用于从设备空间移除水的装置制造方法
【专利摘要】设备空间(10)是设置有电气设备(40，50)和将设备空间(10)中空气的水分凝结为水的空气干燥器(30)的封闭空间。用于从设备空间移除水的装置包括具有毛细管结构并且位于所述设备空间(10)的出口(70)中的多孔元件(60)。通过空气干燥器(30)凝结的水被导向至多孔元件(60)的第一内表面，所述水在多孔元件(60)的毛细管结构中从多孔元件(60)的第一内表面传送至多孔元件(60)的第二外表面，水从多孔元件(60)的该第二外表面释放至设备空间(10)外部的环境空气。
【专利说明】用于从设备空间移除水的装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于从设备空间移除水的装置。
【背景技术】
[0002]存在位于室外或者位于室内的不同种类的设备空间。设备空间是由壁限制的封闭空间并且可以包括门以便允许进入至设备空间。设备空间可以是例如包括不同种类的电气设备例如变频器或者马达驱动装置的室、容器、柜或者箱。环境因素和设备空间中的电气设备的使用可以导致设备空间中空气的高湿度并且该空气湿度可以凝结成水。设备空间中的空气湿度通常以不同的有效方式例如通过使空气中的水分凝结为水的空气干燥器来处理。空气干燥器取决于环境因素可以每天从空气中凝结很多公升的水。该水必须以可靠方式从设备空间移除。
[0003]设备空间可以包括水容器，水从空气干燥器被引至该水容器。水容器则可以根据特定的服务程序手动地清空。也可以是水从水容器或直接地从空气干燥器通过穿过设备空间的壁中开口的软管而引出设备空间。开口可以设置在设备空间的底板中。凝结的水则可以通过底板而被收集并且通过底板中的所述开口被引导出设备空间。
[0004]然而，存在一些问题，特别是在水通过穿过设备空间的壁中的排出口的软管引导出设备空间时在定位在室外的设备空间中。存在霉和/或真菌将开始在软管的出口中或者在壁中的出口中生长的风险。还存在昆虫将进入至设备空间中并且积聚在出口中的风险。因此存在维护水移除路线的需要。水移除路线要定期地检测并且在需要时进行清洁。
[0005]因此存在对用于从设备空间移除水的装置的需要，其中以上提到的问题得到消除。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种用于从设备空间移除水的简单、可靠和不用维护的装置。根据本发明的用于从设备空间移除水的装置以权利要求1中所述的内容为特征。
[0007]设备空间是设置有电气设备和将设备空间中空气的水分凝结为水的空气干燥器的封闭空间。用于从设备空间移除水的装置包括具有毛细管结构并且位于所述设备空间的出口中的多孔元件。通过空气干燥器凝结的水引导至多孔元件的第一内表面，所述水在多孔元件的毛细管结构中从多孔元件的第一内表面传送至多孔元件的第二外表面，水从多孔元件的该第二外表面释放至设备空间的外部的环境空气中。
[0008]霉和真菌在多孔元件上的生长可以通过使用抑菌材料即，抵抗霉和海绵状物的生长的材料制造多孔元件来消除。适合的抑菌材料是例如铜或者铜合金、钴和镍。如果多孔元件不是由这类抑菌材料制成，则到多孔元件的水引导路线可以由抑菌材料例如铜制成。如果水引导路线或多孔元件都不是抑菌的，则可以在水引导路线中插入例如铜件以便使水转变为抑菌的。
[0009]多孔元件的材料还可以选择为使得其经得起气候环境和例如由蚂蚁与白蚁造成的耗蚀。多孔元件可以由颗粒形式的材料制成。固体多孔结构可以例如通过烧结材料的颗粒使得颗粒变得彼此附接而制成。因此在颗粒之间将留下通道，即，毛细管结构。相应的多孔结构也通过金属泡沫实现。
[0010]多孔元件还将消除有害数量的昆虫或灰尘可能通过水移除路线渗入至设备空间中并且积聚在水移除路线中的风险。因此通过多孔元件消除了维护水移除路线的需要。
