专利名称：为在恶劣环境使用电子设备的电子设备保护装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及为在恶劣环境下使用电子设备的电子设备保护装置。
要注意，虽贯穿本说明书的无线电通信设备将作为以下电子设备的一个主要实例加以描述，但本发明并不局限于这种无线通信设备。
该无线通信设备包括一个无线通信装置和连到该无线通信装置的天线装置。该无线通信装置可通过一条有传播损耗的传输路径连接到天线装置。该传输路径可为，例如，电缆。为了降低传播损耗，必须缩短传输路径的长度。为缩短传输路径的长度，人们希望将无线通信装置定位于天线装置附近。这意味着要将无线通信装置设置在室外。
当将无线通信装置定位于室外时，无线通信装置便要受到，例如，雨，雪，灰尘，盐损害，高温和低温。因此，有必要使无线通信装置成为全天候的。为使无线通信装置不受气候影响，通常采用一种用于保护处在有害环境下的无线通信装置的保护装置。更具体地说，该保护装置用于保护高温和低温条件下的无线通信装置。
第一种传统保护装置包括有一屏蔽罩的掩体。将该无线通信设备安放在掩体内。为了将百叶箱内的室温保持在一予定温度，可在百叶箱内设置一空调器。
第二种传统保护装置包括装在该无线通信装置上的一个加热器。当气温变成低温时，该无线通信装置通过加热器被加热而将该无线通信装置维持在某一予定温度范围上。
第三种传统保护装置包括一隔热器用于覆盖该无线通信装置，以便在低气温条件下保护该无线通信装置。该无线通信装置可有用于辐射无线通信装置中产生的热的散热冷却片。
然而，第一种传统保护装置由于其包括百叶箱而使其成本极高。此外，又由于第一种传统保护装置采用了将百叶箱内温度控制在予定温度的空调器而增大了电能消耗。
带有第二种传统保护装置的无线通信装置直接受该无线通信装置周围大气影响。例如，无线通信装置直接受到风的影响。结果当风变大时，无线通信装置处的热辐射作用增强。故在强风条件下采用第二种传统保护装置会增大电功率损耗。
要指出的是除了严寒的冬季以外，没有必要采用第三种传统的保护装置，因为第三种传统保护装置包括用于复盖无线通信装置的隔热器。也就是说，除了严寒的冬季以外，必须从无线通信装置卸下该隔热器。
因此，本发明的一个目的是提供一种能降低电功率消耗的保护装置。
本发明的另一目的是提供一种低成本的保护装置。
本发明的又一目的是提供一种能用于一年四季的保护装置。
随着本发明的进行会明显看出本发明的一些其他目的。
有关本发明的要点描述方面，要懂得一种保护装置是用于保护电子设备是可能的。该保护装置包括具有至少一个用于复盖该电子设施的开口部分的覆盖部件。该开口部分有一予定的敞开区。该保护装置还包括随着覆盖部件的室温将予定敞开区改变成一个小于该予定敞开区的可变敞开区的区域变化装置。
图1示出第一种传统保护装置的截面视图;
图2示出第二种传统保护装置的截面视图;
图3示出用于图解说明具有按本发明一个实施例的保护装置的一种无线通信设备;
图4表示图3所示保护装置的截面视图;
图5表示用于描述图4中所示阻尼部件的工作情况的部分截面视图;和图6表示用于说明图3所示保护装置中空气流的视图。
参见图1，先来描述第一种传统保护装置以利于对本发明的理解。所示保护装置10是用于保护在恶劣环境下的某种电子设备更具体地说，该保护装置10是用于保护在高温和低温条件下的一种无线通信设备11。
保护装置10包括有一屏蔽罩13和一基座14。该基座14座落在地上。无线通信设备11位于该基座14上。屏蔽罩13固定在基座14上以覆盖无线通信设备11。
