EP3837480A1 - Explosionsgeschützte anordnung - Google Patents

Explosionsgeschützte anordnung

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Publication number
EP3837480A1
EP3837480A1 EP19755847.1A EP19755847A EP3837480A1 EP 3837480 A1 EP3837480 A1 EP 3837480A1 EP 19755847 A EP19755847 A EP 19755847A EP 3837480 A1 EP3837480 A1 EP 3837480A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
explosion
proof
housing
gas
partial space
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP19755847.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Clife HERMANOWSKI
Thorsten Arnhold
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
R Stahl Schaltgeraete GmbH
Original Assignee
R Stahl Schaltgeraete GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by R Stahl Schaltgeraete GmbH filed Critical R Stahl Schaltgeraete GmbH
Publication of EP3837480A1 publication Critical patent/EP3837480A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D23/00—General constructional features
    • F25D23/06—Walls
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C4/00—Flame traps allowing passage of gas but not of flame or explosion wave
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D23/00—General constructional features
    • F25D23/06—Walls
    • F25D23/061—Walls with conduit means
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2029—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant with phase change in electronic enclosures
    • H05K7/20309—Evaporators
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2029—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant with phase change in electronic enclosures
    • H05K7/20318—Condensers
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2029—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant with phase change in electronic enclosures
    • H05K7/20354—Refrigerating circuit comprising a compressor

Definitions

  • the invention relates to an explosion-proof arrangement comprising an explosion-proof housing as well as a refrigerator for cooling a housing interior.
  • DE 32 03 799 Al discloses an explosion-proof refrigerator.
  • the potentially explosive components are installed in a gas-tight housing so that they cannot ignite the potentially explosive atmosphere outside the housing.
  • the evaporator of the refrigerator is located in the interior of the refrigerator to be cooled, while the condenser is arranged outside the refrigerator.
  • Explosion-proof housings are set up to include ignition sources and to prevent the ignition of an explosive atmosphere in the vicinity of the housing.
  • Sources of ignition can be devices with electrical and / or electronic components, for example. When enclosing such devices in the housing, it must be ensured that the heat that is generated during operation of the device is removed from the interior of the housing. The entire arrangement must not have any temperatures at any point which could lead to the ignition of the potentially explosive atmosphere.
  • the explosion-proof arrangement according to the invention has an explosion-proof housing which is designed in the type of protection flameproof enclosure (Ex-d).
  • the housing has several outer walls that enclose a housing interior. In relation to an environment, the interior of the housing is enclosed by the outer walls of the housing to form the pressure-resistant encapsulation.
  • the explosion-proof housing also has a partition in the interior of the housing, which divides the interior of the housing into a first compartment and a second compartment. Gas exchange is possible between the second compartment and the surroundings. At least one outer wall section adjoining the second partial space is designed to be gas-permeable and is set up to enable a gas exchange, which is resistant to ignition, with the potentially explosive atmosphere in the environment.
  • the gas-permeable outer wall section can itself be made of a gas-permeable, ignition-proof material or have a gas-permeable, ignition-proof passage channel.
  • the explosion-proof housing does not necessarily have to be a single housing.
  • the two subspaces can also be formed by two originally separate Ge housed parts.
  • a housing can be flanged with the second part to a housing part with the first part.
  • the explosion-proof arrangement also has at least one electrical and / or electronic device, which is arranged in the first subspace. During operation, the at least one device emits heat into the first subspace.
  • the explosion-proof arrangement has a refrigeration machine for dissipating the heat from the first compartment.
  • the refrigerator has an evaporator arranged in the first part and a condenser arranged in the second part.
  • the intermediate wall forms a barrier between the two subspaces which is more resistant to ignition.
  • Both sub-rooms are each designed for the type of protection flameproof enclosure (Ex-d). This means that ignition within the first subspace does not lead to ignition or explosion in the second subspace and vice versa. It is also achieved that the volumes of the two subspaces are smaller than the entire interior of the housing and thus the explosion pressure that the housing has to withstand can be reduced compared to a housing with a single connected housing interior of the same size.
  • Arranging the evaporator in the second sub-space ensures that the heat generated by the refrigeration machine on the evaporator cannot lead to ignition of the potentially explosive atmosphere.
  • the refrigeration machine can be used to ensure that the heat generated by one or more heat sources in the first subspace is absorbed and at least partially transferred to the second subspace.
  • By arranging the flow Channels of the refrigeration machine in the first subspace can not only influence the gas temperature inside the first subspace, but also hot spots on the outer walls of the housing surrounding the first subspace can be avoided. The temperature on these outer walls in particular must not exceed a predetermined temperature threshold at any point in order to avoid the surrounding explosive atmosphere from being ignited by a hot housing point.
  • the heat transferred in the second subspace can be released by gas exchange with the environment. At the same time, it is prevented that possibly high temperatures at the capacitor in the second subspace can lead to an ignition of the surrounding atmosphere, since the second subspace is also encapsulated in a pressure-tight manner with respect to the surroundings.
  • the housing has outer wall sections adjoining the first partial space, which essentially seal the first partial space gas-tight to the surroundings.
  • At least one door, at least one flap or at least one cover of the housing can allow access to the first sub-space and / or second sub-space, so that there can be ignition-proof gaps between the first sub-space and the surroundings.
  • ignition-proof gaps means that there is no essential and in particular no intended gas exchange.
  • the at least one door, the at least one flap or the at least one cover can close gas-tight.
  • An embodiment is to be understood here under the term “gas-tight”. stand, which either no or at least no specifically intended, intended gas exchange between the housing interior and the environment allows.
  • the intermediate wall of the housing closes the first subspace against the second subspace gas-tight. This means that there is no specifically induced gas exchange between the two subspaces.
  • the intermediate wall of the housing of the explosion-protected arrangement is designed in such a way that an ignition-proof gas exchange between the two subspaces is made possible.
  • the intermediate wall can be designed in the same way as the gas-permeable outer wall section adjoining the second partial space of an outer wall of the housing.
  • parts of a respective wall or the entire wall can be made of a porous material and / or a mesh-like, lattice-like material.
  • gas exchange is possible on the one hand, and on the other hand the escape of flames, sparks, hot gases or the like is avoided.
  • a gas-permeable, ignition-proof wall section can be produced from a random fiber structure part.
  • one or more grid layers can be arranged one above the other.
  • the gas-permeable, ignition-proof wall section has a medium mesh or pore size in the range of about 80 ym to 250 ym.
  • the thickness of the gas-permeable, ignition-proof wall section is at least 5 mm or at least 10 mm.
  • the flame-proof, gas-permeable wall section is made of a material whose temperature resistance is at least 400 ° C.
  • the gas-permeable, ignition-proof wall section can be made from a chromium-alloyed steel, such as stainless steel.
  • the refrigeration machine has a compressor which is arranged in the first subspace.
  • the refrigerator also has an expansion device, which is preferably arranged in the first subspace.
  • at least one fan, in the first subspace and / or in the second compartment may be arranged to cause an air irkulation Z. Arranging a blower in the first subspace is particularly advantageous if the intermediate wall enables an ignition-proof gas exchange between the two subspaces.
  • a protective hood can be arranged on the housing, which is set up to cover the flame-proof, gas-permeable outer wall section adjoining the second partial space, in particular in order to avoid penetration of splashing water through the gas-permeable outer wall section into the second partial space. It may be advantageous if the protective hood has at least one opening to enable gas exchange between the second subspace and the surroundings. The at least one opening is preferably not arranged in a direct, straight line with respect to the gas-permeable outer wall section, in particular around the desired spray water to achieve protection.
  • the inner volume of the first partial space is larger than the inner volume of the second partial space.
  • the explosion-proof arrangement has a control device for controlling the refrigerator.
  • the control device is set up to control or regulate the temperature in the first partial space and / or in the second partial space in connection with the refrigerator.
