DE112016003873T5

DE112016003873T5 - Feuchtigkeitsregulierungssysteme für elektrische Umhausungen

Info

Publication number: DE112016003873T5
Application number: DE112016003873.9T
Authority: DE
Inventors: Joseph Michael Manahan; Jesse Wade Taylor; Benjamin Avery Freer; Stephan P. Iannce; Alvah B. Aldrich; Adam Douglas Ledgerwood
Original assignee: Eaton Intelligent Power Ltd
Current assignee: Eaton Intelligent Power Ltd
Priority date: 2015-09-28
Filing date: 2016-09-28
Publication date: 2018-06-07
Also published as: CA2999893A1; WO2017058916A1; US10448525B2; CA2999893C; US20170092405A1; MX2018003842A

Abstract

Ein Feuchtigkeitsregulierungssystem für eine elektrische Umhausung kann ein Steuermodul aufweisen. Das System kann auch eine Entwässerungsanordnung aufweisen, die mit dem Steuermodul verbunden ist, wobei die Entwässerungsanordnung zumindest zum Teil innerhalb eines Hohlraums der elektrischen Umhausung angeordnet wird, wobei die Entwässerungsanordnung dafür ausgelegt ist, auf Basis von Befehlen, die vom Steuermodul empfangen werden, Flüssigkeit aus dem Hohlraum in die Außenumgebung abzuführen.

Description

VERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht gemäß 35 U.S.C. §119 die Priorität der am 28. September 2015 eingereichten vorläufigen US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 62/233,837 und mit dem Titel „Moisture Control Systems For Electrical Enclosures“, deren gesamter Inhalt durch Bezugnahme hierin aufgenommen wird.
GEBIET DER TECHNIK
Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein eine Regulierung bzw. Kontrolle einer Umgebung innerhalb von elektrischen Umhausungen, und genauer Systeme, Verfahren und Vorrichtung für Feuchtigkeitsregulierungssysteme für elektrische Umhausungen.
HINTERGRUND
Elektrische Umhausungen werden in einer Reihe von Anwendungen verwendet und weisen eine Reihe unterschiedlicher Größen und Konfigurationen auf. In solchen elektrischen Umhausungen werden eine oder mehrere elektrische Vorrichtungen und/oder mechanische Vorrichtungen angeordnet. Eine oder mehrere mechanische Vorrichtungen können auf Basis eines Änderungszustands einer elektrischen Vorrichtung arbeiten. Manchmal unterliegen die Umgebungen, in denen diese elektrischen Umhausungen angeordnet sind, einer oder mehreren Umgebungsbedingungen (z.B. hohen Temperaturen, hoher Luftfeuchtigkeit, Feuchtigkeit), die innerhalb einer elektrischen Umhausung vorhanden sein können. Wenn dies der Fall ist, kann eine Beschädigung der elektrischen Vorrichtungen auftreten, was bewirkt, dass die elektrischen Vorrichtungen versagen und möglicherweise Sicherheitsprobleme bereiten. Ebenso kann in einem Fall, wo eine mechanische Vorrichtung, die aufgrund von ungünstigen Umgebungsbedingungen innerhalb der elektrischen Umhausung korrodiert oder anderweitig versagt, die mechanische Vorrichtung ihren Dienst versagen, wenn eine elektrische Vorrichtung ihren Zustand ändert, was ebenfalls zu Sicherheitsproblemen führen kann. Außerdem können die Innenflächen der elektrischen Umhausung korrodieren oder anderweitig beschädigt werden.
KURZFASSUNG
Im Allgemeinen betrifft die Offenbarung in einem Aspekt ein Feuchtigkeitsregulierungssystem für eine elektrische Umhausung. Das Feuchtigkeitsregulierungssystem kann ein Steuermodul aufweisen. Das Feuchtigkeitsregulierungssystem kann auch eine Entwässerungsanordnung aufweisen, die mit dem Steuermodul verbunden ist, wobei die Entwässerungsanordnung zumindest zum Teil innerhalb eines Hohlraums ausgebildet ist, der von der elektrischen Umhausung gebildet wird, wobei die Entwässerungsanordnung dafür ausgelegt ist, auf Basis von Befehlen, die vom Steuermodul empfangen werden, Flüssigkeit aus dem Inneren des Hohlraums in eine Außenumgebung abzuführen.
In einem anderen Aspekt kann die Offenbarung allgemein eine elektrische Umhausung betreffen. Die elektrische Umhausung kann einen Umhausungskörper aufweisen, der einen Hohlraum bildet. Die elektrische Umhausung kann auch eine Umhausungsabdeckung aufweisen, die mit dem Umhausungskörper verbunden ist, wobei die Umhausungsabdeckung, wenn sie mit dem Umhausungskörper verbunden ist, den Hohlraum umschließt. Die elektrische Umhausung kann ferner ein Feuchtigkeitsregulierungssystem aufweisen, das zumindest zum Teil innerhalb des Hohlraums angeordnet ist, wobei das Feuchtigkeitsregulierungssystem mindestens eine Bedingung innerhalb des Hohlraums der elektrischen Umhausung reguliert. Das Feuchtigkeitsregulierungssystem kann ein Steuermodul aufweisen. Das Feuchtigkeitsregulierungssystem kann auch eine Entwässerungsanordnung aufweisen, die mit dem Steuermodul verbunden ist, wobei die Entwässerungsanordnung zumindest zum Teil innerhalb des Hohlraums der elektrischen Umhausung ausgebildet ist, wobei die Entwässerungsanordnung dafür ausgelegt ist, Flüssigkeit aus dem Hohlraum in die Außenumgebung abzuführen.
Im einem noch anderen Aspekt kann die Offenbarung allgemein ein Feuchtigkeitsregulierungssystem für eine elektrische Umhausung betreffen. Das Feuchtigkeitsregulierungssystem kann ein Steuermodul aufweisen. Das Feuchtigkeitsregulierungssystem kann auch eine Belüftungsanordnung aufweisen, die mit dem Steuermodul verbunden ist, wobei die Belüftungsanordnung zumindest zum Teil in einem Hohlraum der elektrischen Umhausung angeordnet ist, wobei die Belüftungsanordnung dafür ausgelegt ist, in einem offenen Belüftungszustand Umgebungsluft durchzulassen, die in den Hohlraum strömt, wodurch ein Druck innerhalb des Hohlraums verringert wird, wobei das Steuermodul die Belüftungsanordnung zwischen einem geschlossenen Belüftungszustand und dem offenen Belüftungszustand betätigt.
Diese und andere Aspekte, Ziele, Merkmale und Ausführungsformen werden aus der folgenden Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen deutlich werden.
Figurenliste
Die Zeichnungen zeigen nur Ausführungsbeispiele und sind daher nicht als Beschränkung des Bereiches zu betrachten, da die Ausführungsbeispiele andere gleichermaßen wirksame Ausführungsformen zulassen können. Die in den Zeichnungen gezeigten Elemente und Merkmale sind nicht unbedingt maßstabsgerecht, da stattdessen ein Schwerpunkt auf die Darstellung der Prinzipien der Ausführungsbeispiele gelegt wird. Außerdem können bestimmte Abmessungen oder Positionierungen übertrieben dargestellt sein, um die visuelle Vermittlung solcher Prinzipien zu unterstützen. In den Zeichnungen bezeichnen Bezugszahlen ähnliche oder entsprechende, aber nicht unbedingt identische Elemente.

1 zeigt eine perspektivische Frontansicht des Äußeren eines explosionssicheren Gehäuses, in dem eine oder mehrere Ausführungsbeispiele implementiert werden können.
2 zeigt eine perspektivische Frontansicht des Inneren eines explosionssicheren Gehäuses, in dem eine oder mehrere Ausführungsbeispiele implementiert werden können.
Die 3 und 4 zeigen elektrische Umhausungen, welche die Wirkungen von elektrischen Komponenten zeigen, die Feuchtigkeit ausgesetzt sind.
Die 5A und 5B zeigen ein Feuchtigkeitsregulierungssystem für eine elektrische Umhausung gemäß bestimmten Ausführungsbeispielen.
6 zeigt eine seitliche Querschnittsansicht einer Variante des Feuchtigkeitsregulierungssystems von 5B gemäß bestimmten Ausführungsbeispielen.
Die 7A und 7B zeigen ein anderes Feuchtigkeitsregulierungssystem für eine elektrische Umhausung gemäß bestimmten Ausführungsbeispielen.
Die 8A-8C zeigen ein noch anderes Feuchtigkeitsregulierungssystem für eine elektrische Umhausung gemäß bestimmten Ausführungsbeispielen.
Die 9A und 9B zeigen ein weiteres Feuchtigkeitsregulierungssystem für eine elektrische Umhausung gemäß bestimmten Ausführungsbeispielen.
10 zeigt eine Seitenansicht der thermoelektrischen Kühleinrichtung des Feuchtigkeitsregulierungssystems der 9A und 9B gemäß bestimmten Ausführungsbeispielen.
11 zeigt eine Vorderansicht der Belüftungsanordnung des Feuchtigkeitsregulierungssystems der 9A und 9B gemäß bestimmten Ausführungsbeispielen.
Die 12A und 12B zeigen verschiedene Ansichten der Entwässerungsanordnung des Feuchtigkeitsregulierungssystems der 9A und 9B gemäß bestimmten Ausführungsbeispielen.
Die 13A-13C zeigen verschiedene Ansichten einer anderen Entwässerungsanordnung eines Feuchtigkeitsregulierungssystems gemäß bestimmten Ausführungsbeispielen.
14 zeigt eine Systemskizze, die ein System gemäß bestimmten Ausführungsbeispielen aufweist.
15 zeigt eine Rechenvorrichtung gemäß einem oder mehreren Ausführungsbeispielen.
16 zeigt ein Ablaufschema eines Verfahrens zum Regulieren von Feuchtigkeit innerhalb einer elektrischen Umhausung gemäß bestimmten Ausführungsbeispielen.
17 zeigt ein Diagramm von Beziehungen zwischen relativer Feuchtigkeit und Temperatur.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Im Allgemeinen geben Ausführungsbeispiele Systeme, Verfahren und Vorrichtungen für Feuchtigkeitsregulierungssysteme für elektrische Umhausungen an. Auch wenn viele der hierin als Beispiel beschriebenen Feuchtigkeitsregulierungssysteme zur Verwendung mit elektrischen Umhausungen ausgelegt sind, die dafür konzipiert wurden, in gefährlichen (z.B. explosiven) Umgebungen angeordnet zu werden, können diese Ausführungsformen auch mit elektrischen Umhausungen verwendet werden, die für eine Verwendung in anderen Umgebungen, die nicht als gefährlich angesehen werden, konzipiert wurden. Ein Anwender kann jede Person sein, die mit als Beispiele angegebenen Feuchtigkeitsregulierungssystemen für elektrische Umhausungen zu tun hat. Beispiele für einen Anwender können unter anderem einen Ingenieur, einen Elektriker, einen Instrumenten- und Steuerungstechniker, einen Mechaniker, einen Bediener, einen Berater, einen Vertragsnehmer und einen Vertreter des Herstellers einschließen.
Kondenswasser und Ansammlung von Feuchtigkeit sind die Hauptursache für eine Wartung an Anlagen (z.B. elektrischen Vorrichtungen, mechanischen Vorrichtungen), die in Umgebungen mit hoher Luftfeuchtigkeit angeordnet werden. Auch wenn elektrische Umhausungen, in denen elektrische und/oder mechanische Vorrichtungen untergebracht werden, solchen Vorrichtungen einen gewissen Schutz und eine gewisse Isolierung bieten, können innerhalb der Hohlräume von elektrischen Umhausungen immer noch Probleme im Zusammenhang mit Kondenswasser und Feuchtigkeit auftreten. Auch wenn Ausführungsbeispiele auf die Regulierung von Feuchtigkeit innerhalb einer elektrischen Umhausung gerichtet sind, können Ausführungsbeispiele auch eine oder mehrere Bedingungen (auch als Umgebungsbedingungen bezeichnet) innerhalb einer elektrischen Umhausung gerichtet sein. Solche anderen Bedingungen können unter anderem Temperatur, Druck, Luftfeuchtigkeit und Luftqualität einschließen.
Im Stand der Technik werden Entlüftungs- oder Entwässerungseinrichtungen in einer Wand einer elektrischen Umhausung angeordnet, um zu versuchen, eine Kondenswasser und eine Ansammlung von Feuchtigkeit aus der elektrische Umhausung zu entfernen. Die leistungsstärksten Entlüftungs- und Entwässerungseinrichtungen, die derzeit zu haben sind, arbeiten mit einem Durchsatz von etwa 22 ccm/min (1,52 in³/min). Wenn die elektrische Umhausung explosionssicher ist, wirken die Entlüftungs- und Entwässerungseinrichtungen als explosionssichere Entlastungsöffnungen, die für eine Belüftung auf einen Kopfdruck innerhalb des Schranks angewiesen sind. Diese Entlüftungs- und Entwässerungseinrichtungen sind weitgehend ineffektiv, insbesondere in Gefährdungsbereichen. Ein Hauptproblem mit diesen Entlüftungs- und Entwässerungseinrichtungen ist, dass Schmutz, Insekten und andere Schmutzteilchen häufig die Entlüftungs- und Entwässerungseinrichtungen verstopfen, wodurch verhindert wird, dass Kondenswasser und Feuchtigkeit aus dem Schrank entweichen können. Um die Entlüftungs- und Entwässerungseinrichtungen von Schmutzteilchen zu befreien, müssen häufig Wartungsarbeiten an den Entlüftungs- und Entwässerungseinrichtungen durchgeführt werden. Realistisch betrachtet sind die umfangreichen Wartungen, die nötig sind, um die Entlüftungs- und Entwässerungseinrichtungen frei von Schmutzteilchen zu halten, nicht praxistauglich und werden nicht oft durchgeführt.
Ebenso werden im Stand der Technik Entfeuchter und Heizungen in elektrischen Umhausungen verwendet, um zu versuchen, Kondensation und Feuchtigkeit zu regulieren. Auch wenn ein Entfeuchter effektiv sein kann, muss er häufig ersetzt werden. Wie oben angegeben, ist dieser Wartungsumfang unter praktischen Gesichtspunkten zu aufwändig, und daher wird der Entfeuchter nicht oft genug ersetzt, um eine wirksame Einrichtung für die Regulierung von Kondenswasser und Feuchtigkeit in einer elektrische Umhausung sein zu können. Auch wenn Heizungen, die im Hohlraum einer elektrischen Umhausung angeordnet werden, verwendet werden können, um den Taupunkt effektiv zu erhöhen (wodurch der Grad der Feuchtigkeit und Kondensation verringert wird), kann die Wärme, die von den Heizungen in der elektrische Umhausung erzeugt wird, die Leistung und die Standzeit von elektrischen Vorrichtungen im Hohlraum der elektrischen Umhausung verringern, weil diese elektrischen Vorrichtungen der erhöhten Temperatur ausgesetzt werden.
Die Feuchtigkeitsregulierungssysteme für elektrische Umhausungen, die hierin beschrieben werden, können anstelle von oder zusätzlich zu Vorrichtungen und/oder Systemen, die im Stand der Technik derzeit verwendet werden, verwendet werden. Die hierin beschriebenen Feuchtigkeitsregulierungssysteme für elektrische Umhausungen (oder Komponenten davon), können aus einem oder mehreren einer Anzahl geeigneter Materialien hergestellt sein, mit denen die elektrischen Umhausungen bestimmten Normen und/oder Vorschriften genügen, und die gleichzeitig angesichts der einen oder der mehreren Bedingungen, denen die elektrischen Umhausungen ausgesetzt werden können, deren Haltbarkeit aufrechterhalten können. Beispiele für solche Materialien können unter anderem Aluminium, Edelstahl, Fiberglas, Glas, Kunststoff, Keramik und Gummi einschließen.
Beispiele für hierin beschriebene Feuchtigkeitsregulierungssysteme für elektrische Umhausungen oder Abschnitte davon können aus mehreren Stücken hergestellt werden, die mechanisch miteinander verbunden werden. In einem solchen Fall können die mehreren Stücke unter Verwendung eines oder mehrerer von einer Anzahl von Verbindungsmethoden mechanisch miteinander verbunden werden, unter anderem mit Epoxid, durch Schweißen, durch Befestigungsvorrichtungen, durch Klemmverschraubungen, durch Gegengewinde und durch Langlochbefestigungen. Ein oder mehrere Stücke, die mechanisch miteinander verbunden sind, können auf eine oder mehrere von einer Anzahl von Weisen miteinander verbunden sein, unter anderem fest, gelenkig, lösbar, verschiebbar und schraubbar.
Hierin beschriebene Komponenten und/oder Merkmale können Elemente beinhalten, die mit Verbindung, Montage, Befestigung, Sicherung oder andere ähnliche Begriffe beschrieben werden. Solche Begriffe sollen verschiedene Elemente und/oder Merkmale innerhalb einer Komponente oder Vorrichtung unterscheiden und sollen die Fähigkeit oder die Funktion des jeweiligen Elements und/oder Merkmals nicht beschränken. Zum Beispiel kann ein Merkmal, das als „Verbindungsmerkmal“ beschrieben wird, außer einem bloßen Verbinden Verbindungs-, Montage-, Sicherungs-, Befestigungs-, Stoßverbindungs- und/oder andere Funktionen erfüllen.
Ein Verbindungsmerkmal (einschließlich eines komplementären Verbindungsmerkmals), wie hierin beschrieben, kann eine direkte oder indirekte mechanische Verbindung einer oder mehrerer Komponenten und/oder eines oder mehrerer Abschnitte eines Beispiels für ein Feuchtigkeitsregulierungssystem (z.B. einer Durchführung, eines Sperrventils) mit einem anderen Abschnitt des Feuchtigkeitsregulierungssystems ermöglichen. Ein Verbindungsmerkmal kann unter anderem einen Abschnitt eines Scharniers, eine Öffnung, einen eingetieften Bereich, einen Vorsprung, eine Klemme, eine Nut, eine Federklemme, eine Lasche, eine Raste und Gegengewinde beinhalten. Ein Abschnitt eines Beispiels für ein Feuchtigkeitsregulierungssystem kann durch die direkte Verwendung eines oder mehrerer Verbindungsmerkmale mit einer Komponente des Feuchtigkeitsregulierungssystems verbunden werden.
Außerdem oder als Alternative kann ein Abschnitt eines Beispiels für ein Feuchtigkeitsregulierungssystem unter Verwendung einer oder mehrerer unabhängiger Vorrichtungen, die mit einem oder mehreren Verbindungsmerkmalen, die an einer Komponente des Feuchtigkeitsregulierungssystems angeordnet sind, mit einer Komponente eines Feuchtigkeitsregulierungssystems verbunden werden. Beispiele für solche Vorrichtungen können unter anderem einen Stift, ein Scharnier, eine Befestigungsvorrichtung (z.B. einen Bolzen, eine Schraube, eine Niete) eine Klemme und eine Feder beinhalten. Ein hierin beschriebenes Verbindungsmerkmal kann einem oder mehreren anderen hierin beschriebenen Verbindungsmerkmalen gleich sein oder verschieden davon sein. Ein komplementäres Verbindungsmerkmal wie hierin beschrieben kann ein Verbindungsmerkmal sein, das direkt oder indirekt mit einem anderen Verbindungsmerkmal verbunden wird.
Wenn ferner eine Komponente einer Figur beschrieben wird, aber in dieser Figur nicht ausdrücklich gezeigt oder bezeichnet ist, kann die Bezeichnung, die für eine entsprechende Komponente in einer anderen Figur verwendet wird, auf diese Komponente übertragen werden. Wenn dagegen eine Komponente in einer Figur eine Kennung hat, aber nicht beschrieben wird, kann die Beschreibung für eine solche Komponente der Beschreibung für die entsprechende Komponente in einer anderen Figur im Wesentlichen gleich sein. Das Nummerierungsschema für die verschiedenen Komponenten in den Figuren hierin ist so, dass jede Komponente eine drei- oder vierstellige Zahl ist und dass bei entsprechenden Komponenten in anderen Figuren zumindest die letzten zwei Stellen gleich sind.