[0011]可以制成多孔元件的毛细管结构，使得有害数量的灰尘或环境空气不能通过多孔元件渗入至设备空间中。可以形成保护，使得实现高水平的防护例如IP55或者更高。决定毛细管的尺寸的多孔元件的从第一内表面至第二外表面的厚度和颗粒尺寸将决定可以通过多孔元件实现的保护程度。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]在下面将参照附图借助于优选的实施方案更详细地描述本发明，在附图中，
[0013]图1示出了具有用于从设备空间移除水的创新性装置的设备空间。
[0014]图2示出了创新性装置的第一实施方案。
[0015]图3示出了创新性装置的第二实施方案。
[0016]图4示出了创新性装置的第三实施方案。
[0017]图5示出了创新性装置的第四实施方案。
[0018]图6示出了创新性装置的第五实施方案。
[0019]图7示出了创新性装置的第六实施方案。
[0020]图8示出了创新性装置的第七实施方案。
[0021]图9示出了创新性装置的第八实施方案。
[0022]图10示出了创新性装置的第九实施方案。
[0023]图11示出了创新性装置的第十实施方案。
[0024]图12示出了在设备空间中使用图11的实施方案的第一种可能方案。
[0025]图13示出了在设备空间中使用图11的实施方案的第二种可能方案。
【具体实施方式】
[0026]图1示出了具有用于从设备空间移除水的装置的设备。设备空间10包括内壳Ila和外壳lib。内壳Ila在其中形成封闭空间,夕卜壳Ilb包括通风口 12。这意味着内壳Ila与外壳Ilb之间的空间Ilc可以通过穿过一个或者若干个入口通风口 12流入空间Ilc中的空气LI而通风。流入空间Ilc中的空气LI将穿过一个或若干个出口通风口 12流出该空间。所述空间Ilc的通风可以自由地完成或者在风扇的帮助下完成。设备空间10包括例如电马达控制装置如变频器等的电气设备40、50。设备空间10还包括将设备空间10的空气中的水分凝结为水的空气干燥器30。空气干燥器30可以是任何常规的空气干燥器30。由空气干燥器30凝结的水通过水引导设备20从设备空间10的内部穿过内壳Ila被引导至内壳Ila与外壳Ilb之间的空间11c。水引导设备20在该实施方案中是软管或管，该软管或管具有位于设备空间10的外壳Ilb的外部的环境空气中的出口 70。软管或管20的出口 70设置有具有毛细管结构的多孔元件60。软管或管20通过出口 70形成从封闭的设备空间10的内部至设备空间10的外部的环境空气的连接。[0027]图2示出了创新性装置的第一实施方案。水引导设备20在该实施方案中是优选地具有圆形截面的软管或管。软管或管20不渗透水。软管或管20的出口 70通向多孔元件60。在软管或管20中流动的水从软管或管20的出口 70进入至多孔元件60的第一内表面并且在多孔元件60的毛细管结构中朝向多孔元件60的第二外表面传送。在多孔元件60中的水运动是以水与毛细管结构的固态内壁之间的粘附力为基础的。水则可以从多孔元件60的第二外表面释放至环境空气中。水可以从多孔元件60的第二外表面蒸发至环境空气和/或者作为水从多孔兀件60滴落。多孔兀件60的第一内表面在该实施方案中是面向软管或管20的出口 70的表面。多孔元件60的第二外表面在该实施方案中是多孔元件60的与设备空间10外部的环境空气接触的表面。
[0028]多孔元件60还可以设置有加热元件90。具有加热元件90的多孔元件60的加热可以加强水从多孔元件60的外表面至环境空气的蒸发。加热元件90还将有助于保持多孔元件60和软管或管20的外端部分清洁而没有霉和昆虫。
[0029]多孔元件60由形成固体多孔结构的材料制成。固体多孔结构可以由颗粒状形式的材料形成。颗粒可以例如通过烧结而彼此附接。因此在颗粒之间将留下通道，即，毛细管结构。
