专利名称：空气过滤器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于例如电气设备箱体的通风和温度控制的空气过滤器。
背景技术：
电气设备的箱体通常需要通风以允许设备将多余的热量排出到外部环境以避免过热。在电气设备被用于例如移动无线电通信基站的远程位置的应用中，设备通常长期无人照看。为了确保设备的温度保持在优选温度范围内，通常需要另外的冷却和通风装置。根据其复杂性，这种冷却设备消耗能量，既昂贵且有时候是受限供应的，并且还需要维护以避免闻昂的失效风险。在公开的PCT申请WO 2009/090405中公开了用于电气设备冷却的另一种方案，其使用空气调节装置或大型风扇来提供冷却。该应用的一个示例性实施例在图I中示出，包括室或箱体110，其具有安装在外壁120上的空气过滤器单元70，用于过滤被吸引到箱体中·的空气(由箭头75指示)，该空气用于冷却箱体中(例如设备机箱121中)的电气设备。空气过滤器单元70包括多个板71，每个板具有向外延伸的刺毛，该板71安装在所述单元内且垂直对齐，即基本上在穿过过滤器70的空气流的方向上对齐。空气出口 73延伸到室110的内部体积115中，允许空气垂直向下以箭头76所指示的方向进入该室。空气垂直地朝上流过过滤器单元70然后垂直向下进入室110的内部体积115。在某些替换实施例中，蒸发器单元可连接到空气出口与室110的基底之间的空气出口 73，以对进入到室内的空气提供额外的冷却。在正常的操作情况下，一部分由过滤器刺毛俘获的灰尘会仅由于重力作用而落出，因为使用较大的空气入口可使得进入过滤器的空气的速度降低到颗粒不会连续地被向上吸引穿过过滤器的程度。尽管上述空气过滤器装置能够有效地从进入箱体的空气中移除悬浮的颗粒，但仍然需要偶尔清洁过滤器以确保过滤器不会堵塞，这种堵塞会降低过滤器的效率。清洁可例如包括对过滤器材料的“冲洗”，这一般涉及过滤器单元的至少部分拆卸。这需要到现场，其增加了维护设备箱体的成本。上述现有的空气过滤器单元的另一个问题是设备箱体内的结露。将空气调节器单元安装在箱体中，用于在需要时冷却进入箱体的空气，从而导致在箱体中形成结露现象，这会对临近的电气设备产生影响且有必要需要考虑箱体内的排水问题。另一个问题涉及到安装的复杂性，尤其与为了形成工作冷却系统所安装的各个物品的数目和空气过滤器所安装的壁中所需的孔的数目有关。将空气调节装置安装成附加的部件，需要另外的孔，从冷凝器单元出发并导向冷凝器的管子需要穿过这些孔，这潜在地形成了结露可聚集的点。另一个问题涉及到设备箱体中的可用体积，该体积通常非常有限并可能不足以容纳包括内置空气调节装置和空气入口的大体积单元
发明内容
本发明的一个目的是解决上述问题中的一个或多个。根据本发明的第一方面，提供一种空气过滤器单元，被配置为用于接附到箱体的外壁，所述空气过滤器单元包括所述单元的底部上的入口 ；过滤器，由从入口延伸的通道形成，且排布有沿着所述通道长度的至少一部分横向延伸穿过所述通道的刺毛；出口；以及热交换器，放置在所述过滤器和所述出口之间，从而使穿过所述入口和过滤器的空气在通过所述出口离开所述单元之前穿过所述热交换器，其中所述空气过滤单元被配置为用于接附使得在使用中所述热交换器布置位于 所述过滤器上方。上述装置的优点是热交换器(通常包括空气调节系统的蒸发单元)在空气穿过出口排出之前先冷却已经穿过过滤器的空气。因此所形成的任何结露将落回过滤器并穿过过滤器，最终在底部落出到所述单元的出口以外。这种装置的其他优点在于，这种结露的水可对空气过滤器的刺毛提供清洁作用，从而减少维护调查的需要。在一些实施例中，热交换器可还被配置为(如果需要的话)加热穿过其的空气。