КОРПУС ЭЛЕКТРОННОГО БЛОКА ВЗРЫВОЗАЩИЩЕННЫЙ Российский патент 2023 года по МПК G12B17/08 H05K5/04 H05K5/06 

Назначение и область применения

Корпус электронного блока взрывозащищенный предназначен для размещения в нем электронного оборудования, например, электронного блока управления удаленным объектом, и обеспечения защиты от взрывных воздействий.

Корпус электронного блока относится к области приборостроения и может быть применен в энергетике, горнодобывающей отрасли, промышленном производстве, в том числе химическом, на транспорте и в других отраслях.

Аналоги технического решения

Из уровня техники известен корпус электронной аппаратуры, раскрытый в патенте РФ №89200 на полезную модель, МПК F16L 53/00 (2006.01), F16L 59/00 (2006.01), F16K 49/00 (2006.01), ВЗРЫВОЗАЩИЩЕННОЕ УСТРОЙСТВО КАПСУЛЬНОГО ТИПА/ заявитель и патентообладатель Закрытое акционерное общество «Спецкомплектресурс 2001», опубликовано 27.11.2009. Устройство содержит внутреннюю полость для размещения технологического оборудования пылевлагозащищенные корпус и крышку, выполненную с возможностью плотного прилегания к корпусу.

К недостаткам технического решения может быть отнесена ограниченная взрывозащищенность корпуса, обусловленная использованием для его изготовления синтетических материалов.

Также из уровня техники известен корпус прибора, раскрытый в патенте РФ №137851 на полезную модель, МПК G12B 9/02, Н05К 5/00, Р05Л 7/20, КОРПУС ЭЛЕКТРОННОГО БЛОКА/ Бачило Сергей Александрович, Иванов Константин Александрович, Катальников Александр Сергеевич, Ковальчученко Ангелина Федоровна; заявитель и правообладатель Открытое Акционерное Общество «Научно-конструкторское бюро вычислительных систем»; опубликовано 27.02.2014. Корпус электронного блока содержит соединенные между собой элементами крепления боковых стенок верхней и нижней крышек, причем боковые стенки имеют на внешней поверхности ребра охлаждения.

К недостаткам технического решения может быть отнесено ограничение в сохранении ресурса электронной аппаратуры, размещаемой в корпусе, обусловленное возможностью воздействия на ее факторов внешней среды.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявленному является техническое решение, раскрытое в патенте РФ №2533076 на изобретение, МПК Н05К 5/00 (2006.01), МПК Н05К 7/20 (2006.01), КОРПУС ЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ/ Гарсия Лидия Ивановна, Левдик Марина Валентиновна, Бурлакова Анна Алексеевна, Смирнов Юрий Викторович, Батищев Алексей Григорьевич, Грабчиков Сергей Степанович, Ступникова Аврора Поликарповна; Заявитель и травообладатель: ООО «НПП РОБИС»; опубликовано 20.11.2014. Корпус содержит две металлические части в виде полого прямоугольного параллелепипеда, причем две первые боковые стенки имеют ребра жесткости и две другие боковые стенки имеют отверстия под управление и интерфейсы аппаратуры.

К недостаткам технического решения может быть отнесено ограничение в сохранении ресурса электронной аппаратуры, размещаемой в корпусе, обусловленное возможностью воздействия на ее факторов внешней среды.

Основной технической задачей настоящего технического решения является ограничение воздействия на электронный блок различного рода факторов внешней среды.

Техническим результатом, достигаемым при решении выше названной технической задачи, является обеспечение сохранения ресурса электронного блока, размещенного в корпусе электронного блока.

Указанный технический результат достигается благодаря осуществлению корпуса электронного блока, содержащего:

- нижнюю плиту;

- верхнюю плиту;

- промежуточную плиту, расположенную между нижней плитой и верхней плитой и содержащую коммуникационное окно с установленным, по меньшей мере, одним коммуникационным соединителем, залитое герметизирующим компаундом с обеспечением герметичности;

- боковую плиту;

- первую группу сочлененных между собой боковых стенок;

- вторую группу сочлененных между собой боковых стенок, причем

- нижняя плита, промежуточная плита, боковая плита и первая группа боковых стенок образуют секцию управления, характеризующуюся замкнутым герметичным объемом, и первая группа боковых стенок скреплена с одной стороны с нижней плитой и с другой стороны с промежуточной плитой с использованием первого жесткого соединения, и одна боковая стенка из первой группы боковых стенок имеет окно доступа, перекрываемое боковой плитой, скрепляемой с боковой стенкой с использованием второго жесткого соединения;

- верхняя плита, промежуточная плита и вторая группа боковых стенок образуют секцию коммутации, характеризующуюся замкнутым герметичным объемом, и боковые стенки из второй группы боковых стенок скреплены с одной стороны с промежуточной плитой с использованием третьего жесткого соединения и с другой стороны образуют верхнее окно доступа, перекрываемое верхней плитой, скрепляемой с боковыми стенками из второй группы боковых стенок с использованием четвертого жесткого соединения, и, по меньшей мере, на одной боковой стенке из второй группы боковых стенок установлен, по меньшей мере, один кабельный ввод.