  • the control device can additionally or alternatively also control at least one blower, which can be arranged in the first subspace and / or in the second subspace. It is advantageous if at least one temperature sensor is present in at least one partial space in order to determine the temperature in the relevant partial space and / or on an outer wall area of the housing which encloses the relevant partial space.
  • FIG. 1 shows a schematic representation, similar to a block diagram, of an exemplary embodiment of an explosion-protected arrangement comprising an explosion-protected housing and a refrigerator,
  • FIGS. 4 and 5 each show a schematic, perspective view of a gas-permeable, ignition-proof structure, as can be used for a wall or a wall section in any embodiment of the explosion-proof arrangement.
  • an exemplary embodiment of an explosion-protected arrangement 10 is schematically illustrated, which has an explosion-proof housing 11.
  • the explosion-proof housing 11 has several and preferably six outer walls 12, of which only four outer walls are illustrated in FIG. 1 in the schematic sectional view.
  • the housing 11 has a total of a cuboid shape.
  • the housing 11 can also have other shapes, such as cylindrical, prismatic or other free forms with planes and / or curved outer walls 12 explosive atmosphere.
  • the housing 11 is designed with the type of protection flameproof (Ex-d) according to one of the standards EN60079-1 or IEC 60079-1.
  • the housing interior 13 is divided by an intermediate wall 15 of the housing 11 into a first sub-space 16 and a second sub-space 17.
  • the intermediate wall 15 is designed such that it separates the first partial space from the second partial space 17 in an impact-resistant manner.
  • the intermediate wall thus forms a flame-proof barrier between the two subspaces 16, 17.
  • Both subspaces 16, 17 are each explosion-proof in the type of protection flameproof enclosure (Ex-d).
  • the explosion-proof arrangement 10 includes at least one device which can represent an ignition source for the potentially explosive atmosphere in the environment 14, for example at least one electrical and / or electronic device 21 which in the first part 16 of the housing 11 or of the housing interior 13 is arranged.
  • the at least one electrical and / or electronic device 21 is housed in the first subspace 16 of the housing 11 explosion-proof.
  • Any electrical connections or lines from the environment 14 in the first compartment 16 are explosion-proof through ei ne outer wall 12, as is known in the field of explosion protection.
  • Such lines or connections can either be sealed gas-tight with the outer wall 12 with the formation of an ignition-proof gap or by a potting, or can be guided in an explosion-proof manner through an outer wall 12 into the first subspace 16.
  • the at least one electrical and / or electronic device 21 generates heat. This heat is emitted into the first sub-space 16 and heats the outer walls 12 surrounding the first sub-space 16.
  • the temperature of the atmosphere in the first sub-space 16 is increased, which also applies to the operation of the at least one egg electrical and / or electronic device 21 may be undesirable.
  • the explosion-proof arrangement 10 has a refrigerator 22.
  • the refrigeration machine 22 provides a closed fluid circuit of a refrigerant, which has different units in the fluid circuit. assumes gates states.
  • the refrigerant is compressed by a compressor 23 of the refrigerating machine 22 and is condensed in a heat exchanger or condenser 24 adjoining the compressor 23 and thus liquefied. Heat is released when the refrigerant is liquefied.
  • the capacitor 24 is arranged in the second subspace 17.
  • the condenser 24 is formed by a condenser coil 25, which is serpentine or meandering in the second subspace 17 angeord net.
  • the condenser tube coil 25 is passed through the intermediate wall 15 and is fluidly connected to the compressor 23 at one end, whereas the opposite end is fluidly connected to an expansion device 26 of the refrigerator 22.
  • the expansion device 26 can have, for example, an expansion valve and / or a capillary tube.
  • the expansion device 26 reduces the pressure of the refrigerant and downstream of the expansion device 26, the refrigerant is passed to a heat exchanger or evaporator 27.
  • the refrigerant absorbs heat and evaporates at a relatively low temperature. This process is also known as evaporative cooling.
  • the refrigerant from the evaporator 27 is then fed back to the compressor 23 and in this way a closed fluid circuit of the refrigerator 22 is achieved.
  • the evaporator 27 is arranged in the first subspace 16 in order to absorb the heat given off by the at least one electrical and / or electronic device 21.
  • the United poet 23 and the expansion device 26 in the first part room 16 arranged.
  • standard components or assemblies can be used for the chiller.
  • SAmtli che components of the refrigerator 22 are explosion protected either in the first sub-space 16 or in the second sub-space 17.
  • the evaporator 27 is formed analogously to the condenser 25 by a serpentine or meandering evaporator coil, which can be laid in the first sub-space 16 such that the heat emission of the at least one electrical and / or electronic device 21 and the absorption by the refrigerant is optimized is, in particular, in that a portion of the evaporator coil 28 takes place in spatial proximity to the at least one electrical and / or electronic device 21. Additionally or alternatively, at least sections of the at least one evaporator coil 28 can be laid along one or more outer walls 12 - or at least sections thereof - which adjoin the first partial space 16. As a result, excessive local heating of an outer wall 12 in question can be avoided.
  • At least one temperature sensor 30 can be arranged in the first subspace 16 and / or the second subspace 17, each of which generates a corresponding temperature signal T1-T4 and is directed to the respective temperature signal T1-T4 to a control device 31 to be transmitted.
  • three temperature sensors 30 are arranged in the first subspace 16, which generate a first temperature signal TI, a second temperature signal T2 and a third temperature signal T3 and transmit them to the control device 31.
  • a further rer temperature sensor 30 is arranged, which generates a fourth temperature signal T4 and transmits it to the control device 31.
  • the control device 31 can evaluate the temperature signals T1-T4 and, depending on this, control the refrigeration machine 22 via a first control signal S1, for example the compressor 23.
  • the control device 31 can generate a relevant control signal, for example a second control signal S2 for a blower 32 in the first subspace 16 and a third control signal S3 for a blower 32 arranged in the second subspace 17.
  • At least one outer wall section of an outer wall 12 adjoining the second partial space 17 is designed as a gas-permeable outer wall section 12a.
  • one of the outer walls 12 adjoining the second partial space 17 is designed as a gas-permeable outer wall so that the gas-permeable outer wall section 12a forms the entire outer wall 12.
  • the gas-permeable outer wall section 12a is designed to be flame-proof, so that the second subspace 17 is explosion-proof against the environment 14 and, for example, meets the pressure-tight encapsulation (Ex-d) requirement.
  • the gas-permeable outer wall section 12a is formed by porous material 35, which is made, for example, of a tangled fiber structure material.
  • the porous material 35 has mitei intertwined, disorderly arranged fibers, which can have a diameter of about 70 ym to 130 ym.
  • the pore size of the porous material 35 can have at least 80 ⁇ m and a maximum of 250 ⁇ m.
  • the porosity of the porous material 35 is preferably in the range from 60% to 80%.
  • the gas-permeable outer wall section 12a can be formed from a mesh or grid material 36 (FIG. 5).
  • the mesh size is about at least 80 ym and a maximum of 250 ym.
  • Several layers 37 with different lattice structures or lattice rod orientations can be arranged one above the other, on the one hand to allow gas flow through the lattice material 36 and on the other hand to extinguish flames, sparks and hot gases.
  • a combination of the porous material 35 with the grid material 36 is also possible in order to form an ignition-proof, gas-permeable outer wall section 12a.
  • the at least one gas-permeable outer wall section 12a which is flame-proof, has a
  • the intermediate wall 15 can also have at least one gas-permeable intermediate wall section 15a which is designed to be flame-proof.
  • the flame-proof, gas-permeable intermediate wall section 15a can be constructed analogously to the gas-permeable outer wall section 12a and, for this purpose, can have, for example, porous material 35 and / or lattice material 36, which on the one hand enables gas exchange between the first sub-space 16 and the second sub-space 17 and on the other hand nevertheless ensures the ignition penetration safety between maintains the first subspace 16 and the second subspace 17.
