ITBO20100288A1 - Dispositivo di filtratura dell'aria in ingresso in un armadio atto a contenere apparecchiature elettroniche - Google Patents

Description

DISPOSITIVO DI FILTRATURA DELL’ARIA IN INGRESSO IN UN ARMADIO ATTO A CONTENERE APPARECCHIATURE ELETTRONICHE

DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE

La presente invenzione si inquadra nel settore tecnico relativo alle strutture per il contenimento di apparecchiature elettroniche che necessitano di un flusso di ventilazione interna a scopo di raffreddamento.

Tali strutture sono in genere costituite da armadi di dimensioni standardizzate, e sono destinate a contenere e proteggere installazioni di sistemi elettronici di potenza, quali ad esempio batterie di trasmettitori in radiofrequenza. Questi sistemi sono ubicati spesso in luoghi di disagevole accesso e privi di sorveglianza stabile. Essi richiedono infatti solo interventi di operatori per l’ordinaria manutenzione o per la riparazione di guasti.

L’elevata potenza dei suddetti trasmettitori comporta assorbimenti elevati e quindi lo sviluppo di notevoli quantità di calore, tanto che ogni gruppo à ̈ dotato di idonee griglie e ventole per raffreddare i componenti interni.

Il calore prodotto deve essere necessariamente convogliato all’esterno degli armadi, per evitare che esso ristagni all’interno degli stessi e porti al surriscaldamento dei componenti elettronici dei trasmettitori.

A tal fine, l’armadio à ̈ provvisto di idonee aperture e/o feritoie e di una ventola in grado generare un flusso aerodinamico che, richiamando aria fresca dall’esterno, la porti prima a lambire i predetti trasmettitori, raffreddandoli, e quindi venga indotta ad uscire.

Sul lungo periodo, il costante flusso d’aria appena citato tende a convogliare all’interno dell’armadio anche una grande quantità di polvere, che finirebbe per accumularsi sui trasmettitori; per evitare questo, le aperture dalle quali entra l’aria sono schermate da appositi filtri, realizzati con fogli di materiale poroso. Tali filtri, inevitabilmente, col passare del tempo si intasano e riducono la portata d’aria all’interno dell’armadio, limitando progressivamente il flusso che dovrebbe garantire il raffreddamento dei trasmettitori.

La periodica sostituzione dei filtri comporta l’intervento dei tecnici di manutenzione, che devono programmare visite agli impianti notevolmente più frequenti di quelle che sarebbero necessarie per i controlli delle apparecchiature, o per effettuare le riparazioni dei guasti. Ciò fa aumentare i costi di manutenzione degli impianti, principalmente per il maggior costo della manodopera.

Scopo della presente invenzione à ̈ perciò quello di proporre un dispositivo di filtratura dell’aria in ingresso in un armadio contenente apparecchiature elettroniche, studiato in modo da garantire una corretta azione filtrante per un periodo di tempo molto maggiore di quello offerta dai filtri convenzionali, così da diradare i relativi interventi di manutenzione.

Un altro scopo dell’invenzione consiste nell’offrire un dispositivo conformato in modo da mantenere, tra un intervento di manutenzione e l’altro, una portata d’aria sempre sufficiente a consentire un efficace raffreddamento degli apparati interni all’armadio.

Ancora uno scopo dell’invenzione riguarda la volontà di proporre un dispositivo di filtratura i cui parametri funzionali, tra un intervento di manutenzione e l’altro, possano essere controllati da una centrale di comando a distanza.

Un ulteriore scopo dell’invenzione consiste nel proporre un dispositivo di filtratura congegnato in modo che particolari manovre correttive, messe in atto da relativi organi tra un intervento di manutenzione e l’altro, possano essere comandate in vario modo, ad esempio automatico, oppure programmato, od anche su input inviati da remoto.

Gli scopi sopra indicati vengono interamente ottenuti da un dispositivo di filtratura associato a una prima apertura prevista per l’ingresso dell’aria in un armadio contenente apparecchiature elettroniche di potenza, comprendente: una bobina debitrice, sulla quale à ̈ avvolta una bandella di materiale filtrante pulito; una bobina ricevente, alla quale à ̈ fissato il capo della predetta bandella, svolta parzialmente dalla bobina debitrice e distesa a definire una porzione operativa di bandella atta a schermare la sopra citata prima apertura; organi motore, associati alla bobina ricevente, azionabili secondo un programma predefinito per determinare l’avvolgimento su quest’ultima della porzione operativa della bandella filtrante, divenuta sporca, e la contemporanea sostituzione della stessa con una nuova porzione operativa pulita svolta dalla suddetta bobina debitrice.

