专利名称：用于冷却电气组件的装置及其部件的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于冷却设置在外壳里的电气组件且尤其是冷却移动无线电系统的基站或无线用户连接系统的装置及这种装置的各部件。
在封闭空间外或相反地在封闭空间内运转的技术设备中，除了排出热量外，还要设有充分的保护不受环境影响的措施如防尘防液(一般是雨水)的措施。在这里，按照规定的IP等级建立防护规程，以保证技术设备如已知的移动无线电系统基站能够长久工作。
DE19755944公开了，在外壳的一空气入口中设有一片用于从流入的冷却空气中表面滤除杂质颗粒的过滤膜。DE19626778所述的外壳具有保证将内部冷却循环与外部冷却循环完全分开的空气/热交换器，与这种外壳相比，可以通过使用过滤膜而简单地获得对用于具有相应防护规程的技术设备的上述应用领域的电气组件足够防护。同时，减小了冷却所需的环境温度与壳内温度之间的温差。
这种过滤膜例如以Goretex(商标)、Sympatex(商标)等已知用于服装物品的薄膜为基础。过滤器薄膜由细纤维编织物或针织物制成，它能实现非常小的微孔尺寸。例如，可以使用PTFE(聚四氟乙烯)作为这种纤维材料，PTFE更多地被称为特氟龙。薄膜通常在类似织物的基层材料上如尼龙上实现，以使过滤膜达到一定的稳定性。为得到尽可能大的过滤表面，使通过过滤膜产生的冷却空气流体阻力尽可能小，象手风琴那样使涂覆在基层材料上的薄膜变得褶皱，由此能够在小框架面中得到大的过滤表面。
此外，必须满足与EMV(电磁相容性)规程有关的防护规定，确切地说，一方面，要保护设置在外壳内的设备免受外部射线影响，另一方面，防止电气组件发出的射线干扰环境。这一般通过相应的屏蔽来实现，例如合适的金属线织物或由导电材料制成的织物。
因为移动无线电系统的基站是露天设置的，因此如已提到的那样，它尤其受到风和气候的影响，尤其是湿气和水即雨水的影响。例如，可能在相应溅水时外侧积水，在这里，这种装置的过滤膜不能排除这种强烈的水流束，所以存在薄膜损坏的危险。此外，在一定的环境条件下，在这种包括基站的装置内的冷却空气的相对湿度超过基站组件的临界值。
另一个问题是形成一般设置在这种装置的门或壁板中的为冷却而设的过滤膜。因过滤膜有水平褶皱而使水分或冷凝水和灌进门片与过滤膜之间的溅水留在了过滤膜褶皱里。此外，流下来的水汇集到用于固定过滤膜的门脚里面。这些水分可能会损坏过滤膜的过滤功能并使薄膜底角生锈，如果这种底角象通常那样由薄金属板制成的话，和/或可能增加外壳内的空气湿度。
这个目的通过独立权利要求的技术特征来实现。本发明的优选设计方案是从属权利要求的内容。
冷却电气组件装置的本发明的壁板或门具有一开有通风孔的壁板件或门件。此外，在壁板件或门件内侧设置一过滤膜，从而使经通风孔进入的空气经过过滤膜。为防止水分侵入，壁板件或门件具有所谓的双侧叶片，所述叶片相互错开并向下敞开地设置，从而使每个经过叶片装置的路径都是曲折的。因此，这样的叶片的形状是U形或V形，在这里，不局限于U形或V形。由此保证了，直接打到壁板上的水流束不可能对设置在壁板或门后面的过滤膜膜片施压，这是因为水流束在叶片上被粉碎或变成水雾并将其能量传给叶片结构。
这种壁板件或门件包括两个半壁板件件或半门件，其中每个半件配有所谓的单侧叶片，从而在两个半件拼接后组成了一个具有双侧叶片的壁板件或门件。在这里，如此设计壁板件或门件，即双侧叶片向下敞开并相互搭接，以便一方面可以使水向下流出并且另一方面通过搭接使水流束不能笔直经过双侧叶片。