  • the intermediate wall 15 is designed in a manner analogous to an outer wall 12 adjoining the second partial space 17, so that it is completely flame-proof and gas-permeable.
  • the intermediate wall 15 and / or an outer wall 12 can also be only partially gas-permeable and, for example, have an insert in order to form the gas-permeable outer wall section 12a and / or the gas-permeable intermediate wall section 15a, as is shown schematically in FIG. 2.
  • the intermediate wall 15 can also be essentially impermeable to gas, so that there is no deliberate and intentional gas exchange between the two subspaces 16, 17 (Fig. 3).
  • FIGS. 1-3 can also be combined with one another.
  • an entire outer wall 12 adjoining the second partial space 17 can be designed to be flame-proof and gas-permeable, as shown in FIG. 1.
  • the intermediate wall 15 can be designed in accordance with the exemplary embodiment in accordance with FIG.
  • the exemplary embodiments according to FIGS. 1-3 are identical, so that reference can be made to the above description of FIG. 1.
  • the temperature sensors 30 and the control device 31 are omitted in FIGS. 2 and 3.
  • At least one fan 32 in the second subspace 17 can be sufficient to support the air circulation between the second subspace 17 and the surroundings 14.
  • at least one blower 32 can also be present in the first sub-space 16 if air circulation within the first sub-space 16 is advantageous in order to transfer the heat to the Ver steamer 27 and / or an improved temperature distribution in the first subspace 16 and on the adjacent to the first subspace 16 outer walls 12 of the housing 11 to support zen.
  • the explosion-protected arrangement 10 can optionally also have a protective hood 40, which is set up to cover the at least one ignition-proof, gas-permeable outer wall section 12a and is arranged on the outside of the housing 11.
  • the protective hood 40 covers the at least one gas-permeable outer wall section 12a, in particular in order to protect it from splash water directed directly at the gas-permeable outer wall section 12a.
  • the protective hood 40 has at least one and preferably a plurality of openings 41 to enable gas exchange between the second subspace 17 and the surroundings 14.
  • the at least one opening 41 is arranged in such a way that it does not face the gas-permeable outer wall section 12a in a straight direction.
  • the explosion-proof arrangement 10 provides effective heat removal of the heat given off by the at least one electrical and / or electronic device 21 from the first subspace 16 into the second subspace 17.
  • There is an air Z irkulation with the environment 14 allows to give ERS warm air to the outside and receiving cooler air from the ambient fourteenth Overall, a very even heat distribution is sufficient. This avoids hot spots on the outer walls 12 of the housing 11, which can serve as ignition sources for the potentially explosive atmosphere in the environment 14.
  • the temperature can be recorded at one or more points, in particular at least one temperature of the housing wall 12 of the housing 11, in particular at a point where there is a risk that the relevant outer wall 12 of the housing 11 very heated and could serve as an ignition source.
  • the invention relates to an explosion-proof arrangement 10 having an explosion-proof housing 11, which encloses a housing interior 13, and which is designed in the type of protection flameproof enclosure.
  • the housing interior 13 is divided by an intermediate wall 15 into a first sub-space 16 and a second sub-space 17 in such a way that the two sub-spaces 16, 17 are explosion-protected relative to one another and therefore each sub-space 16, 17 corresponds to the type of protection from pressure-resistant encapsulation.
  • At least one outer wall portion 12a of an outer wall 12 of the housing 11 is designed to be ignition-proof and gas-permeable and enables gas exchange between the second subspace 17 and the surroundings 14.
  • a refrigerator 22 is arranged, the evaporator 27 being in the first subspace 16 and the capacitor 24 is located in the second subspace 17.
  • Heat from at least one electrical and / or electronic device 21 or another heat source in the first subspace 16 can thus be dissipated into the second subspace 17 and from there into the surrounding area 14. This measure can very effectively prevent local hot spots from forming, which can ignite the potentially explosive atmosphere in the environment 14.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine explosionsgeschützte Anordnung (10) aufweisend ein explosionsgeschütztes Gehäuse (11), das einen Gehäuseinnenraum (13) umschließt, und das in der Zündschutzart druckfeste Kapselung ausgeführt ist. Der Gehäuseinnenraum (13) wird durch eine Zwischenwand (15) derart in einen ersten Teilraum (16) und einen zweiten Teilraum (17) unterteilt, dass die beiden Teilräume (16, 17) relativ zueinander explosionsgeschützt sind und mithin jeder Teilraum (16, 17) der Zündschutzart druckfeste Kapselung entspricht. Wenigstens ein Außenwandabschnitt (12a) einer Außenwand (12) des Gehäuses (11) ist zünddurchschlagsicher und gasdurchlässig ausgeführt und ermöglicht einen Gasaustausch zwischen dem zweiten Teilraum (17) und der Umgebung (14). Im Gehäuseinnenraum (13) ist eine Kältemaschine (22) angeordnet, wobei sich der Verdampfer (27) im ersten Teilraum (16) und der Kondensator (24) im zweiten Teilraum (17) befinden. Wärme von wenigstens einer elektrischen und/oder elektronischen Einrichtung (21) oder einer anderen Wärmequelle im ersten Teilraum (16) kann somit in den zweiten Teilraum (17) und von dort in die Umgebung (14) abgeleitet werden. Durch diese Maßnahme kann verhindert werden, dass sich lokal heiße Stellen bilden, die die explosionsgefährdete Atmosphäre in der Umgebung (14) zünden können.

Description

Explosionsgeschützte Anordnung
[0001] Die Erfindung betrifft eine explosionsgeschützte Anordnung aufweisend ein explosionsgeschütztes Gehäuse so wie eine Kältemaschine zur Kühlung eines Gehäuseinnenraums .
[0002] DE 32 03 799 Al offenbart einen explosionsge schützten Kühlschrank. Dort sind die explosionsgefährdeten Bestandteile in ein gasdichtes Gehäuse eingebaut, so dass sie die explosionsgefährdete Atmosphäre außerhalb des Ge häuses nicht zünden können. Der Verdampfer des Kühlschranks befindet sich im zu kühlenden Innenraum des Kühlschranks, während der Kondensator außerhalb des Kühlraums angeordnet ist .
[0003] Explosionsgeschützte Gehäuse sind dazu eingerich tet, Zündquellen einzuschließen und das Zünden einer explo sionsgefährdeten Atmosphäre in der Umgebung des Gehäuses zu verhindern. Zündquellen können beispielsweise Einrichtungen mit elektrischen und/oder elektronischen Bauteilen sein. Beim Umschließen solcher Einrichtungen in dem Gehäuse muss sichergestellt werden, dass die Wärme aus dem Gehäuseinnen- raum abgeführt wird, die beim Betrieb der Einrichtung ent steht. Auch darf die gesamte Anordnung an keiner Stelle Temperaturen aufweisen, die zur Zündung der explosionsge fährdeten Atmosphäre führen könnten.
[0004] Es kann daher als Aufgabe der vorliegenden Erfin dung angesehen werden, eine explosionsgeschützte Anordnung zu schaffen, die bei einfachem Aufbau eine große Sicherheit gewährleistet .
[0005] Diese Aufgabe wird durch eine explosionsgeschütz te Anordnung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 ge löst.
[0006] Die erfindungsgemäße explosionsgeschützte Anord nung weist ein explosionsgeschütztes Gehäuse auf, das in der Zündschutzart druckfeste Kapselung (Ex-d) ausgeführt ist. Das Gehäuse hat mehrere Gehäuseaußenwände, die einen Gehäuseinnenraum umschließen. Gegenüber einer Umgebung wird der Gehäuseinnenraum durch die Außenwände des Gehäuses zur Bildung der druckfesten Kapselung umschlossen.
