УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОХОЖДЕНИЯ ВОЗДУХА С ЭЛЕМЕНТОМ УПРАВЛЕНИЯ Российский патент 2009 года по МПК F04D29/70 

Изобретение относится к устройству для прохождения воздуха, в частности фильтрующему вентилятору или выходному фильтру, согласно ограничительной части п.1 формулы изобретения.

В случае расположенных в корпусе узлов, которые производят соответствующее отходящее тепло, необходимо отводить отходящее тепло из корпуса и контролировать температуру в корпусе за счет более или менее сильной продувки или засасывания окружающего воздуха во внутреннее пространство корпуса посредством вентилятора. Известным примером для этого являются корпуса компьютеров. Как правило, такие корпуса снабжают фильтрующим вентилятором, который либо работает постоянно, либо включается и выключается управляющим устройством в зависимости от температуры в корпусе. Фильтрующий вентилятор расположен в углублении стенки корпуса и зафиксирован, например, посредством резьбовых соединений. Одновременно в другом месте корпуса предусмотрены соответствующие щели для выхода воздуха.

Вследствие электростатического заряда электронных деталей и компонентов, которые расположены внутри корпуса, на них откладываются частицы загрязнений и пыли, так что могут появляться сбои деталей. Для предотвращения загрязнения известно, что в вентиляторе предусматривают дополнительный фильтрующий мат предпочтительно из вязаного или иглопробивного искусственного материала, чтобы отфильтровывать эти частицы пыли и загрязнений из транспортируемого в направлении потока через вентилятор воздуха. Для этого, если смотреть в направлении потока воздуха, преимущественно перед воздуходувкой вентилятора расположен фильтрующий мат, причем зазор между фильтрующим матом и воздуходувкой основного корпуса и носителем воздуходувки по существу воздухонепроницаемо замкнут относительно окружающей среды. Использованные в этих фильтрующих вентиляторах фильтрующие маты расположены между внешней вентиляционной решеткой и основным корпусом. Вентиляционная решетка разъемно связана с основным корпусом посредством зажимных или защелкивающих соединений или резьбовых соединений.

Желательно, чтобы для пользователя производящих тепло узлов было бы возможно простым способом проверять, осуществляется ли эксплуатация в соответствии с желаемыми параметрами. При этом должно быть гарантировано прохождение воздуха, однако одновременно должно быть также гарантировано, что фильтрующее действие соответствует желаемым требованиям. Этого не происходит тогда, когда фильтр загрязнен или, соответственно, когда вентиляционная решетка закрыта неправильно и при этом может проходить нефильтрованный воздух.

Задачей настоящего изобретения является разработка устройства для прохождения воздуха, согласно описанному в начале виду таким образом, что возможно проверять его надлежащий режим эксплуатации без демонтажа вентилятора или перепроверки установки вентилятора.

Эта задача решается посредством устройства для прохождения воздуха с признаками, указанными в п.1 формулы изобретения.

При предусмотрении устройства контроля станет возможным простым способом быстро и эффективно наблюдать, находится ли режим эксплуатации отверстия для прохождения воздуха в пределах желаемых параметров или за ними. При этом элемент контроля предоставляет необходимые данные в устройство управления, в котором из этого устанавливается режим эксплуатации или, соответственно, отклонение от него.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения.

Посредством контактных выключателей, в частности, микропереключателей, можно просто определять, правильно ли закрыто устройство для прохождения воздуха. Также ими может просто определяться, вставлен ли вообще фильтр в устройство.

Например, идея изобретения предусматривает, чтобы было возможно, чтобы для измерения давлений воздуха использовались пьезокристаллы, которые выдают зависимые от давления электрические сигналы, которые оцениваются снова в преимущественно электронном управляющем устройстве и показываются пользователю, например, посредством индикаторного элемента. Однако может происходить механический съем давления воздуха и разность давлений показываться механическими индикаторными устройствами.

Подразумевается, что при возрастающем загрязнении разность давлений перед и за фильтрующим матом, если смотреть в направлении потока, непрерывно возрастает, причем предельной величине разности давлений соответствует максимально допустимое загрязнение фильтрующего мата. Это значит, что при этой степени загрязнения от вентилятора сквозь фильтрующий мат может проводиться только лишь такая незначительная масса воздуха, что больше не гарантирована достаточная вентиляция и, соответственно, снижение температуры электронных конструктивных элементов (узлов), расположенных в корпусе, например, компьютерной системы, и повреждение которых больше не может исключаться. Как только достигнуто такое загрязнение фильтрующего мата, он должен заменяться для безотказного режима эксплуатации вентилятора и, соответственно, вентилируемой при этом компьютерной системы. О достижении этого загрязнения и, соответственно, о возрастающем при этом падении давления сообщается пользователю через соответствующие индикаторные устройства.

