ITUB20155516A1 - Filter unit and fan - Google Patents
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Description
"Gruppo filtro e ventilatore" "Filter and fan group"
DESCRIZIONE DESCRIPTION
La presente invenzione si riferisce ad un gruppo filtro e ventilatore perfezionato, in particolare per armadi elettrici. The present invention refers to an improved filter and fan assembly, in particular for electrical cabinets.
Allo stato attuale della tecnica, per il raffreddamento di quadri elettrici, vengono adoperati sistemi di filtrazione dell'aria dotati di ventole (assiali, radiali e quant'altro) atte a forzare l'aria attraverso panni filtro deputati alla filtrazione dell'aria stessa (vedere per esempio il documento brevettuale EP-A-086434 8). At the current state of the art, for the cooling of electrical panels, air filtration systems are used equipped with fans (axial, radial and so on) designed to force the air through filter cloths dedicated to filtering the air itself ( see for example the patent document EP-A-086434 8).
In tali sistemi noti, il ventilatore applicato al gruppo filtro e ventilatore deve superare la resistenza all'attraversamento dell'aria del filtro, resistenza che si manifesta con una perdita di carico che fa aumentare la pressione che deve superare il ventilatore con conseguente decadimento delle prestazioni in termine di portata d'aria. In such known systems, the fan applied to the filter and fan assembly must overcome the resistance to the filter air crossing, a resistance which manifests itself with a pressure drop which increases the pressure that must exceed the fan with consequent deterioration of performance. in terms of air flow.
In modo particolare, all'aumento dell'intasamento del filtro, gli ulteriori decadimenti di portata non sono quantificabili dall'utente e spesso possono scendere (anche rapidamente in caso di atmosfere molto sporche) sotto il valore minimo che tutela il sufficiente raffreddamento del dispositivo posto all'interno dell'armadio elettrico. In particular, as the filter clogging increases, the further decay of the flow rate cannot be quantified by the user and can often fall (even rapidly in the case of very dirty atmospheres) below the minimum value that protects the sufficient cooling of the device placed inside the electrical cabinet.
Una soluzione adottata già in questo caso, è quella di dotare l'interno dell'armadio di un termostato che scatti al raggiungimento di una temperatura limite, ma tale termostato necessariamente misurerà la temperatura in un solo punto e ad una ridotta portata si associa anche una ridotta ventilazione (vista come agitazione dell'aria all'interno dell'armadio elettrico) interna con conseguente creazione di ''hot spot" localizzati pericolosi e non controllabili. A solution already adopted in this case is to equip the inside of the cabinet with a thermostat that trips when a limit temperature is reached, but this thermostat will necessarily measure the temperature in a single point and a reduced flow rate is also associated with a reduced internal ventilation (seen as air agitation inside the electrical cabinet) with consequent creation of dangerous and uncontrollable localized '' hot spots'.
Inoltre, nel caso in cui la ventilazione sia totalmente assente, ma la temperatura esterna sia sufficientemente bassa, il termostato in questione non interverrebbe per nulla, mentre gli "hot spot" sarebbero al massimo livello. Furthermore, in the event that the ventilation is totally absent, but the external temperature is sufficiently low, the thermostat in question would not intervene at all, while the "hot spots" would be at the maximum level.
Per un ottimo controllo della temperatura e della ventilazione all'interno dell'armadio, sarebbe ideale poter controllare diversi parametri di allarme e creare migliori condizioni di ventilazione. For optimum temperature and ventilation control inside the cabinet, it would be ideal to be able to control different alarm parameters and create better ventilation conditions.
I parametri interessanti sono; The interesting parameters are;
- portata d'aria verso l'interno dell'armadio; - air flow towards the inside of the cabinet;
- temperatura all'interno dell'armadio; - temperature inside the cabinet;
- guasti del ventilatore; - fan failures;
I ventilatori sui filtri posso essere aspiranti o prementi (ovvero possono essere sia in grado di aspirare aria all'interno dell'armadio che in grado di pompare fuori aria esausta) ed è di estremo interesse che qualunque tipo di sensoristica si adotti funzioni indifferentemente nei due versi. The fans on the filters can be suction or pressure (i.e. they can be both capable of sucking air inside the cabinet and capable of pumping exhausted air out) and it is extremely interesting that any type of sensor adopted works indifferently in the two. verses.
