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Technisches Gebiet
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Die
Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung
für Kommunikationskasten,
die mindestens ein erstes Wärmeaufnahmeelement
aufweist, dessen Wärme von
einem ersten Wärmeleitrohrsatz
zu einem von dem ersten Wärmeaufnahmeelement
getrennten Bereich transportiert werden kann, wodurch die Wärme im Kommunikationskasten
abgeleitet werden kann.
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Stand der Technik
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Der
Kommunikationskasten nimmt im Inneren eine Vielzahl von Kommunikationsvorrichtungen auf,
die bei Betrieb eine Wärme
erzeugen können. Da
der Kommunikationskasten geschlossen und aus Metall gegossen ist,
weist es einen niedrigen Wär meleitkoeffizient
auf. Daher wird die Wärme
der elektronischen Bauelemente in lokalen Bereichen des Kommunikationskastens
gesammelt. Wenn die Temperatur dieser Bereiche einen Grenzwert überschreitet, wird
die Zuverläßigkeit
und die Lebensdauer der elektronischen Bauelemente beeinträchtigt.
Die anderen Bereiche des Kommunikationskastens haben jedoch eine
niedrigere Temperatur.
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Daher
ist die Temperatur im Kommunikationskasten ungleichmäßig. Um
dieses Problem zu lösen,
wird üblicherweise
der Kommunkationskasten vergrößert und
das Material des Kommunikationskastens verändert.
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1 zeigt
einen herkömmlichen
Kommunikationskasten, der aus einem Gehäuse 10, einem Deckel 11,
zwei Paaren Stützstangen 12 und
einer Schaltungsplatte 13 besteht. Das Gehäuse 10 weist einen
Aufnahmeraum 101 und eine Vielzhl von Kühlrippen 103 auf.
Die Kühlrippen 103 befinden
sich auf der dem Aufnahmeraum 101 abgewandten Oberfläche des
Gehäuses 10.
Die Stützstangen 12 sind
im Aufnahmeraum 101 angeordnet und mit der Schaltungsplatte 13 verbunden.
Der Deckel 11 deckt die Schaltungsplatte 13 ab
und ist in der Öffnung
des Aufnahmeraums 101 des Gehäuses 10 befestigt.
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Bei
Betrieb der Schaltungsplatte 13 können die Wärmequellen 131 (wie
Chip oder Zentraleinheit oder andere ICs) auf der Schaltungsplatte 13 eine Wärme erzeugen,
die im Aufnahmeraum 101 gesammelt werden und nur durch
die Kühlrippen 103 des Gehäuses 10 abgeleitet
werden kann. Daher kann die Wärme
der Wärmequellen 131 nicht
schenll aus dem Kommunikationskasten abgeführt werden, so dass eine Fehlermeldung
der Wärmequellen 131 auftritt
oder die Kommunikationsqualität
reduziert wird. Daher weist die herkömmliche Lösung folgende Nachteile auf:
- 1. schlechtere Kühlwirkung;
- 2. Fehlermeldung der elektronischen Bauelemente;
- 3. nidrigere Kommunikationsqualität;
- 4. kürzere
Lebensdauer;
- 5. Beschädigung
der elektronischen Bauelemente.
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Aus
diesem Grund hat der Erfinder in Anbetracht der Nachteile herkömmlicher
Lösungen,
basierend auf langjähriger
Erfahrung in diesem Bereich, nach langem Studium, zahlreichen Versuchen
und unentwegten Verbesserungen die vorliegende Erfindung entwickelt.
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Aufgabe der Erfindung
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kühlvorrichtung für Kommunikationskasten
zu schaffen, die eine gute Kühlwirkung
aufweist.
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Der
Erfindung liegt eine weitere Aufgabe zugrunde, eine Kühlvorrichtung
für Kommunikationskasten
zu schaffen, die die Lebensdauer des Kommunikationskastens verlängern kann.
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Der
Erfindung liegt eine nochmals weitere Aufgabe zugrunde, eine Kühlvorrichtung
für Kommunikationskasten
zu schaffen, die die Kommunikationsqualität des Kommunikationskastens
erhöhen kann.
