Взрывозащищенный корпус Российский патент 2017 года по МПК H05K5/00 H05K7/20 

Изобретение относится к взрывозащищенному корпусу, такому как коммутационная панель, соединительная коробка, распределительная коробка или подобное устройство. Как правило, такие корпусы имеют четыре боковые стенки, заднюю или нижнюю стенку, соединяющую боковые стенки, и стенку с крышкой или дверцей, закрывающую проем в корпусе. Стенка с крышкой, например, может быть жестко прикреплена к другим частям корпуса винтами или подобными им. Стенка с дверцей, как правило, шарнирно присоединена к другим частям корпуса и может быть присоединена к корпусу в его закрытом положении с обеспечением взрывозащищенности указанного корпуса.

Во внутренней части корпуса расположены электронные и/или электрические компоненты, которые во время работы, как правило, выделяют тепло. Для отведения такого тепла корпус содержит охлаждающее средство.

В зависимости от выделяемого тепла и размера корпуса может быть достаточным, если такое охлаждающее средство содержит, в частности, только охлаждающие отверстия, которые, например, могут быть выполнены в виде узких щелей во взрывозащищенном корпусе. Такие узкие щели являются взрывобезопасными, но являются достаточными для охлаждения лишь в случае сравнительно низкого отходящего тепла и лишь в случае малого количества соответствующих электронных и электрических компонентов.

Однако в случае использования компонентов большой мощности такое охлаждающее средство больше не является достаточным, так что корпус должен использовать дополнительное охлаждающее средство, такое как охлаждающие ребра или подобные приспособления.

Кроме того, корпус может быть выполнен с соизмеримо большим размером по сравнению с компонентами, расположенными в его внутренней части, с обеспечением возможности достаточного охлаждения в соответствии с размером корпуса.

Однако при таком решении увеличиваются расходы, а также увеличивается занимаемое пространство, обычно необходимое для расположения соответствующих электронных и электрических компонентов.

Кроме того, использование соответствующих охлаждающих ребер, расположенных, как правило, на наружной стороне корпуса, приводит в результате к увеличенному объему занимаемого пространства.

Кроме того, возможно активное охлаждение внутренней части корпуса с помощью соответствующей подачи охлаждающей текучей среды. Такое охлаждение обычно выполняют снаружи корпуса, но при этом снова возникает необходимость в соответствующих устройствах и вариантах выполнения охлаждающих средств, которые также должны удовлетворять соответствующим требованиям к взрывозащищенности.

Целью предложенного изобретения является усовершенствование соответствующего взрывозащищенного корпуса, как изложено выше, простым способом без увеличения расходов и повышенной необходимости в занимаемом пространстве, при этом во внутренней части корпуса возможно охлаждение множества электронных и/или электрических компонентов.

Указанная цель достигается посредством признаков, изложенных в п. 1 формулы изобретения.

В соответствии с предложенным изобретением по меньшей мере одна стенка или часть стенки содержит охлаждающую трубку, изолированную относительно внутренней части корпуса и используемую для протекания через нее охлаждающей текучей среды. Это означает, что охлаждающая трубка не соединена с внутренней частью корпуса, является изолированной охлаждающей трубкой по отношению к внутренней части корпуса и расположена в одной или более стенках или в частях стенок корпуса.

Такое решение приводит к улучшенному охлаждению по сравнению с узкой щелью, как изложено выше, или охлаждающим средством, которое должно удовлетворять конкретным требованиям к взрывозащищенности.

При необходимости возможно выполнение нескольких охлаждающих трубок. В простой схеме расположения нескольких охлаждающих трубок они могут быть расположены параллельно друг другу в соответствующей стенке или в соответствующей части стенки.

Для обеспечения возможности протекания соответствующей охлаждающей текучей среды через такие охлаждающие трубки, охлаждающая трубка может у соответствующих концов иметь отверстия, открытые наружу корпуса. Через охлаждающую трубку или охлаждающие трубки, расположенные в соответствующей стенке или в соответствующей части стенки, с наружной стороны корпуса может проходить просто воздух с обеспечением тем самым достаточного охлаждения внутренней части корпуса.

Помимо параллельной схемы расположения нескольких охлаждающих трубок, охлаждающая трубка может проходить в стенке, соответственно в части стенки, линейно, в форме спирали, в U-образной форме, в извилистой форме или иным образом. Кроме того, при таком прохождении охлаждающей трубки возможна схема из нескольких трубок. Кроме того, в зависимости от толщины соответствующей стенки или соответствующей части стенки возможна схема расположения охлаждающих трубок на различных уровнях.

