KR100324072B1 - 열 소산성 외부 밀폐체를 포함하는 전자 장치 - Google Patents

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Abstract

전자 장치는 열 소산성 외부 밀폐체(2)를 포함한다. 외부 밀폐체는 RF 절연을 제공하는 열 전도성 내부 하우징(4, 6)내에 수용되며 외부 밀폐체의 벽(7)과 열접촉하게 외부 밀폐체의 벽(7)상에 장착되는 적어도 하나의 유닛을 수용한다. 유닛의 벽(11)은 히트 파이프(12)의 증발기(13)를 수용하는 제 1 홈부(14)를 구비한다. 히트 파이프는 외부 밀폐체와 내부 하우징 사이에서 클램핑된다. 히트 파이프의 응축기(22)는 증발기보다 아래쪽에 위치하고 벽(7)내의 제 2 홈부(24)에 의해 수용된다. 증발기는 클램프 부재, 예컨대, 다른 유닛(6)에 의해 제 2 홈부내에 클램핑된다.
히트 파이프가 그 단부에서 고정되기 때문에, 어느 한쪽 홈부내에 억지 끼워맞춤될 필요가 없으며 따라서 용이하게 제거될 수 있다. 내부 하우징은 RF(radio frequency) 절연을 유지할 수 있다.

