专利名称：地下接线盒的冷却设备和方法
技术领域：
本发明涉及一种用于将通信介质互连的连接系统和方法，具体说，本发明涉及一种用于将通信介质互连的防水地下接线盒，该接线盒具有用于冷却该地下接线盒内的元件的系统，并且本发明涉及用于冷却该地下接线盒内的元件的方法。
背景技术：
普遍地需要在各种位置互连接诸如光纤、铜线、同轴电缆等的通信介质，以便在诸如个人家庭等的各分布区提供通信服务。这种服务通常是通过提供互连接导线的接线箱或接线盒实现，其中该接线盒位于地下合适的位置。
地下接线盒通常包含电连接器和可选的其他电子元件。工作期间电子元件变热，并且如果没有适当的冷却将被损坏。重要的是保护该地下接线盒里面的东西免受诸如尘土和水气的污染物。已经研制出用于保护地下接线盒免受污染物的各种装置。但是，这些装置通常不能提供足够的气流进出该地下接线盒以适当地冷却电子元，同时还保护地下接线盒中的电子元件免受污染物。
发明内容
用于将通信介质互连的连接系统包括具有内腔和气流孔的壳体、适于与该壳体合作形成储气室的罩、以及引起空气从该储气室通过气流孔流向壳体的气流搅动器。该储气室至少包含该壳体的具有气流孔的那个部分，并且该储气室和该壳体合作以防止流体进入该内腔。
一种用于在互连接通信介质的连接系统内散热的方法，包括提供连接系统，该连接系统具有带有气流孔的壳体和适于与该壳体合作以形成储气室的罩，该储气室至少包含该壳体的一部分和该气流孔。该储气室和壳体合作以防止流体进入该壳体。该方法还包括迫使空气从该储气室通过气流孔到该壳体。
图1是本发明连接系统的一个实施例的透视图。
图2是该连接系统的壳体和罩的纵向竖直剖面图。
图3是沿图2的3-3线截取的该连接系统的壳体和罩的纵向剖视图，其中为了清楚起见将一些细节去掉。
图4是提升本发明连接系统的提升机构的纵向剖视图。
图5是本发明连接系统的实施例的纵向剖视图。
图6是本发明连接系统的另一个实施例的纵向剖视图。
虽然上述附图提出本发明的若干实施例，但是正如在讨论所提到的，其他实施例也是设想中的。在所有的情况下，本公开以说明的方式而不是限制的方式给出本发明。应当理解，许多其他修改和实施例能够由本领域的技术人员想出，这些修改和实施例属于本发明的精神实质和范围内。附图可以不按照比例画出。在所有附图中同样的附图标记表示同样的零部件。
具体实施例方式
图1是本发明连接系统的一个实施例的透视图。类似的连接系统公开在2004年4月1日提交的名称为“连接系统”的PCT申请号PCT/US2004/009986中，其内容结合于此供参考。地下接线盒100包括壳体110和可分开的罩130。该壳体具有上内腔112、下内腔114、侧面113a和1113b、端面115a和115b。盖116盖住该上内腔112的顶部，否则该顶部将是开放的。上凸缘118设置成绕上内腔112的周边，使盖116能够以可拆卸方式安装于上内腔112，该上内腔112用于接近壳体110内的东西。该盖116可以用诸如螺钉、夹子等各种连接装置连接于上凸缘118。盖116还可以密封于上凸缘118。
位于盖116上的是气流进入孔124和气流排出孔126，它们使气流进入和排出该地下接线盒100的壳体110。该气流进入孔124和气流排出孔126每个可以用过滤器覆盖，该过滤器防止尘土和其他碎屑进入壳体110。在一个实施例中，该过滤器可以是从美国明尼苏达州圣保罗市的3M公司得到的任何合适的3MTMFiltreteTM过滤器。
沿着该壳体110外部的盖116和侧面113a和113b设置密封垫128。在图1的实施例中，该垫片沿着上内腔112的侧面113a和113b的外面整个地延伸到下凸缘120。该密封垫128将气流进入孔124和气流排出孔126分开。该密封垫128可以设置在该盖116和侧面113a和113b上的不同位置处(见图1、2、5)。在一个实施例中，密封垫128可以只沿着壳体110的侧面113a和113b的外面的一部分延伸，或者只沿着该盖116的一部分延伸。
