmten Luftführungskanal (12), in dem ein Luft/Wasser-Wärmetauscher (14) angeordnet ist, welchem ein Kondensat-Sammelbehälter (16) zum Auffangen von anfallendem Kondensat (18) zugeordnet ist. Eine Pumpeinrichtung (20) fördert das Kondensat (18) aus dem Kondensat-Sammelbehälter (16) heraus.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Kühlgerät für einen Schaltschrank mit einem von Kühlluft durchströmten Luftführungskanal, in dem ein Luft/Wasser-Wärmetauscher angeordnet ist, welchem ein Kondensat-Sammelbehälter zum Auffangen von anfallendem Kondensat zugeordnet ist.
  • Derartige Kühlgeräte finden beispielsweise in Schaltschränken Anwendung, in denen eine Reihe von elektronischen Komponenten untergebracht sind, die eine erhebliche Verlustleistung in Form von Wärme abgeben. Um diese Wärme aus dem Schaltschrank abzuführen, werden Luft/Wasser-Wärmetauscher eingesetzt, welche die im Schaltschrank vorhandene Wärme aufnehmen und an ein aus dem Schaltschrank abzuführendes Kühlwasser übertragen. Das wärmeführende Kühlwasser wird über eine Kühlwasser-Rücklaufleitung in einer externen Kühleinrichtung, die wiederum einen Luft/Wasser-Wärmetauscher aufweist, abgekühlt, indem die Wärme an die Umgebungsluft abgegeben wird. Das abgekühlte Kühlwasser wird anschließend über eine Kühlwasser-Zuführleitung wieder dem Luft/Wasser-Wärmetauscher im Schaltschrank zur erneuten Aufnahme von Wärme zugeführt.
  • Aufgrund der im Schaltschrank herrschenden Luftfeuchtigkeit fällt am schaltschrankseitigen Luft/Wasser-Wärmetauscher Kondensat an, das abtropft und in einem Kondensat-Sammelbehälter aufgefangen wird. Über einen Ablaufschlauch wird das Kondensat aus dem Schaltschrank befördert. Hier tropft die Flüssigkeit dann auf den Boden oder wird in einem externen Behälter aufgefangen. Die Auffangbehälter müssen in gewissen Intervallen entleert werden, was erhöhte Wartungskosten mit sich bringt.
  • Auch ist bekannt, das anfallende Kondensat mittels Kondensatverdunstung wieder in die Umgebung zu verdunsten. Da derartige Kondensatverdunster aufgrund des beschränkten Bauraumes nur eine geringe Baugröße aufweisen dürfen, ist deren Verdunstungsleistung gering. Dies führt bei hohem Kondensatanfall dazu, dass Kondensat über einen vorgesehenen Sicherheitsüberlauf austritt und wiederum auf den Boden tropft.
  • Insbesondere bei Computeranwendungen im IT-Umfeld ist die vorstehend beschriebene Kondensatabführung nicht gewünscht.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Kühlgerät für einen Schaltschrank anzugeben, welches ein wirkungsvolles Abführen von anfallendem Kondensat nicht nur aus dem Schaltschrank selbst sondern darüber hinaus auch aus dem Schaltschrankumfeld ermöglicht.
  • Diese Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen sind jeweils in den Unteransprüchen beschrieben.
  • Demgemäss ist eine Pumpeinrichtung vorgesehen, die das anfallende Kondensat aus dem Kondensat-Sammelbehälter herausfördert. Ein unkontrolliertes Abtropfen des Kondensats auf den Boden wird hierdurch ausgeschlossen. Die Kondensatflüssigkeit kann vielmehr in geregelten Bahnen abgeführt werden.
  • Der Luft/Wasser-Wärmetauscher ist mit einer externen Kühleinrichtung über eine Kühlwasser-Vorlaufleitung zur Versorgung mit gekühltem Kühlwasser und über eine Kühlwasser-Rücklaufleitung zur Rückführung von erwärmtem Kühlwasser verbunden. In besonders vorteilhafter Weise ist dabei die Pumpeinrichtung mit der Kühlwasser-Rücklaufleitung verbunden, so dass das Kondensat aus dem Kondensat-Sammelbehälter in die Kühlwasser-Rücklaufleitung hineingepumpt werden kann.