[0007] Das explosionsgeschützte Gehäuse hat außerdem ei ne Zwischenwand im Gehäuseinnenraum, die den Gehäuseinnen raum in einen ersten Teilraum und einen zweiten Teilraum unterteilt. Zwischen dem zweiten Teilraum und der Umgebung ist ein Gasaustausch möglich. Zumindest ein an dem zweiten Teilraum angrenzender Außenwandabschnitt ist gasdurchlässig ausgeführt und dazu eingerichtet, einen zünddurchschlagsi- cheren Gasaustausch mit der explosionsgefährdeten Atmosphä re in der Umgebung zu ermöglichen. Dazu kann der gasdurch lässige Außenwandabschnitt selbst aus einem gasdurchlässi gen, zünddurchschlagsicheren Material hergestellt sein oder einen gasdurchlässigen, zünddurchschlagsicher ausgeführten Durchgangskanal aufweisen.
[0008] Das explosionsgeschützte Gehäuse muss nicht zwin gend ein einziges Gehäuse sein. Die beiden Teilräume können auch durch zwei aneinandergefügte ursprünglich separate Ge häuseteile gebildet werden. Beispielsweise kann ein Gehäu- seteil mit dem zweiten Teilraum an ein Gehäuseteil mit dem ersten Teilraum angeflanscht werden.
[0009] Die explosionsgeschützte Anordnung weist außerdem wenigstens eine elektrische und/oder elektronische Einrich tung auf, die im ersten Teilraum angeordnet ist. Beim Be trieb gibt die wenigstens eine Einrichtung Wärme in den ersten Teilraum ab. Zum Abführen der Wärme aus dem ersten Teilraum weist die explosionsgeschützte Anordnung eine Käl temaschine auf. Die Kältemaschine hat einen im ersten Teil raum angeordneten Verdampfer und einen im zweiten Teilraum angeordneten Kondensator.
[0010] Die Zwischenwand bildet eine zünddurchschlagsi- chere Barriere zwischen den beiden Teilräumen. Beide Teil räume sind jeweils für sich in der Zündschutzart druckfeste Kapselung (Ex-d) ausgeführt. Dies bedeutet, dass ein Zünden innerhalb des ersten Teilraums nicht zu einer Zündung oder Explosion im zweiten Teilraum führt und umgekehrt. Es ist außerdem erreicht, dass die Volumina der beiden Teilräume kleiner sind als der gesamte Gehäuseinnenraum und somit der Explosionsdruck, dem das Gehäuse standhalten muss, redu ziert werden kann verglichen mit einem Gehäuse mit einem einzigen zusammenhängenden Gehäuseinnenraum gleicher Größe.
[0011] Durch das Anordnen des Verdampfers im zweiten Teilraum ist sichergestellt, dass die durch die Kältema schine erzeugte Wärme am Verdampfer nicht zu einer Zündung der explosionsgefährdeten Atmosphäre führen kann. Mittels der Kältemaschine kann sichergestellt werden, dass die von einer oder mehreren Wärmequellen im ersten Teilraum erzeug te Wärme aufgenommen und zumindest teilweise in den zweiten Teilraum übertragen wird. Durch das Anordnen der Strömungs- kanäle der Kältemaschine im ersten Teilraum lässt sich nicht nur die Gastemperatur im Inneren des ersten Teilraums beeinflussen, sondern es lassen sich auch gezielt heiße Stellen an den den ersten Teilraum umgebenden Außenwänden des Gehäuses vermeiden. Gerade die Temperatur an diesen Au ßenwänden darf an keiner Stelle einen vorgegebenen Tempera turschwellenwert überschreiten, um ein Zünden der umgeben den explosionsgefährdeten Atmosphäre durch eine heiße Ge häusestelle zu vermeiden.
[0012] Die in dem zweiten Teilraum übertragene Wärme kann durch einen Gasaustausch mit der Umgebung abgegeben werden. Gleichzeitig wird verhindert, dass an dem Kondensa tor im zweiten Teilraum eventuell herrschende hohe Tempera turen zu einer Zündung der umgebenden Atmosphäre führen können, da auch der zweite Teilraum gegenüber der Umgebung druckfest gekapselt ist.
[0013] Es ist vorteilhaft, wenn das Gehäuse an den ers ten Teilraum angrenzende Außenwandabschnitte aufweist, die den ersten Teilraum zur Umgebung hin im Wesentlichen gas dicht abschließen.
[0014] Wenigstens eine Tür, wenigstens eine Klappe oder wenigstens ein Deckel des Gehäuses, kann den Zugang zum ersten Teilraum und/oder zweiten Teilraum ermöglichen, so dass zwischen dem ersten Teilraum und der Umgebung zünd- durchschlagsichere Spalte vorhanden sein können. Durch sol che zünddurchschlagsicheren Spalte findet kein wesentlicher und insbesondere kein beabsichtigter Gasaustausch statt.
Die wenigstens eine Tür, die wenigstens eine Klappe oder der wenigstens ein Deckel kann gasdicht schließen. Unter dem Begriff „gasdicht" ist hier eine Ausgestaltung zu ver- stehen, die entweder gar keinen keinen oder zumindest kei nen gezielt herbeigeführten, beabsichtigten Gasaustausch zwischen dem Gehäuseinnenraum und der Umgebung zulässt.
[0015] Es ist außerdem vorteilhaft, wenn die Zwischen wand des Gehäuses den ersten Teilraum gegenüber dem zweiten Teilraum gasdicht abschließt. Somit findet kein gezielt herbeigeführter Gasaustausch zwischen den beiden Teilräumen statt .
[0016] Bei einer alternativen Ausführungsform ist die Zwischenwand des Gehäuses der explosionsgeschützten Anord nung derart ausgestaltet, dass ein zünddurchschlagsicherer Gasaustausch zwischen den beiden Teilräumen ermöglicht wird. Die Zwischenwand kann dabei auf gleiche Weise ausge staltet sein, wie der an den zweiten Teilraum angrenzende gasdurchlässige Außenwandabschnitt einer Außenwand des Ge häuses .
[0017] Beispielsweise können zur Herstellung der Gas durchlässigkeit Teile einer jeweiligen Wand oder die gesam te Wand aus einem porösen Material und/oder einem maschen- aufweisenden, gitterähnlichen Material hergestellt sein. Durch einen solchen Aufbau ist einerseits ein Gasaustausch möglich, andererseits wird das Austreten von Flammen, Fun ken, heißen Gasen oder dergleichen vermieden.
[0018] Beispielsweise kann ein gasdurchlässiger, zünd durchschlagsicherer Wandabschnitt aus einem Wirrfaserstruk turteil hergestellt sein. Bei einem anderen Ausführungsbei spiel können eine oder mehrere Gitterlagen übereinander an geordnet werden. Der gasdurchlässige, zünddurchschlagsiche- re Wandabschnitt hat eine mittlere Maschen- oder Porengröße im Bereich von etwa 80 ym bis 250 ym. Die Dicke des gas durchlässigen, zünddurchschlagsicheren Wandabschnitts be trägt mindestens 5 mm oder mindestens 10 mm. Vorzugsweise ist der zünddurchschlagsichere, gasdurchlässige Wandab schnitt aus einem Werkstoff hergestellt, dessen Temperatur beständigkeit bei mindestens 400°C liegt. Beispielsweise kann der gasdurchlässige, zünddurchschlagsichere Wandab schnitt aus einem chromlegierten Stahl, etwa Edelstahl her gestellt sein.
[0019] Es ist außerdem vorteilhaft, dass die Kältema schine einen Verdichter aufweist, der im ersten Teilraum angeordnet ist. Die Kältemaschine hat außerdem eine Expan sionseinrichtung, die vorzugsweise im ersten Teilraum ange ordnet ist. Außerdem kann im ersten Teilraum und/oder im zweiten Teilraum wenigstens ein Gebläse angeordnet sein, um eine LuftZirkulation zu bewirken. Ein Anordnen eines Geblä ses im ersten Teilraum ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Zwischenwand einen zünddurchschlagsicheren Gasaus tausch zwischen den beiden Teilräumen ermöglicht.