Посредством индикации того, должен ли заменяться фильтрующий мат вентилятора, избегают излишнего контроля фильтрующего мата на загрязнении, который связан при определенных обстоятельствах с дорогостоящей работой демонтажа вентилятора и, в частности, с простоями, например, компьютерной системы, так что производственные расходы для всей системы уменьшаются. Вентилятор также может использоваться в помещениях с разным уровнем кондиционирования помещения или разными загрязнениями воздуха. Подразумевается, что разность давлений для максимально допустимого загрязнения может устанавливаться также для измененной производительности вентилятора.

Предпочтительно предусмотрен элемент вывода, посредством которого оптически и/или акустически может выдаваться сигнал о наступлении события, как, например, превышение разности давлений или срабатывание контактного выключателя. Это может происходить также посредством того, что установленная измерительными устройствами разность давлений выдается до десятичного знака на дисплей, причем при превышении предельной величины для разности давлений, например, числовое значение начинает мигать. Также возможно, чтобы вспыхивал сигнальный огонь, например красный светодиод. Далее предупредительный сигнал может даваться в виде звукового сигнала. Также возможно, чтобы разные по цвету световые сигналы были отнесены к разным степеням загрязнения фильтрующего мата и, в соответствии с этим, к разным значениям разности давлений. Например, при чистом незагрязненном фильтрующем мате и в соответствии с этим незначительной разности давлений может быть активирован зеленый светодиод, при возрастающем загрязнении - желтый светодиод и при превышении допустимой предельной величины для загрязнения и в соответствии с этим большой разности давлений - красный светодиод.

Посредством размещения управляющего элемента на внутренней стенке основного корпуса устройства обеспечивается, что проходное поперечное сечение в свету не должно сокращаться. Управляющий элемент предпочтительно состоит из электронных конструктивных элементов, которые при известных обстоятельствах экономически целесообразны и уже доступны на рынке.

Чтобы обеспечивать простое электропитание управляющего элемента и следующих других элементов (узлов) соответствующего изобретению устройства, предусмотрены подключающие элементы для подачи электрического тока. Это же самое относится также к подключениям для выдачи сигналов, например, к внешнему пункту, такому как персональный компьютер или др.

Примеры выполнения изобретения представлены на чертежах, на которых показано:

Фиг.1 - подетальное представление устройства для прохождения воздуха, состоящего из передней декоративной крышки с вентиляционной решеткой и с фильтрующим матом, основного корпуса для декоративной крышки и для вентилятора,

Фиг.2 - представление основного корпуса с откинутой декоративной крышкой и с расположенным между основным корпусом и декоративной крышкой фильтрующим матом,

Фиг.3 - вертикальный разрез устройства для прохождения воздуха,

Фиг.4 - первый объемный вид заявленного устройства,

Фиг.5 - второй объемный вид заявленного устройства,

Фиг.6 - вид сверху закрывающего элемента заявленного устройства,

Фиг.7 - другой объемный вид другого заявленного устройства,

Фиг.8 - фрагмент другого объемного вида заявленного устройства,

Фиг.9 - другой вид по фиг.8,

Фиг.10 - увеличенный фрагмент разреза заявленного устройства,

Фиг.11 - другой увеличенный фрагмент разреза заявленного устройства,

Фиг.12 - следующий увеличенный фрагмент разреза устройства по фиг.10,

Фиг.13 - следующий увеличенный фрагмент разреза устройства по фиг.11,

Фиг.14 - вид сверху альтернативного закрывающего элемента заявленного устройства,

Фиг.15 - вид сзади закрывающего элемента со вставленным фильтрующим матом и

Фиг.16 - увеличенный фрагмент закрывающего элемента, согласно фиг.15, без фильтрующего мата.

Фиг.1-3 показывают принципиальную конструкцию устройства 200 для прохождения воздуха без вставки соответствующего изобретению устройства контроля. Фиг.1 показывает подетальное представление устройства. При этом устройство 200 в сочетании с нагнетателем или, соответственно, вентилятором может использоваться как фильтрующий вентилятор, а без нагнетателя - как выходной фильтр. Устройство 200 для прохождения воздуха используется в корпусах, создающих отходящее тепло узлов, таких как распределительные шкафы, шкафы для электронного оборудования, компьютерные системы или т.п., причем устройство 200 для прохождения воздуха устанавливается в монтажные проемы 50 в стенке 51 такого корпуса (фиг.3).

Существенные конструктивные элементы устройства 200 представляют собой декоративную крышку 80 с вентиляционной решеткой 10 с вентиляционными щелями, которая образует переднее закрывающее устройство 100 для основного корпуса 21, держатель 25 для вентилятора 20, если устройство 200 используется как фильтрующий вентилятор (фиг.1-3). Вентилятор 20 закрыт решетками 22 вентилятора.

