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用于冷却电器部件的装置和技术仪器制造方法及图纸

技术编号:3731549 阅读:172 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
装置有至少一个薄膜过滤器(MB)用于从进入电器部件用于冷却的冷却空气中将至少脏粒子进行表面过滤以及有至少一个冷却装置用于在壳体内建立空气流和将变热的冷却空气从至少一个空气出口从壳体中排出。有特征的是将薄膜过滤器借助于振动发生器置于机械振动,机械振动造成落在表面上的脏粒子脱离。(*该技术在2020年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到冷却安装在壳体内的电器部件的装置和技术仪器,特别是移动无线系统或者无绳用户连接系统的基站。在电器运行的技术仪器中电流通过元件和部件的功率损耗导致仪器的发热。因为技术仪器的电器标准受限制的允许运行温度范围只有例如70℃,将这些通过冷却装置冷却。这些冷却装置例如是风扇,风扇在壳体内建立围绕或者通过电器元件和部件的气流和因此将产生的热功率排出。此外当电器仪器运行时除了将封闭空间或者在封闭空间内不利情况的热排出之外附加安排了充分保护例如脏粒子和液体的环境影响。此外还必须遵守按照专门IP-等级的保护规定,以确保技术仪器的持久功能。在DE 19755944中已知,在壳体的空气入口处安排了薄膜过滤器用于将进入的冷却空气的脏粒子进行表面过滤。例如与在DE 19626778中已知的确保内部冷却循环与外部冷却循环完全隔离的具有空气/空气热交换器的壳体相比较,可以通过使用薄膜过滤器用简单方法达到充分保护对于上述使用领域相应保护规定的技术仪器的电器部件。同时对于冷却必要的大气环境温度和壳体内部的温度之间的温差变小。例如这样的薄膜过滤器是建立在名称为Goretex,Sypatex等应用于覆盖对象上的已知的薄膜基础上的。这种薄膜是由可能有非常小的孔尺寸的纤维的细的编织物或者针织物构成的。例如作为材料已知使用PTFE(聚四氟乙烯),特氟隆名字也是熟习的。一般来说将薄膜实现为载体材料,以达到薄膜过滤器的一定稳定性和硬度。由于薄膜过滤器的孔尺寸非常小这个与传统过滤器相比较脏东西是顽固的,例如因为脏粒子不可能固定在薄膜的针织物上和不可能在过滤器表面被分离出来。由于这种特性脏粒子落在薄膜过滤器的表面上和构成所谓的过滤器蛋糕,这对冷却空气代表了应该附加克服的阻力。缺点是由于过滤器蛋糕减少了冷却空气的通过量由于反压力的提高有可能造成超过允许的临界温度。以下任务以本专利技术为基础,规定一种冷却装置和一种技术仪器,这些使容易地清洁薄膜过滤器成为可能。这个任务是通过按照权利要求1的冷却装置和按照权利要求12的技术仪器解决的。本专利技术有益的扩展结构是由子权利要求中获悉的。按照本专利技术安装在壳体内的电器部件的冷却装置至少有一个安装在壳体各个空气入口处的薄膜过滤器用于至少将进入的用于冷却电器部件的冷却空气的脏粒子进行表面过滤以及至少有一个冷却装置用于在壳体内建立空气流和为了将被过滤的,穿过和/或绕过部件变热的冷却空气从壳体的至少一个空气出口排出。薄膜过滤器的特征是借助于至少一个振动发生器使薄膜过滤器处于机械振动,机械振动的作用是将落在薄膜过滤器表面上的脏粒子脱开。按照本专利技术装置结构具有的优点是,薄膜过滤器通过所产生的机械振动用简单的方法将落在表面上的脏粒子脱开,实际上是将过滤器蛋糕摇晃下来。按照本专利技术的第一种实施结构,薄膜过滤器将附加的液体在表面上进行过滤,因此技术仪器也可以使用在封闭空间的外边或者在不利的环境条件下。按照本专利技术另外实施结构产生的机械振动有对应于薄膜过滤器固有频率的一个频率。这个频率造成薄膜过滤器尽可能大振幅的机械运动,从而有益地达到薄膜过滤器的有效清洁。振动发生器可以按照四种可选择的实施结构实现为电动变换器,电磁变换器,电机械变换器或者静电变换器。在前三种可选择的实施结构中将薄膜过滤器机械地与产生机械振动的电机械的,电磁的变换器耦合。此外例如还可以将薄膜过滤器固定在一个框架上,使框架进行机械振动,此时在任何情况下必须确保脏粒子或者液体不可以通过由于振动产生的缝隙或者开口进入壳体。按照扩展结构例如可以将电机械变换器实现为压电变换器。在第四种可选择的实施结构中将薄膜过滤器安装在两个电容板之间,此时在两个电容板之间的静电力造成薄膜过滤器的机械运动。薄膜过滤器必须完全或者部分地由导电材料实现。