DE69730219T2

DE69730219T2 - Heizelement

Info

Publication number: DE69730219T2
Application number: DE69730219T
Authority: DE
Inventors: William George Wolverton Milton Keynes Gates; Martin Michael Mark Greystones Keegan
Original assignee: Lucent Technologies Inc
Current assignee: Nokia of America Corp
Priority date: 1997-10-21
Filing date: 1997-10-21
Publication date: 2005-08-04
Anticipated expiration: 2017-10-22
Also published as: CN1218363A; JPH11195476A; DE69730219D1; US6049061A; EP0912078A1; EP0912078B1; CA2248845A1; AU8935398A; BR9806448A; KR19990037246A

Description

Diese Erfindung betrifft Heizvorrichtungen.
Der für die Erfindung relevante Stand der Technik wird in Bezug auf eine bestimmte Anwendung beschrieben. Dem Leser ist jedoch ersichtlich, dass die Erfindung nicht auf diese Anwendung beschränkt ist.
Extern montierte Gehäuse für mobile Funkbasisstationen sind potenziell einem weiten Bereich an Umgebungstemperaturen ausgesetzt. Wenn die interne Temperatur auf unterhalb von etwa 0°C sinkt, funktioniert die Elektronik nicht mehr. Die Außenumgebungstemperatur kann auf bis zu –45°C fallen. Bei niedrigen Außenumgebungstemperaturen reicht die Erwärmung, die auf natürliche Weise von der Elektronik stammt, nicht aus, um die Innentemperatur ausreichend hoch zu halten. Selbst bei höheren Temperaturen, bei denen die Wärmeabfuhr in der Elektronik ausreicht, um die Elektronik betriebsfähig zu halten, kann ein Problem auftreten, wenn ein Stromausfall auftritt. Wenn die Innentemperatur unter die Temperatur abfällt, bei der die Elektronik betriebsfähig ist, kann die Elektronik nicht erneut in Betrieb genommen werden, wenn der Strom wieder zur Verfügung steht. Daher ist eine Heizvorrichtung erwünscht. Um das Gehäuse wünschenswert klein zu halten, sollte die Heizvorrichtung nicht groß sein.
Aus US-Patent Nr. 5 624 750 ist bekannt, eine Heizvorrichtung bereitzustellen, die ein Folienheizelement umfasst, das in einem dielektrischen Flächengebilde eingebettet ist.
Die vorliegende Erfindung ist gegenüber der Offenbarung von US-Patent Nr. 5 624 750 dadurch gekennzeichnet, dass eine Blattfeder bereitgestellt ist, die in entspanntem Zustand gekrümmt ist, um das eingebettete Element gegen eine zu erwärmende Oberfläche zu klemmen.
Bei der spezifischen oben beschriebenen Anwendung kann die Heizvorrichtung an einer Innenfläche des Gehäuses montiert werden. Unter Verwendung eines patentamtlich geschützten elastischen Heizelements waren wir in der Lage, die Heizvorrichtung mit einem Fluss von 3,9 kW/m² zu betreiben. Die Heizvorrichtung ist mit einer elastischen dielektrischen Fläche direkt an einer Innenfläche des Gehäuses montiert. Es ist keine Bearbeitung des Gehäuses erforderlich, da das elastische dielektrische Element als Wärmedichtung wirkt. Bei anderen herkömmlichen Verwendungen eines solchen Heizelements ist es mit Hilfe eines doppelseitigen Klebebandes mit einer Oberfläche verbunden. Derartige Klebebänder sind bei den extremen Temperaturen, denen das Gehäuse ausgesetzt sein kann, nicht wirksam.
Um lokale heiße Stellen zu vermeiden, umfasst die Heizvorrichtung vorzugsweise eine wärmeleitfähige Schicht an der Seite des eingebetteten Elements, die bei Gebrauch von der zu erwärmenden Oberfläche entfernt angeordnet ist. Um die Montage zu erleichtern, ist die wärmeleitfähige Schicht, die ein Aluminiumblech sein kann, mit Hilfe eines doppelseitigen Klebebandes mit dem Element verbunden. Nachdem das Element und die wärmeleitfähige Schicht an der Oberfläche des Gehäuses festgeklemmt sind, ist die Tatsache, dass das doppelseitige Klebeband bei extremen Temperaturen unwirksam ist, irrelevant.
Vorzugsweise liegt das eingebettete Element in Form eines herkömmlichen Folienelements vor, das zwischen zwei elastischen dielektrischen Schichten laminiert ist.
Um die Montage der Heizvorrichtung an der Oberfläche des Gehäuses zu erleichtern, umfasst sie vorzugsweise ein Befestigungsmittel, das Schultermerkmale umfasst, die die Enden der Feder von der zu erwärmenden Oberfläche um einen Abstand beabstanden, der etwa der Dicke des eingebetteten Elements und einer etwaigen leitfähigen Schicht entspricht.
Im Folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung beispielhaft und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 eine Seitenansicht einer Heizvorrichtung ist, die die Erfindung verwirklicht;
2 ein Querschnitt einer Feder der Heizvorrichtung aus 1 ist, wenn sie entspannt ist;
3 eine Draufsicht auf die Heizvorrichtung aus 1 ist, und
4 ein ausführlicher Querschnitt des Heizelements der Heizvorrichtung aus 1 ist.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen enthält ein Gehäuse 2 (von dem nur ein Teil gezeigt ist) eine Funkausrüstung (nicht gezeigt) für eine mobile Telefonbasisstation. Das Gehäuse ist aus zwei ineinandergreifenden Leichtmetallgussteilen gebildet, wobei ein Teil eines der Gussteile in 1 gezeigt ist.
Ein handelsübliches Spurenheizelement 4 umfasst ein Nickelchrom-Folienwiderstandsmuster 6, das in 4 nur im Schnitt zu sehen ist und zwischen zwei Schichten aus elastischem dielektrischem Gummi 8 angeordnet ist. Ein Wärmeausschnitt 9 ist im Innern des Heizelements 4 angeordnet und verursacht eine Wölbung 11 in der unteren Schicht 8, die von dem Heizelement 4 vorsteht.
Das Element 4 ist mit Hilfe einer Schicht aus doppelseitigem Klebeband 10 mit einem Aluminiumblech 12 mit ähnlichen Abmessungen verbunden, das dazu dient, potenzielle heiße Stellen in der montierten Heizvorrichtung zu dispergieren.
Zwei Einstellschrauben, die in das Gehäuse geschraubt sind, stellen Schultern 16 bereit, die um einen Abstand d von der Innenfläche 18 des Gehäuses 2 beabstandet sind. Eine Blattfeder 20 ist mit Kerben 22 gebildet, um die Schäfte 24 der Einstellschrauben 14 aufzunehmen, so dass sie von den Köpfen 28 gehalten wird. Die Köpfe sind so positioniert, dass die Unterseite 30 der Feder um einen Abstand von der Oberfläche 18 des Gehäuses 2 beabstandet ist, der etwa der kombinierten Dicke des Heizelements und des Blechs 12 entspricht. Die Wölbung 11 wird von einer Vertiefung 13 in der Oberfläche 18 aufgenommen, wodurch das Heizelement 4 positioniert wird.
Wie in 2 gezeigt, ist die Blattfeder 20 gekrümmt, wenn sie entspannt ist. An ihrem Ende, das von den Kerben 22 entfernt angeordnet ist, weist die Blattfeder 20 eine Stufe auf, die eine Schulter 32 bereitstellt, die zu einer Angel 34 führt. Die Stufe weist etwa dieselbe Größe auf wie die kombinierte Dicke des Heizelements 4. Wenn die Angel mit Hilfe einer Schraube 36 an der Oberfläche 18 des Gehäuses 2 befestigt ist, klemmt die Blattfeder das Heizelement mit einer gleichmäßigen Last gegen die Oberfläche 18 des Gehäuses 2. Die Bereitstellung der Schultern 16 und 32 stellt sicher, dass die Feder nicht zu stramm an den Enden des Heizelements 4 anliegt.

