專利名稱：電子設(shè)備的殼體結(jié)構(gòu)及其散熱方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及例如通信設(shè)備之類的電子設(shè)備，更具體地，本發(fā)明涉及具有密封殼體的電子設(shè)備的殼體結(jié)構(gòu)，并進(jìn)一步涉及其散熱方法。
背景技術(shù)：
就例如通信設(shè)備的電子設(shè)備中所使用的密封殼體而言，由于在殼體內(nèi)部的封裝或類似結(jié)構(gòu)中安裝的電子電路元件所產(chǎn)生的熱量，或者由于外部環(huán)境的改變，會引起殼體內(nèi)部溫度的升高。為了抑制溫度升高而增強(qiáng)電子設(shè)備的工作可靠性，傳統(tǒng)密封殼體在殼體外周設(shè)置有例如散熱片之類的散熱結(jié)構(gòu)。殼體的散熱能力由該散熱結(jié)構(gòu)的散熱效果來確定，并將散熱能力設(shè)置成超過殼體內(nèi)部的總的發(fā)熱量。作為散熱結(jié)構(gòu)，有一種電子設(shè)備的冷卻結(jié)構(gòu)，該電子設(shè)備具有暴露在其密封殼體的外周上的外部散熱器，例如JP-A-H10-154888的圖1所示。
另一方面，在具有密封殼體的電子設(shè)備中，當(dāng)殼體內(nèi)部的溫度上升時(shí)，殼體內(nèi)部的大氣壓也增加，由此可以安裝例如四氟乙烯膜過濾器(例如GORE-TEX)以增強(qiáng)電子設(shè)備的工作可靠性。此外，還存在這樣的殼體，其通過采用包含水的管子以由此抑制大氣壓的變化，從而增強(qiáng)電子設(shè)備的工作可靠性，例如JP-A-H07-176877中所描述的。
然而，當(dāng)使用例如膜過濾器時(shí)，如果水蒸氣或者有害氣體穿過膜過濾器而從外部侵入，則殼體內(nèi)部會產(chǎn)生露水的凝結(jié)。結(jié)果，就有這樣的問題了，即發(fā)生例如殼體內(nèi)部的電子電路元件的腐蝕的現(xiàn)象。另一方面，如果采用包含水的管子來解決它，出現(xiàn)的問題是當(dāng)水汽化后就不會獲得效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供電子設(shè)備的殼體結(jié)構(gòu)及其散熱方法，該殼體結(jié)構(gòu)和散熱方法能夠提高密封殼體的散熱效果并防止水蒸氣或有害氣體從外部進(jìn)入，由此解決上述問題。
本發(fā)明的殼體結(jié)構(gòu)是在密封殼體中具有電子電路元件的電子設(shè)備的殼體結(jié)構(gòu)，并且包括可移動(dòng)散熱片以及設(shè)置在所述可移動(dòng)散熱片和所述密封殼體之間的氣密裝置，其中所述可移動(dòng)散熱片根據(jù)密封殼體的內(nèi)部溫度的升高而伸出到密封殼體外面，并在所述溫度降低到設(shè)定值時(shí)在返回所述密封殼體內(nèi)部的方向上移動(dòng)。
本發(fā)明的殼體結(jié)構(gòu)是在密封殼體中具有電子電路元件的電子設(shè)備的殼體結(jié)構(gòu)，并且包括形成在密封殼體上部的第一孔、形成在所述密封殼體下部的第二孔和連接在第一孔與第二孔之間內(nèi)部容量可變的可伸縮容器。
本發(fā)明的殼體結(jié)構(gòu)是在密封殼體中具有電子電路元件的電子設(shè)備的殼體結(jié)構(gòu)，并且包括形成在密封殼體上部的第一孔、形成在所述密封殼體下部的第二孔和連接在第一孔與第二孔之間的可膨脹/可收縮氣球。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的電子設(shè)備的殼體結(jié)構(gòu)及其散熱方法，可以增大密封殼體的散熱效果并同時(shí)防止由密封殼體內(nèi)的露水凝結(jié)、電子電路元件的腐蝕等等造成的故障，因此可以進(jìn)一步增強(qiáng)電子設(shè)備的工作可靠性。


