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防護性對工業自動化機櫃和外殼至關重要

作者:David Luna, VP of Marketing, Orion Fans

風扇是許多熱管理系統的主要組件。若想獲得最佳的系統效能、增加機器或系統正常運轉時間、延長使用壽命,並減少現場維護時間和成本,就必須在室內外應用中進行適當的熱管理,以維持溫度和冷卻設備。風扇須能在各式應用中以高效率運作,以便進行直接冷卻並藉由空氣流動將散熱片、電源供應器或 PC 板的熱氣散逸。這些應用包括控制機櫃、電子裝置外殼、大樓自動化、電信系統以及室外自助服務亭等傳統應用,以及替代能源和電動車等新興應用。這些應用大多需要使用具有過濾功能的風扇來保護電子裝置、實現低壓降、提供防水,甚至是防火保護,以及能夠捕獲大量的空氣塵埃。相較於常搭配風扇使用的一般格柵或護罩,百葉窗式濾網風扇套件、百葉窗式風扇護罩及濾網,能提供風扇葉片侵入防護,因此保護性更高。

百葉窗式風扇護罩是一種安全機制,可防止手指或其他異物意外接觸風扇的葉片。百葉窗式濾網風扇套件專為過濾和預防灰塵、污垢和水氣等異物進入機櫃和外殼而設計。例如,為了冷卻及保護典型的工業機櫃或外殼,可能需要使用一個風扇及額外的濾網護罩,甚至是使用兩個風扇。視機櫃內組件的類型、數量及其位置而定,可在外殼的頂部或底部安裝一個進氣扇,帶入新鮮的環境冷空氣;並在排氣口裝上第二個濾網護罩,排出經機櫃內組件加溫的環境空氣。進氣扇通常安裝在機櫃的底部,排氣扇則安裝在機櫃頂部附近,以利用自然產生的對流效果 (圖 1)。如果需要進行額外的空氣過濾以及保護內部組件,百葉窗式濾網風扇套件最適合用於工業和自動化環境中常見的嚴苛應用。

典型的雙風扇機櫃安裝位置圖片圖 1:典型的雙風扇機櫃安裝位置。(圖片來源:Orion Fans)

雙風扇機櫃安裝與單風扇單濾網護罩機櫃安裝圖片

圖 2:雙風扇機櫃安裝 (左) 與單風扇單濾網護罩機櫃安裝 (右) 範例。(圖片來源:Orion Fans)

百葉窗式濾網風扇套件

百葉窗式濾網風扇套件包含工業應用的所有必要組件,包括風扇、百葉窗式風扇護罩、濾網、金屬護罩及五金。為簡化安裝流程,此套件已經過完全組裝。百葉窗式濾網風扇套件適用於各式風扇尺寸,並能搭載嚴苛環境用風扇,為工業和航海應用提供更多的保護。嚴苛環境用風扇搭載百葉窗式濾網風扇套件後,不僅能提供 IP55、IP56、IP68 等級防護,甚至還能防鹽霧。含 EC 風扇的百葉窗式濾網風扇套件現已通過 IP68 防護及 ATEX 認證,可用於 Zone 2 設備。使用這些濾網風扇套件,可消除在有爆炸性氣體或易燃氣體的應用中發生爆炸或起火的可能性。

扣鎖型、滑動型和鉸鏈型百葉窗式風扇套件圖片圖 3:扣鎖型、滑動型和鉸鏈型百葉窗式風扇套件範例。(圖片來源:Orion Fans)

暴露於過多熱氣和污垢的風扇,故障率遠超過在一般環境條件下工作的風扇。變髒的空氣濾網會阻擋空氣流動,造成內部馬達溫度升高,繼而損壞風扇馬達。當風扇馬達的工作溫度高於理想設計溫度時,承軸很快就會失去潤滑、發生過熱及提早故障。嚴苛環境用風扇和配件,依據最嚴苛的工作條件設計並測試,可針對灰塵、水氣、鹽霧、溫度變化、濕氣及其他方面提供防護。若搭載百葉窗式濾網風扇套件,IP 等級和防護程度將會提高,因此這種解決方案對於系統或機器絕不能中斷運作的工業應用來說將更為重要。例如,某風扇機型具備 B 類 (針對 PBT 塑膠風扇) 或 F 類 (針對金屬風扇) NEMA 絕緣等級,可承受更高的風扇工作溫度。搭載百葉窗式濾網風扇套件後,依然具有 NEMA 絕緣等級,能為裝置提供最大程度的保護。