无线通信设备11包括无线通信装置15和天线部件16。无线通信装置15可在可用高温和一可用低温之间工作。可用高温可为(例如)50℃。可用低温(例如)可为-30℃。更确切地说，天线部件16包括固定在基座14上并直接伸向图1上方的天线柱16a。天线柱16a支承其上附装有支承部件16c的天线反射器板16b。一个原辐射器16d被附装在支承部件16c的一端上。原辐射器16d与天线反射器板16b相对。无线通信的装置15由支承部件16c支承。原辐射器16d被耦合到有发送和接收端口一个分支滤波器(branching filter)16e。无线通信装置15被连到分支滤波器16e的发送端口。再者，无线通信装置15通过接收放大器16f连接到分支滤波器16e的接收端口。
虽然图1未示出，但可在掩体12内设置一加热器。该加热器可受控制装置控制。当气温较低和达到寒冬季节低温时，控制装置便控制该加热器使该加热器将掩体12内的空气加热。该加热器防止掩体12的室温达到低于可操作低温的一个温度。
保护装置10可包括一通风装置(未示出)，以便在夏季对掩体12内所界定空间进行通风。该通风装置防止掩体12的室温达到高于可操作高温的温度。保护装置10可包括一空调器，用以取代加热器和通风装置对掩体12内的空间进行空气调节。
如上所述，保护装置10是昂贵的，因为保护装置10包括了掩体12。此外，由于加热器要加热由掩体12界定的整个空间，故电功率消耗甚大。
参见图2，将进行对第二传统保护装置的说明。所示保护装置结构不同于图1所示保护装置10故由标号20指示。保护装置20包括一加热器21和一电源控制电路(未示出)用于控制供给加热器21的电流。该保护装置用于保护无线通信装置15。
加热器21位于无线通信装置15中。另一加热器22可位于接收放大器16f中。在图示实例中，加热器21被串联连接到另一加热器22。当气温低时，功率控制电路将电流供给加热器21和附加加热器22，以加热无线通信装置15和接收放大器16f。结果，无线通信装置15和接收放大器16f各被保持在高于无线通信装置15和接收放大器16f操作温度的一个有效温度上。
正如从上述应用易于理解的，该无线通信装置15直接受无线通信装置周围大气的影响。例如，该无线通信装置15直接受风的影响。当风变大时无线通信装置15的热辐射作用增大。当强风条件下将无线通信装置15保持在操作温度下时，则由于加热器15辐射掉很多热量而使电功率消耗增大。
参见图3，描述本发明一个最佳实施例的保护装置。该图示保护装置结构上与分别由图1和图2所示保护装置10和20均不同。所以，将该保护装置标以新标号30。保护装置30是用于保护无线通信装置15的。
保护装置30包括隔热器中的外壳部件31。外壳部件31是用于复盖无线通信装置15的。也就是说，外壳部件31限定一个其内安置无线通信装置15的空间。该空间内的温度下文称其为室温。无线通信装置15有一凸缘部件15a，该部件通过螺钉151和152固定在支承部件16c上。
参见图4，外壳部件31呈圆筒形并由膨胀塑料制成。也就是说，外壳部件31由隔热器组成。无线通信装置15有一装置外壳15b，该外壳有高度不受气候影响的密封结构。装置外壳15b包括主体15c和附装到主体15c的凸缘部件15a。主体15c有用于辐射掉来自无线通信装置15的热量的散热片15d。
如上所述，无线通信装置15被外壳部件31所覆盖。外壳部件31可有第一和第二部分。有关由外壳部件31覆盖无线通信装置15方面，为构成将无线通信装置15定位于外壳部件31中的外壳部件31，第一部分是与第二部分组合的。当无线通信装置15由外壳部件31覆盖时，凸缘部件15a被安置在外壳部件31的外部。
外壳部件31有至少一个开口部分。在图示实例中，在外壳部件31上加工有第一和第二开口部分31a和31b。第一开口部分31a形成在图4中外壳部件31的左端部。第二开口部分31b形成在图4中外壳部件31的右端部。此外，在外壳部件31上还加工有多个排泄孔(drain holes)31c。更具体地说，排泄孔31c形成在如图3所示的外壳部件31的底部。
保护装置30还包括第一和第二调节部件32a和32b。第一和第二调节部件32a和32b是用于分别闭合第一和第二开口部分31a和31b的。第一和第二调节部件32a和32b各有一山丘状部分。第一调节部件32a由第一形状记忆合金弹簧33a和非形状记忆合金的第一弹簧33b支承。类似地，第二调节部件32b由第二形状记忆合金弹簧34a和非形状记忆合金的第二弹簧34b支承。第一和第二形状记忆合金弹簧33a和34a均可由TiNi构成。