单侧叶片最好由半件冲切而成，结构一样的两个半件在其背面即没有通过冲压而产生单侧叶片的那面上通过拼接技术如钎焊、焊接、铆接、螺栓连接和/或粘接而相互平面连接成壁板件或门件。在这种情况下，壁板件或门件的合理加工是有优点的。也可以通过注塑加工产生具有整合于其中的半叶片的半壁板件或半门件并接着拼接所述半件。
在本发明的另一个优选实施例中，冷却电气组件的装置的壁板或门的过滤膜具有垂直或几乎垂直地延伸的褶皱。由此防止了雨水或水分留在这样的过滤膜的褶皱上并产生不利影响，如由增大了流入的冷却空气湿度或由材料长期腐蚀引起的损坏作用。此外，纵向褶皱即垂直延伸的褶皱是有利的，它很容易使在过滤膜表面上形成的滤渣掉落，因为滤渣重力早超过了滤膜表面的附着力。由此一来，有利地获得了较长的过滤膜的保养清洁周期。
在另一个优选实施例中，壁板或门的过滤膜支承架的框脚具有向外指的斜面，从而使从过滤膜流下的水向外排出。最好在框脚附近设置至少一个排出水的孔。
在另一个优选实施例中，过滤膜连同其过滤框架相对垂笔直是倾斜的，从而使得水容易从过滤膜褶皱中流出。这个实施例尤其适用于具有水平褶皱的过滤膜。
在另一个优选实施例中，由框架和设置在其上的过滤膜组成的整个过滤单元被设计成壁板或门的形式，其中框架具有满足壁板功能的所需的部件，如组件的固定件、密封件、门合页等。这似的简单经济地进行加工以及快速更换壁板或门成为可能。
壁板最好有一片过滤膜，它在外侧面上根据理想的壁板形状地加压后塑上适合的材料如塑料，其中在空气入口位置上没有材料。通过这个实施形式，可以说人们获得了一种稳定的且具有一体式过滤膜的壁板或门。此外，壁板或门配备有其它部件，因此，可以形成成叶片形式的通风孔，由此防止直接对过滤膜施压。此外，壁板或门可具有在过滤膜膜片前面地设置在壁板件内侧的防蝇格栅和/或EMV屏蔽。
在另一个优选的电气组件冷却装置中，在装置外壳内设置湿度传感器。此外，该装置具有至少一个设置在过滤膜前面的加热件，在这里，当湿度传感器检测到装置内部水分含量超过预定值时，加热件加热流入空气，由此使装置内的相对空气湿度降下来。
当然，各种不同的壁板或门的技术特征或元件可以按照适当的方式来组合。
图1示意地示出了电气组件冷却装置的横截面。
图2示出了按照现有技术的门件或壁板件的横截面。
图3示出了按照本发明的门件或壁板件的横截面。
图4示意地示出了具有加压后塑薄膜的门件或壁板件。
在侧视图中示出的装置外壳G具有至少一个相应构成的并具有过滤膜MB的空气入口LF，该空气入口LF的尺寸和布置是这样的，即通过相应气流产生来适当冷却组件，所述气流通过箭头表示。此外，过滤膜MB的如可通过形成褶皱而大于空气入口LF的有效表面是这样构成的，即流入的冷却空气的压降可以通过设置在空气出口LA处的冷却装置VE如排风扇得到补偿并总能流入足够多的冷空气。空气出口LA同样可以具有过滤膜。此外，可以在外壳里设置空气导流板LLB，导流板建立起适当的气流。
为防止高风阻，电气组件BG和导流板LLB是这样设置的，即出现没有狭路的均匀通道，尽可能减少通道弯曲。此外，一个在外壳G内的压力传感器可以测量该风阻并这样控制冷却装置，即避免了危害薄膜的风阻。
过滤膜MB可以设置在框架上，它允许快速地取出由过滤膜和框架组成的过滤膜盒，以便进行清洁或保养。同时，该框架能够实现过滤膜MB的上述褶皱。框架也可与外壳G组合成一体，以限制技术设备的外尺寸。