В случае простого варианта выполнения можно считать преимущественным, если охлаждающая трубка или охлаждающие трубки проходят на одном уровне или в одной плоскости. Эта плоскость или уровень проходят, например, параллельно боковым поверхностям соответствующей стенки или соответствующей части стенки.

Охлаждающие трубки могут быть упрощены путем выполнения несложного поперечного сечения, такого как по существу круговое поперечное сечение. Для обеспечения улучшенного охлаждения посредством охлаждающей трубки или охлаждающих трубок они могут быть соединены с устройством, перемещающим текучую среду. Такое устройство обеспечивает возможность улучшенного перемещения текучей среды в охлаждающих трубках, обеспечивая протекание большего количества соответствующей охлаждающей текучей среды для охлаждения.

В случае, когда текучая среда является, например, воздухом, устройство для перемещения текучей среды может быть вентиляционным устройством. Такое вентиляционное устройство может быть связано с каждой охлаждающей трубкой или также с несколькими охлаждающими трубками одновременно.

В случае, когда текучая среда является, например, водой, такое устройство для перемещения текучей среды может быть водяным насосом. Такой насос также может быть связан с каждой охлаждающей трубкой или с несколькими охлаждающими трубками одновременно. Соответствующее протекание текучей среды через охлаждающие трубки может осуществляться через одну за другой нескольких охлаждающих трубок (последовательно) или также может осуществляться (параллельно) через каждую из охлаждающих трубок одновременно. Способ прохождения текучей среды зависит от схемы расположения перемещающего текучую среду устройства по отношению к охлаждающей трубке или охлаждающим трубкам.

Кроме того, охлаждающие трубки могут быть расположены более чем в одной стенке или в одной части стенки.

В случае взрывозащищенных корпусов из практической деятельности известно, что такой корпус выполнен из модулей. В связи с этим может быть преимущественным, если соответствующие охлаждающие трубки выполнены в каждом модуле корпуса.

Для использования для таких модулей только одного устройства, перемещающего текучую среду, охлаждающие трубки модулей корпуса могут быть соединены друг с другом.

Далее приведено описание преимущественных вариантов выполнения со ссылками на сопровождающие чертежи.

На фиг. 1 показано сечение вдоль линии I-I взрывозащищенного корпуса в соответствии с фиг. 2,

на фиг. 2 показан вид в плане взрывозащищенного корпуса,

на фиг. 3 показан взрывозащищенный корпус, аналогичный корпусу, показанному на фиг. 2 с перемещающим текучую среду устройством, и

на фиг. 4 показан корпус в соответствии с фиг. 3, с еще одним вариантом выполнения охлаждающих трубок и перемещающего текучую среду устройства.

На фиг. 1 показано сечение по линии I-I, в соответствии с фиг. 2, корпуса 1 в соответствии с предложенным изобретением.

Предложенный корпус является взрывозащищенным и может представлять собой коммутационную панель, распределительную коробку, соединительную коробку или подобные им. Во внутренней части 8 корпуса расположены электронные и/или электрические компоненты 9, выделяющие отходящее тепло во время соответствующей работы. Для охлаждения внутренней части 8 корпуса и, в частности, электрических или электронных компонентов 9 выполнено охлаждающее устройство 10. Такое охлаждающе устройство 10 содержит в соответствии с вариантом выполнения, показанным на фиг. 1, несколько охлаждающих трубок 11, выполненных в нижней стенке 6 корпуса 1. Корпус 1 также имеет четыре боковых стенки 2, 3, 4 и 5, как показано на фиг. 2, присоединенных к нижней стенке 6 и окружающих проем корпуса у его верхнего конца. Этот проем корпуса может быть закрыт стенкой 7 с крышкой или дверцей. Стенка 7 с крышкой/дверцей обычно привинчена к верхним концам боковых стенок или прикреплена к ним другим разъемным способом для обеспечения соответствующей защиты корпуса от взрыва.

Нижняя стенка 6 также может быть задней стенкой корпуса в случае его расположения по другому типу монтажа. Нижняя стенка обычно имеет большую толщину по сравнению с боковыми стенками. Соответствующие охлаждающие трубки 11 являются изолированными относительно внутренней части 8 корпуса и проходят, например, от одного до другого конца стенки внутри нижней стенки 6, как показано на фиг. 2.