Закрывающее устройство 100, которое образует вентиляционную решетку 10, выполнено как декоративная крышка 80 и состоит из выполненного по типу рамки корпуса 30 предпочтительно с боковыми стенками 30a, 30b, 30c, 30d и с пластинчатыми элементами 90, причем между частично перекрывающимися пластинчатыми элементами 90 образованы вентиляционные щели. Фильтрующий мат 60 может удерживаться на внутренней поверхности стенки вентиляционной решетки 10 в декоративной крышке 80 (фиг.3) или вставляться в основной корпус 21, который закрывается посредством декоративной крышки 80. Пластинчатые элементы 90 удерживаются в двух противолежащих боковых стенках 30b, 30d выполненного по типу рамки корпуса 30 декоративной крышки 80 или соответственно отформованы на этих боковых стенках. Закрывающее устройство 100 с вентиляционной решеткой 10 состоит из выполненного по типу рамки корпуса 30, который принимает фильтрующий мат 60 из удерживаемой жестко, разъемно или с возможностью поворота в корпусе 30 и закрывающей фильтрующий мат 60 вентиляционной решетки 10, которая образует декоративную крышку 80. Эта вентиляционная решетка 10 включает в себя, по меньшей мере, две латеральные, проходящие по краям в продольном направлении и выполненные предпочтительно в форме щек боковые стенки 30b, 30d, между которыми расположены пластинчатые элементы 90.

Принимающий фильтрующий мат 60 декоративная крышка 80 или соответственно вентиляционная решетка 10 с целью открывания приемной камеры для фильтрующего мата между вентиляционной решеткой 10 и основным корпусом 21 имеет возможность поворота в направлении стрелки X вокруг своей расположенной на нижней (донной) стороне оси 26 поворота (фиг.2). Стопорение вентиляционной решетки 10 на основном корпусе 21 предпочтительно происходит в верхней области, например, посредством стопорящего устройства 40, состоящего предпочтительно из конструктивных элементов 96, 97, которые выполнены в виде фиксирующих кулачков и принимающих элементов (фиг.2). Приведение в действие стопорящего устройства 40 происходит посредством пластинчатых элементов 90' или пластинчатого элемента 90'' пластинчатых элементов 90 вентиляционной решетки 10.

Фиг.4 и 5 показывают соответствующее изобретению устройство 200 для прохождения воздуха с устройством 300 контроля в форме электронного управляющего устройства, состоящего из подключающего элемента 310, электропитания 320, платы 330, которая закреплена на основном корпусе 21 посредством держателя 340 (смотри фиг.8). Плата 330 включает в себя электронные детали, которые оценивают сигналы, которые выдаются микропереключателями 360 (фиг.10-16) при наступлении определенного события или также непрерывно (контроль давления, не представлено).

Фиг.6 и 14 показывают варианты осуществления декоративной крышки 80, которая снабжена элементом 400 вывода, который связан с контрольным устройством. В случае элемента 400 вывода речь идет о цветном светильнике или одноцветном или многоцветном светодиоде 410. В зависимости от цвета или от того, светится ли светодиод 410 вообще или нет, показывается, соответствует ли режим эксплуатации устройства 200 для прохождения воздуха желаемым параметрам или имеются ли отклонения от этого, которые требуют вмешательства пользователя. Светодиод при этом расположен либо по центру, либо со смещением. Также могли бы использоваться два светодиода, которые показывают разные режимы эксплуатации.

Фиг.11 показывает возможное расположение светодиода в области декоративной крышки 80 или соответственно вентиляционной решетки 10. Светодиод 410 расположен при этом на плате 430, которая находится в соединении с основным корпусом 21. При этом расположение осуществлено так, что либо свет светодиода 410 может проходить наружу сквозь отверстие 420, либо светодиод 410 непосредственно выдвигается в отверстие 420.

Параллельно светодиоду 410 на фиг.11 и 10 расположен микропереключатель 364, который во включенном состоянии находится в соединении с декоративной крышкой 80. Если, как описано выше, декоративная крышка 80 открывается, то микропереключатель 364 размыкается и управляющее устройство получает сигнал, на основе которого после анализа сигнала переключается светодиод 410 так, что он показывает, что устройство 200 для прохождения воздуха закрыто неправильно.

Фиг.7 показывает следующий вариант осуществления соответствующего изобретению устройства 200 для прохождения воздуха. При этом предусмотрено два подключающих элемента 310, которые служат, с одной стороны, для подвода электрического тока, а с другой стороны, для выдачи сигнала на элемент 400 вывода.