第一支承元件35a被附装在外壳部件31上以使其置于第一开口部分31a上。第一弹簧33b位于第一支承元件35a和第一调节部件32a的前表面之间。第一形状记忆合金弹簧33a位于第一调节部件33a的后表面和装置外壳15d之间。更具体地说，第一弹簧33b的一端连接到第一支承元件35a。第一弹簧33b的另一端被连到第一调节部件32a的前表面。第一形状记忆合金弹簧33a的一端连接到第一调节部件33a的后表面。第一形状记忆合金弹簧33a的另一端被连接到装置外壳15d。
类似地，第二支承元件35b被附装在外壳部件31上，以使其跨越在第二开口部分31b上。第二弹簧34b位于第二支承元件35b和第二调节部件32b的前表面之间。第二形状记忆合金弹簧34a位于第二调节部件33b的后表面和装置外壳15d之间。更具体地说，第二弹簧34b的一端被连到第二支承元件35b。第二弹簧34b的另一端连接到第二调节部件32b的前表面。第二形状记忆合金弹簧34a的靠开口端被连接到第二调节部件33b的后表面。第二形状记忆合金弹簧34a的另一端被连接到装置外壳15d。
在图示实例中，在某一低温下，第一和第二形状记忆合金弹簧33a和34a各沿平行于其弹簧轴线的一个予定方向延伸。在某一高温下，第一和第二形状记忆合金弹簧33a和34a沿该予定方向收缩。也就是说，第一和第二形状记忆合金弹簧33a和34b各有随室温而改变的可变拉伸强度或力。当气温变低时，第一和第二形状记忆合金弹簧33a和34a的每一个，其可变拉伸强度都变弱了。另一方面，第一和第二弹簧33b和34b的每一个具有与温度无关的予定拉伸强度。
同时参见图4和图5，将注意力转向第一调节部件32a。当室温变低时，第一形状记忆合金弹簧33a沿予定方向延伸。结果，如后面还要说明的，第一调节部件32a移动或移向图4的右侧。当气温低于一予定低温时，第一调节部件32a使闭合第一开口部分31a。该予定低温可等于可操作的低温。
假设在一予定高温下，例如0℃，第一开口部分31a有第一开口区。从以上说明容易理解，当第一调节部件32a移到图4右侧时，第一开口区变为第一可变开口区。该第一可变开口区小于第一开口区。当室温变成予定低温，例如可为-30℃时，则第一可变开口区变成如图5所示的零区。
类似地，第二形状记忆合金弹簧34a当室温变低时会沿予定方向延伸。结果，第二调节部件32b移向图4的左侧。当室温低于予定低温时，第二调节部件32b闭合第二开口部分31b，(尽管图5未作出图示)。
假设第二开口部分31b在予定高温下有第二开口区。第二开口区在第二调节部件32b移到图4右侧时变成第二可变开口区。第二可变开口区小于第二开口区。当室温变成予定低温时，第二可变开口区变成零区。第一开口区可等于第二开口区。
再参见图4，当室温高于予定高温时，第一和第二开口部分31a和31b分别有第一和第二开口区。当室温不低于予定高温时，由于第一和第二开口部分31a和31b分别有第一和第二开口区，故从第一和第二开口部分31a和31b之一引入大量外部空气。从第一和第二开口部分31a和31b的另一个抽出外壳部件31中的空气。结果，有效地将热量从无线通信装置15散到外壳部件31的外部是可能的。室温变得接近气温。
当室温低于予定高温时，第一和第二形状记忆合金弹簧33a和34a的每一个中的拉伸强度逐渐变弱。当室温越来越低时第一调节部件32a由于第一弹簧33b的拉伸强度作用而逐渐克服第一形状记忆合金弹簧33a的拉伸强度被拉向图4的右侧。
类似地，当室温越来越低时，通过第二弹簧34b的拉伸强度，第二调节部件32b克服第二形状记忆合金弹簧34a的拉伸强度被逐渐拉向图4的左侧。