從結(jié)合附圖的以下詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更清楚，其中圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施例的殼體結(jié)構(gòu)的第一截面圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施例的殼體結(jié)構(gòu)的第二截面圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施例的殼體結(jié)構(gòu)的第三截面圖；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的第二優(yōu)選實(shí)施例的殼體結(jié)構(gòu)的第一截面圖；圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的第二優(yōu)選實(shí)施例的殼體結(jié)構(gòu)的第二截面圖；圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的第三優(yōu)選實(shí)施例的殼體結(jié)構(gòu)的截面圖；圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的第四優(yōu)選實(shí)施例的殼體結(jié)構(gòu)的截面圖；
具體實(shí)施例方式
以下將參考附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
在圖1、2和3中示出了第一優(yōu)選實(shí)施例的截面圖。圖2與圖3都示出了一部分在其深度方向上的部分截面圖，包括圖1中的可移動(dòng)散熱片7。主體1和蓋子2經(jīng)由密封件3而連接起來以形成密封殼體。
密封殼體中設(shè)置安裝有封裝4或類似部件的板5，封裝4或類似結(jié)構(gòu)中安裝有電子電路元件。
為了散發(fā)電子電路元件所產(chǎn)生的熱量，封裝4經(jīng)由導(dǎo)熱部件20與散熱片6的內(nèi)周緊密接觸，所述散熱片6的內(nèi)周形成為主體1的內(nèi)周的一部分。
主體1設(shè)置有導(dǎo)向部分8，并且配置成每個(gè)導(dǎo)向部分8中的可移動(dòng)散熱片7根據(jù)殼體內(nèi)部的大氣壓變化(增大或減小)而由導(dǎo)向部分8平滑地導(dǎo)向。
設(shè)置氣密裝置用于殼體外部與內(nèi)部之間的隔斷，以由此保持殼體內(nèi)的氣密性。具體地，在形成于每個(gè)可移動(dòng)散熱片7根部圓周的凹槽9中布置有O型環(huán)10，并且通過此O型環(huán)10確保了導(dǎo)向部分8與可移動(dòng)散熱片7之間的氣密性。
此外，為了保持可移動(dòng)散熱片7的重量與殼體內(nèi)部的大氣壓之間的平衡，在可移動(dòng)散熱片7與導(dǎo)向部分8的內(nèi)表面之間設(shè)置有彈簧11，使得當(dāng)大氣壓變得相對較低時(shí)可移動(dòng)散熱片7朝著返回圖2中的位置的方向移動(dòng)。如圖1所示，根據(jù)殼體所需的散熱能力設(shè)置有多個(gè)結(jié)構(gòu)，每個(gè)結(jié)構(gòu)包括可移動(dòng)散熱片7、導(dǎo)向部分8和氣密裝置。