Außerdem bedeutet eine Angabe, dass eine bestimmte Ausführungsform (wie z.B. in einer Figur hierin gezeigt) ein bestimmtes Merkmal oder eine bestimmte Komponente nicht aufweist, nicht, dass eine solche Ausführungsform ein solches Merkmal oder eine solche Komponente nicht aufweisen könnte, wenn dies nicht ausdrücklich so angegeben ist. Zum Beispiel kann für die Zwecke der vorliegenden oder künftiger Ansprüche hierin ein Merkmal oder eine Komponente, das bzw. die laut Beschreibung nicht in einem Ausführungsbeispiel enthalten ist, das in einer oder mehreren konkreten Zeichnungen gezeigt ist, in einem oder mehreren Ansprüchen enthalten sein, die dieser einen oder diesen mehreren konkreten Zeichnungen hierin entsprechen.
In den obigen Figuren, die Ausführungsbeispiele für Feuchtigkeitsregulierungssysteme für elektrische Umhausungen zeigen, kann mindestens eine von den gezeigten Komponenten weggelassen, wiederholt und/oder ersetzt werden. Demgemäß sollten Ausführungsbeispiele der Feuchtigkeitsregulierungssysteme für elektrische Umhausungen nicht als beschränkt auf die konkreten Anordnungen von Komponenten, die in einer der Figuren gezeigt sind, verstanden werden. Zum Beispiel können Merkmale, die in einer oder mehreren Figuren gezeigt oder unter Bezugnahme auf eine Ausführungsform beschrieben sind, auf eine andere Ausführungsform angewendet werden, die einer anderen Figur oder Beschreibung zugeordnet ist. Als konkretes Beispiel kann eine Sensorvorrichtung in einem nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel verwendet werden, auch wenn für diese konkrete Ausführungsform keine Sensorvorrichtung gezeigt oder beschrieben wird.
Wie hierin definiert, ist eine elektrische Umhausung irgendeine Art von Schrank oder Gehäuse, in dem eine oder mehrere elektrische Vorrichtungen angeordnet werden. Solche elektrischen Vorrichtungen können unter anderem Frequenzumrichterantriebe (variable frequency drives, VFDs), Controller, Relais (z.B. Halbleiter-, elektromechanisch), Schütze, Trennschalter, Schalter, Transformatoren, Wechselrichter, Umrichter, Schmelzsicherungen, Stromkabel, thermoelektrische Kühlungen (thermo-electric coolers, TECs), Heizelemente, Luftbewegungsvorrichtungen (z.B. Ventilatoren, Gebläse), Klemmleisten, Drehverbinder und elektrische Leiter einschließen. In manchen Fällen kann eine elektrische Vorrichtung Wärme erzeugen, wenn sie in Betrieb ist. Elektrische Vorrichtungen können auch mechanische Komponenten und/oder mechanische Vorrichtungen einschließen, die von einer elektrischen Vorrichtung gesteuert werden. Beispiele für eine elektrische Umhausung können unter anderem einen elektrischen Steckverbinder, einen Stromkasten, einen Motorschaltschrank, ein Trennschaltergehäuse, ein Elektrogehäuse, einen Kabelkanal, eine Steuertafel, eine Steckdose, eine Leuchtfläche, eine Beleuchtungsvorrichtung, einen Relaisschrank, eine Anzeigetafel und einen Steuerschrank einschließen.
Ausführungsbeispiel sind dafür ausgelegt, eine Feuchtigkeitsmenge innerhalb einer elektrischen Umhausung zu regulieren. Bestimmte Ausführungsbeispiele können verwendet werden, um die Feuchtigkeit, die in einer elektrischen Umhausung vorliegt (beispielsweise als relative Luftfeuchtigkeit unter Verwendung von Sensoren innerhalb und/oder außerhalb der elektrischen Umhausung gemessen), so zu regulieren, dass sie in einem bestimmten Bereich oder unterhalb eines Höchstwerts liegt. In manchen Fällen können Ausführungsbeispiele verwendet werden, um im Wesentlichen sämtliche Feuchtigkeit innerhalb einer elektrischen Umhausung zu beseitigen. Als solche können Ausführungsbeispiele kontinuierlich, in Steuermäßigen Intervallen, wenn die Feuchtigkeit innerhalb einer elektrischen Umhausung außerhalb eines Wertebereichs liegt, auf Verlangen eines Anwenders und/oder gemäß irgendeinem anderen Schema arbeiten.
In bestimmten Ausführungsbeispielen müssen elektrische Umhausungen, mit denen Beispiele für Feuchtigkeitsregulierungssysteme verbunden sind, bestimmten Normen und/oder Vorschriften genügen. Zum Beispiel geben der National Electric Code (NEC), die National Electrical Manufacturers Association (NEMA), die Internationale Elektrotechnische Kommission (International Electrotechnical Commission, IEC) und das Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) Normen für umhüllte elektrische Einrichtungen, Verkabelungen und elektrische Anschlüsse vor. Die Verwendung der hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele erfüllt solche Normen (und/oder macht es möglich, dass eine entsprechende Vorrichtung diese erfüllt), falls nötig. In manchen (z.B. PV-Solar) Anwendungen können durch die elektrischen Umhausungen, mit denen Beispiele für Feuchtigkeitsregulierungssysteme verbunden sind, zusätzliche Normen erfüllt werden, die für diese Anwendung gelten.
Zum Beispiel können die Beispiele für Feuchtigkeitsregulierungssysteme, wenn sie mit einer elektrischen Umhausung verbunden werden, bewirken, dass die elektrische Umhausung der Norm NEMA 4X genügt. In einem solchen Fall ist die elektrische Umhausung so aufgebaut, dass sie für Komponenten (z.B. elektrische Vorrichtungen), die innerhalb der elektrischen Umhausung angeordnet sind, einen gewissen Schutz zumindest vor Korrosion, herunterfallenden Schmutz, Regen, Graupel, Schnee, Eis, windgetriebenen Staub, Spritzwasser und gerichtete Wasserstrahlen aus Schläuchen bietet. Als konkretes Beispiel kann eine elektrische Umhausung mit einer NEMA 4X-Klassifizierung elektrischen Anlagen, die innerhalb der elektrischen Umhausung angeordnet sind, einen Schutz gegenüber schädlichen Wirkungen von eindringendem Wasser bieten. Somit muss ein Feuchtigkeitsregulierungssystem, das mit einer solchen elektrischen Umhausung mechanisch verbunden ist, diesen Normen ebenfalls genügen.
Eine elektrische Umhausung, die ein Beispiel für ein Feuchtigkeitsregulierungssystem aufweist, kann in jeder Art von Umgebung (z.B. in Räumen, im Freien, unter Wasser, in einem klimagesteuerten Raum) angeordnet werden. Außerdem oder alternativ dazu können Beispiele für Feuchtigkeitsregulierungssysteme in gefährlichen und/oder marinen Umgebungen angeordnet werden. Wie hierin definiert ist ein Gefährdungsbereich jeder Bereich, wo die Umhausung extremen Bedingungen ausgesetzt werden kann. Extreme Bedingungen können unter anderem hohe Temperaturen, niedrige Temperaturen, Temperaturschwankungen, Korrosion, Feuchtigkeit, Chemikalien, Vibrationen und Staub einschließen. Weiterführende Informationen zu Gefährdungsbereichen und Umhausungen für Gefährdungsbereiche finden sich beispielsweise in den Artikel 500-506 und den Artikeln 510-517 des National Electric Code, der durch Bezugnahme hierin aufgenommen ist.
Beispiele für eine gefährliche Umgebung, in der Ausführungsbeispiele verwendet werden können, können unter anderem einen Flugzeughangar, eine Bohranlage (beispielsweise für Öl, Gas oder Wasser), eine Produktionsanlage (beispielsweise für Öl oder Gas), eine Raffinerie, eine Chemieanlage, ein Kraftwerk, einen Bergbaubetrieb und ein Stahlwerk beinhalten. Eine gefährliche Umgebung kann eine explosionssichere Umgebung einschließen, die eine elektrische Umhausung mit einem Beispiel für ein Feuchtigkeitsregulierungssystem verlangen würde, das eine oder mehrere Anforderungen erfüllt, unter anderem Flammenbahnen.
Eine explosionssichere Umhausung ist eine Art von elektrischer Umhausung in einem Gefährdungsbereich. In einem oder mehreren Ausführungsbeispielen ist eine explosionssichere Umhausung (auch als flammfeste Umhausung bezeichnet) eine elektrische Umhausung, die dafür ausgelegt ist, eine Explosion, die ihren Ausgangspunkt innerhalb der Umhausung hat, einzuhalten. Ferner ist die explosionssichere Umhausung dafür ausgelegt, Gase aus dem Inneren der explosionssicheren Umhausung über Fugen (hierin auch als Spalte bezeichnet) der explosionssicheren Umhausung entweichen und abkühlen zu lassen, während die Gase die explosionssichere Umhausung verlassen. Die Fugen werden auch als Flammenbahnen bezeichnet und sind da vorhanden, wo sich zwei Oberflächen treffen, und stellen eine Bahn aus dem Inneren der explosionssicheren elektrischen Umhausung zur Außenseite der explosionssicheren elektrischen Umhausung bereit, auf der sich ein oder mehrere Gase fortbewegen können. Eine Fuge kann eine Verbindung beliebiger zwei oder mehr Oberflächen sein. Jede Oberfläche kann irgendeine Art von Oberfläche sein, unter anderem eine flache Oberfläche, eine mit Gewinde versehene Oberfläche und eine gezackte Oberfläche.
In einem oder mehreren Ausführungsbeispielen muss eine explosionssichere Umhausung bestimmten Normen und/oder Anforderungen genügen. Zum Beispiel gibt die NEMA Normen vor, denen eine elektrische Umhausung genügen muss, damit sie als explosionssichere Umhausung klassifiziert werden kann. Konkret geben Umhausungen des NEMA Typs 7, Typs 8, Typs 9 und Typs 10 Normen vor, denen eine explosionssichere Umhausung in bestimmten Gefährdungsbereiche genügen muss. Zum Beispiel gilt eine NEMA-Norm Typ 7 für elektrische Umhausungen, die zur Verwendung in Räumen in bestimmten Gefährdungsbereichen gebaut sind. Gefährliche Bereiche können von einer oder mehreren von einer Anzahl von Stellen definiert werden, unter anderem vom National Electric Code (z.B. Class 1, Division 1) und von den UL (z.B. UL 1203). Zum Beispiel ist ein Gefährdungsbereich, der gemäß National Electric Code zu Class 1 gehört, ein Bereich, in dem in der Luft entflammbare Gase oder Dämpfe in ausreichenden Mengen vorhanden sind, um explodieren zu können.
Als konkretes Beispiel können NEMA-Normen für eine explosionssichere Umhausung einer bestimmten Größe oder eines bestimmten Größenbereichs (z.B. größer als 100 in³) erfordern, dass in einem Bereich, der zu Group B, Division 1 gehört, jede Flammenbahn einer explosionssicheren Umhausung mindestens 1 Inch lang sein muss (kontinuierlich und ohne Unterbrechungen), und dass der Spalt zwischen den Oberflächen nicht größer sein darf als 0,0015 Inch. Normen, die von der NEMA erstellt und gepflegt werden, sind unter www.nema.org/stds zu finden und werden durch Bezugnahme hierin aufgenommen.
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele für Feuchtigkeitsregulierungssysteme für elektrische Umhausungen ausführlicher unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen Ausführungsbeispiele für Feuchtigkeitsregulierungssysteme für elektrische Umhausungen gezeigt sind. Feuchtigkeitsregulierungssysteme für elektrische Umhausungen können jedoch in vielen verschiedenen Formen verkörpert werden und sollten nicht als beschränkt auf die hierin angegebenen Ausführungsbeispiele aufgefasst werden. Stattdessen werden diese Ausführungsbeispiele angegeben, damit die Offenbarung gründlich und vollständig ist und dem Durchschnittsfachmann der ganze Bereich der Feuchtigkeitsregulierungssysteme für elektrische Umhausungen vermittelt wird. Ähnliche, wenn auch nicht unbedingt gleiche Elemente (manchmal auch als Komponenten bezeichnet) in den verschiedenen Figuren werden der Einheitlichkeit halber mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet.
Begriffe wie „erste“, „zweite“, „obere“, „Boden-“, „Seiten-“, „Breite“, „Länge“, „innere“ und „äußere“ werden nur verwendet, um eine Komponente (oder einen Teil einer Komponente oder einen Zustand einer Komponente) von einer anderen zu unterscheiden. Solche Begriffe sollen keine Bevorzugung oder bestimmte Ausrichtung bezeichnen und sollen die Ausführungsbeispiele von Feuchtigkeitsregulierungssystemen für elektrische Umhausungen nicht beschränken. In der folgenden ausführlichen Beschreibung der Ausführungsbeispiele werden zahlreiche konkrete Einzelheiten angegeben, um ein gründlicheres Verständnis der Erfindung zu ermöglichen. Jedoch wird ein Durchschnittsfachmann verstehen, dass die Erfindung ohne diese konkreten Einzelheiten in die Praxis umgesetzt werden könnte. In anderen Fällen wurden bekannte Merkmale nicht ausführlich beschrieben, um die Beschreibung nicht unnötig zu überfrachten.
1 zeigt eine perspektivische Frontansicht des Äußeren einer explosionssicheren Umhausung 100, in der eine oder mehrere Ausführungsbeispiele implementiert werden können. In 1 ist das Beispiel für eine explosionssichere Umhausung 100 in einer geschlossenen Stellung (d.h. die Umhausungsabdeckung 102 ist am Umhausungskörper 124 befestigt) in einer Außenumgebung 111 (z.B. einer gefährlichen Umgebung) gezeigt. Die Umhausungsabdeckung 102 kann mittels einer Anzahl von Befestigungsvorrichtungen 118, die an einer Anzahl von Punkten um den Umfangsrand der Umhausungsabdeckung 102 herum angeordnet sind, am Umhausungskörper 124 befestigt sein. In einem oder mehreren Ausführungsbeispielen kann eine Befestigungsvorrichtung 118 eine oder mehrere von einer Anzahl von Befestigungsvorrichtungen sein, unter anderem ein Bolzen (der mit einer Mutter verbunden sein kann), eine Schraube, die mit einer Mutter verbunden sein kann) und eine Klemme. Außerdem kann mindestens ein optionales Scharnier (117) an einer Seite der Umhausungsabdeckung 102 und einer entsprechenden Seite des Umhausungskörpers 124 befestigt sein, so dass dann, wenn alle Befestigungsvorrichtungen 118 entfernt werden, die Umhausungsabdeckung 102 mittels des mindestens einen Scharniers 117 vom Umhausungskörper 124 weg nach außen (d.h. in eine offene Stellung) schwingen kann. In einem oder mehreren Ausführungsbeispielen gibt es keine Scharniere, und die Umhausungsabdeckung 102 kann vollständig vom Umhausungskörper 124 getrennt werden, wenn alle Befestigungsvorrichtungen 118 entfernt werden.
Die Umhausungsabdeckung 102 und der Umhausungskörper 124 können aus jedem geeigneten Material bestehen, einschließlich von Metall (z.B. Legierung, Edelstahl), Kunststoff, irgendeinem anderen Material oder irgendeiner Kombination davon. Die Umhausungsabdeckung 102 und der Umhausungskörper 124 können aus dem gleichen Material oder aus unterschiedlichen Materialien bestehen. In einem oder mehreren Ausführungsbeispielen sind an dem Ende des Umhausungskörpers 124, das der Umhausungsabdeckung 102 gegenüberliegt, ein oder mehrere Bügel 123 an der Außenseite des Umhausungskörpers 124 fixiert, um die Montage der Umhausung 100 zu erleichtern. Unter Verwendung der Bügel 123 kann die Umhausung 100 an einer oder mehreren von einer Anzahl von Oberflächen und/oder Elementen montiert werden, unter anderem an einer Wand, einem Steuerschrank, einem Zementblock, einem I-Träger und einem U-Bügel.
Die Umhausungsabdeckung 102 kann optional ein oder mehrere Merkmale aufweisen, die eine Handhabung durch den Anwender ermöglichen, während die Umhausung 100 in der geschlossenen Stellung abgedichtet ist. Wie in 1 gezeigt ist, kann mindestens eine elektrische Vorrichtung 110 (z.B. Anzeigelampen 106) an der Umhausungsabdeckung 102 angeordnet sein. Die Umhausungsabdeckung 102 kann auch einen Schaltergriff 112 aufweisen (eine Art mechanische Vorrichtung, die als elektrische Vorrichtung 110 betrachtet werden kann, weil der Schaltergriff 112 mit einer elektrischen Vorrichtung 110 verbunden ist, wie nachstehend erörtert wird), der einem Anwender die Möglichkeit gibt, einen Schalter (nachstehend in 2 gezeigt) zu betätigen, der im Inneren der explosionssicheren Umhausung 100 angeordnet ist, während die explosionssichere Umhausung 110 geschlossen ist. Jede Stellung (z.B. OFF, ON, HOLD, RESET) des Schalters kann durch eine Schalterstellungsanzeige 114, die angrenzend an den Schaltergriff 112 an der Außenfläche der Umhausungsabdeckung 102 positioniert ist, angezeigt werden. Ein Schalter, zu dem der Schaltergriff 112 und die Schalterstellungsanzeige 114 gehören, kann verwendet werden, um eine oder mehrere Komponenten, die sich innerhalb der explosionssicheren Umhausung 100 befinden oder dieser zugeordnet sind, elektrisch und/oder mechanisch zu isolieren und/oder um den Betriebsmodus derselben zu ändern.
Es kann mindestens ein Kabelkanal 104 vorhanden sein, der mit einer Wand 124 der explosionssicheren Umhausung 100 verbunden ist. In jedem Kabelkanal 104 kann mindestens ein elektrischer Leiter (z.B. Stromkabel) angeordnet sein, wobei ein Ende der elektrischen Leiter elektrisch mit einer oder mehreren elektrischen Vorrichtungen 110 verbunden ist, die innerhalb der explosionssicheren Umhausung 100 angeordnet sind, wie weiter unten unter Bezugnahme auf 2 gezeigt wird.
2 zeigt eine perspektivische Frontansicht eines Beispiels für das Innere des explosionssicheren Gehäuses 100 von 1, in dem eine oder mehrere Ausführungsbeispiele implementiert werden können. In den 1 und 2 nimmt die explosionssichere Umhausung 100 die offene Stellung ein, weil die Umhausungsabdeckung 102 nicht am Umhausungskörper 124 befestigt ist. Die Scharniere 117, die auf der linken Seite des Umhausungskörpers 124 angebracht sind, sind auch an der linken Seite der Umhausungsabdeckung 102 angebracht, die vom Umhausungskörper 124 nach außen geschwenkt ist. Da die explosionssichere Umhausung 100 die offene Stellung einnimmt, sind die Komponenten der explosionssicheren Umhausung 100 für einen Anwender sichtbar.
Wie oben unter Bezugnahme auf 1 beschrieben wurde, weist der Umhausungskörper 124 zwei oder mehr Montagebügel 123 auf. Außerdem weist der Umhausungskörper 124 in einem oder mehreren Ausführungsbeispielen eine Umhausungsstoßverbindungsfläche 208 (auch als Flansch bezeichnet) auf, an der eine Umhausungsstoßverbindungsfläche 211 (ebenfalls als Flansch bezeichnet) der Umhausungsabdeckung 102 anliegt, wenn die explosionssichere Umhausung 100 die geschlossene Stellung einnimmt. Eine Anzahl von Verbindungsmerkmalen 220 (in diesem Fall Öffnungen) sind um die Umhausungsstoßverbindungsfläche 208 herum gezeigt, wobei jedes von den Verbindungsmerkmalen 220 dafür ausgelegt ist, ein Verbindungsmerkmal 118 aufzunehmen (in diesem Fall eine Befestigungsvorrichtung, beispielsweise einen Bolzen), das sich durch entsprechende Verbindungsmerkmale (z.B. Öffnungen) in der Umhausungsabdeckung 102 hindurch erstreckt.
