电子设备的室外罩和用于提供电子设备的室外罩的方法技术

本发明专利技术涉及一种电子设备的室外罩和用于提供电子设备的室外罩的方法，该室外罩用于防范枪火和高温变化且鲁棒和廉价，在该方法中形成罩，该罩具有内壳(5)和有间隙地包围内壳(5)的外壳(1)，其中空腔形成于壳(1，5)之间。电气设备装入内壳(5)内。在安装罩时，在现场向空腔中提供自然粒状吸收材料(4)作为保护层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及屏蔽结构。具体而言，本专利技术涉及用于电子设备的保护罩，这些罩被设计成保护设备免受外部影响，比如枪火和热。准确而言，本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于提供保护罩的方法和一种根据权利要求4的前序部分所述的罩。
技术介绍
电子设备如变频器通常安全地装于室内或者适合于室外使用的罩中。由于一些操作如石油钻探发生于在政局混乱或者易于有破坏行为的被认为不利的环境中，所以已经产生了对适当的保护室外罩的需求。实际上，使用变频器的常见现场，如石油钻探区域通常受各种威胁所困扰。令人惊讶的是，许多变频器箱遭受枪火，这就是为何在这样的箱中的一个常见期望特征是防范夸脱.22 口径的射击。由于生产装置如泵经常处于远程位置，所以有遭受在无监管时发生的娱乐射击的风险。对远程生产装置引起的损坏会高成本地引起生产中断。一般而言，存在对符合IEC 61969-1标准的电气设备罩的普遍需求，该标准涉及针对枪火的保护。该标准除了其它方面之外还限定防范在15m的距离发射第7V2号尺寸弹药的12-规格猎枪。所用负载应当是从改良或者改型的收束(choke)枪筒发射的硬黄铜壳。在被射击之后，罩的外壳可能变形，即在外壳中具有凹痕，但是它不应以突出物为特征。 保护必须也保持设备隔间以外的弹药。一种应对这一问题的传统方式一直是在罩的壳上运用厚金属或者使用芳族材料如凯夫拉尔(Kevlar)，以防止渗透。然而通常有很少的空间可供金属突出至设备隔间中。WO 2008/016295A2公开一种掩体(shelter)，该掩体包括金属板外壁、金属板内壁和在外壁与内壁之间的绝热层。罩的拐角由连接内壁部分或者外壁部分的焊缝形成。防弹或者防裂材料层还可以布置于外壁与绝热层之间。在实践中，已知的防弹罩已经显得难以设置。能够耐受密集枪火的重型罩很重，其中厚金属板难以操纵和附着到罩底盘。设置工作也需要诸多组装员和重型起重设备。然而 US 6067889A公开一种由组装于装配现场并且由水或者沙填充的空心模块形成的便携和可重用蔽体(bunker)。可以通过使用轻质凯夫拉尔织物在某一程度上应对重量问题。然而例如凯夫拉尔过于昂贵而无法使用于多数变频器罩中。另外，已知的防弹结构对枪火引起的振动提供了很少防范，而这种振动恰与穿透性的枪火一样能够破坏电气设备。已知的结构也无法针对在日间的热与夜间的冷之间的急剧温度变化提供保护。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的在于解决与现有技术有关的至少一些问题，并且提供一种提供改进的罩的方法。本专利技术的又一目的在于，提供一种用于防范枪火和大温度变化的鲁棒和廉价的罩。已经得知多数罩应当最可能被相当轻的武器(arsenal)射击，该武器已经被设计成由市民用于打猎目的。在娱乐射击中使用的子弹被设计成通过向动物传送子弹的动能而不是击穿动物来使它停住。作为令人惊讶的结果，适当动能吸收材料的相当薄层足以保护多数罩免受枪火。本专利技术的目的利用根据本专利技术的一种方法来实现，其中制造空芯罩、然后在设置时在现场对该罩进行防弹。在制造中，将内壳制造为包围电气设备。将外壳制作为有间隙地包围内壳，其中在这些壳之间形成空腔。在安装罩时，在现场将自然粒状吸收材料作为保护层布置到空腔中。也在外壳与吸收材料之间提供附加绝缘层，该层适合于填充外壳中的弹孔的至少部分，以便防止吸收材料溢出。具体而言，根据本专利技术的方法的特征在于权利要求1的特征部分中所记载的特征。另一方面，该目的利用根据本专利技术的用于在该方法中使用的一种罩来实现，其中该罩包括用于容纳电气设备的内壳和用于在希望保护的区域上包围内壳的外壳。