该罩130配合在壳体110的上内腔112上，并且具有底边缘131，该底边缘沿着两个下凸缘120安置，该下凸缘120沿着上内腔112的外边缘延伸。在图1的实施例中，该下凸缘120在壳体110的两个相对的侧面113a和113b上在上内腔112上延伸。该罩130的底边缘安置在下凸缘120上，并且用诸如螺钉、夹子等任何合适的连接装置连接于该下凸缘120上，以将该罩130固定于该壳体110。在图1中，该地下接线盒100示出具有只沿着下该地下接线盒100的侧面113a和113b的长度延伸的下凸缘120。应当理解，该下凸缘120可以沿着该地下接线盒100的端面115a和115b的长度延伸，使该密封垫128、气流进入孔124和气流排出孔126具有适当变化。
图2是图1所示的组合的地下接线盒100的纵向竖直剖面图。该罩130安置在并连接于下凸缘120上(见图1和2)。但是，该下凸缘120不位于壳体110的所有四个面上，使得当该罩在该壳体110上面的位置上时，端面孔132a和132b在没有下凸缘120的该壳体110的端面115a和115b上形成在该罩130和壳体110之间。
图3是通过罩130和上内腔112水平地截取的图1所示的组合的地下接线盒100的纵向剖视图。正如所看到的，该罩130长于上内腔112。该罩130的底边缘131接触并连接于下凸缘120，但是延伸超过没有该下凸缘120的该上内腔112的端面115a和115b，以形成端面孔132a和132b。该端面孔132a和132b使气流能够进入形成在该壳体110的外壁和该罩130的内壁之间的间隙，该间隙在该壳体和该罩之间形成储气室140(见图2)。虽然只示出端面孔132a和132b，但是端面孔132a和132b可以位于围绕壳体110周边的任何地方，以能够进入该壳体110和该罩130之间的间隙。
图4是用于本发明连接系统的提升机构的纵向剖视图，其中罩130已被去掉。在使用中，该地下接线盒110适于放置在地面G的凹坑150中，使地下电缆159能够相互连接。示出该壳体110被提升机构提升位于凹坑150中。示出该盖116在开口位置，这能够接近内腔112和114中的东西。该凹坑150包括底面152和侧壁154，其中凹坑的顶部是敞开的。如图5和图6所示，表面盖156设置成安放在该凹坑150的边缘凸缘158上(图4中表面盖156被移去)。凹坑150可以用诸如混凝土的任何合适的材料形成，并且可以预制或建筑在现场。电缆159进入该凹坑150用于连接于地下接线盒100。
该凹坑150包括用于提升地下接线盒100的提升机构160。该提升机构160连接于一个侧壁154并且公开在2004年4月1日提交的名称为“连接系统”的PCT申请号PCT/US2004/009986中，该申请结合于此供参考。
叉164从该提升机构160平行于该凹坑150的底面152向外延伸。该叉164接合上内腔112的下面，并且能够被该提升机构160的操作移动，以相对于该凹坑150升高或降低该壳体110。
在一个实施例中，与提升机构160相对设置承重支腿166以支撑该叉164。沿着该凹坑150的侧壁154设置的是沟槽167，该承重支腿166在其内移动。承重支腿166包括竖直部分168和水平部分169。该竖直部分68连接于与该提升机构160相对的叉164的端部。该水平部分169从该竖直部分168的下部延伸并连接于该沟槽167。在该沟槽167内是止动机构。该止动机构允许该承重支腿166沿着沟槽167向上移动，但是防止该承重支腿166沿着沟槽167向下移动，除非该止动机构被松开。该止动机构可以是设置在沟槽167内的止动杆、设置在该沟槽167内或邻近该沟槽167的释放销机构，或者是支撑该承重支腿166和叉164的其他类型的装置。在使用中，当提升机构160升高或降低该叉164时，该承重支腿166沿着沟槽167通过并且被支撑在该止动机构上以支撑与提升机构160相对的该叉164的端部。