為了將熱量從導(dǎo)向部分8有效地導(dǎo)向可移動(dòng)散熱片7，在導(dǎo)向部分8與可移動(dòng)散熱片7之間應(yīng)用了高熱連接材料，例如硅脂(silicongrease)。為了進(jìn)一步提高導(dǎo)熱效率，提供了具有優(yōu)良導(dǎo)熱屬性的彈性片12來連接封裝4或類似結(jié)構(gòu)的生熱部分和可移動(dòng)散熱片7。具體地如圖2中所示，例如，彈性片12的一端夾在散熱片6的內(nèi)周與封裝4之間，而另一端插在可移動(dòng)散熱片7的中心，由此在散熱片6和可移動(dòng)散熱片7之間導(dǎo)熱。彈性片12寬松地形成連接在上述兩端之間的中間部分以允許可移動(dòng)散熱片7移動(dòng)到殼體的外面。
將使用圖1、2與3來描述第一優(yōu)選實(shí)施例的操作。
參考圖1和2，當(dāng)通信設(shè)備處于工作中，密封殼體內(nèi)的封裝4中產(chǎn)生的熱量被傳導(dǎo)到主體1的散熱器6的內(nèi)周。然后，傳導(dǎo)到散熱器6的熱量一部分通過散熱器6的散熱作用而散發(fā)了，一部分通過彈性片12從導(dǎo)向部分8傳導(dǎo)到可移動(dòng)散熱片7以通過可移動(dòng)散熱片7與外部空氣的熱交換而散發(fā)掉。在本實(shí)施例中，當(dāng)密封殼體內(nèi)的大氣壓由于外部環(huán)境變化或者殼體的內(nèi)部發(fā)熱量而增大時(shí)，抵著彈簧11施加來將可移動(dòng)散熱片7的殼體內(nèi)側(cè)部分向外推的力增大了，使得可移動(dòng)散熱片7向著殼體外部移動(dòng)。結(jié)果如圖3所示，可移動(dòng)散熱片7的外周大部分暴露到殼體外面。照這樣，相應(yīng)于可移動(dòng)散熱片7的暴露面積，殼體相對于外部空氣的散熱面積大大增加了，使得散熱效果也相應(yīng)地增加了。
具體地，甚至在彈性片12由于可移動(dòng)散熱片7的移動(dòng)而被拉伸的狀態(tài)下，在殼體中從生熱部分傳導(dǎo)給彈性片12的熱量通過可移動(dòng)散熱片7的中心來傳輸，因此提高了可移動(dòng)散熱片7的散熱效率。
另一方面，當(dāng)殼體內(nèi)部的溫度從如圖3所示的高溫狀態(tài)降下來時(shí)，向外推可移動(dòng)散熱片7內(nèi)側(cè)的壓力減小了，并且當(dāng)彈簧11的偏置力超過這樣的壓力時(shí)，可移動(dòng)散熱片7就朝著返回圖2的狀態(tài)的方向移動(dòng)。照這樣，通過移動(dòng)可移動(dòng)散熱片7，殼體內(nèi)的大氣壓自動(dòng)調(diào)節(jié)以保持與彈簧11的平衡。在可移動(dòng)散熱片7的移動(dòng)期間，O型環(huán)10用來提供外部空氣與內(nèi)部空氣之間的隔斷，還防止外部的水侵入。
現(xiàn)在，將參考圖4與圖5描述本發(fā)明的第二優(yōu)選實(shí)施例。
在本實(shí)施例中，在設(shè)定溫度下恢復(fù)其初始形狀的可恢復(fù)部件13布置在可移動(dòng)散熱片7與導(dǎo)向部分8之間，而其他結(jié)構(gòu)都與上述第一實(shí)施例中相同。可恢復(fù)部件13被配置成在高溫下具有如圖5所示的拉伸彈簧形狀，而在常溫下具有如圖4所示的壓縮彈簧形狀。
在通信設(shè)備工作期間，當(dāng)殼體內(nèi)部的溫度升高時(shí)，可恢復(fù)部件13朝著其初始形狀返回，同時(shí)象上述第一優(yōu)選實(shí)施例中那樣抵著彈簧11將可移動(dòng)散熱片7推向?qū)虿糠?的外面，而當(dāng)殼體內(nèi)部的溫度達(dá)到預(yù)設(shè)溫度時(shí)，可恢復(fù)部件13達(dá)到圖5所示的狀態(tài)。在本實(shí)施例中，移動(dòng)可移動(dòng)散熱片7來保持彈簧11和可恢復(fù)部件13的推力之間的平衡。
