CN1237860C - 带有外壳的电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种带有一外壳(10)的电子设备(1)，外壳具有一个端子仓(12)和一个电子仓(11)。这两个仓由一个内壁(13)隔开，内壁具有一个深度为T的纵槽(131)，其中安装有一个套管(14)。套管为防火设计。对此外壳(10)包括一个伸入并安装在电子仓中的基板(141)，基板具有一个挡块(142)并可以装有电子部件(143)；一个伸入端子仓(12)并与基板上的部件接触的引线装置(144)；以及一个围绕引线装置的塑料部分(146)，塑料部分与挡块(142)一体形成而且具有纵槽(131)的形状并填充纵槽(131)。

Description

带有外壳的电子设备
技术领域
本发明设计一种带有一外壳的电子设备，外壳具有一个端子仓和一个电子仓。
背景技术
存在端子仓和电子仓的一个原因在于，当在端子仓中进行工作时、即当例如连接电线或电缆时可以保护容装在电子仓中的电路。
为了确保这种设备可以实现其电子功能，设备连接到一个电源例如电池上；但是对大多数情况，设备由一个供电系统、尤其是公共系统供能。而且，通常设有从和/或向设备发射信号、例如测量和/或控制信号的装置。
电子设备、尤其是工业测量仪器还在存在爆炸危险的地域操作，即电子设备不是位于常规大气中而是位于有潜在爆炸性危险的环境中。有潜在爆炸危险的环境的例子为粉状物质的粉尘，尤其是面粉厂、煤站、航空器燃料供给仓或工业工厂、尤其是化工厂。
因此，在危险地区有用的电子设备要满足特定的安全规程，规程以标准化的形式限定。这些标准的主要目的是避免会引起爆炸的电火花，或防止在一个闭合腔中产生的火花引起外部爆炸，或确保已经产生的火焰可以封闭在其产生的空间中。这些目的可以以各种方式取得，在相关的欧洲标准中称为“防护类型”。
例如根据欧洲标准EN 50014和EN 50018，如果电子设备设计成满足防护类型“防爆外壳(Ex-d)”(此标准的英语名称为：防火外壳“d”)的需要，则能提供防爆。这通常称为“Ex-d防护类型”。
此外，根据欧洲欧洲标准EN 500014和EN 50020，如果电子设备设计成满足防护类型“内部安全(Ex-i)”——通常称为“Ex-I防护类型”——的需要，则能提供防爆。根据此防护类型，在电子设备中产生的电流、电压、以及功率必须在任何时候都不能超过预定的电流、电压和功率值。
这三个限定值选择成在出现故障或短路的情况下，释放的最大能量不会产生一个引起点火的火花。例如由齐纳二极管保持在预定的限定值以下，电流例如由电阻限定，而功率由限压和限流元件的适当组合限定。
在欧洲标准EN 50019中，限定了进一步的防护类型，其名称为“加强型安全(Ex-e)”，通常称为“Ex-e防护类型”。在设计成满足此防护类型的电子设备电子设备中，通过使两个具有不同电势的导电体之间的距离足够大以至于不会在此距离产生火花而取得防爆效果。但是为了满足这些要求，电路的尺寸就得很大。
在美国、加拿大、日本以及其他国家中，具有可以与这些欧洲相对比的标准。
设计成满足Ex-d防护类型的电子设备必须具有一个防爆外壳或外壳的一个防爆部分。这样防止在在外壳中或其一个仓中产生的爆炸进入外界或其他仓中，例如由电子仓到达端子仓。在此标准中，限定了各个仓之间的槽或间隙的最小值，在这些值下槽或间隙等可以防火。
为了具有足够的机械强度，带有防爆部分的外壳做成厚壁；因此它们很重而且很昂贵。这样将电子设备设计成满足Ex-d防护类型的要求就需要一个防爆的并且很重和很昂贵的外壳或带有适当尺寸的部分的外壳。
EP-A 945 714公开了一种电子设备，它带有一个外壳，外壳具有一个电子仓和一个端子仓，端子仓
-满足Ex-d防护类型或Ex-e防护类型的要求，
-在空间上与电子仓隔开，电子仓容装一个符合Ex-i防护类型要求的电路，以及
-由一个可以买到的防爆套管与电子仓相连。
由于在此电子设备中满足Ex-i防护类型要求的电路已经位于电子仓中，火花和火焰都不能从此产生，这样套管不需要是防火型的。
但是，如果在电子仓中设置不满足Ex-i防护类型要求的电路，在端子仓和电子仓之间需要的套管就必须是防火型的。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种电子设备，其中由上乘并且低成本的设计取得上述防爆效果。为了取得此目的，本发明包括一种带有一外壳的电子设备，
-外壳具有一个端子仓和一个电子仓；
-所述端子仓和所述电子仓由一个内壁隔开；
--内壁具有一个深度为T的纵槽，其中安装有一个套管，以及
-外壳包括
--一个伸入并安装在电子仓中的基板，基板具有一个挡决并可以装有电子部件；
--一个伸入端子仓并与基板上的部件接触的引线装置；以及
--一个围绕引线装置的塑料部分，塑料部分与挡块一体形成而且具有纵槽的形状并填充纵槽。
在本发明的一个第一优选实施例中，，
-外壳位于一个危险地区，
-电子仓设计成可以符合Ex-d防护类型的要求，
-电子仓容装一个电路，电路设计成可以符合Ex-d防护类型的要求，
-纵槽的深度T至少等于Ex-d防护类型规定的、与间隙宽度成函数关系的间隙长度。
在本发明的一个第二优选实施例中，端子仓设计成
-或者符合Ex-d防护类型的要求，
-或者符合Ex-e防护类型的要求
-或者符合另一种防护类型的要求
-或者不用符合任何一种防护类型。
在本发明的一个第三优选实施例中，塑料部分和挡块由聚对苯二甲酸丁二脂制成。
本发明的一个优点在于可以以一种简单的方式取得端子仓和电子仓之间的防爆效果，即一方面，适当制成内壁中的纵槽的尺寸，另一方面，将基板、相关的引线以及塑料部分组合到一个预先构成的套管组件中。在设备的制造过程中，组件只需要插入纵槽中。
附图说明
通过结合附图详细描述本发明的实施例，可以更明显地理解本发明的进一步优点，其中附图中相同的附图标记表示相同的部件。
图1示出一个电子设备，其中以立体图的形式示出电子仓和端子仓，其中没有插有套管组件；
图2示出图1的外壳，从另一个方向示出电子仓的立体图，其中插有套管组件；
图3是直接看入端子仓的图1外壳的一个视图，其中插有套管组件；
图4是直接看入电子仓的图1外壳的一个视图，其中插有套管组件；而
图5是套管组件的一个立体图。
具体实施方式
图1以立体图的形式示出一个电子设备1的外壳10，其中可以看见设备1的电子仓11和端子仓12。通常电子仓11容装一个测量仪的电子测量装置的电子和机械部件，如一个用于测量压力、箱内物质高度、温度、pH值、质量或容积流量、或传导率等的仪器。
此外，端子仓12通常包含电子和机械部件，它们连接外部引线用于供能和/或传送由电子测量装置产生的信号。
如图2中所示，外壳10中的电子仓11和端子仓12由一个内壁13在空间上彼此隔开，内壁13有一个纵槽131。纵槽有一个垂直于其纵向的厚度T，此厚度最好等于由内部安全标准规定的与其宽度成函数关系的长度。
如图2-4所示，在图5中单独示出的一个套管组件14已安装在纵槽131中。它包括一个伸入电子仓中并例如由螺栓连在其中的基板141，两个螺栓15，16旋入设置在外壳10中相应的螺纹以及基板141中的两个相关的孔17，18中。
套管组件14具有一个挡块142，它位于纵槽侧面上的内壁13的一个表面上，最好在此表面和挡块之间设有一个密封圈。
基板141可以装有电子元件143，最好形成一个电路板；在图5中，部件143只是示意性的。
一个与基板14上的部件143接触、最好为柔性的引线装置144例如伸入端子仓12中。图5示出一个表现为几个单独的引线的引线装置的优选实施例。几个单独的引线可以组合成一个扁平电缆。在其各自的自由端，单独的引线设有插头145。
引线装置144由一个塑料部分146围绕，此塑料部分具有其实际填充的纵槽131，60的三维形状，并且可以装入纵槽中，例如根据上述标准，允许的最大间隙为0.15mm。
在基板的侧面上，挡块142与塑料部分146一体形成。塑料部分146的宽度等于纵槽131的深度T。挡块142和塑料部分146最好由聚对苯二甲酸丁二脂制成。
当外壳10位于一个危险区中时，电子仓11最好设计成可以满足Ex-d防护类型的要求。此外，纵槽131的深度T至少等于Ex-d防护类型规定的火花距离。
无论如何，端子仓12可以设计成符合Ex-d防护类型或另一种防护类型如Ex-m的要求，或者不用符合任何一种防护类型。