На фиг.8 представлено расположение платы 330 на связанном с основным корпусом 21 держателе 25 вентилятора. Держатель 25 защелкнут в основной корпус. Плата 330 расположена вертикально к области соединения основного корпуса 21 и корпуса 25 вентилятора на участке корпуса 25 вентилятора, который является параллельным основному корпусу 21. На плате 330 предусмотрен подключающий элемент 310. Проводка к другим конструктивным элементам устройства 300 контроля не представлена. Крепление происходит с помощью держателя 340. На фиг.9 плата 330 вместе с подключающим элементом 310 закрыта крышкой 350.

Наряду с микропереключателем 364, фиг.12 и 13, а также фиг.15 и 16 показывают другой микропереключатель 360, который гарантирует контроль за тем, вложен ли фильтрующий мат 60 в устройство 200 для прохождения воздуха. Фиг.15 показывает при этом вид сзади основного корпуса 21, в который вставлен фильтрующий мат 60. В нижнем участке фильтрующего мата 60 находится углубление 62, в области которого предусмотрен микропереключатель 360. Как можно видеть на фиг.16, микропереключатель 360 включает в себя механизм 362 переключения, на котором, как можно видеть на фиг.15, лежит фильтрующий мат 60, вследствие чего в устройство 300 контроля передается сигнал, из которого оно устанавливает информацию, что фильтрующий мат вставлен, и затем передает соответствующий сигнал в устройство вывода для индикации.

Изобретение касается устройства для прохождения воздуха, в частности фильтрующего вентилятора или выходного фильтра, с вентилятором или без вентилятора, для встраивания в монтажный проем в стенке, в частности корпуса для производящих отходящее тепло узлов, например, распределительных шкафов, шкафов для электронного оборудования, компьютерных систем или т.п., причем устройство включает в себя основной корпус с держателем вентилятора или без него; закрывающее устройство в виде декоративной крышки с отформованными со стороны выпуска воздуха и окружными, вводимыми в основной корпус боковыми стенками или без них и с вентиляционной решеткой, имеющей удерживаемые на противолежащих боковых стенках декоративной крышки пластинчатые элементы; и расположенный между основным корпусом и вентиляционной решеткой фильтрующий мат. Задачей данного изобретения является разработка устройства для прохождения воздуха, согласно описанному выше виду так, что возможно проверять его надлежащий режим эксплуатации без того, чтобы демонтировать вентилятор или проверять крепление вентилятора. Эта задача решается посредством того, что предусмотрено устройство контроля, при помощи которого может устанавливаться надлежащий режим эксплуатации устройства, причем устройство контроля содержит, по меньшей мере, один элемент контроля и по меньшей мере один управляющий элемент для определения режима эксплуатации. 7 з.п. ф-лы, 16 ил.

1. Устройство для прохождения воздуха, в частности фильтрующий вентилятор или выходной фильтр, с вентилятором (20) или без него, для встраивания в монтажный проем (50) в стенке (51), в частности, корпуса для производящих отходящее тепло узлов, например распределительных шкафов, шкафов для электронного оборудования, компьютерных систем или т.п., причем устройство (200) для прохождения воздуха включает в себя основной корпус (21) с держателем (25) вентилятора или без него; закрывающее устройство (100), которое выполнено в виде декоративной крышки (80) с отформованными со стороны выпуска воздуха и окружными, вводимыми в основной корпус (21) боковыми стенками (30а, 30b, 30с, 30d) или без них и с имеющей удерживаемые на противолежащих боковых стенках (30b, 30d) декоративной крышки (80) пластинчатые элементы (90, 90') вентиляционной решеткой (10); и расположенный между основным корпусом (21) и вентиляционной решеткой (10) фильтрующий мат (60), отличающееся тем, что предусмотрено устройство контроля, при помощи которого может устанавливаться надлежащий режим эксплуатации устройства (200) для прохождения воздуха, причем устройство (300) контроля содержит, по меньшей мере, один элемент (360) контроля и, по меньшей мере, один управляющий элемент (330) для определения режима эксплуатации.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в случае элемента (360) контроля речь идет о контактном выключателе, предпочтительно микропереключателе.

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что в случае элемента контроля речь идет об элементе контроля частоты вращения вентилятора (20).

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в случае элемента контроля речь идет, по меньшей мере, об одном, предпочтительно, по меньшей мере, о двух устройствах для измерения давления.

5. Устройство по п.3, отличающееся тем, что предусмотрен элемент (410) вывода, причем в случае элемента (410) вывода речь идет предпочтительно о светильнике, особенно предпочтительно о светодиоде.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что управляющий элемент (330) расположен на внутренней стенке основного корпуса (21).

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что предусмотрен, по меньшей мере, один подключающий элемент (320), причем речь идет предпочтительно о подключающем элементе для подведения электрического тока и/или о подключающем элементе для передачи сигнала.

8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что управляющий элемент (330) имеет, по меньшей мере, один электронный конструктивный элемент.