Un ulteriore miglioramento rispetto alla tecnica nota sarebbe quello di consentire una più elevata ventilazione all'interno dell'armadio cortocircuitando in modo permanente o, in caso di bisogno, parte dell'aria interna. A further improvement with respect to the known art would be that of allowing a higher ventilation inside the cabinet by permanently short-circuiting or, in case of need, part of the internal air.
II documento WO 2006/097955 Al (da qui in avanti, per brevità, WO '955) dello stesso Richiedente della presente invenzione risolve i suddetti problemi della tecnica anteriore, ma tuttavia non prevede un sistema di misura del flusso d'aria che mantenga le caratteristiche di misura. Document WO 2006/097955 A1 (hereinafter, for the sake of brevity, WO '955) of the same Applicant of the present invention solves the aforementioned problems of the prior art, but nevertheless does not provide for an air flow measurement system which maintains the measurement characteristics.
Scopo quindi della presente invenzione è quello di risolvere i suddetti problemi della tecnica anteriore fornendo un gruppo filtro e ventilatore perfezionato, in particolare per armadi elettrici, in grado di controllare, in modo economico ed affidabile, diversi parametri di allarme al fine di garantire un ottimo controllo della temperatura e della ventilazione all'interno dell'armadio stesso. In particolare, rispetto al documento WG'955, la presente invenzione implementa un sistema di misura del flusso dell'aria che mantiene le caratteristiche di misura: nello specifico, si è focalizzata l'attenzione sulla misura del flusso e sulla misura della temperatura interna al quadro elettrico, tralasciando il rilevamento di eventuali guasti alla ventola. Therefore, the aim of the present invention is to solve the aforementioned problems of the prior art by providing an improved filter and fan assembly, in particular for electrical cabinets, capable of controlling, in an economical and reliable way, various alarm parameters in order to guarantee an excellent temperature and ventilation control inside the cabinet itself. In particular, with respect to the document WG'955, the present invention implements an air flow measurement system that maintains the measurement characteristics: specifically, the attention has been focused on the measurement of the flow and on the measurement of the temperature inside the electrical panel, omitting the detection of any faults in the fan.
I suddetti ed altri scopi e vantaggi dell'invenzione, quali risulteranno dal seguito della descrizione, vengono raggiunti con un gruppo filtro e ventilatore perfezionato come quello descritto nella rivendicazione 1. Forme di realizzazione preferite e varianti non banali della presente invenzione formano l'oggetto delle rivendicazioni dipendenti. The above and other objects and advantages of the invention, as will emerge from the following description, are achieved with an improved filter and fan assembly such as that described in claim 1. Preferred embodiments and non-trivial variants of the present invention form the subject of the dependent claims.
La presente invenzione verrà meglio descritta da alcune forme preferite di realizzazione, fornite a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali: The present invention will be better described by some preferred embodiments, provided by way of non-limiting example, with reference to the attached drawings, in which:
- la FIG. 1 mostra una vista laterale in sezione di una realizzazione di un gruppo filtro e ventilatore secondo la tecnica nota; - FIG. 1 shows a sectional side view of an embodiment of a filter and fan assembly according to the known art;
- la FIG. 2 mostra un grafico rappresentante una caratteristica di funzionamento di un ventilatore; - la FIG. 3 mostra una vista laterale in sezione di una realizzazione ipotetica di un gruppo filtro e ventilatore; e - FIG. 2 shows a graph representing an operating characteristic of a fan; - FIG. 3 shows a sectional side view of a hypothetical embodiment of a filter and fan assembly; And
- la FIG. 4 mostra una vista laterale in sezione di una realizzazione del gruppo filtro e ventilatore secondo la presente invenzione. - FIG. 4 shows a sectional side view of an embodiment of the filter and fan assembly according to the present invention.