In einem oder mehreren Ausführungsbeispielen weist die explosionssichere Umhausung 100 von 2 eine Montageplatte 205 auf, die an der Rückseite des Inneren der explosionssicheren Umhausung 100 fixiert ist. Die Montageplatte 205 kann dafür ausgelegt sein, eine oder mehrere Komponenten (z.B. elektrische Vorrichtungen 110, mechanische Vorrichtungen) aufzunehmen, so dass die eine oder die mehreren Komponenten an der Montageplatte 205 fixiert werden. Die Montageplatte 205 kann eine oder mehrere Öffnungen aufweisen, die dafür ausgelegt sind, Verbindungsmerkmale (z.B. Bolzen) aufzunehmen, die verwendet werden können, um eine Komponente an der Montageplatte 205 zu fixieren. Die Montageplatte 205 kann aus jedem geeigneten Material bestehen, unter anderem aus dem Material des Umhausungskörpers 124. In einem oder mehreren Ausführungsbeispielen kann die eine Komponente bzw. können manche oder alle Komponenten direkt an einer Innenwand der explosionssicheren Umhausung 100 statt an der Montageplatte 205 montiert werden.
In diesem Fall schließen die elektrischen Vorrichtungen 110, die an der Montageplatte 205 innerhalb des Hohlraums 207 der explosionssicheren Umhausung 100 montiert werden, einen VFD 206, einen Schalter 288, ein Relais 215 und eine Klemmleiste 213 ein. Der Schalter 288 kann eine Schalterverbindung 219 einschließen, die eine Verbindung mit einer Schaltergriffwelle 217 herstellt, die vom Schaltergriff 112 ausgeht, wenn die explosionssichere Umhausung die geschlossene Stellung einnimmt. Elektrische Leiter 209 werden verwendet, um eine elektrische Vorrichtung 110 mit mindestens einer anderen elektrischen Vorrichtung 110 innerhalb des Hohlraums 207 der explosionssicheren Umhausung 100 elektrisch zu verbinden. Jeder Kabelkanal 104 ist innerhalb eines Zugangslochs 201 angeordnet, das in der Bodenwand des Umhausungskörpers 124 der explosionssicheren Umhausung 100 angeordnet ist.
Die 3 und 4 zeigen elektrische Umhausungen, welche die Wirkungen von elektrischen Komponenten zeigen, die Feuchtigkeit ausgesetzt sind. Genauer zeigt 3 eine Vorderansicht einer offenen elektrischen Umhausung 300 und 4 zeigt eine Detailansicht einer Vorderansicht einer anderen offenen Umhausung 400. Von den 1-4 weist die elektrische Umhausung 300 von 3 eine Anzahl elektrischer Vorrichtungen 310 auf, die einen Leistungsschalter und eine Anzahl elektrischer Kabel 309, die im Hohlraum 307 angeordnet sind, einschließen. Da die elektrische Umhausung 300 kein Feuchtigkeitsregulierungssystem aufweisen, hat sich an verschiedenen Teilen der elektrischen Umhausung 300 eine Korrosion 303 entwickelt, unter anderem an den elektrischen Vorrichtungen 310, der Montageplatte 305, den Wänden des Umhausungskörpers 324, dem Zugangsloch 301, den Verbindungsmerkmalen 320 und der Umhausungsstoßverbindungsfläche 308.
Die Korrosion 303 kann eine oder mehrere einer Anzahl von für elektrische und mechanische Vorrichtungen innerhalb des Hohlraums 307 der elektrischen Umhausung 300 ebenso wie für die elektrische Umhausung 300 an sich ungünstigen Bedingungen bewirken. Zum Beispiel kann die Korrosion 303 bewirken, dass sich eine oder mehrere mechanische Vorrichtungen und/oder mechanische Komponenten einer oder mehrerer elektrischer Vorrichtungen 310, die im Hohlraum 307 angeordnet sind, festfressen. Als weiteres Beispiel kann die Korrosion 303 an Drahtanschlussklemmen eine Überhitzung an diesen Anschlussklemmen bewirken, wodurch eine zugehörige elektrische Vorrichtung 303 verschlechtert/zerstört werden kann, ein Brand verursacht werden kann und/oder irgendeine andere ungünstige Bedingung innerhalb des Hohlraums 307 geschaffen werden kann. Als noch weiteres Beispiel kann dann, wenn die Korrosion 303 auf der Umhausungsstoßverbindungsfläche 308 anwächst und wenn die elektrische Umhausung 300 eine explosionssichere Umhausung ist, die Flammenbahn, die zwischen der Umhausungsstoßverbindungsfläche 308 und der Umhausungsabdeckung gebildet wird, beeinträchtigt werden, was zum Verlust der nicht beeinträchtigten Explosionssicherheit und zur Gefährdung der Sicherheit führt.
Die elektrische Umhausung 400 von 4 weist auch eine Anzahl elektrischer Vorrichtungen 410 auf, die einen Leistungsschalter und eine Anzahl elektrischer Kabel 409, die im Hohlraum 407 angeordnet sind, einschließen. Da die elektrische Umhausung 400 kein Feuchtigkeitsregulierungssystem aufweist, hat sich Flüssigkeit 421 im Hohlraum 407 angesammelt. Die Flüssigkeit 421 kann jede Art von flüssiger Verbindung sein, unter anderem Wasser. Die Flüssigkeit 421 kann eine Anzahl von Gestalten aufweisen, unter anderem die von Wassertropfen (z.B. Kondenswasser), die durch übermäßige Feuchtigkeit gebildet werden, die einer Pfütze oder Lache aus angesammelter Feuchtigkeit und die eines Rinnsals. In diesem Fall ist die Flüssigkeit 421 Kondenswasser (z.B. Wassertropfen, die sich durch übermäßige Feuchtigkeit bilden), das sich auf den elektrischen Vorrichtungen 410, den Wänden des Umhausungskörpers 424 und dem Zugangsloch 401 gebildet hat. Im Laufe der Zeit bildet die Flüssigkeit 421 eine Korrosion innerhalb des Hohlraums 407 der elektrischen Umhausung 400. Außerdem kann die Flüssigkeit 421 elektrisch leitend sein und einen Erdschluss bewirken, wenn sich die Flüssigkeit 421 in ausreichender Menge an verschiedenen Stellen im Hohlraum 407 bildet.
Die 5A und 5B zeigen ein Feuchtigkeitsregulierungssystem für eine elektrische Umhausung gemäß bestimmten Ausführungsbeispielen. Genauer zeigt 5A eine Vorderansicht einer offenen elektrischen Umhausung 500, die ein Feuchtigkeitsregulierungssystem 530 aufweist. 5B zeigt eine seitliche Querschnittsansicht des Feuchtigkeitsregulierungssystems 530. Von den 1-5B weist die elektrische Umhausung 500 von 5A eine Anzahl elektrischer Vorrichtungen 510 auf, sowie mindestens einen Abschnitt des Feuchtigkeitsregulierungssystems 530, der im Hohlraum 507 angeordnet ist.
In diesem Fall ist das Feuchtigkeitsregulierungssystem 530 der 5A und 5B eine Pumpenanordnung. Genauer weist das Feuchtigkeitsregulierungssystem 530 ein Gehäuse 533 auf, das einen Hohlraum 534 bildet. Ein Steuermodul 531, das unter Verwendung elektrischer Leiter 509 mit Leistung versorgt wird, erzeugt Leistung und Steuersignale für den Betrieb des Feuchtigkeitsregulierungssystems 530. In einem solchen Fall treibt das Steuermodul 531 einen Kolben 540 mittels eines Elektromagneten 532, einer Führungsstange 538 und einer magnetischen Oberfläche 539 im Hohlraum 534 rauf und runter. Mindestens ein Anschlag 541 wird verwendet, um die Abwärtsbewegung des Kolbens 540 innerhalb des Hohlraums 534 zu begrenzen.
Wenn sich Flüssigkeit 521 am Boden des Hohlraums 507 der elektrischen Umhausung 500 sammelt, treibt die Schwerkraft die Flüssigkeit 521 durch das Sperrventil 542, das auf der Seite und nahe am Boden des Gehäuses 533 angeordnet ist, und in den Hohlraum 534. In einem solchen Fall lässt das Sperrventil 542 die Flüssigkeit 521 in den Hohlraum 534 eindringen, wenn die Menge der Flüssigkeit 521 sich oberhalb des Punktes am Gehäuse sammelt, wo das Sperrventil 542 angeordnet ist. Wenn der Kolben 540 in Betrieb ist, wird Flüssigkeit 521 im Hohlraum 534 aus dem Hohlraum 534, durch ein Sperrventil 543 im Boden des Gehäuses 533 aus dem Gehäuse 533 gedrückt. In manchen Fällen ist das Sperrventil 542 und/oder das Sperrventil 543 nicht vorhanden, und daher tritt die Flüssigkeit 521 einfach zumindest zum Teil mittels der Schwerkraft durch eine oder mehrere Öffnungen im Gehäuse 533 hindurch.
Der Kolben 540 kann für einen Betrieb bei geringem Druck ausgelegt sein. Anders ausgedrückt kann der Kolben 540 arbeiten, ohne einen Saugdruck (oder einen nur minimalen Saugdruck) zu erzeugen, mit dem Flüssigkeit 521 von außerhalb des Gehäuses 533 in den Hohlraum 534 gesaugt würde. Stattdessen ermöglichen die Schwerkraft und natürliche Druckunterschiede, die durch die Ansammlung von Flüssigkeit 521 außerhalb des Gehäuses 533 in Nähe des Sperrventils 542 erzeugt werden (in manchen Fällen auch ein minimaler Saugdruck, der von einer Bewegung des Kolbens 540 im Gehäuse 533 erzeugt wird), dass die Flüssigkeit 521 in den Hohlraum 534 eintritt, was manchmal unabhängig vom Betrieb des Kolbens 540 geschieht.
Alternativ dazu kann der Kolben 540 dafür ausgelegt sein, durch Erzeugen eines Saugdrucks in Verhältnis zur Außenseite des Gehäuses 533 betrieben zu werden. Diese Variante kann beispielsweise dann von Vorteil sein, wenn die Flüssigkeit 521 eher an einzelnen Stellen vorliegt (statt eines kontinuierlichen Pegels eines Fluids, wie er in 5B gezeigt ist). In einem solchen Fall wird durch den Saugdruck das Sperrventil 542 geöffnet und etwaige Flüssigkeit 521 in der Nähe des Sperrventils 542 wird in den Hohlraum 534 gesaugt.
Wenn die Flüssigkeit 521 vom Kolben 540 und/oder der Schwerkraft durch das Sperrventil 543 aus dem Hohlraum 534 getrieben wird, gelangt die Flüssigkeit 521 in einen oberen Abschnitt einer Kammer 529 einer Durchführung 550. Die Durchführung 550 kann Durchführungen ähneln, die derzeit innerhalb der Wände von elektrischen Umhausungen angeordnet werden. In diesem Fall wird die Durchführung 550 in einer Öffnung in der Bodenwand des Umhausungskörpers 524 angeordnet. Falls die elektrische Umhausung 500 ein Art von Umhausung für gefährliche Einsatzgebiete ist (z.B. eine explosionssichere Umhausung), dann kann die Durchführung 550 ein oder mehrere Merkmale (z.B. ineinander passende Gewindegänge 552) aufweisen, damit die elektrische Umhausung 500 Normen entspricht, die für die Umhausung für ihrer gefährlichen Umgebung gelten (z.B. eine ordnungsgemäße Flammenbahn zwischen dem Umhausungskörper 524 und der Durchführung 550 bildet).
Die Kammer 529 der Durchführung 550 kann sich entlang der gesamten Höhe des Körpers 551 der Durchführung 550 erstrecken. In einem solchen Fall kann die Kammer 529 von einer Innenfläche 553 des Körpers 551 definiert werden, und die Höhe des Körpers 551 kann von einer oberen Oberfläche 555 und einer unteren Oberfläche 554 definiert werden. Zumindest innerhalb eines Abschnitts (in diesem Teil im unteren Abschnitt) der Kammer 529 kann ein Schaft 544 einer Entwässerungsanordnung 537 angeordnet sein, wobei der Schaft 544 eine Breite (z.B. einen Durchmesser) aufweist, die (der) etwas kleiner ist als die Breite des unteren Abschnitts der Kammer 529. Ein Spalt 547 wird zwischen dem Schaft 544 und der Innenfläche 553 der Durchführung 550 erzeugt. Falls die elektrische Umhausung 500 explosionssicher ist, dann kann der Spalt 547 eine Flammenbahn sein.
Die Entwässerungsanordnung 537 (oder Abschnitte davon) kann (können) in Bezug auf die Durchführung 550 stationär sein. Alternativ dazu kann (können) sich die Entwässerungsanordnung 537 (oder Abschnitte davon) innerhalb der Kammer 529 bewegen. Wenn sich der Schaft 544 der Entwässerungsanordnung 537 innerhalb der Kammer 529 auf und ab bewegt, kann die Bewegung dazu beitragen, Staub und anderen Schmutz zu entfernen, der den Strom einer Flüssigkeit 521 entlang des Spalts 547 und in die Außenumgebung 511 hemmen oder zum Stehen bringen kann. Anders ausgedrückt können Ausführungsbeispiele selbstreinigend sein, wodurch Wartungsanforderungen stark verringert werden und der Wirkungsgrad des Feuchtigkeitsregulierungssystems 530 erhöht wird. In bestimmten Ausführungsbeispielen sind der Kolben 540 und zugehörige Komponenten des Feuchtigkeitsregulierungssystems 530 nicht enthalten. In einem solchen Fall steuert das Steuermodul 531 die Bewegung des Schaftes 544 der Entwässerungsanordnung 537 direkt, um eine Selbstreinigungsfunktion zu erfüllen.
Am distalen Ende des Schaftes 544 kann ein Endstück 545 der Entwässerungsanordnung 537 angeordnet sein. Das Endstück 545 kann eine Breite aufweisen, die größer ist als die Breite des unteren Abschnitts der Kammer 529. In einem solchen Fall kann sich der Spalt 547 zwischen der oberen Oberfläche des Endstücks 545 und dem unteren Oberfläche 554 der Durchführung 550 fortsetzen. Am proximalen Ende des Schaftes 544 kann eine Stabilisierungseinrichtung 546 angeordnet sein, die in einem oberen Abschnitt der Kammer 529 angeordnet ist. Die Stabilisierungseinrichtung 546 kann dazu beitragen, die Position des Schaftes 544 in Bezug auf die Kammer 529 beizubehalten, so dass der Spalt 547 zwischen dem Schaft 544 und der Durchführung 550 entlang der Länge des Spaltes 547 im Wesentlichen beizubehalten. In bestimmten Ausführungsbeispielen kann mehr als eine Stabilisierungseinrichtung vorhanden sein, und die Stabilisierungseinrichtung 546 kann entlang eines anderen Abschnitts des Schaftes 544 angeordnet sein.
In manchen Fällen kann der Schaft 544 nach oben in den Hohlraum 534 hinein reichen, so dass der Schaft 544 direkt mit dem Kolben 540 und/oder der Führungsstange 538 verbunden ist. In einem solchen Fall kann das Feuchtigkeitsregulierungssystem 530 selbstreinigend sein. Ferner kann in solchen Ausführungsformen das Sperrventil 543 in einen Abschnitt des Schaftes 544 integriert sein. Alternativ dazu kann mindestens eine von einer Anzahl anderer Gestaltungen erreicht werden, so dass die Flüssigkeit 521, die sich im Hohlraum 534 sammelt, aus dem Feuchtigkeitsregulierungssystem 530 hinaus und in die Außenumgebung 511 getrieben wird.
UL 1203 enthält Design-Beschränkungen für rotierende elektrische Vorrichtungen, die unterhalb von 100 UpM betrieben werden, und unterschiedliche Design-Beschränkungen für rotierende elektrische Vorrichtungen, die oberhalb von 100 UpM betrieben werden. Daher ist das als Beispiel dienende Feuchtigkeitsregulierungssystem 530 so ausgelegt, dass es die Anforderungen von UL 1203 und/oder etwaigen anderen geltenden Normen erfüllt. Zum Beispiel kann das Steuermodul 531 unter Verwendung von nicht mehr als 24 V Gleichstrom (DC) und/oder nicht mehr als 1 W Leistung betrieben werden. Das als Beispiel dienende Feuchtigkeitsregulierungssystem 530 kann so gestaltet sein, dass es kontinuierlich (unabhängig davon, ob die elektrische Umhausung 500 offen oder geschlossen ist), nach dem Zufallsprinzip, in Steuermäßigen Intervallen, auf Basis des Eintreffens irgendeines Ereignisses (ein Messwert einer Sensorvorrichtung 536 über- und/oder unterschreitet einen Schwellenwert) oder in irgendeinem anderen Intervall in Betrieb ist. In bestimmten Ausführungsbeispielen kann das als Beispiel dienende Feuchtigkeitsregulierungssystem 530 einen im Vergleich zu herkömmlichen Entlüftungs- und/oder Entwässerungseinrichtung mindestens fünfmal höheren Durchsatz bei der Kondenswasserableitung erreichen.
Wenn eine oder mehrere Sensorvorrichtungen 536 verwendet werden, können die Messwerte, die von den Sensorvorrichtungen 536 erhalten werden, vom Steuermodul 531 empfangen werden, um das Steuermodul 531 bei der Bestimmung, wann eine oder mehrere Komponenten des Feuchtigkeitsregulierungssystems 530 betrieben werden sollen, zu unterstützen. Beispiele für eine Sensorvorrichtung 536 können unter anderem einen Temperatursensor, einen Drucksensor, eine Photozelle, einen Wasserstandsdetektor und einen Feuchtigkeitssensor einschließen. Beispiele für Parameter, die eine Sensorvorrichtung 536 messen kann, können unter anderem Feuchtigkeit, Temperatur, Taupunkt, Fluidpegel und Druck sein. In diesem Fall erfasst die Sensorvorrichtung 536 einen Überschuss an Feuchtigkeit (der einen Schwellenwert überschreitet) im Hohlraum 507 und sendet ein Signal an das Steuermodul 531. Wenn das Steuermodul 531 das Signal von der Sensorvorrichtung 536 empfängt, betätigt das Steuermodul 531 den Kolben 540. Wenn danach der Feuchtigkeitspegel, der vom Sensormodul 536 erfasst wird, unter einen Schwellenwert fällt, sendet das Sensormodul 536 ein Signal an das Steuermodul 531, was bewirkt, dass das Steuermodul 531 die Betätigung des Kolbens 540 unterbricht.
Das Feuchtigkeitsregulierungssystem 530 kann verwendet werden, um anzuzeigen, ob tatsächlich eine Wartung für Teile oder die Gesamtheit der explosionssichere Umhausung 500 erforderlich ist. Ferner kann das Feuchtigkeitsregulierungssystem 530 unabhängig davon, ob eine oder mehrere Sensorvorrichtungen 536 verwendet werden, nicht nur bestimmen, wann eine oder mehrere Komponenten des Feuchtigkeitsregulierungssystems 530 in Betrieb sein sollten, sondern die Parameter, die von den Sensorvorrichtungen 536 gemessen werden, und/oder die Betriebskennwerte (z.B. Betriebsfrequenz, Betriebsdauer) können für eine prädiktive Diagnose und Wartungsplanung verwendet werden.
In bestimmten Ausführungsbeispielen kann das Feuchtigkeitsregulierungssystem 530 eine optionale Wärmesenke 535 aufweisen, die unter Verwendung einer thermoelektrischen Kühleinrichtung (TEC) (nicht gezeigt) gekühlt wird. In einem solchen Fall kann die TEC dazu beitragen, die Umwandlung von Feuchtigkeit im Hohlraum 507 in Kondenswasser zu erleichtern, das sich mithilfe der Schwerkraft als Flüssigkeit 521 am Boden des Hohlraums 507 sammelt. Die Wärmesenke 535 kann in das Gehäuse 533 integriert sein, wie in 5B gezeigt ist. Alternativ dazu kann die Wärmesenke 535 abseits vom Gehäuse 533 liegen. Die Wärmesenke 535 kann verwendet werden, um ein ordnungsgemäßes Arbeiten des Feuchtigkeitsregulierungssystems 530 zu gewährleisten und um eine zusätzliche Sammlung und Entfernung von Flüssigkeit 521 aus dem Inneren des Hohlraums 507 der elektrischen Umhausung 500 zu erreichen.