按照第四种实施结构的扩展结构电容板是由导电的编织物实现的。这种编织物的作用是有益地不限制冷却空气通过量和可以使用于电磁屏蔽以及将薄膜过滤器对环境影响进行附加清洁。按照前面实施结构之一的扩展结构由导电材料实现为电容板,从而有益地简化了机械结构。按照本专利技术装置的扩展结构控制装置周期地和/或依赖于薄膜过滤器脏的程度控制清洁薄膜过滤器的振动发生器。控制装置控制振动发生器例如是依赖于作为风扇的冷却装置的必要的转速。此时在考虑外部大气和壳体内部之间的温差情况下可以求出必要的冷却空气通过量。如果有必要将风扇转速提高一定的系数,以达到同样的冷却空气通过量,或者当风扇恒定转速时冷却空气通过量低于一定的阈值时,可以归结为薄膜过滤器的一定的脏的程度和通过控制装置启动清洁过程。此外可以通过在壳体内的压力测量启动清洁过程,例如通过压力差开关进行控制。此外持续或者周期地测量壳体内的压力和与一个阈值相比较由控制装置启动清洁过程。除了清洁过程的动态控制之外清洁过程也可以周期地进行,例如通过在控制装置内的计时器进行控制。清洁薄膜过滤器因此可以用简单的方法在技术仪器正常维护间隔之外可以将落下的脏粒子清除。此外例如控制装置可以控制振动发生器中产生振动的频率。按照本专利技术的装置可以使用在具有至少一个电器部件的技术仪器中例如移动无线系统或者无绳用户连接系统(存取网络系统)的基站,交通引导装置,供电装置或者控制工业机器的开关柜上。用同样的方法按照本专利技术的装置例如可以使用在比较小的电器仪器上,例如便携式或者固定的家用计算机或者电测量仪上。借助于附图详细叙述本专利技术的实施例。附图表示附附图说明图1移动无线系统的基站具有按照本专利技术的装置用于冷却在侧视图上的电器部件,附图2按照本专利技术的装置薄膜过滤器承受压力波负荷,附图3具有静电变换器的按照本专利技术装置的侧视图,和附图4附图1至附图3的按照本专利技术装置的上视图。一个技术仪器,例如移动无线系统或者无绳用户连接系统的基站BTS,按照附图1当代技术水平包括多个电器部件BG。当电器仪器运行时单个电器部件BG的损耗功率导致发热,因此存在冷却的必要性,以便不超过部件BG或者单个电器元件的最大允许运行温度。在侧视图上表示的电器仪器的壳体G在端部有薄膜过滤器MB的空气入口LE。空气入口LE的尺寸例如是这样设计的,从技术仪器的大气环境通过薄膜过滤器MB进入的冷却空气可以各自从下面和必要时从前面穿过电器部件和因此造成部件的冷却。薄膜过滤器MB的工作表面,例如这通过卷集结构可以大于空气入口LE,是这样设计的,进入的冷却空气的压力降可以通过冷却装置进行补偿或者虽然部分附加在薄膜过滤器MB上的脏粒子或者液体还可以有足够的冷却空气量进入。为了满足关于电磁相容性的规定在薄膜过滤器MB的前边例如安装了导线编织物,这个与技术仪器的壳体G电连接。这个导线编织物也可以同时代表薄膜过滤器MB对环境影响的机械保护。通过将部件BG安装得相互有一段距离使穿过或者绕过部件BG的空气流成为可能。按照已知的结构形式例如部件BG是由插入式壳体构成的其中有电器部件和高功率电路。将插入式壳体构成为具有通气缝隙,通过通气缝隙冷却空气可以到达部件和电路。在本专利技术范围内将部件理解为技术仪器的所有电器装置。这样例如实施在个人计算级中的印刷电路板以及外部设备例如固定磁盘属于这些。附图1的装置在单个部件BG以及最下边的下边和最上边的上边的部件BG之间的空间内有空气引导装置,其任务是使通过薄膜滤波器流过的冷却本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于冷却安装在壳体(G)中电器部件(BG)的装置,具有至少一个安装在壳体(G)的各个空气入口(LE)的薄膜过滤器(MB)用于至少将用于冷却电器部件(BG)的空气进行表面过滤,和具有至少一个冷却装置(VE)用于在壳体(G)内建立空气流和用于将被过滤的、由于穿过和/或者围绕部件(BG)变热的冷却空气从壳体(G)的至少一个空气出口(LA)排出,其特征为,将薄膜过滤器(MB)借助于至少一个振动发生器(SE)置于机械振动,机械振动的作用是将落在薄膜过滤器(MB)表面上的脏粒子脱离。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:G里克B霍弗
申请(专利权)人:西门子公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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