Facendo riferimento alla FIG, 1, è possibile notare un gruppo filtro e ventilatore per armadi elettrici appartenente allo stato della tecnica. Tale gruppo filtro e ventilatore, inserito in una parete 3 di un armadio elettrico, è composto, come noto, procedendo dall'esterno verso l'interno dell'armadio secondo la direzione F del flusso d'aria diretto verso il quadro elettrico da raffreddare, da un panno filtro 5, da un carter convogliatore 7 e da un ventilatore 9; in tale configurazione vengono definiti sostanzialmente tre campi di pressione: Pi è la pressione esterna, ?2 (pari a Pi meno la perdita di carico nel filtro) è la pressione intermedia tra il panno filtro 5 ed il ventilatore 9 e P3 (pari a ?2 più la prevalenza del ventilatore 9) è la pressione interna. Come già precedentemente accennato, risulta evidente che il ventilatore 9 debba superare la resistenza all'attraversamento dell'aria del panno filtro 5, resistenza che si manifesta con una perdita di carico che fa aumentare la pressione che deve superare il ventilatore con conseguente decadimento delle prestazioni in termine di portata d'aria. With reference to FIG, 1, it is possible to note a filter and fan assembly for electrical cabinets belonging to the state of the art. This filter and fan assembly, inserted in a wall 3 of an electrical cabinet, is composed, as is known, proceeding from the outside towards the inside of the cabinet according to the direction F of the air flow directed towards the electrical panel to be cooled, a filter cloth 5, a conveyor casing 7 and a fan 9; in this configuration three pressure ranges are basically defined: Pi is the external pressure,? 2 (equal to Pi minus the pressure drop in the filter) is the intermediate pressure between the filter cloth 5 and the fan 9 and P3 (equal to? 2 plus the fan head 9) is the internal pressure. As previously mentioned, it is clear that the fan 9 must overcome the resistance to the air crossing of the filter cloth 5, a resistance which manifests itself with a pressure drop which increases the pressure that the fan must overcome with consequent deterioration of performance. in terms of air flow.
Per la misura della portata dell'aria, ci si può riferire a due modelli di funzionamento diversi; in un primo caso si misurerebbe direttamente la portata tramite sensori ad elica, venturimetri o quant'altro, ma in questo caso oltre a costi elevati, si avrebbe un eccessivo ingombro del gruppo filtro e ventilatore (lo spazio è un elemento prezioso all'interno dei quadri), in quanto questi dispositivi necessitano sempre di spazi di ingombro elevati per poter avere il flusso in modalità laminare. In secondo caso si tratterebbe di andare a misurare un parametro correlato con la portata e dal riferimento con delle tabelle di taratura dell'insieme risalire alla portata stessa. For the measurement of the air flow rate, we can refer to two different operating models; in a first case the flow rate would be measured directly by means of propeller sensors, venturi meters or whatever, but in this case, in addition to high costs, there would be an excessive encumbrance of the filter and fan group (space is a precious element inside the switchboards), as these devices always require large spaces in order to have the flow in laminar mode. In the second case it would be a question of going to measure a parameter correlated with the flow rate and from the reference with the calibration tables of the set to go back to the flow itself.
Inoltre se fosse possibile utilizzare lo stesso sensore per misurare parametri inerenti le altre grandezze di interesse, questo sarebbe altresì vantaggioso, in quanto consentirebbe ulteriori risparmi economici. Furthermore, if it were possible to use the same sensor to measure parameters relating to the other quantities of interest, this would also be advantageous, as it would allow further economic savings.
Nel caso della presente invenzione, il sensore di portata utilizzato sfrutta un errore sistematico tipico delle misure di temperatura con sensori termoresistivi o termoresistenze, che è 1'autoriscaldamento . In the case of the present invention, the flow sensor used exploits a systematic error typical of temperature measurements with thermoresistive sensors or thermoresistances, which is self-heating.