照這樣，可移動(dòng)散熱片7的外周在高溫狀態(tài)下大部分暴露到外部空氣，并因此象上述第一實(shí)施例中那樣，增加了實(shí)際散熱面積以由此有效地進(jìn)行散熱。此外，因?yàn)榭梢韵鄳?yīng)于移動(dòng)可移動(dòng)散熱片7而增大的內(nèi)部空間來降低殼體內(nèi)部的大氣壓，所以結(jié)果可以調(diào)節(jié)高溫狀態(tài)下的內(nèi)部壓力。
附帶地，在第二優(yōu)選實(shí)施例中，不必要提供彈簧11。在此情況下，通過可恢復(fù)部件13根據(jù)殼體內(nèi)部溫度變化的動(dòng)作來調(diào)節(jié)可移動(dòng)散熱片7的位置。
現(xiàn)在，將參考圖6描述本發(fā)明的第三優(yōu)選實(shí)施例。在圖6中，在密封殼體上部形成有第一孔14，并且還在密封殼體下部形成有第二孔15，其中已經(jīng)上升的相對較高溫度的空氣穿過所述第一孔14。內(nèi)部容量可變的可伸縮容器16的上端與第一孔14連接。管子17的一端與第二孔15連接。在其另一端處，管子17經(jīng)由O型環(huán)18插入容器16的下端，所述O型環(huán)18設(shè)置在管子17與容器16之間以允許容器16移動(dòng)同時(shí)確保氣密性和水密性。
在此結(jié)構(gòu)中，當(dāng)殼體內(nèi)部的大氣壓隨著溫度升高而增大時(shí)，殼體中相對較高溫度的空氣經(jīng)由第一孔14進(jìn)入容器16，使得如圖中虛線所示的，容器16在O型環(huán)18沿著管子17向下移動(dòng)的方向上膨脹，由此而增大其內(nèi)部容量。結(jié)果，調(diào)節(jié)了密封殼體內(nèi)部的大氣壓。另一方面，已經(jīng)進(jìn)入容器16的空氣的熱量被散發(fā)到外部空氣，使得溫度已經(jīng)下降的空氣向下移動(dòng)而經(jīng)由第二孔15進(jìn)入殼體中。因此，當(dāng)殼體內(nèi)部溫度下降而降低了其中的大氣壓時(shí)，容器16的內(nèi)部容量減小。
另外，將參考圖7來描述本發(fā)明的第四優(yōu)選實(shí)施例。在圖7中，在第一孔14與第二孔15之間連接有可膨脹/可收縮氣球19，以取代上述第三實(shí)施例中的容器16。在此結(jié)構(gòu)中，象第三實(shí)施例中那樣，當(dāng)殼體內(nèi)部的大氣壓隨著溫度升高而增大時(shí)，殼體中相對較高溫度的空氣經(jīng)由第一孔14進(jìn)入氣球19，使得如圖7中虛線所示的，氣球19的內(nèi)部容量隨著殼體內(nèi)部大氣壓的增大而增大。然后，已經(jīng)進(jìn)入氣球19的空氣的熱量被散發(fā)到外部空氣，使得溫度降低的空氣向下移動(dòng)而經(jīng)由第二孔15返回到殼體中。結(jié)果，象上述第三實(shí)施例中那樣，調(diào)節(jié)了密封殼體內(nèi)部的大氣壓。當(dāng)殼體內(nèi)部溫度下降而降低了其中的大氣壓時(shí)，氣球19收縮。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，配置成設(shè)置可移動(dòng)散熱片，并且根據(jù)密封殼體內(nèi)部大氣壓隨溫度的變化，所述可移動(dòng)散熱片可自動(dòng)地朝著密封殼體內(nèi)部或者外部滑動(dòng)。因此，當(dāng)內(nèi)部溫度上升時(shí)，可以在保持密封性的同時(shí)增大散熱面積，從而可以增強(qiáng)散熱效果。于是，因?yàn)榭梢苑乐箽んw外部有害氣體或外部高濕度空氣的侵入，所以可以增強(qiáng)例如通信設(shè)備之類的電子設(shè)備的可靠性。
