ШКАФ ДЛЯ ЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ С ЭКРАНИРОВАНИЕМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к области электротехники, предназначена для уменьшения уровня электромагнитного поля вычислительных устройств и оргтехники, а также для испытаний электронных устройств.
Известен шкаф для размещения электроаппаратуры для локальной вычислительной сети (патенты RU №115574 U1 от 07.10.2011, RU №35051 U1 от 11.08.2003), включающий образующие корпус шкафа и выполненные из стального оцинкованного листового материала переднюю стенку с дверным проемом, боковые и заднюю стенки, днище и крышу, а также дверь, при этом внутри корпуса шкафа путем установки перегородок из листового стального оцинкованного и/или изоляционного материала сформированы отсеки, а также установлены монтажные детали для крепления аппаратуры и для размещения токопроводящих элементов; передняя, боковые и задняя стенки, днище и крыша собраны в единую конструкцию с помощью резьбовых или клепаных соединений; дверь установлена в дверном проеме на шарнирных петлях и имеет уплотнения.
Недостаток данного шкафа - в том, что в его конструкции не предусмотрен заданный уровень экранирования электромагнитного излучения, а в стык дверного проема с дверным полотном установлено только резиновое уплотнение.
Известно устройство плоского стыка корпуса электронного аппарата (патент RU №139765 от 27.12.2013), обеспечивающего экранирование электромагнитного излучения.
Известно устройство для электромагнитного экранирования торцового соединения (патент RU №129288 от 29.01.2013), состоящее из двух удаленных одна от другой контактных стенок, образующих на торце одной части электронного аппарата замкнутый контур, и контактного ножевого выступа, расположенного в замкнутом состоянии между контактными стенками; закрепленных на ножевом выступе двух контактных лент, имеющих участок зажима U-образной формы с фиксаторами, и участок выпуклых пружинных лепестков, контактирующих с контактными стенками.
Известен шкаф (патент US №6225554 от 11.12.1997) с экранированием электромагнитного излучения, состоящий из двух секций, соединенных между собой панелями из металлических листов, которые в стыках имеют устройства экранирования электромагнитного излучения и уплотнительные устройства для защиты от пыли.
Недостаток такого шкафа - сложность его конструкции и невозможность обеспечения высокой (80 дБ) эффективности экранирования электромагнитного излучения предложенными устройствами.
Известен шкаф (патент US №5576513 от 16.07.1993), состоящий из каркаса из стальных профилей, включающего две верхних и две нижних каркасных планки из стальных профилей с U-образными канавками для размещения экранирующих деталей и резьбовые соединительные элементы в торцах каркасных планок и закрепленные на каркасе соединениями: нижнюю и верхнюю панели из стального оцинкованного листового материала с выступами и экранирующими пружинящими лентами на выступах, установленные в канавки каркасных планок, обеспечивающие электрический контакт между стенками канавок и выступами нижней и верхней панелей; боковые и заднюю панели, присоединенные к каркасу;
дверной блок, состоящий из дверной рамки и дверного полотна, закрепленного на дверной рамке на петлях, резьбовое соединение дверной рамки с торцами каркасных планок, обеспечивающее электрический контакт, и устройство взаимного соединения дверной рамки и дверного полотна по периметру, в закрытом состоянии экранирующее электромагнитное излучение;
закрепленные внутри шкафа: вертикальные рейки с равномерно расположенными по их длине отверстиями для установки направляющих и полок для размещения электронной аппаратуры; вентиляционную панель, встроенную в противолежащие панели шкафа.
Недостатки данного шкафа - массивность стальной конструкции при пониженной эффективности экранирования электромагнитного излучения электронной аппаратуры, установленной в шкафу.
Техническая задача, решаемая полезной моделью, - снижение массы шкафа и повышение эффективности экранирования электромагнитного излучения электронной аппаратуры, установленной в шкафу.
