ВСЕПОГОДНЫЙ ТЕРМОШКАФ
ALL-WEATHER THERMAL CABINET

Заявляемое решение - всепогодный термошкаф (ТШ) - относится к системам управления или регулирования неэлектрических величин, а также к специальной области электротехники, не отнесенной к другим классам, в частности к устройствам для климатической защиты размещаемой в них аппаратуры, например телевизионной, охранной, контрольно-измерительной.
Известны патенты РФ №2281445, 2459162 на термошкаф, который относится к устройствам для термической обработки деталей.
Однако эти устройства громоздки и используются в массовом производстве деталей.
Известны патенты РФ №35419, 55947 на термошкаф, который конструктивно выполнен из стенок, двери и рабочей камеры, сочлененных между собой замковыми соединениями.
Однако эти устройства недостаточно эффективны для климатической защиты размещаемой в них аппаратуры.
Обнаружен наиболее близкий аналог по назначению и названию относительно заявляемого решения - патент РФ №87546, заявлен 04.06.2009, МПК G05D 23/30, H05K 5/06, имеющий сходные признаки: всепогодный термошкаф, снабженный внутри утеплителем с отражающим слоем, включающий монтажную панель, автоматический выключатель, вентилятор, по меньшей мере, один обогреватель и систему сигнализации.
Однако прототип имеет ограничение по эффективности и надежности в качестве устройства для климатической защиты размещаемой в нем аппаратуры. Так, например, в степень защиты, регламентирующая проникновение пыли и воды, составляет IP54 (защита от пыли и брызг воды). Как известно, эффективность и надежность в эксплуатации устройств подобного класса имеет решающее значение в отрасли.
Заявляемое решение лишено указанного ограничения и отличается от прототипа следующими признаками.
Оно содержит блок управления климатом, выполненный в виде электронных схем, с функциями включения и выключения обогревателя, аппаратуры и вентилятора (в варианте его применения), а система сигнализации выполнена в виде тамперного контакта и служит для оповещения о несанкционированном доступе, имеет также DIN-рейку с клеммами, торцевыми фиксаторами и изоляторами, фланш-панель с кабельными вводами.
Термошкаф характеризуется тем, что применена электронная схема управления обогревателями, вентилятором и холодным запуском аппаратуры, установленной в термошкафу.
Термошкаф характеризуется тем, что имеется функция холодного запуска аппаратуры.
Термошкаф характеризуется тем, что имеется тепловая защита аппаратуры.
Термошкаф характеризуется тем, что имеется аварийная сигнализация.
Термошкаф характеризуется тем, что имеется электронная система тестирования (проверки исправности функционирования системы управления температурным режимом внутри термошкафа).
Термошкаф характеризуется тем, что отражающий слой утеплителя выполнен из нетокопроводящего полимера, что позволяет избежать коротких замыканий электрических цепей при установке аппаратуры в шкаф либо при обрыве проводов и кабелей в аварийной ситуации, а самоклеящаяся сторона утеплителя выполнена сетчатой, что не дает возможности утеплителю «сморщиться» или отклеиться при больших перепадах температуры внутри и снаружи термошкафа.
Термошкаф характеризуется тем, что обогреватель имеет встроенный биметаллический выключатель, ограничивающий температуру поверхности радиатора обогревателя до +90°С, что позволяет избежать выхода из строя обогревателя в нештатной (аварийной) ситуации.
Термошкаф характеризуется тем, что внутри установлен выносной электронный термодатчик, измеряющий температуру внутри термошкафа.
Термошкаф характеризуется тем, что имеет козырек, защищающий термошкаф от атмосферных осадков (дождя, снега).
Термошкаф характеризуется тем, что выполнен с возможностью крепления как к стене, так и на круглые или квадратные опоры.
Термошкаф характеризуется также тем, что степень защиты, регламентирующая проникновение пыли и воды, составляет IP55 (защита от пыли и кратковременных струй воды) в варианте с использованием вентилятора и IP66 (полная защита от пыли и динамического воздействия потоков воды (мокрой волны) в варианте без вентилятора.
В результате проведенного патентного поиска установлено, что заявляемое решение обладает новизной, а нижеследующее описание с чертежом приводит к выводу, что решение имеет промышленную применимость. Имеется изобретательский уровень, т.к сделан шаг в направлении использования новой элементной базы.
На фиг. 1 представлен общий вид заявляемого всепогодного термошкафа.
Термошкаф предназначен для установки в нем телевизионной, охранной, контрольно-измерительной либо другой электронной аппаратуры и поддержания заданного температурного режима при эксплуатации этой аппаратуры.
