DE10038057A1 - Air circulating fan with built in filter - Google Patents
Air circulating fan with built in filterInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Filterlüfter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a filter fan according to the preamble of claim 1.
Ein derartiger Filterlüfter ist durch die EP 0 439 667 bekannt.Such a filter fan is known from EP 0 439 667.
Um die im Innenraum, z. B. von zu einzelnen Baueinheiten zusammengefaßten elektronischen Steuereinrichtungen und Schaltungen, enthaltenden Schalt schränken u. dgl. entstehende Wärme abzuführen, ist es bekannt, über ein Ge bläse dem Schaltschrankinnenraum kalte Frischluft zuzuführen oder Warmluft aus dem Innenraum des Schaltschrankes abzuführen. Das Gebläse, d. h. der Fil terlüfter ist in einer der Schrankwand ausgebildeten Ausnehmung oder Ausschnitt mittels einer Schraubverbindung oder einer anderen geeigneten Verbindung, die z. B. eine Schnellmontage und ein nachträgliches Zentrieren ermöglicht, wie aus der EP 0 439 667 bekannt, gehalten, während für den Luftaustritt an anderer Stel le der Schaltschrankwand Luftaustrittsschlitze oder Luftaustrittsfilter vorgesehen sind.To the inside, e.g. B. summarized to individual units electronic control devices and circuits, including switching closets and To dissipate the resulting heat, it is known to use a Ge blow cold fresh air or warm air into the cabinet interior dissipate from the interior of the control cabinet. The blower, i. H. the fil terlüfter is in a recess or cutout formed in the wall unit by means of a screw connection or another suitable connection which e.g. B. allows a quick assembly and a subsequent centering, as from known from EP 0 439 667, while for the air outlet at another place air outlet slots or air outlet filter are provided are.
Der durch die EP 0 439 667 bekannte Filterlüfter für den Einbau in der Wand ei nes Schaltschrankes o. dgl., wobei die Montagewand für den Filterlüfter mit einer Durchbrechung versehen ist, in der der Filterlüfter gehalten und befestigt ist, be steht aus einem eine quadratische oder eine andere geometrische Form aufwei senden Grundgehäuse mit einem Rahmen mit vier Seitenwänden, dessen Rah menöffnung mittels eines Berührungsschutzgitters verschlossen ist und der eine umlaufende Montagewandanlagekante aufweist, wobei der Rahmen an seinem Umfang mit einer schraubenlosen Schnellbefestigungseinrichtung versehen ist, aus einem auf dem Grundgehäuse mittels Klemmsitz gehaltenen Abdeckgehäuse mit einer Anzahl Luftleitschlitzen oder Luftleitdurchbrechungen mit den verschie densten geometrischen Formen, aus einer zwischen dem Grundgehäuse und dem Abdeckgehäuse angeordneten und in diesem gehaltenen Filtermatte und aus einem an dem Grundgehäuse an der dem Abdeckgehäuse abgewandten Seite befestigten Gebläseträger mit einem Gebläse wobei die Schnellbefesti gungseinrichtung aus in den vier Eckbereichen des Rahmens des Grundgehäu ses ausgebildeten, federndelastischen Flügelecken besteht, von denen jede Flü gelecke von zwei im rechten Winkel zueinander stehenden, aus den Flächen der im Eckbereich aneinander grenzenden Rahmenseitenwänden und in Richtung zu den Eckbereichen aus den Ebenen der Rahmenseitenwände nach außen ver laufend herausgestellten, federndelastischen, flügelartigen Klemmabschnitten ge bildetet ist, wobei die flügelartigen Klemmabschnitte derart bemessen sind, daß zwischen deren oberen Kanten und der die umlaufende Montagewandanlagekan te bildenden Wandfläche ein Zwischenraum ausgebildet ist.The filter fan known from EP 0 439 667 for installation in the wall nes control cabinet or the like., The mounting wall for the filter fan with a Breakthrough is provided, in which the filter fan is held and fastened, be stands out from a square or other geometric shape send basic housing with a frame with four side walls, the frame opening is closed by means of a contact protection grille and one has circumferential mounting wall edge, the frame on his Circumference is provided with a screwless quick fastening device, from a cover housing held on the basic housing by means of a clamp fit with a number of air guide slots or air guide openings with the various the most geometrical shapes, from one between the basic housing and the cover housing arranged and held in this filter mat and from one on the base housing facing away from the cover housing Side attached fan carrier with a blower being the quick fastener supply device from in the four corner areas of the frame of the basic housing ses trained, resilient wing corners, each of which flü licked by two at right angles to each other, from the surfaces of the in the corner area adjacent frame side walls and towards ver the corner areas from the levels of the frame side walls continuously exposed, resilient, wing-like clamping sections ge is formed, the wing-like clamping sections are dimensioned such that between their upper edges and the surrounding mounting wall system te forming wall space is formed.
Derartige Filterlüfter sind mit einem bevorzugterweise elektrisch betriebenen Axi al-Lüfter versehen, um eine möglichst geringe Einbautiefe zu erreichen. Diese Axial-Lüfter saugen und fördern das Strömungsmittel, hier Luft, axial. Die in den Schaltschränken untergebrachten, elektronischen Bauelemente sind oftmals nicht offen ausgebildet, sondern sind als Großkomponenten mit eigenem Gehäuse ausgebildet. Aus diesem Grunde und auf Grund der axialen Luftströmung bei den Axial-Lüftern bricht bei diesen oftmals die Luftmengenleistung zusammen, und zwar immer dann, wenn der sich im Innenraum des Schaltschrankes aufbauende Gegendruck zu groß wird. Axial-Lüfter sind sehr empfindlich auf gegenüber einem Innendruck, so daß es zu einer Verringerung der Betriebsleistung kommt. Der von dem Axial-Lüfter erzeugte Luftstrom trifft z. B. auf die Gehäuse der elektronischen Bauelemente auf, so daß es zu einem Gegendruck kommt mit der Folge, daß die Luftmengenleistung zusammenbricht. Um diese Effekte zu vermeiden, muß der Anwender zur Zeit Freiräume schaffen, die eine geringe Platzausnutzung zur Fol ge haben.Such filter fans are preferably with an electrically operated axis al fan to achieve the lowest possible installation depth. This Axial fans suck and convey the fluid, here air, axially. The in the Enclosures, electronic components are often not open training, but are large components with their own housing educated. For this reason and because of the axial air flow in the Axial fans often break down the air flow rate, and always when the one building up in the interior of the control cabinet Back pressure becomes too great. Axial fans are very sensitive to one Internal pressure, so that there is a reduction in operating performance. The of the axial fan generated air flow meets z. B. on the housing of the electronic Components on, so that there is a back pressure with the result that the Air flow rate collapses. To avoid these effects, the Users are currently creating free spaces that result in low space utilization have.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Filterlüfter der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß bei Betrieb in einem Schaltschrank der sich aufbauende Gegendruck durch die aus dem Lüfter austretende Luft sehr stark reduziert wird, so daß keine Verringerung der Luftmengenleistung der Lüfter eintritt und eine op timale Platzausnutzung für den Anwender zu schaffen.It is therefore an object of the invention to provide a filter fan as described above Type in such a way that the building up when operating in a control cabinet Back pressure is greatly reduced by the air emerging from the fan, so that there is no reduction in the air volume output of the fans and an op to make maximum use of space for the user.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst. This object is achieved by the features characterized in claim 1.