В проиллюстрированном на фиг. 1 и 2 варианте выполнения показано, что охлаждающие трубки на соответствующих концах 12 и 13 имеют отверстия 14 и 15, открытые наружу корпуса.

Соответствующие трубки 11 могут быть расположены на одном расстоянии и параллельно друг другу внутри нижней стенки 6. Дополнительно или, альтернативно, что касается схемы расположения трубок 11 в соответствии с фиг. 1 и 2, то соответствующие охлаждающие трубки могут быть также расположены в одной или более боковых стенках 2, 3, 4 и 5 или в части 7 стенки.

Помимо этого, охлаждающая трубка нижней стенки 6 может, например, также проходить в одной из боковых стенок. Необходимо отметить, что в соответствии с фиг. 1 и 2 соответствующие трубки 11 проиллюстрированы лишь в качестве примера, и возможны другие способы прохождения охлаждающих трубок и схемы их расположения. Например, охлаждающая трубка также может проходить в форме спирали с расположением в соответствующей нижней стенке 6 или в одной боковой стенке 2, 3, 4 или 5. К другим способам прохождения охлаждающих трубок относятся, например, U-образный, меандрический или иной способ прохождения. Кроме того, возможно расположение охлаждающих трубок не только в одной плоскости или на одном уровне, как проиллюстрировано плоскостью 16 на фиг. 1, но и на различных уровнях. Охлаждающие трубки из различных уровней могут быть расположены одна на другой и/или со смещением относительно друг друга.

Поскольку все охлаждающие трубки 11 образуют соответствующее охлаждающее устройство 10, то отсутствует необходимость в дополнительном охлаждении внутренней части 8 корпуса, например, посредством узких щелей, или охлаждающим устройством, проведенным во внутреннюю часть 8 корпуса.

На фиг. 2 показан на виде в плане корпус 1, выполненный в соответствии с предложенным изобретением, при этом в данном случае корпус 1 собран в виде модульного блока по меньшей мере из двух модулей 18 и 19. В соответствии с такой модульной конструкцией охлаждающие трубки 11 одного модуля 18 корпуса могут быть, в частности, соединены с охлаждающими трубками в другом модуле 19 корпуса. Естественно, охлаждающие трубки каждого модуля также могут быть открыты непосредственно наружу корпуса без соединения с соответствующими концами или отверстиями охлаждающих трубок других модулей корпуса.

Как правило, преимущество несложных охлаждающих трубок заключается в том, что они имеют, например, по существу круговые поперечные сечения. Однако другие поперечные сечения, такие как многогранные, овальные поперечные сечения или подобные им также возможны.

Охлаждающая текучая среда протекает через соответствующие трубки 11 устройства 10. В простом случае такая текучая среда является воздухом, поступающим через соответствующие отверстия, имеющиеся на концах охлаждающих трубок, и выходящим через другие отверстия, имеющиеся на других концах охлаждающих трубок.

На фиг. 3 и 4 проиллюстрированы другие варианты выполнения корпуса 1 с охлаждающим устройством 10 в соответствии с предложенным изобретением, причем в этих случаях происходит принудительное направление охлаждающей текучей среды через охлаждающие трубки.

В варианте выполнения в соответствии с фиг. 3 и при использовании воздуха в качестве текучей среды каждый конец соответствующих трубок 11, например, может быть связан с перемещающим текучую среду устройством 17, выполненным в виде вентиляционного устройства. Это устройство вводит воздух в соответствующие трубки 11 с обеспечением протекания большего количества охлаждающей текучей среды по сравнению с вариантом выполнения, показанным на фиг. 1 и 2.

При этом вентиляционное устройство 17 может быть связано одновременно со всеми соответствующими концами трубок 11. Дополнительно, с каждым концом охлаждающей трубки на противоположных сторонах соответствующих стенок или частей стенок также может быть связано отдельное вентиляционное устройство.

В соответствии с вариантом выполнения, показанным на фиг. 4, трубки 11 устройства 10 соединены с водяным насосом или подобным ему, в качестве примера устройства, перемещающего текучую среду. В таком случае вода в качестве текучей среды прокачивается через охлаждающие трубки. Соответствующие охлаждающие трубки выполнены с U-образной формой, при этом у конца такой охлаждающей трубки расположена U-образная соединительная вставка 20. Такую соединительную вставку используют для отведения охлаждающей трубки обратно к соответствующему перемещающему текучую среду устройству 17.

