Filtro de aire.

Una sala (110) de equipamiento que comprende un filtro (111) de aire,

comprendiendo el filtro (111) de aire un conducto que forma un pasaje (118, 120) que se extiende entre una entrada (116) y una salida (113) del filtro (111) de aire, en la que el conducto comprende un pasaje (118) de entrada en serie con un pasaje (120) de salida, estando revestido el pasaje (118) de entrada con cerdas (310) que se extienden desde una pared del conducto a lo largo del pasaje (118) de entrada sobre al menos una parte de una longitud del mismo, en el que las cerdas están orientadas en posición transversal a la dirección general del flujo de aire a través del pasaje de entrada, estando dispuesto el pasaje (118) de entrada para permitir que el aire se introduzca en la sala de equipamiento ascendiendo verticalmente a través del pasaje (118) de entrada desde un entorno (117) externo y hacia el interior (115) de la sala (110), y las cerdas están configuradas para eliminar las partículas arrastradas por el aire que pasa a través del conducto y permiten la retirada de las partículas arrastradas para que se desprendan del pasaje (118) de entrada a través de la acción de la gravedad, por lo que la suciedad es capaz de salir completamente del filtro durante una operación normal.

Filtro de aire

Campo de la invención La invención se refiere a filtros de aire para su uso en la ventilación y control de temperatura de, por ejemplo, recintos de equipamiento eléctrico.

Antecedentes Los recintos de equipamiento eléctrico requieren típicamente ventilación para permitir que el equipamiento expulse el calor residual a un entorno externo para evitar un sobrecalentamiento. En aplicaciones donde el equipamiento eléctrico se va a usar en lugares remotos, por ejemplo, en estaciones base de telecomunicaciones de radio móvil, el equipamiento se deja típicamente sin supervisión durante mucho tiempo. Para asegurar que la temperatura del equipamiento se mantiene en un intervalo preferido de temperatura, normalmente se requieren aparatos adicionales de ventilación y refrigeración. Dependiendo de la complejidad, estos aparatos de refrigeración consumen energía, que es cara y a veces tiene un suministro limitado, y también requieren mantenimiento para evitar las costosas repercusiones en caso de avería.

En una estación base de telecomunicaciones de radio típica, el equipamiento eléctrico que opera las señales de radiofrecuencia (RF) se mantiene dentro de un armario ventilado, que se mantiene dentro de una sala de equipamiento cerrada herméticamente para protegerse de las condiciones externas. A menudo, los ventiladores dentro del armario hacen circular aire a través del equipamiento eléctrico para proporcionar refrigeración, y la temperatura del aire dentro de la sala de equipamiento se mantiene a través del uso de una unidad de aire acondicionado, que expulsa el calor residual generado por el equipamiento eléctrico al entorno externo. La unidad de aire acondicionado debe funcionar para mantener la temperatura del interior de la sala en un intervalo deseado, para garantizar que el equipamiento de la sala funciona de manera fiable. Esto emplea una cantidad significativa de energía además de la requerida para hacer funcionar el propio equipamiento eléctrico.

A menudo, es necesaria una fuente de alimentación de reserva en forma de un armario de baterías (típicamente baterías de plomo-ácido) en caso de una interrupción de la energía eléctrica en la sala de equipamiento. Dichas baterías también necesitan mantenerse en un intervalo de temperatura deseado, siendo este intervalo generalmente más riguroso que el del equipamiento eléctrico. Por consiguiente, en una sala de equipamiento típica, la unidad de aire acondicionado a menudo funciona para mantener un intervalo de temperatura interna que depende de los requerimientos de las baterías más que del equipamiento eléctrico, que por lo general sea capaz de funcionar a temperaturas más elevadas sin ningún problema. Esto implica que la unidad de aire acondicionado tiene que trabajar más de lo estrictamente necesario para mantener un funcionamiento correcto de todo el equipamiento de la sala.

En climas moderados como el de Reino Unido, la proporción de energía de refrigeración y energía del equipamiento es aproximadamente 1 a 4. De forma que, si los aparatos eléctricos usan 4 kW, el sistema de refrigeración requerirá típicamente 1 kW. En climas más cálidos, esta proporción puede reducirse a 1 a 3 o incluso a 1 a 2. Obviamente en verano el consumo diario real puede ser mucho más elevado pero estas cargas se compensan en cierta medida en invierno.