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Der
Erfindung liegt eine nochmals weitere Aufgabe zugrunde, eine Kühlvorrichtung
für Kommunikationskasten
zu schaffen, die die Kühlfläche des Kommunikationskastens
vergrößern kann.
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Diese
Aufgaben werden durch die erfindungsgemäße Kühlvorrichtung für Kommunikationskasten
gelöst,
die einen Haupt körper
umfaßt,
der mindestens ein erstes Wärmeaufnahmeelement
aus Kupfer, einen ersten Wärmeleitrohrsatz
und einen von dem ersten Wärmeaufnahmeelement
getrennten Bereich aufweist, wobei das erste Wärmeaufnahmeelement über den
ersten Wärmeleitrohrsatz
mit dem von dem ersten Wärmeaufnahmeelement
getrennten Bereich verbunden ist, wodurch die Wärme des ersten Wärmeaufnahmeelements
durch den ersten Wärmeleitrohrsatz
in den von dem ersten Wärmeaufnahmeelement
getrennten Bereich transportiert werden kann. Dadurch wird die Wärme schnell
und gleichmäßig abgeleitet
und die Kühlfläche vergrößert, so
dass eine bessere Kühlwirkung
erreicht wird.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 eine
Explosionsdarstellung der herkömmlichen
Lösung,
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2 eine
Explosionsdarstellung der Erfindung,
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3 eine
Explosionsdarstellung des Deckels,
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4 eine
Explosionsdarstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
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5 eine
perspektivische Darstellung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
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5A eine
Schnittdarstellung entlang der Linie A-A in 5.
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Wege zur Ausführung der
Erfindung
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Weitere
Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den
anliegenden Zeichnungen.
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2 zeigt
ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Erfindung, das einen Hauptkörper 2 umfaßt, der
einen Aufnah meraum 21 und eine Vielzahl von Kühlrippen 23 aufweist.
Die Kühlrippen 23 befinden sich
auf der dem Aufnahmeraum 21 abgewandten Oberfläche des
Hauptkörpers 2.
Der Aufnahmeraum 21 umfaßt mindestens ein erstes Wärmeaufnahmeelement 211 aus
Kupfer, einen ersten Wärmeleitrohrsatz 213 und
einen von dem ersten Wärmeaufnahmeelement
getrennten Bereich 212. Der erste Wärmeleitrohrsatz 213 ist
im Aufnahmeraum 21 aufgenommen, mit dem ersten Wärmeaufnahmeelement 211 und
dem von dem ersten Wärmeaufnahmeelement
getrennten Bereich 212 verbunden und kann die Wärme des
ersten Wärmeaufnahmeelements 211 in
den von dem ersten Wärmeaufnahmeelement getrennten
Bereich 212 transportieren. Der von dem ersten Wärmeaufnahmeelement
getrennte Bereich 212 ist weit von dem ersten Wärmeaufnahmeelement 211 entfernt
und steht mit diesem nicht in Kontakt.
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Das
erste Wärmeaufnahmeelement 211 weist
eine bessere Wärmeleitfähigkeit
(Wärmeabsorption)
auf und kann die Wärme
schnell absorbieren. Der erste Wärmeleitrohrsatz 213 enthält eine Vielzahl
von ersten Wärmeleitrohren 2130,
die jeweils ein erstes Wärmeaufnahmeende 2131 und
ein erstes Wärmeabgabeende 2132 besitzen
und die Wärme
von dem ersten Wärmeaufnahmeende 2131 zum
ersten Wärmeabgabeende 2132 transportieren kann.
D. h. das Wärmeaufnahmeende 2131 kann
die Wärme
des Wärmeaufnahmeelements 211 zum Wärmeabgabeende 2132 transportieren,
das dann die Wärme
in den von dem ersten Wärmeaufnahmeelement
getrennten Bereich 212 und die anderen Teile des Hauptkörpers 2 leiten.