In bestimmten Ausführungsbeispielen zwingt das Steuermodul 531 den Kolben 540, sich innerhalb des Gehäuses 533 auf und ab zu bewegen, wenn keine Flüssigkeit 521 im Hohlraum 534 vorhanden ist. In einem solchen Fall kann die Bewegung des Kolbens 540 einer Selbstreinigungsfunktion für das Feuchtigkeitsregulierungssystem 530 dienen, um zu verhindern, dass sich Schmutzteilchen (z.B. Staub) ansammeln und den Betrieb des Feuchtigkeitsregulierungssystems 530 behindern. Wenn der Schaft 544 mit em Kolben 540 verbunden ist, können die Durchführung 550 und die Entwässerungsanordnung 537 (oder Abschnitte davon) an der Selbstreinigungsfunktion mitwirken.
In bestimmten Ausführungsbeispielen kann das Feuchtigkeitsregulierungssystem 530 eine oder mehrere Dichtungsvorrichtungen (z.B. Dichtscheibe, O-Ring, Silikon) (nicht gezeigt) aufweisen. Zum Beispiel kann eine Dichtungsvorrichtung um den Schaft 544 an dessen proximalem und/oder dessen distalem Ende angeordnet sein. In einem solchen Fall kann die Dichtungsvorrichtung verwendet werden, um zu verhindern, dass sich Schmutzteilchen in zumindest einem Abschnitt des Feuchtigkeitsregulierungssystems 530 ansammeln, wenn das Feuchtigkeitsregulierungssystem 530 nicht in Betrieb ist.
6 zeigt eine seitliche Querschnittsansicht einer Variante des Feuchtigkeitsregulierungssystems von 5B gemäß bestimmten Ausführungsbeispielen. Genauer zeigt 6 eine alternative Entwässerungsanordnung 637, die in die Durchführung 650 integriert ist. In diesem Fall besteht die Entwässerungsanordnung 637 nur aus einem gesinterten Filter 649, das zumindest innerhalb eines Abschnitts des Kanals 629 angeordnet ist, der von der Innenfläche 653 des Körpers 651 der Durchführung 650 gebildet wird. Wenn die elektrische Umhausung in einem solchen Fall in einer gefährlichen Umgebung angeordnet ist, kann das gesinterte Filter 649 dafür ausgelegt sein, die ordnungsgemäße Flammenbahn bereitzustellen, während es trotzdem zulässt, dass Kondenswasser vom Kolben 540 in die Außenumgebung 511 getrieben wird. Die Durchführung 650 von 6 kann der Durchführung 550 von 5B im Wesentlichen gleich sein, mit der Ausnahme, dass die Durchführung 650 von 6 ein oder mehrere Merkmale aufweist (z.B. eine untere Oberfläche 654 des Körpers 651, die weiter einwärts reicht, wie in 6 gezeigt ist), die das gesinterte Filter 649 in einer bestimmten Position innerhalb des Kanals 629 festhalten. Anders ausgedrückt können die Durchführung 650 und zugehörige Komponenten von 6 als Ersatz für die Durchführung 550 und zugehörige Komponenten in den 5A und 5B verwendet werden.
Die 7A und 7B zeigen ein anderes Feuchtigkeitsregulierungssystem 730 für eine elektrische Umhausung 700 gemäß bestimmten Ausführungsbeispielen. Genauer zeigt 7A eine Vorderansicht einer offenen elektrischen Umhausung 700, die ein Feuchtigkeitsregulierungssystem 730 aufweist. 7B zeigt eine seitliche Querschnittsansicht des Feuchtigkeitsregulierungssystems 730. Von den 1-7B weist die elektrische Umhausung 700 von 7A eine Anzahl elektrischer Vorrichtungen 710 auf, sowie einen Abschnitt des Feuchtigkeitsregulierungssystems 730, der im Hohlraum 707 angeordnet ist. Der größte Teil des Feuchtigkeitsregulierungssystems 730 liegt außerhalb des Hohlraums 707 in der Außenumgebung 711.
In diesem Fall ist das Feuchtigkeitsregulierungssystem 730 der 7A und 7B eine Entlüftungseinrichtung. Genauer weist das Feuchtigkeitsregulierungssystem 730 ein Gehäuse 733 auf, das einen Hohlraum 734 bildet, wobei das Gehäuse 733 in der Außenumgebung 711 angeordnet ist. Das Gehäuse 733 weist mindestens eine Öffnung 747 in der Nähe des Bodens auf, durch die feuchte Luft 765 aus der Außenumgebung 711 in den Hohlraum 762 des Gehäuses 733 strömt. Im Gehäuse 733 ist eine Wärmesenke 735 angeordnet, die unter Verwendung einer thermoelektrischen Kühleinrichtung gekühlt wird. Anders ausgedrückt kann die Wärmesenke 735 des Feuchtigkeitsregulierungssystems 730 von 7B der Wärmesenke 535 des Feuchtigkeitsregulierungssystems 530 von 5B im Wesentlichen ähnlich sein.
Auf diese Weise kann die Wärmesenke 735 verwendet werden, um Flüssigkeit 721 zu sammeln (z.B. Wasser), die erzeugt wird, wenn die feuchte Luft 765 in der Nähe der Wärmesenke 735 strömt. Wenn dies passiert, strömt die feuchte Luft 765 zum oberen Bereich des Hohlraums 762 des Gehäuses 733 und zum oberen Bereich der Wärmesenke 735, und daher kann weniger feuchte Luft 766 in und/oder durch die Wärmesenke 735 strömen. Ein Anker 767 kann sich vom oberen Bereich des Gehäuses 733 zur Wärmesenke 735 erstrecken und dadurch die Wärmesenke 735 in Bezug auf das Gehäuse 733 festlegen. In bestimmten Ausführungsbeispielen kann eine Abtropfeinrichtung 763 am Boden des Gehäuses 733 angebracht sein, um Flüssigkeit 721 zu sammeln, die unter dem Einfluss der Schwerkraft entlang der Wärmesenke 735 nach unten fällt und sich an der Abtropfeinrichtung 763 sammelt. Die Abtropfeinrichtung 763 kann abwärts zur Öffnung 747 abgewinkelt sein, so dass die Flüssigkeit 721 unter Verwendung der Schwerkraft aus dem Hohlraum 762 des Gehäuses 733 hinaus und in die Außenumgebung 711 gelenkt wird.
Die nach Durchströmen der Wärmesenke 735 weniger feuchte Luft 766 strömt durch die Entwässerungsanordnung 737, um den Hohlraum 707 der elektrischen Umhausung 700 zu erreichen. Ansonsten können die Durchführung 750 und die Entwässerungsanordnung 737 von 7B der Durchführung 550 und der Entwässerungsanordnung 537 von 5B oder der Durchführung 650 und der Entwässerungsanordnung 637 von 6 im Wesentlichen gleich sein. Zum Beispiel können der Schaft 744 und das Endstück 745 der Entwässerungsanordnung 737 von 7B in Bezug auf die Durchführung 750 stationär sein oder sich auf und ab bewegen. Falls sich die Entwässerungsanordnung 737 auf und ab bewegt, kann die Entwässerungsanordnung 737 selbstreinigend sein. In manchen Fällen kann die Durchführung (z.B. die Durchführung 750) Teil der Entwässerungsanordnung (z.B. der Entwässerungsanordnung 737) sein.
Die 8A-8C zeigen ein noch anderes Feuchtigkeitsregulierungssystem 830 für eine elektrische Umhausung 800 gemäß bestimmten Ausführungsbeispielen. Genauer zeigt 8A eine Vorderansicht einer offenen elektrischen Umhausung 800, die ein Feuchtigkeitsregulierungssystem 830 aufweist. 8B zeigt eine seitliche Querschnittsansicht des Feuchtigkeitsregulierungssystems 830. 8C zeigt eine Rückseitenansicht des Feuchtigkeitsregulierungssystems 830. Von den 1-8B weist die elektrische Umhausung 800 von 8A eine Anzahl elektrischer Vorrichtungen 810 auf, sowie mindestens einen Abschnitt des Feuchtigkeitsregulierungssystems 830, der im Hohlraum 807 angeordnet ist.
In diesem Fall nutzt das Feuchtigkeitsregulierungssystem 830 der 8A-8C einen Absorptionsprozess. Genauer weist das Feuchtigkeitsregulierungssystem 830 ein Gehäuse 833 auf, das einen Hohlraum 834 bildet. Der Hohlraum 834 wird am Boden des Gehäuses 833 durch eine Bodenkappe 871 im Wesentlichen verschlossen. Ein Spalt 847 kann zwischen dem vorderen Boden 874 des Gehäuses 833 und der Bodenkappe 871 vorhanden sein. Ebenso kann ein Spalt 877 zwischen dem hinteren Boden 875 des Gehäuses 833 und der Bodenkappe 871 vorhanden sein. Der Spalt 847 und der Spalt 877 können breit genug sein, damit ein Medium 873 zwischen ihnen angeordnet werden und sich bewegen kann. Das Medium 873 kann ein beliebiges Material sein, das Feuchtigkeit absorbiert, wenn es außerhalb des Hohlraums 834 des Gehäuses 833 und innerhalb des Hohlraums 807 der elektrischen Umhausung 800 angeordnet wird. Außerdem kann das Medium 873 ein beliebiges Material sein, das Feuchtigkeit abgibt, wenn es außerhalb des Hohlraums 834 des Gehäuses 833, außerhalb des Hohlraums 807 der elektrischen Umhausung 800 und innerhalb der Außenumgebung 811 angeordnet wird.
Innerhalb des Hohlraums 834 des Gehäuses 833 können eine Zuführwalze 878 und eine Aufrollwalze 879 angeordnet sein, wobei die Zuführwalze 878 das Medium 873 in den Hohlraum 807 der elektrischen Umhausung 800 abgibt, und die Aufrollwalze 879 das Medium 873 sammelt, nachdem es aus der Außenumgebung 811 zurückgekehrt ist. Außerdem kann mindestens eine von einer Anzahl von Führungen 811 im Hohlraum 834 des Gehäuses 833 angeordnet sein, um sicherzustellen, dass das Medium 873 ordnungsgemäß durch den Prozess umläuft. Ein Steuermodul 831 kann verwendet werden, um die Bewegung einer oder mehrerer Führungen 811, der Zuführwalze 878 und/oder der Aufrollwalze 879 zu steuern. Das Steuermodul 831 kann innerhalb des Hohlraums 834 des Gehäuses 833 oder an irgendeinem anderen Bereich in oder in der Nähe der elektrischen Umhausung 800 positioniert sein.
Die 9A und 9B zeigen ein noch anderes Feuchtigkeitsregulierungssystem 930 für eine elektrische Umhausung 900 gemäß bestimmten Ausführungsbeispielen. Genauer zeigt 9A eine Vorderansicht der gesamten elektrischen Umhausung 900, und 9B zeigt eine Vorderansicht der unteren Hälfte der elektrischen Umhausung 900. 10 zeigt eine Seitenansicht der thermoelektrischen Kühleinrichtung 927 (TEC 927) des Feuchtigkeitsregulierungssystem 930 der 9A und 9B gemäß bestimmten Ausführungsbeispielen. 11 zeigt eine Vorderansicht der Belüftungsanordnung 926 des Feuchtigkeitsregulierungssystems 930 der 9A und 9B gemäß bestimmten Ausführungsbeispielen. Die 12A und 12B zeigen verschiedene Ansichten der Entwässerungsanordnung 937 des Feuchtigkeitsregulierungssystems 930 der 9A und 9B gemäß bestimmten Ausführungsbeispielen. Genauer zeigt 12A eine Vorderansicht der Entwässerungsanordnung 937. 12B zeigt eine vorderseitige perspektivische Teil-Querschnittsansicht der Entwässerungsanordnung 937.
Von den 1-12B weist die elektrische Umhausung 900 der 9A und 9B eine Anzahl elektrischer Vorrichtungen 910 (z.B. Leistungsschalter, Sammelschienen, Stromkabel 909, ein Stromversorgungseinrichtung 928) und das Feuchtigkeitsregulierungssystem 930, das innerhalb des Hohlraums 907 der elektrischen Umhausung 900 angeordnet ist, auf. Das Feuchtigkeitsregulierungssystem 930 weist in diesem Fall die Belüftungsanordnung 926, die entlang des oberen Bereichs des Hohlraums 907 angeordnet ist, die TEC 927, die Entwässerungsanordnung 937, die im unteren Bereich des Hohlraums 907 angeordnet ist, und ein Steuermodul 931 auf.
In diesem Fall nutzt das Feuchtigkeitsregulierungssystem 930 der 9A-12B ein aktives Entwässerungs- und Belüftungssystem. Genauer weist das Feuchtigkeitsregulierungssystem 930 die TEC 927, die Belüftungsanordnung 926 und die Entwässerungsanordnung 937 auf, die jeweils zusammenarbeiten. Die TEC 927 von 10 ist mit einer Innenfläche einer Außenwand des Umhausungskörpers 924 verbunden und weist eine oder mehrere thermoelektrische Kühleinrichtungen 997 auf, die zwischen einer Kühlplatte 994 und einer Heizplatte 993 angeordnet sind. Jede TEC überträgt Wärme aus der Luft im Hohlraum 907 der elektrischen Umhausung 900 in die Außenwand des Umhausungskörpers 924.
Optional kann angeordnet zwischen der Heizplatte 993 und der Innenfläche der Außenwand des Umhausungskörpers 924 ein wärmeleitendes Material bzw. Thermal Interface Material 992 angeordnet sein, das verwendet werden kann, um eine Kontinuität zwischen unebenen Oberflächen der Heizplatte 993 und/oder der Innenfläche der Außenwand des Umhausungskörpers 924 für eine verbesserte Wärmeübertragung zwischen der Heizplatte 993 und der Innenfläche der Außenwand des Umhausungskörpers 924 bereitzustellen. Mit oder ohne das Thermal Interface Material 992 steht die Heizplatte 993 mit der Innenfläche der Außenwand des Umhausungskörpers 924 in Wärmeaustausch. Wenn die TEC aktiviert wird, stellt der Umhausungskörper 924 genügten thermische Masse bereit, um eine relativ niedrige Temperatur an der Heizplatte 993 aufrechtzuerhalten.
Die Kälteplatte 994 kann direkt dem Hohlraum 907 der elektrischen Umhausung 900 gegenüber freiliegen. Alternativ dazu kann, wie in 10 gezeigt ist, eine Kälteableitungseinrichtung 995 (z.B. eine hydrophobe Beschichtung, eine Metallschicht) über einem Teil oder der Gesamtheit der Kälteplatte 994 angeordnet sein. Die Kälteableitungseinrichtung 995 kann verwendet werden, um zu verhindern, dass die Kälteplatte 994 Kondenswasser, das sich auf der Kälteplatte 994 sammelt, gefrieren lässt. In manchen Fällen kann die Kälteableitungseinrichtung 995 verwendet werden, um Kondenswasser, das sich auf der Kälteplatte 994 (oder der Kälteableitungseinrichtung 995) sammelt, durch die Kälteableitungseinrichtung 995 abstoßen zu lassen.
In bestimmten Ausführungsbeispielen kann die TEC 927 eine Sensorvorrichtung 936 (z.B. einen Thermistor mit negativem Temperaturkoeffizienten (NTC) aufweisen, der verwendet werden kann, um einen Parameter (z.B. eine Temperatur) innerhalb des Hohlraums 907 der elektrischen Umhausung 900 zu messen. Zum Beispiel ist die Sensorvorrichtung 936, die in 10 gezeigt ist, an der Kälteableitungseinrichtung 995 angebracht und kann die Temperatur der Kälteplatte 994 messen. In einem solchen Fall kann es wichtig sein, die Temperatur der Kälteplatte 994 unter dem Taupunkt und über dem Gefrierpunkt zu halten, um einen ordnungsgemäßen Betrieb der TEC 927 zu gewährleisten.
In manchen Fällen kann die TEC 927 eine oder mehrere andere Komponenten (z.B. eine Luftbewegungsvorrichtung, wie etwa eine Membranpumpe, einen Lüfter, ein Gebläse) aufweisen, um für eine Luftbewegung (z.B. Zwangskonvektion) im Hohlraum 907 der elektrischen Umhausung 900 zu sorgen, um sicherzustellen, dass die feuchte Luft innerhalb des Hohlraums 907 zur TEC 927 bewegt wird. Wenn die TEC 927 an einer thermischen Komponente (z.B. einer Wärmesenke, dem Umhausungskörper 924) angeordnet wird, senkt die TEC 927 die Temperatur der thermischen Komponente (zumindest lokal), wodurch die Kondensation von Feuchtigkeit aus der Luft innerhalb des Hohlraums 907 der elektrischen Umhausung 900 (wodurch eine Flüssigkeit 921 entsteht) bei einem nur geringen oder gar keinem Temperaturanstieg innerhalb des Hohlraums 907 der elektrischen Umhausung 900 ermöglicht werden kann.
Wenn die thermische Komponente durch die TEC 927 gekühlt wird, können innerhalb des Hohlraums 907 der elektrischen Umhausung 900 konvektive Luftströmungen entstehen. Wenn dies passiert, strömt das gesamte Luftvolumen des Hohlraums 907 an der thermischen Komponente entlang, was zur Entfeuchtung sämtlicher (oder im Wesentlichen sämtlicher) Luft innerhalb des Hohlraums 907 und der Ansammlung von Flüssigkeit 921 auf oder in der Nähe der thermischen Komponente führt. In bestimmten Ausführungsbeispielen kann eine Luftbewegungsvorrichtung (z.B. ein Lüfter, ein Gebläse) innerhalb des Hohlraums 907 der elektrischen Umhausung 900 installiert sein, um noch weiter sicherzustellen, dass sämtliche Luft an der thermischen Komponente entlangströmt, die von der TEC 927 gekühlt wird.
In manchen Fällen kann die Polarität der Leistung der TEC 927 umgekehrt werden, wodurch die thermische Komponente, an der die TEC 927 fixiert ist, (zumindest lokal) erwärmt wird. Diese Anwendung könnte in Situationen von Nutzen sein, wo die Außenumgebung 911, in der die elektrische Umhausung 900 angeordnet ist, sehr niedrige Temperaturen aufweist. In einem solchen Fall kann die TEC 927 verwendet werden, um den Hohlraum 907 der elektrischen Umhausung 900 zu erwärmen und dadurch die elektrischen Vorrichtungen 910 auf eine Temperatur zu erwärmen, die der unteren Spezifikationsgrenze für die elektrische Anlage 910 nahekommt. Unter solchen Bedingungen wäre die Entfernung von Flüssigkeit 921 aus dem Inneren des Hohlraums 907 der elektrischen Umhausung 900 von zu vernachlässigender Bedeutung.
Die Belüftungsanordnung 926 von 11 kann einen oder mehrere Solenoide 996 (oder funktionelle Äquivalente) aufweisen, die eine Drück- und/oder Ziehbewegung eines Schaftes 944 erzeugen. Leistung kann über die elektrischen Drähte 909 durch beliebige von einer Anzahl von Leistungsquellen, unter anderem von der Leistungsversorgungseinrichtung 928 und dem Leistungsmodul des Steuermoduls, an den Solenoiden 996 bereitgestellt werden, wie nachstehend unter Bezugnahme auf 14 beschrieben wird. Zumindest ein Abschnitt des Schaftes 944 der Belüftungsanordnung 926 von 11 ist innerhalb des Kanals einer Durchführung 950 angeordnet, die ihrerseits innerhalb einer Öffnung einer Wand des Umhausungskörpers 924 angeordnet ist. Der Bewegungsbereich des Schaftes 944 der Belüftungsanordnung 926 kann in einer Richtung vom Endstück 945 begrenzt werden, das am Ende des Schaftes 944 in der Außenumgebung 911 angeordnet ist, und in der anderen Richtung vom Anschlag 941, der am Schaft 944 innerhalb des Hohlraums 907 angeordnet ist. In manchen Fällen kann der Anschlag 941 als Stoßstelle zwischen dem Schaft 944 der Solenoide 996 und einem Schaft 944 für den Entwässerungsabschnitt, der in der Öffnung der Wand des Umhausungskörpers 924 angeordnet ist, wirken.