该罩包括在罩的至少部分上布置于内壳与外壳之间的空腔，该空腔用于接收用于吸收穿透式动能的防弹材料层。该罩适合于在安装罩时在现场将可填充的粒状吸收材料接收到空腔中。该罩还包括位于外壳的内表面上的空腔中的绝缘层，该层适合于填充外壳中的弹孔的至少部分，以便防止吸收材料溢出。具体而言，根据本专利技术的罩的特征在于在权利要求4的特征部分中记载的特征。根据本专利技术的一个实施例，自然粒状材料为沙。借助本专利技术获得明显益处。利用本专利技术而实现的保护是多层面的。具有自然粒状吸收材料的保护层提供了防弹、防热和防爆。对生产防弹电罩的常规方法的一个显著改进是制造无沉重防护的罩的可能。代之以可以在现场添加吸收材料保护层。因而，罩运送和操纵起来容易并且相当轻，该便利性在罩的安装或者设置期间突出。自然粒状材料尤其有利，因为它们廉价并且能够吸收密集冲击，从而使得几乎不用或者根本不用设计罩以减弱冲击。正如所言，吸收材料颇为廉价或者免费并且可以就地获取。就这一点而言，沙是用于诸多应用的理想材料。粒状吸收材料也具有足以在需要移动罩时被逐出的流动性。这例如对于凯夫拉尔或者耐用金属板而言将不可能。自然粒状材料也针对室外温度改变以及太阳和对寒冷天气的热辐射进行保护。这也是重要的，因为电子设备并不很好地响应于高温或者温度变化。可以用双壁结构实现针对炙热太阳或者寒冷天气的保护，其中外表面通过向外部温度的自然对流而冷却或者升根据一个实施例在空腔内提供附加层——橡胶、绒或者其它多孔材料——用于填充外壳中的可能弹孔，从而防止吸收材料溢出。根据一个实施例，辅助冷却布置具有从内壳内部经过外壳外部的保护层延伸的热管，从而进一步提高罩的热效率。附图说明下文参照以下附图描述本专利技术的实施例，其中图1呈现了根据本专利技术一个实施例的罩的横截面图，图2呈现了根据一个实施例的罩，其以从内壳内部经过外壳以外的保护层延伸的热管为特征，图3呈现了根据一个实施例的罩，其以布置于罩壁中的孔内的换热单元为特征， 以及图4呈现了如下曲线图，该曲线图图示两层罩中的三个不同绝缘布置的热性能。具体实施方式在根据本专利技术的方法中，将罩制造为使得该罩可以在安装罩时配备有保护材料。 该罩因此优选地在无保护元件(即吸收材料保护层)的情况下送往现场。因而使罩具有至少两个嵌套壳，在这两个壳之中间有用于接收保护元件的空腔。如图1中所示，罩具有用于接收电气设备的内壳5。这样的壳本身是已知的。电气设备可以是需要保护的任何设备，但是通常需要增强保护的一个特定类型的设备为变频器。这是因为变频器通常在钻塔上使用和用于诸如此类易受攻击的操作，其中设备最可能受到突然枪火。正如所言，内壳5包围设备。在制造阶段中，第二外壳1有间隙地形成于内壳5上面。外壳1工作在暴露于环境的表面上。例如，如果将罩嵌入至周围结构，如建筑物墙壁， 则仅保护罩的前表面就足够了。就这一点而言，外壳1包围内壳5，其中它在需要保护的区域上布置于内壳5上面。在壳1、5之间的间隙形成用于接收和容纳保护材料4的空腔。因此，尽可能牢固地布置壳1、5之间的连接以形成封闭空间。该壳可以由可涂片状金属(如铝板)或者甚至纤维玻璃片材制成。外壳1无需特别耐用，并且根据一个实施例，它可以由可更换和快速夹紧的盖壁制成。一般而言，外壳1 可以由钢、不锈钢、铝、塑料、玻璃纤维或者甚至木头制成。适当厚度约为0.5··· 5mm。另一方面，内壳5优选地由厚度约为0. 5-5mm的坚韧和塑性材料制成，如钢、不锈钢或者铝。保护吸收材料4为流体粒状材料，该材料优选地具有与低价格和导热率组合的高密度和比热容。根据本专利技术的优选实施方式，材料4为沙。沙是特别适合的材料，因为在其中需要本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于为在不利环境中使用的电气设备提供保护罩的方法，所述方法包括：－形成罩，所述罩具有内壳（５）和有间隙地包围所述内壳（５）的外壳（１），其中空腔形成于所述壳（１，５）之间，－将保护层布置到所述空腔中，－在所述内壳（５）内装入电气设备，并且－在安装所述罩时在现场将自然粒状吸收材料（４）作为所述保护层布置到所述空腔中，其特征在于，在所述外壳（１）与所述吸收材料（４）之间提供附加绝缘层（２），所述层（２）适合于填充所述外壳中的弹洞的至少部分，以防止所述吸收材料溢出。