Hiernach besteht die Erfindung darin, daß der Filterlüfter mit einem Radial-Lüfter ausgebildet ist, wobei das Lüftergehäuse mindestens eine oder eine Anzahl von parallel zur Lüfterachse verlaufende schlitzförmige erste Durchbrechungen für eine axiale Lufteinströmung und quer zur Lüfterachse verlaufende, schlitzförmige zweite Durchbrechungen für eine radiale Luftausströmung aufweist, wobei erste Durchbrechungen im Bereich der vorgeschalteten Filtermatte liegen oder sich über einen Bereich bis 360° um die Lüfterachse erstrecken, wobei im letzten Fall das Grundgehäuse mit der Filtermatte und dem vorderen Abdeckgehäuse bzw. Designrahmen, das lamellenförmig oder gitterförmig unter Ausbildung einer ent sprechenden Anzahl von Durchlässen und Durchbrechungen in den verschie densten dekorativen Ausgestaltungen ausgebildet ist, bis in den Bereich der schlitzförmigen Durchbrechungen im Lüftergehäuse geführt und ausgebildet ist.According to the invention, the filter fan is provided with a radial fan is formed, wherein the fan housing at least one or a number of Slit-shaped first openings for parallel to the fan axis an axial inflow of air and slit-shaped, transverse to the fan axis has second openings for radial air outflow, the first Openings in the area of the upstream filter mat are or there extend over a range up to 360 ° around the fan axis, in the latter case the basic housing with the filter mat and the front cover housing or Design frame that is lamellar or lattice-shaped to form an ent speaking number of passages and breakthroughs in the various the most decorative designs is formed in the area of slot-shaped openings in the fan housing is guided and formed.
Durch den Einsatz eines Radial-Lüfters wird die vom Radial-Lüfter axial und hori zontal angezogene Luft in etwa um 90° versetzt zur Lufteinströmung radial aus geblasen, wobei es vorteilhaft ist, wenn ein großer Teil der ausströmenden kalten Luft in den Schacht zwischen der Schaltschrankinnenwandfläche und den Bautei len im Innenraum des Schaltschrankes nach unten geleitet wird, da die im Schaltschrankinnenraum entstandene Warmluft durch Eigenkonvektion nach oben steigt. Vorteilhaft ist, daß der Radial-Lüfter einen hohen Gegendruck auf nehmen kann, ohne daß eine Leistungsverminderung eintritt. Der Radial-Lüfter kann Kaltluft von außen in den Schaltschrank einblasen. Dadurch, daß durch die Anordnung der Bauelemente im Innenraum des Schaltschrankes zwischen den Innenwandflächen des Schaltschrankes und den Bauelementen ein kaminartiger Zwischenraum ausgebildet wird, erfolgt eine sehr gute Luftumwälzung mit einem guten Kühleffekt. Durch die Verwendung eines Radial-Lüfters erfolgt keine Ver minderung der Luftmengenleistung des Radial-Lüfters, auch wenn für die ein strömende Luft in den Innenraum des Schaltschrankes im Luftauftreifbereich auch Bauelemente wenig Raum zur Verfügung stehen sollte. By using a radial fan, the radial fan becomes axial and hori air drawn in at a central angle of approximately 90 ° is radially offset from the air inflow blown, it is advantageous if a large part of the outflowing cold Air in the shaft between the inside of the control cabinet and the component len in the interior of the cabinet is directed downwards, as the in The interior of the control cabinet generates warm air through self-convection rises above. It is advantageous that the radial fan has a high back pressure can take without a decrease in performance. The radial fan can blow cold air into the control cabinet from the outside. Because of that Arrangement of the components in the interior of the cabinet between the Inner wall surfaces of the control cabinet and the components a chimney-like Is formed, there is very good air circulation with a good cooling effect. By using a radial fan there is no ver reduction in the air volume output of the radial fan, even if for the one air flowing into the interior of the control cabinet in the air contact area even components should have little space available.