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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Gehäuse und insbesondere Gehäuse von elektronischen Vorrichtungen mit verbesserter Lüftung zur Wärmeableitung.
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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Prozessregelungssysteme werden weitgehend verwendet, z.B. in Fabriken und/oder Betriebsanlagen, in denen Produkte hergestellt oder Prozesse geregelt werden (z.B. Chemieindustrie, Kraftwerksteuerung, usw.). Die meisten modernen Prozessregelsysteme umfassen intelligente Feldgeräte und andere Prozessregelbauteile, die kommunikationsmäßig miteinander und/oder mit einem oder mehreren Reglern, Ethernet-Schaltern und/oder anderen elektronischen Vorrichtungen gekoppelt sind.
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Zu den elektronischen Vorrichtungen gehören elektronische Bauteile oder Schaltungen (z.B. eine elektronische Leiterplatte), die in einer Aufnahme oder einem Gehäuse angeordnet sind. Im Betrieb können die elektronischen Bauteile erhebliche Wärmemengen erzeugen, die dazu führen können, dass die elektronischen Bauteile sich überhitzen und beschädigt oder anderweitig beeinträchtigt werden.
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Die US 2008 / 0 094 799 A1 beschreibt ein Gehäuse, das eine Luftstromverteilungsbaugruppe mit einem ersten Satz von Ablenkblechen, die in einem Einlassvolumen des Gehäuses in der Nähe eines Lufteinlasses angeordnet sind, und einem zweiten Satz von Ablenkblechen, die in der Nähe eines Luftauslasses des Gehäuses angeordnet sind.
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Die
DE 41 28 047 A1 betrifft eine Führungsschiene zur Halterung von Leiterplatten.
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Ausgehend von der US 2008 / 0 094 799 A1 ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gehäuse zum Halten einer elektronischen Leiterplatte bereitzustellen, das eine verbesserte Wärmeableitung anbietet.
Um ein Überhitzen der elektronischen Vorrichtungen zu vermeiden, sollte die von den elektronischen Bauteilen erzeugte Wärme richtig über das Gehäuse abgeleitet werden. Eine richtige Wärmeableitung kann die Zuverlässigkeit verbessern und eine vorzeitige Beschädigung und ein Versagen der elektronischen Vorrichtungen und/oder Bauteile verhindern.
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In Bezug auf das Gehäuse zum Halten einer elektronischen Leiterplatte wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche 1, 12 und 13 gelöst. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen gemäß der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 11 sowie 14 und 15 angegeben.
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Bei einem Beispiel umfasst ein Gehäuse zum Enthalten einer elektronischen Leiterplatte einen Körper, der eine erste Fläche, eine zweite Fläche gegenüber der ersten Fläche und eine äußere Umfangsoberfläche, welche die ersten und zweiten Flächen trennt, aufweist. Die elektronische Leiterplatte ist dazu gedacht, zwischen den ersten und zweiten Flächen angeordnet zu werden, so dass eine erste Seite der elektronischen Leiterplatte der ersten Fläche gegenüberliegt und die zweite Seite der elektronischen Leiterplatte der zweiten Fläche gegenüberliegt. Ein erster Abschnitt der äußeren Umfangsoberfläche umfasst mindestens eine Öffnung für mindestens ein elektrisches Anschlussteil, um die elektronische Leiterplatte elektrisch mit einer anderen elektronischen Vorrichtung zu koppeln. Ein zweiter Abschnitt der äußeren Umfangsoberfläche umfasst eine erste Lüftungsöffnung, die dazu gedacht ist, in einer nach unten weisenden Richtung orientiert zu werden, und ein dritter Abschnitt der äußeren Umfangsoberfläche umfasst eine zweite Lüftungsöffnung gegenüber der ersten Lüftungsöffnung und die dazu gedacht ist, in einer nach oben weisenden Richtung orientiert zu werden. Eine Ablenkplatte ist mit dem Körper mindestens neben den zweiten und dritten Abschnitten der äußeren Umfangsoberfläche gekoppelt, so dass die Ablenkplatte konfiguriert ist, um den Luftstrom in die erste Lüftungsöffnung und aus der zweiten Lüftungsöffnung zu leiten. Ebenso ist die Ablenkplatte dazu gedacht, neben den zweiten und dritten Abschnitten der äußeren Umfangsoberfläche gekoppelt zu sein, um mindestens teilweise die Lüftungsöffnungen optisch zu verdecken.
