專利名稱：安裝在機(jī)殼或類似裝置中的電信設(shè)備冷卻系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及安裝在柜子、機(jī)殼或類似外罩中冷卻電信設(shè)備的冷卻系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
說明用于移動(dòng)電話通信系統(tǒng)的無線電臺站散發(fā)出大量的熱量，這些熱量必須移走。一般的機(jī)殼熱幅射可以達(dá)到1600～2500瓦，該熱幅射的高達(dá)80％發(fā)生在無線電發(fā)射裝置內(nèi)。此冷卻作用比起控制無線電或電子設(shè)備來說更有助于控制機(jī)殼的機(jī)械結(jié)構(gòu)。被污染和濕的室外空氣不能直接用來冷卻這些電子設(shè)備。不過，室外空氣或周圍的空氣是從機(jī)殼中散發(fā)的熱量的最終接受者。
迄今為止，無線電臺站大多數(shù)安裝在室內(nèi)，這些機(jī)械設(shè)備、電子設(shè)備和無線電設(shè)備的冷卻系統(tǒng)已設(shè)計(jì)出來以滿足室內(nèi)環(huán)境提出的關(guān)于溫度和空氣中帶有的污染物濃度的要求。不過，在移動(dòng)電話系統(tǒng)生產(chǎn)中的一個(gè)總的趨勢是構(gòu)造小的室外設(shè)備，它們被裝在柱子上或建筑物外墻上且用于蜂窩網(wǎng)絡(luò)。到現(xiàn)在為止，這些室外設(shè)備基本上還是把室內(nèi)系統(tǒng)在室外安裝在包括大的冷卻設(shè)備的外殼里。將來室外設(shè)備可能變得越來越普遍，尤其是涉及到小型、微型或微微型無線電臺站的更小設(shè)備類型的情況。這將對冷卻系統(tǒng)和機(jī)械部分提出更新的要求。
目前使用的室外設(shè)備基本上有三種不同的類型即用室外空氣直接冷卻、裝備有換熱器的氣密密封空間和裝備有空調(diào)、冷卻設(shè)備的氣密密封機(jī)殼。
第一種類型的設(shè)備包括一個(gè)室外機(jī)殼，它安裝用室內(nèi)型式制造的電子設(shè)備，且被經(jīng)過有效過濾的室外空氣直接冷卻。盡管過濾工藝去掉了固體污染物，但它沒有去掉潮濕的和酸性的氣體，這些氣體對電子元件有破壞性的影響。
在第二種類型設(shè)備中，散發(fā)的熱量通過換熱器釋放給周圍的室外氣體。在這種情況下，散發(fā)的熱量可能達(dá)到幾千瓦，分散給周圍的空氣之前必須經(jīng)過以下幾個(gè)步驟從元件到散熱片到外罩或機(jī)殼里的空氣，經(jīng)過換熱器，最后出來到周圍的空氣。每一步驟或階段導(dǎo)致元件溫度一定的增加，換熱器能導(dǎo)致室內(nèi)溫度比室外溫度增加15℃。在45～50℃的氣候條件下，這種設(shè)計(jì)將不能滿足保持電子和無線電元件在70～80℃溫度的要求，換熱器也必須為從那里通過的所有熱量而設(shè)計(jì)。在功率為1～2千瓦的情況下，這意味著換熱器的尺寸與電子和無線電設(shè)備的尺寸相差不大或幾乎相等。
在第三種類型設(shè)備中使用的冷卻設(shè)備，包括冷卻設(shè)備，也可能包括換熱器，其尺寸可能是無線電和電子設(shè)備的一半大。多余部分不容易實(shí)現(xiàn)。此系統(tǒng)相當(dāng)復(fù)雜且需要一高級的控制系統(tǒng)。不帶多余部分的一個(gè)系統(tǒng)目前的花費(fèi)可能達(dá)到全部無線電臺站花費(fèi)的三分之一或二分之一，操作費(fèi)用也一樣高。超過熱輻射能量的三分之一，以及那些在電子設(shè)備中產(chǎn)生的能量，需要冷卻系統(tǒng)從外罩中移走，這多余的熱量在某些位置和情況下易于影響環(huán)境。不過，這種類型的冷卻系統(tǒng)是滿足相對于室內(nèi)和室外環(huán)境對電子設(shè)備溫度提出的要求唯一可用的類型。
前面提到的系統(tǒng)具有一些缺點(diǎn)浪費(fèi)空間且復(fù)雜、需要額外的風(fēng)扇使空氣通過系統(tǒng)循環(huán)、并招致高的操作費(fèi)用。