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekenn zeichnet.Advantageous embodiments of the invention are characterized in the subclaims draws.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnun gen näher erläutert.Embodiments of the invention are described below with reference to the drawings gene explained in more detail.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 in einer schematischen Draufsicht einen geöffneten Schaltschrank mit an einem im Schaltschrankinnenraum angeordneten, Bauele mente tragenden Rahmen und mit einem eingebauten Filterlüfter,Disposed Fig. 1 in a schematic plan view of an opened cabinet with at one in the cabinet interior, Bauele elements supporting frame and with a built-in filter fan,
Fig. 2 eine Draufsicht auf den Filterlüfter von der Lüfterseite her, Fig. 2 is a plan view of the filter fan of the fan side,
Fig. 3 einen horizontalen Schnitt durch einen Filterlüfter mit einem Radial- Lüfter, Fig. 3 is a horizontal section through a filter fan with a radial fan,
Fig. 4A einen senkrechten Schnitt durch eine weitere Ausführungsform ei nes Filterlüfters mit einem Radial-Lüfter, Fig. 4A shows a vertical section through a further embodiment ei nes filter fan with a radial fan,
Fig. 4B eine Ansicht auf den Radial-Lüfter in Pfeilrichtung A gemäß Fig. 4A und Fig. 4B is a view of the radial fan in the direction of arrow A according to Fig. 4A and
Fig. 5 einen senkrechten Schnitt durch eine weitere Ausführungsform ei nes Filterlüfters mit einem Radial-Lüfter und mit in den Lüfterbereich geführtem Filter. Fig. 5 is a vertical section through a further embodiment ei nes filter fan with a radial fan and the fan is guided in the range filter.
Der in den Fig. 2, 3, 4A und 5 dargestellte und mit 100 bezeichnete Filterlüfter wird in Schaltschränke eingebaut, wie in Fig. 1 dargestellt. Dieser Schaltschrank 10 besteht aus einem rechteckigen oder eine andere geometrische Form aufwei senden Gehäuse 11, in dessen Innenraum 12 die verschiedensten elektronischen Bauelemente 15 angeordnet sind. Die Anordnung dieser Bauelemente 15 erfolgt auf einem Rahmen 16, der in dem Innenraum 12 des Schaltschrankgehäuses 11 angeordnet ist. Die Abmessungen dieses Tragrahmens 16, der auch plattenför mig ausgebildet sein kann, sind dabei so gehalten, daß diese gegenüber den Abmessungen des Innenraumes 12 kleiner sind, so daß sich zwischen dem Trag rahmen 16 und den Innenwandflächen der Seitenwände des Schaltschrankes 10 ein schmaler Zwischenraum 18 als Luftkanal ergibt. Die elektronischen Bauele mente 15 können jedoch auch in Form einzelner Gehäuse in dem Innenraum 12 des Schaltschrankes angeordnet sein, jedoch ist die Anordnung und der Einbau der Gehäuse mit den elektronischen Bauelementen so vorzunehmen, daß zwi schen den Gehäusen und der Innenwandfläche der Seitenwände 10a, 10b, 10c, 10d des Schaltschrankes 10 ein Zwischenraum 18 verbleibt.The filter fan shown in FIGS. 2, 3, 4A and 5 and designated 100 is installed in control cabinets, as shown in FIG. 1. This control cabinet 10 consists of a rectangular or another geometric shape aufwei send housing 11 , in the interior 12 of which a wide variety of electronic components 15 are arranged. These components 15 are arranged on a frame 16 which is arranged in the interior 12 of the switch cabinet housing 11 . The dimensions of this support frame 16 , which can also be formed plattenför shaped, are held so that they are smaller than the dimensions of the interior 12 , so that there is a narrow space 18 between the support frame 16 and the inner wall surfaces of the side walls of the cabinet 10 results as an air duct. However, the electronic components 15 can also be arranged in the form of individual housings in the interior 12 of the control cabinet, however the arrangement and installation of the housings with the electronic components is to be carried out in such a way that between the housings and the inner wall surface of the side walls 10 a, 10 b, 10 c, 10 d of the control cabinet 10, a space 18 remains.