  • Um den Kondensatstand im Kondensat-Sammelbehälter ermitteln zu können, kann an dem Kondensat-Sammelbehälter eine Sensoreinrichtung angeordnet sein. Diese lässt sich derart mit der Pumpeinrichtung verbinden, dass die Pumpeinrichtung erst bei Erreichen eines vorbestimmten Kondensatstandes Kondensat fördert.
  • Gemäß eines Grundgedankens der Erfindung bildet der Luft/Wasser-Wärmetauscher mit der externen Kühleinrichtung ein geschlossenes Kühlsystem, in welches anfallendes Kondensat eingespeist wird.
  • Die Pumpeinrichtung kann eine im Kondensat-Sammelbehälter in das Kondensat eingetauchte Tauchpumpe umfassen, alternativ auch außerhalb des Kondensat-Sammelbehälters angeordnet und mit diesem über eine kondensatführende Leitung verbunden sein. So kann die Pumpeinrichtung unterhalb des Kondensat- Sammelbehälters angeordnet sein und der Kondensat-Sammelbehälter eine bodenseitige Auslassöffnung aufweisen, an der die kondensatführende Leitung angeschlossen ist.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand zweier bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1 in schematischer Seitenansicht ein Kühlgerät mit einer innerhalb des Kondensat-Sammelbehälters angeordneten Pumpeinrichtung; und
  • 2 in schematischer Seitenansicht ein Kühlgerät mit einer unterhalb des Kondensat-Sammelbehälters angeordneten Pumpeinrichtung.
  • 1 zeigt in schematischer Seitenansicht ein Kühlgerät für einen Schaltschrank 10. Der Schaltschrank 10 weist einen Ventilator 11 auf, der Kühlluft innerhalb eines Luftführungskanals 12 fördert. In dem Luftführungskanals 12 ist ein Luft/Wasser-Wärmetauscher 14 angeordnet. Unterhalb des Luft/Wasser-Wärmetauschers 14 ist ein Kondensat-Sammelbehälter 16 zum Auffangen von anfallendem, abtropfendem Kondensat 18 angeordnet.
  • Der Luft/Wasser-Wärmetauscher 14 ist mit einer externen Kühleinrichtung 22 über eine Kühlwasser-Vorlaufleitung 24 zur Versorgung mit gekühltem Kühlwasser verbunden. Der Luft/Wasser-Wärmetauscher 14 ist weiterhin über eine Kühlwasser-Rücklaufleitung 26 zur Rückführung von erwärmtem Kühlwasser aus dem Luft/Wasser-Wärmetauscher 14 verbunden. Innerhalb des Kondensat-Sammelbehälters 16 ist eine elektrisch betriebene Pumpeinrichtung 20 mit einer Tauchpumpe angeordnet. Die Pumpeinrichtung 20 dient zum Abführen von Kondensat 18 aus dem Kondensat-Sammelbehälter 16.
  • Die Pumpeinrichtung 20 ist über eine Leitung 21 mit der Kühlwasser-Rücklaufleitung 26 verbunden ist und pumpt das Kondensat 18 aus dem Kondensat-Sammelbehälter 16 in die Kühlwasser-Rücklaufleitung 26 hinein.
  • An dem Kondensat-Sammelbehälter 16 ist eine elektronische Sensoreinrichtung 28 angeordnet, mit welcher der Kondensatstand im Kondensat-Sammelbehälter 16 erfasst werden kann. Die Sensoreinrichtung 28 ist mit der Pumpeinrichtung 20 über eine elektrische Leitung verbunden. Die Pumpeinrichtung 20 ist so verschaltet, dass sie erst bei Erreichen eines vorbestimmten Kondensatstandes Kondensat 18 fördert und in Kühlwasser-Rücklaufleitung 26 hineinpumpt.