Il principio di funzionamento è il seguente: una termoresistenza o un sensore termoresitivo varia la sua resistenza interna al variare della temperatura alla quale si trova. E' possibile risalire quindi alla sua temperatura misurando questo valore resistivo con un ohmmetro esterno. Per poter effettuare la misura è necessario però far percorrere il sensore da una corrente e misurare la resistenza che esso oppone al farsi attraversare, l'atto di farlo percorrere dalla corrente automaticamente lo riscalda secondo la famosa legge di Joule (W=RI^). The operating principle is as follows: a thermoresistance or a thermoresitive sensor varies its internal resistance as the temperature at which it is found varies. It is therefore possible to trace its temperature by measuring this resistive value with an external ohmmeter. To be able to carry out the measurement, however, it is necessary to make the sensor run by a current and measure the resistance it opposes to being crossed, the act of making it run by the current automatically heats it according to the famous Joule's law (W = RI ^).
Purtroppo, nel caso in cui si voglia misurare effettivamente una temperatura, questo effetto disturba e diventa tanto più pesante quanto più elevata è l'accuratezza da raggiungere. Unfortunately, if you want to actually measure a temperature, this effect disturbs and becomes heavier the higher the accuracy to be achieved.
Non solo, ma per il principio di indeterminazione di Pauli, secondo il quale quanto meglio si conosce la posizione di una particella (o in questo caso un valore di temperatura) tanto peggio conosco la sua velocità (in questo caso la differenza tra il suo valore interno e il vero valore dell'aria) e viceversa, tale effetto è irrimediabile . Not only that, but due to the Pauli uncertainty principle, according to which the better you know the position of a particle (or in this case a temperature value), the worse I know its speed (in this case the difference between its value and the true value of the air) and vice versa, this effect is irremediable.
Il gruppo filtro e ventilatore perfezionato secondo la presente invenzione sfrutta invece a suo vantaggio questo errore sistematico, esaltandolo e ricavando dalla sua variabilità 1'informazione che interessa come vedrà nel proseguo della presente descrizione . The improved filter and fan assembly according to the present invention, on the other hand, exploits this systematic error to its advantage, enhancing it and obtaining from its variability the information that interests as will be seen in the continuation of the present description.
La presente invenzione, pertanto, mira a fornire una misura del flusso d'aria che transita attraverso un gruppo filtro. The present invention, therefore, aims to provide a measure of the air flow passing through a filter assembly.
Tale gruppo si compone, in estrema sintesi, di un supporto fissato attraverso la parete del quadro elettrico da climatizzare, da un vano per alloggiare il sistema filtrante, e da un ventilatore posto internamente al quadro, che fornisce l'energia necessaria all'aspirazione / espulsione dell'aria. Il gruppo filtro può essere previsto sia aspirante, sia premente. This group consists, in a nutshell, of a support fixed through the wall of the electrical panel to be air-conditioned, of a compartment to house the filtering system, and of a fan placed inside the panel, which supplies the energy necessary for suction / air expulsion. The filter unit can be provided for both suction and pressure.
Questo apparato è sprovvisto di un sistema di monitoraggio del flusso d'aria entrante/uscente passante attraverso il sistema filtrante. Il sistema filtrante è solitamente costituito da un panno filtro formato da sottili fibre che intrappolano le impurità sospese nell'aria ma, con il passaredel tempo, i piccoli pori vengono occulsi e, a parità di energia impiegata, la portata d'aria diminuisce. This apparatus does not have a monitoring system for the incoming / outgoing air flow passing through the filtering system. The filtering system is usually made up of a filter cloth made up of thin fibers that trap the impurities suspended in the air but, over time, the small pores are hidden and, with the same energy used, the air flow decreases.
Facendo riferimento in particolare alla FIG. Referring in particular to FIG.