Die Belüftungsanordnung 926 von 11 (die die Durchführung 950 aufweisen kann) kann den Belüftungsanordnungen und Durchführungen, die oben unter Bezugnahme auf die 5B-7C beschrieben worden sind, im Wesentlichen gleich sein. Die Belüftungsanordnung 926 ist in diesem Fall dafür ausgelegt, ein Eindringen von Außenluft aus der Außenumgebung 911 in den Hohlraum 907 der elektrischen Umhausung 900 zuzulassen, so dass Flüssigkeit 921 schneller durch die Entwässerungsanordnung 937 ablaufen gelassen werden kann. Ohne eine Belüftungsanordnung 926 wird eine Art Unterdruck innerhalb des Hohlraums 907 der elektrischen Umhausung 900 gebildet, der Flüssigkeit 921, die sich im Hohlraum 907 angesammelt haben könnte, daran hindert, durch die Entwässerungsanordnung 937 zu strömen. Die Belüftungsanordnung 926 und die Entwässerungsanordnung 937 weisen den zusätzlichen Vorteil auf, dass sie den Druck innerhalb des Hohlraums 907 der elektrischen Umhausung 900 verringern. Dieser zusätzliche Vorteil kann beispielsweise dann wichtig sein, wenn die elektrische Umhausung 900 eine explosionssichere Umhausung ist. In einem solchen Fall verringern die Belüftungsanordnung 926 und die Entwässerungsanordnung 937, falls eine Explosion innerhalb des Hohlraums 907 der elektrischen Umhausung 900 stattfindet, das Risiko eines katastrophalen Ergebnisses, das seine Ursache in der Explosion hat, durch Senken des Druckes innerhalb des Hohlraums 907 auf natürliche Weise.
Auch wenn die Belüftungsanordnung 926 von 11 im oberen Bereich (statt im unteren Bereich) des Umhausungskörpers 924 angeordnet ist, kann die Belüftungsanordnung 926 an jeder Stelle in Bezug auf den Umhausungskörper 924 und/oder die Abdeckung der elektrischen Umhausung 900 angeordnet werden. Ferner können mehrere Belüftungsanordnungen 926 und/oder mehrere Entwässerungsanordnungen 937 innerhalb der elektrischen Umhausung 900 vorhanden sein. In manchen Ausführungsformen kann die Belüftungsanordnung 926 ein Filter und/oder eine ähnliche Rasterkomponente oder -gestaltung aufweisen, die verhindert, dass Verunreinigungen (z.B. Wasser, Schmutz) aus der Außenumgebung 911 in den Hohlraum 907 der elektrischen Umhausung 900 gelangen.
Eine optionale Dichtungsvorrichtung 948 (z.B. ein O-Ring, Silikon, eine Dichtscheibe) kann um einen Teil des Schaftes 944 der Entwässerungsanordnung 937 angeordnet sein. In einem solchen Fall kann die Dichtungsvorrichtung 948 die Übertragung von Luft, Wasser, Schmutz und/oder anderen Materialien durch den Spalt 947 zwischen dem Schaft 944 und der Durchführung 950 steuern (z.B. verringern, verhindern). Jeder Solenoid 996 kann durch einen oder mehrere elektrische Leiter 909 mit Leistung versorgt, gesteuert und/oder physisch getragen werden. Falls mehrere Solenoide 996 vorhanden sind, wie in 11 gezeigt ist, kann mindestens ein Solenoid 996 durch einen Abstandhalter beabstandet werden. Ein Solenoid 996 kann eine Feder oder eine andere Art von automatischer Rückstellung aufweisen.
Die Entwässerungsanordnung 937 der 12A und 12B kann einen oder mehrere Solenoide 996 (oder funktionelle Äquivalente) aufweisen, die eine Drück- und/oder Ziehbewegung eines Schaftes 994 erzeugen. Leistung kann über die elektrischen Drähte 909 durch beliebige von einer Anzahl von Leistungsquellen, unter anderem von der Leistungsversorgungseinrichtung 928 und dem Leistungsmodul des Steuermoduls, an den Solenoiden 996 bereitgestellt werden, wie nachstehend unter Bezugnahme auf 14 beschrieben wird. Die Solenoide 996 können von einem Gehäuse 933 umschlossen sein, wie in 12B gezeigt ist. In diesem Fall gibt es keine separate Durchführung mit der Entwässerungsanordnung 937. Stattdessen ist der Schaft 944 innerhalb eines Entwässerungskörpers 998 der Entwässerungsanordnung 937 angeordnet, und der Entwässerungskörper 998 ist innerhalb einer Öffnung einer Wand des Umhausungskörpers 924 angeordnet. Mindestens eine Befestigungsvorrichtung 918 (in diesem Fall eine Sicherungsmutter) kann verwendet werden, um dazu beizutragen, die Entwässerungsanordnung 937 (oder Abschnitte davon) innerhalb des Hohlraums 907 der elektrischen Umhausung 900 zu sichern. Abgesehen von der obigen Beschreibung kann die Entwässerungsanordnung 937 der 12A und 12B den oben unter Bezugnahme auf die 5B-7C beschriebenen Entwässerungsanordnungen im Wesentlichen gleich sein.
Eine optionale Dichtungsvorrichtung 948 (z.B. eine Stauvorrichtung, ein O-Ring, Silikon, eine Dichtscheibe) kann um einen Teil des Schaftes 944 der Entwässerungsanordnung 937 angeordnet sein. Jeder Solenoid 996 kann durch einen oder mehrere elektrische Leiter 909 mit Leistung versorgt, gesteuert und/oder physisch getragen werden. Falls mehrere Solenoide 996 vorhanden sind, wie in den 12A und 12B gezeigt ist, kann mindestens ein Solenoid 996 durch einen Abstandhalter beabstandet werden. Ein Solenoid 996 kann eine Feder oder eine andere Art von automatischer Rückstellung aufweisen. Das Design der als Beispiel dienenden Entwässerungsanordnung 937 ermöglicht eine Entfernung von Flüssigkeit 921 (z.B. Wasser) aus dem Hohlraum 907 aus der Außenumgebung 911, während es verhindert, dass Verunreinigungen (z.B. Wasser, Schmutz, sehr feuchte Luft, die kondensiert, sobald sie ins Innere der Umhausung gelangt ist) aus der Außenumgebung 911 in den Hohlraum 907 der elektrischen Umhausung 900 gelangt.
Die Entwässerungsanordnung 937 kann auch eine oder mehrere Sensorvorrichtungen 936 aufweisen oder (direkt oder indirekt) davon gesteuert werden. Zum Beispiel kann die Sensorvorrichtung 936 von 12A ein kapazitiver Wasserstandssensor sein, der erfassen kann, ob stehendes Wasser 921 innerhalb des Hohlraums 907 am Boden der elektrischen Umhausung 900 vorhanden ist. Wie bei dem Feuchtigkeitsregulierungssystem 530, das oben unter Bezugnahme auf die 5A und 5B beschrieben worden ist, kann das Feuchtigkeitsregulierungssystem 930 ein Steuermodul 931 aufweisen, das die Messwerte der Sensorvorrichtungen 936 der 10 und 12A (und/oder etwaiger anderer Sensorvorrichtungen des Feuchtigkeitsregulierungssystems 930) empfängt und bewirkt, dass eine oder mehrere Komponenten (z.B. ein Solenoid 996) des Feuchtigkeitsregulierungssystems 930 in Betrieb sind. Beispiele für andere Sensorvorrichtungen, die mit dem Feuchtigkeitsregulierungssystem 930 verwendet werden können, können unter anderem einen Temperatursensor und einen Feuchtigkeitssensor einschließen. In einem solchen Fall kann das Steuermodul des Feuchtigkeitsregulierungssystems 930 bestimmen, ob eine Entfeuchtung innerhalb des Hohlraums 907 der elektrischen Umhausung 900 nötig ist.
In bestimmten Ausführungsbeispielen kann das Steuermodul 931 in einem oder mehreren Modi betrieben werden. Beispiele für solche Modi sind unter anderem offen, geschlossen, Feuchtigkeitsbeseitigung und aktive Reinigung. Genauer wird im aktiven Reinigungsmodus die Belüftungsanordnung 926 durch das Steuermodul 931 geöffnet (vom geschlossenen Zustand in einen offenen Zustand bewegt), und die Entwässerungsanordnung 937 wird durch das Steuermodul 931 mit irgendeiner vorgegebenen Rate oder irgendeinem einem vorgegebenen Intervall zyklisch auf und ab (zwischen einem offenen Zustand und einem geschlossenen Zustand) bewegt. In einem solchen Fall kann der aktive Reinigungsmodus unter einer oder mehreren von einer Anzahl von Bedingungen beendet werden. Beispiele für solche Bedingungen können unter anderem einschließen, dass die Menge des Kondenswassers 921 im Hohlraum 907 der elektrischen Umhausung 900 unter einem Schwellenwert liegt und die Feuchtigkeit innerhalb des Hohlraums 907 der elektrischen Umhausung 900 unter einem Schwellenwert liegt, und dass die Menge des Kondenswassers 921 im Hohlraum 907 der elektrischen Umhausung 900 unter einem Schwellenwert liegt und die Feuchtigkeit innerhalb des Hohlraums 907 der elektrischen Umhausung 900 oberhalb eines Schwellenwerts liegt.
In einem geschlossenen Modus werden sowohl die Belüftungsanordnung 926 als auch die Entwässerungsanordnung 937 vom Steuermodul 931 in einem geschlossenen Zustand gehalten. Der geschlossene Modus kann beispielsweise dann verwirklicht werden, wenn die Feuchtigkeit innerhalb des Hohlraums 907 der elektrischen Umhausung 900 unter einem Schwellenwert liegt und wenn die Temperatur innerhalb des Hohlraums 907 der elektrischen Umhausung 900 über dem Gefrierpunkt liegt. Falls die Feuchtigkeit innerhalb des Hohlraums 907 der elektrischen Umhausung 900 über dem Gefrierpunkt liegt, wenn das Steuermodul 931 des Feuchtigkeitsregulierungssystems 930 im geschlossenen Modus ist, kann das Steuermodul 931 auf Basis eines oder mehrerer Faktoren, unter anderem einer abgelaufenen Zeit und einer Änderung eines Parameters, der von einer Sensorvorrichtung 936 gemessen wird (z.B. der Temperatur), in einen anderen Modus (z.B. den Feuchtigkeitsmodus) wechseln.
In einem Feuchtigkeitsmodus werden sowohl die Belüftungsanordnung 926 als auch die Entwässerungsanordnung 937 vom Steuermodul 931 in einem geschlossenen Zustand gehalten, um einen Luftstrom in den Hohlraum 907 der elektrischen Umhausung 900 zu begrenzen. Dabei kann die TEC 927 vom Steuermodul 931 aktiviert werden, um Feuchtigkeit aus der Luft innerhalb des Hohlraums 907 der elektrischen Umhausung 900 zu ziehen. Währenddessen können Sensorvorrichtungen 936 verwendet werden (beispielsweise vom Steuermodul 931), um die Feuchtigkeit der Luft innerhalb des Hohlraums 907 der elektrischen Umhausung 900 und die Temperatur von zumindest einem Abschnitt (z.B. der Kälteplatte 994) der TEC 927 zu überwachen. Wenn die Temperatur der Kälteplatte 994 für einen gewissen Zeitraum (z.B. bloß für einen Moment, für mindestens 60 Sekunden) unter eine Schwellentemperatur (z.B. den Gefrierpunkt) sinkt, wird die TEC 927 vom Steuermodul 931 ausgeschaltet. Die TEC 927 kann sowohl im geschlossenen als auch im offenen Modus des Steuermoduls 931 aktiv sein. Während Zeiträumen, in denen die Feuchtigkeit und die Temperaturen niedrig sind, kann die TEC 927 auf Basis von Befehlen vom Steuermodul 931 die Leistungspolarität umkehren, so dass die TEC 927 Wärme anstelle von Kälte innerhalb des Hohlraums 907 der elektrischen Umhausung 900 erzeugt. In einem solchen Fall kann die TEC 927 dann, wenn Feuchtigkeit innerhalb des Hohlraums 907 kein Problem darstellt, sondern der zuverlässige Betrieb von elektrischen Vorrichtungen 910 (und auch mechanischen Vorrichtungen) innerhalb des Hohlraums 907 ein Problem darstellen kann, dazu beitragen, den Betrieb elektrischer Vorrichtungen 910 innerhalb des Hohlraums 907 sicherzustellen.
Der Feuchtigkeitsbeseitigungsmodus des Steuermoduls 931 kann unter einer oder mehreren von einer Anzahl von Bedingungen beendet werden. Beispiele für solche Bedingungen können unter anderem einschließen, dass die Feuchtigkeit innerhalb des Hohlraums 907 der elektrischen Umhausung 900 unter einem Schwellenwert liegt (in welchem Fall der geschlossene Modus des Steuermoduls 931 beginnen kann), dass die Lufttemperatur unter einen Schwellenwert (z.B. den Gefrierpunkt) sinkt (in welchem Fall der offene Modus des Steuermoduls 931 beginnen kann), und dass stehendes Wasser 921 im Hohlraum 907 der elektrischen Umhausung 900 erfasst wird (in welchem Fall der aktive Reinigungsmodus des Steuermoduls 931 beginnen kann).
In einem offenen Modus werden sowohl die Belüftungsanordnung 926 als auch die Entwässerungsanordnung 937 vom Steuermodul 931 geöffnet. Der offene Modus kann beispielsweise dann verwirklicht werden, wenn die Lufttemperatur innerhalb des Hohlraums 907 der elektrischen Umhausung 900 unter einem Schwellenwert (z.B. dem Gefrierpunkt) liegt und/oder wenn die Feuchtigkeit innerhalb des Hohlraums 907 der elektrischen Umhausung 900 unter einem Schwellenwert (z.B. ungefähr null) liegt. Falls die Feuchtigkeit innerhalb des Hohlraums 907 der elektrischen Umhausung 900 über einen Schwellenwert steigt, wenn das Feuchtigkeitsregulierungssystem 930 im offenen Modus ist, kann das Steuermodul 931 in einen anderen Modus (z.B. den geschlossenen Modus) wechseln.
Die 13A-13C zeigen eine alternative Entwässerungsanordnung 1337 eines Feuchtigkeitsregulierungssystems gemäß bestimmten Ausführungsbeispielen. Genauer zeigt 13A eine Seitenansicht der Entwässerungsanordnung 1337. 13B zeigt eine seitliche Querschnittsansicht der Entwässerungsanordnung 1337. 13C zeigt eine seitliche Explosionsansicht der Entwässerungsanordnung 1337. Die Entwässerungsanordnung 1337 der 13A-13C kann der Entwässerungsanordnung 937 der 9A-12B im Wesentlichen gleich sein, außer wie nachstehend beschrieben. Von den 1-13C ist die Entwässerungsanordnung 1337 der 13A-13C gegenüber der Entwässerungsanordnung 937 der 9A-12B mehr stromlinienförmig. Das Gehäuse 1333 kann mit dem Entwässerungskörper 1398 verbunden sein, um ein im Wesentlichen nahtloses Gehäuse zu bilden, das den einen oder die mehreren Solenoide (nicht zu sehen), den größten Teil des Schaftes 1344 und den Spalt 1347 (die Flammenbahn 1347) umschließt.
In bestimmten Ausführungsbeispielen kann das Gehäuse 1333 lösbar mit dem Entwässerungskörper 1398 verbunden sein. Wie in 13B gezeigt ist, kann das Gehäuse 1333 beispielsweise unter Verwendung ineinanderpassender Gewindegänge 1352 mit dem Entwässerungskörper 1398 verbunden werden. In einem solchen Fall kann der Schaft 1344 innerhalb des Gehäuses 1333 mit dem Schaft 1344 innerhalb des Entwässerungskörpers 1398 verbunden werden, um einen einzelnen Schaft 1344 zu bilden. Der Abschnitt des Schaftes 1344, der innerhalb des Entwässerungskörpers 1398 angeordnet ist, kann unter Verwendung ineinanderpassender Gewindegänge 1352 oder irgendwelcher anderer Verbindungsmerkmale mit dem Entwässerungskörper 1398 verbunden werden, wodurch der Spalt 1347 (die Flammenbahn 1347) gebildet wird.
14 zeigt eine Systemskizze, die ein System 1499 gemäß bestimmten Ausführungsbeispielen aufweist. Von den 1-14 kann das System 1499 von 14 zusätzlich zur elektrischen Umhausung 1400 einen Anwender 1490 und einen optionalen Netzwerkmanager 1480 aufweisen. Die elektrische Umhausung 1400 kann eine oder mehrere elektrische Vorrichtungen 1410, eine Leistungsversorgungseinrichtung 1428 und ein Feuchtigkeitsregulierungssystem 1430 einschließen. Das Feuchtigkeitsregulierungssystem 1430 kann beispielsweise ein Steuermodul 1431, eine Entwässerungsanordnung 1437, eine thermoelektrischen Kühleinrichtung 1427 (TEC 1427), eine Belüftungsanordnung 1426 und einen oder mehrere Sensoren 1436 einschließen. Das Steuermodul 1431 kann eine oder mehrere von einer Anzahl von Komponenten einschließen. Solche Komponenten können unter anderem eine Control Engine 1483, ein Kommunikationsmodul 1491, einen Zeitnehmer 1489, ein Leistungsmodul 1476, ein Energiemessmodul 1484 (hierin auch vereinfacht als Messmodul 1484 bezeichnet), ein Speicher-Repository 1470, einen Hardware-Prozessor 1481, einen Arbeitsspeicher bzw. Memory 1482, einen Transceiver 1485, eine Anwendungsschnittstelle 1486 und optional ein Sicherheitsmodul 1487 einschließen. Die in 14 gezeigten Komponenten sind nicht alles, was möglich ist, und in manchen Ausführungsbeispielen kann es sein, dass mindestens eine von den in 14 gezeigten Komponenten in einer als Beispiel dienenden elektrischen Umhausung 1400 nicht enthalten ist. Jede Komponente der als Beispiel dienenden elektrischen Umhausung 1400 kann eigenständig oder mit einer oder mehreren anderen Komponenten der elektrischen Umhausung 1400 kombiniert sein.
Der Anwender 1490 ist der gleiche Anwender wie oben definiert. Der Anwender 1490 interagiert mit der elektrischen Umhausung 1400 (einschließlich irgendwelcher Abschnitte derselben, wie etwa dem Steuermodul 1431, den Sensoren 1436) über die Benutzerschnittstelle 1486 und eine oder mehrere Kommunikationsverbindungen 1422 (nachstehend beschrieben) (z.B. durch Senden von Befehlen, Senden von Einstellungen, Empfangen von Daten). Der Anwender 1490 kann auch mit einem Netzwerkmanager 1480 interagieren. Eine Interaktion zwischen dem Anwender 1490 und der elektrischen Umhausung 1400 und/oder dem Netzwerkmanager 1480 kann unter Verwendung der Kommunikationsverbindungen 1422 durchgeführt werden. Die Kommunikationsverbindungen 1422 können Signale (z.B. elektrische Leistung, Kommunikationssignale, Steuersignale, Daten) zwischen der elektrischen Umhausung 1400, dem Anwender 1490 und dem Netzwerkmanager 1480 übertragen.
Der Netzwerkmanager 1480 ist eine Vorrichtung oder eine Komponente, der bzw. die mit dem Steuermodul 1431 kommunizieren kann. Zum Beispiel kann der Netzwerkmanager 1480 Befehle an das Steuermodul 1431 der elektrischen Umhausung 1400 senden, die vorgeben, wann ein Mechanismus (z.B. ein Solenoid) der Entwässerungsanordnung 1437 mit erregt werden soll. Als weiteres Beispiel kann der Netzwerkmanager 1480 Daten empfangen, die den Betrieb des Feuchtigkeitsregulierungssystems 1430 der elektrischen Umhausung 1400 betreffen. Solche Daten können für eine Anzahl von Zwecken verwendet werden, wie etwa zur Bestimmung, wann eine Wartung des Feuchtigkeitsregulierungssystems 1430 oder von Abschnitten desselben durchgeführt werden sollte.