蒸发器优选地被配置为允许空气从第一表面穿过蒸发器达到相对的第二表面。该安排为空气穿过过滤器单元确保了最大可用区域，降低了蒸发器对空气流的阻挡作用。蒸发器优选包括多个在第一和第二相对表面之间延伸的翅片，以在空气穿过所述单元时最大化可用于交换热的表面积。蒸发器优选地直接布置在所述过滤器上方，以允许形成在所述蒸发器上的结露落下并穿过所述过滤器。空气过滤器单元可选地包括布置在所述出口和所述热交换器之间的风扇，用于吸引空气穿过所述过滤器和热交换器并将过滤后的空气通过出口排出所述单元。将风扇结合到所述单元中降低了安装空气过滤单元时需要安装的部件的数目，从而降低了安装成本。为了降低所述单元的尺寸，该风扇优选地为离心式风扇，其被配置为吸引空气向上穿过过滤器和热交换器并朝向出口横向地排出空气并使空气进入箱体中。根据本发明的第二方面，提供了一种电气设备箱体，包括外壁，该外壁上安装有根据本发明第一方面的空气过滤器单元，所述空气过滤器单元的取向为使得所述热交换器布置在所述过滤器上方。热交换器布置在过滤器上方，从而允许结露落到空气过滤器上并穿过空气过滤器，以提供清洁作用，同时解决了前面提到的箱体内部的结露问题。根据本发明的第三方面，提供一种根据本发明第一方面的空气过滤器单元的操作方法，所述空气过滤器单元贴附于箱体的外壁，该方法包括吸引空气穿过所述入口到达所述单元内部；从所述入口向上吸引空气穿过所述过滤器和热交换器；以及将空气从所述单元通过所述出口排出到所述箱体中。该方法优选地包括冷凝来自吸入所述热交换器上的所述单元中的空气中的水蒸气，以形成结露，该结露从所述热交换器落下穿过所述空气过滤器并穿过所述入口落出到所述单元之外。因此当结露向下穿过所述单元时可清洁空气过滤器。
现在通过参考附图示例性地描述本发明，其中图I示出了已知的所安装的用在设备箱体上的空气过滤器单元的实施例；图2a为根据本发明的示例性空气过滤器单元的第一透视图；图2b为图2a中的示例 性空气过滤器单元的第二透视图；图3为根据本发明的示例性空气过滤器单元的正视图；图4为在安装结构中的示例性空气过滤器单元的断面透视图。
具体实施例方式上文已经结合本发明的背景技术描述了图I中所示的空气过滤器单元及相关的设备箱体。图2a和2b示出了根据本发明的空气过滤器单元20，图2a示出了单元20的外部视图，而图2b示出了单元20的内部部件，在使用中这些内部部件是不可见的。该单元包括栅格形式的空气入口 21，其允许空气自由地通过(由箭头25a指示)并在进入空气过滤器23之前进入入口增压室(由箭头25b指示)。较大的空气入口 21允许空气以较低的速率未受阻挡地进入所述单元，这降低了吸入较大灰尘颗粒的可能性，并在所述单元工作时允许过滤器23俘获的颗粒最终落出所述单元。增压室22将过滤器23与空气入口 21分离，从而为从过滤器23落下来的物质提供聚集的空间，因此不会影响穿过单元20的空气流。空气过滤器23包括垂直定向堆叠的板，每个板具有从板的一面或两面延伸出的刺毛。该板可例如被安装在限定于过滤器单元主体的内部壁上的槽中，或被作为独立的预组装模块而提供，以方便组装和更换。空气过滤器的特别优选的类型是组装于具有草炭(turf)的板，草炭覆盖板的一面或两面。 放置在空气过滤器23上方且与过滤器23临近的是热交换器24，空气被过滤后，在离开单元20之前穿过该热交换器24。热交换器24优选的形式为蒸发器单元，具体地，其被配置为安装在空气过滤器单元中，从而使空气流垂直向上穿过热交换器24(由箭头25c指示)。离开热交换器24的空气流过离心式风扇26，该离心式风扇26使得空气横向地通过出口 28离开单元(由箭头25d指示)并进入所述单元20所接附到的箱体(见图4，如下文所述)。出口 28在实施中通常小于入口 21。