4, è possibile notare una realizzazione preferita del gruppo filtro e ventilatore 1 secondo la presente invenzione; tale gruppo filtro e ventilatore 1, inserito preferibilmente nella parete 3 di un armadio elettrico, comprende, analogamente ai gruppi filtri anteriori, un panno filtro 5, un carter convogliatore 7 ed un ventilatore 9. Il concetto di base della presente invenzione risiede però nel porre un sensore termoresistivo 11, come preferibilmente un termometro a resistenza o termistore, in modo che risulti limitato il problema della turbolenza del flusso, posizionando pertanto il sensore 11 posteriormente rispetto al ventilatore 9, dal lato del quadro elettrico, cioè a valle del ventilatore 9 rispetto alla direzione del flusso F. 4, it is possible to note a preferred embodiment of the filter and fan assembly 1 according to the present invention; this filter and fan assembly 1, preferably inserted in the wall 3 of an electrical cabinet, comprises, similarly to the front filter assemblies, a filter cloth 5, a conveyor casing 7 and a fan 9. The basic concept of the present invention, however, lies in placing a thermoresistive sensor 11, such as preferably a resistance thermometer or thermistor, so that the problem of flow turbulence is limited, thus positioning the sensor 11 behind the fan 9, on the side of the electrical panel, i.e. downstream of the fan 9 with respect to to the direction of flow F.
Così, come si può notare dalla FIG. 3, a prima vista sembrerebbe che il posto migliore in cui posizionare il sensore 11 sia a valle del panno filtro 5, ma questo è un errore, perché in quella zona la velocità dell'aria (flusso F]_) in ingresso è sicuramente piccola o paragonabile a quella dovuta alle turbolenze dell'aria causate dalla rotazione delle pale e il risultato resterebbe fortemente falsato; inoltre in questo caso se volessi utilizzare la lettura fatta per misurare la temperatura interna del quadro non potrei farlo che nel caso in cui il ventilatore espellesse l'aria dal quadro (flusso F2) in quanto nel caso in cui il ventilatore aspirasse l'aria nel quadro io misurerei di fatto la temperatura dell'aria esterna. Thus, as can be seen from FIG. 3, at first glance it would seem that the best place to place the sensor 11 is downstream of the filter cloth 5, but this is a mistake, because in that area the inlet air speed (flow F] _) is certainly small o comparable to that due to air turbulence caused by the rotation of the blades and the result would remain strongly distorted; furthermore, in this case, if I wanted to use the reading made to measure the internal temperature of the panel, I could not do it if the fan expelled the air from the panel (flow F2) as if the fan aspirated the air in the framework I would actually measure the outside air temperature.
La soluzione secondo la presente invenzione è quindi quella di prevedere un sistema a bassa inerzia termica per garantire veloci risposte in frequenza. The solution according to the present invention is therefore to provide a low thermal inertia system to ensure fast frequency responses.
La tecnica adoperata per la misura è quella nota dell'anemometro a filo caldo. In pratica è importante che il sensore il abbia una piccola capacità termica, in modo che con piccole potenze (e quindi correnti) si ottenga un notevole effetto di autoriscaldamento (es l°C/50 mW) in aria ferma. The technique used for the measurement is the known one of the hot wire anemometer. In practice it is important that the sensor il has a small thermal capacity, so that with small powers (and therefore currents) a considerable self-heating effect is obtained (eg 1 ° C / 50 mW) in still air.
In FIG. 2, è illustrato a titolo esemplificativo il grafico dell'ipotetica caratteristica di funzionamento del ventilatore 9, in funzione di portata Q (misurata in m^/h) e differenza di pressione ΔΡ (misurata in Pa) utilizzando la quale sono stati esemplificativamente ricavati i valori di portata Vi e V2 in funzione dei rispettivi valori misurati di differenza di pressione ΔΡ]_ e ΔΡ2. Ovviamente la misura di pressione potrebbe essere effettuata con sensori di pressione a membrana ma il costo sarebbe più alto di almeno due ordini di grandezza. In FIG. 2, the graph of the hypothetical operating characteristic of fan 9 is shown as an example, as a function of flow rate Q (measured in m ^ / h) and pressure difference ΔΡ (measured in Pa) using which the flow rates Vi and V2 as a function of the respective measured values of pressure difference ΔΡ] _ and ΔΡ2. Obviously the pressure measurement could be carried out with membrane pressure sensors but the cost would be higher by at least two orders of magnitude.
