DE69802659T2

DE69802659T2 - Elektronisches Gerät

Info

Publication number: DE69802659T2
Application number: DE69802659T
Authority: DE
Inventors: William George Gates
Original assignee: Lucent Technologies Inc
Current assignee: Nokia of America Corp
Priority date: 1998-01-27
Filing date: 1998-01-27
Publication date: 2002-08-22
Anticipated expiration: 2018-01-28
Also published as: KR100371623B1; AU720525B2; US6178088B1; AU1321199A; DE69802659D1; JPH11274781A; KR19990068011A; EP0932330B1; EP0932330A1; CA2254852A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches Gerät, das in einer Wärme abführenden äußeren Umhüllung enthalten ist.
Wenn keine Zwangskonvektion vorhanden ist, ist ein elektronisches Gerät an der Oberseite seiner äußeren Umhüllung wärmer als am Boden. Die Situation verschlimmert sich bei einem Gerät, das zur Verwendung im Freien dicht verschlossen ist und im Inneren erzeugte Wärme durch die äußere Umhüllung abgeführt werden muss. Idealerweise würden Komponenten, die große Mengen an Wärme erzeugen, an einer niedrigeren Stelle in der äußeren Umhüllung angeordnet als Komponenten, die weniger Wärme erzeugen. Dies ist nicht immer möglich.
Es sind Wärmerohre verwendet worden, um Wärme von Komponenten weg zu kühleren Stellen in der äußeren Umhüllung zu leiten. Herkömmlicherweise befindet sich der Verdampfer eines Wärmerohrs in direkter Wärmeberührung mit einer Leistungskomponente, beispielsweise durch Festklemmen oder Haftverbindung. Der Kondensator wird herkömmlicherweise in eine Nut in der Wand der äußeren Umhüllung gedrückt, wobei es sich um einen Festsitz in der Nut handelt, um eine gute Wärmeberührung sicher zu stellen. Das Wärmerohr besitzt einen runden Querschnitt, und die Nut hat in entsprechender Weise einen runden Boden. Der Schritt des Hineindrückens des Wärmerohrs in die Nut kann auch zum derartigen Verformen des Rohrs verwendet werden, dass dieses bündig mit der Oberseite der Nut abschließt.
Ein Entfernen des Wärmerohrs ist praktisch unmöglich, wodurch das Entfernen der Schaltungsplatte, auf der die Komponente angebracht ist, sehr schwierig wird.
Bei einigen äußeren Umhüllungen müssen einzelne Einheiten gegen Hochfrequenz-(HF-)Interferenz durch geschlossene innere Gehäuse voneinander isoliert werden. Es wäre schwierig, die HF-Isolierung um ein Wärmerohr herum aufrecht zu erhalten, das in das innere Gehäuse eintreten müsste.
Aus der EP-A-0 917 418, die für alle benannten Vertragsstaaten unter Art. 54 (3) EPÜ fällt, ist eine elektronisches Gerät bekannt, das in einer wärmeleitfähigen äußeren Umhüllung enthalten ist, die wenigstens eine Einheit enthält, die in einem wärmeleitfähigen inneren Gehäuse enthalten ist, das für HF-Isolierung sorgt und an einer Wand der äußeren Umhüllung in Wärmeberührung mit dieser angebracht ist, wobei eine Wand der Einheit eine erste Aussparung aufweist, die den Verdampfer eines Wärmerohres aufnimmt, wobei das Wärmerohr zwischen der äußeren Umhüllung und dem inneren Gehäuse festgeklemmt ist, wobei der Kondensator des Wärmerohrs im Gebrauch niedriger angeordnet ist als der Verdampfer, der von einer Aussparung in der Wand der äußeren Umhüllung aufgenommen ist und in dieser durch ein Klemmelement festgeklemmt ist.
Der Gegenstand des Anspruchs 1 unterscheidet sich somit von dem aus dem gemäß Art. 54(3) relevanten Dokument bekannten Stand der Technik, der nur hinsichtlich der Neuheit berücksichtigt werden kann, dadurch, dass das Wärmerohr eine erste Platte aufweist, die mit dessen Verdampfer verbunden ist (siehe Anspruch 1).
Gegenüber diesem Hintergrund wird ein elektronisches Gerät geschaffen, das in einer Wärme abführenden äußeren Umhüllung enthalten ist, wobei die äußere Umhüllung wenigstens eine Einheit enthält, die in einem wärmeleitfähigen inneren Gehäuse enthalten ist, das für HF-Isolierung sorgt und an einer Wand der äußeren Umhüllung in Wärmeberührung mit dieser angebracht ist;
wobei ein Wärmerohr eine erste Platte aufweist, die mit so dessen Verdampfer verbunden ist, sowie eine zweite Platte aufweist, die mit dessen Kondensator verbunden ist, wobei beide Verbindungen wärmeleitfähig sind, wobei die erste Platte durch Fixiereinrichtungen in Wärmeberührung mit dem inneren Gehäuse angebracht ist und die zweite Platte durch Fixiereinrichtungen in Wärmeberührung mit der Wand der äußeren Umhüllung an einer im Gebrauch niedrigeren Stelle als die erste Platte angebracht ist.
Das Wärmerohr läßt sich einfach entfernen. Das innere Gehäuse kann eine HF-Isolierung aufrecht erhalten.
Für die beste Wirkung befindet sich die erste Platte vorzugsweise in der Nähe von einer oder mehreren Leistungskomponenten im Inneren des inneren Gehäuses.
Die erste Platte ist vorzugsweise in einer Aussparung in dem inneren Gehäuse angebracht.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird nun an Hand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen beschrieben; darin zeigen:
Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung durch einen Teil des elektronischen Geräts gemäß der Erfindung unter Darstellung eines inneren Gehäuses, das an einer Wand einer äußeren Umhüllung angebracht ist;
Fig. 2 eine in Bezug auf Fig. 1 von rechts gesehene Ansicht der inneren Gehäuse;
Fig. 3 eine Schnittdarstellung entlang der Pfeile A-A der Fig. 1; und
Fig. 4 eine Perspektivansicht des Verdampfers des Wärmerohrs mit seinem zugehörigen Rohr.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen besitzt eine Basisstation eines Mobilfunknetzes elektronische Geräte, die in einer äußeren Umhüllung 2 angebracht sind, von der in den Zeichnungen nur ein Teil dargestellt ist. Die Umhüllung enthält neben anderen Einheiten einen Breitband- Leistungsverstärker 4, der in einem inneren Gehäuse 8 aus Aluminium enthalten ist, um für eine HF-Isolierung zu sorgen. Die inneren Einheiten, einschließlich des Leistungsverstärkers 8, sind in Wärmeberührung mit einer Wand 7 der Umhüllung 2 angeordnet. Die Umhüllung 2 ist aus Leichtmetall hergestellt und weist sich fortsetzende Flächen oder Rippen 9 auf, um von ihren inneren Einheiten einschließlich des Leistungsverstärkers 4 erzeugte Wärme abzuführen.
Die Umhüllung 2 ist gegenüber der Umgebung abgedichtet. Konvektion im Inneren der Umhüllung ist auf Grund der sehr kleinen Innenräume, die durch die darin enthaltenen Einheiten verbleiben, nicht möglich. Eine Konvektion um die äußere Umhüllung herum wird nicht erzwungen, sodass die Oberseite der Umhüllung beträchtlich heißer ist als der Boden. Durch den Leistungsverstärker 4 wird eine relativ große Menge an Wärme erzeugt, und es wäre besser, den Leistungsverstärker an einer niedrigen Stelle in der äußeren Umhüllung mit einer niedrigeren Temperatur anzuordnen. Auf Grund anderer Zwänge hinsichtlich der Ausbildung ist es jedoch erforderlich, den Leistungsverstärker 4 höher anzuordnen, als dies wünschenswert ist.
Zum Reduzieren der Temperatur des Leistungsverstärkers 4 ist ein Wärmerohr 12 vorgesehen. Der Verdampfer 13 des Wärmerohrs 12 ist in einer Aussparung 14 in einer wärmeleitfähigen Platte 16 aufgenommen, die zum Beispiel aus Kupfer besteht. Das Wärmerohr 12 ist mit der Platte 12 verbunden, indem es derart in die Aussparung hinein gedrückt wird, dass sich eine im Wesentlichen ebene Oberfläche ergibt, die dann zusammen mit einem umgebender Flächenbereich 20 und einem davon beabstandeten Flächenbereich 22 flach gearbeitet wird. Die Wärmeübertragung zwischen dem Verdampfer 13 und der Platte 16 kann durch Schweißen, Hartlöten, Löten oder Verbinden mit einem wärmeleitenden Kleber, wie zum Beispiel Epoxyharz, verbessert werden.
Im Inneren des Gehäuses 8 sind Komponenten auf einer Schaltungsplatte 24 angebracht. Die Platte 16 befindet sich in einer Aussparung 26, wobei die ebene Oberfläche 13, 20 Leistungskomponenten 28, wie Ausgangstransistoren, benachbart ist, die große Mengen an Wärme abführen. Die Platte 16 ist durch Fixiereinrichtungen in Form von Schrauben 27 in Wärmeberührung mit dem Boden der Aussparung 26 angebracht. Der Flächenbereich 22 stabilisiert die Platte in seitlicher Richtung.
Der Kondensator 30 des Wärmerohrs 12 ist mit einer wärmeleitfähigen Platte 32 beispielsweise durch Schweißen, Hartlöten, Löten oder Verbinden zum Beispiel mittels Epoxyharz verbunden. Die Platte ist durch Fixiereinrichtungen in Form von Schrauben 34 in Wärmeberührung mit der Wand 7 befestigt.
Wärme wird durch das Wärmerohr von dem Leistungsverstärker 4 zu einem kühleren, unteren Abschnitt der äußeren Umhüllung geleitet.