  • Der Luft/Wasser-Wärmetauscher 14 bildet mit der externen Kühleinrichtung 22 ein geschlossenes Kühlsystem, in welches anfallendes Kondensat 18 eingespeist wird.
  • 2 zeigt in schematischer Seitenansicht ein weiteres Kühlgerät für einen Schaltschrank 10 mit einer unterhalb des Kondensat-Sammelbehälters 16 angeordneten Pumpeinrichtung.
  • Bei der in 2 gezeigten Ausführungsform werden dieselben Bezugszeichen wie in der anhand 1 beschriebenen Ausführungsform für dieselben Komponenten verwendet, so dass nachfolgend nur die Unterschiede der Ausführungsform gemäß 2 gegenüber der bereits anhand der 1 beschriebenen Ausführungsform erklärt werden sollen.
  • Die Pumpeinrichtung 20 ist unterhalb des Kondensat-Sammelbehälters 16 ange ordnet und mit diesem über eine kondensatführende Leitung 30 verbunden. Um das Kondensat auf einfache Weise in die Leitung 30 einlaufen zu lassen, ist der Bodenbereich des Kondensat-Sammelbehälters 16 in Richtung auf eine bodenseitige Auslassöffnung 32, an der die kondensatführende Leitung 30 angeschlossen ist, trichterförmig ausgeformt. So wird – in Zusammenspiel der Sensoreinrichtung 28 – sichergestellt, dass stets Kondensat an der Pumpeinrichtung 20 ansteht und die Pumpeinrichtung keine Luft in die Kühlwasser-Rücklaufleitung 26 hineinpumpt.

Claims (8)

  1. Kühlgerät für einen Schaltschrank (10) mit einem von Kühlluft durchströmten Luftführungskanal (12), in dem ein Luft/Wasser-Wärmetauscher (14) angeordnet ist, welchem ein Kondensat-Sammelbehälter (16) zum Auffangen von anfallendem Kondensat (18) zugeordnet ist, gekennzeichnet durch eine Pumpeinrichtung (20) zum Abführen von Kondensat (18) aus dem Kondensat-Sammelbehälter (16).
  2. Kühlgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Luft/Wasser-Wärmetauscher (14) mit einer externen Kühleinrichtung (22) über eine Kühlwasser-Vorlaufleitung (24) zur Versorgung mit gekühltem Kühlwasser und über eine Kühlwasser-Rücklaufleitung (26) zur Rückführung von erwärmtem Kühlwasser verbunden ist, wobei die Pumpeinrichtung (20) mit der Kühlwasser-Rücklaufleitung (26) verbunden ist und das Kondensat (18) aus dem Kondensat-Sammelbehälter (16) in die Kühlwasser-Rücklaufleitung (26) hineinpumpt.
  3. Kühlgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Kondensat-Sammelbehälter (16) eine Sensoreinrichtung (28) zur Ermittlung des Kondensatstandes im Kondensat-Sammelbehälter (16) angeordnet ist.
  4. Kühlgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (28) derart mit der Pumpeinrichtung (20) verbunden ist, dass die Pumpeinrichtung (20) bei Erreichen eines vorbestimmten Kondensatstandes Kondensat (18) fördert.
  5. Kühlgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Luft/Wasser-Wärmetauscher (14) mit der externen Kühleinrichtung (22) ein geschlossenes Kühlsystem bildet, in welches anfallendes Kondensat (18) eingespeist wird.
  6. Kühlgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpeinrichtung (20) eine im Kondensat-Sammelbehälter (16) im Kondensat (18) eingetauchte Tauchpumpe umfasst.
  7. Kühlgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpeinrichtung (20) außerhalb des Kondensat-Sammelbehälters (16) angeordnet und mit diesem über eine kondensatführende Leitung (30) verbunden ist.
  8. Kühlgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpeinrichtung (20) unterhalb des Kondensat-Sammelbehälters (16) angeordnet ist und der Kondensat-Sammelbehälter (16) eine bodenseitige Auslassöffnung (32) aufweist, an der die kondensatführende Leitung (30) angeschlossen ist.
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