Si può anche pensare di misurare la rapidità di perdita del calore immagazzinato con un impulso di corrente semplicemente misurando la derivata della funzione temperatura nel tempo, cosa che nel caso si voglia realizzare il sistema in elettronica discreta e non con microprocessori resta facilissima da fare con un normale operazionale. You can also think of measuring the rate of loss of stored heat with a current pulse simply by measuring the derivative of the temperature function over time, which if you want to create the system in discrete electronics and not with microprocessors remains very easy to do with a normal operational.
Il sistema in questo caso (per il principio di sovrapposizione degli effetti) è anche del tutto indipendente dal valore assoluto della temperatura nell'armadio elettrico, cosa altresì interessante (si ricorda che derivando si perde una costante che non interessa e che in questo caso è la temperatura assoluta). Il medesimo risultato si ottiene nel caso di misura digitale differenziando la funzione temperatura in un intervallo sufficientemente piccolo di tempo, The system in this case (due to the principle of superimposition of the effects) is also completely independent of the absolute value of the temperature in the electrical cabinet, which is also interesting (remember that by deriving a constant is lost which is not of interest and which in this case is the absolute temperature). The same result is obtained in the case of digital measurement by differentiating the temperature function in a sufficiently small interval of time,
È altresì vantaggioso che il sensore 11 del gruppo filtro e ventilatore 1 secondo la presente invenzione funzioni anche come misuratore di temperatura interna, indipendentemente dal fatto che il ventilatore 9 sia aspirante o premente. It is also advantageous that the sensor 11 of the filter and fan assembly 1 according to the present invention also functions as an internal temperature gauge, regardless of whether the fan 9 is suction or pressure.
Questa combinazione di fattori, fa sì che si possa utilizzare un unico sensore 11 per misurare sia il reale flusso d'aria che entra nell'armadio elettrico, sia la temperatura nell'armadio elettrico stesso realizzando la possibilità di ottenere con un unico economico sensore 11 tre possibili risultati: This combination of factors makes it possible to use a single sensor 11 to measure both the actual air flow entering the electrical cabinet and the temperature in the electrical cabinet itself, realizing the possibility of obtaining with a single inexpensive sensor 11 three possible outcomes:
- un termostato di allarme (non mostrato) in grado di generare degli allarmi e/o di controllare la velocità del ventilatore stesso, sostituendosi così ad un ulteriore componente all'interno del quadro; - an alarm thermostat (not shown) capable of generating alarms and / or controlling the speed of the fan itself, thus replacing an additional component inside the panel;
- un termometro in grado di rilevare e visualizzare la temperatura del quadro (è notevole che essendo il gruppo filtro e ventilatore in parte esterno al quadro, è possibile la lettura della temperatura su mezzi di visualizzazione esterni, come un display (non mostrato), posto sulla superficie esterna del filtro senza operare altri fori nel quadro elettrico) . In entrambi i suddetti aspetti, la lettura risulta più affidabile che in un normale sensore posto all'interno del quadro, in quando l'aria viene forzata ad investire in continuo il sensore 11 stesso senza permettere che si formino delle stratificazioni di temperatura; - a thermometer capable of detecting and displaying the panel temperature (it is remarkable that since the filter and fan unit is partly external to the panel, it is possible to read the temperature on external display means, such as a display (not shown), placed on the external surface of the filter without making other holes in the electrical panel). In both the aforesaid aspects, the reading is more reliable than in a normal sensor placed inside the switchboard, since the air is forced to continuously invest the sensor 11 itself without allowing the formation of temperature stratifications;
- la misura della portata d'aria, sulla quale può anche essere posto un segnale di allarme visibile dall'esterno e che in caso limite intervenga fisicamente sugli utilizzatori all'interno del quadro. E' anche possibile, qualora il sensore 11 abbia un'inerzia termica sufficientemente bassa, misurare le ondulazioni dovute alle variazioni di velocità locale durante il passaggio delle pale del ventilatore 9 e verificare così che il ventilatore 9 stesso sia in rotazione e a quale regime, altro parametro su cui è possibile introdurre un segnale di allarme. - the measurement of the air flow, on which an alarm signal visible from the outside can also be placed and which in the limit case physically intervenes on the users inside the switchboard. It is also possible, if the sensor 11 has a sufficiently low thermal inertia, to measure the undulations due to the local speed variations during the passage of the fan blades 9 and thus verify that the fan 9 itself is rotating and at what speed, more parameter on which it is possible to introduce an alarm signal.
