ШКАФ ДЛЯ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ
CABINET FOR ELECTRICAL EQUIPMENT

Область техники
Настоящее изобретение относится к шкафу для электрооборудования.
Предпосылки создания изобретения
Различные шкафы для электрооборудования, широко используемые в некоторых общественных и технически-промышленных секторах, известны и изготавливаются различных форм и размеров в зависимости от электрооборудования, которое они должны в себя включать. Шкафы известного типа обычно состоят из практически закрытой несущей рамы, внутри которой расположен один или несколько электрических приборов, как, например, ИБП, для обеспечения электропитанием одного или нескольких электронных устройств даже в случае отключения электроэнергии.
В частности, использование ИБП особенно важно там, где используется электрооборудование, внезапное отключение которого может привести к серьезным последствиям, например, в операционных или в центрах обработки данных.
ИБП, размещенные внутри шкафов этого типа, как правило, состоят из одного или нескольких блоков питания, необходимых для питания одного или нескольких электронных приборов.
Шкафы этого типа также включают в себя навешенную на несущую раму дверцу для обслуживания, которую можно открывать и закрывать, что облегчает установку блоков питания внутри самой несущей рамы. В частности, источники питания, как правило, включают не менее одного блока управления, не менее одного аккумулятора электрического заряда и не менее одного блока силовой электроники, соединенных между собой. Кроме того, каждый из этих компонентов должен быть правильно установлен и сконфигурирован для обеспечения правильного электропитания одного или нескольких электронных устройств в случае отключения электропитания.
В связи с этим, шкафы известного типа оснащены фронтальным дисплеем для контроля и конфигурации, который функционально связан с блоками питания, расположенными внутри несущей рамы.
Таким образом, квалифицированный оператор может контролировать и конфигурировать блоки питания, размещенные внутри несущей рамы, с помощью фронтального дисплея, не открывая дверцу для обслуживания. Однако шкафы этого типа все же имеют некоторые недостатки, связанные с установкой, заменой и обслуживанием блоков питания, установленных внутри несущей рамы.
Фактически, эти процедуры могут включать в себя множество операций по подключению или конфигурированию блоков питания внутри отделения шкафа, и обязательно чередуются с частыми проверками и конфигурированием ИБП, выполняемыми, с другой стороны, при помощи фронтального дисплея на дверце для обслуживания.
В частности, легко оценить, как эти операции по установке блоков питания внутри отделения шкафа выполняются оператором, при этом дверца для обслуживания самого отделения остается открытой. Однако проверка и конфигурирование должны выполняться оператором с использованием фронтального дисплея, который недоступен для оператора во время работы внутри отделения.
По этой причине работы внутри отделения для ИБП во многих случаях нелегко выполнять, и они требуют продолжительной работы оператора, который вынужден многократно открывать и закрывать дверцу для обслуживания.
Вышеупомянутая информация также действительна для операций по техническому обслуживанию, которые необходимо периодически проводить относительно систем бесперебойного питания для обеспечения их надлежащей работы, а также для операций по ремонту или замене одного или нескольких блоков питания.
Описание изобретения
Основной целью настоящего изобретения является разработка шкафа для электрооборудования, позволяющего легко и быстро выполнять операции по установке, конфигурированию и техническому обслуживанию/ремонту блоков питания.
Еще одним объектом настоящего изобретения является разработка шкафа для электрооборудования, позволяющего устранить упомянутые недостатки предшествующей техники с помощью простого, рационального, легкого, эффективного в использовании и экономичного решения.
Вышеуказанные цели реализованы в настоящем шкафу для электрооборудования, имеющего параметры, указанные в пункте 1 формулы изобретения.
Краткое описание чертежей
Другие характеристики и преимущества настоящего изобретения будут более очевидны исходя из описания предпочтительного, но не исключительного выполнения шкафа для электрооборудования, проиллюстрированного характерным, но не исчерпывающим примером в прилагаемых чертежах, в которых:
Фигура 1 представляет собой аксонометрическое изображение шкафа в соответствии с изобретением;
Фигура 2 представляет собой аксонометрическое изображение шкафа в соответствии с изобретением при открытой дверце;
На фигурах 3-8 в последовательности аксонометрических изображений показан переход от первой рабочей конфигурации ко второй рабочей конфигурации дисплея шкафа в соответствии с изобретением.
