DE69724972T2

DE69724972T2 - Elektronisches Gerät

Info

Publication number: DE69724972T2
Application number: DE69724972T
Authority: DE
Inventors: William George Wolverton Milton Keynes Gates
Original assignee: Lucent Technologies Inc
Current assignee: Nokia of America Corp
Priority date: 1997-11-11
Filing date: 1997-11-11
Publication date: 2004-07-22
Anticipated expiration: 2017-11-12
Also published as: DE69724972D1; KR20000055312A; JP3084015B2; CA2260305C; BR9901119A; US6111750A; JP2000223877A; CA2260305A1; EP0917418B1; KR100324072B1; EP0917418A1; AU720799B1

Description

Diese Erfindung betrifft ein elektronisches Gerät, das in einer wärmeableitenden äußeren Umhüllung enthalten ist.
Bei Fehlen einer erzwungenen Konvektion werden elektronische Geräte an der Oberseite ihrer äußeren Umhüllung heißer als an der Unterseite sein. Dieser Zustand ist bei einem Gerät, das zur Verwendung außen versiegelt ist, wobei im Inneren erzeugte Wärme durch die äußere Umhüllung abgeleitet werden muß, noch schlimmer. Idealerweise würden Bestandteile, die große Mengen an Wärme ableiten, weiter unten in der äußeren Umhüllung liegen, als Bestandteile, die weniger Wärme ableiten. Dies ist nicht immer möglich.
Wärmerohre wurden verwendet, um Wärme von Bestandteilen weg zu kühleren Stellen in der äußeren Umhüllung zu leiten. Herkömmlich steht der Verdampfer eines Wärmerohrs z. B. durch Klemmen oder Kleben in direktem thermischen Kontakt mit einem Leistungsbestandteil. Der Kondensator ist herkömmlich in eine Einkerbung in der Wand der äußeren Umhüllung eingepreßt und ist eine Preßpassung in der Einkerbung, um einen guten thermischen Kontakt sicherzustellen. Das Wärmerohr weist einen runden Querschnitt auf, und die Einkerbung weist einen entsprechenden runden Boden auf. Der Schritt des Pressens des Wärmerohrs in die Einkerbung kann auch benutzt werden, um das Rohr zu verformen, so dass es bündig mit der Oberseite der Einkerbung endet.
Eine Entfernung des Wärmerohrs ist praktisch unmöglich, was eine Entfernung der Schaltkreisplatte, auf der der Bestandteil angebracht ist, sehr schwierig macht.
In manchen äußeren Umhüllungen müssen einzelne Einheiten durch geschlossene innere Gehäuse voneinander gegen Hochfrequenz (HF)-Interferenzen isoliert werden. Es wäre schwierig, die Hochfrequenzisolierung um ein Wärme rohr, das in das innere Gehäuse eindringen müßte, herum aufrechtzuerhalten.
Vor diesem Hintergrund wird ein elektronisches Gerät, das in einer wärmeableitenden äußeren Umhüllung enthalten ist, bereitgestellt, wobei die äußere Umhüllung zumindest eine Einheit enthält, die in einem wärmeleitenden inneren Gehäuse enthalten ist, das eine Hochfrequenzisolierung bereitstellt und in thermischem Kontakt damit an einer Wand der äußeren Umhüllung angebracht ist; eine Wand der Einheit in sich eine erste Aussparung aufweist, die den Verdampfer eines Wärmerohrs aufnimmt, das Wärmerohr zwischen der äußeren Umhüllung und dem inneren Gehäuse festgeklemmt ist, sich der Kondensator des Wärmerohrs bei Verwendung weiter unten als der Verdampfer befindet, durch eine Aussparung in der äußeren Umhüllung aufgenommen ist und darin durch ein Klemmelement festgeklemmt ist.
Da das Wärmerohr an seinen Enden festgeklemmt ist, muß es keine Preßpassung in beiden Aussparungen sein und kann daher leicht entfernt werden. Das innere Gehäuse kann die Hochfrequenzisolierung aufrechterhalten.
Die erste Aussparung ist vorzugsweise neben einem oder mehreren Leistungsbestandteilen im Inneren des inneren Gehäuses gelegen.
Um die Größe der äußeren Umhüllung zu verringern, ist der Kondensator vorzugsweise durch eine andere Einheit, die die Funktion eines Klemmelements erfüllt, in seiner Aussparung festgeklemmt.
Diese andere Einheit kann nur Kleinleistungsbestandteile umfassen.
Am besten weist das Wärmerohr zwei einander gegenüberliegende, im Wesentlichen flache Seiten auf und ist die erste und die zweite Aussparung mit einem flachen Boden versehen. Dies vereinfacht die maschinelle Herstellung der Aussparungen und gestattet, dass die Oberfläche der Wand oder des Klemmelements gegenüber der ersten bzw. der zweiten Aussparung flach ist.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird nun beispielsweise unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben werden, in denen
1 ein schematischer Schnitt durch einen Teil des elektronischen Geräts, das die Erfindung verkörpert, ist und an einer Wand einer äußeren Umhüllung angebrachte innere Gehäuse zeigt;
2 eine Ansicht der inneren Gehäuse von der rechten Seite von 1 her ist;
3 ein Schnitt entlang der Pfeile A-A von 1 ist; und
4 eine Schnittansicht eines Wärmerohrs entlang der Pfeile B-B in 2 ist.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen weist eine Basisstation eines Mobilkommunikationsnetzwerks ein in einer äußeren Umhüllung 2, von der in den Zeichnungen nur ein Teil gezeigt ist, angebrachtes elektronisches Gerät auf. Die Umhüllung enthält neben anderen Einheiten einen Breitband-Leistungsverstärker 4, der zur Bereitstellung einer Hochfrequenzisolierung in einem inneren Gehäuse 8 aus Aluminium enthalten ist, und einen Duplexer 6. Die inneren Einheiten einschließlich des Leistungsverstärkers 4 und des Duplexers 6 sind in thermischem Kontakt mit einer Wand 7 der Umhüllung 2 angebracht. Die Umhüllung 2 ist aus Leichtmetall hergestellt und weist ausgedehnte Oberflächen oder Rippen 9 auf, um Wärme, die durch ihre inneren Einheiten ein schließlich des Leistungsverstärkers 4 und des Duplexers 6 erzeugt wird, abzuleiten.
Die Umhüllung 2 ist in Bezug auf die Umgebung versiegelt. Innerhalb der Umhüllung ist aufgrund sehr kleiner innerer Räume, die durch die darin enthaltenen Einheiten gebildet werden, keine Konvektion möglich. Um die äußere Umhüllung herum ist keine Konvektion erzwungen, so dass die Oberseite der Umhüllung deutlich heißer als die Unterseite ist. Verglichen mit dem Duplexer 6 wird eine verhältnismäßig große Menge der Wärme durch den Leistungsverstärker 4 erzeugt, und es wäre besser, den Leistungsverstärker bei einer niedrigeren Temperatur unter dem Duplexer anzuordnen. Andere Entwurfsbeschränkungen erfordern jedoch, dass sich der Leistungsverstärker 4 über dem Duplexer befindet.
Um die Temperatur des Leistungsverstärkers 4 zu verringern, ist ein Wärmerohr 12 bereitgestellt. Der Verdampfer 13 des Wärmerohrs 12 wird durch eine Aussparung 14 in der Wand 11 des Aluminiumgehäuses 8 aufgenommen. Das Wärmerohr weist zwei im allgemeinen flache, einander gegenüberliegende Seiten 16 auf. Der Boden 18 der Aussparung 14 ist flach. Die Oberfläche des Teils der Wand 7, an den der Leistungsverstärker 4 angebracht ist, ist flach. Der Leistungsverstärker 4 ist durch vier Schrauben 20 an der Wand angebracht. Die Tiefe der Aussparung 14 verglichen mit der Dicke des Wärmerohrs zwischen seinen flachen Seiten ist so, dass das Wärmerohr zwischen der Wand 7 und dem Boden 18 der Aussparung im Gehäuse 8 festgeklemmt ist. Wie in 4 sichtbar ist, ist die Breite der Aussparung ausreichend, dass das Wärmerohr 12 eine Spielpassung ist und leicht entfernt werden kann.
Im Inneren des Gehäuses 8 sind die Bestandteile an einer Schaltkreisplatte 19 angebracht. Die Aussparung 14 bringt den Verdampfer 13 neben Leistungsbestandteilen 21 wie etwa Leistungstransistoren, die große Mengen an Wärme ableiten, unter.
Der Kondensator 22 des Wärmerohrs 12 wird durch eine Aussparung 24 in der Wand 7 aufgenommen. Der Boden der Aussparung ist flach. Die Breite der Aussparung ist ausreichend, dass der Kondensator eine Spielpassung ist, so dass er leicht entfernt werden kann. Der Kondensator wird durch ein Klemmelement in Form des Duplexers 6 in der Aussparung festgeklemmt. Der Duplexer 6 ist durch Schrauben 26 angebracht. Er weist eine flache Oberfläche 28 zum thermischen Kontakt sowohl mit der Wand 7 als auch dem Wärmerohr 12 auf. Die Tiefe der Aussparung 24 verglichen mit der Dicke des Wärmerohrs zwischen seinen flachen Seiten ist so, dass das Wärmerohr zwischen dem Boden der Aussparung 24 in der Wand 7 und der flachen Oberfläche 28 des Duplexers 6 festgeklemmt wird.