相对于地下接线盒100描述该提升机构，但是，应当理解该提升机构可以与图6所示的地下接线盒200或本发明范围内的其他地下接线盒一起使用。
图5是本发明连接系统的实施例的纵向剖视图。在使用者，该地下接线盒100使地下电缆159能够相互连接。该电缆159进入该凹坑150并且插入小孔122中，然后该小孔被密封以防止水、尘土和气流进出内腔112和114。该小孔122可以用任何密封技术和产品密封，例如从美国明尼苏达州圣保罗市的3M公司得到的冷缩管(Cold Shrink Tubing)(CST)，该产品是具有开口端的高拉伸橡胶的管状橡胶套筒，其已经被制造拉伸并且安装在可拆卸的空心芯子上。正如本领域的技术人员能够理解的，CST管可以用橡胶、硅橡胶等形成，并且能够连接于小孔122，然后在电缆159上延伸。可选地，该小孔122和电缆159之间的密封可以用胶泥橡胶、自粘接密封胶带、粘性衬里的热收缩PVC管等实现。
覆盖气流进入孔124和气流排出孔126的盖116和过滤器的存在防止尘土和其他碎屑进入内腔112和114。但是，气流进入孔124和气流排出孔126不能防止水气进入内腔112和114。在一些应用中，希望接线盒，特别是地下接线盒能够提供用于在IP68标准下的元件保护(根据(AS 1939-1990)-IEC529-1989由用于电子设备(IP码)的包套提供的保护度)。IP6X表示完全的防尘保护，IPX8表示完全的防浸水保护，而IP68是完全的防尘和防浸水保护。
放置在壳体110上的罩130提供防浸没在水中的附加的保护强度。在壳体110上设置罩130形成储气室140。在地下接线盒100浸没在水中的情况下，上升的水的高度将使得空气被收集在储气室140中(包括收集在该罩130和壳体110之间的空气，以及在内腔112和114内的空气)。在储气室内的空气压力防止水沿着壳体110的侧壁113a和113b(见图1)以及端面115a和115b上升到上凸缘118，因而防止水进入内腔112和114。
设置在地下接线盒110内的电子元件170在工作时产生热。通常希望在传输功率在200瓦的情况下将壳体110内的温度保持在摄氏50度以下。因此为了适当地保持壳体110内的温度，设置散热系统180，以使较冷的空气从凹坑150流动到壳体110内。
该散热系统180包括气流搅动器182、温度传感器184和电源190。该气流搅动器182可以是直流风扇、交流风扇、或使气流流动的其他类型的装置。空气搅动器182设置在壳体110内并且设置成使空气从第一储气室142流动到壳体110中，然后流出壳体到第二储气室114。如图5所示，气流搅动器182设置成从第一储气室142抽出空气。但是，该气流搅动器182可以设置成从壳体110推动空气进入第二储气室144中。而且，壳体可以具有分开的间隔室，其与气流进入孔124连通，风扇设置在其中以从该间隔室抽出空气并迫使空气进入电器元件设置在其中的该壳体110的其余部分。气流搅动器182可以设置在储气室140内，或者推动空气进入壳体110，或者从壳体110抽出空气。
该温度传感器184检测该壳体110内的当前温度，并且当壳体110内的温度达到门限值时，气流搅动器182被起动以冷却该壳体110。当壳体110内的温度已经被冷却到低于该门限值时，气流搅动器182停止运行，并且不再为它提供工作用电。
该电源190提供电源以运行气流搅动器182。该电源190可以是电池，例如设置在壳体110中的Ni-Cd电池，或者某些其他合适的电源。