[0020] Außen kann am Gehäuse eine Schutzhaube angeordnet sein, die dazu eingerichtet ist, den an den zweiten Teil raum angrenzenden zünddurchschlagsicheren, gasdurchlässigen Außenwandabschnitt abzudecken, insbesondere um Eindringen von Spritzwasser durch den gasdurchlässigen Außenwandab schnitt in den zweiten Teilraum zu vermeiden. Dabei kann es vorteilhaft sein, wenn die Schutzhaube wenigstens eine Öff nung aufweist, um den Gasaustausch zwischen dem zweiten Teilraum und der Umgebung zu ermöglichen. Die wenigstens eine Öffnung ist vorzugsweise nicht in direkter, gerader Linie gegenüber dem gasdurchlässigen Außenwandabschnitt an geordnet, insbesondere um den gewünschten Spritzwasser- schutz zu erreichen.
[0021] Bevorzugt ist das Innenvolumen des ersten Teil raums größer als das Innenvolumen des zweiten Teilraums.
[0022] Bei einem Ausführungsbeispiel weist die explosi onsgeschützte Anordnung eine Steuereinrichtung zur Steue rung der Kältemaschine auf. Die Steuereinrichtung ist dazu eingerichtet, die Temperatur im ersten Teilraum und/oder im zweiten Teilraum in Verbindung mit der Kältemaschine zu steuern oder zu regeln. Die Steuereinrichtung kann zusätz lich oder alternativ auch wenigstens ein Gebläse ansteuern, das im ersten Teilraum und/oder im zweiten Teilraum ange ordnet sein kann. Es ist dabei vorteilhaft, wenn zumindest in einem Teilraum wenigstens ein Temperatursensor vorhanden ist, um die Temperatur im betreffenden Teilraum und/oder an einem Außenwandbereich des Gehäuses zu ermitteln, der den betreffenden Teilraum umschließt.
[0023] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung erge ben sich aus den abhängigen Patentansprüchen, der Beschrei bung und den Zeichnungen. Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen im Einzelnen erläutert. Es zeigen:
[0024] Figur 1 eine schematische, blockschaltbildähnli che Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines explosi onsgeschützten Anordnung aufweisend ein explosionsgeschütz tes Gehäuse sowie eine Kältemaschine,
[0025] Figuren 2 und 3 jeweils ein abgewandeltes Ausfüh rungsbeispiel der explosionsgeschützten Anordnung aus Figur 1 und [0026] Figuren 4 und 5 jeweils eine schematische per spektivische Darstellung einer gasdurchlässigen, zünddurch- schlagsicheren Struktur, wie sie für eine Wand oder einen Wandabschnitt bei irgendeinem Ausführungsbeispiel der ex plosionsgeschützten Anordnung verwendet werden kann.
[0027] In Figur 1 ist schematisch ein Ausführungsbei spiel einer explosionsgeschützten Anordnung 10 veranschau licht, die ein explosionsgeschütztes Gehäuse 11 aufweist. Das explosionsgeschützte Gehäuse 11 hat mehrere und vor zugsweise sechs Außenwände 12, von denen in Figur 1 in dem schematischen Schnittbild nur vier Außenwände veranschau licht sind. Beispielsweise hat das Gehäuse 11 insgesamt ei ne quaderförmige Gestalt. Das Gehäuse 11 kann auch andere Formen aufweisen, wie etwa zylindrische, prismatische oder andere Freiformen mit Ebenen und/oder gekrümmten Außenwän den 12. Die Außenwände 12 umschließen einen Gehäuseinnen- raum 13 und trennen diesen zünddurchschlagsicher von einer das Gehäuse 11 umgebenden Umgebung 14 mit einer explosions gefährdeten Atmosphäre ab. Das Gehäuse 11 ist in der Zünd schutzart druckfeste Kapselung (Ex-d) gemäß einer der Nor men EN60079-1 oder IEC 60079-1 ausgebildet.
[0028] Der Gehäuseinnenraum 13 wird durch eine Zwischen wand 15 des Gehäuses 11 in einen ersten Teilraum 16 und ei nen zweiten Teilraum 17 unterteilt. Die Zwischenwand 15 ist derart ausgebildet, dass sie den ersten Teilraum zünddurch schlagsicher vom zweiten Teilraum 17 abtrennt. Die Zwi schenwand bildet somit eine zünddurchschlagsichere Barriere zwischen den beiden Teilräumen 16, 17. Beide Teilräume 16, 17 sind jeweils für sich explosionsgeschützt in der Zünd- schutzart druckfeste Kapselung (Ex-d) ausgebildet. [0029] Zu der explosionsgeschützten Anordnung 10 gehört wenigstens eine Einrichtung, die eine Zündquelle für die explosionsgefährdete Atmosphäre in der Umgebung 14 darstel len kann, beispielsgemäß wenigstens eine elektrische und/oder elektronische Einrichtung 21, die im ersten Teil raum 16 des Gehäuses 11 bzw. des Gehäuseinnenraums 13 ange ordnet ist. Die wenigstens eine elektrische und/oder elekt ronische Einrichtung 21 ist im ersten Teilraum 16 des Ge häuses 11 explosionsgeschützt untergebracht. Etwaige elekt rische Verbindungen oder Leitungen aus der Umgebung 14 in den ersten Teilraum 16 werden explosionsgeschützt durch ei ne Außenwand 12 geführt, wie es auf dem Gebiet des Explosi onschutzes an sich bekannt ist. Solche Leitungen oder Ver bindungen können entweder unter Bildung eines zünddurch- schlagsicheren Spaltes oder durch einen Verguss gasdicht mit der Außenwand 12 abgeschlossen oder auf andere Weise explosionsgeschützt durch eine Außenwand 12 in den ersten Teilraum 16 geführt werden.
[0030] Während des Betriebs erzeugt die wenigstens eine elektrische und/oder elektronische Einrichtung 21 Wärme. Diese Wärme wird in den ersten Teilraum 16 abgegeben und erwärmt die den ersten Teilraum 16 umschließende Außenwände 12. Außerdem wird beim Betreiben der wenigstens einen Ein richtung 21 die Temperatur der Atmosphäre im ersten Teil raum 16 erhöht, was auch für den Betrieb der wenigstens ei nen elektrischen und/oder elektronische Einrichtung 21 un erwünscht sein kann. Zum effektiven Abführen von Wärme aus dem ersten Teilraum 16 weist die explosionsgeschützte An ordnung 10 eine Kältemaschine 22 auf. Die Kältemaschine 22 stellt einen geschlossenen Fluidkreislauf eines Kältemit tels bereit, das im Fluidkreislauf unterschiedliche Aggre- gatszustände annimmt. Das Kältemittel wird durch einen Ver dichter 23 der Kältemaschine 22 verdichtet und in einem sich an den Verdichter 23 anschließenden Wärmeübertrager bzw. Kondensator 24 kondensiert und mithin verflüssigt. Bei dem Verflüssigen des Kältemittels wird Wärme abgegeben. Der Kondensator 24 ist im zweiten Teilraum 17 angeordnet.
[0031] Beim Ausführungsbeispiel ist der Kondensator 24 durch eine Kondensatorrohrschlange 25 gebildet, die schlan genförmig oder mäandrierend im zweiten Teilraum 17 angeord net ist. Die Kondensatorrohrschlange 25 ist zünddurch- schlagsicher durch die Zwischenwand 15 geführt und an einem Ende fluidisch mit dem Verdichter 23 verbunden, wohingegen das entgegengesetzte Ende fluidisch mit einer Expansions einrichtung 26 der Kältemaschine 22 verbunden ist.
