ШКАФ РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ

Полезная модель относится к приборостроению, а именно к конструированию шкафов, предназначенных для размещения радиоэлектронной аппаратуры, и может быть использована для создания систем аппаратуры, которая эксплуатируется в условиях воздействия интенсивных механических нагрузок на нестационарных объектах установки.
Наиболее близкой, к предлагаемой, является конструкция корпуса прибора предназначенного для размещения радиоэлектронного оборудования по патенту РФ №127989 опубл. 10.05.2013 г., содержащая каркас в виде вертикальных стоек и горизонтальных балок из профилированного материала, а также основание, верхнюю, заднюю, переднюю крышки и боковые стенки, выполненные из листового материала, прикрепляемые к каркасу с помощью крепежных элементов и закладных деталей, распределяемых в пазах профилей. Задняя и передняя крышки выполнены съемными коробчатой формы с ручками и вентиляционными жалюзи. На верхних и нижних балках каркаса, со стороны передней и задней крышек, установлены кронштейны коробчатой формы из листового материала с наклонными плоскостями и отверстиями для установки разъемов внешнего подключения. На основании выполнены вентиляционные отверстия и установлены фильтр и кронштейны с отверстиями для установки опорных виброизоляторов. На верхней крышке выполнены отверстия для установки рым-болтов.
Существенным недостатком устройства является выполнение несущего каркаса из алюминиевого профиля, занимающего значительную часть внутреннего объема корпуса, что существенно сокращает его полезный объем.
Корпус имеет низкую механическую жесткость при вибрациях, поскольку каркас из профилированного материала, который может быть собран только посредством закладных деталей, свободно размещаемых в пазах его профиля, не обеспечивает достаточной жесткости при механических воздействиях на нестационарных объектах установки.
Недостатком устройства является также недостаточная эффективность охлаждения блоков, расположенных в верхнем этаже, вследствие их дополнительного нагрева за счет ниже расположенных блоков из-за того, что теплоотводящие отверстия расположены только в верхней части корпуса, а так же невозможность поддержания необходимого теплового режима для охлаждения энергоемких радиоэлектронных блоков излучающих большое количество теплоты, из-за использования только естественной конвекции.
Технический результат полезной модели заключается в повышении эффективности поддержания необходимого теплового режима радиоэлектронной аппаратуры, за счет организации теплоизоляции этажей и поэтажного принудительного или конвективного охлаждения, в зависимости от тепловыделения блоков, а также в повышении жесткости шкафа радиоэлектронной аппаратуры, обеспечивающей повышение его вибропрочности и виброустойчивости, с одновременным увеличением его полезного внутреннего объема, а также повышение технологичности монтажа и удобства обслуживания устройства.
Указанный технический результат достигается тем, что шкаф радиоэлектронной аппаратуры содержит установленные на каркасе, верхнюю, заднюю, переднюю и боковые крышки с уплотнениями, выполненные из листового материала, задняя и передняя крышки выполнены съемными, коробчатой формы и снабжены вентиляционными жалюзи, на нижнем основании каркаса выполнены вентиляционные отверстия и установлены кронштейны с отверстиями для установки опорных амортизаторов, при этом, в соответствии с полезной моделью, каркас выполнен из листового материала, и содержит верхнее основание, нижнее основание и боковые стенки с вырезами, соединенные межэтажными перегородками, выполненными с размерами, обеспечивающими полное перекрывание проходного сечения шкафа между этажами и рамками, выполненными с возможностью установки и закрепления на них блоков РЭА, при этом на боковых крышках выполнены жалюзи на уровне верхней и нижней части каждого этажа.
В нижней части передней крышки могут быть выполнены вентиляционные отверстия.
На верхнем основании могут быть выполнены отверстия под рым -болты и окно для прохода кабелей от разъемов внешнего подключения. При этом на верхней крышке могут быть выполнены отверстия для установки разъемов внешнего подключения.
В верхней части боковых стенок могут быть выполнены отверстия под установку кронштейнов крепления упорных амортизаторов.
В частных случаях реализации съемная передняя крышка может быть снабжена петлями.
В частных случаях реализации, для организации принудительного охлаждения, шкаф может быть снабжен вентиляторными блоками, установленными на межэтажных перегородках.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображены:
на фиг. 1 - шкаф радиоэлектронной аппаратуры, общий вид спереди;
на фиг. 2 - шкаф радиоэлектронной аппаратуры, общий вид сзади;
на фиг. 3 - каркас шкафа;
Шкаф радиоэлектронной аппаратуры (фиг. 1, 2) содержит установленные на каркасе 1 переднюю крышку 2, заднюю крышку 3, боковые крышки 4 и верхнюю крышку 5 с уплотнениями.
Каркас 1 (фиг. 3) содержит верхнее основание 6 нижнее основание 7 и две боковые стенки 8 с вырезами 9 для свободного прохода воздуха. Боковые стенки 8 соединены межэтажными перегородками 10, выполненными с размерами, обеспечивающими полное перекрывание проходного сечения каркаса 1 между этажами, и рамками 11, для установки блоков РЭА, обеспечивающие свободный проход воздуха.
Для крепления блоков РЭА на рамках 11 установлены направляющие.
На нижнем основании 7 каркаса выполнены вентиляционные отверстия и установлены кронштейны 12 с отверстиями для установки опорных виброизоляторов.