發(fā)明概要本發(fā)明的目的是避免現(xiàn)有系統(tǒng)的缺陷且提供具有以下特點(diǎn)的冷卻系統(tǒng)a).功能上簡單且因此易于安裝；b).非常易于操作；c).不需要提供額外的風(fēng)扇；d).能在低消耗下操作。此目的可以通過具有下面的權(quán)利要求書提出的特征的冷卻系統(tǒng)達(dá)到。
本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)包括第一空間，其中提供室外空氣通路或通道。此系統(tǒng)基于這樣的事實(shí)無線電傳送電路板和元件被電磁兼容性(EMC)屏蔽在外部安裝散熱片的氣密密封盒里，熱量的主要部分在這里散發(fā)。室外空氣通路導(dǎo)致平行的空氣流可以與散熱片直接接觸的型式經(jīng)過無線電臺站。一股流經(jīng)過一個(gè)小的散熱器。一股氣流經(jīng)過一個(gè)小的換熱器，冷卻電子設(shè)備其余部分的空氣經(jīng)過它，電子設(shè)備的其余部分安裝在第二氣密密封空間且散發(fā)遠(yuǎn)少于前面提到元件的熱量。可以用一個(gè)小風(fēng)扇來驅(qū)動(dòng)空氣流經(jīng)過換熱器，換熱器不需要好的效率，因此可以非常緊湊且具有橫向流換熱器的形式。因?yàn)樵诘诙臻g的電子設(shè)備散發(fā)出很少的均勻分布的熱量，且相對于相連的電路板具有比較好的熱交換，冷卻空氣和電路板之間的溫差可能比安裝在盒子里的無線電發(fā)射器和類似設(shè)備的情況小很多。
本發(fā)明有以下的優(yōu)點(diǎn)無線電臺站的尺寸比已知的系統(tǒng)能減少三分之一或更多；安裝更易于完成；系統(tǒng)遠(yuǎn)不復(fù)雜(上述的第二種類型要求提供額外的風(fēng)扇或鼓風(fēng)機(jī)來強(qiáng)迫空氣通過換熱器，因?yàn)樾枰母咝蔬@將給空氣流提供很大的阻力)；操作費(fèi)用遠(yuǎn)低于已知系統(tǒng)必需的費(fèi)用。
現(xiàn)在將參照其中優(yōu)選實(shí)施例和附圖更詳細(xì)地說明本發(fā)明。
附圖簡要說明

圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的示意圖解說明。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說明圖1示意地圖解說明電信設(shè)備，如無線電臺站，它包括如無線電發(fā)射機(jī)和無線電接收機(jī)、終端平臺、交流/直流轉(zhuǎn)換器、電源設(shè)備(平臺)等的電子元件。此設(shè)備被安裝在被分成第一空間2和第二氣密密封空間3的一柜子或機(jī)殼1里。散發(fā)大部分熱量的那些元件，如電源設(shè)備、無線電發(fā)射機(jī)、終端平臺或類似裝置，它們被封裝在裝備有散熱片的電磁兼容性EMC屏蔽、氣密密封的盒子里，在圖1中標(biāo)示為A、B、C、D且被安裝在空間2里。為了把熱量從這些元件中導(dǎo)走，空間2裝有一冷卻空氣進(jìn)口4和出口5，熱量被帶走到周圍的空氣中，冷卻空氣借助出口5提供的風(fēng)扇6在空間2中循環(huán)。假如認(rèn)為更加有利，風(fēng)扇6自然也可以安裝在進(jìn)口4中。
盡管圖中沒有畫出，在空間2里提供的通道或類似的導(dǎo)管裝置引導(dǎo)空氣流經(jīng)其中平行的元件盒子A-D，如圖中用虛線箭頭所示，更準(zhǔn)確地說經(jīng)過盒子上安裝的散熱片。該通道可以由塑料或橡膠管材或類似物質(zhì)組成，或者也可以由塑料或薄金屬板構(gòu)成?？諝饬鹘?jīng)過一換熱器E，如下面所說的，它也被安裝在空間2中。
無線電臺站的所有其它設(shè)備，即那些不散發(fā)如此多熱量的設(shè)備，被安裝在機(jī)殼內(nèi)第二密閉的空間3中，此設(shè)備在圖中總體被標(biāo)示為F。不過，這個(gè)設(shè)備散發(fā)的熱量也要被移走，因此，此熱量通過與空間2里換熱器E中的冷卻空氣熱交換被移走。為此，將通道7和通道8排列在空間3和換熱器E之間，且風(fēng)扇9被安裝在這些通道的其中一個(gè)之中，在圖示的情況下是通道8，用于在空間3中循環(huán)空氣且如箭頭所示通過換熱器。因?yàn)樵﨔不散發(fā)如其余元件那么多的熱量，上述熱量也比較均勻地分布，而且因?yàn)橄噙B的電路板在電路板和冷卻空氣之間具有比較高的熱交換，所以換熱器E不需要好的效率，因此也可以是緊湊的。此空氣流以與經(jīng)過空間2里換熱器的空氣流成逆流方式方便地經(jīng)過換熱器。