Le caratteristiche dell’invenzione risulteranno evidenti dalla seguente descrizione di una preferita, per quanto non esclusiva, forma di realizzazione, in accordo con quanto riportato nelle rivendicazioni e con l’ausilio delle allegate tavole di disegno, nelle quali:

− la Fig.1 illustra, in vista assonometrica schematica, un armadio contenente apparecchiature elettroniche, provvisto del dispositivo di filtratura in oggetto;

− la Fig. 2 illustra, in sezione verticale, l’armadio di Fig. 1 con il relativo dispositivo di filtratura e con evidenziato un possibile flusso aerodinamico; − la Fig. 3 illustra, in scala ingrandita, una sezione parziale secondo il piano III-III di Fig.2, per evidenziare particolari costruttivi.

In relazione alle sopraelencate figure, Ã ̈ stata contrassegnato con 1 un armadio di tipo sostanzialmente noto, contenente apparecchiature elettroniche 2, ad esempio trasmettitori in radiofrequenza di elevata potenza.

Come già descritto in premessa, detto armadio 1 reca associati organi di ventilazione 3, ad esempio una ventola, in grado di generare un flusso aerodinamico che, richiamando aria dall’esterno attraverso una prima apertura 4 dello stesso armadio 1, lambisca detti apparati 2, raffreddandoli, e fuoriesca attraverso una seconda apertura 5 (frecce F nella Fig.2).

Nella forma di realizzazione esemplificativa di cui alle figure, l’armadio 1 comprende un portello frontale di accesso 6, e la sopra citata prima apertura 4, che presenta forma rettangolare, à ̈ realizzata nella parete verticale del medesimo portello 6.

In particolare, il suddetto portello 6 à ̈ amovibilmente fissato al citato armadio 1 per mezzo di organi di aggancio magnetici ad esempio una pluralità di magneti permanenti disposti opportunamente intervallati lungo la periferia del medesimo portello 6.

La prima apertura 4 Ã ̈ normalmente protetta da una griglia, non illustrata in quanto nota.

La seconda apertura 5 à ̈, ad esempio, realizzata nella parete orizzontale superiore 7 dell’armadio 1, dove à ̈ ubicata anche la ventola 3, così da ottimizzare il deflusso verso l’alto dell’aria calda estratta dal medesimo armadio 1.

Il dispositivo di filtratura secondo l’invenzione à ̈ stato indicato nel suo complesso col riferimento 10 ed à ̈ alloggiato, in una preferita ma non esclusiva forma di realizzazione, all’interno del predetto portello 6, in maniera da interessare la prima apertura 4, come appresso specificato.

Per ciò che riguarda il posizionamento del dispositivo di filtratura 10, la disposizione verticale della prima apertura 4, e conseguentemente dello stesso dispositivo 10, à ̈ da considerarsi del tutto esemplificativa. La predetta prima apertura 4 può in effetti essere, altrettanto vantaggiosamente, prevista con qualsiasi orientazione ed angolazione rispetto alla verticale. Resta inteso inoltre che, ai fini dell’invenzione, le apparecchiature elettroniche di potenza alloggiate all’interno dell’armadio 1 possono essere sostituite da qualsiasi dispositivo o apparecchiatura che produca elevate quantità di calore, e per la quale vi sia la necessità che il calore prodotto venga rimosso in modo efficiente.

Il dispositivo 10 comprende una bobina debitrice 11, sulla quale à ̈ avvolta una bandella 12 di materiale filtrante pulito; la bobina debitrice 11, ad esempio, à ̈ supportata folle, con asse orizzontale, nella parte inferiore del portello 6.

La bandella 12 à ̈ svolta parzialmente dalla bobina debitrice 11 e distesa verticalmente verso l’alto, a definire una porzione operativa 12A atta a schermare la citata prima apertura 4; il capo della bandella 12 à ̈ fissato ad una bobina ricevente 13, supportata con asse orizzontale nella parte superiore del medesimo portello 6.

