CN105338790A - 用于电气装置内的构件的被动冷却的***和方法 - Google Patents
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Abstract
一种***包括电气封罩、第一电气单元、第一电气模块、第一传热器和散热器。第一电气单元可移除地设置在电气封罩内，并且第一电气单元包括与第二表面相反的第一表面。第一电气模块可移除地设置在第一电气单元内，并且第一电气模块从第一表面到第二表面沿第一方向***第一电气单元中。第一传热器联接到第一电气模块，并且第一传热器包括第一渐缩联接件。散热器包括第二渐缩联接件。第二渐缩联接件与第一传热器的第一渐缩联接件联接以形成物理热连接，其促进在第一电气模块与散热器之间的热传递。
Description
技术领域
文中公开的主题涉及用于电气构件(诸如设置在工业通信***内的电气构件)的被动冷却的***和方法。
背景技术
设置在电气和/或电机***(诸如工业通信***)内的电气构件生成大量的热。这样的***可组装入多种电气封罩(例如电气柜、电气架等)中，该电气封罩具有受限量的空间以用于设置于其中的电气构件。实际上，设置在这些电气封罩内的构件可能密集地装在受限量的空间内，从而导致各种热效应，诸如电气构件的热降解。
因此，各种散热技术可被利用于电气封罩内以帮助减小电气构件上的热效应。在一些情形中，可利用与空气冷却和/或水冷却相关的主动技术来散逸这些电气***内的热。然而，这样的技术涉及另外的构件，诸如风机、过滤器等，其可增加制造成本、增加维护成本、占据受限量的空间的部分、或者减小电气***的操作效率。
发明内容
下面总结在范围上与原始要求保护的发明相称的某些实施例。这些实施例并不意图限制所要求保护的发明的范围，而是这些实施例仅仅意图提供本发明的可能形式的简要总结。实际上，本发明可涵盖可与文中阐述的实施例相似或不同的各种形式。
在第一实施例中，一种***包括电气封罩、第一电气单元、第一电气模块、第一传热器和散热器。第一电气单元可移除地设置在电气封罩内，并且第一电气单元包括与第二表面相反的第一表面。第一电气模块可移除地设置在第一电气单元内，并且第一电气模块从第一表面到第二表面沿第一方向***第一电气单元中。第一传热器联接到第一电气单元内的第一电气模块，并且第一传热器包括第一渐缩联接件。散热器包括第二渐缩联接件，并且散热器平行于第一电气单元的第二表面。第二渐缩联接件与第一传热器的第一渐缩联接件联接以形成物理热连接，其促进在第一电气模块与散热器之间的热传递。
在第二实施例中，一种***包括电气单元、多个电气模块、多个传热器、以及散热器。电气单元包括与第二表面相反的第一表面。多个电气模块设置在电气单元内，并且多个电气模块中的每个电气模块包括热生成结构。多个传热器中的每个传热器联接到多个电气模块中的相应的电气模块且到对应的热生成结构。每个传热器包括带有平坦表面的体部，并且平坦表面与对应的热生成结构的至少一部分处于热接触。每个传热器还包括带有一个或更多凸出联接件的柄部。散热器设置成平行于电气单元的第二表面，并且散热器包括多个联接件，其与多个传热器的一个或更多凸出联接件操作地联接以形成物理热连接，该物理热连接促进在多个电气模块与散热器之间的热传递。
在第三实施例中，一种方法包括：从电气单元的第一表面到电气单元的第二表面沿第一方向将电气模块***电气单元中。第一表面与第二表面相反，并且电气模块包括一个或更多销和传热器。该方法还包括在电气模块的一个或更多销与设置于电气单元的背板组件上的电连接器之间建立电连接。背板组件设置为平行于且接近电气单元的第二表面。该方法还包括在传热器与邻近背板组件的第二表面设置的散热器之间建立热连接。传热器的一个或更多凸出联接件构造成与设置于散热器内的一个或更多联接件交接。
本发明的第一方案为一种***，其包括：电气封罩；第一电气单元，其可移除地设置在电气封罩内，其中第一电气单元包括与第二表面相反的第一表面；第一电气模块，其可移除地设置在第一电气单元内，其中第一电气模块从第一表面到第二表面沿第一方向***第一电气单元中；第一传热器，其联接到第一电气单元内的第一电气模块，其中第一传热器包括第一渐缩联接件；散热器，其包括第二渐缩联接件，其中散热器平行于第一电气单元的第二表面，并且第二渐缩联接件构造成与第一传热器的第一渐缩联接件操作地联接以形成物理热连接，该物理热连接促进在第一电气模块与散热器之间的热传递。
本发明的第二方案为，在第一方案中，第一电气模块包括联接至第一传热器的热生成结构。