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Bei einem anderen Beispiel umfasst ein Gehäuse zum Enthalten einer elektronischen Leiterplatte eine Aufnahme mit einem ersten Abschnitt, der mit einem zweiten Abschnitt gekoppelt ist, um einen Hohlraum zu bilden, um die elektronische Leiterplatte zu enthalten. Jeder der ersten und zweiten Abschnitte umfasst Öffnungen, um einen Konvektionsluftstrom gleichzeitig über gegenüberliegende Flächen der elektronischen Leiterplatte zu leiten. Eine Ablenkplatte ist mit der Aufnahme gekoppelt, um die Öffnungen im Wesentlichen optisch zu maskieren und einen Zwischenraum zwischen der Aufnahme und der Ablenkplatte zu definieren, um den Konvektionsluftstrom über die gegenüberliegenden Flächen der Leiterplatte zu lenken.
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Bei noch einem weiteren Beispiel umfasst ein Gehäuse zum Enthalten einer elektronischen Leiterplatte eine Aufnahme mit einem Hohlraum, um die elektronische Leiterplatte zu enthalten. Die Aufnahme weist erste Öffnungen auf einer ersten Seite der Aufnahme, die dazu gedacht sind, in einer nach unten weisenden Richtung orientiert zu sein, und zweite Öffnungen auf einer zweiten Seite der Aufnahme, die dazu gedacht sind, in einer nach oben weisenden Richtung orientiert zu werden, auf. Eine Ablenkplatte wird mit der Aufnahme gekoppelt und von den Öffnungen beabstandet, um die Öffnungen optisch zu maskieren und den Luftstrom in die ersten Öffnungen, gleichzeitig neben gegenüberliegenden Flächen der elektronischen Leiterplatte, und aus den zweiten Öffnungen heraus zu lenken.
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Figurenliste
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Es zeigen:
- 1A und 1B ein elektronisches Modul, das mit einem hier beschriebenen beispielhaften Gehäuse umgesetzt wird.
- 2A bis 2D verschiedene Ansichten des beispielhaften Gehäuses, das in 1A und 1B abgebildet ist.
- 3 eine auseinandergezogene Ansicht des in 1A, 1B und 2A bis 2D gezeigten Gehäuses.
- 4A und 4B jeweilige erste und zweite Abschnitte einer beispielhaften Aufnahme des beispielhaften Gehäuses aus 1A, 1B und 2A bis 2D.
- 5A und 5B die beispielhafte Aufnahme aus 1A, 1B und 2A bis 2D.
- 6 eine hier beschriebene beispielhafte Ablenkplatte des beispielhaften Gehäuses aus 1A, 1B und 2A bis 2D.
- 7 eine weitere Abbildung, welche die beispielhafte Ablenkplatte aus 2A bis 2D, 3 und 6 zeigt, die mit der beispielhaften Aufnahme aus 2A bis 2D, 3, 5A und 5B gekoppelt ist.