I bordi laterali 12B della bandella 12, lungo il tratto corrispondente a detta porzione operativa 12A, sono vantaggiosamente guidati da profili di contenimento 14 (Fig.3).

Alla bobina ricevente 13 sono associati organi motore 15, costituiti ad esempio da un motoriduttore elettrico (in tratteggio nella Fig. 1), azionabili ad intermittenza per determinare l’avvolgimento, su detta bobina ricevente 13, della bandella 12, richiamandola dalla bobina debitrice 11.

Questo permette l’avvolgimento della porzione operativa 12A, divenuta sporca, e la contemporanea sostituzione di essa con una nuova porzione operativa pulita svolta dalla suddetta bobina debitrice 11.

Al dispositivo 10 può essere associato un sensore (ad esempio un debimetro non illustrato), situato convenientemente nell’armadio 1, a valle della prima apertura 4, atto a monitorare la portata d’aria affluente da quest’ultima, dalla quale ricavare, indirettamente, il grado di intasamento della porzione operativa 12A.

Il dispositivo 10 sopra descritto può essere azionato secondo diverse modalità, come specificato negli esempi sotto elencati:

− una prima modalità prevede l’attivazione automatica, sulla base del valore rilevato dal debimetro, degli organi motore 15 per un tempo prefissato, tale da sostituire l’intera porzione operativa 12A sporca con una pulita;

− una seconda modalità, per la quale non à ̈ necessaria la presenza del debimetro, prevede l’attivazione automatica, a scadenze programmate, degli organi motore 15 per un tempo prefissato, tale da sostituire l’intera porzione operativa 12A sporca con una pulita;

− una terza modalità, per la quale non à ̈ necessaria la presenza del debimetro, prevede l’attivazione automatica degli organi motore secondo passi di avanzamento ed intervalli di tempo prefissati, in modo da sostituire gradualmente la porzione operativa 12A che, a regime, risulterà pertanto costituita da strisce consecutive, ognuna con un diverso grado di intasamento;

− una quarta modalità prevede l’attivazione comandata a distanza, ad esempio tramite una linea della rete GSM, degli organi motore 15, da parte di un operatore, secondo un programma di scadenze prefissate oppure sulla base del valore rilevato dal debimetro. Tale operazione può essere convenientemente eseguita per mezzo del sistema di telediagnostica normalmente presente negli impianti trasmettitori radio di potenza, semplicemente prevedendo, in modo del tutto intuitivo, un canale di comunicazione distinto per la gestione del dispositivo di filtratura 10.

Sono ovviamente previste ulteriori modalità di azionamento, ottenute ad esempio dalla combinazione tra quelle sopra citate.

In funzione della modalità di funzionamento che si desidera attuare, il dispositivo 10 viene opportunamente corredato di elementi accessori quali unità elettroniche di controllo, timer, organi di interfaccia, non illustrati in quanto noti e non rilevanti ai fini della descrizione.

Una possibile variante realizzativa del dispositivo di filtratura 10 prevede la presenza di mezzi pulitori 30, destinati ad effettuare operazioni di pulizia programmate della bandella 12. In figura 1 i predetti mezzi pulitori 30 risultano disposti in prossimità della bobina ricevente 13. Tuttavia essi possono essere collocati in qualsiasi posizione compresa fra le sopra citate bobine debitrice 11 e ricevente 13.

A titolo di esempio i mezzi pulitori 30 possono essere costituiti da una barra soffiante 31 forata, collegata a un compressore d’aria 32, atta ad emettere un getto d’aria dall’interno verso l’esterno della bandella 12. Altri noti sistemi di pulizia possono tuttavia essere previsti, a sé stanti o in combinazione con quello sopra descritto, per garantire un flusso d’aria sufficiente attraverso la bandella 12.

Organi motori aggiuntivi 15a dovranno comunque essere previsti in corrispondenza della bobina debitrice 11, azionabili in alternativa ai sopra descritti organi motori 15 per consentire il riutilizzo della bandella 12 una volta ripulita.

Da quanto sopra risultano evidenti le vantaggiose caratteristiche del dispositivo in oggetto, che raggiunge pienamente gli scopi indicati con una soluzione tecnica al tempo stesso semplice ed efficace.

