[发明专利]电气设备的湿度控制

说明书

技术领域

本发明涉及用于在包括电气设备的外壳(或封壳)的内部除湿和控 制湿度的装置和方法。

背景技术

用于打算放置在可能暴露于潮湿环境或水的地方的电气设备通常 由防水外壳保护。然而，可能存在小入口，例如间隙、小孔或扩散渗漏 处，水可能通过这些小入口而进入该外壳。使这些壳体(壳舱)完全防 水，通常是成本高的工序，并且在多数情况下，当产品崭新的时，水， 例如雾或湿空气，就可能已经进入该壳体中。即使产品被制成完全防水， 但由于正常使用时的老化、对产品的意外撞击或剧烈施力或者暴露于例 如太阳、风雨的环境，所述环境可能导致防水保护系统的老化以致水或 湿空气可进入壳体，因此这些产品也可能变得有缺陷。当为了维修而打 开壳体时，也有湿气或水进入壳体的危险。无论什么原因使湿气存留于 该壳体内部，若湿度不被控制，则湿气都将引起壳体内部的腐蚀问题。

打算由本发明除湿的壳体的尺寸可以为宽范围的变化尺寸，例如， 从2到500升(0.002至0.500立方米)。这些尺寸代表了许多不同的低功 率耗散设备，对于这些设备希望进行长期的防腐蚀保护。为了对具有如 上讨论的这些尺寸的设备进行除湿，通常安装在除湿领域中通常使用的 除湿或通风装置是困难的。这些装置通常包括某种主动除湿单元，例如 加热元件、风扇和通风管道，并且一般体积都相当大且难以装配到小的 空间中。这种系统的相当复杂的构造还使它们成本高，且先进的构造进 一步可能造成该构造中的某些部分出现故障且为了工作而需要不定期 的保养的风险。在许多情况下，打算使用除湿装置的壳体位于不方便的 地方或远离维修人员的地方，这会使这样的维修工作成本高且费时。

迄今为止，一种常用类型的用于包括电气设备的外壳的内部的保护 是使用不透水的密封并附接带有吸收剂的干燥盒，所述吸收剂吸收外壳 内部的水分。因为为了具有低维修成本，重要的是所述密封是防扩散的， 因此，这种制造设备的方式使该设备外壳的设计上的自由度相当受限 制。在这种系统中，经常很难知道如何确定除湿装置的尺寸以便不会占 用不必要的所需的空间，同时仍具有足够的负荷能力以便不需要经常更 换除湿装置。为了以期望的方式发挥作用，要么需要某种显示系统，所 述显示系统当吸收剂吸满时显示，要么需要某种定期维修，在维修时吸 收剂将被检查并且如果需要可以被更换。无论是哪种情况，都需要物理 地打开外壳并更换除湿盒。不管如何确定这样的除湿装置的尺寸，总是 需要维修以定期更换干燥盒，以便将外壳内的湿度水平保持在可接受的 水平以下。由于需要维修人员去现场检查所述盒并在必要时进行更换， 因此长期成本会很高。

已经提出了对与电气设备相关联的湿度的问题的一些其它解决方 案，这些方案不涉及干燥盒。一个解决方案被描述在美国专利文件 US6,196,003中，其中使用加热元件用来对装满油的电气设备除湿，以便 防止油受水的影响。在德国专利文件DE25 349 09中描述了一种用于移动 式网络连接的分站的除湿系统。根据文中所公开的构思，传感器被用作 露点检测器，该露点检测器当检测到露水时接通分站中的加热器。然而， 没有公开如何在这些系统中去除湿气，而仅仅公开了如何防止湿气凝 结，因此没有为电气设备提供被除湿的环境。

另外欧洲专利文件EP368 382描述了一种用于对包括电气设备的外 壳除湿的装置，其中将湿气从外壳内部除去。在该装置中，冷却元件被 放置成与内部的空气接触并从内部空气中冷凝露水以便将露水收集在 一容器中，使露水从该容器中通过管道被引导到外壳之外。然而，该装 置可能不能非常有效地工作，除非有很大量的被冷凝的水。在只有少量 的被冷凝的水的情况下，很可能存在将被冷凝的水输送到外部的问题。 首先，为了使水滴滴落到容器中，这些水滴在它们例如由于重力开始向 下流之前需要具有一定大小。此外，如果出口管太小，水可能由于毛细 作用力附着到管的内部。相反，如果管太大，呈湿空气形式的水分可能 从外部进入外壳。

因此，需要一种更好的除湿装置(或除湿单元)，该除湿装置依然 相当小以便配装到外壳中而无需任何大的改进。优选地，除湿应能够连 续工作而无需任何必需的周期性维修工作。甚至更优选地，除湿装置将 允许外壳不一定在所有密封中完全防水以便允许更大的设计自由度，并 避免了在该外壳和其连接边缘的制造上过于精密的要求。此外，需要一 种改进的除湿系统，该除湿系统将在将凝结的水从外壳的内部输送到外 壳的外部方面上令人满意地工作。

发明内容