当气流搅动器182被起动时，来自凹坑150内的空气被抽出孔132a到第一储气室142。图5中的箭头A表示该气流。通常，由于壳体110内的电子元件使壳体110内的空气变热，凹坑150中的空气比壳体110中的空气冷。气流搅动器182从第一储气室142抽出空气通过气流进入孔124并进入壳体110。气流搅动器182构造成使得从第一储气室142抽出的冷空气流过电子元件170通过热对流冷却壳体110内的空气。一旦空气流过电子元件170之后，该空气然后通过气流排出孔126离开该壳体110。变热的空气从气流排出孔126进入第二储气室144并进入该凹坑150。当过滤器覆盖气流进入孔124和气流排出孔时，防止尘土和碎屑进入壳体110。
该密封垫128在上内腔112和罩130之间提供气流密封，以有效地分开将流进壳体的第一储气室142中的较冷的空气和排出壳体的第二储气室144中的较热的空气。当罩130放置在壳体110上时，该密封垫128以密封关系接合该罩130和壳体110相对的壁，因而分开储气室142和144。
虽然没有示出，但是当该地下接线盒100浸没在水中时，水可能覆盖该端面孔132a和132b进入第一储气室142并流出第二储气室144。然而，由于来自收集在该罩130和壳体110中的空气压力，该水达不到足以进入该壳体110的高度。当该端面孔132a和132b被水覆盖时，气流搅动器182不从凹坑150抽出冷空气，因为端面孔132被堵塞。但是，通常当水围绕该地下接线盒100时，水通过传导将该地下接线盒100有效地冷却到适当的程度。
应当理解，虽然气流运动的描述是相对于设置成使得它从第一储气室142抽出空气的气流搅动器182，但是该气流搅动器182可以设置成使得它从壳体110推动热空气进入第二储气室144中。
图6是本发明连接系统另一个实施例的侧视图。类似的连接系统公开在2004年4月1日提交的名称为“连接系统”的PCT申请号PCT/US2004/009986中，其内容结合于此供参考。所示的地下接线盒200设置在地面G的凹坑250中。在这个实施例中，该地下接线盒200包括壳体210和设置在该壳体210上可分开的罩230。该壳体包括上内腔212、下内腔214、侧面、以及端面215a和215b(类似于图1的地下接线盒)。围绕该上内腔212的周边延伸的是上凸缘218，该盖216可以用诸如螺钉、夹子等连接装置以可拆卸方式连接于其上。盖216也可以密封于上凸缘218。
位于该盖216上的是气流进入孔224，它提供进入并排出该地下接线盒200的壳体210的气流。该气流进入孔224可以用过滤器覆盖，该过滤器防止尘土和其他碎屑进入壳体210。在一个实施例中，该过滤器可以是从美国明尼苏达州圣保罗市的3M公司得到的任何合适的3MTMFiltreteTM过滤器。
该罩230配合在壳体210的上内腔212上，并且具有底边缘，正如图1和图2所示的盒100一样，该底边缘沿着两个下凸缘放置，该下凸缘沿着该上内腔212的外边缘延伸。类似于图1的实施例所示的下凸缘120，该下凸缘在壳体210的相对两侧在上在内腔212上延伸。该罩230的底边缘放置在并且用诸如螺钉、夹子等任何合适的连接装置连接于该下凸缘220上，以将该罩230固定于该壳体210。该地下接线盒200具有只沿着下该地下接线盒200的侧面的长度延伸的下凸缘。应当理解，该下凸缘可以沿着该地下接线盒200的端面215a和215b的长度延伸。
该罩230的底边缘安置并连接于该下凸缘。但是，该下凸缘不设置在该壳体210的所有四个面上，使得当该罩230放置在壳体210上时，端面孔232在没有下凸缘的该壳体210的端面215a和215b上形成在该罩230和壳体210之间。该端面孔232使气流能够进入形成在该壳体210的外壁和该罩230的内壁之间的间隙中，该间隙在该壳体和该罩之间形成储气室240。