Die elektrische Umhausung 1400 kann eines oder mehrere von einer Anzahl von Kommunikationsprotokollen (einen Typ eines Protokolls 1472) verwenden. Die elektrische Umhausung 1400 kann einen oder mehrere Sensoren 1436 aufweisen und/oder mit solchen verbunden sein. Ein Sensor 1436 kann einem oben beschriebenen Sensor im Wesentlichen ähnlich sein. Diese Sensoren 1436 können einen oder mehrere Parameter in und/oder um die elektrische Umhausung 1400 messen. Beispiele für solche Parameter können unter anderem Temperatur, Druck, Luftmenge, Luftzusammensetzung, Wasserpegel, Feuchtigkeitsgehalt (beispielsweise für ein Entfeuchtungsmittel) und Luftfeuchtigkeit einschließen. Beispiele für einen Sensor 1436 können unter anderem ein Thermometer, ein Manometer, ein Spektrometer, einen Feuchtemesser, einen Sauerstoffmesser, einen Infrarotsensor und einen Beschleunigungsmesser einschließen. In manchen Fällen kann ein Sensor 1436 zusätzlich oder alternativ zum Messen eines Parameters einen Parameter senden. Wenn ein Sensor 1436 beispielsweise ein Thermometer ist, dann kann der Sensor 1436 ein Signal (beispielsweise zum Steuermodul 1431) senden, um die gemessene Temperatur an einer bestimmten Stelle in der elektrischen Umhausung 1400 zu messen.
Die elektrischen Vorrichtungen 1410, die TEC 1427, die Belüftungsanordnung 1426 und die Entwässerungsanordnung 1437 von 14 können den oben beschriebenen elektrischen Vorrichtungen, TECs, Belüftungen und Entwässerungen im Wesentlichen gleich sein. Die Leistungsversorgungseinrichtung 1428 der elektrischen Umhausung 1400 kann Leistungs-, Steuer- und/oder Kommunikationssignale an das Steuermodul 1431, die Sensoren 1436, die elektrischen Vorrichtungen 1410, die Entwässerungseinrichtung 1437 und/oder die TEC 1427 senden. Die Leistungsversorgungseinrichtung 1428 kann ein oder mehrere Komponenten beinhalten. Beispiele für Komponenten einer Leistungsversorgungseinrichtung 1428 können unter anderem einen Transformator, einen Generator, eine Batterie, eine Steckdose, ein Stromkabel, einen elektrischen Leiter, eine Schmelzsicherung, einen Trennschalter und einen Induktor einschließen. Die Leistungsversorgungseinrichtung 1428 kann eine Quelle für eine unabhängige Leistungserzeugung sein. Zum Beispiel kann die Leistungsversorgungseinrichtung 1428 eine Energiespeichervorrichtung (z.B. eine Batterie, einen Superkondensator) einschließen. Als weiteres Beispiel kann die Leistungsversorgungseinrichtung 1428 photovoltaische Solarpaneele einschließen. Außerdem oder alternativ dazu kann die Leistungsversorgungseinrichtung 1428 Leistung von einer unabhängigen Leistungsversorgungseinrichtung empfangen. Die unabhängige Leistungsversorgungseinrichtung kann jede Leistungsquelle sein, die von der Leistungsversorgungseinrichtung 1428 unabhängig ist. Beispiele für eine Leistungsversorgungseinrichtung können unter anderem eine Energiespeichervorrichtung, einen Abspanntransformator, eine Gebäudeeinspeisung, eine Einspeisung von einer Leiterplatte und eine unabhängige Erzeugungsquelle (z.B. Photovoltaikplatten, ein Wärmetauscher) einschließen.
In bestimmten Ausführungsbeispielen sendet die Leistungsversorgungseinrichtung 1428 Leistungs-, Steuer-und/oder Kommunikationssignale an das Steuermodul 1431 der elektrischen Umhausung 1400 und empfängt Leistungs-, Steuer- und/oder Kommunikationssignale von derselben. Auf diese Weise kann das Steuermodul 1431 der elektrischen Umhausung 1400 die Leistungsmenge steuern, die von der Leistungsversorgungseinrichtung 1428 zu den Sensoren 1436, den elektrischen Vorrichtungen 1410, der Entwässerungseinrichtung 1437 und/oder der TEC 1427 gesendet wird.
Das Steuermodul 1431 der elektrischen Umhausung 1400 kann mit dem Anwender 1490, dem Netzwerkmanager 1480 und/oder einer oder mehreren anderen Komponenten des Feuchtigkeitsregulierungssystems 143014 interagieren (z.B. periodisch, kontinuierlich, nach dem Zufallsprinzip). Der Anwender 1490, der Netzwerkmanager 1480 und/oder die anderen Komponenten des Feuchtigkeitsregulierungssystems 1430 kann bzw. können gemäß einem oder mehreren Ausführungsbeispielen mit dem Steuermodul 1431 der elektrischen Umhausung 1400 unter Verwendung der Anwendungsschnittstelle 1486 und/oder der Kommunikationsverbindungen 1422 interagieren. Zum Beispiel kann die Anwendungsschnittstelle 1486 des Steuermoduls 1431 Daten (z.B. Informationen, Kommunikation, Befehle) vom Anwender 1490 und vom Netzwerkmanager 1480 empfangen bzw. Daten (z.B. Informationen, Kommunikation, Befehle) an dieselben senden.
Das Steuermodul 1431, der Anwender 1490 und/oder der Netzwerkmanager 1480 kann bzw. können ihr eigenes System verwenden oder in manchen Ausführungsbeispielen ein gemeinsames System verwenden. Ein solches System kann beispielsweise eine Form eines Internet-gestützten oder Intranet-gestützten Computersystems sein oder enthalten, das in der Lage ist, mit unterschiedlicher Software zu kommunizieren. Ein Computersystem schließt jede Art von Rechenvorrichtung und/oder Kommunikationsvorrichtung ein, unter anderem das Steuermodul 1431. Beispiele für solch ein System können unter anderem einen Desktop-Computer mit LAN, WAN, Internet- oder Intranet-Zugang, einen Laptop-Computer mit LAN, WAN, Internet- oder Intranet-Zugang, ein Smartphone, einen Server, eine Serverfarm, eine Android-Vorrichtung (oder ein Äquivalent davon), ein Tablet, Smartphones und einen persönlichen digitalen Assistenten (ein PDA) einschließen. Ein solches System kann einem Computersystem entsprechen, wie es nachstehend unter Bezugnahme auf 12 beschrieben wird.
Wie oben beschrieben, kann ein solches System ferner entsprechende Software (z.B. Anwender-Software, Netzwerkmanager-Software, Steuermodul-Software) aufweisen. Gemäß manchen Ausführungsbeispielen kann die Software auf derselben oder einer separaten Vorrichtung (z.B. einem Server, einem Mainframe, einem Desktop-Personal-Computer (PC), einem Laptop, einem PDA, einem Fernseher, einer Kabeldose, einem Kiosk, einem Telefon, einem Mobiltelefon oder anderen Rechenvorrichtungen) ausgeführt werden und kann über das Kommunikationsnetz (z.B. das Internet, ein Intranet, ein Extranet, ein lokales Netz (Local Area Network, LAN) und/oder Kommunikationskanäle mit Kabel- und/oder kabellosen Segmenten gekoppelt sein. Die Software eines Systems kann Teil der Software eines anderen Systems innerhalb des Systems 1499 sein oder separat, aber in Verbindung mit demselben arbeiten.
Wie oben erörtert, kann die elektrische Umhausung 1400 einen Umhausungskörper 1424 und eine Umhausungsabdeckung einschließen. Der Umhausungskörper 1424 kann mindestens eine Wand aufweisen, die einen Hohlraum 1407 bildet, und der Hohlraum 1407 wird umschlossen, wenn die Umhausungsabdeckung mit dem Umhausungskörper 1424 verbunden wird. Der Umhausungskörper 1424 der elektrischen Umhausung 1400 kann verwendet werden, um eine oder mehrere Komponenten (z.B. eine Leistungsversorgungseinrichtung 1428, Sensoren 1436, eine Entwässerungseinrichtung 1437, eine TEC 1427) der elektrischen Umhausung 1400, einschließlich einer oder mehrerer Komponenten des Steuermoduls 1431, aufzunehmen. Wie in 14 gezeigt ist, kann beispielsweise das Steuermodul 1431 (das in diesem Fall die Control Engine 1483, das Kommunikationsmodul 1491, das Speicher-Repository 1470, den Hardware-Prozessor 1481, den Arbeitsspeicher 1482, den Transceiver 1485, die Anwendungsschnittstelle 1486, den Zeitnehmer 1489, das Energiemessmodul 1484, das Leistungsmodul 1476 und das optionale Sicherheitsmodul 1487 einschließt) in dem Hohlraum 1407 angeordnet sein, der vom Umhausungskörper 1424 gebildet wird. In alternativen Ausführungsbeispielen kann irgendeine oder können irgendwelche von diesen oder anderen Komponenten der elektrischen Umhausung 1400 (oder von Abschnitten davon) am Umhausungskörper 1424 und/oder abseits vom Umhausungskörper 1424 angeordnet sein.
Das Speicher-Repository 1470 kann eine persistente Speichervorrichtung (oder ein Satz von Vorrichtungen) sein, die (der) Software und Daten speichert, die verwendet werden, um das Steuermodul 1431 zu unterstützen, der mit dem Anwender 1490 und dem Netzwerkmanager 1480 innerhalb des Systems 1499 kommuniziert. In einem oder mehreren Ausführungsbeispielen speichert das Speicher-Repository 1470 ein oder mehrere Protokolle 1472 (die Kommunikationsprotokolle einschließen können), Algorithmen 1468 und gespeicherte Daten 1469. Die Protokolle 1472 sind im Allgemeinen ein Prozess oder ein Ablauf, mit dem das Steuermodul 1431 (oder Abschnitte davon) unter einem bestimmten Satz von Bedingungen (z.B. Zeit, Messwerte eines Sensors 1436, Messwerte eines Energiemessmoduls 1484) betrieben wird.
Wenn die Protokolle 1472 Kommunikationsprotokolle sind, können die Kommunikationsprotokolle beliebige von einer Anzahl von Protokollen sein, die verwendet werden, um Daten zwischen dem Steuermodul 1431, dem Anwender 1490 und dem Netzwerkmanager 1480 zu senden und/oder zu empfangen. Mindestens eines von den Protokollen 1472 kann ein zeitsynchronisiertes Protokoll sein. Beispiele für solche zeitsynchronisierten Protokolle sind unter anderem ein Highway Addressable Remote Transducer(HART)-Protokoll, ein WirelessHART-Protokoll und ein 100-Protokoll der International Society of Automation (ISA). Auf diese Weise kann mindestens eines von den Protokollen 1472 eine Sicherheitsschicht für die Daten bereitstellen, die innerhalb des Systems 1499 übertragen werden.
Die Algorithmen 1468 können irgendwelche Abläufe (z.B. eine Reihe von Verfahrensschritten), Formeln, Logikschritte, mathematische Modelle und/oder andere ähnliche Betriebsabläufe sein, die von der Control Engine 1483 des Steuermoduls 1431 auf Basis bestimmter Bedingungen zu einem jeweiligen Zeitpunkt befolgt werden. Zum Beispiel kann das Steuermodul 1431 einen Algorithmus 1469 verwenden, um (unter Verwendung des Energiemessmoduls 1484) einen oder mehrere Parameter (z.B. Temperatur, Druck, Feuchtigkeit) innerhalb des Hohlraums 1407 der elektrischen Umhausung 1400 (gemessen von einem oder mehreren Sensoren 1436) zu messen, die resultierenden Messwerte (als gespeicherte Daten 1469 im Speicher-Repository 1470) zu speichern und die gespeicherten Daten 1469 unter Verwendung eines oder mehrerer von den Algorithmen 1468 auszuwerten.
Als weiteres Beispiel kann das Steuermodul 1431 einen anderen Algorithmus 1468 verwenden, um die Messungen, die von den Sensoren 1436 durchgeführt werden, kontinuierlich zu überwachen und diese Daten zu verwenden, um die Öffnungsparameter des Feuchtigkeitsregulierungssystems 1430 der elektrischen Umhausung 1400 zu bestimmen. Als weiteres Beispiel kann das Steuermodul 1431 einen noch anderen Algorithmus 1468 verwenden, um einen oder mehrere Parameter des Feuchtigkeitsregulierungssystems 1430 zu messen, und diese Daten verwenden, um zu bestimmen, ob ein oder mehrere Kennwerte (z.B. Feuchtigkeitsgehalt, Temperatur) innerhalb annehmbarer Parameter (auch als Schwellenwerte bezeichnet, und auch Teil der gespeicherten Daten) liegt.
Gespeicherte Daten 1469 können irgendwelche Daten, welche die elektrische Umhausung 1400 (einschließlich von Komponenten derselben) betreffen, irgendwelche Messungen, die von den Sensoren 1436 vorgenommen werden, Messungen, die vom Messmodul 1484 vorgenommen werden, eine Zeit, die vom Zeitnehmer 1489 gemessen wird, gespeicherte Daten 1469 (z.B. Schwellenwerte, Messwerte aus der Vergangenheit), Strombelastbarkeitswerte für die Leistungsversorgungseinrichtung 1428, Typenschildinformationen zu den verschiedenen Komponenten (z.B. den elektrischen Vorrichtungen 1410, der Entwässerungseinrichtung 1437, der TEC 1427, den Sensoren 1436) innerhalb der elektrischen Umhausung 1400, Leistungswerte aus der Vergangenheit der einen oder der mehreren von den verschiedenen Komponenten innerhalb der elektrischen Umhausung 1400, Ergebnisse in der Vergangenheit durchgeführter oder berechneter Algorithmen und/oder irgendwelche anderen geeigneten Daten sein. Die gespeicherten Daten 1469 können bestimmte Zeitmessungen betreffen, die beispielsweise vom Zeitnehmer 1489 erhalten wurden.
Beispiele für ein Speicher-Repository 1470 können unter anderem eine Datenbank (oder eine Anzahl von Datenbanken), ein Dateisystem, ein Laufwerk, einen Flash-Memory, irgendeine andere Form von Festwertdatenspeicher oder irgendeine geeignete Kombination davon einschließen. Gemäß manchen Ausführungsbeispielen kann das Speicher-Repository 1470 an mehreren physischen Maschinen angeordnet sein, die jeweils alle oder manche bzw. Teile von den Protokollen 1468 und/oder den Sensordaten 1469 speichern. Die einzelnen Speichereinheiten oder -vorrichtungen können physisch am selben Bereich oder an geografisch verschiedenen Bereichen angeordnet sein.
Das Speicher-Repository 1470 kann betriebsmäßig mit der Control Engine 1483 verbunden sein. In einem oder mehreren Ausführungsbeispielen schließt die Control Engine 1483 eine Funktionalität ein, um mit dem Anwender 1490 und Netzwerkmanager 1480 im System 1499 kommunizieren zu können. Genauer sendet und/oder empfängt die Control Engine 1483 Informationen an das bzw. vom Speicher-Repository 1470, um mit dem Anwender 1490 und dem Netzwerkmanager 1480 zu kommunizieren. Wie nachstehend erörtert, kann das Speicher-Repository 1470 in manchen Ausführungsbeispielen auch betriebsmäßig mit dem Kommunikationsmodul 1491 verbunden sein.
In bestimmten Ausführungsbeispielen steuert die Control Engine 1483 des Steuermoduls 1431 den Betrieb einer oder mehrerer Komponenten (z.B. des Kommunikationsmoduls 1491, des Zeitnehmers 1489, des Transceivers 1485) des Steuermoduls 1431. Zum Beispiel kann die Control Engine 1483 das Kommunikationsmodul 1491 in einen „Schlummer“-Modus versetzen, wenn keine Kommunikation zwischen dem Steuermodul 1431 und einer anderen Komponente (z.B. dem Anwender 1490) im System 1499 stattfindet oder wenn Kommunikationen zwischen dem Steuermodul 1431 und einer anderen Komponente im System 1499 einem Steuermäßigen Muster folgen. In einem solchen Fall wird Leistung, die vom Steuermodul 1431 verbraucht wird, dadurch gespart, dass das Kommunikationsmodul 1491 nur dann aktiviert wird, wenn das Kommunikationsmodul 1491 gebraucht wird.
Als weiteres Beispiel kann die Control Engine 1483 die aktuelle Zeit unter Verwendung des Zeitnehmers 1489 ermitteln. Der Zeitnehmer 1489 kann das Steuermodul 1431 in die Lage versetzen, die Leistungsversorgungseinrichtung 1428 (und auch das Feuchtigkeitsregulierungssystem 1430) der elektrischen Umhausung 1400 auch dann zu steuern, wenn das Steuermodul 1431 keine Kommunikation mit dem Anwender 1490 und/oder dem Netzwerkmanager 1480 hat. In bestimmten Ausführungsbeispielen kann der Zeitnehmer 1489 die Länge der Zeit verfolgen, über die das Feuchtigkeitsregulierungssystem 1430 (einschließlich einer oder mehrerer Komponenten desselben) in Betrieb ist. In einem solchen Fall kann die Control Engine 1483 die Leistungsversorgungseinrichtung 1428 (und auch das Feuchtigkeitsregulierungssystem 1430) auf Basis einer Länge der Zeit, die vom Zeitnehmer 1489 gemessen wird, steuern.
Zusätzlich zu den oben beschriebenen Aspekten und Fähigkeiten des Steuermoduls 1431 kann die Control Engine 1483 des Steuermoduls 1431 eine direkte oder indirekte Steuerung irgendeines Aspekts des Betriebs des Feuchtigkeitsregulierungssystems 1430 bereitstellen. Zum Beispiel kann die Control Engine 1483 den Betrieb der elektrischen Vorrichtungen 1410, der TEC 1427, der Entwässerungseinrichtung 1437, der Leistungsversorgungseinrichtung 1428 und/oder irgendwelcher anderer Komponenten innerhalb des Hohlraums 1407 der elektrischen Umhausung 1400 steuern.
In bestimmten Ausführungsbeispielen kann die Control Engine 1483 Daten, die im Speicher-Repository 1470 gespeichert sind, unter Verwendung eines oder mehrerer Algorithmen 1468, die im Speicher-Repository 1470 gespeichert sind, analysieren. Auf diese Weise kann die Control Engine 1483 eine zurückschauende und/oder eine vorausschauende Analyse für einen Anwender 1490 in Bezug auf das Feuchtigkeitsregulierungssystem und/oder die elektrischen Vorrichtungen 1410 im System 1499 bereitstellen. In einem solchen Fall kann die Control Engine 1483 beispielsweise ein vorbeugendes Wartungsprogramm für die elektrische Umhausung 1400 erstellen, einschließlich etwaiger spezifischer Komponenten derselben (z.B. der Leistungsversorgungseinrichtung 1428, einer Komponente des Feuchtigkeitsregulierungssystems 1430, der elektrischen Vorrichtungen 1410).
Die Control Engine 1483 kann Steuer-, Kommunikations- und/oder andere, ähnliche Signale für den Anwender 1490 und/oder den Netzwerkmanager 1480 bereitstellen. Ebenso kann die Control Engine 1483 Steuer-, Kommunikations- und/oder andere, ähnliche Signale vom Anwender 1490 und/oder vom Netzwerkmanager 1480 empfangen. Die Control Engine 1483 kann das Feuchtigkeitsregulierungssystem 1430 automatisch (zum Beispiel auf Basis eines oder mehrerer Algorithmen 1468 und/oder Protokolle 1472, die im Speicher-Repository 1470 gespeichert sind) und/oder auf Basis von Steuer-, Kommunikations- und/oder anderen, ähnlichen Signalen, die von einer Steuereinrichtung (z.B. dem Netzwerkmanager 1480) einer anderen Komponente des Systems 1499 über die Kommunikationsverbindungen 1422 empfangen werden, steuern. Die Control Engine 1483 kann eine gedruckte Schaltung einschließen, auf welcher der Hardware-Prozessor 1481 und/oder eine oder mehrere eigenständige Komponenten des Steuermoduls 1431 positioniert sein können.
In bestimmten Ausführungsbeispielen kann die Control Engine 1483 eine Schnittstelle einschließen, die der Control Engine 1483 eine Kommunikation mit einer oder mehreren Komponenten (z.B. dem Kommunikationsmodul 1491) der elektrischen Umhausung 1400 und/oder einer anderen Komponente (z.B. dem Anwender 1490, dem Netzwerkmanager 1480) des Systems 1499 ermöglicht. Eine solche Schnittstelle kann in Verbindung mit oder unabhängig von den Protokollen 1472 arbeiten, die verwendet werden, um zwischen dem Steuermodul 1431, dem Anwender 1490 und/oder dem Netzmanager 1480 zu kommunizieren.