Daher kann der erste Wärmeleitrohrsatz 213 die
Wärme gleichmäßig auf den
von dem ersten Wärmeaufnahmeelement
getrennten Bereich 212 und die anderen Teile des Hauptkörpers 2 verteilen,
die Kühlfläche vergrößern und
die Wärmeleitwirkung
erhöhen.
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Wie
aus den 2, 3, 4, 5 und 5A ersichtlich
ist, weist das erste Wärmeaufnahmeelement 211 eine
erste Oberfläche,
die mit dem Boden des Hauptkörpers
fluchtet, und eine zweite Oberfläche
auf, die im Boden des Hauptkörpers
liegt, und ist mit dem Hauptkörper 2 einteilig
ausgebildet. Das erste Wärmeaufnahmeelement 211 steht
mit mindestens einer Wärmequelle 41 in
Kontakt, wodurch eine Heißzone
H gebildet ist, da das erste Wärmeaufnahmeelement 211 die
Wärme der
Wärmequelle 41 absorbiert,
so dass die Temperatur der Heißzone
H höher
ist als der andere Bereich des Aufnahmeraums 21. Das erste
Wärmeaufnahmeende 2131 liegt
nahe an dem ersten Wärmeaufnahmeelement 211 und
das erste Wärmeabgabeende 2132 ist weist
von dem ersten Wärmeaufnahmeelement 211 entfernt.
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Der
Hauptkörper 2 enthält einen
ersten Wärmeabgabebereich 2121,
einen zweiten Wärmeabgabebereich 2122,
einen dritten Wärmeabgabebereich 2123,
einen vierten Wärmeabgabebereich 2124 und einen
fünften
Wärmeabgabebereich 2125,
die miteinander verbunden sind und eine Kaltzone L bilden. Die Kaltzone
L ist weit von der Heißzone
L entfernt, steht mit keiner Wärmequelle 41 in
Konakt und bildet eine Kühlzone
im Aufnahmeraum 21. Der erste, zweite, dritte, vierte und
fünfte
Wärmeabgabebereich 2121, 2122, 2123, 2124, 2125 bilden
den von dem ersten Wärmeaufnahmeelement
getrennten Bereich 212.
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Der
erste Wärmeabgabebereich 2121 befindet
sich an der dem ersten Wärmeaufnahmeelement 211 abgewandten
Seite des Bodens des Aufnahmeraums 21. Der zweite, dritte,
vierte und fünfte
Wärmeabgabebereich
befinden sich an den vier Wänden des
Aufnahmeraums 21, wobei der zweite Wärmeabgabebereich 2122 an
den beiden Seiten mit einer Seite des dritten und fünften Wärmeabgabebereiches 2123, 2125 verbunden
ist, die an der anderen Seite mit den beiden Seiten des vierten
Wärmeabgabebereiches 2124 verbunden
sind, so dass der zweite, dritte, vierte und fünfte Wärmeabgabebereich 2122, 2123, 2124, 2125 den
Aufnahmeraum 21 umgeben.
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Im
Hauptkörper 2 ist
mindestens eine Nut 214 zur Aufnahme des ersten Wärmeleitrohrs 2130 vorgesehen
sein, die mit einem Teil an das erste Wärmeaufnahmeelement 211 und
mit dem anderen Teil an den vom ersten Wärmeaufnahmeelement getrennten
Bereich 212 angrenzt. D. h. die Nut 214 geht mit
dem ersten Wärmeaufnahmeende 2131 des
ersten Wärmeleitrohrs 2130 von
dem ersten Wärmeaufnahmeelement 211 aus
und erstreckt sich mit dem ersten Wärmeabgabende 2132 des
ersten Wärmeleitrohrs 2130 zu
dem vom ersten Wärmeaufnahmeelement
getrennten Bereich 212. Im Aufnahmeraum 21 ist
mindestens eine Schaltungsplatte 4 aufgenommen, auf der
die obengenannte Wärmequelle 41 angeordnet
ist.