Выполнение изобретения
Что касается конкретной привязки к цифрам, цифра 1 обозначает шкаф для электрооборудования.
Шкаф 1 для электрооборудования состоит из:
- не менее одной опорной рамы 2, имеющей хотя бы одно отделение 3 для размещения по крайней мере одного электрического прибора 7 и содержащей, по крайней мере, одну дверцу 4 для открытия/ закрытия отделения 3, причем дверца 4 имеет не менее одной внешней стороны 6 и одной внутренней стороны 5, существенно отличающейся от внешней стороны 6 и практически недоступной при закрытии отделения 3 с помощью дверцы 4.
- не менее одного дисплея для мониторинга и конфигурирования 8, который может подключаться к электрооборудованию 7 для обеспечения его конфигурирования и контроля его действий.
В ходе дальнейшего обсуждения термин «электрический» также используется для обозначения электронных компонентов или электрических компонентов, изготовленных, по крайней мере, частично из электронных элементов.
Несущая рама 2 предпочтительна для типа шкафа, расположенного на земле, и открывающегося и закрывающегося вручную оператором при помощи дверцы 4.
Кроме того, слова «внешняя» и «внутренняя», используемые в отношении сторон 5, 6 дверцы 4, служат для обозначения стороны дверцы 4, доступной для оператора при закрытии отделения 3 с помощью дверцы 4, и стороны дверцы 4, которая в значительной степени обращена к отделению 3 и недоступна для оператора при закрытии отделения 3 с помощью дверцы 4, соответственно.
Дисплей 8 предпочтительно имеет плоскую форму и состоит из экрана 10 сенсорного типа и соединительной панели 11, существенно отличающейся от экрана 10 и приспособленной для функционального связывания дисплея 8 с электрооборудованием 7.
В соответствии с вариантом выполнения, изображенным на фигурах, электрооборудование 7 является системой бесперебойного питания для питания не менее одного электронного устройства, состоящего не менее чем из одного блока питания, поставляемого в комплекте с:
- минимум одним блоком управления, функционально связанным с дисплеем 8;
- минимум одним аккумулятором электрического заряда, функционально связанным с блоком управления;
- минимум одним блоком силовой электроники, функционально связанным с блоком управления.
Однако нельзя исключать альтернативные варианты выполнения шкафа 1, например, когда шкаф 1 содержит, по крайней мере, одну единицу электрооборудования 7 общего типа, расположенного внутри отделения 3 и подключенного к дисплею 8 для контроля его работы. Предпочтительно, чтобы шкаф 1 включал в себя, по крайней мере, один проем для обслуживания 9 дисплея 8, предусмотренный на дверце 4, причем проем для обслуживания 9 полностью закрывается дисплеем 8 в первой рабочей конфигурации, как показано на фигуре 1. В частности, проем для обслуживания 9 выполнен в форме, существенно дополняющей форму дисплея 8, с тем чтобы обеспечить полный доступ к экрану 10 через проем для обслуживания 9.
В этом случае дисплей 8 и проем для обслуживания 9 имеют практически прямоугольную форму.
Однако нельзя исключать альтернативные варианты выполнения шкафа 1, где дисплей 8 и проем для обслуживания 9 имеют другую форму, например, квадратную.
Предпочтительно, чтобы шкаф 1 включал в себя средства ориентации для ориентации дисплея 8 между первой рабочей конфигурацией, при которой дисплей 8 обращен к внешней стороне 6 и доступен при закрытой дверце 4, и, по крайней мере, второй рабочей конфигурацией, при которой дисплей 8 обращен к внутренней стороне 5 и доступен при открытой дверце 4.
Предпочтительно, чтобы средства ориентации были связаны с внутренней стороной 5 дверцы 4.
Кроме того, средства ориентации включают в себя средства вращения дисплея 8 вокруг минимум одной оси вращения А между первой рабочей конфигурацией и второй рабочей конфигурацией.