放置在壳体210上的罩230提供防浸没在水中的附加的保护强度。在这个实施例中，在罩230和壳体210之间不设置密封垫。因此，罩230在壳体210上的设置形成单一的储气室240。在地下接线盒200浸没在水中的情况下，上升的水的高度将使得空气被收集在储气室240中(包括收集在该罩230和壳体210之间的空气，以及在内腔212和214内的空气)。在储气室240中的空气压力防止水沿着壳体210的侧面以及端面215a和215b上升到上凸缘218，因而防止水进入内腔212和214。
正如关于图1-5所描述的实施例一样，在该地下接线盒200内是电子元件270，工作时，电子元件产生热。因此为了适当地保持该壳体210内的温度。设置散热器280以使较冷的空气从该地下接线盒的外面流动到该壳体210内。
散热系统280包括气流搅动器282、温度传感器184和电源290。该气流搅动器282可以是直流风扇、交流风扇、或使气流流动的其他类型的装置。该空气搅动器282设置在壳体110内，并且设置成使空气从储气室240流进壳体210中，然后经由气流孔224流出壳体210。该气流搅动器282可以设置、在储气室240内，并且设置成使空气从储气室240流进并流出该壳体210。
该温度传感器284检测该壳体210内的当前温度，并且当壳体210内的温度达到门限值时，气流搅动器282被起动。该电源290提供电源以运行气流搅动器282。该电源可以是电池，例如设置在该壳体210内的Ni-Cd电池，或某些其他合适的电源。
当气流搅动器282被起动时，壳体210内的空气被搅动，使得一些空气通过气流孔224离开壳体210，而一些空气通过气流孔224进入壳体210。图6中的箭头A示出希望的气流图形。从储气室240和凹坑250进入壳体210的空气是比壳体210内的空气冷的空气，因为，壳体210内的电子元件270使壳体210内的空气变热。气流搅动器282最终将来自壳体210的空气推动到储气室240中，结果使得来自储气室240的一些空气进入壳体210。该气流搅动器282构造成使得来自储气室240的空气进入壳体210并流过电子元件270，以通过热对流冷却壳体210内的空气。一旦空气流过电子元件270之后，一些空气然后通过气流孔224离开该壳体210。变热的空气从气流孔224进入储气室240并进入凹坑250。
虽然没有示出，但是当该地下接线盒200浸没在水中时，水可能覆盖该孔232进入并流出该储气室240。在这种情况下，气流搅动器282只循环壳体210和储气室240内的空气，并且气流搅动器282不从凹坑250抽出空气，因为孔232被堵塞。但是，通常当水围绕该地下接线盒200时，通过传导水将该地下接线盒200有效地冷却到适当的程度。
虽然已经参考优选实施例描述了本发明，但是本领域的技术人员将会认识到，在不脱离本发明的精神实质和范围的情况下可以在形式和细节上进行变化。
权利要求
1.一种用于将通信介质互连的连接系统，该连接系统包括壳体，该壳体包括内腔和气流孔；罩，其适于与该壳体合作以形成储气室，该储气室至少包含该壳体的具有气流孔的那个部分，并且该储气室和该壳体合作以防止流体进入该内腔；以及气流搅动器，其使空气通过该气流孔从该储气室流进该壳体。
2.如权利要求1所述的连接系统，其中该壳体还包括盖，该盖适于以可拆卸方式安装于该壳体并且由该罩容纳。
3.如权利要求1所述的连接系统，其中该气流孔还包括过滤器。
4.如权利要求1所述的连接系统，其中该壳体还包括在该壳体上由该罩容纳的气流进入孔；和在该壳体上由该罩容纳的气流排出孔。
5.如权利要求4所述的连接系统，其中该气流进入孔还包括气流进入过滤器，而该气流排出孔还包括气流排出过滤器。