Der Filterlüfter 100 besteht aus einem Grundgehäuse 20 mit einer in allen vier Eckbereichen des Grundgehäuses bevorzugterweise als schraubenlosen Schnellbefestigung 50 ausgebildeten Befestigung (Fig. 2), vermittels der der Fil terlüfter 100 in einem Ausschnitt oder einer Durchbrechung 18 einer Monatge wand 80, hier die Seitenwand des Schaltschrankgehäuses 11, befestigt wird (Fig. 1). Des weiteren umfaßt der Filterlüfter 100 ein in bzw. an dem Grundgehäuse 20 klemmend oder mittels einer Schraubverbindung gehaltenes Abdeckgehäuse 30, eine in dem Abdeckgehäuse 30 angeordnete Filtermatte 60 und einen Gebläse träger 70 mit einem Gebläse oder Lüfter 71 (Fig. 3). Das Grundgehäuse 20 ist rückseitig mit einem Berührungsschutzgitter 90 (untere Zeichnungshälfte Fig. 2) versehen, das mit Durchtrittsöffnungen versehen ist. Vorderseitig und die Filter matte 60 abdeckend ist ein Abdeckgehäuse oder Abdeckplatte 37 (Fig. 3) mit einer Anzahl von Luftleitdurchbrechungen 38 vorgesehen, wobei die Anordnung und Ausgestaltung der Luftleitdurchbrechungen 38 in den verschiedensten geo metrischen Formen erfolgen kann. The filter fan 100 consists of a base housing 20 with a preferably in all four corner areas of the base housing designed as a screwless quick attachment 50 attachment ( Fig. 2), by means of the Fil terlüfter 100 in a cutout or opening 18 of a month wall 80 , here the side wall of the control cabinet housing 11 is attached ( Fig. 1). Furthermore, the filter fan 100 comprises a cover housing 30 clamped in or on the base housing 20 or held by means of a screw connection, a filter mat 60 arranged in the cover housing 30 and a blower carrier 70 with a blower or fan 71 ( FIG. 3). The back of the basic housing 20 is provided with a contact protection grille 90 (lower half of the drawing in FIG. 2) which is provided with through openings. On the front and covering the filter mat 60, a cover housing or cover plate 37 ( FIG. 3) with a number of air guide openings 38 is provided, the arrangement and configuration of the air guide openings 38 being able to take place in a wide variety of geometric shapes.
Das Gebläse bzw. der Lüfter 71 ist an einem Gehäuse 70 als Gebläseträger aus gebildet und an dem Grundgehäuse 20 befestigt.The blower or the fan 71 is formed on a housing 70 as a blower carrier and fastened to the basic housing 20 .
Der Lüfter 71 ist als Radial-Lüfter 171 mit dem Lüftergehäuse 171' ausgebildet und motorangetrieben. Die Lüfter-Längsachse bzw. Drehachse ist bei 175 ange deutet (Fig. 3, 4A und 5). Die Umlaufrichtung des Radial-Lüfters erfolgt in Abhän gigkeit der Lufttransportrichtung in Pfeilrichtung X1 oder X2 (Fig. 3). Wird kühle Außenluft in den Schaltschrank transportiert, dann erfolgt dies in Pfeilrichtung Y durch das Berührungsschutzgitter 90 und die Filtermatte 60, so daß die Kühlluft in die Durchtrittsöffnungen der vorderen Abdeckplatte 37 eintritt und von dem Radi al-Lüfter 171 axial angesogen. Dem Berührungsgitter 90 ist nach Fig. 3 ein Luft leitkanal 95 nachgeschaltet, der auch düsenförmig ausgebildet sein kann.The fan 71 is designed as a radial fan 171 with the fan housing 171 'and is motor-driven. The longitudinal axis of the fan or axis of rotation is indicated at 175 ( FIGS. 3, 4A and 5). The direction of rotation of the radial fan is dependent on the air transport direction in the direction of the arrow X1 or X2 ( Fig. 3). If cool outside air is transported into the control cabinet, this is done in the direction of arrow Y through the contact protection grille 90 and the filter mat 60 , so that the cooling air enters the through openings of the front cover plate 37 and is axially sucked in by the radial fan 171 . The contact grid 90 is shown in Fig. 3 downstream of an air guiding channel 95, which can also be designed nozzle-like.