Предпочтительно, чтобы ось вращения А была расположена практически вертикально по отношению к земле.
Однако нельзя исключать альтернативные выполнения средств вращения 25, 26, где ось вращения А расположена, например, горизонтально или поперечно земле.
Для удобства, средства вращения включают в себя средства опоры 26, связанные с дверцей 4, и по крайней мере один подвижный узел 25, связанный с вращением вокруг оси вращения А вместе со средством опоры 26, причем дисплей 8 при вращении крепится к подвижному узлу 25.
Средства опоры 26, как правило, включают, по крайней мере, одну пару фиксированных тел 12, практически противоположных друг другу, а подвижный узел 25 расположен между этой парой фиксированных тел 12. Соответствующим образом фиксированные тела 12 являются кронштейнами, прикрепленными к внутренней стороне 5 один под другим вблизи верхнего и нижнего торца проема для обслуживания 9 соответственно, как показано на фигурах 3-6.
В ходе дальнейшего обсуждения слова «верхний» и «нижний», а также слова «над» и «под», используемые в связи с компонентами шкафа 1, указывают на уровень относительно земли, на котором эти компоненты расположены по отношению друг к другу.
В соответствии с изображенным на фигурах вариантом выполнения изобретения, фиксированные тела 12 состоят из одного удерживающего элемента 13 практически плоской формы, расположенного практически горизонтально относительно земли и выступающего из дверцы 4. Кроме того, удерживающие элементы 13 двух фиксированных тел 12 расположены практически параллельно и друг напротив друга. Предпочтительно, чтобы подвижный узел 25 состоял из несущей конструкции 14, внутри которой закреплен дисплей 8.
Более конкретно, в соответствии с изображенным на фигурах выполнением изобретения, несущая конструкция 14 имеет практически прямоугольную форму и состоит из пары первичных прямых сторон, расположенных напротив и параллельно друг другу, и пары вторичных прямых сторон, расположенных напротив и параллельно друг другу, которые практически соприкасаются с парой первичных прямых сторон и ортогональны ей, таким образом определяя форму несущей конструкции 14.
Однако нельзя исключать альтернативные варианты выполнения несущей конструкции 14, например, когда несущая конструкция 14 имеет квадратную или круглую форму.
Первичные прямые стороны предпочтительно располагать практически горизонтально земле, а вторичные прямые стороны практически вертикально земле, образуя несущую конструкцию 14, расположенную практически параллельно внутренней стороне 5, когда дисплей 8 находится в первой или во второй рабочей конфигурации. Предпочтительно, чтобы средства ориентации включали в себя средства переноса оси вращения А между первым крайним положением, при котором дисплей 8 находится в первой рабочей конфигурации, и вторым крайним положением, при котором дисплей 8 находится во второй рабочей конфигурации.
Кроме того, средства переноса включают в себя как минимум одну направляющую 15, установленную на каждом фиксированном теле 12, и как минимум одну пару элементов скольжения 16, 17, соединенных скользящим способом с соответствующей направляющей 15 и установленных на подвижном узле 25. Эти элементы скольжения 16, 17, вращающиеся вокруг оси вращения А и перемещающиеся вдоль направляющих 15 между первым и вторым крайними положениями. Предпочтительно, чтобы направляющие 15 были расположены практически параллельно друг другу на соответствующем удерживающем элементе 13, как показано на фигуре 5.
С другой стороны, элементы скольжения 16, 17 установлены соответственно в верхней и нижней частях несущей конструкции 14 практически друг напротив друга.
В частности, элементы скольжения 16, 17 связаны с несущей конструкцией 14 в качестве продолжения одной из вторичных прямых сторон в точках пересечения последних с первичными прямыми сторонами соответственно.
Кроме того, каждый из элементов скольжения 16, 17 соединен с соответствующей направляющей 15 для фиксации подвижного узла 25, расположенного между фиксированными телами 12, и для поддержания дисплея 8 в практически вертикальном положении.