[0032] Die Expansionseinrichtung 26 kann beispielsweise ein Expansionsventil und/oder ein Kapillarrohr aufweisen. Die Expansionseinrichtung 26 reduziert den Druck des Käl temittels und stromabwärts der Expansionseinrichtung 26 wird das Kältemittel zu einem Wärmeübertrager bzw. Verdamp fer 27 geleitet. Im Verdampfer 27 nimmt das Kältemittel Wärme auf und verdampft bei relativ niedriger Temperatur. Dieser Vorgang wird auch als Siedekühlung bezeichnet. Das Kältemittel aus dem Verdampfer 27 wird dann wieder dem Ver dichter 23 zugeführt und auf diese Weise wird ein geschlos sener Fluidkreislauf der Kältemaschine 22 erreicht.
[0033] Der Verdampfer 27 ist im ersten Teilraum 16 ange ordnet, um die dort von der wenigstens einen elektrischen und/oder elektronischen Einrichtung 21 abgegebene Wärme aufzunehmen. Beim Ausführungsbeispiel sind auch der Ver dichter 23 und die Expansionseinrichtung 26 im ersten Teil- raum 16 angeordnet. Dadurch können Standard-Bauteile bzw. Baugruppen für die Kältemaschine verwendet werden. Sämtli che Bestandteile der Kältemaschine 22 sind explosionsge schützt entweder im ersten Teilraum 16 oder im zweiten Teilraum 17 angeordnet.
[0034] Der Verdampfer 27 ist analog zum Kondensator 25 durch eine schlangenförmige oder mäandrierende Verdampfer rohrschlange gebildet, die im ersten Teilraum 16 derart verlegt werden kann, dass die Wärmeabgabe der wenigstens einen elektrischen und/oder elektronischen Einrichtung 21 und die Aufnahme durch das Kältemittel optimiert ist, ins besondere, indem ein Abschnitt der Verdampferrohrschlange 28 in räumlicher Nähe zu der wenigstens einen elektrischen und/oder elektronischen Einrichtung 21 erfolgt. Zusätzlich oder alternativ können zumindest Abschnitte der wenigstens einen Verdampferrohrschlange 28 entlang einer oder mehrerer Außenwände 12 - oder zumindest Abschnitten davon - verlegt werden, die an den ersten Teilraum 16 angrenzen. Dadurch kann eine zu starke lokale Erwärmung einer betreffenden Au ßenwand 12 vermieden werden.
[0035] Zur Messung wenigstens einer Temperatur kann im ersten Teilraum 16 und/oder zweiten Teilraum 17 wenigstens ein Temperaturfühler 30 angeordnet sein, der jeweils ein entsprechendes Temperatursignal T1-T4 erzeugt und dazu ein gerichtet ist, das jeweilige Temperatursignal T1-T4 an eine Steuereinrichtung 31 zu übermitteln. Beim Ausführungsbei spiel sind in dem ersten Teilraum 16 drei Temperatursenso ren 30 angeordnet, die ein erstes Temperatursignal TI, ein zweites Temperatursignal T2 und ein drittes Temperatursig nal T3 erzeugen und an die Steuereinrichtung 31 übermit teln. Im zweiten Teilraum 17 ist beispielsgemäß ein weite- rer Temperatursensor 30 angeordnet, der ein viertes Tempe ratursignal T4 erzeugt und an die Steuereinrichtung 31 übermittelt. Die Steuereinrichtung 31 kann die Temperatur signale T1-T4 auswerten und abhängig davon über ein erstes Steuersignal S1 die Kältemaschine 22 ansteuern, beispiels weise den Verdichter 23.
[0036] Bei dem in Figur 1 veranschaulichten Ausführungs beispiel ist gestrichelt dargestellt, dass in dem ersten Teilraum 16 und/oder in dem zweiten Teilraum 17 jeweils we nigstens ein Gebläse angeordnet sein kann, um eine Luftzir kulation zu bewirken. Für jedes vorhandene Gebläse 32 kann die Steuereinrichtung 31 ein betreffendes Steuersignal er zeugen, beispielsweise ein zweites Steuersignal S2 für ein Gebläse 32 im ersten Teilraum 16 und ein drittes Steuersig nal S3 für ein im zweiten Teilraum 17 angeordnetes Gebläse 32.
[0037] Wie es in den Figuren 1-3 schematisch veranschau licht ist, ist zumindest ein Außenwandabschnitt einer an den zweiten Teilraum 17 angrenzenden Außenwand 12 als gas durchlässiger Außenwandabschnitt 12a ausgebildet. Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine der an den zweiten Teilraum 17 angrenzenden Außenwände 12 voll ständig als gasdurchlässige Außenwand ausgeführt, so dass der gasdurchlässige Außenwandabschnitt 12a die gesamte Au ßenwand 12 bildet. Der gasdurchlässige Außenwandabschnitt 12a ist zünddurchschlagsicher ausgeführt, so dass der zwei ten Teilraum 17 gegenüber der Umgebung 14 explosionsge schützt ist und beispielsgemäß die Anforderung an die druckfeste Kapselung (Ex-d) erfüllt.
[0038] In den Figuren 4 und 5 sind stark schematisiert jeweils Materialstrukturen veranschaulicht, die das Bereit stellen eines Gasaustausches bei Zünddurchschlagsicherheit erfüllen. Beispielsweise kann der gasdurchlässige Außen wandabschnitt 12a durch poröses Material 35 gebildet wer den, das beispielsweise aus einem Wirrfaserstrukturmaterial hergestellt ist. Das poröse Material 35 weist dabei mitei nander verschlungene, ungeordnet angeordnete Fasern auf, die ein Durchmesser von etwa 70 ym bis 130 ym aufweisen können. Die Porengröße des porösen Materials 35 kann min destens 80 ym und maximal 250 ym aufweisen. Die Porosität des porösen Materials 35 liegt vorzugsweise im Bereich von 60% bis 80%.
[0039] Zusätzlich oder alternativ kann der gasdurchläs sige Außenwandabschnitt 12a aus einem Maschen- oder Gitter material 36 gebildet sein (Fig. 5) . Die Maschengröße be trägt etwa mindestens 80 ym und maximal 250 ym. Es können mehrere Lagen 37 mit unterschiedlichen Gitterstrukturen bzw. Gitterstabausrichtungen übereinander angeordnet wer den, um einerseits eine Gasströmung durch das Gittermateri al 36 hindurch zu ermöglichen und andererseits Flammen, Funken und heiße Gase zu löschen.
[0040] Auch eine Kombination des porösen Materials 35 mit dem Gittermaterial 36 ist möglich, um einen zünddurch- schlagsicheren, gasdurchlässigen Außenwandabschnitt 12a zu bilden .
[0041] Durch den wenigstens einen zünddurchschlagsiche- ren, gasdurchlässigen Außenwandabschnitt 12a ist ein
Gasaustauch zwischen dem zweiten Teilraum 17 und der Umge bung 14 möglich. Dadurch kann vom Kondensator 24 in den zweiten Teilraum 17 abgegebenen Wärme nach außen in die Um- gebung 14 abgeführt werden. Wie bereits erläutert, kann hierzu im zweiten Teilraum 17 ein Gebläse 32 angeordnet sein, um den Gasaustausch zwischen dem zweiten Teilraum 17 und der Umgebung 14 zu verbessern.
[0042] Wie es in den Figuren 1 und 2 veranschaulicht ist, kann die Zwischenwand 15 auch wenigstens einen zünd- durchschlagsicher ausgeführten gasdurchlässigen Zwischen wandabschnitt 15a aufweisen. Der zünddurchschlagsichere, gasdurchlässige Zwischenwandabschnitt 15a kann analog zum gasdurchlässigen Außenwandabschnitt 12a aufgebaut sein und hierfür beispielsweise poröses Material 35 und/oder Gitter material 36 aufweisen, was einerseits einen Gasaustausch zwischen dem ersten Teilraum 16 und dem zweiten Teilraum 17 ermöglicht und andererseits dennoch die Zünddurchschlagsi cherheit zwischen dem ersten Teilraum 16 und dem zweiten Teilraum 17 aufrecht erhält.