当第一和第二调节部件32a和32b分别移向图4右和左侧时，第一和第二开口部分31a和31b逐渐分别被第一和第二调节部件32a和32b所闭合。使第一和第二开口区变成第一和第二可变开口区。结果减少了外部空气的引入量。因此，第一和第二开口部分31a和31b处的热辐射减弱了。使室温高于气温。
当室温进一步低到予定低温时，第一和第二调节部件32a和32b分别闭合第一和第二开口部分31a和31b。几乎没有外部空气引入外壳部件31。结果，就能防止热量从外壳部件31辐射散出。也就是说，室温31保持在一个高于可操作低温的温度上。
再参考图4，外壳部件31有极低的导热性。当第一和第二调节部件32a和32b分别完全地闭合第一和第二开口部分31a和31b时，与没有外壳部件时相比，外壳部件31的室温提升了30℃以上。气温可能较低，在予定低温下。在此情况下，室温可低于可操作低温。因此，将加热部分41置于外壳部件31中是合乎要求的。
加热部分41包括传感器41a和加热装置41b。传感器41a检测作为被测温度的室温。该被测到的温度从传感器41a被加到加热装置41b，当被测温度变成低于予定低温时，加热装置41b一边供有被测温度一边加热外壳部件31内所限定的空间。
在第一和第二开口部分31a和31b未被第一和第二调节部件32a和32b分别闭合的情况下，在气温0℃左右条件下可能下雪。在此情况下，雪片可从每个第一和第二开口部分31a和31b进入外壳部件31中。由于外壳部件31中所界定的空间通过无线通信装置15被加热，雪片被溶化成水。水从排泄孔11c排出。
在第一和第二开口部分31a和31b未被闭合情况下，风可从第一和第二开口部分31a和31b之一吹入外壳部件31。结果，当风变大时，无线通信装置15被风急剧冷却。同样，当风变大时，第一和第二形状记忆合金弹簧33a和34a各被风冷却。每个第一和第二形状记忆合金弹簧33a和34a中的拉伸强度变弱。
第一调节部件32a通过第一弹簧33b的拉伸强度克服第一形状记忆合金弹簧33a的拉伸强度移向图4的右侧。在第一开口部分31a中，第一开口区通过第一调节部件32a变成第一可变区。也就是说，第一开口区，当风变大时由于第一调节部件32a的作用使其逐渐变小。类似地，当风变大时，第二开口区通过第二调节部件32b而逐渐变大。结果，在避免风的这一效果的同时，室温逐渐升高。
由于该空间是通过第一到第二开口部分31a和31b通风的，故即使在夏季气温高时，室温也不会升高到予定的高温。
参见图6，无线通信装置15可由倾斜的支承部件16c支承。在图示实例中，无线通信装置15由向图6左侧下倾的支承部件16c支承。因此外壳部件31向图6的左侧下倾。第一开口部分31a定位于第二开口部分31b的上方。
由于外壳部件31向图6的左侧下倾，故当外壳部件31中的空气被无线通信装置15加热时，外壳部件31中的空气移向第一开口部分31a再从第一开口部分31a抽出。另一方面，当从第一开口部分31a抽出外壳部件31中的空气时，外部空气通过第二开口部分导入外壳部件31。
如上所述，当外壳部件31有一定斜度时，该空间通过第一和第二开口部分31a和31b得以自然通风。即使在风逐渐消逝情况下，该空间也能通过第一和第二开口部分31a和31b自然通风。即使在夏季风逐渐消逝的情况下，外壳部件31的室温也不会升高到予定高温。
权利要求
1.一种用于保护电子设备的保护装置，所述保护装置包括界定其内空间的外壳部件，用于覆盖所述电子设备，以将所述电子设备安置于所述空间内，所述外壳部件有一个予定开口区的至少一个开口部分；以及区域变化装置，响应所述空间的室温用于将所述予定开口区变成一个小于所述予定开口区的可变开口区。
2.如权利要求1所述的保护装置，其特征在于所述外壳部件是由一隔热器组成。
3.如权利要求2的保护装置，其特征在于所述区域变化装置包括用于将所述予定开口区变为所述可变开口区的调节装置;和驱动装置，用于响应所述室温驱动所述调节装置，以使所述调节装置将所述予定开口区变为所述可变开口区。