В некоторых вариантах осуществления технического решения:

- по меньшей мере, часть первой группы боковых стенок и второй группы боковых стенок имеют внешние вертикально ориентированные ребра жесткости.

В некоторых вариантах осуществления технического решения:

- первое жесткое соединение является сварным соединением.

В некоторых вариантах осуществления технического решения:

- каждое из второго жесткого соединения, третьего жесткого соединения и четвертого жесткого соединения является болтовым соединением с герметизирующей прокладкой;

В некоторых вариантах осуществления технического решения:

- герметизирующая прокладка является силиконовой прокладкой.

В некоторых вариантах осуществления технического решения:

- герметизирующий компаунд является эпоксидным компаундом.

В некоторых вариантах осуществления технического решения:

- нижняя плита, верхняя плита, промежуточная плита и боковая плита выполнены из плиты нержавеющей стали.

В некоторых вариантах осуществления технического решения:

- первая группа боковых стенок и вторая группа боковых стенок выполнены из листа нержавеющей стали.

В некоторых вариантах осуществления технического решения:

- первая группа боковых стенок и вторая группа боковых стенок выполнены из толстостенного листа нержавеющей стали.

В некоторых вариантах осуществления технического решения:

- ребра жесткости первой группы боковых стенок и ребра жесткости второй группы боковых стенок выполнены из толстостенного листа нержавеющей стали.

Краткое описание чертежей

Описание технического решения приводится со ссылками на фигуры, приведенные ниже. В соответствии с общепринятой практикой с целью обеспечения большей наглядности и наиболее полного раскрытия замысла изобретения, отдельные графические изображения идеализированы, тогда, как другие изображения представлены упрощено. На фигурах приведены следующие графические иллюстрации:

Фиг. 1 - поперечное сечение корпуса электронного блока;

Фиг. 2 - продольное сечение секции управления;

Фиг. 3 - продольное сечение секции коммутации.

Подробное описание технического решения

На Фиг. 1 приведено поперечное сечение корпуса электронного блока, содержащее нижнюю плиту 1, верхнюю плиту 2, промежуточную плиту 3, расположенную между нижней плитой 1 и верхней плитой 2, боковую плиту 4, первую группу 5 боковых стенок, вторую группу 6 боковых стенок, боковое окно 7 доступа, верхнее окно 8 доступа, коммуникационное окно 9, коммуникационный соединитель 10, болтовые соединения 11, 12 и 13 и ребра 14 и 15 жесткости, которые образуют секцию управления и секцию коммутации.

На Фиг. 2 приведено продольное сечение секции управления, содержащее боковую плиту 4, первую группу 5 боковых стенок, боковое окно 7 доступа, болтовое соединение 11 и ребра 14 жесткости.

На Фиг. 3 приведено продольное сечение секции коммутации, содержащее вторую группу 6 боковых стенок, ребра 15 жесткости, и кабельные вводы 16.

В соответствии с Фиг. 1, секцию управления образуют нижняя плита 1, промежуточная плита 3, боковая плита 4 и первая группа 5 боковых стенок, на которых установлены ребра 14 жесткости. Секция управления характеризуется замкнутым объемом, герметичностью и предназначена для размещения управляющей части электронного блока, другими словами электронных модулей, обеспечивающих информационное взаимодействие с объектом управления.

Боковые стенки из первой группы 5 боковых стенок сочленены между собой и скреплены с одной стороны с нижней плитой 1 и с другой стороны с промежуточной плитой 3 с использованием сварного соединения. Боковая плита 4 является съемной, перекрывает боковое окно 7 доступа, размещенное на одной из боковых стенок первой группы 5 боковых стенок, и скрепляется с боковой стенкой с использованием болтового соединения 11 и герметизирующей силиконовой прокладки.

На боковых стенках из первой группы 5 боковых стенок установлены вертикально ориентированные ребра 14 жесткости.

Боковое окно 7 доступа предназначено для установки в секцию электронных модулей управляющей части электронного блока при первоначальной сборке изделия. После чего выполняют монтаж боковой плиты 4 на боковое окно 7 доступа путем скрепления с использованием болтового соединения 12 и герметизирующей силиконовой прокладки, блокируя тем самым дальнейший доступ внутрь секции управления.

