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Technisches
Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung bei einem tragbaren
elektrischen Gerät,
das eine Hauptgeräteeinheit
aufweist, die eine hierfür
erforderliche elektronische Betriebseinrichtung enthält, und
eine abnehmbare Stromversorgungsquelleneinheit, wobei letztere abnehmbar
an oder in der Geräteeinheit
befestigt ist, wobei die Einrichtung dazu ausgelegt ist, die Belüftung von
gasförmigen
Medien in beiden Richtungen innen und außen von der Geräteeinheit
sowie der Stromversorgungsquelleneinheit zur Atmosphäre und umgekehrt
infolge von Änderungen
der Umgebungstemperatur zu ermöglichen. Spezieller
betrifft die vorliegende Erfindung ein Funktelefon, das einen abnehmbaren,
wieder aufladbaren Batteriesatz aufweist.
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Beschreibung
des Stands der Technik
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Eine
Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1 ist in der US-A-5 583 742 beschrieben.
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Bis
lang bekannte Lösungen
für ähnliche Zwecke
sind so wie jene gemäß der EP-A1-0
831 572, hauptsächlich
Filterteile zum Ausschalten der Möglichkeit, dass Teilchen und
anderes, ungewünschtes
Material ins Innere einer Vorrichtung hineingelangen.
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Eine
elektronische Betriebseinrichtung, die normalerweise elektrische
Energie verbraucht, die in einer Art einer Batterie gespeichert
ist, die an der Betriebseinrichtung angebracht oder in dieser aufgenommen
ist, wird normalerweise durch den Energieverbrauch beeinflusst,
da die Temperatur der Batterie ansteigt, während ihre Energie verbraucht
wird. Wenn die Batterie wieder aufladbar ist, was häufig oder
normalerweise der Fall ist, erzeugt auch das Wiederaufladen eine
beträchtliche
Wärmemenge, sowie
manchmal die Emission von Wasserstoffgas. Eine Änderung der Temperatur führt normalerweise zu
Verdampfungs- und Kondensationseffekten von Feuchte, die praktisch überall vorhanden
ist, was im Zusammenhang mit Mobiltelefonen bis jetzt durch natürliche Lecks
an Verbindungsstellen und Rändern bewältigt wurde.
Dies war ebenfalls der Fall bei dem möglicherweise ausgesandten Wasserstoffgas.
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Elektronische
Bauteile von Mobiltelefonen sollen, wie Elektronik insgesamt, normalerweise nicht
Feuchte ausgesetzt werden, das dies das Risiko von Kurzschlüssen sowie
das Risiko des Auftretens von Oxidationseffekten erhöht, die
im Verlauf der Zeit ein Bauteil vollständig zerstören können. Daher können natürliche Lecks,
wie voranstehend erwähnt,
aus natürlichen
Gründen
während
unglücklicher,
extremer Umstände
zu nicht kontrollierbaren Kurzschluss- und/oder Oxidationseffekten
bei nicht vorhersehbaren Bauteilen führen. Diese Effekte können besonders
häufig
auftreten, wenn Mobiltelefone in extremen Umgebungen eingesetzt
werden, beispielsweise in den Tropen, wo ihr Benutzer sich manchmal
in einem Haus mit Klimatisierung auf 20°C und einer Feuchte von 60%
befinden kann, und sich zu anderen Zeiten außerhalb aufhält, bei
Temperaturen von möglicherweise
bis zu 70°C
und einer Feuchte von möglicherweise
90%.
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Während derartig
extremer Bedingungen kann die Leistung praktisch sämtlicher
elektronischer Vorrichtungen oder Betriebseinrichtungen schnell
beeinträchtigt
werden, was selbstverständlich
niemals erwünscht
ist oder war.
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Daher
besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung in der Entwicklung einer
Einrichtung zum zwangsweisen Belüften überschüssigen Gases (hauptsächlich verdampfter
Feuchte in der Luft und Wasserstoffgas), die im Innern eines Mobiltelefons enthalten
sind und erzeugt werden, nach außen, sowie in der Bereitstellung
einer Vorrichtung zum Zulassen von Gas (Luft und keine Feuchte)
zu dessen Inneren, auf kontrollierte Art und Weise, wobei soweit wie
möglich
verhindert wird, dass eine empfindliche elektronische Betriebseinrichtung
Feuchte ausgesetzt wird, die normalerweise überall in der Atmosphäre enthalten
ist.
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Ein
weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung
eines Mobiltelefons, das soweit wie möglich wassergeschützt ist,
also Wasser infolge der Tatsache standhalten kann, dass es versehentlich
diesen Medien ausgesetzt wird. Ein derartiges Gerät soll jedoch
nicht im weitesten Sinne wasserdicht sein.
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Ein
weiteres Ziel besteht in der Bereitstellung eines Mobiltelefons,
das durch die Anordnung von Kanälen
zur Erzielung einer Zwangsbelüftung
auch die Auswirkung mit sich bringt, dass eine Druckausgleichsvorrichtung
geschaffen wird, die ein Bauteil darstellt, die den möglichen
inneren Über- oder Unterdruck
ausgleicht, der infolge einer Wasserdichtigkeitskonstruktion auftreten
kann, die zum Erreichen des voranstehenden Ziels erforderlich ist.