[0030]图3示出了创新性装置的第二实施方案。在该实施方案中，多孔元件60位于软管或管20的外端部分内的软管或管20的出口 70处。在软管或管20中流动的水从软管或管20的出口 70进入至多孔元件60的第一内表面并且在多孔元件60的毛细管结构中朝向多孔元件60的第二外表面传送。水则可以从多孔元件60的外表面蒸发至环境空气和/或作为水从多孔元件60的外表面滴落。多孔元件60的第一内表面在该实施方案中是多孔元件60的在软管或管20内的第一端表面。多孔元件60的第二外表面在该实施方案中是多孔元件60的与设备空间10外部的环境空气接触的第二端表面。
[0031]图4示出了创新性装置的第三实施方案。多孔元件60在该实施方案中位于设备空间10的侧壁Ila中的出口 70中。水引导设备20在该实施方案中优选地是终止于出口 70的下表面处的倾斜表面。作为倾斜表面的替代，水引导设备20可以构成为水平表面。沿着水引导设备20流动或者在水引导设备20上积聚的水从多孔元件60的第一内表面进入至多孔元件60中并且在多孔元件60中的毛细管结构中朝向多孔元件60的第二外表面传送。水则可以从多孔元件60的第二外表面蒸发至环境空气和/或作为水从多孔元件60的外端表面滴落。排出口 70的截面以及因此多孔元件60可以是长方形的或者多边形的或者圆形的。多孔元件60的第一内表面在该实施方案中是多孔元件60的位于设备空间10的侧壁Ila内侧的第一端表面。多孔兀件60的第二外表面在该实施方案中是多孔兀件60的位于设备空间10的侧壁Ila外侧的第二端表面。多孔元件60的第二端表面与设备空间10外部的环境空气接触。排出口 70中的多孔元件60的厚度可以自然地变化，使得多孔元件60的厚度等于侧壁Ua的厚度或者比侧壁Ila的厚度薄或者厚。多孔元件60的厚度可以调节成使得实现需要的IP等级。
[0032]图5示出了创新性装置的第四实施方案。该实施方案除多孔元件60的结构之外对应于图2的实施方案。多孔元件60在该实施方案中包括由颗粒形成的固体多孔材料制成的外表面层61。颗粒在固定位置中彼此附接使得在颗粒之间留有通道，即毛细管结构。外表面层61形成用于多孔元件60的支承结构。多孔元件60的内部部分62由通过颗粒形成的疏松多孔材料制成。在该疏松多孔材料中颗粒没有彼此附接。多孔元件60可以包括端板，多孔元件60穿过该端板附接例如通过螺纹连接在管20的端部上。
[0033]图6示出创新性装置的第五实施方案。该实施方案除了水引导设备20之外对应于图4中示出的实施方案。水引导设备20在该实施方案中包括将水导向至多孔元件60的第一内表面的弯曲通道。弯曲通道20填充有由颗粒形成的疏松多孔材料62。在该疏松多孔材料中颗粒没有彼此附接。因此水在进入多孔元件60的第一内表面之前通过该疏松多孔材料62。颗粒层62将形成更致密的层，以有效地方式防止灰尘和空气通过水移除路线进入至设备空间10中。
[0034]图7示出创新性装置的第六实施方案。在该实施方案中，多孔元件60位于软管或管20的外端部分内的软管或管20的出口 70处。软管或管20的外端部分具有水平部分，该水平部分的前面是竖直部分。该竖直部分前面是倾斜部分。多孔元件60位于软管或管20的外端部分的水平部分和竖直部分内。沿着倾斜的软管或管20流动的水进入至多孔管元件60的第一内表面中并且在多孔元件60的毛细管结构中朝向多孔元件60的第二外表面传送。水因此克服重力在软管或管20的外端部分的竖直部分中的多孔元件60中传送。这可能是由于多孔元件60的毛细管结构。水然后可以从多孔元件60的第二外端表面蒸发至环境空气和/或作为水从多孔元件60的外端表面滴落。在该实施方案中，多孔元件60是相当长的。与短的多孔元件60相比，较长的多孔元件60在防止灰尘和空气通过水移除路线渗入至设备空间10方面将更加有效。
[0035]图8示出了创新性装置的第七实施方案。该实施方案除了多孔元件60的内部部分之外对应于图7的实施方案。多孔元件60的位于软管或管20的竖直部分中的内部部分在该实施方案中是中空多孔结构。水将在位于软管或管20的内表面上的毛细管结构中传送。该实施方案在防止灰尘和空气通过水移除路线渗入至设备空间10方面将不如图7中示出的实施方案那样有效。