В соответствии с Фиг. 1, секцию коммутации образуют верхняя плита 2, промежуточная плита 3 и вторая группа 6 боковых стенок, на которых установлены ребра 15 жесткости. Причем, по меньшей мере, на одной из стенок второй группы 6 боковых стенок установлен, по меньшей мере, один кабельный ввод 16, через который обеспечивают информационное связывание электронного блока с объектом управления. Секция управления характеризуется замкнутым объемом, герметичностью и предназначена для размещения коммутирующей части электронного блока, другими словами электрических соединителей, обеспечивающих коммуникацию электронного блока с объектом управления.

Боковые стенки из второй группы 6 боковых стенок сочленены между собой и скреплены с одной стороны с промежуточной плитой 3 с использованием болтового крепления 12 и герметизирующей силиконовой прокладки. С другой стороны боковые стенки из второй группы 6 боковых стенок образуют верхнее окно 8 доступа, перекрываемое верхней плитой 2. Верхняя плита 2 является съемной и скрепляемой со второй группой 6 боковых стенок с использованием болтового соединения 13 и герметизирующей силиконовой прокладки, которые обеспечивают герметичность секции коммутации.

Верхнее окно 8 доступа предназначено для установки в секцию электрических соединителей и выполнения соответствующей их коммутации с кабельными вводами 16. Верхнее окно 8 доступа позволяет производить разводку и переразводку сигналов коммутационной части электронного блока, например, при модернизации объекта управления или управляющей части электронного блока, без доступа к секции управления. В качестве другого примера может выступать выполнение процедуры обновления программного обеспечения управляющей части электронного блока, связанной с модернизацией объекта управления, через секцию коммутации с использованием верхнего окна 2 доступа, не нарушая при этом герметичности секции управления.

Залитое компаундом коммуникационное окно 9 обеспечивает герметичное разделение секции управления и секции коммутации. Оно обеспечивает блокирование опосредованного воздействия факторов внешней среды на секцию управления через секцию коммутации и соответственно воздействие на секцию коммутации через секцию управления при выполнении сервисных работ.

Конструктивные элементы секции управления и секции коммутации выполнены из нержавеющей стали. Причем, нижняя плита 1, верхняя плита 2, промежуточная плита 3, а также боковая плита 4 выполнены из плиты нержавеющей стали. Тогда как, первая группа 5 боковых стенок, вторая группа 6 боковых стенок и ребра 14 и 15 жесткости выполнены из толстостенного листа нержавеющей стали.

На Фиг. 2 приведено продольное сечение секции управления, которое включает боковую плиту 4, первую группу 5 боковых стенок, боковое окно 7 доступа, болтовое соединение 11, скрепляющее боковую плиту 4 с боковой стенкой, содержащей окно 7 доступа, и ребра 14 жесткости, размещенные на боковых стенках из первой группы 5 боковых стенок.

На Фиг. 3 приведено продольное сечение секции коммутации, которое включает вторую группу 6 боковых стенок, коммуникационное окно 9 с установленным в нем коммуникационным соединителем 10, ребра 15 жесткости и кабельные вводы 16.

Выполнение корпуса электронного блока состоящим из двух изолированных, герметичных и механически связанных между собой секций: секции управления и секции коммутации, разделяемых промежуточной плитой с коммуникационным окном и коммуникационным соединителем, обеспечивающим информационное связывание частей электронного блока, позволяет обеспечить сохранение ресурса электронного блока в целом, и его отдельных частей за счет возможности доступа к каждой из частей в отдельности, и, прежде всего, за счет снижения необходимости доступа к управляющей части электронного блока, размещаемой в секции управления, являющейся наиболее дорогостоящей и критичной к действию таких факторов внешней среды, как влага, пыль, агрессивная среда, химические вещества и другие, путем выполнения части технологических процедур, связанных с электронными модулями секции управления, например, перепрограммирования микроконтроллера, с использованием доступа в секцию коммутации без доступа в секцию управления.

Выполнение корпуса электронного блока состоящим из двух жестко механически связанных между собой секций: секции управления и секции коммутации, и наличия на их боковых сторонах ребер жесткости позволяет обеспечить сохранение ресурса каждой из частей электронного блока в отдельности и всего электронного блока в целом за счет снижения последствий воздействия на корпус электронного блока таких экстремальных факторов внешней среды, как механический удар или взрыв, а также отвод тепла от электронного блока, направленный на поддержание его рабочего температурного режима.

Выполнение корпуса электронного блока состоящим из двух механически связанных между собой секций: секции управления и секции коммутации, и выполнение частей и элементов корпуса электронного блока из нержавеющей стали позволяет обеспечить сохранение ресурса каждой из частей электронного блока в отдельности и всего электронного блока в целом за счет снижения последствий действия на его корпус таких факторов внешней среды, как агрессивная среда или химически активные вещества.

