Пыле- и влагоулавливающий фильтр для электротехнического оборудования

Полезная модель относится к устройствам фильтрования, специально модифицированных для отделения диспергированных частиц от газов, а также может использоваться для отделения жидкостей от газов при прохождении газов через рабочее электротехническое оборудование.
Известными являются фильтры, имеющие многослойные исполнения, использующихся в электротехническом оборудовании [1–4]. Однако, изготовление и использование таких устройств сопровождается необходимостью использования дополнительных ресурсов, сборки фильтра, позиционирования слоев, создания дополнительных креплений и обеспечения дополнительных механизмов, предотвращающих смещение слоев фильтра, его периодической чистки.
Известна также конструкция многослойного фильтра для электрического шкафа, дополнительно содержащая хранилище улавливаемых частиц [5]. Данная конструкция характеризуется теми же недостатками, а также повышенной себестоимостью за счет изготовления дополнительных элементов для хранилища.
Известным является устройство фильтра, который сжимают в направлении, перпендикулярном направлению потока воздуха к выходной поверхности, так что пористость фильтрующего материала изменяется от более высокой пористости вдоль входной поверхности до более низкой пористости вдоль выходной поверхности [6]. Авторы заявляют увеличение срока эксплуатации фильтров такого исполнения. Однако, подобный фильтр требует дополнительной чистки, которая является усложненной, не стандартизирован и, соответственно, не обеспечивает возможности проектирования под конкретные условия функционирования электротехнического оборудования.
Фильтры для электротехнического оборудования, в которых применяется плоские сеточные исполнения различных сечений [7–9], характеризуются сниженной эффективностью фильтрации за счет уменьшения эффективной площади фильтрации.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является вентиляционная панель, содержащая воздушный фильтр [10]. Вентиляционная панель включает наклонные пластины, обеспечивающие сток воды, поступающей в вентиляционную систему с воздухом. Недостатком данного устройства является то, что для обеспечения повышения эффективной площади применяются дополнительные выступающие элементы конструкции, которые в том числе могут быть повреждены, что снижает ее надежность. Кроме того, исполнение наклонных лишь в одном направлении пластин не в достаточной мере обеспечивает защиту от пыли и влаги.
Заявляемая полезная модель направлена на решение задач повышения надежности работы устройства, а также повышения уровня защиты работающего электротехнического оборудования от пыли и влаги.
Решение этих задач обуславливается совокупностью следующих существенных признаков.
Пыле- и влагоулавливающий фильтр для электротехнического оборудования включает в себя крепежные панели и уголок, корпус и защитные панели, направленные перпендикулярно впускному воздушному потоку на входе в фильтр и выходе из фильтра и выполненные с разнонаправленными наклонами во внутренней части корпуса. Защитные панели во внутренней части корпуса фильтра содержат множество пыле- и влагоулавливающих элементов, представляющих собой выгнутые металлические выступы, на втором изгибе выполненные перпендикулярно и параллельно наклонам защитных панелей, на третьем изгибе выполненные перпендикулярно впускному воздушному потоку. Металлический выступ, расположенный на втором изгибе одной защитной панели, перекрывает часть воздушного канала, созданного между соседними защитными панелями, а металлический выступ, расположенный параллельно воздушному потоку на соседней защитной панели ниже по воздушному каналу, проецируется в ту же точку относительно направления воздушного потока, что и параллельный ему выступ соседней защитной панели, расположенный выше по воздушному каналу.
Принципы работы полезной модели поясняются следующими чертежами:
- фиг. 1 – общий вид пыле- и влагоулавливающего фильтра для электротехнического оборудования;
- фиг. 2 – разрез А-А фиг.1.
На чертежах обозначены следующие позиции: верхняя крепежная панель, 1, нижняя крепежная панель, 2, уголок, 3, защитная панель, 4, первый изгиб защитной панели, 5, второй изгиб защитной панели, 6, третий изгиб защитной панели, 7, пыле- и влагоулавливающие элементы, 8–10.