Die Anordnung und Ausbildung des Radial-Lüfters 171 ist derart, daß das den Lüfterrotor aufnehmende Lüftergehäuse 171' eine Anzahl von parallel zur Lüfter achse 175 verlaufenden schlitzförmigen Durchbrechungen 173' für eine radial, senkrecht zur Lüfterachse 175 verlaufende Luftdurchströmung bzw. Luftaustritt aufweist, um z. B. Kaltluft ansaugen zu können, weist das Gehäuse des Radial- Lüfters 171 mindestens eine Luftansaugöffnung 173 auf, die der Filtermatte 60 gegenüberliegend ist. Radial-Filterlüfter sind luftansaugseitig offen ausgebildet.The arrangement and design of the radial fan 171 is such that the fan rotor receiving fan housing 171 'has a number of parallel to the fan axis 175 slot-shaped openings 173 ' for a radial, perpendicular to the fan axis 175 air flow or air outlet to z . B. to be able to suck in cold air, the housing of the radial fan 171 has at least one air suction opening 173 which is opposite the filter mat 60 . Radial filter fans are designed to be open on the air intake side.
Das den Radial-Lüfter 171 aufnehmende Gehäuse bzw. dessen Gehäuseträger 70 ist mit einer Anzahl von schlitzförmigen Durchbrechungen 74 versehen, so daß der in Pfeilrichtung Y angesogene und von dem Leitblech 95 geleitete Luft strom, durch die Filtermatte 60 und durch die Durchtrittsöffnungen 38 in dem Ab deckgehäuse 37 geführte Luftstrom aus dem Radial-Lüftergehäuse radial ausge blasen wird (Fig. 4A und 4B). The radial fan 171 accommodating housing or its housing support 70 is provided with a number of slot-shaped openings 74 so that the air drawn in in the direction of arrow Y and guided by the guide plate 95 flows through the filter mat 60 and through the through openings 38 in the From the cover housing 37 , air flow is blown radially out of the radial fan housing (FIGS . 4A and 4B).
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 5 erstrecken sich die schlitzförmigen Durchbrechungen 74 in dem Lüfterträger 70 bzw. dem Luftge häuse 171' des Radial-Lüfters 171 über einen Bereich bis zu 360° um die Lüfter achse 175. Bei dieser Ausführungsform besteht die Möglichkeit, das Grundge häuse 20 mit der Filtermatte 60 und dem davor angeordneten Abdeckgehäuse bzw. Abdeckplatte 37 bis in den Bereich der schlitzförmigen Durchbrechungen 90 in dem Lüfterträger 70 zu erstrecken (Fig. 5).According to a further embodiment of the invention according to FIG. 5, the slot-shaped openings 74 in the fan carrier 70 or the air housing 171 'of the radial fan 171 extend over a range up to 360 ° around the fan axis 175 . In this embodiment, there is the possibility of extending the basic housing 20 with the filter mat 60 and the cover housing or cover plate 37 arranged in front of it into the area of the slot-shaped openings 90 in the fan carrier 70 ( FIG. 5).
Der gehäuseartige Lüfterträger 70 kann kastenförmig oder auch in seinem oberen und unteren Wandbereich bogenförmig ausgebildet sein und in etwa der Form gebung des zylindrischen Radial-Lüfters 171 entsprechen.The housing-like fan carrier 70 can be box-shaped or also curved in its upper and lower wall area and approximately correspond to the shape of the cylindrical radial fan 171 .
Die Durchlässe und Durchbrechungen 38 in dem vorderen Abdeckgehäuse bzw. Abdeckplatte 37 des Filterlüfters 100 sind bevorzugterweise schlitzförmig ausge bildet und parallel zur Lüfterachse 175 des Radial-Lüfters 171 verlaufend.The passages and openings 38 in the front cover housing or cover plate 37 of the filter fan 100 are preferably slit-shaped and parallel to the fan axis 175 of the radial fan 171 .
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