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Wie
aus 4 ersichtlich ist, können im Aufnahmeraum 21 ferner
mindestens ein Stützelement 215 und
mindestens ein Wärmeleitelement 216 vorgesehen
sein. Das Stützelement 215 dient
einerseits zur Stützung
der Schaltungsplatte 4, damit die Schaltungsplatte 4 stabil
im Aufnahmeraum 21 positioniert ist. Das Stützelement 215 kann
andererseits die Wärme
der Schaltungsplatte 4 absorbieren und auf den Hauptkörper 2 leiten,
wodurch die Wärme
durch die Kühlrippen 23 abgeleitet
werden kann.
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Das
Wärmeleitelement 216 ist
zwischen zwei Schaltungsplatten 4 angeordnet und liegt
mit einer Seite an der Innenwand des Aufnahmeraums 21 an.
Auf dem Wärmeleitelement 216 sind
mindestens zwei zweite Wärmeaufnahmeelemente 2162 vorgesehen,
die mit den Wärmequellen 41 der
Schaltungsplatten 4 in Kontakt stehen und eine obengenannte Heißzone H
bilden. Die zweiten Wärmeaufnahmeelemente 2162 weisen
eine bessere Wärmeleitfähigkeit (Wärmeabsorption)
auf und können
die Wärme
der Wärmequellen 41 schnell
absorbieren. Das Wärmeleitelement 216 ist
eine Wärmediffusionsplatte.
Die beiden zweiten Wärmeaufnahmeelemente 2162 fluchten
mit dem Wärmeleitelement 216 und
sind mit diesem einteilig ausgebildet.
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Das
Wärmeleitelement 216 nimmt
weiterhin einen zweiten Wärmeleitrohrsatz 2163 auf.
Der zweite Wärmeleitrohrsatz 2163 enthält eine
Vielzahl von zweiten Wärmeleitrohren 2164,
die jeweils ein zweites Wärmeaufnahmeende 2165,
das an das zweites Wärmeaufnahmeelement 2162 angrenzt,
und ein zweites Wärmeabgabeende 2166 besitzen,
das weit von dem zweiten Wärmeaufnahmeelement 2162 entfernt
ist, wodurch die Wärme
von dem zweiten Wärmeaufnahmeende 2165 durch
das zweite Wärmeabgabeende 2166 zu
dem von dem ersten Wärmeaufnahmeelement
getrennten Bereich 212 (der erste bis fünfte Wärmeabgabebereich 2121, 2122, 2123, 2124, 2125)
transportiert werden kann. Daher kann die von der Wärmequelle 41 absorbierte
Wärme des zweiten
Wärmeaufnahmeelements 2162 von
dem zweiten Wärmeaufnahmeende 2165 absorbiert
und zum zweiten Wärmeabgabeende 2166 transportiert werden,
das dann die Wärme
in den von dem ersten Wärmeaufnahmeelement
getrennten Bereich 212 leitet, der durch Strahlung mit
Hilfe der Kühlrippen 23 des
Hauptkörpers 2 die
Wärme ableitet.
D. h. die wärme
wird durch die fünf
Wärmeabgabebereiche 2121, 2122, 2123, 2124, 2125 und
die Kühlrippen 23 des Hauptkörpers 2 in
die Umgebungsluft abgegeben.
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Wie
aus 4 ersichtlich ist, ist der Hauptkörper 2 mit
einem Deckel 5 verbunden, der auf der dem Aufnahmeraum 21 zugewandten
Seite mindestens ein drittes Wärmeaufnahmeelement 51 und
mindestens einen dritten Wärmeleitrohrsatz 52 und
an der anderen Seite eine Vielzahl von Kühlrippen 53 aufweist.
Das dritte Wärmeaufnahmeelement 51 steht
mit der Wärmequelle 41 in
Kontakt, wodurch eine obengenannte Heißzone H gebildet ist, um die Wärme der
Wärmequelle 41 auf
der Schaltungsplatte 4 zu absorbieren. Das dritte Wärmeaufnahmeelement 51 fluchtet
mit dem Deckel 5 und ist mit diesem einteilig ausgebildet.