Die Control Engine 1483 kann in Echtzeit arbeiten. Anders ausgedrückt kann die Control Engine 1483 des Steuermoduls 1431 Kommunikationen mit dem Anwender 1490 und dem Netzwerkmanager 1480 verarbeiten, senden und/oder empfangen, sobald irgendwelche Änderungen (z.B. abgegrenzte, kontinuierliche) innerhalb des Systems 1499 auftreten. Ferner kann die Control Engine 1483 des Steuermoduls 1431 im Wesentlichen gleichzeitig das Feuchtigkeitsregulierungssystem 1430 (beispielsweise einschließlich eines Sensors 1436, der Entwässerungseinrichtung 1437, der TEC 1427), die Leistungsversorgungseinrichtung 1428 und den Netzwerkmanager 1480 auf Basis solcher Änderungen steuern. Außerdem kann die Control Engine 1483 des Steuermoduls 1431 eine oder mehrere ihrer Funktionen kontinuierlich durchführen. Zum Beispiel kann das Steuermodul 1431 Protokolle 1472 und/oder Algorithmen 1468 kontinuierlich verwenden und aktualisieren. Als weiteres Beispiel kann das Steuermodul 1431 die Leistungsversorgungseinrichtung 1428 der elektrischen Umhausung 1400 kontinuierlich steuern. In einem solchen Fall können etwaige Aktualisierungen vom Steuermodul 1431 für die Anpassung einer Komponente des Feuchtigkeitsregulierungssystems 1430 in Echtzeit verwendet werden.
Die Control Engine 1483 (oder andere Komponenten des Steuermoduls 1431) kann (können) auch eine oder mehrere Hardware- und/oder Softwarearchitekturkomponenten einschließen, um ihre Funktionen zu erfüllen. Solche Komponenten können unter anderem einen universellen asynchronen Empfänger/Sender (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter, UART), einen universellen synchronen Empfänger/Sender (Universal Synchronous Receiver/Transmitter, USRT), eine serielle periphere Schnittstelle (Serial Peripheral Interface, SPI), eine Direct-Attached Capacity (DAC)-Speichervorrichtung, einen Analog-zu-Digital-Wandler, eine inter-integrierte Schaltung (I²C) und einen Impulsbreitenmodulator (pulse width modulator, PWM) einschließen.
In bestimmten Ausführungsbeispielen bestimmt und implementiert das Kommunikationsmodul 1491 des Steuermoduls 1431 das Kommunikationsprotokoll (z.B. aus den Protokollen 1472 des Speicher-Repository 1470), das verwendet wird, wenn die Control Engine 1483 mit dem Anwender 1490 und/oder dem Netzmanager 1480 kommuniziert (z.B. Signale an diese sendet, Signale von diesen empfängt). In manchen Fällen greift das Kommunikationsmodul 1491 auf die Protokolle 1472 und/oder die Algorithmen 1468 zu, um zu bestimmen, welches Kommunikationsprotokoll innerhalb der Fähigkeit des Empfängers einer Kommunikation liegt, die von der Control Engine 1483 gesendet wird. Außerdem kann das Kommunikationsmodul 1491 das Kommunikationsprotokoll einer Kommunikation, die vom Steuermodul 1431 empfangen wird, interpretieren, so dass die Control Engine 1483 die Kommunikation interpretieren kann.
Das Kommunikationsmodul 1491 kann Daten direkt an das Speicher-Repository 1470 senden und/oder von diesem abrufen. Alternativ dazu kann die Control Engine 1483 die Datenübertragung zwischen dem Kommunikationsmodul 1491 und dem Speicher-Repository 1470 erleichtern. Das Kommunikationsmodul 1491 kann auch eine Verschlüsselung von Daten, die vom Steuermodul 1431 gesendet werden, und eine Entschlüsselung von Daten, die vom Steuermodul 1431 empfangen werden, bereitstellen. Das Kommunikationsmodul 1491 kann auch einen oder mehrere einer Anzahl anderer Dienste mit Bezug auf Daten bereitstellen, die vom Steuermodul 1431 gesendet und empfangen werden. Solche Dienste können unter anderem Datenpaket-Routinginformationen und Abläufe, die im Falle einer Datenunterbrechung einzuhalten sind, einschließen.
Der Zeitnehmer 1489 des Steuermoduls 1431 kann eine Uhrzeit, Zeitintervalle, eine Zeitspanne und/oder irgendeine andere Zeitmessung nachverfolgen. Der Zeitnehmer 1489 kann auch die Häufigkeit eines Ereignisses zählen, und zwar mit oder ohne Bezug auf die Zeit. Alternativ dazu kann die Control Engine 1483 die Zählfunktion durchführen. Der Zeitnehmer 1489 ist in der Lage, mehrere Zeitmessungen gleichzeitig zu verfolgen. Der Zeitnehmer 1489 kann Zeitspannen auf Basis eines von der Control Engine 1483 empfangenen Befehls, auf Basis eines Befehls, der vom Anwender 1490 empfangen wird, auf Basis eines Befehls, der in der Software des Steuermoduls 1431 programmiert ist, auf Basis irgendeiner anderen Bedingung oder von irgendeiner anderen Komponente oder von irgendeiner Kombination davon nachverfolgen.
Der Zeitnehmer 1489 kann dafür ausgelegt sein, eine Zeit zu verfolgen, zu der keine Leistung an das Steuermodul 1431 geliefert wird (z.B. bei einer Fehlfunktion des Leistungsmoduls 1476), beispielsweise unter Verwendung eines Superkondensators oder einer Notstromversorgung mit Batterie. In einem solchen Fall kann der Zeitnehmer 1489 jeden Aspekt der Zeit an das Steuermodul 1431 übermitteln, wenn die Leistungsabgabe an das Steuermodul 1431 wieder aufgenommen wird. In einem solchen Fall kann der Zeitnehmer 1489 eine oder mehrere von einer Anzahl von Komponenten (z.B. einen Superkondensator, eine integrierte Schaltung) einschließen, um diese Funktionen durchzuführen.
Das Messmodul 1484 des Steuermoduls 1431 misst eine oder mehrere Komponenten der Energie (z.B. Strom, Spannung, Widerstand, VARs, Watt, Gasstrom, Gasdruck), welche die elektrische Umhausung 1400 (einschließlich der Leistungsversorgungseinrichtung 1428 und der elektrischen Vorrichtungen 1410) betreffen, an einem oder mehreren Stellen im System 1499. Das Messmodul 1484 kann beliebige von einer Anzahl von Messvorrichtungen und zugehörigen Vorrichtungen einschließen, unter anderem ein Voltmeter, ein Amperemeter, einen Leistungsmesser, ein Ohmmeter, einen Stromwandler, einen Spannungswandler, einen Durchflussmesser, einen Druckmesser und eine elektrische Verdrahtung. Das Messmodul 1484 kann eine Komponente der Energie kontinuierlich, periodisch, basierend auf dem Eintritt eines Ereignisses, basierend auf einem Befehl, den es von der Control Engine 1483 empfängt, basierend auf Messungen, die von den Sensoren 1436 vorgenommen werden, und/oder basierend auf irgendeinem anderen Faktor messen.
Das Leistungsmodul 1476 des Steuermoduls 1431 stellt Leistung an einer oder mehreren anderen Komponenten des Steuermoduls 1431 (z.B. am Zeitnehmer 1489, an der Control Engine 1483) bereit. In bestimmten Ausführungsbeispielen empfängt das Leistungsmodul 1476 Leistung von der Leistungsversorgungseinrichtung 1428. Das Leistungsmodul 1476 kann eine oder mehrere von einer Anzahl einzelner oder mehrerer eigenständiger Komponenten (z.B. einen Transistor, eine Diode, einen Widerstand) und/oder einen Mikroprozessor einschließen. Das Leistungsmodul 1476 kann eine gedruckte Schaltung einschließen, auf welcher der Mikroprozessor und/oder eine oder mehrere eigenständige Komponenten positioniert sind. In manchen Fällen kann das Leistungsmodul 1476 eine oder mehrere Komponenten einschließen, die das Leistungsmodul 1476 in die Lage versetzen, eine oder mehrere Elemente einer Leistung (z.B. Spannung, Strom), die zum und/oder vom Leistungsmodul 1476 geliefert bzw. gesendet wird, zu messen.
Das Leistungsmodul 1476 kann eine oder mehrere Komponenten (z.B. einen Transformator, eine Diodenbrücke, einen Wechselrichter, einen Wandler) einschließen, die Leistung von einer Quelle (z.B. der Leistungsversorgungseinrichtung 1428) (beispielsweise über ein elektrisches Kabel) empfangen und Leistung einer Art (z.B. Wechselstrom, Gleichstrom) und Stärke (z.B. 12V, 24V, 120V), die von den anderen Komponenten des Steuermoduls 1431 verwendet werden kann, erzeugen. Das Leistungsmodul 1476 kann eine geschlossene Regelschleife verwenden, um eine vorkonfigurierte Spannung oder einen vorkonfigurierten Strom mit einer geringen Toleranz am Ausgang aufrechtzuerhalten. Das Leistungsmodul 1476 kann auch die übrigen Teile der Elektronik (z.B. den Hardware-Prozessor 1481, den Transceiver 1485) vor Überspannungen schützen, die in der Leitung erzeugt werden. Außerdem oder alternativ dazu kann das Leistungsmodul 1476 selbst eine Leistungsquelle sein, um Signale an die anderen Komponenten des Steuermoduls 1431 auszugeben. Zum Beispiel kann das Leistungsmodul 1476 eine Batterie sein. Als weiteres Beispiel kann das Leistungsmodul 1476 ein lokales photovoltaisches Leistungssystem sein.
Der Hardware-Prozessor 1481 des Steuermoduls 1431 führt Software gemäß einem oder mehreren Ausführungsbeispielen aus. Genauer kann der Hardware-Prozessor 1481 Software auf der Control Engine 1483 oder irgendeinem anderen Teil des Steuermoduls 1431 ebenso wie Software, die vom Anwender 1490 und/oder vom Netzwerkmanager 1480 verwendet wird, ausführen. In einem oder mehreren Ausführungsbeispielen kann der Hardware-Prozessor 1481 eine integrierte Schaltung, eine zentrale Verarbeitungseinheit, ein mehrkerniger Prozessor-Chip, ein Multi-Chip-Modul einschließlich mehrerer mehrkerniger Verarbeitungs-Chips oder irgendein anderer Hardware-Prozessor sein. Der Hardware-Prozessor 1481 wird auch anders bezeichnet, unter anderem als Computer-Prozessor, als Mikroprozessor und als mehrkerniger Prozessor.
In einem oder mehreren Ausführungsbeispielen führt der Hardware-Prozessor 1481 Software-Befehle aus, die im Arbeitsspeicher 1482 gespeichert sind. Der Speicher 1482 weist einen oder mehrere Cache-Speicher, einen Hauptspeicher und/oder irgendeine andere geeignete Art von Arbeitsspeicher auf. Gemäß manchen Ausführungsbeispielen ist der Arbeitsspeicher 1482 in Bezug auf den Hardware-Prozessor 1481 eigenständig innerhalb des Steuermoduls 1431 angeordnet. In bestimmten Gestaltungen kann der Arbeitsspeicher 1482 in den Hardware-Prozessor 1481 integriert sein.
In bestimmten Ausführungsbeispielen weist das Steuermodul 1431 keinen Hardware-Prozessor 1481 auf. In einem solchen Fall kann das Steuermodul 1431 beispielsweise ein oder mehrere im Feld programmierbare Gatteranordnungen (field programmable gate arrays, FPGA) einschließen. Als weiteres Beispiel kann das Steuermodul 1431 eine oder mehrere integrierte Schaltungen (ICs) aufweisen. Durch die Verwendung von FPGAs, ICs und anderen ähnlichen Vorrichtungen, die in der Technik bekannt sind, kann das Steuermodul 1431 (oder können Teile davon) programmiert werden und gemäß bestimmten logischen Regeln und Schwellenwerten ohne die Verwendung eines Hardware-Prozessors funktionieren.
Der Transceiver 1485 des Steuermoduls 1431 kann Steuer- und/oder Kommunikationssignale senden und/oder empfangen. Genauer kann der Transceiver 1485 verwendet werden, um Daten zwischen dem Steuermodul 1431, dem Anwender 1490 und dem Netzwerkmanager 1480 zu übertragen. Der Transceiver 1485 kann eine kabelgebundene und/oder kabellose Technologie verwenden. Der Transceiver 1485 kann auf solche Weise gestaltet sein, dass die Steuer- und/oder Kommunikationssignale, die vom Transceiver 1485 gesendet und/oder empfangen werden, von einem anderen Transceiver empfangen und/oder gesendet werden können, der Teil des Anwenders 1490 und/oder des Netzwerkmanagers 1480 ist.
Wenn der Transceiver 1485 eine kabellose Technologie verwendet, wie die Kommunikationsverbindung 1422, kann beim Senden und Empfangen von Signalen jede Art von kabelloser Technologie vom Transceiver 1485 verwendet werden. Eine solche kabellose Technologie kann unter anderem WiFi, Kommunikation mit sichtbarem Licht, Mobilnetze und Bluetooth einschließen. Der Transceiver 1485 kann beim Senden oder Empfangen von Signalen eines oder mehrere einer beliebigen Zahl geeigneter Kommunikationsprotokolle (z.B. ISA100) verwenden. Solche Kommunikationsprotokolle können vom Kommunikationsmodul 1491 vorgegeben werden. Ferner können beliebige Transceiver-Informationen für den Anwender 1490 und/oder den Netzwerkmanager 1480 im Speicher-Repository 1470 gespeichert werden.
Optional sichert in einem oder mehreren Ausführungsbeispielen das Sicherheitsmodul 1487 Interaktionen zwischen dem Steuermodul 1431, dem Anwender 1490 und dem Netzwerkmanager 1480. Genauer authentifiziert das Sicherheitsmodul 1487 eine Kommunikation von Software auf Basis von Sicherheitsschlüsseln, welche die Identität der Quelle der Kommunikation verifizieren. Zum Beispiel kann die Anwender-Software mit einem Sicherheitsschlüssel assoziiert ein, der eine Interaktion des Anwenders 1490 mit dem Steuermodul 1431 und/oder dem Netzwerkmanager 1480 ermöglicht. Ferner kann das Sicherheitsmodul 1487 in manchen Ausführungsbeispielen den Empfang von Informationen beschränken und Informationen und/oder einen Zugang zu Informationen anfordern.
Eine oder mehrere der Funktionen, die von einer der Komponenten (z.B. de Steuermodul 1431) eines als Beispiel dienenden Feuchtigkeitsregulierungssystems 1430 durchgeführt werden, können unter Verwendung einer Rechenvorrichtung 1558 durchgeführt werden. Ein Beispiel für eine Rechenvorrichtung 1558 ist in 15 gezeigt. Die Rechenvorrichtung 1558 implementiert eine oder mehrere von den verschiedenen hierin beschriebenen Techniken, die im Ganzen oder in Teilen für die hierin beschriebenen Elemente steht, die bestimmten Ausführungsbeispielen entsprechen. Die Rechenvorrichtung 1558 ist ein Beispiel für eine Rechenvorrichtung und soll keine Beschränkung des Anwendungsbereichs oder der Funktionalität der Rechenvorrichtung und/oder ihrer möglichen Architekturen bedeuten. Auch sollte die Rechenvorrichtung 1558 nicht so interpretiert werden, als bestünde bei ihr irgendeine Abhängigkeit oder Notwendigkeit in Bezug auf irgendeine der in der Beispielsrechenvorrichtung 1558 dargestellten Komponenten oder Kombinationen davon.
Die Rechenvorrichtung 1558 weist einen oder mehrere Prozessoren oder Verarbeitungseinheiten 1554, eine oder mehrere Arbeitsspeicher- bzw. Memory-/Speicherkomponenten 1555, eine oder mehrere Eingabe/Ausgabe(I/O)-Vorrichtungen 1556 und einen Bus 1557 auf, der den verschiedenen Komponenten und Vorrichtungen eine gegenseitige Kommunikation ermöglicht. Der Bus 1557 stellt eine oder mehrere von mehreren Arten von Busstrukturen dar, einschließlich eines Memory-Busses oder eines Memory-Controllers, eines peripheren Busses, eines Accelerated Graphics Port und eines Prozessors oder eines lokalen Busses, der irgendeine von verschiedenen Busarchitekturen verwendet. Der Bus 1557 schließt kabelgebundene und/oder kabellose Busse ein.
Die Memory-/Speicherkomponente 1555 stellt ein oder mehrere Computer-Speichermedien dar. Die Memory-/Speicherkomponente 1555 schließt flüchtige Medien (wie einen Schreib-/Lesespeicher (RAM) und/oder nichtflüchtige Medien (wie einen Nur-Lesespeicher (ROM), einen Flash-Speicher, ein optisches Laufwerk, ein Magnetlaufwerk und so weiter) ein. Die Memory-/Speicherkomponente 1555 schließt fest installierte Medien (z.B. RAM, ROM, eine fest installierte Festplatte usw.) ebenso wie Wechselmedien (z.B. einen Flash-Arbeitsspeicher, eine Wechselfestplatte, eine optische Festplatte und so weiter) ein.
Eine oder mehrere I/O-Vorrichtungen 1556 ermöglichen einem Kunden, einem Dienstprogramm oder einem anderen Anwender, Befehle und Informationen in die Rechenvorrichtung 1558 einzugeben, und ermöglichen auch die Anzeige von Informationen gegenüber dem Kunden, dem Dienstprogramm oder dem anderen Anwender und/oder anderen Komponenten oder Vorrichtungen. Beispiele für Eingabevorrichtungen schließen unter anderem eine Tastatur, eine Cursor-Steuervorrichtung (z.B. eine Maus, ein Mikrofon und einen Scanner ein. Beispiele für Ausgabevorrichtungen schließen unter anderem eine Anzeigevorrichtung (z.B. einen Monitor oder einen Projektor), Lautsprecher, einen Drucker und eine Netzkarte ein.
Hierin werden verschiedene Techniken im allgemeinen Kontext von Software oder Programmmodulen beschrieben. Allgemein schließt Software Routinen, Programme, Objekte, Komponenten, Datenstrukturen und dergleichen ein, die bestimmte Aufgaben durchführen oder bestimmte abstrakte Datentypen implementieren. Eine Implementierung dieser Module und Techniken wird auf irgendeiner Form von computerlesbaren Medien gespeichert oder wird über diese übertragen. Zu computerlesbaren Medien gehört jedes verfügbare nichtflüchtige Medium oder nichtflüchtige Medien, das bzw. die für eine Rechenvorrichtung zugänglich ist. Beispielsweise, aber ohne dass dies eine Beschränkung darstellt, schließen computerlesbare Medien „Computer-Speichermedien“ ein.
„Computer-Speichermedien“ und „computerlesbares Medium“ beinhalten sowohl flüchtige als auch nichtflüchtige, sowohl wechselfähige als auch nicht-wechselfähige Medien, die in Verfahren oder Technologien zur Speicherung von Informationen wie beispielsweise computerlesbaren Befehlen, Datenstrukturen, Programmmodulen oder anderen Daten implementiert sind. Computer-Speichermedien beinhalten unter anderem computerbeschreibbare Medien wie RAM-, ROM-, EEPROM-, Flash-Memory- oder andere Memory-Technologie, CD-ROM, Digital Versatile Disks (DVD) oder andere optische Speicher, Magnetkassetten, Magnetband, Magnetplattenspeicher oder andere magnetische Speichervorrichtungen oder jedes andere Medium, das verwendet werden kann, um die gewünschten Informationen zu speichern und das für einen Computer zugänglich ist.