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Bei
einer wassergeschützten
elektronischen Betriebseinrichtung wird das Problem in Bezug auf Feuchte,
ob es sich nun um kondensierte oder verdampfte Feuchte handelt,
und/oder in Bezug auf Wasserstoffgas schlimmer, wenn keine Art einer
Belüftungseinrichtung
vorhanden ist. Die Feuchte wird dann nämlich eingeschlossen, mit bekannten
Konsequenzen. Das mögliche
Wasserstoffgas wird immer mehr konzentriert, und kann, wenn es freigegeben wird,
beispielsweise beim Aufladen einer Batterie, zu Knallgas oxidieren,
das nach Zünden,
beispielsweise durch einen Funken beim Abnehmen der Batterie, entsprechend
folgender Formel reagiert: H2 (g) + ½O2 (g) → H2O (l); ΔH° = –260 kJ, und dies stellt
eine Reaktion dar, die eher einer Explosion gleicht.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Gemäß der beanspruchten
Erfindung sind Vorrichtungen dazu vorgesehen, frei/zwangsweise gasförmige Medien
(hauptsächlich
Luft und Wasserstoffgas) in kontrollierter Weise über Öffnungen
und zumindest einen Kanal in diskreten Bauteilen einzulassen, beispielsweise
der Batterie und/oder Abteilen des Geräts über die Vorrichtungen.
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Gemäß einer
weiter entwickelten Ausführungsform
der Erfindung ist die Vorrichtung physikalisch ein Kanal oder vereinigte
Kanäle,
welche die Öffnungen
einschließen,
um gleichmäßig den
Luftdruck in sämtlichen
der Bauteile oder Abteilen auszugleichen. Hierdurch wird die Belüftung der
möglicherweise
verdampften Feuchte, die Luft und Wasserstoffgas enthält, auf
kontrolliertere Art und Weise durchgeführt, so dass die Medien sobald
wie möglich von
ihrem Ursprung verdampfen, ohne eine in der Umgebung vorhandene
Betriebseinrichtung zu beeinträchtigen.
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Bei
einer noch weiter entwickelten Ausführungsform sind die diskreten
Kanäle
an ihren Enden zu einem gemeinsamen Auslasskanal zur Außenseite
des Telefons zusammengefasst.
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Dieser
Auslasskanal ist gemäß einer
weiter entwickelten Ausführungsform
an seinem äußeren Ende
mit einem Filtermedium versehen, das vorzugsweise aus einem Material
besteht, welches „atmungsfähig" ist, zum Beispiel
GORE-TEX®.
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Bei
einer weiteren Gruppe von Ausführungsformen
sind die Kanäle
systematisch beispielsweise in einer Bienenwabenanordnung angeordnet,
regelmäßig oder
unregelmäßig spiralförmig in
einer oder mehreren Schichten gewickelt. Dies ermöglicht es, spezieller
verdampfte Feuchte oder ein anderes Gas an dem Punkt einzufangen,
an welchem sie am stärksten
konzentriert sind.
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Kanäle der voranstehend
geschilderten Art verstärken
unter bestimmten Bedingungen baulich ein Gehäuse oder eine Schale für ein derartiges
Mobiltelefon, in der Hinsicht, dass die Kanäle im Zusammenhang mit einer
derartigen Schale angeordnet sind, und hierdurch deren Trägheitsmoment
beeinflussen.
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Der
vielversprechendste Vorteil der Erfindung besteht in der Bereitstellung
eines wassergeschützten
Telefons, welches automatisch die fraglichen Substanzen an die Atmosphäre abgeben
kann, ohne einen Druck oberhalb oder unterhalb von Atmosphärendruck
im Innern des Telefons zu entwickeln.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Nachstehend
wird die Erfindung mit weiteren Einzelheiten unter Bezugnahme auf
die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, bei welchen:
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1 eine
vereinfachte Perspektivansicht eines Mobiltelefons zeigt, das eine
Einrichtung gemäß der Erfindung
aufweist;
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2 einen
Querschnitt von II-II in 1 zeigt;
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3 eine
weniger vereinfachte Perspektivansicht eines Mobiltelefons zeigt,
dessen Gehäuse die
Hohlräume
für ein
Tastenfeld zeigt, und bei dem ein teilweise weggeschnittener Abschnitt
eine Einrichtung gemäß der Erfindung
zeigt;
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4,
entsprechend 3, eine alternative Ausführungsform
einer Kanalausbildung gemäß der Erfindung
zeigt; und
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5 eine
Perspektivansicht eines weggeschnittenen Abschnitts eines Kanals
zeigt, der eine Bienenwabenanordnung gemäß der Erfindung aufweist.
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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
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Bei
einer vereinfachten Ausführungsform
eines Mobiltelefons, die in den 1 und 2 nur zum
Zwecke der Erläuterung
gezeigt ist, weist die erfindungsgemäße Ausführungsform ein Gehäuse 1 und
eine abnehmbar befestigte Batterie 2 auf, sowie drei Belüftungsöffnungen 3a, 3b, 3c.