В частности, элементы скольжения 16, 17 состоят минимум из одного вращающегося штифта 16, например, винта, вставленного внутрь направляющей 15, и минимум из одного дискообразного кольца 17, например, шайбы, центрированной вдоль вращающегося штифта 16 и помещенной в опору между крайним сегментом вращающегося штифта 16, в данном случае головкой винта, и краем удерживающего элемента 13, определяющего направляющую 15, как показано на фигурах 3-6. Кроме того, вращающиеся штифты 16 и соответствующие дискообразные кольца 17 соединены друг с другом вхолостую и центрированы относительно оси вращения А.
В соответствии с изображенным на фигурах выполнением, дискообразное кольцо 17 имеет внутренний диаметр ширины, сравнимый с диаметром вращающегося штифта, а внешний диаметр ширины значительно превышает ширину крайнего сегмента вращающегося штифта 16 и ширину направляющей 15 для сохранения соединения между элементами скольжения 16, 17 и соответствующими направляющими 15. Предпочтительно, чтобы направляющая 15 состояла минимум из секции первичного перемещения 15а элементов скольжения 16, 17, движущихся вблизи/вдали от дверцы 4, и минимум из секции вторичного перемещения 15b, расположенной практически ортогонально секции первичного перемещения 15а и практически параллельно дверце 4.
В соответствии с изображенным на фигурах выполнением, секция первичного перемещения 15а практически ортогональна по отношению к дверце 4.
Кроме того, секция первичного перемещения 15а значительно короче секции вторичного перемещения 15b и вместе с последней образует направляющую 15, которая практически горизонтальна земле. В частности, секция первичного перемещения 15а и секция вторичного перемещения 15b являются практически прямыми и имеют практически одинаковую и постоянную ширину для определения практически "L"-образной формы направляющей 15.
Предпочтительно, чтобы первое и второе крайнее положение оси вращения А соответствовало краю направляющей 15, определенному секцией первичного перемещения 15 а, и краю направляющей 15, определенному секцией вторичного перемещения 15b, соответственно. Кроме того, расстояние между внутренней стороной 5 и крайней точкой, определенной секцией первичного перемещения 15а, значительно меньше, чем между внутренней поверхностью 5 и крайней точкой, определенной секцией вторичного перемещения 15b.
Следовательно, когда дисплей 8 находится в первой рабочей конфигурации, он размещается на меньшем расстоянии от дверцы 4, чем при второй рабочей конфигурации.
В частности, при этой рабочей конфигурации несущая конструкция 14 практически прилегает к внутренней стороне 5 дверцы 4, а дисплей 8 расположен у проема для обслуживания 9, через который оператор может использовать дисплей 8.
Предпочтительно, чтобы шкаф 1 включал в себя блокирующее средство 29 для блокировки дисплея 8 хотя бы в одной из рабочих конфигураций. Кроме того, блокирующее средство 29 должно включать хотя бы один блокирующий элемент 20, связанный минимум с одной из дверец 4, и средства опоры 26, причем блокирующий элемент 20 должен перемещаться между конфигурацией покоя, при которой он отдаляется от подвижного узла 25, и хотя бы одной конфигурацией крепления, при которой он закрепляется на подвижном узле 25 путем закрепления его положения.
Кроме того, блокирующее средство 29 включает пару отверстий 18 на подвижном узле 25.
Предпочтительно, чтобы блокирующий элемент 20 был расположен внутри одного из отверстий 18 при конфигурации крепления и вне отверстий 18 при конфигурации покоя. Дисплей 8 закрепляется в первой или второй рабочей конфигурации, когда блокирующий элемент 20 находится в конфигурации крепления, и может перемещаться между первой и второй рабочей конфигурацией, когда блокирующий элемент 20 находится в конфигурации покоя.
Согласно изображенному на фигурах выполнению изобретения, подвижный узел 25 состоит минимум из одного практически плоского выступа 19 и связанного с ним практически горизонтального по отношению к земле на одной из первичных прямых сторон несущей конструкции 14.
Кроме того, на выступе 19 проделаны отверстия 18, которые расположены практически параллельно друг другу.