此外，根據(jù)本發(fā)明，配置成設(shè)置內(nèi)部容量可變的可伸縮容器或可膨脹/可收縮氣球，并且根據(jù)密封殼體內(nèi)部大氣壓隨溫度的變化，而改變所述可伸縮容器或氣球的內(nèi)部容量。因此，調(diào)節(jié)了密封殼體內(nèi)部的大氣壓。于是，因?yàn)榭梢苑乐箽んw外部有害氣體或高濕度空氣的侵入，可以增強(qiáng)例如通信設(shè)備之類的電子設(shè)備的可靠性。此外，因?yàn)楦邷乜諝膺M(jìn)入可伸縮容器或氣球，然后已經(jīng)進(jìn)入的空氣的熱量被散發(fā)到外部空氣，接著溫度降低的空氣返回殼體中，所以可以在保持密封性的同時(shí)增強(qiáng)散熱效果。
雖然已經(jīng)結(jié)合某些優(yōu)選實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但應(yīng)當(dāng)理解到，本發(fā)明所包含的主題不應(yīng)當(dāng)被那些具體實(shí)施例所限制。相反，本發(fā)明的主題意于包括落在所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的所有替代、修改或等價(jià)方案。
權(quán)利要求
1.一種電子設(shè)備，包括密封殼體；在所述密封殼體中的電子電路元件；和內(nèi)部容量可變的可伸縮容器，連接在所述密封殼體上部的第一孔與所述密封殼體下部的第二孔之間。
2.一種電子設(shè)備，包括密封殼體；在所述密封殼體中的電子電路元件；和可膨脹/可收縮氣球，所述氣球連接在所述密封殼體上部的第一孔與所述密封殼體下部的第二孔之間。
3.一種用于具有密封殼體的電子設(shè)備的散熱方法，其中，當(dāng)其中具有電子電路元件的所述密封殼體中的內(nèi)部溫度升高時(shí)，連接在所述密封殼體上部的第一孔與所述密封殼體下部的第二孔之間的可伸縮容器增大其內(nèi)部容量。
4.一種用于具有密封殼體的電子設(shè)備的散熱方法，其中，當(dāng)其中具有電子電路元件的所述密封殼體中的內(nèi)部溫度升高時(shí)，連接在所述密封殼體上部的第一孔與所述密封殼體下部的第二孔之間的可膨脹/可收縮氣球增大其內(nèi)部容量。
5.一種電子設(shè)備的密封殼體，包括所述密封殼體上部的第一孔；所述密封殼體下部的第二孔；和內(nèi)部容量可變的可伸縮容器，連接在所述第一孔與所述第二孔之間。
6.一種電子設(shè)備的密封殼體，包括所述密封殼體上部的第一孔；所述密封殼體下部的第二孔；和連接在所述第一孔與所述第二孔之間的可膨脹/可收縮氣球。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于例如通信設(shè)備之類的電子設(shè)備的殼體結(jié)構(gòu)及其散熱方法，所述密封殼體包括形成在密封殼體上部的第一孔、形成在所述密封殼體下部的第二孔和連接在所述第一孔與所述第二孔之間的內(nèi)部容量可變的可伸縮容器或可膨脹/可收縮氣球。根據(jù)該電子設(shè)備的殼體結(jié)構(gòu)及其散熱方法，可以增大密封殼體的散熱效果并同時(shí)防止由密封殼體內(nèi)的露水凝結(jié)、電子電路元件的腐蝕等等造成的故障，因此可以進(jìn)一步增強(qiáng)電子設(shè)備的工作可靠性。
文檔編號H05K7/20GK1797751SQ20051013432
公開日2006年7月5日 申請日期2004年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月26日
發(fā)明者小山田孝士 申請人:日本電氣株式會社