[0036]图9示出了创新性装置的第八实施方案。该实施方案除了在多孔元件60之前的部分之外对应于图7中示出的实施方案。软管或管20在进入至设备空间10的侧壁Ila中的出口 70中之前形成U形转弯。软管或管20的U形转弯填充有由没有彼此附接的颗粒形成的疏松多孔材料62。因此水将在进入至多孔元件60的第一内表面中之前通过穿过这个由颗粒形成的疏松多孔材料层62。这个由颗粒形成的疏松多孔材料层62将有效地消除任何来自外部的灰尘或空气通过软管或管20进入至设备空间10中。U形转弯部中的由颗粒形成的疏松多孔材料62在没有水进入至软管或管20中时仍将长时期地保持潮湿。这可能是例如当设备空间10位于类似于沙漠的环境中时的情形。设备空间中空气中的湿度当太阳照射时在白天期间将是非常低的，这意味在白天将没有水通过干燥器30凝结。这种装置使得能够实现针对设备空间10内的环境状况的非常高程度的保护。通过这种装置可以容易地实现达到IP55之上的保护。
[0037]图10示出了创新性装置的第九实施方案。该实施方案除了多孔元件60的结构之外对应于图2中的实施方案。多孔元件60包括固体端件63，固体端件63被螺纹连接64在从空气干燥器30引导水的管20的外端表面上或内端表面中。由颗粒形成的疏松形式的多孔材料层62在管20中定位在端件63之前。水从管20中的出口 70流至多孔元件60的第一内表面并且通过多孔材料层62，并且进一步通过管20与固体端件63之间的螺纹64传送至多孔元件60的第二外表面。水然后可以从多孔元件60的第二外表面蒸发至环境空气和/或作为水从多孔兀件60的外端表面滴落。多孔兀件60的第一内表面由多孔材料层62的内表面构成。多孔兀件60的第二外表面由端件63的与环境空气接触的外表面构成。疏松多孔材料层62和螺纹在多孔元件60中形成毛细管结构。水通过多孔元件60的传送在该实施方案中可能是相当缓慢的。该实施方案可以因此在下述应用中使用:在该应用中，需要从设备空间10仅移除少量的水。
[0038]图11示出了创新性装置的第十实施方案。该图示出了用于通过空气干燥器30凝结的水的水容器80。通过空气干燥器30凝结的水通过可以是软管或管或倾斜表面的水引导设备20而导向容器80。水容器80包括底部81和侧壁82。在水容器80的底部81上设置多孔元件60。水容器80的底部81和多孔元件60穿过水容器80的侧壁82中的开口 82a延伸到水容器80之外。水容器80的所述侧壁82定位成靠着设备10的内侧壁11a。水容器80的底部81和多孔元件60进一步穿过设备空间10的所述内侧壁Ila中的出口 70延伸到设备空间10的内侧壁Ila之外。底部81和多孔元件60的延伸出内侧壁Ila的部分形成底部81的和多孔元件60的外部部分。
[0039]水容器80的底部81和侧壁82是不透水的。水因此将从多孔元件60的在水容器80内的第一内表面渗入至多孔元件60中。渗入至多孔元件60中的水将之后在多孔元件60中的毛细管结构中朝向多孔元件60的外部部分传送。当在多孔元件60中传送的水到达多孔元件60的外部部分时，将发生水通过多孔元件60的第二外敞开表面蒸发至环境空气中和/或者水将从多孔元件60的外端滴落。
[0040]水容器80的底部81的外部部分还可以设置有定位在水容器80的底部81的外部部分的下表面上的加热元件90。加热元件90将加强水从多孔元件60的第二外敞开表面至环境空气中的蒸发。加热元件90还将有助于保持底部81与多孔元件60的外部部分清洁而没有霉和昆虫。
[0041]图12示出了在设备空间中使用图11的实施方案的第一种可能性。设备空间10包括电气设备40、50例如类似变频器等的电动马达控制装置和将设备空间10的空气中的水分凝结为水的空气干燥器30。通过空气干燥器30凝结的水通过软管或管20引导至位于设备空间10内侧的水容器80。水容器80相应于图11中示出的水容器。进入水容器80中的水将沿着在水容器80的底部81处的多孔元件60中的毛细管结构流动至滴流鼻状部，即，水容器80的底部81的外部部分。滴流鼻状部位于设备空间10的内侧壁Ila与外侧壁Ilb之间的空间Ilc中。水将从滴流鼻状部滴落或者水可以通过加热元件90蒸发至在设备空间10的内壳Ila与外壳Ilb之间的空间Ilc中的通风空气流中。