Claims

Elektronisches Gerät, das in einer wärmeableitenden äußeren Umhüllung (2) enthalten ist, wobei die äußere Umhüllung zumindest eine Einheit enthält, die in einem wärmeleitenden inneren Gehäuse (8) enthalten ist, das eine Hochfrequenzisolierung bereitstellt und in thermische Kontakt damit an einer Wand (7) der äußeren Umhüllung angebracht ist; eine Wand (11) der Einheit in sich eine erste Aussparung (14) aufweist, die den Verdampfer eines Wärmerohrs (12) aufnimmt, das Wärmerohr zwischen der äußeren Umhüllung (2) und dem inneren Gehäuse (8) festgeklemmt ist, sich der Kondensator des Wärmerohrs bei Verwendung weiter unten als der Verdampfer befindet, durch eine Aussparung (24) in der Wand (11) der äußeren Umhüllung aufgenommen ist und darin durch ein Klemmelement (6) festgeklemmt ist.
Elektronisches Gerät nach Anspruch 1, wobei die erste Aussparung (14) neben einem oder mehreren Leistungsbestandteilen im Inneren des inneren Gehäuses (8) gelegen ist.
Elektronisches Gerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Kondensator durch eine andere Einheit (6), die die Funktion eines Klemmelements erfüllt, in seiner Aussparung (24) festgeklemmt ist.
Elektronisches Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Wärmerohr (12) zwei einander gegenüberliegende, im Wesentlichen flache Seiten aufweist und die erste und die zweite Aussparung mit einem flachen Boden versehen sind.