Кроме того, соответствующее перемещающее текучую среду устройство может быть связано с каждой охлаждающей трубкой или со всеми охлаждающими трубками вместе, так что, например, текучая среда проходит или через все охлаждающие трубки, расположенные одна за другой, последовательно, или текучая среда проходит параллельно и одновременно через каждую из охлаждающих трубок.

Два варианта выполнения в соответствии с фиг. 3 и 4 дополнительно обеспечивают возможность также для охлаждения соответствующей текучей среды в области устройства, перемещающего текучую среду. Для простоты изображения на фиг. 3 и 4 соответствующее охлаждающее средство не проиллюстрировано.

Изобретение относится к взрывозащищенному корпусу. Техническим результатом является расширение арсенала технических средств. Упомянутый технический результат достигается тем, что взрывозащищенный корпус имеет боковые стенки, одну заднюю или нижнюю стенку, соединяющую боковые стенки, и стенку с крышкой или дверцей, закрывающую проем корпуса; во внутренней части корпуса расположены электронные и/или электрические компоненты, при этом корпус содержит охлаждающе устройство. Для обеспечения возможности охлаждения электронных и/или электрических компонентов, находящихся во внутренней части корпуса, простым способом без более высоких расходов и необходимости в большем занимаемом пространстве по меньшей мере одна охлаждающая трубка, используемая в качестве охлаждающего устройства, выполнена по меньшей мере в одной стенке или в стенке с крышкой или дверцей, при этом указанная трубка изолирована относительно внутренней части корпуса и по ней протекает охлаждающая текучая среда. 12 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Взрывозащищенный корпус (1), содержащий боковые стенки (2, 3, 4, 5), заднюю или нижнюю стенку (6), соединяющую боковые стенки, и стенку (7) с крышкой или дверцей, закрывающей проем корпуса, и электронные и/или электрические компоненты (9), расположенные во внутренней части (8) корпуса, при этом корпус (1) содержит охлаждающее устройство (10), отличающийся тем, что в качестве охлаждающего устройства (10) по меньшей мере в одной из указанных стенок (2, 3, 4, 5, 6) или в стенке (7) с крышкой или дверцей выполнена по меньшей мере одна охлаждающая трубка (11), которая изолирована относительно внутренней части (8) корпуса и по которой протекает охлаждающая текучая среда.

2. Корпус по п. 1, отличающийся тем, что несколько охлаждающих трубок (11) расположено, в частности, параллельно друг другу в стенке (2, 3, 4, 5, 6) или в стенке (7) с крышкой или дверцей.

3. Корпус по п. 1, отличающийся тем, что охлаждающая трубка (11) на концах (12, 13) имеет отверстия (13, 14, 15), открытые наружу корпуса.

4. Корпус по п. 1, отличающийся тем, что охлаждающая трубка (11) проходит в стенке (2, 3, 4, 5, 6) или в стенке (7) с крышкой или дверцей линейно, спирально, с U-образной формой или в извилистой форме.

5. Корпус по п. 1, отличающийся тем, что охлаждающая трубка или охлаждающие трубки (11) проходят в одной плоскости (16).

6. Корпус по п. 1, отличающийся тем, что охлаждающая трубка (11) имеет по существу круговое поперечное сечение.

7. Корпус по п. 1, отличающийся тем, что охлаждающая трубка (11) соединена с устройством (17), перемещающим текучую среду.

8. Корпус по п. 1, отличающийся тем, что охлаждающая текучая среда является воздухом.

9. Корпус по п. 1, отличающийся тем, что охлаждающая текучая среда является водой.

10. Корпус по п. 1, отличающийся тем, что охлаждающая трубка (11) расположена более чем в одной стенке (2, 3, 4, 5, 6) или в стенке (7) с крышкой или дверцей.

11. Корпус по одному из пп. 1-10, отличающийся тем, что корпус (1) выполнен из модулей (18, 19), причем охлаждающая трубка или охлаждающие трубки (11) выполнены в каждом модуле (18, 19) корпуса.

12. Корпус по п. 11, отличающийся тем, что охлаждающая трубка или охлаждающие трубки (11) модулей (18, 19) корпуса соединены друг с другом.

13. Корпус по п. 1, отличающийся тем, что является корпусом коммутационной панели, соединительной коробки или распределительной коробки.