将过滤膜MB设计成表面滤膜形式，它具有特别优越的性能并且已经在薄膜表面上沉淀出空气中的灰尘颗粒和水分，由此防止了组件BG中的如敏感电子功能块或电路受到这样的环境影响。如上所述，这种过滤膜MB以商标Goretex、Sympatex等已知被用于服装业的薄膜为基础。过滤膜的膜片由细纤维编织物或针织物制成。非常小的微孔尺寸防止了灰尘颗粒侵入并由此防止了部分不可逆的薄膜堵塞。同时，还可使薄膜表面上的灰尘颗粒堆积成所谓的滤渣。通过相同的方式，杂达到特定的单位面积压力前，水分都不能透过薄膜。
作为薄膜材料，例如可以使用PTFE，熟称为特氟龙。薄膜通常被涂覆在粗织基层材料如尼龙上，以使过滤膜MB获得更高的稳定性和耐久力。
图2示出了具有壁板件或门件TE的已直壁板或门的横截面。这种壁板或门最好由金属制成。同样可以使用适当的塑料。壁板件或门件TE在适当位置上具有成水平延伸的单侧叶片LME形式的通风孔LF。单侧叶片LME成屋瓦状地向下搭接。通过这种方法使平流的水流束不能通过叶片LME进入，但用箭头表示的向上倾斜的水流束WS可进入壁板件或门件TE中。在壁板件或门件TE的背面，设置防蝇格栅FG、EMV格栅EMV以及过滤膜MB。从一定水压开始，水流束使该过滤膜MB受损或损毁。
图3示出了按照本发明的壁板或门T的横截面，这种壁板或门具有壁板件或门件TE。壁板件或门件TE由两个半件T1和T2构成，所述半件例如通过焊接或粘接而相互平面连接。壁板件或门件TE的每个半件T1和T2具有向外指的所谓单侧叶片LME1和LME2。半件T1和T2如此拼接成壁板件或门件TE，即单一的叶片LME1和LME2相互对置。由此形成重叠搭接的叶片LME，其横截面成U形或V形并且在这里被称为双侧叶片LME。因此，不可能再出现直接不受阻碍地经过双侧叶片LME的路径，从而使得水流束WS无法直接透过壁板件或门件TE。图3中的其它壁板或门件对应于图2中的那些部件。
图4以透视图示出了具有加压后塑薄膜的壁板件或门件TE。图中示出了这样一片薄膜或过滤膜MB，即在一方面用于稳定薄膜或过滤膜MB且另一方面用于形成壁板或门T的薄膜或过滤膜MB的前面或后面，设置一个由塑料或类似材料且如通过注塑法制成的壳层S。换句话说，薄膜或过滤膜MB只一面有覆层，其中壁板或门的薄膜面在相应的冷却装置中被用作内侧。通过注塑法，薄膜MB与壳层S牢固连接。相应的注塑模结构实现了在壁板或门T上的空气入口LF1和LF2。薄膜MB也可以双面有塑料壳层S(未示出)，其中可根据要求而采用不同的塑料。空气入口LF1、LF2也可被制成上述的双侧叶片的形式或如此形成，即可以在空气入口LF1，LF2区域内使过滤膜MB变得褶皱。
权利要求
1.一用于冷却电气组件的装置的壁板，它具有一个有一通风孔(LF，LF1，LF2)的壁板件(TE)和一设置在该壁板件内侧的过滤膜(MB)，从而使经通风孔(LF，LF1，LF2)进入的空气经过过滤膜(MB)，其特征在于，所述壁板件(TE)具有叶片(LMZ)，所述叶片相互错开地设置，由此使每个经过叶片装置的路径都是曲折的。
2.如权利要求1所述的壁板，其特征在于，所述壁板件(TE)具有两个半壁板件(TE1，TE2)，其中每个半壁板件(TE1，TE2)配有单侧叶片(LME1，LME2)，从而在这两个半壁板件(TE1，TE3)拼接后形成一具有双侧叶片(LMZ)的壁板件(TE)，所述双侧叶片防止了笔直流过。