Por consiguiente, una unidad de aire acondicionado en una sala de equipamiento típica puede funcionar hasta con 1 kW, en comparación con la energía de funcionamiento de los otros aparatos eléctricos de hasta 4 kW. Este requerimiento puede reducirse proporcionando una refrigeración independiente de la reserva de baterías, permitiendo que la temperatura interna de la sala alcance una temperatura máxima superior. Por ejemplo, garantizando que la sala entera se mantiene a una temperatura inferior a 20 ºC para adaptarse a los requerimientos de las baterías se tenderá a usar sustancialmente más energía que permitiendo que la temperatura máxima alcance los 35 ºC, cuando a esta temperatura la mayoría del equipamiento eléctrico seguirá funcionando sin problemas. Sin embargo, esto no elimina la necesidad del aire acondicionado en dichas salas, ya que todavía se necesitará cierta refrigeración para evitar que la temperatura máxima se supere en ciertas condiciones.

Un problema adicional del uso de unidades de aire acondicionado en salas de equipamiento, particularmente cuando dichas salas se encuentran en lugares remotos, es el del mantenimiento y la reparación. Si una unidad de aire acondicionado se rompe mientras se está usando, el equipamiento eléctrico sufre un riesgo de avería y debe llamarse a un ingeniero especialista (normalmente diferente del ingeniero del equipamiento eléctrico) para arreglar la unidad. Esto puede añadirse sustancialmente al coste de mantenimiento de dichas salas de equipamiento. También podría no saberse, cuando por ejemplo una sala de equipamiento proporciona una indicación automática de avería, qué ha provocado la avería. Por consiguiente, podría llamarse a un ingeniero de equipamiento eléctrico cuando lo que se requiere es un ingeniero de aire acondicionado. De este modo, las múltiples visitas pueden añadirse adicionalmente a los costes de la operación de mantenimiento.

Un enfoque común alternativo es, en lugar de mantener la sala de equipamiento cerrada herméticamente y refrigerada, mantener un flujo de aire elevado en la sala mediante un ventilador grande dispuesto para hacer pasar el aire a través de las aberturas de ventilación provistas en la sala. Sin embargo, para mantener un intervalo de temperatura deseado y para minimizar un diferencial de temperatura entre el interior y el exterior de la sala, se necesita un flujo de aire elevado, requiriendo un ventilador grande y potente. Además, el aire que se introduce en la sala tenderá a introducir suciedad y polvo del entorno externo a la sala, por lo que el flujo de aire necesitará filtrarse. Añadir filtros implicará inevitablemente el requerimiento de mantener las visitas para revisar y reemplazar los filtros de forma que pueda mantenerse un flujo de aire suficientemente elevado. Por consiguiente, reemplazar simplemente el aire acondicionado por la refrigeración por ventilador no soluciona completamente el problema de requerir visitas de mantenimiento independientes, ni de forma necesaria reduce sustancialmente los requerimientos energéticos de la sala, ya que los ventiladores grandes requieren potencias de entrada elevadas. Los flujos de aire elevados también tienden a arrastrar más suciedad y polvo provocando que en ocasiones los filtros se obstruyan.

Una alternativa mejorada al uso de aire acondicionado o ventiladores grandes es dirigir el calor generado por el equipamiento eléctrico de la sala al entorno externo, por ejemplo usando conductos de extracción que se extienden desde los armarios del equipamiento hasta la pared exterior de la sala. El aire que se introduce en el armario del equipamiento mediante un ventilador interno puede extraerse posteriormente al entorno externo de forma más directa, reduciendo el calor de la sala debido al calor generado por el equipamiento eléctrico. Esto implica una necesidad mucho más reducida de flujo de aire en la sala. Los ventiladores más pequeños, con requerimientos de energía mucho más reducidos, pueden usarse posteriormente para extraer el aire de la sala, reemplazando el aire a través de las aberturas de entrada de la sala.

Sin embargo, la solución anterior no elimina la necesidad de las visitas de mantenimiento, ya que se seguirán requiriendo los filtros de aire en las aberturas de entrada de la sala, y estos necesitarán reemplazarse ocasionalmente.

Es un objeto de la invención solucionar uno o más de los problemas mencionados anteriormente.

Los documentos JP55137019, JP57199024, JP56168229, JP50084876 y JP48072767 desvelan diversas formas de filtros usando fibras unidas a un material base, estando los filtros en forma de placas superpuestas o en forma de rollos.