Qualora con ventilatori particolarmente veloci o che causino basse turbolenze non si riuscisse a misurare questo parametro, sarà sufficiente adottare un dispositivo di lettura ottico (fotodiodo) o magnetico transistore a effetto Hall per supplire alla misura di questo parametro. If, with particularly fast fans or fans that cause low turbulence, it is not possible to measure this parameter, it will be sufficient to adopt an optical reading device (photodiode) or magnetic Hall effect transistor to make up for the measurement of this parameter.
Rispetto allo stato dell'arte attuale, è possibile introdurre un ulteriore miglioramento ai gruppi filtro, miglioramento in parte ottenuto già automaticamente grazie all'adozione del sistema di misura di portata sopra descritto. Compared to the current state of the art, it is possible to introduce a further improvement to the filter groups, an improvement in part already obtained automatically thanks to the adoption of the flow measurement system described above.
Spesso, in caso di intasamento del panno filtro 5, l'aria all'interno dell'armadio resta ferma e stratificata: per ovviare a tale problema, viene quindi spesso aggiunto un ulteriore ventilatore per agitare l'aria interna. Often, in the event of the filter cloth 5 clogging, the air inside the cabinet remains stationary and stratified: to overcome this problem, an additional fan is therefore often added to agitate the internal air.
Secondo il gruppo filtro e ventilatore 1 dell'invenzione, alimentando una piccola resistenza o un termistore con piccole correnti, e sfruttando la variazione di resistenza ohmica al variare della temperatura, è possibile stimare la quantità di aria necessaria ad asportare la potenza termica sviluppata dal gruppo 1, per acquisire successivamente il dato attraverso un dispositivo a microcontrollore . According to the filter and fan unit 1 of the invention, by feeding a small resistance or a thermistor with small currents, and by exploiting the variation of ohmic resistance as the temperature varies, it is possible to estimate the quantity of air necessary to remove the thermal power developed by the unit 1, to subsequently acquire the data through a microcontroller device.
Il gruppo filtro e ventilatore 1 integra un sensore 11 esposto al flusso d'aria, mentre un secondo sensore (non illustrato) risulta in posizione di aria ferma, in modo da misurare la temperatura dell'aria all'interno del quadro elettrico 3, integrando così la funzione di termostatazione , The filter and fan assembly 1 integrates a sensor 11 exposed to the air flow, while a second sensor (not shown) is in a still air position, so as to measure the air temperature inside the electrical panel 3, integrating thus the thermostating function,
Il sensore 11 viene applicato sulla griglia di protezione a valle del ventilatore 9 per mezzo di apposite clip flessibili adattabili ai diversi tipi di taglia di gruppo filtro e ventilatore 1. In questo modo, si garantisce la retrocompatibilità del sistema con gruppi filtro di serie precedenti di qualsiasi fornitore. The sensor 11 is applied to the protection grid downstream of the fan 9 by means of special flexible clips adaptable to the different types of filter and fan unit 1 size. In this way, the backward compatibility of the system with previous series filter units of any supplier.