本发明的第三方案为，在第一方案中，第一传热器包括体部和柄部，并且其中柄部包括第一渐缩联接件。
本发明的第四方案为，在第一方案中，散热器包括构造成将热散逸到周围介质中的一个或更多翅片。
本发明的第五方案为，在第一方案中，***包括一个或更多固持器，其构造成固定在散热器的第二渐缩联接件与第一传热器的第一渐缩联接件之间的物理热连接。
本发明的第六方案为，在第一方案中，***包括设置于第一电气单元内的背板，其中背板平行于散热器。
本发明的第七方案为，在第六方案中，背板包括一个或更多电连接器，其构造成在第一传热器的第一渐缩联接件与散热器的第二渐缩联接件形成物理热连接时，与第一电气模块形成电连接。
本发明的第八方案为，在第六方案中，散热器邻近背板的后表面，并且其中背板包括第一孔口，且第一渐缩联接件与背板的第一孔口对齐。
本发明的第九方案为，在第一方案中，***包括：第二电气单元，其可移除地设置在电气封罩内；第二电气模块，其可移除地设置在第二电气单元内，其中第二电气模块沿第一方向***第二电气单元中；以及第二传热器，其联接至第二电气单元内的第二电气模块，其中第二传热器包括第三渐缩联接件，并且其中散热器包括第四渐缩联接件，其构造成与第二传热器的第三渐缩联接件操作地联接以形成第二物理热连接，该第二物理热连接促进在第二电气模块与散热器之间的热传递。
本发明的第十方案为，在第一方案中，第一电气模块包括无线电模块、功率供应模块、通信模块或者其任何组合。
本发明的第十一方案为一种***，其包括：电气单元，其包括与第二表面相反的第一表面；多个电气模块，其设置在电气单元内，其中多个电气模块中的每个电气模块包括热生成结构；多个传热器，其中多个传热器中的每个传热器联接到多个电气模块中的相应的电气模块且到对应的热生成结构，其中每个传热器包括体部和柄部，体部包括平坦表面，其中平坦表面与对应的热生成结构的至少一部分处于热接触，柄部包括一个或更多凸出联接件；以及散热器，其设置成平行于电气单元的第二表面，其中散热器包括多个联接件，其构造成与多个传热器的一个或更多凸出联接件操作地联接以形成物理热连接，该物理热连接促进在多个电气模块与散热器之间的热传递。
本发明的第十二方案为，在第十一方案中，多个电气模块中的每个电气模块沿第一方向从第一表面到第二表面可移除地***电气单元中。
本发明的第十三方案为，在第十一方案中，***包括多个固持器，其构造成固定在多个传热器的一个或更多凸出联接件与散热器的多个联接件之间的物理热连接。
本发明的第十四方案为，在第十一方案中，多个传热器中的每个传热器的柄部的一个或更多凸出联接件构造成与多个联接件形成互补对，以在互补对之间提供干涉配合。
本发明的第十五方案为，在第十一方案中，多个电气模块包括一个或更多无线电模块、一个或更多功率供应模块、一个或更多通信模块或者其任何组合。
本发明的第十六方案为一种方法，其包括：从电气单元的第一表面到电气单元的第二表面沿第一方向将电气模块***电气单元中，其中第一表面与第二表面相反，并且其中电气模块包括一个或更多销和传热器；在电气模块的一个或更多销与设置于电气单元的背板组件上的电连接器之间建立电连接，其中背板组件设置为平行于且接近电气单元的第二表面；以及在传热器与邻近背板组件的第二表面设置的散热器之间建立热连接，其中传热器的一个或更多凸出联接件构造成与设置于散热器内的一个或更多联接件交接。
本发明的第十七方案为，在第十六方案中，建立热连接包括***传热器的一个或更多凸出联接件穿过背板组件的一个或更多孔口且进入设置于散热器内的联接件中。
本发明的第十八方案为，在第十六方案中，方法包括利用一个或更多固持器来固定电连接和热连接，其中一个或更多固持器构造成将电气模块可移除地安装在电气单元内。
本发明的第十九方案为，在第十六方案中，方法包括在将电气模块***电气单元中之前，利用一个或更多导热附接装置将传热器联接至一个或更多热生成结构。
本发明的第二十方案为，在第十六方案中，在沿第一方向将电气模块***第一单元中时，建立电连接和建立热连接同时地发生。
附图说明
当参照附图阅读以下的详细描述时，本发明的这些及其他的特征、方面和优点将变得被更好地理解，在所有附图中相同的标号表示相同的零件，其中：
图1是具有一个或更多电气单元的电气封罩的实施例的剖视图；
图2是设置于图1的电气单元内的一个或更多电气模块的实施例的透视图；
图3是接近图2的电气单元的背板组件设置的散热器的实施例的透视图；
图4是图3的电气模块的实施例的示意图，示出了操作地联接至传热器的电气模块的热生成结构；
图5是穿过图1的电气封罩的背板内的一个或更多孔口操作地联接至图2的散热装置的图4的传热器的实施例的示意图；以及