應(yīng)該理解，圖中所示的元件盒A-D實(shí)際上可以多于或少于四個(gè)，且一般第二空間3中示出的元件F實(shí)際上包含許多互不相同的元件?？臻g2自然也可以被分成幾個(gè)獨(dú)立的部分，它們具有上面所述的相同功能且在其中選擇性布置一個(gè)或多個(gè)元件盒A-D和換熱器E。還應(yīng)理解，本發(fā)明不受前述和其中圖解說明實(shí)施例的限制并且能在下面權(quán)利要求書的范圍里作出修改。
權(quán)利要求
1.安裝在柜子、機(jī)殼或類似裝置中的電信設(shè)備的冷卻系統(tǒng)，其特征在于散發(fā)大部分熱量的那些元件(A，B，C，D)如電源裝置、無線電發(fā)射機(jī)、終端平臺和類似裝置，安裝在機(jī)殼(1)中的第一空間(2)內(nèi)，上述第一空間通過循環(huán)直接與元件接觸的周圍空氣被冷卻，上述空氣把這些熱量散發(fā)給環(huán)境；特征還在于那些其余的散發(fā)較少熱量的元件(F)安裝在上述機(jī)殼第二、氣密密封的空間(3)中，上述第二空間被通過換熱器(E)循環(huán)的空氣冷卻，換熱器安裝在第一空間里并起一個(gè)傳熱器的作用。
2.如權(quán)利要求1所述的一冷卻系統(tǒng)，其特征在于第一空間(2)包括通道或類似的管道，空氣在其中循環(huán)經(jīng)過平行的元件(A-D)。
3.如權(quán)利要求1所述的一冷卻系統(tǒng)，其特征在于第一風(fēng)扇(6)的功能是循環(huán)從外邊進(jìn)入系統(tǒng)的空氣通過第一空間。
4.如權(quán)利要求3所述的一冷卻系統(tǒng)，其特征在于第二風(fēng)扇(9)的功能是使空氣在第二空間中和在第一空間內(nèi)的換熱器(E)中循環(huán)。
5.如權(quán)利要求4所述的一冷卻系統(tǒng)，其特征在于被第一風(fēng)扇(6)循環(huán)的空氣與被第二風(fēng)扇(9)在換熱器(E)中循環(huán)的空氣成逆流流動(dòng)。
6.如權(quán)利要求1所述的一冷卻系統(tǒng)，其特征在于以上散發(fā)大部分熱量的元件被安裝在密封的盒子(A，B，C，D)里，盒子具有安裝在它們外部的散熱片。
7.如權(quán)利要求6所述的一冷卻系統(tǒng)，其特征在于氣密密封盒子(A，B，C，D)對環(huán)境是電磁兼容性(EMC)屏蔽的。
8.如權(quán)利要求1所述的一冷卻系統(tǒng)，其特征在于第一空間(2)被分成多個(gè)單獨(dú)的部分，在其中有選擇地安裝一個(gè)或多個(gè)元件(A-D)和/或換熱器(E)。
全文摘要
本發(fā)明涉及安裝在柜子、機(jī)殼或相應(yīng)裝置中的電信設(shè)備的冷卻系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明,那些散發(fā)大部分熱量的元件(A,B,C,D),如電源裝置、無線電發(fā)射機(jī)、終端平臺和類似裝置,被安裝在第一機(jī)殼空間(2)中。那些散發(fā)較少熱量的其余元件(F)被安裝在第二、氣密密封的空間(3)中。第一空間由循環(huán)空氣冷卻,此空氣從外邊進(jìn)入系統(tǒng)且由通道或類似管道流經(jīng)平行和直接接觸的元件(A－D)。第二空間由循環(huán)通過安裝在第一空間的換熱器(E)且在此移走熱量的空氣冷卻。那些散發(fā)大部分熱量的元件安裝在密封盒子(A,B,C,D)里,這些盒子對環(huán)境最好是電磁兼容性(EMC)屏蔽且?guī)в邪惭b在它們外邊的散熱片?？諝饨柚陲L(fēng)扇(6,9)可以在第一空間、第二空間和換熱器(E)中循環(huán),在這里由第一風(fēng)扇(6)循環(huán)的空氣與由第二風(fēng)扇(9)在換熱器(E)中循環(huán)的空氣成逆流流動(dòng)。
文檔編號H05K7/20GK1170482SQ9519680
公開日1998年1月14日 申請日期1995年12月11日 優(yōu)先權(quán)日1994年12月14日
發(fā)明者B·古德蒙特森 申請人:艾利森電話股份有限公司