Термошкаф оборудован:
- блоком управления климатом, предназначенным для управления холодным запуском аппаратуры, установленной в термошкафу, обогревателями (до двух) и вентилятором при заданных значениях температуры внутри термошкафа;
- обогревателем термошкафа;
- вентилятором с фильтром (вентиляторной системой охлаждения);
- выпускным фильтром;
- автоматическим выключателем;
- тамперным контактом для сигнализации о несанкционированном доступе.
Сущность технического решения (см. фиг. 1).
Всепогодный термошкаф, снабженный внутри утеплителем с отражающим слоем 1, креплениями 2 и козырьком 3, включающий монтажную панель 4, автоматический выключатель 5, по меньшей мере, один обогреватель 6, характеризуется тем, что он содержит блок управления климатом 7, выполненный в виде электронных схем, с функциями включения и выключения обогревателя, аппаратуры и вентилятора, а система сигнализации выполнена в виде тамперного контакта 8 и служит для оповещения о несанкционированном доступе, имеет также DIN-рейку 9 с клеммами 10, торцевыми фиксаторами и изоляторами, фланш-панель с кабельными вводами 11, болт заземления 12 и выносной термодатчик 13.
Термошкаф характеризуется также тем, что имеет вентиляторную систему, состоящую из вентилятора с фильтром 14 и выпускного фильтра 15.
Функционирует заявляемый термошкаф следующим образом.
Контроль температуры внутри шкафа осуществляется с помощью выносного термодатчика. Значения температур внутри термошкафа устанавливаются переключателями. В качестве обогревателей используются обогреватели серии ОТШ, выпускаемые компанией «Тахион» - заявителем.
Блок управления климатом выполняет следующие функции:
- холодного запуска аппаратуры;
- включения обогревателей;
- включения вентилятора;
- тепловой защиты;
- аварийной сигнализации;
- тестирования.
Функция холодного запуска аппаратуры (включение/отключение напряжения питания аппаратуры):
предназначена для предотвращения работы аппаратуры при температурах в термошкафу ниже заданных.Температура отключения питания аппаратуры устанавливается переключателем «Откл. аппаратуры», установленным на лицевой панели блока управления климатом.
Функция включения обогревателей:
температура включения обогрева устанавливается переключателем «Вкл. обогрева», установленным на лицевой панели блока управления климатом
Для установления параметров температуры необходимо установить переключатели в нужное положение, руководствуясь таблицами 1 и 2.
Функция включения вентилятора:
температура включения вентилятора устанавливается переключателем «Вкл. вентилятора», установленным на лицевой панели блока управления климатом
Для установления параметров температуры необходимо установить переключатель в нужное положение, руководствуясь таблицей 3.
Функция тепловой защиты:
в блоке управления климатом предусмотрена система тепловой защиты, предназначенная для аварийного отключения обогрева в случае достижения температуры в термошкафу выше +30°С из-за климатических факторов, либо выхода из строя системы обогрева. Система отключает питание обогревателя и включает его после понижения температуры внутри термошкафа до +20°С.
Функция аварийной сигнализации:
при достижении температуры в термошкафу +70°С (из-за климатических факторов - в летний период) с контактов блока управления климатом «Перегрев» (нормально замкнутые контакты реле) во внешнюю цепь сигнализации выдается сигнал об аварийно высокой температуре.
Функция тестирования:
для проверки исправности системы управления климатом предусмотрена тестирующая программа которая включается кнопкой «Тест» установленной на лицевой панели блока управления климатом. При нажатии на эту кнопку проводится контроль системы обогрева, системы питания установленной в термошкаф аппаратуры и системы вентиляции. При этом результаты контроля отображаются с помощью светодиодов, расположенных на блоке управления климатом.
Подключение термошкафа:
Напряжение питания термошкафа подается на контакты автомата питания. Аппаратура подключается к контактам клемм.
Термошкаф оборудован тамперным контактом, что позволяет подключать термошкаф к внешнему устройству сигнализации
Термошкаф необходимо заземлить при помощи болта заземления.
Схема электрическая принципиальная термошкафа содержит автоматический выключатель, клеммы, блок управления климатом, обогреватель, выносной термодатчик.
Основные технические характеристики термошкафа:
1. Питание термошкафа:
напряжение питания
220 В АС ± 10%, 50 Гц
максимальный ток нагрузки
6 А
2. Напряжение питания обогрева
220 В АС ± 10%, 50 Гц
3. Напряжение питания вентилятора
220 В АС ± 10%, 50 Гц
4. Диапазон регулирования температуры обогрева в термошкафу
-20°С ÷ +15°С
5. Диапазон регулирования температуры вентиляции термошкафа
+20°С ÷ +55°С
6. Температура срабатывания тепловой защиты обогрева
+30°С ± 3°С
7. Температура срабатывания аварийной сигнализации
+70°С ± 3°С
8. Диапазон регулирования температуры холодного запуска аппаратуры
-30°С ÷ +5°С
9. Диапазон рабочих температур окружающей среды
- 60°С ± +50°С