【技术特征摘要】
2010.03.26 EP 10158021.51的前序部分所述的用于提供保护罩的方法和一种根据权利要求4的前序部分所述的罩。背景技术电子设备如变频器通常安全地装于室内或者适合于室外使用的罩中。由于一些操作如石油钻探发生于在政局混乱或者易于有破坏行为的被认为不利的环境中，所以已经产生了对适当的保护室外罩的需求。实际上，使用变频器的常见现场，如石油钻探区域通常受各种威胁所困扰。令人惊讶的是，许多变频器箱遭受枪火，这就是为何在这样的箱中的一个常见期望特征是防范夸脱.22 口径的射击。由于生产装置如泵经常处于远程位置，所以有遭受在无监管时发生的娱乐射击的风险。对远程生产装置引起的损坏会高成本地引起生产中断。一般而言，存在对符合IEC 61969-1标准的电气设备罩的普遍需求，该标准涉及针对枪火的保护。该标准除了其它方面之外还限定防范在15m的距离发射第7V2号尺寸弹药的12-规格猎枪。所用负载应当是从改良或者改型的收束(choke)枪筒发射的硬黄铜壳。在被射击之后，罩的外壳可能变形，即在外壳中具有凹痕，但是它不应以突出物为特征。 保护必须也保持设备隔间以外的弹药。一种应对这一问题的传统方式一直是在罩的壳上运用厚金属或者使用芳族材料如凯夫拉尔(Kevlar)，以防止渗透。然而通常有很少的空间可供金属突出至设备隔间中。WO 2008/016295A2公开一种掩体(shelter)，该掩体包括金属板外壁、金属板内壁和在外壁与内壁之间的绝热层。罩的拐角由连接内壁部分或者外壁部分的焊缝形成。防弹或者防裂材料层还可以布置于外壁与绝热层之间。在实践中，已知的防弹罩已经显得难以设置。能够耐受密集枪火的重型罩很重，其中厚金属板难以操纵和附着到罩底盘。设置工作也需要诸多组装员和重型起重设备。然而 US 6067889A公开一种由组装于装配现场并且由水或者沙填充的空心模块形成的便携和可重用蔽体(bunker)。可以通过使用轻质凯夫拉尔织物在某一程度上应对重量问题。然而例如凯夫拉尔过于昂贵而无法使用于多数变频器罩中。另外，已知的防弹结构对枪火引起的振动提供了很少防范，而这种振动恰与穿透性的枪火一样能够破坏电气设备。已知的结构也无法针对在日间的热与夜间的冷之间的急剧温度变化提供保护。发明内容因此，本发明的一个目的在于解决与现有技术有关的至少一些问题，并且提供一种提供改进的罩的方法。本发明的又一目的在于，提供一种用于防范枪火和大温度变化的鲁棒和廉价的罩。[0008]已经得知多数罩应当最可能被相当轻的武器(arsenal)射击，该武器已经被设计成由市民用于打猎目的。在娱乐射击中使用的子弹被设计成通过向动物传送子弹的动能而不是击穿动物来使它停住。作为令人惊讶的结果，适当动能吸收材料的相当薄层足以保护多数罩免受枪火。本发明的目的利用根据本发明的一种方法来实现，其中制造空芯罩、然后在设置时在现场对该罩进行防弹。在制造中，将内壳制造为包围电气设备。将外壳制作为有间隙地包围内壳，其中在这些壳之间形成空腔。在安装罩时，在现场将自然粒状吸收材料作为保护层布置到空腔中。也在外壳与吸收材料之间提供附加绝缘层，该层适合于填充外壳中的弹孔的至少部分，以便防止吸收材料溢出。具体而言，根据本发明的方法的特征在于权利要求1的特征部分中所记载的特征。另一方面，该目的利用根据本发明的用于在该方法中使用的一种罩来实现，其中该罩包括用于容纳电气设备的内壳和用于在希望保护的区域上包围内壳的外壳。该罩包括在罩的至少部分上布置于内壳与外壳之间的空腔，该空腔用于接收用于吸收穿透式动能的防弹材料层。该罩适合于在安装罩时在现场将可填充的粒状吸收材料接收到空腔中。该罩还包括位于外壳的内表面上的空腔中的绝缘层，该层适合于填充外壳中的弹孔的至少部分，以便防止吸收材料溢出。具体而言，根据本发明的罩的特征在于在权利要求4的特征部分中记载的特征。根据本发明的一个实施例，自然粒状材料为沙。借助本发明获得明显益处。利用本发明而实现的保护是多层面的。具有自然粒状吸收材料的保护层提供了防弹、防热和防爆。对生产防弹电罩的常规方法的一个显著改进是制造无沉重防护的罩的可能。代之以可以在现场添加吸收材料保护层。