4.如权利要求3的保护装置，其特征在于所述驱动装置包括一温度检测元件，该元件有随所述室温而变的可变拉伸强度，在所述可变拉伸强度的基础上去驱动所述调节装置。
5.如权利要求4所述的保护装置，其特征在于所述温度检测元件是一种形状记忆合金制成的弹簧。
6.如权利要求5所述的保护装置，其特征在于所述形状记忆合金由Ti Ni组成。
7.如权利要求6所述的保护装置，所述调节装置有一用于闭合所述至少一个开口部分的主体部分，所述主体部分有一前表面和一后表面，所述前表面面对所述至少一个开口部分，所述后表面与所述前表面相对，其特征在于所述驱动装置还包括有与所述室温无关的予定拉伸强度的另一个弹簧。所述弹簧位于将所述可变拉伸强度给予所述后表面的位置上;和所述另一个弹簧位于另一位置，在该位置时，将所述予定拉伸强度给予所述前表面。
8.如权利要求7所述的保护装置，其特征在于所述主体部分是由一隔热器组成的。
9.如权利要求3所述的保护装置，其特征在于所述保护装置还包括根据所述室温加热所述空间的加热装置。
10.如权利要求9所述的保护装置，其特征在于所述加热装置包括检测装置，用于检测作为测得温度的所述室温;和响应所述测得温度的加热装置，用于当所述测得温度低于一予定温度时加热所述空间。
11.如权利要求1所述的保护装置，所述外壳部件具有各包含所述予定开口区的第一和第二开口部分，其特征在于所述第一开口部分与所述第二开口部分是相对的。
12.如权利要求11所述的保护装置，其特征在于所述区域变化装置包括第一调节装置，用于将所述予定开口区改变为与所述第一开口部分有关的所述可变开口区;第二调节装置，有于将所述予定开口区改变为与所述第二开口部分有关的所述可变开口区;第一驱动装置，响应所述室温用于驱动所述第一调节装置，去使所述第一调节装置将所述予定开口区改变为与所述第一开口部分有关的所述可变开口区;以及第二驱动装置，响应所述室温，用于驱动所述第二调节装置，以使所述第二调节装置将所述予定开口区改变为与所述第二开口部分有关的所述可变开口区。
13.如权利要求12所述的保护装置，其特征在于所述第一和所述第二驱动装置各包括一温度检测元件，该检测元件具有根据所述室温的可变拉伸强度，所述第一和所述第二调节装置各基于所述可变拉伸强度被驱动。
14.如权利要求13的保护装置，其特征在于所述温度检测元件是由一种形状记忆合金制成的弹簧。
15.如权利要求14所述的保护装置，其特征在于所述形状记忆合金由Ti Ni制成。
16.如权利要求14所述的保护装置，所述第一和所述第二调节装置各有一个用于闭合所述第一和所述第二开口部分的每一个的主体部分，所述主体部分有一前表面和一后表面，所述前表面面对所述第一调节装置中的所述第一开口部分，所述前表面面对所述第二调节装置中的所述第二开口部分，所述后表面与所述第一和所述第二调节装置的每一个中的所述前表面相对，其中所述第一和所述第二驱动装置每一个还包括具有与所述室温无关的予定拉伸强度的另一弹簧;所述弹簧位于将所述可变拉伸强度给予所述第一和所述第二调节装置的每一个中的所述后表面的那个位置;所述另一弹簧位于将所述予定拉伸强度给予所述第一和所述第二调节装置的每一个中的所述前表面的另一位置。
17.如权利要求16所述的保护装置，其特征在于所述主体部分由隔热器组成。
全文摘要
用于保护处于高和低温下的无线通信装置(15)的保护装置。该保护装置包括界定其内安置装置15的空间的隔热器的外壳部件(31)。外壳部件形成可彼此相对的第一和第二开口部分(31a，31b)。这两部分各有预定开口区。保护装置还包括第一和第二调节部件32a，32b，并有第一和第二驱动段(33a，33b，34a，34b)。各驱动段根据室温驱动相应调节部件以使其将预定开口区变为相应开口部分中的可变开口区。可变开口区小于预定开口区。
文档编号H01Q1/42GK1113645SQ9510396
公开日1995年12月20日 申请日期1995年4月13日 优先权日1994年4月14日
发明者小杉勇平 申请人:日本电气株式会社