搭配 AC、EC 或 DC

百葉窗式濾網風扇套件提供 AC、EC 或 DC 風扇,具體視應用而定。AC 和 EC 風扇一般插入牆面電源插座,而 DC (直流) 風扇則通常由電池、分佈式電源供應電路或整流器 (將交流電轉換成直流電) 供電。AC 濾網風扇套件通常有 115 V、230 V 及雙電壓 115/230 V 可供選購。大多數 EC 濾網風扇套件採用通用的輸入電壓 (90 至 265 VAC)。大多數 DC 濾網風扇套件提供 5 V、12 V、24 V 及 48 V。百葉窗式濾網風扇套件可提供尺寸為 80 mm、92 mm、120 mm、172 mm、180 mm、200 mm、225 mm 及 280 mm 的風扇。風扇的不同尺寸及其使用需要根據風扇的 CFM 額定值、外殼與機櫃的尺寸與類型,以及機櫃內產生的熱負載來確定。由於裝有濾網,配有百葉窗式濾網風扇套件的風扇,其額定氣流大約減少 40%。目前,百葉窗式濾網風扇套件的 CFM 範圍,大約介於 67 CFM 至 700 CFM。

百葉窗式風扇護罩

百葉窗式風扇護罩可防止手指和其他物件接觸風扇單元。為了適應不同的應用,並在更換濾料時節省維護時間,百葉窗式風扇護罩提供多種款式,包括扣鎖型、滑動型和鉸鏈型 (圖 4)。滑動型採用推/拉機制,容易開啟,鉸鏈型則採用翻開機制。

扣鎖型、滑動型和鉸鏈型百葉窗式風扇護罩圖片圖 4:扣鎖型、滑動型和鉸鏈型百葉窗式風扇護罩範例。(圖片來源:Orion Fans)

滑動型和鉸鏈型百葉窗式風扇護罩很容易打開,不需要工具就能取用濾網。百葉窗式風扇護罩可以 45 度角篩網通風,既能提供高保護性,也能提供最高的空氣流動性。這些塑膠風扇護罩符合 UL94V-0 防火標準,並具有防紫外線功能,可增加抵抗能力,且外觀不容易隨著時間而受損。其採用高密度泡棉密封,能針對各種惡劣因素提供最大的保護。

濾網

百葉窗式濾網風扇套件提供的標準濾網,由尼龍纖維和合成樹脂製成,可過濾最小 8 µm 的物質。

對於沖洗和鑽油平台等環境嚴苛的應用,則可使用新的可重複使用型專用濾網。三種可重複使用型專用濾網可用於適合永久性可洗式濾網的設備。這些濾網適用於特殊的應用,除了要能過濾空氣塵埃以外,還需要提供高密度、防水或防火保護。若將這些濾網與百葉窗式濾網風扇套件搭配使用,則能為工業設備、工業運算、HVAC 及空氣處理應用提供絕佳的過濾方案。目前提供的這些專用濾網,適合搭配 120 mm 至 280 mm 的百葉窗式濾網風扇套件及護罩使用。

三種類型濾網圖片圖 5:有三種類型的濾網可供選擇,具體取決於應用。(圖片來源:Orion Fans)

高密度濾網是一種泡棉空氣濾網,可在工業外殼應用中實現低壓降並捕獲大量的空氣塵埃。高密度泡棉空氣濾網有各種不同孔隙率 (PPI),能滿足客製化過濾效能需求。標準孔隙率為 45 PPI (防護力是一般濾料的 5 倍)。其材質採用特別設計的開孔式聚氨酯泡棉,能防真菌、防紫外線且不易水解。這些濾網具有低氣流阻力,適合用於各式工業和戶外環境。濾網符合 UL 94 HF-1 自熄性火焰安全標準,適合用於工業、醫療、電信、發電以及軍用空氣過濾應用中的電子裝置。

防水濾網是一種疏水性網狀空氣濾網,採用防水的低壓降介質,可減少空氣濕氣及其他液體進入嚴苛環境用外殼。這種濾網極具成本效益,可取代昂貴且有更多氣流限制的薄膜介質。其疏水性過濾介質是一種經久耐用、可清潔且防潮的解決方案,適用於要求區域內無水氣的室內外機櫃和製程設備。其疏水性網體有助於滿足各種外殼級標準,如 MIL-STD、NEMA 及 IP 等級等。

防火濾網是一種 PyroCide 空氣濾網,可用於需要嚴格火焰安全標準的工業和電子裝置外殼應用。這些濾網有鋁質蜂巢狀熱屏障,並採用熱響應膨脹型防火塗層,可抑制電子裝置外殼中的火焰。這種濾網採用薄型設計並配置鋁質蜂巢結構,具有低氣流阻力。

結論

為了延長重要電子裝置的使用壽命,必須選擇適當的風扇和濾網,才能提供適合的熱管理解決方案。風扇需要滿足各種應用需求,而選擇能針對各工業因素和環境危害提供最佳防護的濾網風扇套件,對系統效能至關重要。百葉窗式濾網風扇套件不僅能針對各種因素提供極佳的防護,而且在搭載能處理大量污垢、濕氣和火焰的專用濾網後,還能保護機櫃和外殼內的系統或組件,並延長其使用壽命,同時還可簡化安裝、減少維護,以及降低整體營運成本。

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