Eine, 3a, dieser Belüftungsöffnungen
ist auf einem oberen Abschnitt 5a des Gehäuses 1 des
Mobiltelefons angeordnet, wogegen die anderen zwei Belüftungsöffnungen 3b und 3c auf
der Batterie 2 vorgesehen sind, nämlich die Belüftungsöffnung 3b auf
dem rückseitigen,
unteren Abschnitt 4 der Batterie 2, und die Belüftungsöffnung 3c auf
dem außenseitigen,
oberen Abschnitt 5 der Batterie 2.
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Durch
eine dünne
Linie 6 mit Pfeilen ist der Transport durch die Belüftungsöffnungen
in beiden 1 und 2 dargestellt.
Durch Anordnen der Löcher 3a und 3b in
einer derartig relativ großen
Entfernung voneinander kann die Luft, die von der Batterie erwärmt wird,
Feuchte anziehen, und diese über
eine große
Entfernung in dem Raum etwa bei 7 und 8 und weiter
etwa bei 9 in dem Raum zwischen dem Gehäuse 1 und der Batterie 2 verdampfen.
Eine Dichtung 10 ist entlang dem Rand der Batterie 2 und
des Gehäuses 1 angeordnet,
um den voranstehend geschilderten Wasserschutz zu erzielen. Die
Löcher 3a bis 3c sind
jeweils von einer Polymermembran eines „atmungsfähigen Materials" abgedeckt, beispielsweise
GORE-TEX®.
Da ein derartiges Material nur das Eindringen von Gas und verdampfter
Feuchte zulässt,
wird das Telefon wassergeschützt,
obwohl es belüftet
wird.
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3 zeigt
eine bevorzugte Einrichtung bei einem Mobiltelefon gemäß der Erfindung,
bei welcher ein durchgehender Kanal 11a, wie ein Labyrinth, hinter
dem Bereich angeordnet ist, an dem sich normalerweise ein Display 12 des
Telefons befindet. 3 zeigt auch Kastenfeld-Hohlräume 18,
deren Zweck dem Fachmann wohl bekannt ist. Der Hauptzweck dieser
Konstruktion besteht darin, einen Kanal zu erzielen, der eine vergrößerte Länge aufweist,
und dessen Zweck darin besteht, eine Druckausgleichsvorrichtung
zwischen dem Atmosphärendruck
und dem Druck im Innern des Telefons auszubilden. Infolge der Länge des
Kanals kondensiert Feuchte in der Luft, die in das Telefon infolge
einer plötzlich
abgesunkenen Temperatur eingesaugt wurde, auf den Wänden des
langen Kanals, so dass vorzugsweise keine Feuchte die Bauteile des
Telefons erreicht. Der Verlauf des Kanals gemäß dieser Ausführungsform,
an der Rückseite
des Displays des Telefons, macht auch die Belüftung des Displays relativ einfach.
In einem derartigen Fall kann die Rückseite des Displays an ausgewählten Punkten
durchlöchert sein.
Diese Punkte sind wiederum mit einer atmungsfähigen Membran, wie voranstehend
geschildert, versehen, so dass potentielle Feuchte innerhalb der
Displayeinheit verdampfen kann.
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In 4 ist
eine andere, erfindungsgemäße Ausführungsform
dargestellt, die einen spiralförmig gewundenen
Kanal 11b aufweist. Falls geeignet, können die Kanäle 11a und 11b von 3 unterschiedliche
Formen aufweisen, abhängig
von ihrem Zweck. Abgesehen davon, dass die Kanäle unterschiedlich geformt
sein können,
können
sie auch in mehreren Schichten 14, 15, 16,
jeweils wie in 5 gezeigt, angeordnet sein,
wodurch eine Bienenwabenanordnung 17 ausgebildet wird.
Bei einer derartigen Anordnung können
die Kanäle
länger
werden, was bedeutet, dass eine größere Menge an verdampfter Feuchte
auf ihren Wänden
kondensieren kann. Wie in den entsprechenden Figuren gezeigt, weist
der Kanal (bzw. weisen die Kanäle)
immer zumindest eine Öffnung
zum Innern des Telefons sowie zumindest eine Öffnung zu dessen Außenseite
auf (die eine atmungsfähige
Membran aufweist). Es ist selbstverständlich möglich, sich noch eine sogar
weitere Entwicklung des Kanalsystems eines Telefons zu überlegen,
beispielsweise so, dass die Kanäle
unterschiedliche Querschnitte in unterschiedlichen Teilen aufweisen.
Hierdurch würde
die Möglichkeit
einer Zwangskondensation infolge physikalischer Gesetze vergrößert, da
die Geschwindigkeit der Medien an einer Verengung höher wird,
was die Kondensation fördert.
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Selbstverständlich sind
auch Kombinationen der unterschiedlich geformten Kanäle und von
deren Untermerkmalen möglich,
und sollen ebenfalls durch die beigefügten Patentansprüche geschützt sein.