因而，罩运送和操纵起来容易并且相当轻，该便利性在罩的安装或者设置期间突出。自然粒状材料尤其有利，因为它们廉价并且能够吸收密集冲击，从而使得几乎不用或者根本不用设计罩以减弱冲击。正如所言，吸收材料颇为廉价或者免费并且可以就地获取。就这一点而言，沙是用于诸多应用的理想材料。粒状吸收材料也具有足以在需要移动罩时被逐出的流动性。这例如对于凯夫拉尔或者耐用金属板而言将不可能。自然粒状材料也针对室外温度改变以及太阳和对寒冷天气的热辐射进行保护。这也是重要的，因为电子设备并不很好地响应于高温或者温度变化。可以用双壁结构实现针对炙热太阳或者寒冷天气的保护，其中外表面通过向外部温度的自然对流而冷却或者升根据一个实施例在空腔内提供附加层——橡胶、绒或者其它多孔材料——用于填充外壳中的可能弹孔，从而防止吸收材料溢出。根据一个实施例，辅助冷却布置具有从内壳内部经过外壳外部的保护层延伸的热管，从而进一步提高罩的热效率。附图说明下文参照以下附图描述本发明的实施例，其中[0021]图1呈现了根据本发明一个实施例的罩的横截面图，图2呈现了根据一个实施例的罩，其以从内壳内部经过外壳以外的保护层延伸的热管为特征，图3呈现了根据一个实施例的罩，其以布置于罩壁中的孔内的换热单元为特征， 以及图4呈现了如下曲线图，该曲线图图示两层罩中的三个不同绝缘布置的热性能。具体实施方式在根据本发明的方法中，将罩制造为使得该罩可以在安装罩时配备有保护材料。 该罩因此优选地在无保护元件(即吸收材料保护层)的情况下送往现场。因而使罩具有至少两个嵌套壳，在这两个壳之中间有用于接收保护元件的空腔。如图1中所示，罩具有用于接收电气设备的内壳5。这样的壳本身是已知的。电气设备可以是需要保护的任何设备，但是通常需要增强保护的一个特定类型的设备为变频器。这是因为变频器通常在钻塔上使用和用于诸如此类易受攻击的操作，其中设备最可能受到突然枪火。正如所言，内壳5包围设备。在制造阶段中，第二外壳1有间隙地形成于内壳5上面。外壳1工作在暴露于环境的表面上。例如，如果将罩嵌入至周围结构，如建筑物墙壁， 则仅保护罩的前表面就足够了。就这一点而言，外壳1包围内壳5，其中它在需要保护的区域上布置于内壳5上面。在壳1、5之间的间隙形成用于接收和容纳保护材料4的空腔。因此，尽可能牢固地布置壳1、5之间的连接以形成封闭空间。该壳可以由可涂片状金属(如铝板)或者甚至纤维玻璃片材制成。外壳1无需特别耐用，并且根据一个实施例，它可以由可更换和快速夹紧的盖壁制成。一般而言，外壳1 可以由钢、不锈钢、铝、塑料、玻璃纤维或者甚至木头制成。适当厚度约为0.5··· 5mm。另一方面，内壳5优选地由厚度约为0. 5-5mm的坚韧和塑性材料制成，如钢、不锈钢或者铝。保护吸收材料4为流体粒状材料，该材料优选地具有与低价格和导热率组合的高密度和比热容。根据本发明的优选实施方式，材料4为沙。沙是特别适合的材料，因为在其中需要根据本发明的罩的多数环境(比如可免费获得沙的沙漠)中，有大量充裕的沙。另外，沙在世界上任一处均可以合理价格获得并且因此可以就地获取。事实上，多数重罩需要通常通过混泥土浇注来制成的基座。因此，在混泥土浇注中使用的廉价沙可以用作吸收材料。首先，沙大量可用并且就密度(约1515kg/m3)、导热率(约0.27W/mK)和热容(800J/ kg· K)而言具有适当性质。因此沙是密度足以吸收动能、但是流动性足以平稳使子弹停止的杰出材料。沙也将通过捕获子弹来防止子弹从罩跳飞。沙也很能吸收和释放热能。例如， 尺寸为600mm*2000mm的罩门而IOOmm的空腔由沙填充，这将具有重量约为200kg并且提供约150kJ热质(thermal mass)的热阱(heat trap)。在无外部电力时，利用携带约600kg 和450kJ/K的三个壁将在温度在夜间12个小时下降10度时，给出20W的平均额外加热效果，而在最热的白昼时间(例如从正午到下午5点)给出50W的平均热存储。太阳在白昼期间加热箱的质体。在沙漠中，即使无日光直射的影响，温度变化仍可为数十度。箱...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·科伊维鲁奥马，M·叙雨里奥克萨，
申请(专利权)人：ABB有限公司，
类型：发明
国别省市：FI