Предпочтительно, чтобы отверстия 18 имели существенно удлиненную форму и располагались на заранее определенном расстоянии друг от друга так, чтобы обеспечить перемещение блокирующего элемента 20 при конфигурации крепления, когда дисплей 8 находится как в первой, так и во второй рабочей конфигурации.
В частности, при первой рабочей конфигурации отверстие 18 расположено на блокирующем средстве 29, в данном случае под блокирующим элементом 20, а при второй рабочей конфигурации другое отверстие 18 расположено на блокирующем средстве 29.
Фактически, положение подвижного узла 25 по отношению к блокирующему средству 29 варьируется в зависимости от расположения дисплея 8 в первой или во второй рабочей конфигурации.
Кроме того, в соответствии с вариантом выполнения, изображенным на фигурах, подвижный узел 25 включает в себя минимум одну секцию захвата 21, связанную с выступом 19 и расположенную практически ортогонально последнему, в данном случае практически параллельно дисплею 8.
Предпочтительно, чтобы секция захвата 21 представляла собой вертикальную петлю для облегчения перемещения оператором дисплея 8 между первой и второй рабочей конфигурацией.
Предпочтительно, чтобы блокирующее средство 29 включало минимум одну выемку 22 на средстве опоры 26 для приема блокирующего элемента 20. Выемка 22 обращена к одному из отверстий 18, когда дисплей 8 находится в первой рабочей конфигурации, и обращена к другому отверстию 18, когда дисплей 8 находится во второй рабочей конфигурации. Выемка 22 вмещает блокирующий элемент 20 при конфигурации крепления.
В соответствии с вариантом выполнения, изображенном на фигурах, блокирующие средства 29 предпочтительно связаны со средствами опоры 26 и относятся к типу замка с ручным управлением.
В частности, блокирующие средства 29 включают минимум один блок срабатывания 23, связанный с блокирующим элементом 20, с помощью которого можно перемещать последний между конфигурациями крепления и покоя.
Предпочтительно, чтобы блок срабатывания 23 представлял собой ручной переключатель, закрепленный на средстве опоры 26 и вращающийся вокруг центральной оси В практически перпендикулярной внутренней стороне 5.
С другой стороны, блокирующий элемент 20 является болтом, расположенным практически параллельно внутренней стороне 5 и вращающимся вокруг центральной оси В в результате вращения блока срабатывания 23.
Однако нельзя исключать альтернативные варианты выполнения блокирующих средств 29, например, при автоматическом или полуавтоматическом блоке срабатывания 23, или когда блокирующий элемент 20 перемещается блоком срабатывания 23 прямым движением вблизи/вдали от выемки 22.
В частности, блокирующие средства 29 состоят из:
- двух блокирующих элементов 20, расположенных в непосредственной близости от фиксированных тел 12 соответственно;
- двух пар отверстий 18 на подвижном узле 25 в непосредственной близости от блокирующих элементов 20 соответственно; и
- двух выемок 22 на средствах опоры 26 в непосредственной близости от блокирующих элементов 20 соответственно.
Предпочтительно, чтобы подвижный узел 25 состоял из двух выступов 19, расположенных практически напротив и параллельно друг другу, каждый из которых имеет пару отверстий 18, как показано на фигуре 5. Кроме того, первый блокирующий элемент 20 расположен над верхним выступом 19, а второй блокирующий элемент 20 расположен под нижним выступом 19, как показано на фигуре 3.
Таким образом, дисплей 8 фиксируется между первой и второй рабочей конфигурацией, как сверху, так и снизу.
Однако нельзя исключать альтернативные варианты выполнения шкафа 1, например, когда блокирующие средства 29 выполнены сбоку от средств ориентации, или когда крепление дисплея 8 между первой и второй рабочей конфигурацией выполнено сбоку.
Предпочтительно, чтобы дверца 4 состояла из фасонной части 24, определяющей, по крайней мере, одну полость 30 для размещения дисплея 8, а полость 30 содержала средства ориентации.
Предпочтительно, чтобы фасонная часть 24 представляла собой в значительной степени продольную часть, которая простирается сверху вниз по всей длине дверцы 4 и имеет поперечное сечение в форме буквы "С", определяющее форму полости 30.