6.如权利要求4所述的连接系统，还包括设置在该壳体和该罩之间的密封垫，以将该储气室分成包括气流进入孔的第一储气室和包括气流排出孔的第二储气室。
7.如权利要求6所述的连接系统，其中该气流搅动器使空气通过气流进入孔从第一储气室流进该壳体，并且通过气流排出孔排出该壳体进入该第二储气室。
8.如权利要求1所述的连接系统，其中该气流搅动器设置在该壳体内。
9.如权利要求1所述的连接系统，其中该气流搅动器设置在该储气室内。
10.如权利要求1所述的连接系统，其中该气流搅动器包括受控的直流风扇。
11.一种用于将通信介质互连的连接系统，该连接系统包括壳体，该壳体包括内腔以及气流进入孔和气流排出孔；罩，其适于与该壳体合作以形成储气室，该储气室至少容纳该壳体的具有气流进入孔和气流排出孔的那个部分，并且该储气室和壳体合作以防止流体进入该内腔；密封垫，其设置在该壳体和该罩之间，以将储气室分成包括气流进入孔的第一储气室和包括气流排出孔的第二储气室；以及气流搅动器，其使空气通过该气流进入孔从第一储气室流进该壳体，并且通过气流排出孔排出该壳体进入该第二储气室。
12.如权利要求11所述的连接系统，其中该壳体还包括盖，该盖适于以可拆卸方式安装于该壳体并且由该罩容纳。
13.如权利要求11所述的连接系统，其中该气流进入孔还包括气流进入过滤器，而该气流排出孔还包括气流排出过滤器。
14.如权利要求11所述的连接系统，其中该气流搅动器设置在该壳体内。
15.如权利要求11所述的连接系统，其中该气流搅动器设置在该储气室内。
16.如权利要求11所述的连接系统，其中该气流搅动器包括受控的直流风扇。
17.一种在用于将通信介质互连的连接系统内散热的方法，包括提供连接系统，该连接系统具有带有气流孔的壳体和适于与该壳体合作以形成储气室的罩，该储气室至少容纳该壳体的一部分和该气流孔，并且该储气室和该壳体合作以防止流体进入该壳体；以及迫使空气通过该气流孔从该储气室到该壳体。
18.根据权利要求17的方法，其中迫使空气的步骤还包括从该储气室抽出空气；和推动空气进入该壳体。
19.根据权利要求17的方法，其中迫使空气的步骤还包括从该壳体抽出空气；和推动空气进入该储气室。
20.一种用于在互连接的通信介质的连接系统内散热的方法，包括提供连接系统，该连接系统包括壳体和适于与该壳体合作以形成储气室的罩，该储气室至少容纳该壳体的一部分，并且该储气室和壳体合作以防止流体进入该壳体；提供壳体，该壳体具有容纳在该罩内的气流进入孔和气流排出孔；将该储气室分成第一储气室和第二储气室，其中该第一储气室包括气流进入孔，而该第二储气室包括气流排出孔；以及迫使空气通过气流进入孔和气流排出孔、经由该壳体从第一储气室到该第二储气室。
21.根据权利要求20的方法，其中迫使空气的步骤还包括从该第一储气室抽出空气；和推动空气进入该壳体，从而推动空气进入第二储气室。
22.根据权利要求20的方法，其中迫使空气的步骤还包括推动空气进入该第一储气室；和从该壳体抽出空气，从而从该第二储气室抽出空气。
全文摘要
一种用于互连接通信介质的连接系统包括具有内腔和气流孔的壳体、适于与该壳体合作形成储气室的罩、以及引起空气从储气室通过气流孔向壳体流动的气流搅动器。该储气室至少包含该壳体的具有气流孔的那个部分，并且该储气室和该壳体合作以防止流体进入该内腔。一种用于连接系统内散热的方法，包括提供连接系统，该连接系统具有带有气流孔的壳体和适于与该壳体合作以形成储气室的罩，该储气室至少包含该壳体的一部分和该气流孔，该方法还包括迫使空气通过气流孔从该储气室到该壳体。
文档编号H02G9/10GK1981414SQ200580022352
公开日2007年6月13日 申请日期2005年6月17日 优先权日2004年7月1日
发明者李霖鸿 申请人:3M创新有限公司