Техническая задача решена в конструкции шкафа экранированного, состоящего из каркаса из стальных профилей, включающего две верхних и две нижних каркасных планки из стальных профилей с U-образными канавками для размещения экранирующих деталей и резьбовые соединительные элементы в торцах каркасных планок и закрепленные на каркасе соединениями: нижнюю и верхнюю панели из стального оцинкованного листового материала с выступами и экранирующими пружинящими лентами на выступах, установленные в канавки каркасных планок, обеспечивающие электрический контакт между стенками канавок и выступами нижней и верхней панелей; боковые и заднюю панели; дверной блок, состоящий из дверной рамки и дверного полотна, закрепленного на дверной рамке на петлях, резьбовое соединение дверной рамки с торцами каркасных планок, обеспечивающее электрический контакт, и устройство взаимного соединения дверной рамки и дверного полотна по периметру, в закрытом состоянии экранирующее электромагнитное излучение; закрепленные внутри шкафа вертикальные рейки с равномерно расположенными по их длине отверстиями для установки направляющих и полок для размещения электронной аппаратуры; вентиляционную панель, встроенную в противолежащие панели шкафа, при этом каркас имеет стяжки, соединяющие каркасные планки по концам; каждая из каркасных планок имеет в поперечном сечении форму квадратной трубы, при этом к внутренним по отношению к шкафу сторонам каркасных планок прикреплены -образные профили так, что канавки, образованные между внутренними сторонами каркасных планок и -образными профилями, обращены к соответствующим боковым, нижней и верхней панелям, к плоскости каждой из панелей, обращенной внутрь шкафа, прикреплены уголки так, что полка каждого уголка, образующая выступ, входит в канавку между внутренней стороной каркасной планки и -образным профилем, при этом на входящей в канавку полке уголка установлена, по меньшей мере, одна экранирующая пружинная лента так, что ее пружинящие выпуклые элементы образуют электрический контакт с каркасной планкой.
Для уменьшения массы шкафа при обеспечении высокого уровня экранирования электромагнитных излучений каркасные планки и -образные профили изготовлены из листа толщиной 0,8…1,5 мм из низкоуглеродистой стали, соединены между собой точечной контактной сваркой с шагом, определяемым в соответствии с зависимостью:
S≤(16…32)δ,
где δ - толщина листа; S - шаг взаимного крепления деталей;
при этом панели имеют толщину 0,8…1,5 мм и закреплены на каркасе резьбовыми соединениями с шагом, определяемым в соответствии с зависимостью: S≤(30…56)δ.
Для шкафов малого размера при уменьшении массы шкафа и обеспечении высокого уровня экранирования электромагнитных излучений каркасные планки и -образные профили изготовлены из листа толщиной 0,8…1,2 мм из низкоуглеродистой стали, соединены между собой точечной контактной сваркой с шагом, определяемым в соответствии с зависимостью: S≤(20…32)δ.
Для увеличения жесткости шкафов больших размеров каркасные планки и -образные профили изготовлены из листа низкоуглеродистой стали
толщиной 1,3…1,5, а все их взаимные соединения выполнены контактной сваркой с шагом, определяемым в соответствии с зависимостью: S≤(16…20)δ.
Для шкафов малых размеров панели имеют толщину 0,8…1,2 мм и закреплены на каркасе резьбовыми соединениями с шагом, определяемым в соответствии с зависимостью: S≤(38…56)δ.
Для увеличения жесткости шкафов больших размеров панели имеют толщину 1,3…1,5 мм и закреплены на каркасе резьбовыми соединениями с шагом, определяемым в соответствии с зависимостью: S≤(30…38)δ.
Для сохранения надежного и длительного контакта поверхности -образных профилей, каркасных планок и входящих в канавки полок уголков, контактирующие с экранирующими пружинящими лентами, имеют никелевое покрытие.