图3示出了空气过滤器单元20的另一内部正面视图，其示出了单元20的每个部件的相对位置。单元20包括围绕外边界延伸的凸缘27,其允许该单元被安装到箱体的平坦外壁上。图4示出了根据本发明的空气过滤器单元20的断面透视图，单元20接附到外部支撑壁41上，例如设备箱体的外部支撑壁。在该实施例中，空气入口 21包括延伸穿过单元20的底部表面的栅格，其允许灰尘和结露离开单元同时允许空气进入该单元。离心风扇26安装在空气出口增压室45内的支撑架44上，且空气被风扇26吹出，通过支撑壁41中提供的孔42进入箱体。孔42可被制作得基本小于空气过滤器单元20的入口 21，因为一旦空气已经穿过过滤器23和热交换器24则无需使空气速度降低。单元20内的过滤器23由平行于支撑壁41取向的过滤器片的堆叠而形成。其他实施例旨在落入所附的权利要求书所限定的本发明的范围内。
权利要求
1.一种空气过滤器単元，被配置为用于接附到箱体的外壁，所述空气过滤器単元包括: 所述单元的底部上的入口； 过滤器，由从入口延伸的通道形成，且排布有沿着所述通道长度的至少一部分横向延伸穿过所述通道的刺毛； 出口 ；以及 热交換器，放置在所述过滤器和所述出口之间，从而使穿过所述入口和过滤器的空气在通过所述出ロ离开所述单元之前穿过所述热交換器， 其中所述空气过滤单元被配置为用于接附使得在使用中所述热交換器布置位于所述过滤器上方。
2.根据权利要求I所述的空气过滤単元，其中所述热交換器単元包括空气调节系统的蒸发器。
3.根据权利要求2所述的空气过滤単元，其中所述蒸发器被配置为允许空气从第一表面穿过蒸发器达到相対的第二表面。
4.根据权利要求3所述的空气过滤単元，其中所述蒸发器包括多个在第一和第二相对表面之间延伸的翅片。
5.根据权利要求2至4中任ー权利要求所述的空气过滤単元，其中所述蒸发器直接布置在所述过滤器上方，以允许形成在所述蒸发器上的结露落下并穿过所述过滤器。
6.根据前述任ー权利要求所述的空气过滤器単元，包括布置在所述出口和所述热交換器之间的风扇，用于吸引空气穿过所述过滤器和热交換器并将过滤的空气排出所述出口。
7.根据权利要求6所述的空气过滤器単元，其中所述风扇为离心风扇。
8.—种电气设备箱体，包括外壁，该外壁上安装有根据前述任ー权利要求所述的空气过滤器単元，所述空气过滤器単元的取向为使得所述热交換器布置在所述过滤器上方。
9.ー种根据权利要求1-7中任ー权利要求所述的空气过滤器単元的操作方法，其中所述空气过滤器単元贴附于箱体的外壁，该方法包括 吸引空气穿过所述入口到达所述単元内部； 从所述入口向上吸引空气穿过所述过滤器和热交換器；以及 将空气从所述単元通过所述出ロ排出到所述箱体中。
10.根据权利要求9所述的方法，包括冷凝来自吸入所述热交換器上的所述单元中的空气中的水蒸气，以形成结露，该结露从所述热交換器落下穿过所述空气过滤器并穿过所述入口落出到所述单元之外。
全文摘要
一种空气过滤器单元(20)，被配置为用于接附到箱体的外壁，所述空气过滤器单元包括该单元的底部上的入口(21)；过滤器(23)，由从入口延伸的通道形成，且排布有沿着所述通道长度的至少一部分横向延伸穿过所述通道的刺毛；出口(28)；热交换器(24)，放置在所述过滤器和所述出口之间，从而使穿过所述入口和过滤器的空气在通过所述出口离开所述单元之前穿过所述热交换器，其中所述空气过滤单元被配置为接附得使所述热交换器布置在使用中位于所述过滤器上方。
文档编号H05K7/20GK102696284SQ201080047243
公开日2012年9月26日 申请日期2010年10月20日 优先权日2009年10月23日
发明者P·廷代尔, S·P·雷德肖 申请人:4能量有限公司