Однако нельзя исключать альтернативные варианты выполнения дверцы 4, например, когда фасонная часть 24 расширяется за счет ограниченной части дверцы 4 и/или, например, когда фасонная часть 24 определяет полость 30 иной формы.
Согласно изображенному на фигурах выполнению изобретения, полость 30 определяет выступ на внешней стороне 6 и выемку на внутренней стороне 5, видимые при открытой дверце 4.
Кроме того, полость 30 определяет ограничительный объем, сопоставимый с объемом, занимаемым средствами ориентации. В частности, средства ориентации связаны с внутренней стороной 5 дверцы 4 в фасонной части 24, а проем для обслуживания 9 находится на внешней стороне 6 дверцы 4 в фасонной части 24.
Функционирование настоящего изобретения заключается в следующем. После открытия дверцы 4 оператор приступает к установке одной или нескольких единиц электрооборудования 7.
В дальнейшем обсуждении электрооборудование 7 будет указываться на примере источников бесперебойного питания, но нельзя исключать альтернативные варианты выполнения изобретения, где электрооборудование 7 может быть другого типа.
В частности, оператор подключает блоки питания к соединительной панели 11 дисплея 8, который находится в первой рабочей конфигурации. После подключения блоков питания оператор поворачивает блок срабатывания 23 блокирующих средств 29 таким образом, чтобы переместить блокирующие элементы 20 из конфигурации крепления в конфигурацию покоя.
По достижении этой конфигурации оператор берется за секцию захвата 21 и отводит ее от дверцы 4.
Таким образом, элементы скольжения 16, 17, изначально размещенные в первом крайнем положении, перемещаются вдоль соответствующих направляющих 15 до достижения точки, в которой секции первичного перемещения совпадают с секциями вторичного перемещения 15а, 15b. По достижении этой конфигурации оператор поворачивает подвижный узел 25 вокруг оси вращения А на 180° и одновременно перемещает элементы скольжения 16, 17 вдоль секции вторичного перемещения 15b до достижения второго крайнего положения.
Таким образом, при переходе от первой крайней точки ко второй крайней точке, сенсорный экран 10 выполняет перемещение путем вращательных движений и обращается к внутренней стороне 5 дверцы 4. Затем оператор фиксирует положение подвижного узла 25, приводя в действие блокирующие средства 29.
В частности, оператор поворачивает блок срабатывания 23 блокирующих средств 29, чтобы переместить блокирующие элементы 20 из конфигурации покоя в конфигурацию крепления.
Предпочтительно, чтобы во второй рабочей конфигурации подвижный узел 25 был удален от внутренней стороны 5 дверцы 4 на расстояние, практически равное длине секции первичного перемещения 15а направляющей 15.
Кроме того, в этой конфигурации оператор имеет доступ к дисплею 10 и может работать с блоками питания, расположенными внутри отделения 3, и одновременно использовать дисплей 8.
После установки блоков питания оператор переводит дисплей 8 в первую рабочую конфигурацию и может закрыть дверцу 4.
В частности, операции, необходимые для перевода дисплея 8 в первую рабочую конфигурацию, аналогичны только что описанным операциям по переводу дисплея 8 во вторую рабочую конфигурацию, кроме того, что подвижный узел 25 должен перемещаться вдоль секции вторичного перемещения 15b направляющей 15, а затем вращательными движениями перемещаться вдоль секции первичного перемещения 15а до тех пор, пока экран 10 не переместится к проему для обслуживания 9. На практике было установлено, что с помощью описанного изобретения достигаются намеченные объекты.
В частности, подчеркивается, что использование средств ориентации позволяет оператору ориентировать дисплей, обращая его по необходимости внутрь или наружу несущей рамы.
Кроме того, блокирующие средства позволяют зафиксировать стабильное положение дисплея между первой и второй рабочей конфигурацией. Кроме того, наличие фасонной части позволяет сохранять средства ориентации внутри полости, тем самым снижая риск случайных столкновений, например, с оператором.