Claims

1. Elektronisches Gerät, das in einer Wärme abführenden äußeren Umhüllung (2) enthalten ist, wobei die äußere Umhüllung wenigstens eine Einheit (4) enthält, die in einem wärmeleitfähigen inneren Gehäuse (8) enthalten ist, das für HF-Isolierung sorgt und an einer Wand (7) der äußeren Umhüllung in Wärmeberührung mit dieser angebracht ist; wobei ein Wärmerohr (12) eine erste Platte (16) aufweist, die mit dessen Verdampfer (13) verbunden ist, sowie eine zweite Platte (32) aufweist, die mit dessen Kondensator (30) verbunden ist, wobei beide Verbindungen wärmeleitfähig sind, wobei die erste Platte durch Fixiereinrichtungen in Wärmeberührung mit dem inneren Gehäuse angebracht ist und die zweite Platte durch Fixiereinrichtungen in Wärmeberührung mit der Wand der äußeren Umhüllung an einer im Gebrauch niedrigeren Stelle als die erste Platte angebracht ist.

2. Elektronisches Gerät nach Anspruch 1, wobei die erste Platte (16) sich in der Nähe von einer oder mehreren Leistungskomponenten im Inneren des inneren Gehäuses (8) befindet.

3. Elektronisches Gerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Platte (16) in einer Aussparung (26) in dem inneren Gehäuse angebracht ist.