Выполнение корпуса электронного блока состоящим из двух механически связанных между собой секций: секции управления и секции коммутации и выполнение частей и элементов корпуса электронного блока с использованием плиты нержавеющей стали и толстостенного листа нержавеющей стали и использованием сварных и болтовых соединений позволяет обеспечить сохранение ресурса каждой из частей электронного блока в отдельности и всего электронного блока в целом за счет снижения последствий действия на корпус электронного блока агрессивных факторов внешней среды, а также таких экстремальных факторов внешней среды, как механический удар или взрыв.

Необходимо понимать, что приведенный выше вариант осуществления технического решения, иллюстрируемый графическими изображениями, является иллюстративным и не может ограничивать раскрываемое техническое решение. Для специалиста в данной области является очевидным, что могут существовать другие варианты осуществления рассматриваемого технического решения, в том числе различные модификации рассмотренного выше варианта его осуществления, не противоречащие объему и сущности технического решения, определяемым формулой изобретения.

Изобретение относится к корпусу электронного блока взрывозащищенному, предназначенному для размещения в нем электронного оборудования, например, электронного блока управления удаленным объектом, и обеспечения защиты от типичных, агрессивных, а также экстремальных факторов внешней среды. Технический результат - обеспечение сохранения ресурса электронного блока, размещенного в корпусе электронного блока. Технический результат достигается тем, что корпус электронного блока содержит секцию управления и секцию коммутации. Секция управления содержит скрепленные между собой с обеспечением герметичности нижнюю плиту, промежуточную плиту, содержащую герметично выполненное коммуникационное окно с коммуникационным соединителем, боковую плиту, первую группу сочлененных между собой боковых стенок. Секция коммутации содержит скрепленные между собой с обеспечением герметичности верхнюю плиту, промежуточную плиту и вторую группу сочлененных между собой боковых стенок и по меньшей мере на одной боковой стенке из второй группы боковых стенок, установлен по меньшей мере один герметичный кабельный ввод. 1 н. и 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Корпус электронного блока взрывозащищенный, содержащий:

- нижнюю плиту,

- верхнюю плиту,

- промежуточную плиту, расположенную между нижней плитой и верхней плитой и содержащую коммуникационное окно с установленным, по меньшей мере, одним коммуникационным соединителем, залитое герметизирующим компаундом с обеспечением герметичности,

- боковую плиту,

- первую группу сочлененных между собой боковых стенок,

- вторую группу сочлененных между собой боковых стенок, причем

- нижняя плита, промежуточная плита, боковая плита и первая группа боковых стенок образуют секцию управления, характеризующуюся замкнутым герметичным объемом, и первая группа боковых стенок скреплена с одной стороны с нижней плитой и с другой стороны с промежуточной плитой с использованием первого жесткого соединения, и одна боковая стенка из первой группы боковых стенок имеет окно доступа, перекрываемое боковой плитой, скрепляемой с боковой стенкой с использованием второго жесткого соединения,

- верхняя плита, промежуточная плита и вторая группа боковых стенок образуют секцию коммутации, характеризующуюся замкнутым герметичным объемом, и боковые стенки из второй группы боковых стенок скреплены с одной стороны с промежуточной плитой с использованием третьего жесткого соединения и с другой стороны образуют верхнее окно доступа, перекрываемое верхней плитой, скрепляемой с боковыми стенками из второй группы боковых стенок с использованием четвертого жесткого соединения и, по меньшей мере, на одной боковой стенке из второй группы боковых стенок установлен, по меньшей мере, один герметичный кабельный ввод.

2. Корпус по п. 1, в котором:

- по меньшей мере, часть первой группы боковых стенок и второй группы боковых стенок имеют внешние вертикально ориентированные ребра жесткости.

3. Корпус по п. 1, в котором:

- первое жесткое соединение является сварным соединением.

4. Корпус по п. 1, в котором:

- каждое из второго жесткого соединения, третьего жесткого соединения и четвертого жесткого соединения является болтовым соединением с герметизирующей прокладкой.

5. Корпус по п. 4, в котором:

- герметизирующая прокладка является силиконовой прокладкой.

6. Корпус по п. 1, в котором:

- герметизирующий компаунд является эпоксидным компаундом.

7. Корпус по п. 1, в котором:

- нижняя плита, верхняя плита, промежуточная плита и боковая плита выполнены из плиты нержавеющей стали.

8. Корпус по п. 1, в котором:

- первая группа боковых стенок и вторая группа боковых стенок выполнены из листа нержавеющей стали.

9. Корпус по п. 8, в котором:

- первая группа боковых стенок и вторая группа боковых стенок выполнены из толстостенного листа нержавеющей стали.

10. Корпус по п. 2, в котором:

- ребра жесткости первой группы боковых стенок и ребра жесткости второй группы боковых стенок выполнены из толстостенного листа нержавеющей стали.