[0042]图13示出了在设备空间中使用图11的实施方案的第二种可能性。该装置除了水容器80的位置之外相应于在图12中示出的装置。水容器80在该实施方案中定位在设备空间10的内壳Ila的底板处。可以是如下的情形:取代水容器80，仅多孔元件60放置在设备空间10的内壳Ila的底板上。这种情形可以在下述情况中应用:其中，设备空间10中的空气中仅存在适量的湿度。然后能够在内壳Ila的底板处的水位不上升太多的情况下使通过空气干燥器30凝结的水通过多孔元件60的毛细管结构引导出设备空间10的内部。
[0043]多孔元件60的材料应当有利地是抑菌的，即，材料应当抵抗霉和海绵状物的生长。多孔元件60的材料还应当经得起气候环境和由蚂蚁与白蚁造成的损耗。多孔元件60可以由一种材料或若干种材料制成。包括仅一种材料的多孔元件60可以由已经烧结过以获得固体多孔材料的金属或者陶瓷颗粒制成。烧结过程形成颗粒之间的附接，但是在烧结过程后颗粒之间仍然存在流体通道。这意味烧结过程产生具有毛细管结构的固体多孔材料。多孔元件60还可以由包含大部分的充气孔的金属泡沫制成。金属泡沫具有高孔隙率和金属泡沫中的毛细管结构。多孔元件60可以通过使用下述材料制成为抑菌的:该材料比如为铜或者其合金或者钴或者镍。如果多孔元件不是由如这种抑菌材料制成，则将水引导至多孔元件60的管20可以由抑菌材料例如铜制成。如果管20和多孔元件60都不是抑菌的，则可以在管20中插入例如铜件以便使水转变为抑菌的。
[0044]在多孔元件60由两种或若干种材料制成的这些实施方案中，多孔元件60可以包括由烧结的金属或者陶瓷或者金属泡沫制成的第一材料。第一材料可以因此形成具有毛细管结构的固体多孔层。第一材料还可以在一些实施方案中是例如金属或者陶瓷的固体材料。因此，如果需要，第一材料则可以形成支承结构。多孔元件60中的第二材料可以是疏松形式的颗粒。第二材料中的颗粒可以是金属或陶瓷或沙子或者一些其他适合的材料。第二材料中的颗粒因此相对于彼此随意地移动并且需要通过一些支承结构包围。
[0045]图中的实施方案不出了包括内壳11a、外壳Ilb和位于这些壳之间的空间Ilc的设备空间10。这是有利的实施方案，但是可以取代单独的内壳和外壳而在设备空间10中设置仅一个壳。多孔元件于是可以位于设备空间10的单个壳体的出口中。
[0046]设备空间10通常地还设置有允许进入设备空间10的内部的门。需要进入设备空间10中的通路，例如为了能够维修位于设备空间10中的设备40、50。
[0047]对于本领域中的技术人员将明显的是，随着技术的进步，发明构思可以以各种方式实施。本发明及其实施方案不限于以上描述的示例而是可以在权利要求的范围内变化。
【权利要求】
1.一种用于从设备空间移除水的装置，所述设备空间(10)是设置有电气设备(40，50)和将所述设备空间(10)中空气的水分凝结为水的空气干燥器(30)的封闭空间，其特征在于，所述装置包括多孔元件(60)，所述多孔元件(60)具有毛细管结构并且位于所述设备空间(10)的出口(70)中，其中，通过所述空气干燥器(30)凝结的水被导向所述多孔元件(60)的第一内表面，所述水在所述多孔元件(60)的所述毛细管结构中从所述多孔元件(60)的所述第一内表面传送至所述多孔元件(60)的第二外表面，所述水从所述多孔元件(60)的所述第二外表面释放至所述设备空间(10)外部的环境空气。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多孔元件(60)设置在水引导设备中的出口(70)中，所述水引导设备由软管或管(20)形成，所述软管或管(20)将水从所述空气干燥器(30)引导至所述多孔元件(60)的所述第一内表面。