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Der
dritte Wärmeleitrohrsatz 52 enthält eine Vielzahl
von dritten Wärmeleitrohren 520,
die jeweils ein drittes Wärmeaufnahmeende 521,
das an das dritten Wärmeaufnahmeelement 51 angrenzt,
und ein drittes Wärmeabgabeende 522 besitzen,
das weit von dem dritten Wärmeaufnahmeelement 51 entfernt ist,
wodurch die Wärme
von dem dritten Wärmeaufnahmeende 521 zum
dritten Wärmeabgabeende 522 transportiert
werden kann. Daher kann die von der Wärmequelle 41 absorbierte
Wärme des
dritten Wärmeaufnahmeelements 51 von
dem dritten Wärmeaufnahmeende 521 absorbiert
und zum dritten Wärmeabgabeende 522 transprotiert
werden, das dann die Wärme
in den von dem ersten Wärmeaufnahmeelement
getrennten Bereich 212 und die Kühlrippen 53 des Deckels 5 leitet.
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Wie
aus den 4, 5 und 5A ersichtlich
ist, funktioniert die Erfindung wie folgt:
Bei Betrieb der
Schaltungsplatte 4 im Kommunikationskasten wird die Wärme der
Wärmequelle 41 von dem
ersten Wärmeaufnahmeelement 211 absorbiert und
von den ersten Wärmeaufnahmeenden 2131 der ersten
Wärmeleitrohre 2130 zu
den ersten Wärmeabgabeenden 2132 transportiert,
die dann die Wärme
in den von dem ersten Wärmeaufnahmeelement getrennten
Bereich 212 (den ersten bis fünften Wäremableitbereich 2121, 2122, 2123, 2124, 2125)
leiten, der durch Strahlung mit Hilfe der Kühlrippen 23 des Hauptkörpers 2 die
Wärme ableitet.
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Die
beiden zweiten Wärmeaufnahmeelemente 2162 des
Wärmeleitelements 216 absorbieren die
Wärme der
Wärmequellen 41 der
beiden gegenüberligenden
Schaltungsplatten 4, wodurch die Wärme von den zweiten Wärmeaufnahmeenden 2165 der
zweiten Wärmeleitrohre 2164 zu
den zweiten Wärmeabgabeenden 2166 transportiert
wird, die dann die Wärme
in den von dem ersten Wärmeaufnahmeelement
getrennten Bereich 212 leitet, wodurch die Wärme auf
den ersten bis fünften
Wärmeabgabebereich 2121, 2122, 2123, 2124, 2125 des Wärmeabgabebereiches 212 verteilt
und durch Strahlung mit Hilfe der Kühlrippen 23 ableitet
wird.
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Gleichzeitig
absorbiert das dritte Wärmeaufnahmeelement 51 des
Deckels 5 die Wärme
der Wärmequelle 41 der
gegenüberliegenden
Schaltungsplatte 4, wodurch die Wärme von den dritten Wärmeaufnahmeenden 521 der
dritten Wärmeleitrohre 520 zu
den dritten Wärmeabgabeenden 522 transportiert
wird, die dann die Wärme
in den den von dem ersten Wärmeaufnahmeelement
getrennten Bereich 212 leitet, wodurch die Wärme auf
den ersten bis fünften
Wärmeabgabebereich 2121, 2122, 2123, 2124, 2125 des
Wärmeabgabebereiches 212 verteilt und
durch Strahlung mit Hilfe der Kühlrippen 53 des Deckels 5 die
Wärme ableitet
wird. Dadurch kann die Kommunikationsqualität der Schaltungsplatten 4 erhöht und die
Lebensdauer der Kommunikationsvorrichtung verlängert werden.
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Daher
weist die Erfindung folgende Vorteile auf:
- 1.
bessere Wärmeleitung;
- 2. bessere Kühlwirkung;
- 3. gleichmäßige Wärmeleitung;
- 4. größere Kühlfläche;
- 5. höhere
Kommunikationsqualität;
- 6. längere
Lebensdauer.