图6是操作地联接至图2的散热装置的图4的传热器的实施例的示意图。
具体实施方式
下面将描述本发明的一个或更多具体实施例。在提供这些实施例的简要描述的努力中，可能未在说明书中描述实际实施方式的所有特征。应当意识到，在任何这样的实际实施方式的开发中，如在任何工程或设计项目中，必须做出很多针对实施方式的决定，以实现开发者的具体目标，诸如遵循***相关和商业相关的约束，该约束可随着一个实施方式到另一个而不同。此外，应当意识到，这样的开发努力可能是复杂且耗时的，但却是受益于本公开的普通技术人员的设计、制作和制造的日常任务。
在介绍本发明的各种实施例的元件时，词语“一”、“一个”、“该”和“所述”意图意指存在一个或更多该元件。术语“包括”、“包含”和“具有”意图为包括性的，并且意指除了所列元件以外还可能存在另外的元件。
本公开大体涉及可与电气设备一起利用的散热***，并且更具体地，其可与电气通信设备一起利用。例如，文中描述的散热***可散逸由在各种工业通信设备(诸如油气通信设备、无线通信设备、交通控制通信设备、在电气设施之间利用的通信设备，等等)内使用的电气构件生成的热能。在许多情形中，这样的设备利用电气封罩(例如电气架)来容纳各种电气构件。例如，具有底盘结构的电信架可用于支撑一个或更多电气单元，并且这些电气单元可组装为电信架的模块化和/或可移除的区段(例如，可安装于架的单元)。进一步，每个电气单元包括一个或更多电气模块。每个电气模块可具有经由背板组件与其他电气模块和/或其他电气单元的一个或更多电连接。带有设置于电气单元中的背板组件的实施例可促进电气单元的电气模块之间的电连接，并且带有设置于电信架中的背板组件的实施例可促进电信架的电气单元之间的电连接。
如本公开中所描述的，散热***可利用于电气架内以促进从电气模块到周围介质(例如空气)的热传递。具体地，散热***被利用来散逸由设置于电气架内的一个或更多电气构件生成的热。散热***可设置于电信架的一个或更多电气单元内，并且散热***包括传热器和散热器。此外，设置于一个或更多电气单元内的每个电气模块可包括操作地联接至散热***的传热器的一个或更多热生成装置(例如，在操作期间生成热的电气设备或构件)。另外，散热***的散热器可接近每个电气单元的背板组件来设置。因此，在电气单元装配于架内和/或电气连接形成于电气单元和电气模块之间时，传热器操作地联接至散热器。这样，散热***构造成经由传热器来被动地传递和散逸由热生成装置生成的热。
记住前述内容，图1是具有一个或多个电气单元12的电气架10(例如电气封罩10、电信架10、电信柜10，等等)的实施例的局部剖视图。电气单元12(例如，可安装于架的单元)可以以模块化和/或区段的方式组装，使得每个单元12可接合(例如***)或脱离(例如抽出)电气架10。进一步，每个电气单元12包括可接合(例如***)或脱离(例如抽出)相应的电气单元12的一个或更多模块14。例如，电气单元可具有功率供应模块17、第一无线电模块19和第二无线电模块21。特别地，电气架10的底盘16为电气架10的构件提供了内部支撑结构和/或机架。例如，底盘16可构造成为一个或更多电气单元12、相应的电气模块14提供结构支撑。例如，底盘16可构造成支撑大约1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或更多电气单元12。
电气架10包括形成电气架10的外壳15或壳体15的一个或更多表面(例如前、后、顶、底、左、右，等等)。架10的壳可为由金属、复合物或其他导热材料形成的导热壳15。进一步，电气架10包括基本上沿着竖直Y轴线22彼此平行的后端18和前端20。在一些实施例中，后端18可向周围介质(例如空气)开放，可为栅栏或格架，等等。另外，电气架10包括基本上沿着水平X轴线28彼此平行的顶端24和底端26。进一步，电气架10包括沿着Z轴线34基本平行且间隔开的左端30和右端32。特别地，电气单元12和/或电气模块14可朝向架10的后端18沿第一方向36(例如沿着X轴线28)***(例如接合、安装等)到底盘16内。同样，在单元12和/或模块16从底盘16移除(例如脱离、拆卸等)时，它们可远离架10的后端18沿第二方向38(例如沿着X轴线28)移除。在一些实施例中，电气架10包括底盘盖37，其包括架10的一个或更多端(例如，顶端24、底端26、左端30或右端32)。底盘盖37可被利用来封闭内部底盘体积39和/或封闭底盘16。在一些实施例中，电气架10可包括封罩门39，其可构造成封闭内部底盘体积28和/或底盘16。
在一些实施例中，每个电气单元12构造成保持一个或更多电气模块14。例如，每个电气单元12可保持1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或更多电气模块14。在一些实施例中，带有多个电气单元12(每个电气单元12具有多个电气模块14)的电气架10可以对每个电气架10具有在大约2至200、3至100、4至75或5至50个之间的电气模块14。电气模块14可为任何类型的电信模块，诸如无线电模块、功率供应模块、有线通信模块(例如光纤、同轴电缆)，等等。电气单元12可以以水平取向(如图1中示出)或竖直取向安装于电气架10内。如上所述，电气模块14可朝向架10的后端18沿第一方向36***底盘16中。此外，一个或更多电气模块14可以以水平取向或竖直取向(如图1中示出)安装于相应的电气单元12内。特别地，模块14可***底盘16中以与架10的背板组件46形成电连接。在某些实施例中，每个模块14可包括相关联的背板组件46，并且在其他实施例中，一个或更多背板46(例如，共享或公共的背板46)可被利用来联接一个或更多模块14。进一步，每个模块14可经由一个或更多固持器40(例如，螺钉、旋钮、杠杆、偏压紧固件、闩锁、搭扣配合紧固件、轨道，等等)固定，如下面关于图3进一步描述的。
特别地，在某些实施例中，散热***42设置于电气架10内，以促进远离设置于架10内的一个或更多热生成电气构件(例如，电气单元12、电气模块14)的热传递，如关于图3至6进一步说明的。具体地，散热***42包括散热器44和传热器(在图3至4中示出)。特别地，散热器44接近背板组件46沿着架10的后端18设置，并且构造成与联接至电气模块14的传热器操作地联接。在某些实施例中，每个模块14可包括相关联的散热器44，并且在其他实施例中，一个或更多散热器44可被利用来联接一个或更多模块14。这样，在电气模块14被***底盘16中时，传热器与散热器44操作地联接，并且促进了远离电气模块14(如下面进一步描述)的热的传递。在一些实施例中，传热器与散热器44操作地联接，以在电气模块14与背板形成电连接时从电气模块14传递热。
图2是设置于图1中示出的电气单元12之一内的电气模块14的实施例的透视图。如上所述，电气模块14可包括各种类型的通信电路，诸如无线电频率通信电路或有线通信电路。此外，电气模块14可为功率供应模块、无线电模块、基于处理器的单元、服务器、通信服务器、存储单元、或者向电气架10提供通信功能的任何类型的模块。特别地，电气单元12包括散热***42的散热器44。在某些实施例中，散热器44可沿着背板组件46设置。在一些实施例中，电气单元12可具有多个散热器44。
在一些实施例中，背板组件46是构造成连接和交接一个或更多模块14的一组电连接器。例如，背板组件46包括彼此平行且设置为基本正交于背板47的前表面50的一个或更多电连接器48。背板47可包括但不限于印刷电路板、协议板或其任何组合。因此，在模块14朝向背板组件46沿第一方向36***单元12中时，每个模块14的销端52对齐而与电连接器48形成电连接。另外，在某些实施例中，一个或更多固持器40可被利用来将模块14固定在电气单元12内，并且更特别地，一个或更多固持器40可被利用来固定在模块14和背板组件46之间的电连接。固持器40可为螺钉、旋钮、蝶形螺钉、轨道、搭扣配合紧固件、杠杆、偏压紧固件、螺栓、夹具或任何其他类型的附接件。特别地，每个模块14可与一个或更多固持器40相关联，使得模块14可独立于另一模块14被移除和/或***单元12中。同样，一个或更多固持器40可设置于电气单元12的前边缘53上，以便将单元12固定至架10(例如经由底盘结构16)。特别地，每个单元12可与一个或更多固持特征53相关联，使得单元12可独立于另一单元12被移除和/或***底盘16或架10中。另外，固持特征53可沿着X轴线28移动以调整架10内的单元12的深度。
在某些实施例中，图1中示出的电气单元12包括形成单元12的外壳的一个或更多表面或壁(例如前、后、顶、底、左、右，等等)。例如，单元12包括前表面54、后表面56、顶表面58(未示出以展示电气单元12的内部构件)、底表面60、左表面62以及右表面64。在电气单元12以水平取向(如图1中示出)设置于电气架10内时，前表面54沿着架10的前端20设置，后表面56沿着架10的后端18设置，顶表面58设置为平行于架10的顶端24，底表面60设置为平行于架10的底端26，左表面62设置为平行于架10的左端30，并且右表面64设置为平行于架10的右端32。特别地，前表面54可包括构造成将电气模块14固定于每个单元12内的一个或更多固持器40。即，固持器40可构造成将电气模块14固定至前表面54。另外或在备选方案中，一个或更多固持器40可构造成将电气模块固定至后表面56和/或至背板组件46。进一步，单元12的后表面56包括散热***42的散热器44。特别地，散热器44设置为邻近电气单元12的背板组件46，使得它平行于背板47的后表面66。实际上，联接至每个电气模块14的传热器可构造成将相应的电气模块14操作地连接至散热器44，以散逸由设置在电气模块14上的构件生成的热，如下面关于图4至6进一步说明的。
图3是接近图2的电气单元12的背板组件46设置的散热器44的实施例的透视图。实际上，如上所述，散热器44设置为邻近电气单元12的背板组件46，使得它平行于背板47的后表面66(与前表面50相反)。在某些实施例中，电气单元12的背板组件46包括平行于彼此组装的一个或更多电连接器48。电连接器48可构造成与***单元12中的电气模块14形成电连接。应当注意到，散热器44可构造为平直的翅片辐射器，如所示附图中所描绘的，或者在其他实施例中可设置为其他的散热器44构型(例如针肋散热器、固体散热器，等等)。
如上所述，一个或更多电气模块14朝向背板组件40沿第一方向36***电气单元12中。特别地，每个电气模块14包括构造成与背板组件46上的相关联的电连接器48形成电连接的一个或更多销(例如，电路板的卡片边缘上的销)。进一步，每个电气模块14可联接至构造成操作地联接至散热器44的传热器(如关于图4至6进一步示出和描述的)。特别地，电气单元12的一行或更多行卡片引导器68构造成将电气模块14引导入电连接器48和/或散热器44中。卡片引导器68可为设置在电气模块14的表面上和/或电气单元12的表面(例如，顶表面58、底表面60)上的凸出脊。在一些实施例中，卡片引导器68被利用来促进模块14在单元12内的正确对齐，并且在模块14从架10的前端***至后端18时帮助引导模块14。另外，背板组件46可包括背板47的一个或更多孔口69，联接至每个电气模块14的传热器(图4至6中示出)穿过这些孔口操作地联接至散热器44，如关于图5进一步描述的。
散热器44构造成接收经由传热器从设置于电气模块14上的一个或更多电气构件传递来的热。因此，散热器44可构造为被动换热器，其通过将热散逸到周围介质(例如，空气、周围环境)中而冷却设置于模块14上的电气构件。散热器44可构造为增加与周围介质接触的表面区域的量，以便增加传递到周围介质中的热的量。在一些情形中，散热器44包括从基部72延伸的一个或更多翅片70或销。
翅片70穿过基部72从一个或更多电气模块接收热，并且翅片70通过翅片70的表面75将热散逸到周围介质中。翅片70的几何特征可改变，使得翅片70以任何大小、形状或构型构造，并且散热器44可在每个翅片70之间具有可变量的空间。因此，翅片70可在大小、形状、位置和/或构型上被优化，以便改善散热***42的热传递和散逸。例如，在一些情形中，翅片70的形状和/或剖面形状可为圆柱形、椭圆形、矩形或正方形，取决于期望的热传递的量和类型。翅片70沿着X轴线28在第一方向36上从基部72延伸。在一些实施例中，翅片70沿着Y轴线22在竖直方向上(如图3中示出)或者沿着Z轴线34在水平方向上取向。另外或在备选方案中，翅片70可在相对于电气单元12的后表面56的风扇取向上或者在相对于后表面56的垂直取向上从基部72延伸。同样，由翅片70的表面75提供的表面区域的量、翅片70的量、在每个翅片70之间的空间的量、相对于基部72和电气单元12的翅片70的取向等等均可取决于期望的热传递的量而改变。散热器44(例如基部72、翅片70)可由具有高热传导率值的任何材料形成，例如铝合金、铜合金、金刚石、复合材料(铜钨假合金、电子材料等)，等等。用来形成散热器44的工艺可包括但不限于铸造工艺、挤出工艺、机加工工艺或其任何组合。
图4是图3的电气模块14的实施例的示意图，其示出了联接至传热器76的电气模块14的热生成结构74(例如，无线电发送机、电阻元件、天线、处理器)。传热器76可由具有高热传导率值的任何材料形成，例如铝合金、铜合金、金刚石、复合材料(铜钨假合金、电子材料等)，等等。用来形成传热器76的工艺可包括但不限于铸造工艺、机加工工艺或其任何组合。在某些实施例中，电气模块14可为印刷电路板(PCB)组件78，其经由在PCB组件78的表面82上蚀刻的一个或更多导电轨道、垫或特征而在结构上支撑一个或更多电气构件80。在一些实施例中，这些电气构件80中的一些是热生成结构74，诸如任何热生成电气结构74。特别地，设置于PCB组件78上的一个或更多热生成结构74可联接至散热***42的构件。具体地，设置于PCB组件78上的一个或更多热生成结构74可以操作地联接至散热***42的传热器76(例如传热器板、散热器板等)，如下面进一步描述的。
在某些实施例中，PCB组件78可为单侧的、双侧的或多层的结构。进一步，设置于PCB组件78的任何表面(例如，前、后、顶、底表面)上的热生成结构74可直接或间接地附接至传热器76上的平坦表面83。传热器76包括体部84和柄部86。在某些实施例中，热生成结构74穿过PCB组件78上的一个或更多孔口88联接至传热器76的主体84上的平坦表面83。实际上，热生成结构74与传热器76之间的直接接触可改善热生成结构74与传热器76之间的热传递的量，至少部分地因为热生成结构74与传热器76之间的一个或更多热接头被取消。在一些实施例中，其他形式的附接件可被利用来联接热生成结构74与传热器76。例如，在某些实施例中，可经由一个或更多导热附接装置90、导热粘附剂、导热带、导热糊剂或其任何组合来在热生成结构74与传热器76之间建立间接接触。在一些实施例中，导热附接装置90促进在热生成结构74的第一部分与传热器76的第二部分之间的直接接触，诸如到传热器76上的平坦表面83。
在某些实施例中，PCB组件78具有前侧92和后侧94，使得后侧94从电气单元12的前表面54到电气单元12的后表面86(例如沿第一方向36)***单元12中。PCB组件78的后侧94包括沿着凸出边缘98(例如，电路板的卡片边缘)设置的一个或更多销96。如上所述，一个或更多销96中的每一个构造成与背板47上的对应的电连接器48形成电连接。此外，在某些实施例中，传热器76包括体部84和柄部86。柄部86从传热器76的主体84的后侧99凸出，并且包括渐缩边缘100或渐缩联接件100。柄部86可基本平行于PCB组件78的凸出边缘98，从而在电气模块14沿第一方向36***电气单元12中时，促进凸出边缘98与散热器44的热连接以及一个或更多销96与对应的电连接器48的电连接。在一些实施例中，在电气模块14***电气单元12中时，传热器76与散热器44之间的热连接大体上与PCB组件78和背板组件46之间的电连接同时形成。如进一步关于图5和6所描述的，传热器76的柄部86的渐缩边缘100构造成操作地联接至散热器44，诸如处于渐缩边缘100与散热器44之间的直接接触。
图5是穿过电气单元12的背板组件46内的一个或更多孔口69操作地联接到图2的散热器44的图4的传热器76的实施例的示意图。如上所述，散热***42包括传热器76和散热器44。特别地，传热器76包括在柄部86上的一个或更多渐缩边缘100，其与设置于散热器44中的一个或更多匹配的渐缩插口102操作地联接。换言之，柄部86上的渐缩边缘100和散热器44上的一个或更多匹配的渐缩插口102是构造成彼此操作地联接、配合和/或结合的任何类型的联接件。传热器76的一个或更多渐缩边缘100与散热器44上的插口102的交接在两者之间建立了热联接、相互作用、或者结合或热联接，并且促进了从设置于PCB组件78上的热生成构件74到设置于散热器44上的翅片70的热的传递。如可意识到，传热器76的每个渐缩边缘100构造成***散热器44的基本互补的渐缩插口102中。在一些实施例中，传热器76的渐缩边缘100中的每一个可具有大体相同的尺寸和形状，并且散热器44的插口102中的每一个可具有大体相同的对应尺寸和形状。例如，热联接到无线电模块和功率供应模块的传热器76的渐缩边缘100可具有大体相同的尺寸和形状。这样，可利用渐缩特征(例如边缘或插口)的间隔、大小、形状、位置和其它几何变量。例如，渐缩边缘100或渐缩插口102的几何结构可被利用为引导件、搭扣锁定特征、锁-钥匙特征等，以帮助正确的定位和对齐。备选地，联接至功率供应电气模块14的传热器76的渐缩边缘100可具有与联接至无线电通信电气模块14的传热器76的渐缩边缘100不同的尺寸和形状。因此，散热器44的插口102的尺寸和形状可对应于安装在电气单元12内的电气模块14的特定构型。应当注意到，渐缩边缘可构造有任何形状或大小，只要对于传热器76的至少部分与对应插口102的干涉配合在散热***42的两个部分之间可行即可。
如上所述，柄部86的渐缩边缘100与散热器44上的渐缩插口102操作地联接。特别地，使柄部86和插口102的配合表面渐缩通过相对于非渐缩表面(例如，与散热器44的基部72正交的表面)增加传热器76与散热器44之间的接触表面区域而增加了热结合或热联接和热传递。此外，渐缩的配合表面可帮助模块14在单元12内的对齐，可帮助构造成与背板组件46上的一个或更多电连接器48形成电连接的一个或更多销96的对齐，并且可帮助柄部86的渐缩边缘100在散热器44上的渐缩插口102内的对齐。另外，渐缩边缘100和渐缩插口102促进在渐缩边缘100与渐缩插口102之间的干涉配合，从而确保传热器76的柄部86与散热器44之间的直接接触。在其它实施例中，渐缩边缘100和渐缩插口102促进任何类型的配合，该配合增加和/或改善了在传热器76的柄部86与散热器44之间的物理接触(例如，表面区域接触)，诸如压缩配合。
应当注意到，在某些实施例中，渐缩边缘100和渐缩插口102可处于颠倒的位置，使得渐缩边缘100设置于传热器76上且渐缩插口102设置于散热器44上。另外，在某些实施例中，每个封罩10可包括渐缩边缘100和渐缩插口102的任何构型，使得渐缩边缘100设置在散热器44和传热器76两者上。
如上所述，散热器44设置为基本上邻近电气单元12的背板组件46，使得它平行于背板47的后表面66。渐缩插口102设置在散热器44的基部72内。此外，一个或更多渐缩插口102可与设置在背板组件46中的一个或更多对应的孔口69对齐。特别地，传热器76的柄部86沿第一方向36被引导(经由卡片引导器68)穿过背板组件46内的一个或更多孔口69，以与散热器44的渐缩插口102操作地联接。
在某些实施例中，通过渐缩边缘100与渐缩插口102的初始接合，传热器76的柄部86构造成与插口102自动对齐，以确保两个表面形成牢固的热联接或相互作用。进一步，在某些实施例中，可利用固持装置40来固定柄部86与渐缩插口102之间的热联接、相互作用或结合。例如，固持装置40可沿着X轴线34施加力，以迫使传热器76的渐缩边缘100与渐缩插口102接触。即，固持装置40可在散热器44和电气单元12的前表面56之间压缩传热器76。在一些实施例中，固持装置40可在背板组件46(例如，电连接器48)和电气单元12的前表面56之间压缩电气模块14。因此，在一些情形中，可利用固持装置40来固定传热器76与散热器44之间的热联接、相互作用或结合以及将电气模块14固定至电气单元12。
因此，散热***42的构件(例如传热器76、散热器44，等等)构造成促进远离电气模块14上的热生成结构74且到电气架10的周围介质(例如空气)的热的传递。具体地，热经由设置在电气模块14上的一个或更多孔口88从模块14(例如PCB组件78)上的热生成结构74传递到传热器76的体部84。进一步，热从传热器76的体部84传递到柄部86和传热器76的渐缩边缘100。另外，通过传热器76与散热器44之间的接合、热连接，热从柄部86的渐缩边缘100传递到设置在散热器44的基部72内的渐缩插口102。此外，热从基部72传递到散热器44的一个或更多翅片70，其经由翅片70的一个或更多表面75将热传递到周围介质中。在一些实施例中，传热器76与散热器44的接合还经由一个或更多销96和一个或更多电连接器48而在电气模块14与背板47之间形成电连接。
这样，散热***42可构造成对每个模块14散逸大约20-40瓦特的热，并且对每个电气单元12散逸大约150瓦特至200瓦特的热。在某些实施例中，可利用另外的特征或技术来优化或最大化从热生成结构74传递来的热的量。例如，在一些情形中，可利用热脂、凝胶、糊剂或化合物来填充在传热器76与散热器44之间的任何间隙、热生成结构74与传热器76的体部84之间的任何空气间隙、或者其任何组合，从而促进热传递的改善的效率。
图6是直接联接至图2的散热器44的图4的传热器76的实施例的示意图。如上所述，在某些实施例中，散热器44设置为基本平行于电气单元12的背板47，并且一个或更多渐缩插口102与设置于背板组件46中的对应的一个或更多孔口69对齐。在这样的实施例中，传热器76的柄部86沿第一方向36被引导穿过背板组件46内的一个或更多孔口69，以与散热器44的渐缩插口102操作地联接。然而，在示出的实施例中，传热器76的柄部86沿第一方向36被引导而直接地与渐缩插口102联接，而没有中间的背板组件46。在这样的实施例中，设置于电气模块14(例如，PCB组件78)上的一个或更多电气构件80可构造为与电气模块14到电气单元12中的***独立地与电气***104形成电连接。例如，线缆组件106可促进一个或更多电气构件80到电气***104的独立连接。
本发明的技术效果包括散热***42，其可与电气设备一起利用，并且更具体地，其可与电气通信设备一起利用。特别地，散热***42包括传热器76和散热器44，并且被利用来散逸由设置于电气模块14上的一个或更多电气构件80生成的热。具体地，设置于电气模块14的任何表面(例如，前、后、顶、底表面)上的热生成结构74可直接或间接地附接至传热器76上的平坦表面。进一步，传热器76的柄部86的一个或更多渐缩边缘100构造成操作地联接至设置于散热器44内的一个或更多渐缩插口102。散热器44沿着电气单元12的后表面56和电气架10的后端18设置。这样，散热***42的构件(例如传热器76、散热器44，等等)构造成促进远离电气模块14上的热生成结构74且到在电气单元12的后表面56和电气架10的后端18处设置的散热器44的周围介质(例如空气)的热的传递。
该书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使得本领域的任何技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或***以及执行任何并入的方法。本发明的可专利范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它示例。这样的其它示例意图在权利要求的范围内，如果它们具有与权利要求的字面语言无差别的结构元件，或者如果它们包括与权利要求的字面语言有非显著差别的等同结构元件的话。
Claims (10)
1.一种***，包括：
电气封罩；
第一电气单元，其可移除地设置在所述电气封罩内，其中所述第一电气单元包括与第二表面相反的第一表面；
第一电气模块，其可移除地设置在所述第一电气单元内，其中所述第一电气模块从所述第一表面到所述第二表面沿第一方向***所述第一电气单元中；
第一传热器，其联接到所述第一电气单元内的所述第一电气模块，其中所述第一传热器包括第一渐缩联接件；
散热器，其包括第二渐缩联接件，其中所述散热器平行于所述第一电气单元的所述第二表面，并且所述第二渐缩联接件构造成与所述第一传热器的所述第一渐缩联接件操作地联接以形成物理热连接，该物理热连接促进在所述第一电气模块与所述散热器之间的热传递。
2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述第一电气模块包括联接至所述第一传热器的热生成结构。
3.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述第一传热器包括体部和柄部，并且其中所述柄部包括所述第一渐缩联接件。
4.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述散热器包括构造成将热散逸到周围介质中的一个或更多翅片。
5.根据权利要求1所述的***，其特征在于，包括一个或更多固持器，其构造成固定在所述散热器的所述第二渐缩联接件与所述第一传热器的所述第一渐缩联接件之间的所述物理热连接。
6.根据权利要求1所述的***，其特征在于，包括设置于所述第一电气单元内的背板，其中所述背板平行于所述散热器。
7.根据权利要求6所述的***，其特征在于，所述背板包括一个或更多电连接器，其构造成在所述第一传热器的所述第一渐缩联接件与所述散热器的所述第二渐缩联接件形成所述物理热连接时，与所述第一电气模块形成电连接。
8.根据权利要求6所述的***，其特征在于，所述散热器邻近所述背板的后表面，并且其中所述背板包括第一孔口，且所述第一渐缩联接件与所述背板的所述第一孔口对齐。
9.根据权利要求1所述的***，其特征在于，包括：
第二电气单元，其可移除地设置在所述电气封罩内；
第二电气模块，其可移除地设置在所述第二电气单元内，其中所述第二电气模块沿所述第一方向***所述第二电气单元中；以及
第二传热器，其联接至所述第二电气单元内的所述第二电气模块，其中所述第二传热器包括第三渐缩联接件，并且其中所述散热器包括第四渐缩联接件，其构造成与所述第二传热器的所述第三渐缩联接件操作地联接以形成第二物理热连接，该第二物理热连接促进在所述第二电气模块与所述散热器之间的热传递。
10.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述第一电气模块包括无线电模块、功率供应模块、通信模块或者其任何组合。
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