Sumario de la invención De acuerdo con la invención se proporciona una sala de equipamiento que comprende un filtro de aire, como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Un pasaje de entrada de aire está dispuesto para montarlo y permitir que el aire fluya verticalmente hacia arriba a través del pasaje de entrada de aire de forma que las partículas arrastradas se eliminen mediante las cerdas del pasaje de entrada, permitiendo que las partículas se desprendan del pasaje de entrada a través de la acción de la gravedad.

El filtro de aire preferentemente tiene una zona de entrada que es sustancialmente más grande que la zona de salida, de forma que el aire se introduce a través del pasaje de entrada... [Seguir leyendo]

1. Una sala (110) de equipamiento que comprende un filtro (111) de aire, comprendiendo el filtro (111) de aire un conducto que forma un pasaje (118, 120) que se extiende entre una entrada (116) y una salida (113) del filtro (111) de aire, en la que el conducto comprende un pasaje (118) de entrada en serie con un pasaje (120) de salida, estando revestido el pasaje (118) de entrada con cerdas (310) que se extienden desde una pared del conducto a lo largo del pasaje (118) de entrada sobre al menos una parte de una longitud del mismo, en el que las cerdas están orientadas en posición transversal a la dirección general del flujo de aire a través del pasaje de entrada, estando dispuesto el pasaje (118) de entrada para permitir que el aire se introduzca en la sala de equipamiento ascendiendo verticalmente a través del pasaje (118) de entrada desde un entorno (117) externo y hacia el interior (115) de la sala (110) , y las cerdas están configuradas para eliminar las partículas arrastradas por el aire que pasa a través del conducto y permiten la retirada de las partículas arrastradas para que se desprendan del pasaje (118) de entrada a través de la acción de la gravedad, por lo que la suciedad es capaz de salir completamente del filtro durante una operación normal.

2. La sala (110) de equipamiento de la reivindicación 1 en la que el pasaje (120) de salida tiene un calibre menor que el del pasaje (118) de entrada.

3. La sala (110) de equipamiento de la reivindicación 2 en la que el pasaje (118) de entrada rodea el pasaje (120) de salida.

4. La sala (110) de equipamiento de la reivindicación 2 o la reivindicación 3 en la que una zona en sección transversal del conducto se reduce desde un máximo en la entrada (116) hasta un mínimo en la salida (113) del filtro

(111) de aire.

5. La sala (110) de equipamiento de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 en la que el pasaje (118) de entrada comprende cerdas (310) que se extienden de forma radial hacia fuera desde una pared del conducto sobre al menos una parte del pasaje (118) de entrada.

6. La sala (110) de equipamiento de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 en la que el pasaje (118) de entrada comprende cerdas (310) que se extienden de forma radial hacia dentro desde una pared del conducto sobre al menos una parte del pasaje (118) de entrada.

7. La sala (110) de equipamiento de cualquier reivindicación precedente en la que las cerdas (310) se proporcionan mediante un revestimiento de césped artificial en al menos una parte del conducto.

8. La sala (110) de equipamiento de la reivindicación 2 en la que el pasaje (118) de entrada tiene una zona de flujo de aire que es al menos dos veces más grande que una zona de flujo de aire más pequeña del pasaje (120) de salida.

9. La sala (110) de equipamiento de cualquier reivindicación precedente en la que las cerdas (310) se extienden lateralmente a lo largo del pasaje (118) de entrada.

10. La sala (110) de equipamiento de cualquier reivindicación precedente en la que las cerdas (310) atraviesan el pasaje (118) de entrada.

11. La sala (110) de equipamiento de la reivindicación 9 en la que las cerdas (310) se extienden en una dirección ortogonal respecto a una dirección de flujo de aire a través del pasaje (118) de entrada.

12. La sala (110) de equipamiento de cualquier reivindicación precedente en la que las cerdas (310) se extienden desde una o más placas (71) dispuestas dentro del conducto.

13. La sala (110) de equipamiento de la reivindicación 12 en la que una o más placas (71) están alineadas con una dirección del flujo de aire a través del conducto.

14. La sala (110) de equipamiento de la reivindicación 1 que comprende un evaporador (81) conectado en línea con la salida (73) del filtro (70) de aire y configurado para refrigerar el aire que pasa desde el filtro de aire a un volumen interno de la sala de equipamiento.