La misura del flusso viene poi utilizzata sia per una segnalazione visiva, sia per comandare eventuali attuatori (non illustrati) esterni al gruppo 1. The flow measurement is then used both for a visual signal and to control any actuators (not shown) external to group 1.
Vengono invece trascurate le funzioni di ricircolo, che impongono un intervento più invasivo sul gruppo filtro 1. On the other hand, the recirculation functions are neglected, which require a more invasive intervention on the filter unit 1.
Il gruppo filtro e ventilatore 1 secondo la presente invenzione funziona ottimamente indipendentemente da quale sia la causa che provoca la riduzione della portata, in quanto viene misurata la reale pressione ai capi del ventilatore 9. The filter and fan assembly 1 according to the present invention operates optimally regardless of the cause that causes the reduction in flow rate, since the real pressure across the fan 9 is measured.
La riduzione di portata infatti potrebbe essere causata oltre che dall'intasamento del filtro anche da una pressurizzazione interna del quadro dovuta ad errori di montaggio o dall'avviamento di condizionatori ambientali nel caso in cui il quadro abbia la sezione aspirante posta all'esterno e abbia gli arrivi dei cavi in un cavedio interrato che subisca il battente di pressione del condizionatore. In fact, the reduction in flow rate could be caused not only by the filter clogging but also by an internal pressurization of the panel due to assembly errors or by the start-up of environmental conditioners in the event that the panel has the suction section placed outside and has the arrival of the cables in an underground shaft that is subjected to the pressure head of the air conditioner.
È notevole osservare che anche il sistema di ricircolazione dell'aria non presenta malfunzionamenti nel caso di riduzioni di portata dovute a sovrapressione interna, ma che anzi al variare di queste condizioni (avviamento e fermata del condizionatore ambientale dell'edificio per esempio) esso cambia automaticamente di funzione passando da un ricircolo quasi totale ad una aspirazione quasi totale con continuità. It is worth noting that even the air recirculation system does not present malfunctions in the case of flow reductions due to internal overpressure, but that on the contrary, when these conditions vary (starting and stopping the building's environmental conditioner for example) it changes automatically of function passing from an almost total recirculation to an almost total suction with continuity.
Il gruppo filtro e ventilatore 1 secondo la presente invenzione è stato finora descritto a titolo esemplificativo come impiegato per 1'areazione di armadi elettrici in quanto riveste 1'applicazione industriale tipica, ma è evidente che possa essere utilizzato in qualsiasi altro settore nel quale si richiedano le stesse caratteristiche inventive, come per esempio nel controllo di funzionamento di cappe di aspirazione, senza per questo fuoriuscire dall'ambito della presente invenzione. The filter and fan unit 1 according to the present invention has so far been described by way of example as used for the ventilation of electrical cabinets as it covers the typical industrial application, but it is evident that it can be used in any other sector in which it is required the same inventive features, as for example in the operation control of suction hoods, without thereby departing from the scope of the present invention.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ITUB2015A005516A ITUB20155516A1 (en) | 2015-11-13 | 2015-11-13 | Filter unit and fan |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| ITUB2015A005516A ITUB20155516A1 (en) | 2015-11-13 | 2015-11-13 | Filter unit and fan |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ITUB20155516A1 true ITUB20155516A1 (en) | 2016-02-13 |
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ID=55485075
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ITUB2015A005516A ITUB20155516A1 (en) | 2015-11-13 | 2015-11-13 | Filter unit and fan |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US6168646B1 (en) * | 1999-04-02 | 2001-01-02 | Nortel Networks Limited | Flow rate control of temperature control fluids |
| US20070144354A1 (en) * | 2005-12-22 | 2007-06-28 | Muller P Keith | Automated monitoring of the condition of an air filter in an electronics system |
| DE102007039002A1 (en) * | 2007-08-17 | 2009-02-19 | Helsa-Automotive Gmbh & Co. Kg | Method for monitoring the load condition of an air conditioning device of a motor vehicle |
-
2015
- 2015-11-13 IT ITUB2015A005516A patent/ITUB20155516A1/en unknown
Patent Citations (3)
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