[0043] Bei dem in Figur 1 veranschaulichten Ausführungs beispiel ist die Zwischenwand 15 analog zu einer an den zweiten Teilraum 17 angrenzenden Außenwand 12 vollständig zünddurchschlagsicher und gasdurchlässig ausgebildet. In Abwandlung hierzu kann die Zwischenwand 15 und/oder eine Außenwand 12 auch nur teilweise gasdurchlässig sein und beispielsweise einen Einsatz aufweisen, um den gasdurchläs sigen Außenwandabschnitt 12a und/oder den gasdurchlässigen Zwischenwandabschnitt 15a zu bilden, wie es schematisch in Figur 2 gezeigt ist.
[0044] Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform kann die Zwischenwand 15 auch im Wesentlichen gasundurch lässig sein, so dass kein bewusster und gewollter Gasaus tausch zwischen den beiden Teilräumen 16, 17 stattfindet (Fig. 3) .
[0045] Die Ausführungsbeispiele gemäß den Figuren 1-3 können auch miteinander kombiniert werden. Beispielsweise kann bei allen Ausführungsbeispielen eine gesamte an den zweiten Teilraum 17 angrenzende Außenwand 12 zünddurch- schlagsicher und gasdurchlässig ausgeführt sein, wie es in Figur 1 gezeigt ist. Bei dem in Figur 3 gezeigten Ausfüh rungsbeispiel kann die Zwischenwand 15 entsprechend dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 ausgestaltet werden. An sonsten sind die Ausführungsbeispiele gemäß den Figuren 1-3 identisch, so dass auf die vorstehende Beschreibung der Fi gur 1 Bezug genommen werden kann. Der Übersichtlichkeit halber sind die Temperatursensoren 30 und die Steuerein richtung 31 in den Figuren 2 und 3 weggelassen.
[0046] Bei dem in Figur 3 veranschaulichten Ausführungs beispiel mit einer im Wesentlichen gasundurchlässigen Zwi schenwand 15 ist beispielsgemäß kein Gebläse 32 im ersten Teilraum 16 vorhanden. Bei dieser Ausführungsform kann we nigstens ein Gebläse 32 im zweiten Teilraum 17 ausreichen, um die Luft Zirkulation zwischen dem zweiten Teilraum 17 und der Umgebung 14 zu unterstützen. Abhängig von der Ausge staltung der Kältemaschine 22 und insbesondere des Verdamp fers 27 kann beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 auch wenigstens ein Gebläse 32 im ersten Teilraum 16 vorhanden sein, wenn eine Luft Zirkulation innerhalb des ersten Teil raums 16 vorteilhaft ist, um den Wärmeübergang auf den Ver dampfer 27 und/oder eine verbesserte Temperaturverteilung im ersten Teilraum 16 und an den an den ersten Teilraum 16 angrenzenden Außenwänden 12 des Gehäuses 11 zu unterstüt zen . [0047] Die explosionsgeschützten Anordnung 10 kann opti onal außerdem eine Schutzhaube 40 aufweisen, die zur Abde ckung des wenigstens einen zünddurchschlagsicheren, gas durchlässigen Außenwandabschnitts 12a eingerichtet und au ßen am Gehäuse 11 angeordnet ist. Die Schutzhaube 40 deckt den wenigstens einen gasdurchlässigen Außenwandabschnitt 12a ab, insbesondere um ihn vor direkt auf den gasdurchläs sigen Außenwandabschnitt 12a gerichteten Spritzwasser zu schützen. Die Schutzhaube 40 weist wenigstens eine und be vorzugt mehrere Öffnungen 41 auf, um den Gasaustausch zwi schen dem zweiten Teilraum 17 und der Umgebung 14 zu ermög lichen. Die wenigstens eine Öffnung 41 ist derart angeord net, dass sie dem gasdurchlässigen Außenwandabschnitt 12a nicht in gerader Richtung gegenüberliegt.
[0048] Durch die explosionsgeschützte Anordnung 10 ist ein wirksamer Wärmeabtransport der durch die wenigstens ei ne elektrische und/oder elektronische Einrichtung 21 abge gebenen Wärme aus dem ersten Teilraum 16 in den zweiten Teilraum 17 geschaffen. Dort wird eine LuftZirkulation mit der Umgebung 14 ermöglicht, um warme Luft nach außen abzu geben und kühlere Luft von der Umgebung 14 aufzunehmen. Insgesamt ist eine sehr gleichmäßige Wärmeverteilung er reicht. Dadurch werden heißere Stellen an den Außenwänden 12 des Gehäuses 11 vermieden, die als Zündquellen für die explosionsgefährdete Atmosphäre in der Umgebung 14 dienen können. Zur Steuerung oder Regelung der Kältemaschine 22 kann die Temperatur an einer oder an mehreren Stellen er fasst werden, insbesondere auch wenigstens eine Temperatur der Gehäusewand 12 des Gehäuses 11, insbesondere an einer Stelle, an der die Gefahr besteht, dass sich die betreffen de Außenwand 12 des Gehäuses 11 sehr stark erwärmt und als Zündquelle dienen könnte. [0049] Die Erfindung betrifft eine explosionsgeschützte Anordnung 10 aufweisend ein explosionsgeschütztes Gehäuse 11, das einen Gehäuseinnenraum 13 umschließt, und das in der Zündschutzart druckfeste Kapselung ausgeführt ist. Der Gehäuseinnenraum 13 wird durch eine Zwischenwand 15 derart in einen ersten Teilraum 16 und einen zweiten Teilraum 17 unterteilt, dass die beiden Teilräume 16, 17 relativ zuei nander explosionsgeschützt sind und mithin jeder Teilraum 16, 17 der Zündschutzart druckfeste Kapselung entspricht. Wenigstens ein Außenwandabschnitt 12a einer Außenwand 12 des Gehäuses 11 ist zünddurchschlagsicher und gasdurchläs sig ausgeführt und ermöglicht einen Gasaustausch zwischen dem zweiten Teilraum 17 und der Umgebung 14. Im Gehäusein nenraum 13 ist eine Kältemaschine 22 angeordnet, wobei sich der Verdampfer 27 im ersten Teilraum 16 und der Kondensator 24 im zweiten Teilraum 17 befindet. Wärme von wenigstens einer elektrischen und/oder elektronischen Einrichtung 21 oder einer anderen Wärmequelle im ersten Teilraum 16 kann somit in den zweiten Teilraum 17 und von dort in die Umge bung 14 abgeleitet werden. Durch diese Maßnahme kann sehr effektiv verhindert werden, dass sich lokal heiße Stellen bilden, die die explosionsgefährdete Atmosphäre in der Um gebung 14 zünden können.