Die Computervorrichtung 1558 ist gemäß manchen Ausführungsbeispielen über eine Netzschnittstellenverbindung (nicht gezeigt) mit einem Netz (nicht gezeigt) (z.B. einem lokalen Netz (LAN), einem Weitbereichsnetz (Wide Area Network, WAN), beispielsweise dem Internet oder irgendeiner anderen, ähnlichen Art von Netz) verbunden. Der Fachmann wird erkennen, dass viele unterschiedliche Arten von Computersystemen existieren (z.B. Desktop-Computer, ein Laptop-Computer, ein persönliches Mediengerät, eine mobile Vorrichtung, beispielsweise ein Mobiltelefon oder ein persönlicher digitaler Assistent oder irgendein anderes Computersystem, das in der Lage ist, computerlesbare Befehle auszuführen), und dass die oben genannten Eingabe- und Ausgabeeinrichtungen in anderen Ausführungsbeispielen andere Formen haben können, die heute nicht bekannt sind oder die erste noch entwickelt werden. Allgemein gesprochen weist das Computersystem 1558 zumindest die minimalen Verarbeitungs-, Eingabe- und/oder Ausgabeeinrichtungen auf, die nötig sind, um eine oder mehrere Ausführungsformen in die Praxis umzusetzen.
Ferner wird der Fachmann erkennen, dass in bestimmten Ausführungsbeispielen ein oder mehrere Elemente der oben genannten Computervorrichtung 1558 an einem abseits gelegenen Bereich angeordnet und über ein Netz mit den anderen Elementen gekoppelt ist bzw. sind. Ferner wird eine bzw. werden mehrere Ausführungsformen auf einem verteilten System verwirklicht, das einen oder mehrere Knoten aufweist, wobei jeder Abschnitt der Implementierung (z.B. das Steuermodul 1431) auf einem anderen Knoten in dem verteilten System liegt. In einer oder mehreren Ausführungsformen entspricht der Knoten einem Computersystem. Alternativ dazu entspricht der Knoten in manchen Ausführungsbeispielen einem Prozessor mit einem zugehörigen physischen Speichern Der Knoten entspricht in manchen Ausführungsbeispielen alternativ dazu einem Prozessor mit gemeinsamem Arbeitsspeicher und/oder gemeinsamen Ressourcen.
16 zeigt ein Ablaufschema eines Verfahrens 1625 zum Regulieren von Feuchtigkeit in einem Hohlraum (z.B. dem Hohlraum 907) einer elektrischen Umhausung 8z.B. der elektrischen Umhausung 900) unter Verwendung eines Feuchtigkeitsregulierungssystems (z.B. des Feuchtigkeitsregulierungssystems 930). Auch wenn die verschiedenen Schritte in diesem Ablaufschema der Reihe nach dargestellt und beschrieben werden, wird der Durchschnittsfachmann erkennen, dass manche oder alle von den Schritten in anderer Reihenfolge durchgeführt werden können, kombiniert oder weggelassen werden können, und dass manche oder alle von den Schritten parallel ausgeführt werden können. Ferner kann in einem oder mehreren der Ausführungsbeispiele mindestens einer der nachstehend beschriebenen Schritte weggelassen, wiederholt und/oder in einer anderen Reihenfolge durchgeführt werden. Außerdem wird der Durchschnittsfachmann erkennen, dass zusätzliche Schritte, die in 16 nicht gezeigt sind, für die Durchführung dieses Verfahrens eingeschlossen werden können. Demgemäß sollte die konkreten Anordnung der Schritte nicht als Beschränkung des Bereichs aufgefasst werden.
Zusätzlich zu den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen oder als Alternative zu den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen kann ein Beispiel für Feuchtigkeitsregulierungssysteme für elektrische Umhausungen eine(n) oder mehrere von einer Anzahl anderer Mechanismen, Komponenten und/oder Vorrichtungen einschließen. Zum Beispiel kann die Feuchtigkeit innerhalb des Hohlraums einer elektrischen Umhausung unter Verwendung eines reaktionsträgen Materials mit einem automatischen Erneuerungszyklus reguliert werden. In einem solchen Fall kann in einer Einheit innerhalb des Hohlraums der elektrischen Umhausung ein Entfeuchtungsmittel (z.B. Kieselgel) untergebracht sein. Das System kann auch eine Heizung, eine Kälteplatte und eine Luftbewegungsvorrichtung aufweisen. Die Luftbewegungsvorrichtung kann Luft innerhalb des Hohlraums der elektrischen Umhausung über dem Entfeuchtungsmittel umwälzen, die durch die Heizung erwärmt werden kann. Die Heizung kann arbeiten, wenn die Feuchtigkeit der Luft innerhalb des Hohlraums der elektrischen Umhausung einen Schwellenwert überschreitet. Wenn dies eintritt, kann die Kälteplatte die Feuchtigkeit kondensieren lassen, und das resultierende Kondenswasser kann gesammelt und aus dem Hohlraum der elektrischen Umhausung entfernt (z.B. ablaufen gelassen, abgepumpt) werden.
Als weiteres Beispiel kann der Hohlraum der elektrischen Umhausung über einen Schwellenwert (z.B. den Gefrierpunkt) hinaus erwärmt werden. Eine oder mehrere Sperren (z.B. Gore-Tex) können in eine Entwässerungseinrichtung eingebracht und/oder mit einem gesinterten Filter verwendet werden, so dass die Feuchtigkeit innerhalb des Hohlraums der elektrischen Umhausung geringer ist als die Feuchtigkeit der Außenluft. Außerdem oder alternativ dazu kann die Sperre dazu beitragen, eine oder mehrere andere Bedingungen innerhalb der elektrischen Umhausung zu regulieren. Ein Entfeuchter kann innerhalb des Hohlraums der elektrischen Umhausung angeordnet werden, um die Feuchtigkeit innerhalb des Hohlraums der elektrischen Umhausung zu regulieren. Der Entfeuchter kann auf eine oder mehrere von einer Anzahl von Arten ausgebildet sein. Beispiele für einen Entfeuchter können unter anderem eine Kälteplatte oder eine Heizplatte, die in Bezug aufeinander hintereinander angeordnet sind, und eine oder mehrere Peltier-Kühlplatten einschließen. Die gesammelte Feuchtigkeit kann dann aus dem Hohlraum der elektrischen Umhausung entfernt (z.B. ablaufen gelassen, abgepumpt) werden. Wie die folgende Grafik 1760 von 17 zeigt, kann der Taupunkt (die relative Luftfeuchtigkeit) durch Steuern der Temperatur innerhalb des Hohlraums der elektrischen Umhausung gesteuert werden, und umgekehrt.
Als noch weiteres Beispiel können die internen Bedingungen (z.B. Temperatur, Feuchtigkeit) einer elektrischen Umhausung durch Präparieren der Außenflächen der elektrischen Umhausung gesteuert werden. Die Präparierung der Außenflächen der elektrischen Umhausung kann auf Basis einer Anzahl von Faktoren variieren, die unter anderem das Klima einschließen, in dem die elektrische Umhausung aufgestellt wird. Zum Beispiel kann eine elektrische Umhausung, die in vorwiegend kalten Temperaturen aufgestellt wird, schwarz oder mit irgendeiner anderen dunklen Farbe gestrichen werden, um Wärme zu absorbieren, wodurch die Temperatur des Hohlraums innerhalb der elektrischen Umhausung erhöht wird. Als weiteres Beispiel kann eine elektrische Umhausung, die in vorwiegend hohen Temperaturen (z.B. in einer Wüste) aufgestellt wird, weiß oder mit irgendeiner anderen hellen Farbe gestrichen werden, um Wärme zu reflektieren, wodurch die Temperatur des Hohlraums innerhalb der elektrischen Umhausung gesenkt wird. Als weiteres Beispiel kann eine elektrische Umhausung mit einem Isoliermaterial (z.B. einer Strahlungsbarriere) überzogen werden, um Temperatursprünge innerhalb der elektrischen Umhausung zu verringern.
Als noch weiteres Beispiel kann ein Feuchtigkeitsregulierungssystem ein automatisches Entfeuchtungsmittelabgabesystem aufweisen. In diesem Fall kann ein Entfeuchtungsmittel (z.B. Kieselgel) in einen Speicherbehälter außerhalb der elektrischen Umhausung eingespeist werden. Das Feuchtigkeitsregulierungssystem kann eine Menge des Entfeuchtungsmittels automatisch aus dem Speicherbehälter in die elektrische Umhausung abgeben. Ebenso kann das Feuchtigkeitsregulierungssystem nach einer bestimmten Zeitspanne das verbrauchte Entfeuchtungsmittel innerhalb der elektrischen Umhausung zurückholen und es in einen separaten Behälter außerhalb der elektrischen Umhausung einbringen.
Als noch anderes Beispiel kann das Feuchtigkeitsregulierungssystem einer elektrischen Umhausung einen Sauger (z.B. ähnlich einem Werkstattsauger) aufweisen, der periodisch innerhalb eines oder mehrerer Abschnitte des Inneren der elektrischen Umhausung betrieben wird. Als noch weiteres Beispiel kann ein Feuchtigkeitsregulierungssystem einen speziellen technisch veränderten Organismus (z.B. Bakterien) aufweisen, der Wasser oder andere Formen von Feuchtigkeit verbraucht und Luft und/oder irgendeine andere Verbindung ausscheidet, die sich nicht auf die Bedingung auswirkt, für deren Regulierung das Feuchtigkeitsregulierungssystem ausgelegt ist.
Als noch weiteres Beispiel kann das Feuchtigkeitsregulierungssystem ein Molekularsieb aufweisen, das periodisch unter Verwendung von Wärme von einer Heizung regeneriert wird. Als noch weiteres Beispiel kann eine spezielle Beschichtung auf einem Teil oder der Gesamtheit der Innenflächen der Abdeckung des und Umhausungskörpers der elektrischen Umhausung verwendet werden. Eine solche Beschichtung kann dafür ausgelegt sein, eine gewisse Menge (z.B. etwa 1200 % ihres Gewichts) an Wasser und anderen Formen von Feuchtigkeit zu absorbieren.
Ausführungsbeispiele geben Feuchtigkeitsregulierungssysteme für elektrische Umhausungen an. Genauer ermöglichen bestimmte Ausführungsformen eine Reihe verschiedener Systeme, die eine oder mehrere Bedingungen (z.B. Feuchtigkeit, Temperatur) innerhalb einer elektrischen Umhausung regulieren. Beispiele für Feuchtigkeitsregulierungssysteme ermöglichen eine Regulierung des Klimas innerhalb des Hohlraums einer elektrischen Umhausung. Zum Beispiel können Beispiele für Feuchtigkeitsregulierungssysteme die Feuchtigkeit und/oder die Temperaturen innerhalb eines Hohlraums einer elektrischen Umhausung verringern. Ausführungsbeispiele können eine elektrische Umhausung für anwendbare Normen (z.B. NEMA 4X Umhausung, NEMA 7 Umhausung) und/oder Vorschriften geeignet machen. In manchen Fällen können Ausführungsbeispiele automatisch betrieben werden und können eine vorausschauende Unterstützung bei der Planung von Wartungsarbeiten leisten. In manchen Fällen können Beispiele für Feuchtigkeitsregulierungssysteme ohne Elektrizität betrieben werden.
Auch wenn Ausführungsformen hierin unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiele beschrieben wurden, wird der Fachmann erkennen, dass verschiedene Modifikationen durchaus im Bereich und Gedanken der Offenbarung liegen. Der Fachmann wird erkennen, dass die hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele nicht auf irgendeine speziell erörterte Anwendung beschränkt sind und dass die hierin beschriebenen Ausführungsformen erläuternd, aber nicht beschränkend sind. Aus der Beschreibung der Ausführungsbeispiele werden sich einem Fachmann Äquivalente der hierin gezeigten Elemente von selbst erschließen, und Methoden zum Konstruieren anderer Ausführungsformen unter Verwendung der vorliegenden Offenbarung werden sich Fachleuten von selbst erschließen. Daher ist der Bereich der Ausführungsbeispiele hierin nicht beschränkt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 62/233837 [0001]

Claims

Feuchtigkeitsregulierungssystem für eine elektrische Umhausung, wobei das Feuchtigkeitsregulierungssystem umfasst: ein Steuermodul; und eine Entwässerungsanordnung aufweisen, die mit dem Steuermodul verbunden ist, wobei die Entwässerungsanordnung zumindest zum Teil innerhalb eines Hohlraums ausgebildet ist, der von der elektrischen Umhausung gebildet wird, wobei die Entwässerungsanordnung dafür ausgelegt ist, auf Basis von Befehlen, die vom Steuermodul empfangen werden, Flüssigkeit aus dem Inneren des Hohlraums in eine Außenumgebung abzuführen.
Feuchtigkeitsregulierungssystem nach Anspruch 1, ferner umfassend: mindestens eine Sensorvorrichtung, die mit dem Steuermodul verbunden ist, wobei die mindestens eine Sensorvorrichtung mindestens einen Parameter innerhalb des Hohlraums der elektrischen Umhausung misst, wobei das Steuermodul die Entwässerungseinrichtung auf Basis von mindestens einem Parameter betätigt, der von der mindestens einen Sensorvorrichtung gemessen wird.
Feuchtigkeitsregulierungssystem nach Anspruch 1, wobei die Entwässerungseinrichtung mindestens einen Entwässerungssolenoid umfasst, wobei das Steuermodul Leistung selektiv zu dem mindestens einen Entwässerungssolenoid liefert, um die Entwässerungseinrichtung zwischen einem geschlossenen Entwässerungszustand und einem offenen Entwässerungszustand zu betätigen.
Feuchtigkeitsregulierungssystem nach Anspruch 3, wobei der mindestens eine Entwässerungssolenoid der Entwässerungseinrichtung zwei Entwässerungssolenoide umfasst, die eine Druck-Zug-Konfiguration für einen Schaft der Entwässerungseinrichtung bilden.
Feuchtigkeitsregulierungssystem nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine Belüftungsanordnung, die mit dem Steuermodul verbunden ist, wobei die Belüftungsanordnung zumindest zum Teil innerhalb des Hohlraums der elektrischen Umhausung angeordnet ist, wobei die Belüftungsanordnung dafür ausgelegt ist, Umgebungsluft durchzulassen, die in den Hohlraum strömt, wodurch ein Druck innerhalb des Hohlraums verringert wird, wobei das Steuermodul die Belüftungsanordnung zwischen einem geschlossenen Belüftungszustand und einem offenen Belüftungszustand betätigt.
Feuchtigkeitsregulierungssystem nach Anspruch 5, ferner umfassend: mindestens eine Sensorvorrichtung, die mit dem Steuermodul verbunden ist, wobei die mindestens eine Sensorvorrichtung mindestens einen Parameter innerhalb des Hohlraums der elektrischen Umhausung misst, wobei das Steuermodul die Belüftungsanordnung auf Basis von mindestens einem Parameter betätigt, der von der mindestens einen Sensorvorrichtung gemessen wird.
Feuchtigkeitsregulierungssystem nach Anspruch 5, wobei die Belüftungsanordnung mindestens einen Belüftungssolenoid umfasst, wobei das Steuermodul Leistung selektiv zu dem mindestens einen Belüftungssolenoid liefert, um die Belüftungsanordnung zwischen dem geschlossenen Belüftungszustand und dem offenen Belüftungszustand zu betätigen.
Feuchtigkeitsregulierungssystem nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine thermoelektrische Kühleinrichtung (TEC), die an einer wärmeleitenden Komponente innerhalb des Hohlraums der elektrischen Umhausung angeordnet ist, wobei die TEC mit dem Steuermodul verbunden ist, wobei die TEC betrieben wird, um mindestens einen Parameter innerhalb des Hohlraums zu ändern.
Feuchtigkeitsregulierungssystem nach Anspruch 8, wobei der mindestens eine Parameter mindestens einen umfasst, der ausgewählt ist aus einer Gruppe bestehend aus einem Taupunkt, einer Temperatur und einer Luftfeuchtigkeit, und wobei die TEC auf Basis von Befehlen vom Steuermodul so betrieben wird, dass der mindestens eine Parameter der wärmeleitenden Komponente innerhalb des Hohlraums der elektrischen Umhausung zumindest lokal verringert wird.
Feuchtigkeitsregulierungssystem nach Anspruch 9, wobei die wärmeleitende Komponente, wenn sie durch die TEC gekühlt wird, die Bildung der Flüssigkeit innerhalb des Hohlraums der elektrischen Umhausung fördert.
Feuchtigkeitsregulierungssystem nach Anspruch 10, ferner umfassend: mindestens eine Sensorvorrichtung, die mit dem Steuermodul verbunden ist, wobei die mindestens eine Sensorvorrichtung mindestens einen Parameter innerhalb des Hohlraums der elektrischen Umhausung misst, wobei das Steuermodul die TEC auf Basis von mindestens einem Parameter betätigt, der von der mindestens einen Sensorvorrichtung gemessen wird.
Feuchtigkeitsregulierungssystem nach Anspruch 1, wobei das Steuermodul umfasst: einen Hardware-Prozessor; einen Arbeitsspeicher, in dem mehrere Befehle gespeichert sind; und eine Control Engine, welche die mehreren Befehle unter Verwendung ineinanderpassender Gewindegänge des Hardware-Prozessors ausführt, um die Entwässerungsanordnung zu betreiben.
Feuchtigkeitsregulierungssystem nach Anspruch 12, wobei das Steuermodul ferner mehrere Algorithmen umfasst, wobei das Steuermodul in einem von mehreren Modi betrieben wird, für welche die Algorithmen verwendet werden.
Elektrische Umhausung, umfassend: einen Umhausungskörper, der einen Hohlraum bildet; eine Umhausungsabdeckung, die mit dem Umhausungskörper verbunden ist, wobei die Umhausungsabdeckung, wenn sie mit dem Umhausungskörper verbunden ist, den Hohlraum umschließt; und ein Feuchtigkeitsregulierungssystem aufweisen, das zumindest zum Teil innerhalb des Hohlraums angeordnet ist, wobei das Feuchtigkeitsregulierungssystem mindestens eine Bedingung innerhalb des Hohlraums der elektrischen Umhausung steuert, wobei das Feuchtigkeitsregulierungssystem umfasst: ein Steuermodul; und eine Entwässerungsanordnung, die mit dem Steuermodul verbunden ist, wobei die Entwässerungsanordnung zumindest zum Teil innerhalb des Hohlraums der elektrischen Umhausung ausgebildet ist, wobei die Entwässerungsanordnung dafür ausgelegt ist, Flüssigkeit aus dem Hohlraum in die Außenumgebung abzuführen.
Elektrische Umhausung nach Anspruch 14, wobei die Außenumgebung eine gefährliche Umgebung ist.
Elektrische Umhausung nach Anspruch 15, wobei ein Abschnitt der Entwässerungsanordnung eine Flammenbahn bildet, die mindestens einer Norm genügt, die für den Umhausungskörper und die Umhausungsabdeckung, wenn diese miteinander verbunden sind, in der gefährlichen Umgebung gilt.
Elektrische Umhausung nach Anspruch 14, ferner umfassend: mindestens eine elektrische Vorrichtung, die innerhalb des Hohlraums angeordnet ist, wobei die mindestens eine elektrische Vorrichtung empfindlich ist gegenüber einem anomalen Grad mindestens einer Bedingung.
Elektrische Umhausung nach Anspruch 14, ferner umfassend: eine Leistungsversorgungseinrichtung, die Leistung am Steuermodul und an der Entwässerungsanordnung bereitstellt.
Elektrische Umhausung nach Anspruch 14, wobei das Steuermodul dafür ausgelegt ist, mit einem Netzwerk zu kommunizieren, um eine Status des Feuchtigkeitsregulierungssystems zu melden.
Feuchtigkeitsregulierungssystem für eine elektrische Umhausung, wobei das Feuchtigkeitsregulierungssystem umfasst: ein Steuermodul; und eine Belüftungsanordnung, die mit dem Regelmodul verbunden ist, wobei die Belüftungsanordnung zumindest zum Teil in einem Hohlraum der elektrischen Umhausung angeordnet ist, wobei die Belüftungsanordnung dafür ausgelegt ist, in einem offenen Belüftungszustand Umgebungsluft durchzulassen, die in den Hohlraum strömt, wodurch ein Druck innerhalb des Hohlraums verringert wird, wobei das Regelmodul die Belüftungsanordnung zwischen einem geschlossenen Belüftungszustand und dem offenen Belüftungszustand betätigt.