3.如权利要求2所述的壁板，其特征在于，由所述半壁板件(TE1，TE2)冲切出单侧叶片(LME1，LME2)。
4.如权利要求2或3所述的壁板，其特征在于，所述半壁板件(TE1，TE2)通过拼接如钎焊、焊接和/或粘接而相互平面连接成一个壁板件(TE)。
5.一用于冷却电气组件(BG)的装置的壁板，它具有一配有一通风孔(LF，LF1，LF2)的壁板件(TE)和一设置在该壁板件内侧的过滤膜(MB)，由此使得经通风孔(LF，LF1，LF2)进入的空气穿过过滤膜(MB)，其特征在于，所述过滤膜(MB)在安装位置上具有一个垂直的或近似垂直的褶皱。
6.如权利要求5所述的壁板，其特征在于，支承过滤膜(MB)的壁板(T)框架的框脚具有一向外指的斜边，从而引导从过滤膜(MB)上流下的水流向外面。
7.如权利要求6所述的壁板，其特征在于，壁板(T)在框脚附近具有用于排水的孔。
8.一用于冷却电气组件(BG)的装置的壁板，它具有一配有一通风孔(LF，LF1，LF2)的壁板件(TE)和一设置在该壁板件内侧的过滤膜(MB)，由此使得经风孔(LF，LF1，LF2)进入的空气穿过过滤膜(MB)，其特征在于，所述过滤膜(MB)相对垂笔直是倾斜的，从而使得水能够从过滤膜褶皱中流出。
9.一用于冷却电气组件(BG)的装置的壁板，它具有一配有一通风孔(LF，LF1，LF2)的壁板件(TE)和一设置在该壁板件内侧的过滤膜(MB)，由此使得经通风孔(LF，LF1，LF2)进入的空气穿过过滤膜(MB)，其特征在于，一由一过滤膜框架和设置在其上的过滤膜(MB)组成的过滤单元被设计成壁板(T)形状并且具有满足壁板功能所需的部件。
10.一用于冷却电气组件(BG)的装置的壁板，它具有一配有一通风孔(LF，LF1，LF2)的壁板件(TE)和一设置在该壁板件内侧的过滤膜(MB)，由此使得经通风孔(LF，LF1，LF2)进入的空气穿过过滤膜(MB)，其特征在于，所述过滤膜(MB)在外侧面上按照理想的壁板形状地以壳层(S)形式加压后塑上适当的材料如塑料，其中在空气入口(LF1，LF2)位置上没有设置材料。
11.如前述权利要求多项所述的壁板。
12.如权利要求11所述的壁板，其特征在于，所述壁板(T)具有一防蝇格栅(FG)，该防蝇格栅在过滤膜(MB)膜片前面地设置在壁板件(TE)的内侧上。
13.如权利要求11或12所述的壁板，其特征在于，壁板(T)具有一EMV屏蔽(EMV)。
14.如前述权利要求之一所述的壁板，其特征在于，壁板(T)被设计成一外壳(G)的门(T)的形状。
15.用于冷却电气组件的装置，它具有至少一个如前述权利要求1-14之一所述的壁板(T)，其中该装置具有至少一个用于形成一空气流的冷却装置(VE)。
16.如权利要求15所述的用于冷却电气组件的装置，其特征在于，该装置具有一个设置在内部的湿度传感器和一加热件，该加热件设置在过滤膜(MB)的前面，其中当该装置内部的含水量超过一预定值时，该加热件加热流入的空气。
全文摘要
在用于冷却电气组件的装置的壁板或门中，其中壁板或门具有带通风孔的壁板件和设置在壁板件内侧的过滤膜，使竟通风孔进入的空气穿过过滤膜，所述壁板件具有双侧叶片，所述叶片相互错开地设置，从而使每个经过叶片装置的路径都是曲折的。
文档编号H05K7/20GK1411681SQ01806033
公开日2003年4月16日 申请日期2001年3月2日 优先权日2000年3月3日
发明者G·里克 申请人:西门子公司