Description

열 소산성 외부 밀폐체를 포함하는 전자 장치{ELECTRONIC APPARATUS}
본 발명은 열 소산성 외부 밀폐체(heat dissipative external enclosure)(2)를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
강제 대류(forced convection)가 없는 경우에, 전자 장치는 외부 밀폐체의 상측이 외부 밀폐체의 하측보다 고온일 것이다. 이러한 상황은 내부에서 발생된 열이 외부 밀폐체에 의해 소산되어야 하는 옥외 사용을 위해 밀봉된 장치의 경우에 보다 악화된다. 이상적으로는 대량의 열을 소산시키는 구성요소가 그 보다 적은 열을 소산시키는 구성요소보다 외부 밀폐체내에서 보다 아래쪽에 위치될 것이다. 이것은 항상 가능한 것은 아니다.
히트 파이프(heat pipe)가 구성요소로부터 외부 밀폐체내의 냉각기 위치로 열을 전도시키도록 사용되어 왔다. 통상적으로, 히트 파이프의 증발기는, 예컨대 클램핑(clamping) 또는 접합(bonding)에 의해 전력 구성요소와 직접 열접촉한다. 응축기는 통상적으로 외부 밀폐체 벽의 홈내로 가압되고, 우수한 열접촉을 확보하기 위해 홈내로 억지 끼워맞춤(interference fit)된다. 히트 파이프는 둥근(round) 단면을 가지며, 각각의 홈은 이와 대응하는 둥근 바닥을 갖는다. 홈내로 히트 파이프를 가압하여 파이프가 홈의 상측과 같은 높이에서 종결되도록 파이프를 찌그러뜨리는 단계도 사용될 수 있다.
히트 파이프를 제거하는 것은 사실상 불가능하며, 이는 구성요소가 장착되는 회로 기판의 제거를 매우 곤란하게 한다.
일부 외부 밀폐체에 있어서, 각각의 유닛은 밀폐된 내부 하우징에 의한 무선 주파수(radio frequency; RF) 간섭에 대하여 서로간에 절연되어야 한다. 내부 하우징에 들어가야 하는 히트 파이프의 주위에서 RF 절연을 유지시키는 것이 어렵게 될 것이다.
이러한 배경에 근거하여, RF 절연을 제공하는 열 전도성 내부 하우징내에 수용되고 외부 밀폐체의 벽상에 외부 밀폐체의 벽과 열접촉하게 장착되는 적어도 하나의 유닛을 수용하는 열 소산성 외부 밀폐체내에 수용되는 전자 장치가 제공되며, 유닛의 벽은 그 내에 히트 파이프의 증발기를 수용하는 제 1 홈부(recess)를 구비하고, 히트 파이프는 외부 밀폐체와 내부 하우징 사이에 클램핑(clamping)되며, 히트 파이프의 응축기는 증발기보다 아래에 위치하고 외부 밀폐체 벽내의 홈부에 의해 수용되며 클램프 부재에 의해 벽내에 클램핑된다.
히트 파이프가 그 단부에서 클램핑되기 때문에, 어느 한쪽 홈부내에 억지 끼워맞춤될 필요가 없으며 따라서 용이하게 제거될 수 있다. 내부 하우징은 RF 절연을 유지할 수 있다.
제 1 홈부는 내부 하우징 내부의 하나 또는 그 이상의 전력 구성요소에 인접하게 위치되는 것이 바람직하다.
외부 밀폐체의 크기를 감소시키기 위해, 응축기는 클램프 부재의 기능을 수행하는 다른 유닛에 의해 제 2 홈부내에 클램핑되는 것이 바람직하다. 그러한 다른 유닛은 저전력 구성요소만을 포함할 수 있다.
히트 파이프는 2개의 대향하는 실질적으로 편평한 면을 구비하며, 제 1 및 제 2 홈부의 바닥은 편평한 것이 가장 바람직하다. 이는 홈부의 가공을 단순화시키며, 제 1 및 제 2 홈부와 대향하는 벽의 표면 또는 클램프 부재를 각각 평탄하게 한다.
예시로서, 본 발명의 일 실시예에 대해 첨부 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 전자 장치의 일부분의 개략적인 단면도로서, 외부 밀폐체의 벽상에 장착된 내부 하우징을 도시하는 단면도,
도 2는 도 1의 우측에서 본 내부 하우징의 도면,
도 3은 도 1의 화살표 A-A를 따라 절취한 단면도,
도 4는 도 2의 화살표 B-B를 따라 절취한 단면도.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
2 : 외부 밀폐체 4 : 전력 증폭기
6 : 송수절환기 14, 24 : 제 1 및 제 2 홈부
13 : 증발기 22 : 응축기
도면을 참조하면, 이동 통신 네트워크(mobile communications network)의 기지국(base station)은 외부 밀폐체(2)내에 장착되는 유닛을 포함하는 전자 장치를 구비하며, 외부 밀폐체의 일부분만이 도면에 도시되어 있다. 외부 밀폐체는 다른 유닛중에서 RF 절연을 제공하는 알루미늄 내부 하우징(8)에 의해 수용되는 광대역 전력 증폭기(wide band power amplifier)(4)와, 송수절환기(duplexer)(6)를 수용한다. 전력 증폭기(4)와 송수절환기(6)를 포함하는 내부 유닛은 외부 밀폐체(2)의 벽(7)과 열접촉하게 장착된다. 외부 밀폐체(2)는 경금속으로 제조되고, 전력 증폭기(4) 및 송수절환기(6)를 포함하는 내부 유닛에 의해 발생된 열을 소산시키도록 연장된 표면 또는 휜(fin)(9)을 구비한다.
외부 밀폐체(2)는 외부환경에 대해 밀봉된다. 밀폐체내에 수용된 유닛에 의해 매우 작은 내부 공간이 남기 때문에 밀폐체내의 대류(convection)는 불가능하다. 외부 밀폐체 주위의 대류가 강제되지 않으므로 밀폐체의 상측이 바닥보다 상당히 고온으로 된다. 송수절환기(6)에 비해 비교적 대량의 열이 전력 증폭기(4)에 의해 발생되므로, 온도가 보다 낮은 송수절환기의 아래에 전력 증폭기를 위치시키는 것이 바람직할 것이다. 그러나, 다른 설계의 제한 때문에 전력 증폭기(4)가 송수절환기(6)의 위에 위치될 것이 요구된다.
전력 증폭기(4)의 온도를 감소시키기 위해, 히트 파이프(12)가 제공된다. 히트 파이프(12)의 증발기(13)는 알루미늄 하우징(8)의 벽(11)내의 제 1 홈부(14)에 의해 수용된다. 히트 파이프는 2개의 대체로 편평한 대향하는 면(16)을 구비한다. 제 1 홈부(14)의 바닥(18)은 평탄하다. 전력 증폭기(4)가 장착되는 벽(7)부분의 표면은 평탄하다. 전력 증폭기(4)는 4개의 나사(20)에 의해 벽에 장착된다. 편평한 면 사이의 히트 파이프의 두께에 비해 제 1 홈부(14)의 깊이가 충분하여 히트 파이프가 하우징(8)내에서 벽(7)과 제 1 홈부(14)의 바닥(18) 사이에 클램핑된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 홈부의 폭이 충분하므로 히트 파이프(12)는 헐거운 끼워맞춤(clearance fit)이 되고 용이하게 제거될 수 있다.
하우징(8)의 내부에 있어서, 구성요소는 회로 기판(19)상에 장착된다. 제 1 홈부(14)는 대량의 열을 소산하는 전력 트랜지스터와 같은 전력 구성요소(21)에 인접하게 증발기(13)를 위치시킨다.
히트 파이프(12)의 응축기(22)는 벽(7)의 제 2 홈부(24)에 의해 수용된다. 제 2 홈부(24)의 바닥은 평탄하다. 제 2 홈부(24)의 폭이 충분하므로 응축기는 헐거운 끼워맞춤이 되고 용이하게 제거될 수 있다. 응축기는 송수절환기(6) 형태의 클램프 부재에 의해 제 2 홈부(24)내에 고정된다. 송수절환기(6)는 나사(26)에 의해 장착된다. 송수절환기는 벽(7)과 히트 파이프(12)의 양자와 열접촉하기 위한 평탄한 표면(28)을 구비한다. 편평한 면 사이의 히트 파이프 두께에 비한 제 2 홈부(24)의 깊이는 히트 파이프가 벽(7)내의 제 2 홈부(24)의 바닥과 송수절환기(6)의 평탄한 표면(28) 사이에 클램핑되도록 된다.
본 발명에 따른 열 소산성 외부 밀폐체내에 수용되는 전자 장치에 있어서, 아래쪽에 위치하는 송수절환기에 비해 위쪽에 위치하는 전력 증폭기에서 비교적 대량의 열이 소산되므로, 아래쪽의 송수절환기에 연결된 히트 파이프를 통해 그 열을 방열함으로써 전력 증폭기에 의해 발생된 열이 효과적으로 방열되며, 히트 파이프가 홈부내에 헐거운 끼워맞춤이 되고 클램핑되므로 용이하게 제거될 수 있다.