Для обеспечения визуального контроля работы электронной аппаратуры, находящейся в шкафу, при обеспечении заданного уровня экранирования, дверь имеет смотровое окно со стеклом с металлической сеткой, экранирующей электромагнитное излучение.
В другом варианте исполнения шкафа для электронной аппаратуры с экранированием электромагнитного излучения каждая из каркасных планок имеет в поперечном сечении форму квадратной трубы, при этом к внутренним по отношению к шкафу сторонам каркасных планок прикреплены уголки так, что между ними, внутренними сторонами каркасных планок и сторонами панелей, обращенными к уголкам, образованы канавки; при этом на каждой полке уголка, обращенной к соответствующей панели, установлена, по меньшей мере, одна экранирующая пружинная лента с плоским основанием и с множеством отходящих от него выпуклых лепестков так, что ее пружинящие выпуклые элементы образуют электрический контакт с обращенной внутрь шкафа плоскостью каждой из панелей; на внешней стороне основания
пружинной ленты наклеена полимерная гальваническая полоса, обладающая адгезией к металлу.
Все панели толщиной 0,8…1,2 мм закреплены на каркасе резьбовыми соединениями с шагом, определяемым в соответствии с зависимостью:
S≤(38…56)δ
где δ - толщина листа; S - шаг взаимного крепления деталей.
Все панели толщиной 1,3…1,5 мм закреплены на каркасе резьбовыми соединениями с шагом, определяемым в соответствии с зависимостью:
S≤(30…38)δ.
Достижение технического эффекта, - снижение массы шкафа и повышение эффективности экранирования электромагнитного излучения электронной аппаратуры, установленной в шкафу, - обеспечивается следующей совокупностью отличительных признаков: каркас имеет стяжки и резьбовые соединения стяжек с концами каркасных планок; каждая из каркасных планок имеет в поперечном сечении форму квадратной трубы, при этом к внутренним по отношению к шкафу сторонам каркасных планок прикреплены -образные профили так, что канавки, образованные между внутренними сторонами каркасных планок и -образными профилями, обращены к соответствующим боковым, нижней и верхней панелям, к плоскости каждой из панелей, обращенной внутрь шкафа, прикреплены уголки так, что полка каждого уголка, образующая выступ, входит в канавку между внутренней стороной каркасной планки и -образным профилем, при этом на входящей в канавку полке уголка установлена, по меньшей мере, одна экранирующая пружинная лента так, что ее пружинящие выпуклые элементы образуют электрический контакт с каркасной планкой; каркасные планки и -образные профили изготовлены из листа толщиной 0,8…1,5 мм из низкоуглеродистой стали, соединены между собой точечной контактной сваркой с шагом, определяемым в соответствии с зависимостью:
S≤(16…32)δ,
где δ - толщина листа; S - шаг взаимного крепления деталей;
все панели толщиной 0,8…1,5 мм закреплены на каркасе резьбовыми соединениями с шагом, определяемым в соответствии с зависимостью: S≤(30…56)δ.
В другом варианте исполнения шкафа для электронной аппаратуры с экранированием электромагнитного излучения каждая из каркасных планок имеет в поперечном сечении форму квадратной трубы, при этом к внутренним по отношению к шкафу сторонам каркасных планок прикреплены уголки так, что между ними, внутренними сторонами каркасных планок и сторонами панелей, обращенными к уголкам, образованы канавки; при этом на каждой полке уголка, обращенной к соответствующей панели, установлена, по меньшей мере, одна экранирующая пружинная лента с плоским основанием и с множеством отходящих от него выпуклых лепестков так, что ее пружинящие выпуклые элементы образуют электрический контакт с обращенной внутрь шкафа плоскостью каждой из панелей; на внешней стороне основания пружинной ленты наклеена полимерная гальваническая полоса, обладающая адгезией к металлу; все панели имеют толщину 0,8…1,5 мм и закреплены на каркасе резьбовыми соединениями с шагом, определяемым в соответствии с зависимостью:
S≤(30…56)δ,
где δ - толщина листа; S - шаг взаимного крепления деталей.