Infatti, grazie all’autonomia data dalla bobina di materiale pulito, viene assicurata una corretta azione filtrante per un periodo di tempo molto maggiore di quello offerta dai filtri convenzionali, così da limitare gli interventi di manutenzione alle sole occasioni in cui à ̈ necessario sostituire la bobina.

Il dispositivo in oggetto, azionato in modalità automatica oppure a distanza, garantisce una portata d’aria sempre sufficiente a consentire un efficace raffreddamento degli apparati interni all’armadio.

La presenza opzionale del debimetro consente di ampliare le modalità di attivazione del dispositivo e, in ogni caso, di avere sotto controllo la portata d’aria all’interno dell’armadio.

Si intende comunque che quanto sopra detto ha valore esemplificativo e non limitativo, pertanto eventuali modifiche di dettaglio si considerano sin d’ora rientranti nell’ambito protettivo definito dalle sottoriportate rivendicazioni.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1) Dispositivo di filtratura dell’aria in ingresso in un armadio contenente apparecchiature elettroniche, a detto armadio (1) essendo associati organi di ventilazione (3) in grado di generare un flusso d’aria che, richiamando aria dall’esterno attraverso una prima apertura (4), lambisca detti apparati (2), raffreddandoli, e fuoriesca attraverso una seconda apertura (5), con il suddetto dispositivo (10) caratterizzato dal fatto di comprendere: una bobina debitrice (11), recante avvolta una bandella (12) di materiale filtrante pulito; mezzi ricevitori (13), alla quale à ̈ fissato il capo della citata bandella (12), svolta parzialmente da detta bobina debitrice (11) e distesa a definire una porzione operativa (12A) interessante la citata prima apertura (4); organi motore (15), associati a detta bobina ricevente (13), azionabili secondo programmi predefiniti per determinare l’avvolgimento su quest’ultima di almeno parte della citata porzione operativa (12A) di bandella 12, divenuta sporca, e la contemporanea sostituzione di essa con una nuova porzione operativa della medesima citata bandella 12 pulita svolta dalla citata bobina debitrice (11).
2. 2) Dispositivo di filtratura secondo la riv. 1, caratterizzato dal fatto di essere disposto all’interno di un portello frontale di accesso (6) di detto armadio (1), nella parete frontale del quale à ̈ realizzata la citata prima apertura (4).
3. 3) Dispositivo di filtratura secondo la riv. 1 o 2, caratterizzato dal fatto di prevedere profili di contenimento (14), atti a guidare i bordi laterali (12B) della citata bandella (12), almeno lungo il tratto corrispondente a detta porzione operativa (12A).
4. 4) Dispositivo di filtratura secondo la riv. 1 o 2, caratterizzato dal fatto che dette bobine, debitrice (11) e ricevente (13), sono supportate con il relativo asse orizzontale.
5. 5) Dispositivo di filtratura secondo la riv. 4, caratterizzato dal fatto che dette bobine, debitrice (11) e ricevente (13), sono rispettivamente posizionate nella parte inferiore ed in quella superiore del citato portello frontale (6).
6. 6) Dispositivo di filtratura secondo la riv. 2, caratterizzato dal fatto che detto portello (6) Ã ̈ amovibilmente fissato al citato armadio (1) per mezzo di organi di aggancio magnetici.
7. 7) Dispositivo di filtratura secondo la riv. 1, caratterizzato dal fatto di essere disposto in corrispondenza di una parete almeno parzialmente aperta di detto armadio (1), e dal fatto che la citata porzione operativa (12A) risulta orientata secondo lo sviluppo di detta parete almeno parzialmente aperta.
8. 8) Dispositivo di filtratura secondo la riv. 1, caratterizzato dal fatto di prevedere un sensore, situato in corrispondenza o a valle della citata prima apertura (4), atto a rilevare la portata d’aria affluente da quest’ultima attraverso detta porzione operativa (12A).
9. 9) Dispositivo di filtratura secondo la riv. 1, caratterizzato dal fatto di prevedere mezzi pulitori (30), disposti fra dette bobine debitrice (11) e ricevente (13) e destinati ad effettuare operazioni di pulizia programmate di detta bandella (12).
10. 10) Dispositivo di filtratura secondo la riv. 9, caratterizzato dal fatto di prevedere inoltre organi motori aggiuntivi (15A), disposti in corrispondenza della citata bobina debitrice (11) per consentire il riavvolgimento della citata bandella (12) sulla medesima bobina debitrice (11).