Таким образом полезная модель обеспечивает повышение надежности работы устройства путем использования цельной конструкции защитной панели с пыле- и влагоулавливающими элементами. Снижается потребность в периодической чистке и устраняется потребность в периодической замене фильтрующих элементов. Создание лабиринтного пути движения воздуха увеличивает эффективную площадь устройства, при этом обеспечивается достаточный уровень защиты работающего электротехнического оборудования от пыли и влаги путем исполнения множества пыле- и влагоулавливающих элементов на пути прохождения воздуха в лабиринте и расположения их таким образом, что весь проходящий по каналу воздух фильтруется данными элементами.
Кроме того, снижается себестоимость конструкции за счет использования меньшего количества элементов конструкции, а также минимизации операций сборки и монтажа.
Испытания пыле- и влагоулавливающего фильтра для электротехнического оборудования показали соответствие требованиям стандартов по пыле- и влагозащищенности не ниже IP 54, а также стандартов Национальной ассоциации производителей электрооборудования.
Источники информации
1. Pat. CN206585858, IPC H05K5/02; H05K7/20. Rain-proof dustproof filter screen structure of outdoor power equipment air inlet / Feng Huichang et al. ; applicant Guangdong Mingyang Longyuan Power Electronics Co Ltd. – Appl. No. CN20172147987U ; applied 17.02.2017 ; pub. date 24.10.2017.
2. Pat. CN205216441, IPC B01D46/10; H02M1/00. Converter air filter / Song Huabo ; applicant Zhejiang Jarol Ltd by Share Ltd. – Appl. No. CN20152996352U ; applied 04.12.2015 ; pub. date 11.05.2016.
3. Пат. RU 2537617, МПК H05K7/20; H04B1/036; B01D46/52. Система воздушного охлаждения со встроенным безмембранным фильтром и/или неразъемной рамкой для фильтра / Крэбтри ЛаМонт А., Гарриман Майк, Райдер Майк ; заявитель Кларкор Эр Филтрейшн Продактс, Инк. – З. № 2012100735/05 ; заявл. 11.06.2010 ; опубл. 10.01.2015.
4. Pat. CN202009180, IPC B01D46/10; H02B1/56. Ventilation and dust filter for high voltage chamber of substation / Xiaolong Wang et al. ; applicant Zhejiang Yiyang Power Bureau. – Appl. No. CN2011294121U ; applied 02.04.2011 ; pub. date 12.10.2011.
5. Pat. CN206686510, IPC H05K5/02; H05K7/20. SVG power cabinet inlet air channel dust filter / Zhang Ju et al. ; applicants Fushun Power Supply Co of State Grid Liaoning Electric Power Supply Co Ltd; State Grid Corp China. – Appl. No. CN20172430042U ; applied 24.04.2017 ; pub. date 28.11.2017.
6. Pat. GB2532066, IPC B01D39/14; B01D46/02; H05K7/20. Air filter / Stuart Redshaw, Dean Boyle ; applicant Ekkosense Ltd. – Appl. No. GB20140019882 ; applied 07.11.2014 ; pub. date 11.05.2016.
7. Pat. CN204429010, IPC B01D46/10; B01D46/12; B01D46/30; H02M1/00. Filter for ventilation and dust filtration and converter cabinet / Rao Dongjie et al. ; applicant Zhuzhou CSR Times Elec Co Ltd. – Appl. No. CN2015256425U ; applied 27.01.2015 ; pub. date 01.07.2015.
8. Pat. CN204068660, IPC B01D46/10; H02M1/00. Air filter for high-voltage frequency converters, and filter device / Long Zhiyuan et al. ; applicant Zhuzhou Nat Engineering Res Ct of Converters Co Ltd. – Appl. No. CN20142481437U ; applied 25.08.2014 ; pub. date 31.12.2014.
9. Pat. CN202435746, IPC B01D46/10; H05K5/02. Air filter of door sealing plate of electric control cabinet / Xin Li, Hongguang Cui, Fang Wang ; applicant Renergy Electric Tianjin Ltd. – Appl. No. CN20112554049U ; applied 27.12.2011 ; pub. date 12.09.2012.
10. Pat. CN202435746, IPC B01D46/10; H05K5/02. Water-blocking vent panel and air filter therefor / Yeh Joseph, Palaszewski Stephen, Losapio John L ; applicant Commscope, Inc. of North Carolina. – Appl. No. US20080233633 ; applied 19.09.2008 ; pub. date 21.01.2010.