Совокупности отличительных признаков, приведенные в обоих вариантах, связанных единым изобретательским замыслом, не найдены в процессе патентно-информационного поиска, следовательно, полезная модель соответствует критерию "новизна".
На фиг. 1 показан шкаф с экранированием электромагнитного излучения, вид со стороны двери.
На фиг. 2 - вид A на фиг. 1.
На фиг. 3 - фрагмент I на фиг. 1.
На фиг. 3a - вид B на фиг. 3.
На фиг. 4 - фрагмент II на фиг. 2.
На фиг. 5 - фрагмент III на фиг. 2.
На фиг. 6 показано дверное полотно со смотровым окном.
На фиг. 7 - сечение C-C на фиг. 6.
На фиг. 8 - фрагмент I с экранированием электромагнитного излучения по варианту с плоским стыком.
Шкаф экранированный (фиг. 1-8) состоит из каркаса 1 из стальных профилей, включающего две верхних и две нижних каркасных планки 2 из стальных профилей с U-образными канавками 3 (фиг. 3) для размещения экранирующих деталей и резьбовыми соединительными элементами 4 (фиг. 4) в торцах 5 каркасных планок 2, стяжки 6, соединяющие каркасные планки 2 по концам и закрепленные на каркасе 1 с помощью резьбовых соединений 1а (фиг. 3): нижнюю панель 7 и верхнюю панель 8 из стального оцинкованного листового материала с выступами 9 и экранирующими пружинящими лентами 10 на выступах 9, установленными в канавки 3 каркасных планок 2, обеспечивающими электрический контакт между стенками канавок 3 и выступами 9 нижней панели 7 и верхней панели 8; боковые панели 11 и 12 (фиг. 1, 2) и заднюю панель 13 (фиг. 4); дверной блок 14 (фиг. 1, 2, 5), состоящий из дверной рамки 15 и дверного полотна 16, закрепленного на дверной рамке 15 на петлях 17, резьбовое соединение 18 дверной рамки 15 с торцами 5 каркасных планок 2 (фиг. 5), обеспечивающее электрический контакт, и устройство 19 (фиг. 7) взаимного соединения дверной рамки 15 и дверного полотна 16 по периметру, в закрытом состоянии экранирующее электромагнитное излучение; закрепленные внутри шкафа вертикальные рейки 20 с равномерно расположенными по их длине отверстиями 21 для установки направляющих (не показаны) и полок (не показаны) для размещения электронной аппаратуры (не показана); вентиляционные панели 22, встроенные в противолежащие панели 11 и 12 шкафа, к одной из которых присоединен вентилятор (не показан); каждая из каркасных планок 2 имеет в поперечном сечении форму квадратной
трубы, при этом к внутренним по отношению к шкафу сторонам каркасных планок 2 прикреплены -образные профили 24 (фиг. 1, 3) так, что канавки 3, образованные между внутренними сторонами каркасных планок 2 и -образными профилями 24, обращены к соответствующим боковым панелям 11 и 12, нижней панели 7 и верхней панели 8; к плоскости каждой из панелей 7, 8, 11, 12, прикреплены уголки 25 так, что полка каждого уголка 25, образующая выступ 9, имеет пружинящую ленту 10, входит в канавку 3, пружинящие выпуклые элементы 26 и 27 которой образуют электрический контакт с каркасной планкой 2 и -образным профилем 24.
Для уменьшения массы шкафа при обеспечении высокого уровня экранирования электромагнитных излучений каркасные планки 2 и -образные профили 24 изготовлены из листа толщиной 0,8…1,5 мм из низкоуглеродистой стали, соединены между собой точечной контактной сваркой с шагом, определяемым в соответствии с зависимостью:
S≤(16…32)δ,
где δ - толщина листа (фиг. 3);
S - шаг взаимного крепления деталей (фиг. 1, 2);
при этом панели 7, 8, 11-13 имеют толщину 0,8…1,5 мм и закреплены на каркасе 1 резьбовыми соединениями с шагом, определяемым в соответствии с зависимостью: S≤(30…56)δ.