В верхней части боковых стенок 8 преимущественно выполняются отверстия под установку кронштейнов крепления упорных виброизоляторов.
Верхнее основание 6 может содержать отверстия под рым-болты и окно для прохода кабелей от разъемов внешней коммутации.
Каркас 1 шкафа выполняется из листового материала, например толстолистового алюминиевого проката до 18 мм, рамки - 20 мм, перегородки - 8 мм. Использование для изготовления каркаса шкафа листового материала, по сравнению с профилированным, обеспечивает увеличение его внутреннего полезного объема
Крышки выполняются из листового материала, преимущественно алюминия толщиной 1,5-2 мм. Передняя крышка 2 и задняя крышка 3 имеют коробчатую форму и выполнены съемными. Передняя крышка 2 может устанавливаться на петлях, что обеспечит удобство работы и упрощение обслуживания в процессе эксплуатации. В верхней части передней 2 и задней 3 крышек выполнены жалюзи 13 для выхода нагретого воздуха. Для дополнительного поступления холодного воздуха, в нижней части передней крышки 2 могут быть выполнены вентиляционные отверстия.
На боковых крышках 4, на уровне нижней и верхней части каждого этажа, выполнены, соответственно, жалюзи 14 для забора и жалюзи 15для выпуска воздуха.
На верхнее основание 6 устанавливается верхняя крышка 5 для размещения внешних разъемов.
Сборку шкафа РЭА осуществляют следующим образом.
Боковые стенки 8 с верхним основанием 6 и нижним основанием 7, скрепляют посредством крепежных элементов, например винтами. Затем в пазы, выполненные в боковых стенках, устанавливаются межэтажные перегородки 10 и рамки 11, дополнительно повышающими прочность и жесткость каркаса 1.
На нижнем основании 7 устанавливают кронштейны 12. На собранный каркас устанавливают опорные виброизоляторы (не показаны), например, спирально-тросовые виброизоляторы СТВР ТУ СТВЛ.304245.005. Затем на каркас устанавливают и закрепляют посредством крепежных элементов переднюю крышку 2 и заднюю крышку 3. В отверстия в верхней части боковых стенок 8 устанавливают кронштейны с упорными виброизоляторами, например СТВР (не показаны). В отверстия на верхнем основании устанавливаем рым-болты.
На верхней крышке 5 устанавливаются разъемы внешнего подключения и заглушки (при необходимости).
Использование винтов для соединения элементов конструкции существенно упрощает процесс сборки и уменьшает степень свободы соединяемых деталей, в отличие от закладных деталей, используемых при сборке каркаса из профилей, существенно повышая технологичность изделия и его прочностные характеристики.
Установка межэтажных перегородок 10, перекрывающих поступление потока нагретого воздуха на верхние этажи шкафа, и выполнение жалюзи 14 и 15 на боковых крышках 4 в нижней и верхней части каждого этажа, обеспечивают поэтажное охлаждение блоков РЭА. При этом обеспечивается возможность как конвективного, так и принудительного охлаждения аппаратуры на каждом этаже, в зависимости от тепловыделения блоков РЭА установленных на нем.
При конвективной вентиляции, теплый воздух, прошедший через блоки РЭА, наталкивается на межэтажную перегородку 10 и выходит из шкафа через верхние жалюзи 15 на боковых крышках 4 в пределах одного этажа. При этом через нижние жалюзи 14 этого этажа идет забор холодного воздуха. Дополнительное протекание охлаждающего воздуха происходит вдоль блоков РЭА в полостях передней 2 и задней 3 крышек при поступлении его через отверстия в основании и выход через жалюзи 13 передней 2 и задней 3 крышек в верхней части, и предупреждает создание полей перегрева внутри шкафа.
При этом на поток охлаждающего воздуха, проходящего в полостях передней 2 и задней 3 крышек, тепловыделение блоков РЭА практически не влияет, поскольку происходит с их боковых поверхностей, расположенных вдоль боковых крышек 4 с жалюзи, а выделение тепла с торцевых поверхностей блоков, закрытых лицевыми панелями, минимально.
Для обеспечения принудительного охлаждения блоков РЭА под нижней рамкой каждого этажа на межэтажных перегородках 10 устанавливается блок вентиляторов (не показан).
При осуществлении принудительной вентиляции каждого этажа, забор холодного воздуха вентиляторным блоком происходит через жалюзи 14 в боковых крышках 4 в нижней части этажа и через отверстие в передней части блока вентиляторов из передней полости шкафа, ограниченной передней крышкой 2, через вентиляционные отверстия в нижнем основании 7 и в нижней части передней крышки 2. Выпуск нагретого воздуха происходит через жалюзи 15 на боковых крышках 4 в верхней части каждого этажа и через жалюзи 13 в верхней части передней крышки 2.
Таким образом, выполнение несущего каркаса конструкции из толстолистового проката и соединения его стенок с помощью винтов, значительно повышает его прочность и жесткость, а, следовательно, повышает надежность в части механического воздействия, с одновременным увеличением его полезного внутреннего объема. Установка межэтажных перегородок повышает прочность и жесткость конструкции, и при этом обеспечивает организацию поэтажного конвективного или принудительного охлаждения в зависимости от тепловыделения блоков радиоэлектронной аппаратуры, что существенно повышает эффективность поддержания необходимого теплового режима радиоэлектронной аппаратуры.