Claims (11)

1.一种带有一外壳的电子设备，所述外壳具有一个端子仓和一个电子仓，所述端子仓和电子仓由一个内壁隔开，该内壁具有一个纵槽，纵槽内安装有一个套管，所述套管包括：
一个延伸入所述电子仓中的基板，所述基板安装有电子部件；
一个设计成防止所述套管从所述纵槽脱开进入所述端子仓的挡块；
一个延伸入端子仓内并与所述基板上的电子部件接触的引线装置；以及
一个延伸入所述纵槽内并围绕一部分所述引线装置的塑料部分，所述塑料部分与挡块一体形成而且其形状与所述纵槽的形状相对应。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，塑料部分和挡块是由聚对苯二甲酸丁二酯制成。
3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述引线装置包括一个由所述塑料部分至少部分围绕的扁平电缆。
4.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述电子仓和所述套管设计成防止在所述电子仓中的任何爆炸渗入到所述端子仓中。
5.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述挡块与所述基板形成在一起。
6.如权利要求1所述的设备，其特征在于，为了防止电子仓内发生的爆炸渗入到端子仓中，所述纵槽具有垂直于其纵向的用于防火的深度，所述纵槽和套管设计成两者之间的最大间隙不超过0.15mm。
7.如权利要求1所述的设备，其特征在于，在所述纵槽和其中延伸的所述塑料部分之间的任何间隙被设计成是防火的。
8.如权利要求1所述的设备，其特征在于，在所述纵槽和所述塑料部分之间的任何间隙具有一个防火的长度。
9.如权利要求1所述的设备，其特征在于，在所述纵槽和所述塑料部分之间的任何间隙具有一个防火的宽度。
10.如权利要求4所述的设备，其特征在于，所述挡块抵靠所述内壁而置。
11.如权利要求1所述的设备，其特征在于，为了防止所述套管与所述纵槽脱离而回到所述电子仓中，所述套管利用螺栓连接在所述外壳内，所述螺栓旋入所述外壳内的螺纹内并且进入所述基板内与所述螺纹相关的孔内。
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