[发明专利]用于冷却电子部件的风机冷却单元

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于冷却电子部件的风机冷却单元，尤其是用于诸如空气冷却的远程通讯基站中暴露于天气中部位的风机冷却单元。

背景技术

WO 00/04980中描述了一种用于空气冷却的远程通讯基站的现有技术的风机冷却单元。它包括用来容纳远程通讯电子部件的外壳，外壳中的至少一个空气入口开口和至少一个空气出口开口，产生从空气入口开口通过外壳到空气出口开口的气流的至少一个风机，以及至少一个保护性覆盖器，其至少全部地覆盖空气入口开口，以便从进入外壳的气流中除去颗粒。保护性覆盖器包括复合过滤介质和框架，复合过滤介质安装在框架内，以在过滤介质和框架之间形成气密的配合。过滤介质包括具有多孔聚合物薄膜的薄膜过滤层，以及在该薄膜过滤层前面和后面上的支承材料，诸如无纺织物、纺织织物、针织织物、网或打孔薄片。支承材料和薄膜过滤层可拆卸地叠放，或可形成叠层。薄膜过滤层可由合成的聚合物组成，这样的聚合物可选自以下组群：聚乙烯、聚丙烯和含氟聚合物，含氟聚合物包括四氟乙烯/(全氟烃基)乙烯乙烷基共聚物(PFA)、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物(FEP)以及聚四氟乙烯(PTFE)，最好是膨胀聚四氟乙烯(ePTFE)。可在保护性覆盖器前面的外部之上配装百叶窗板，以保护抵御故意破坏和机械损坏，但也可防止飞溅水直接到达复合过滤介质。

现有技术的风机冷却单元特别适用于这样的地方：带有电子部件的外壳位于敞开的空气中，很少或没有保护并暴露在天气条件之下。薄膜过滤介质允许通过高速气流，并通过风机冷却单元即使在环境温度升高情况下也允许达到小于10k的温差，并还根据严格的欧洲远程通讯标准确保抵御水和潮气渗透的保护。

本发明的目的是提出一种风机冷却单元，其具有改进的保持水、潮气和任何其它包含在气流中可导致电子部件毁坏或损坏的元素的保持能力。

发明内容

根据本发明，通过风机冷却单元来实现上述目的，该风机单元是根据上述现有技术的风机单元，但它带有保护性覆盖器的不同复合过滤介质。本发明的复合过滤介质除了薄膜过滤层外还包括至少一层深度过滤介质层，该介质层相对于通过过滤器的气流方向设置在薄膜过滤层的上游侧上。

该深度过滤介质层较佳地包括具有静电荷的纤维，该电荷的强度不会影响到外壳内的电子部件。尽管可用各种已知技术制造带电的过滤材料，但US5,401,446中描述了一种对纤维网冷态充电的简便方法。通过吸引小颗粒进入纤维并保持在纤维内，可提高该充电的纤维的过滤特性。业已发现，它由此在过滤介质内的压降下降速率的增加比深度过滤介质层内没有电荷的情况更慢。

在深度过滤介质层(预过滤器)内除去小颗粒可以防止因在薄膜表面(与“深”过滤介质相比，它是“表面”过滤介质)上形成滤饼引起的薄膜过滤层早期阻塞。因此在较长时间内维持滤饼的渗透性。据估计根据本发明的过滤器可设计成在高度污染的区域内在电子部件寿期内连续地使用而不需更换过滤器。

不同于深度过滤介质的支承层较佳地设置在薄膜上游侧或下游侧上，以提供支承而承受气流和造成的压降。然而，应该指出的是，支承层将显著地影响到过滤介质的总体渗透性。这在支承层是层叠到薄膜上时是尤其优选的情形。因此，由于与支承层层叠，过滤器的渗透性可减小到原来的1/5。

尽管深度过滤介质层较佳地包括无纺纤维网，尤其是热熔的吹制网，但薄膜过滤层较佳地由多孔聚四氟乙烯(ePTFE)制成。ePTFE是疏水的，精细的微孔结构形成抵抗水进入并在高效捕捉小颗粒的表面；因此，它也可有效地防止盐粒通过。业已证明，如US 5,814,405中所述，使用ePTFE薄膜特别地有利。本文所述薄膜具有高的过滤效率、气流和冲击强度。制作合适的ePTFE薄膜的方法在文中作了充分描述，且以参见的方式纳入本文。这些ePTFE薄膜可从特拉华州纽华克(Newark)的W.L.戈尔联合公司(W.L.Gore &Associates，Inc.)购得。然而，也可使用用其它方法制造的同样结构的ePTFE薄膜。

业已发现，该特定类型的ePTFE薄膜在相关的因素之间提供了良好的权衡：空气渗透性、水和盐保持力、颗粒过滤效率和处理。尤其是，当在使用这种ePTFE薄膜时过滤介质折叠而形成打褶的圆筒或板形过滤器看起来不再是问题时，通常会出现销孔。