Claims (4)

  1. RF 절연을 제공하는 열 전도성 내부 하우징(8)내에 수용되고 상기 외부 밀폐체(2)의 벽(7)과 열접촉하게 외부 밀폐체(2)의 벽(7)상에 장착되는 적어도 하나의 유닛(4, 6)을 수용하는 열 소산성 외부 밀폐체(2)를 포함하는 전자 장치에 있어서,
    상기 하우징(8)의 벽(11)은 그 내에 히트 파이프(12)의 증발기(13)를 수용하는 제 1 홈부(14)를 구비하고,
    상기 히트 파이프(12)는 상기 외부 밀폐체(2)와 상기 내부 하우징(8) 사이에서 클램핑되며,
    상기 히트 파이프(12)의 응축기(22)는 증발기(13)보다 아래에 위치하고 상기 외부 밀폐체(2)의 벽(7)의 제 2 홈부(24)에 의해 수용되며 클램프 부재에 의해 상기 제 2 홈부(24)내에 클램핑되는
    열 소산성 외부 밀폐체를 포함하는 전자 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 홈부(14)가 상기 내부 하우징(8) 내부의 하나 또는 그 이상의 전력 구성요소에 인접하게 위치되는
    열 소산성 외부 밀폐체를 포함하는 전자 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 응축기(22)가 클램프 부재의 기능을 수행하는 다른 유닛에 의해 상기 제 2 홈부(24)내에 클램핑되는
    열 소산성 외부 밀폐체를 포함하는 전자 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 히트 파이프(12)가 2개의 대향하는 편평한 면(16)을 구비하고, 상기 제 1 및 제 2 홈부(14, 24)가 편평한 바닥을 갖는
    열 소산성 외부 밀폐체를 포함하는 전자 장치.
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