Для шкафов малого размера при уменьшении массы шкафа и обеспечении высокого уровня экранирования электромагнитных излучений каркасные планки 2 и -образные профили 24 изготовлены из листа толщиной 0,8…1,2 мм из низкоуглеродистой стали, соединены между собой точечной контактной сваркой с шагом, определяемым в соответствии с зависимостью: S≤(20…32)δ.
Для шкафов малых размеров панели 7, 8, 11-13 имеют толщину 0,8…1,2 мм и закреплены на каркасе 1 резьбовыми соединениями с шагом, определяемым в соответствии с зависимостью: S≤(38…56)δ.
Для увеличения жесткости шкафов больших размеров каркасные планки 2 и -образные профили 24 изготовлены из листа низкоуглеродистой стали толщиной 1,3…1,5, а все их взаимные соединения выполнены контактной сваркой с шагом, определяемым в соответствии с зависимостью: S≤(16…20)δ.
Для увеличения жесткости шкафов больших размеров панели 7, 8, 11-13 имеют толщину 1,3…1,5 мм и закреплены на каркасе 1 резьбовыми соединениями с шагом, определяемым в соответствии с зависимостью: S≤(30…38)δ.
Такие соединения с указанным шагом, зависящим от толщины металла, обеспечивают высокий уровень экранирования электромагнитного излучения за счет плотного беззазорного контакта между соединяемыми деталями.
Поверхности -образных профилей 24, каркасных планок 2 и входящих в канавки 3 выступов 9 уголков 25, а также контактирующие с ними экранирующие пружинящие ленты 10, имеют никелевое покрытие 31, обеспечивающие надежный электрический контакт в течение длительного времени.
Для обеспечения визуального контроля работы электронной аппаратуры (не показана), находящейся в шкафу, при обеспечении заданного уровня экранирования, дверное полотно 16 имеет смотровое окно 28 со стеклом 29 с металлической сеткой 30 (фиг. 1, 6), экранирующей электромагнитное излучение.
В другом варианте исполнения шкафа для электронной аппаратуры с экранированием электромагнитного излучения каждая из каркасных планок 2 имеет в поперечном сечении форму квадратной трубы, при этом к внутренним по отношению к шкафу сторонам каркасных планок 2 прикреплены уголки 24а (фиг. 8, 8a) так, что между ними, внутренними сторонами каркасных планок
2 и сторонами панелей 7, 8, 11, 12, обращенными к уголкам 24а, образованы канавки За; при этом на каждой полке 31 уголка 24а установлена экранирующая пружинная лента 32 (фиг. 8a) с основанием 33 и с множеством отходящих от него выпуклых лепестков 34, образующих электрический контакт с плоскостью каждой из панелей 7, 8, 11, 12; если основание не имеет механического крепления на полке уголка (фиг. 8), то на внешней стороне основания пружинной ленты 32 наклеена полимерная гальваническая полоса 35, обладающая адгезией к металлу и обеспечивающая неподвижность пружинной ленты 32 относительно полки 31.
Все панели толщиной 0,8…1,2 мм закреплены на каркасе резьбовыми соединениями с шагом, определяемым в соответствии с зависимостью:
S≤(38…56)δ
где δ - толщина листа; S - шаг взаимного крепления деталей.
Все панели толщиной 1,3…1,5 мм закреплены на каркасе резьбовыми соединениями с шагом, определяемым в соответствии с зависимостью:
S≤(30…38)δ
При таких зависимостях шага S от толщины δ панелей 7, 8, 11, 12, обеспечивается надежный электрический контакт соединяемых деталей.