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多孔元件(60)设置在所述设备空间(10)的壁中的出口(70)中，由此水引导设备(20)将水从所述空气干燥器(30)导向所述多孔元件(60)的所述第一内表面。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多孔元件(60)设置在容器(80)的底部(81)上，所述容器(80)的所述底部(81)和所述多孔元件(60)穿过所述容器(80)的侧壁(82)中的开口(82a)延伸到所述容器(80)之外并且进一步穿过所述设备空间(10)中的出口(70)延伸到所述设备空间(10)之外，由此通过所述空气干燥器(30)凝结的水被引导至所述容器(80)中并导向所述多孔元件(60)的第一内表面，在所述多孔元件(60)的所述毛细管结构中所述水从所述多孔元件(60)的所述第一内表面传送至所述多孔元件(60)的第二外表面，所述水从所述多孔元件(60)的所述第二外表面释放至所述设备空间(10)外部的环境空气。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的装置，其特征在于，所述多孔元件(60)由已经烧结以获得固体多孔材料的金属或陶瓷颗粒制成、或者由金属泡沫制成，所述金属或陶瓷颗粒或者所述金属泡沫形成毛细管结构。
6.根据权利要求1至4中的任一项所述的装置，其特征在于，所述多孔元件(60)包括外材料层出1)和内材料层(62)，所述外材料层(61)由已经烧结的金属或者陶瓷颗粒制成或者由金属泡沫制成，所述外材料层(61)形成所述多孔元件(60)的支承结构，所述内材料层(62)由疏松形式的颗粒制成。
7.根据权利要求1至4中的任一项所述的装置，其特征在于，所述多孔元件(60)包括固体端件(63)和多孔材料层(62)，所述固体端件(63)通过螺纹(64)连接在从所述空气干燥器(30)引导水的管(20)的端部上，所述多孔材料层(62)由疏松形式的颗粒制成并且在所述管(20)中位于所述端件(63)之前，由此在所述管(20)中流动的水进入所述多孔元件(60)的第一内表面，即所述多孔材料层(62)的内表面，并通过所述多孔材料层(62)且进一步通过所述管(20)与所述端件(63)之间的螺纹(64)传送至所述多孔元件(60)的第二外表面，所述水从所述多孔元件出0)的所述第二外表面释放至所述设备空间(10)外部的环境空气。
8.根据权利要求1至4中的任一项所述的装置，其特征在于，所述装置包括在所述多孔元件(60)之前的由疏松形式的颗粒制成的疏松多孔材料层(62)，由此来自所述空气干燥器(30)的水在进入所述多孔元件(60)的所述第一表面之前首先被引导通过所述疏松多孔材料层(62)。
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的装置，其特征在于，所述装置通过使所述多孔元件(60)或者所述多孔元件(60)的一部分由铜或者铜合金或者钴或者镍制成而形成为抑菌的。
10.根据权利要求1至8中的任一项所述的装置，其特征在于，所述设备空间(10)具有壳，所述壳包括封闭的内壳(11a)、外壳(Ilb)和在所述内壳(Ila)与所述外壳(Ilb)之间的通风空间(11c)，由此所述多孔元件(60)的至少所述第二外表面位于所述设备空间(10)的所述内壳(Ila)与 所述外壳(Ilb)之间的所述通风空间(Ilc)中。
【文档编号】B01D53/26GK103785273SQ201310524687
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2013年10月30日 优先权日:2012年10月31日
【发明者】约尔马·曼尼宁, 蒂莫·科伊武卢奥马 申请人:Abb公司