Bezugs zeichenliste :
10 explosionsgeschützte Anordnung
11 Gehäuse
12 Außenwand
12a gasdurchlässiger Außenwandabschnitt
13 Gehäuseinnenraum
14 Umgebung
15 Zwischenwand
15a gasdurchlässiger Zwischenwandabschnitt
16 erster Teilraum
17 zweiter Teilraum
21 elektrische und/oder elektronische Einrichtung
22 Kältemaschine
23 Verdichter
24 Kondensator
25 Kondensatorrohrschlange
26 Expansionseinrichtung
27 Verdampfer
28 Verdampferrohrschlange
30 Temperaturfühler
31 Steuereinrichtung
32 Gebläse
35 poröses Material
36 Gittermaterial
37 Lage
40 Schutzhaube
41 Öffnung erstes Steuersignal zweites Steuersignal drittes Steuersignal erstes Temperatursignal zweites Temperatursignal drittes Temperatursignal viertes Temperatursignal

Claims

Patentansprüche :
1. Explosionsgeschützte Anordnung (10) aufweisend:
- ein explosionsgeschütztes Gehäuse (11), das in der Zündschutzart druckfeste Kapselung (Ex-d) ausgeführt ist, wobei das Gehäuse (11) einen Gehäuseinnenraum (13) umschließt, der durch eine Zwischenwand (15) in einen ersten Teilraum (16) und in einen zweiten Teilraum (17) unterteilt ist, wobei die Zwischenwand (15) eine zünd- durchschlagsichere Barriere zwischen den beiden Teil räumen (16, 17) bildet, und wobei wenigstens ein an den zweiten Teilraum (17) angrenzender gasdurchlässiger Au ßenwandabschnitt (12a) des Gehäuses (11) dazu einge richtet ist, einen zünddurchschlagsicheren Gasaustausch mit einer explosionsgefährdeten Atmosphäre in einer Um gebung (14) des Gehäuses (11) zu ermöglichen,
- wenigstens eine eine potentielle Zündquelle darstel lende Einrichtung (21), die in dem ersten Teilraum (16) angeordnet ist, die bei ihrem Betrieb Wärme in den ers ten Teilraum (16) abgibt,
- eine Kältemaschine (22), die einen im ersten Teilraum (16) angeordneten Verdampfer (27) und einen im zweiten Teilraum (17) angeordneten Kondensator (24) aufweist.
2. Explosionsgeschützte Anordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (11) an den ersten Teilraum (16) angrenzende Außenwandabschnitte (12) aufweist, die den ersten Teilraum (16) zur Umge bung (14) hin gasdicht abschließen.
3. Explosionsgeschützte Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwand (15) des Gehäuses (11) den ersten Teilraum (16) gegenüber dem zweiten Teilraum (17) gasdicht abschließt.
4. Explosionsgeschützte Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwand (15) des Gehäuses (11) dazu eingerichtet ist, einen zünddurch- schlagsicheren Gasaustausch zwischen den beiden Teil räumen (16, 17) zu ermöglichen.
5. Explosionsgeschützte Anordnung nach einem der vorherge henden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kältemaschine (22) ei nen Verdichter (23) aufweist, der im ersten Teilraum (16) angeordnet ist.
6. Explosionsgeschützte Anordnung nach einem der vorherge henden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kältemaschine (22) ei ne Expansionseinrichtung (26) aufweist, die im ersten Teilraum (16) angeordnet ist.
7. Explosionsgeschützte Anordnung nach einem der vorherge henden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Gebläse (32) in dem ersten Teilraum (16) und/oder dem zweiten Teilraum (17) angeordnet ist.
8. Explosionsgeschützte Anordnung nach einem der vorherge henden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der an den zweiten Teil raum (17) angrenzende gasdurchlässige Außenwandab- schnitt (12a) des Gehäuses (11) durch eine außen am Ge häuse (11) angeordnete Schutzhaube (40) abgedeckt ist.
9. Explosionsgeschützte Anordnung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzhaube (40) we nigstens eine Öffnung (41) aufweist, wobei die wenigs tens eine Öffnung (41) dem gasdurchlässigen Außenwand abschnitt (12a) nicht direkt in gerader Richtung gegen überliegt .
10. Explosionsgeschützte Anordnung nach einem der vorherge henden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Innenvolumen des ers ten Teilraums (16) größer ist als das Innenvolumen des zweiten Teilraums (17) .
11. Explosionsgeschützte Anordnung nach einem der vorherge henden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinrichtung (31) zur Steuerung der Kältemaschine (22) vorhanden ist, um eine Temperatur im ersten Teilraum (16) und/oder dem zweiten Teilraum (17) zu steuern oder zu regeln .
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018120877B4 (de) * 2018-08-27 2021-09-30 R.Stahl Schaltgeräte GmbH Explosionsgeschütztes Gehäuse
CN111930070B (zh) * 2020-10-09 2021-01-01 亿昇(天津)科技有限公司 一种正压防爆系统控制方法
US11566923B2 (en) * 2020-11-18 2023-01-31 Datapaq Ltd. Thermal protection system and method including a sealed thermal barrier and a thermally-protected pressure relief valve
US12276529B2 (en) 2021-06-11 2025-04-15 Abb Schweiz Ag Explosion management display and methods thereof
US11549832B2 (en) * 2021-06-11 2023-01-10 Abb Schweiz Ag Explosion management and methods thereof
CN113525219B (zh) * 2021-07-23 2022-04-19 深圳市风行趋势科技有限公司 一种用于油罐车无线采集及控制的防爆箱
CN116045043B (zh) * 2022-12-06 2026-01-06 肯赛思防爆技术(苏州)有限公司 正压控制系统排气组件、防爆控制箱及防爆正压柜
CN117135893A (zh) * 2023-10-24 2023-11-28 滨州泽郦精密金属科技有限公司 一种防爆火焰探测器壳体
DE102024132552A1 (de) * 2024-11-07 2026-05-07 Eppendorf Se Zentrifuge mit brennbarem Temperierungsmedium

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201577020U (zh) * 2009-05-22 2010-09-08 沈正皓 恒温空调式隔爆箱
US9492694B2 (en) * 2013-08-27 2016-11-15 R. Stahl Schaltgeräte GmbH Pressure release device for housings with flameproof encapsulation with porous body having interference fit
US20170319881A1 (en) * 2014-11-06 2017-11-09 R. Stahl Schaltgeraete Gmbh Flame-guard filter composed of a number of layer sequences, and arrangements of flame-guard filters and their use

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3203799A1 (de) 1982-02-04 1983-08-11 Küleg Kühlmöbelfabrik und Apparatebau GmbH, 6501 Heidesheim Expolsionsgeschuetzter kuehlschrank
US4484690A (en) * 1982-03-08 1984-11-27 Service Machine Co. Flame arresting ventilated wall for an explosion-proof enclosure
DE19515121C2 (de) * 1995-04-25 1998-02-26 Kurt Wolf Gmbh & Co Gehäuseaufbau für im Freien aufstellbare, elektrische und/oder elektronische Geräte
CN100469228C (zh) * 2006-04-26 2009-03-11 沈正皓 恒温式隔爆箱
CN1867241A (zh) * 2006-06-07 2006-11-22 沈正皓 防爆箱用空气温度冷却器
WO2009117363A1 (en) * 2008-03-17 2009-09-24 The Board Of Regents Of The University Of Texas System Superfine fiber creating spinneret and uses thereof
DE102010013313B4 (de) * 2010-03-29 2020-07-02 R. Stahl Schaltgeräte GmbH Gehäuse mit erweitertem Umgebungstemperaturbereich
DE102011010799A1 (de) * 2011-02-09 2012-08-09 Krohne Messtechnik Gmbh Explosionsgeschütztes Gerät
CN202547263U (zh) * 2012-02-22 2012-11-21 上海钧华防爆设备有限公司 复合式集成防爆冷柜
CN203867605U (zh) * 2014-06-20 2014-10-08 中煤科工集团重庆研究院有限公司 矿用硐室防隔爆空调
DE102015112284A1 (de) * 2015-07-28 2017-02-02 R. Stahl Schaltgeräte GmbH Explosionsgeschützte Anordnung und Verfahren zu deren Herstellung

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201577020U (zh) * 2009-05-22 2010-09-08 沈正皓 恒温空调式隔爆箱
US9492694B2 (en) * 2013-08-27 2016-11-15 R. Stahl Schaltgeräte GmbH Pressure release device for housings with flameproof encapsulation with porous body having interference fit
US20170319881A1 (en) * 2014-11-06 2017-11-09 R. Stahl Schaltgeraete Gmbh Flame-guard filter composed of a number of layer sequences, and arrangements of flame-guard filters and their use

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of WO2020035375A1 *

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Publication number Publication date
US20210308509A1 (en) 2021-10-07
CN112673224B (zh) 2023-03-10
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