Claims

Heizvorrichtung, die ein Folienheizelement (4) umfasst, das in einem dielektrischen Flächengebilde (8) eingebettet ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Blattfeder (20) bereitgestellt ist, die gekrümmt ist, wenn sie sich in entspanntem Zustand befindet, um das eingebettete Element (4) an eine zu erwärmende Oberfläche (18) zu klemmen.
Heizvorrichtung nach Anspruch 1, die eine wärmeleitfähige Schicht (12) an jener Seite des eingebetteten Elements (4) umfasst, die bei Gebrauch entfernt von der zu erwärmenden Oberfläche angeordnet ist.
Heizvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das eingebettete Element (4) in Form eines Folienelements (4) vorliegt, das zwischen zwei dielektrische Schichten (8) laminiert ist.
Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das Befestigungsmittel (14) umfasst, die Schultermerkmale (16) aufweisen, die Enden der Feder (20) von der zu erwärmenden Oberfläche (18) um einen Abstand beabstanden, der etwa der Dicke des eingebetteten Elements und einer etwaigen leitfähigen Schicht entspricht.
Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Feder (20) mit einem einstückigen konkaven Vorsprung (11) gebildet ist, um als Kabelklammer zu dienen.
Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Verwendung an einem Elektronikgehäuse.
Elektronikgehäuse (2), das eine Heizvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst.