用於無線電收發信機的遠距離冷卻的設備和方法

2023-10-09 01:40:34 2

專利名稱：用於無線電收發信機的遠距離冷卻的設備和方法
技術領域：
本發明涉及一種用於冷卻例如無線電收發信設備這樣的發熱設備的設備設備。
本發明還涉及一種用所述設備執行的方法。
背景技術：
發熱設備通常由風扇設備驅動的強制氣流所冷卻。因此需要安排這些發熱設備，使得來自風扇設備的氣流有效地通過它們。
無線電收發信設備主要被定位為滿足最佳效果的無線電覆蓋要求。這通常意味著無線電收發信設備必須安裝在天線杆上、房頂上、牆結構的頂部或者在一些其它不容易到達的位置。在這些情況中，當由於在發射機中的功率耗散所造成的熱輻射較高時，還要求更高的冷卻效果。需要巨大和/或笨重的風扇設備來產生所要求的冷卻效果。當無線電發射機設備置於天線杆或一些類似的結構中時，由於它的位置高，難以到達該設備來進行維修工作，因此必須要求該設備是高度可靠的。自然，還需要加強天線杆的機械強度，以達到與冷卻設備的容量增加相一致的程度。當無線電收發信設備安裝在建築結構中、上面或者上方時，必須保證該結構的承重能力和提供的空間足以滿足要求。
從無線電覆蓋的方面來看，需要無線電發射機具有高的許可功率輸出，這可能導致高的耗散功率以及來自收發信設備的嚴重的熱輻射。與此同時，由於經濟和美觀的原因，希望使用輕重量和小體積的可靠的無線電收發信設備。這些要求看起來與現有技術不相容。
發明概要本發明的一個目的是允許體積和重量相對較小的發熱設備輻射大量的熱量。
另一個目的是提供便於維修冷卻設備的方法。
本發明提供一種解決裝置，其通過發熱設備的遠距離冷卻解決與高度熱輻射和輕重量/小體積相關的問題。本發明主要目的是在設備負載的峰值或者在不理想的環境條件下(例如在室外氣溫較高的情況下)保證發熱設備的溫度不會到達損壞的程度。但是，在正常情況下，假設發熱設備是通過自對流來冷卻的。
該所提出裝置的目的是冷卻一個或多個無線電收發信設備，並且包括一個置於所有收發信設備外部的冷卻設備。該冷卻設備還置於與收發信設備相距一定距離的位置，該距離遠遠超過由該冷卻設備所製冷的所有無線電收發信設備的最大尺寸。還包括在內的是用於把製冷劑從冷卻設備傳送到每個無線電收發信設備的導管。
本發明的裝置的特徵在於權利要求1中所述的特點。
根據一個實施例，所提供的裝置包括一個天線杆，其具有安裝在它上部的發熱的無線電收發信設備。冷卻設備安裝在天線杆的下部附近。製冷劑傳送導管從冷卻設備延伸到無線電收發信設備，該製冷劑用於冷卻無線電收發信設備。
根據本發明的實施例的裝置的特徵在於權利要求2中所述的特點。
根據所提出的裝置的一個優選實施例，該製冷劑是空氣，並且冷卻設備包括風扇設備。
根據本發明另一個實施例，該製冷劑是液體或交替表現出氣體和液體聚集形態的介質。
根據本發明方法的一個實施例，製冷劑從位於所述天線杆的下部的冷卻設備在沿著天線杆的導管中加速上升。然後使製冷劑通過安裝在天線杆上部的無線電收發信設備，從而冷卻所述設備。
根據本發明該實施例的方法的特徵在於權利要求7中所述的步驟。
本發明允許在小的無線電收發信設備中具有高的耗散功率，而不存在所述設備過熱的危險。因此本發明允許大功率的無線電收發信設備安裝在這樣的不能夠接受高熱輻射和/或不能放置笨重和/或巨大的設備的位置和空間中。
由於冷卻設備可以置於比實際收發信設備更加容易到達的位置中，因此本發明還使得對無線電收發信設備的冷卻設備的維修工作更加容易進行。
從下文的具體描述中，本發明可以運用的其它領域將顯而易見。但是，由於根據該具體描述可以在本發明的範圍內作出對於專業人員來說顯而易見改變和變化，因此應當知道具體的描述和具體實施例僅僅是用於說明本發明的概念。
附圖簡述

圖1示出本發明配置的第一實施例；圖2示出本發明配置的第二實施例；圖3示出本發明配置的第一實例；圖4示出本發明配置的第二實例；圖5示出本發明配置的第一變換位置；圖6示出本發明配置的第二變換位置；圖7示出本發明配置的第三變換位置。
現在將參照優選實施例並結合附圖更加具體地描述本發明。
優選實施例詳述圖1示出根據本發明第一實施例的裝置，其中發熱設備是安裝在天線杆140的頂部的無線電收發信設備100，在所示例子中所述天線杆具有格狀結構。但是，應當知道天線杆140可以是任何適當的類型，例如單杆桅、橋柱或者一些相應結構。冷卻設備110置於天線杆的下部附近。絕熱管形式的導管120把冷卻設備110與無線電收發信設備100相連接。導管120方便地沿著天線杆140延伸，並且用把製冷劑130從冷卻設備110傳送到收發信設備100。製冷劑130可以是氣體製冷劑或液體製冷劑，或者可以在氣態和液態之間轉換，並且通過收發信設備100以便於吸收從中發出的熱量。從冷卻設備110傳送的製冷劑130如此冷卻無線電收發信設備100。
圖2示出本發明裝置的第二實施例。在該實施例中從冷卻設備110傳送的製冷劑同時冷卻兩個無線電收發信設備100a和100b。第一無線電收發信設備100a安裝在格狀天線杆140的頂部，而第二無線電收發信設備100b被放置在一個空心單杆桅120b的上部。製冷劑130從冷卻設備110通過導管120傳送到第一無線電收發信設備100a，同時製冷劑130至少通過在單杆桅120b內部的空間的延長部分傳送到第二無線電收發信設備100b。當然，按照相應的方式，冷卻設備110可以被用於冷卻兩個以上的無線電收發信設備100a、100b。對於上文的例子，製冷劑130還可以包括具有所需熱容量特性的任何氣體或液體介質。
圖3示出本發明裝置的第一工作實例。在所示例子中，冷卻設備110包括風扇設備315，其強制空氣331流到導管120中。進行導管的空氣130然後被強制向上傳輸，以通過無線電收發信設備100。只要空氣130的溫度低於無線電收發信設備100的表面溫度，則空氣130將在它通過所述設備的過程中從無線電收發信設備100吸收熱量，從而冷卻該設備。在已經通過無線電收發信設備100之後，加熱的空氣332流出進入到周圍的氣團中。
圖4示出本發明設備的第二工作實例。在該例子中，冷卻設備110包括泵設備416沿著第一導管120驅動液體製冷劑130(例如油)向上傳輸到冷卻器450。冷卻器450置於無線電收發信設備100的附近，最好與其相鄰接。當液體製冷劑130通過冷卻器450時，只要所述設備的表面溫度比製冷劑130的溫度更高，則製冷劑吸收從無線電收發信設備100發射的熱量。由於熱量的吸收，通過冷卻器450的製冷劑430溫度上升，而另一方面冷卻該無線電收發信設備100。加熱的製冷劑430通過第二導管420向下返回到泵設備416，在此對於一些類似的冷卻裝置，泵設備通過與冷卻風扇411相接觸的介質把其表面熱量412釋放到環境空氣中。此後，泵設備416再次驅動冷卻的製冷劑130向上通過第一導管120。
在圖4所示的本發明裝置的工作實例的一個變形中，製冷劑130包括這樣一種介質，其在第一導管120中為液體凝聚態，而在第二導管420中的加熱狀態下為氣態。在種情況中，氨氣或滷化烴是適當的製冷劑的例子。在該變型中，冷卻設備110包括壓縮器設備416，其驅動液體製冷劑130通過第一導管120到達無線電收發信設備100的附近的汽化器450。製冷劑130被在汽化器450中加熱並且被轉換為氣態430。來自無線電收發信設備100的熱量被該過程所吸收，從而冷卻所述設備。氣體製冷劑430返回到冷卻設備110中的冷凝器411，在此介質430返回到液態130，並且被壓縮器設備416向上驅動通過第一導管120。
通過天線杆，無線電收發信設備100和冷卻設備110可以按照與圖1和2中所示不同的方式分離。本發明裝置的變換裝置的例子在圖5-7中示出。
在圖5中所示，無線電收發信設備被安置在建築物510的頂部500，因此不容易到達。製冷設備110位於建築物510內部或外部不太明顯並且更加容易到達的位置。無線電收發信設備100和冷卻設備110至少通過一條製冷劑傳送導管120相互連接。
在圖6中所示，無線電收發信設備100安裝在建築物600的牆上，而冷卻設備110置於建築物600內部或附近的某些位置。無線電收發信設備和冷卻設備110至少通過一條製冷劑傳送導管120相互連接。
在圖7中所示，無線電收發信設備100安裝在橋700的最高點。另一方面，冷卻設備110位於較低和不太暴露的位置，該位置還使服務人員更加容易到達。無線電收發信設備和冷卻設備110至少通過一條製冷劑傳送導管120相互連接。
從本明的上述描述中顯然可以看出還可能有幾種變形和改進。但是，這些變型將不被認為脫離本發明的思想，而是作為專業技術人員顯而易見的改進，並且被包含在如下權利要求中。
權利要求
1．一種通過與無線電收發信設備(100、100a、100b)相分離的冷卻設備(110)至少冷卻一個無線電收發信設備(100、100a、100b)的裝置，其特徵在於，冷卻設備(110)置於與線電收發信設備(100、100a、100b)相距一定距離的位置，該距離遠遠超過所述無線電收發信設備(100、100a、100b)的最大尺寸；並且冷卻設備(110)通過傳送製冷劑(130)的導管(120)與無線電收發信設備(100)相連接
2．一種通過冷卻設備(110)至少冷卻一個無線電收發信設備(100、100a、100b)的裝置，所述無線電收發信設備(100、100a、100b)被安裝為與天線杆(140)的上部相連接，其特徵在於，冷卻設備(110)位於在天線杆(140)的下部附近，並且該冷卻設備(110)通過製冷劑傳送導管(120)與無線電收發信設備(100)相連接。
3．根據權利要求1或2所述的裝置，其特徵在於，該製冷劑(130)是氣體；並且冷卻設備(110)包括風扇設備(315)。
4．根據權利要求1或2所述的裝置，其特徵在於，該製冷劑(130)是液體；並且冷卻設備(110)包括泵設備(416)。
5．根據權利要求1或2所述的裝置，其特徵在於，該製冷劑(130)在液態和氣態之間交替變化；並且冷卻設備(110)包括壓縮器設備(416)。
6．根據權利要求1至5中的任何一項所述的裝置，其特徵在於，導管(120)完全或部分地由天線杆(120b)限定表面所形成。
7．一種冷卻安裝在天線杆(140)上的無線電收發信設備(100)的方法，其中使製冷劑(130)通過無線電收發信設備(100)，其特徵在於有如下步驟使冷卻設備(110)中的製冷劑(130)加速，並且把製冷劑(130)沿著所述天線杆(140)向上傳送通過第一導管(120)；以及通過製冷劑(130)冷卻無線電收發信設備(100)。
8．根據權利要求7所述的方法，其特徵在於還具有如下步驟把製冷劑(130)通過沿著所述天線杆(140)的第二導管(420)從無線電收發信設備(100)向下返回到冷卻設備(110)。
全文摘要
本發明涉及一種用於冷卻安裝在天線杆(140;120b)上部的無線電收發信設備(100a,100b)的裝置和方法。冷卻設備(110)把製冷劑(130)從天線杆(140;120b)的下部傳送到無線電收發信設備(100),其中所述製冷劑(130)冷卻收發信設備。所提出的解決裝置使得冷卻設備(110)能夠同時冷卻遠離冷卻設備(110)的兩個或多個無線電收發信設備(100a;100b)。該解決裝置還能夠減小天線杆(140;120b)載重量,並且使得更加容易到達該冷卻設備(110),以便於維修工作。
文檔編號H04B1/036GK1283332SQ9881252
公開日2001年2月7日 申請日期1998年12月8日 優先權日1997年12月22日
發明者E·馬茨 申請人:艾利森電話股份有限公司