- 8 eine schematische Querschnittsabbildung, welche die beispielhafte Ablenkplatte aus 2A bis 2D, 3 und 6 zeigt, die mit der beispielhaften Aufnahme aus 2A bis 2D, 3, 5A und 5B gekoppelt ist.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Die hier beschriebenen beispielhaften Gehäuse können eine elektronische Leiterplatte einer elektronischen Vorrichtung (z.B. eines Ethernet-Schalters) enthalten. Insbesondere stellen die hier beschriebenen beispielhaften Gehäuse eine verbesserte Lüftung bereit, um die Wärme, die von einer elektronischen Vorrichtung erzeugt wird, wirksamer abzuleiten. Die Lüftung wird von den beispielhaften Gehäusen über eine Konfiguration aus natürlicher Konvektion und passiver Kühlung bereitgestellt, die keine Verwendung von Gebläsen, Flüssigkühlsystemen, Wärmesenken, usw. benötigt. Auf diese Art und Weise können die hier beschriebenen beispielhaften Gehäuse verwendet werden, um Wärme richtig abzuleiten, um die Gesamtzuverlässigkeit zu verbessern und um eine vorzeitige Beschädigung und ein Versagen der Bauteile der elektronischen Vorrichtung (z.B. einer elektronischen Leiterplatte), die in den Gehäusen eingebaut oder darin enthalten ist, zu verhindern.
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Bei einem Beispiel umfasst ein hier beschriebenes Gehäuse eine Aufnahme mit einem Hohlraum, um eine oder mehrere elektronische Leiterplatten zu enthalten. Die Aufnahme umfasst Lüftungsöffnungen oder Öffnungen, um die Konvektion oder den passiven Luftstrom gleichzeitig über gegenüberliegende Flächen der elektronischen Leiterplatte(n) zu lenken. Das Gehäuse umfasst auch eine Ablenkplatte, die mit der Aufnahme gekoppelt ist, um die Öffnungen optisch zu maskieren und einen Zwischenraum zwischen der Aufnahme und der Ablenkplatte zu definieren, um den Konvektionsluftstrom über die gegenüberliegenden Flächen der Leiterplatte zu lenken oder zu kanalisieren. Auch sind die Lüftungsöffnungen im Verhältnis zu den äußeren Oberflächen der Aufnahme vertieft, und die Ablenkplatte deckt die Lüftungsöffnungen mindestens teilweise ab, um den Eintritt von Rückständen, Schmutz, Schwebestaub und/oder anderen Schmutzstoffen oder Gegenständen in eine innere Oberfläche des Gehäuses über die Lüftungsöffnungen oder Öffnungen im Wesentlichen zu reduzieren.
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Zudem ist das beispielhafte Gehäuse gestaltet und/oder dimensioniert, um einen verbesserten passiven Luftstrom (z.B. eine größere Luftstromgeschwindigkeit) bereitzustellen, wenn die Luft zwischen den Lüftungsöffnungen oder Öffnungen strömt (z.B. um einen Kamineffekt oder einen Abzugeffekt bereitzustellen). Z.B. kann die Aufnahme derart konfiguriert sein, dass eine Höhe der Aufnahme größer ist als eine Breite der Aufnahme. Die Lüftungsöffnungen befinden sich im Wesentlichen neben senkrechten Enden des Gehäuses (z.B. neben oberen und unteren Enden eines Gehäuses), um gleichzeitig über alle Oberflächen der elektronischen Bauteile, die innerhalb der Aufnahme angeordnet sind, eine Querlüftung bereitzustellen. Bei einigen Beispielen kann die Aufnahme eine gekrümmte Oberfläche oder ein Profil umfassen, um die Kanalisierung des Luftstroms zwischen den Lüftungsöffnungen zu erleichtern.
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Dagegen können bestimmte elektronische Vorrichtungen Wärmesenken, Gebläse und/oder Flüssigkühlsysteme umfassen, um Wärme von einer oder mehreren elektronischen Vorrichtungen abzuleiten. Wärmesenken, Flüssigkühlsysteme, Gebläse, usw. erhöhen jedoch die Herstellungskosten erheblich. Zudem erhöhen derartige Wärmeableitungssysteme typischerweise den gesamten physikalischen oder dimensionalen Umriss oder Platzbedarf des Gehäuses. In manchen Fällen kann ferner wenig Platz verfügbar sein. Somit kann eine Lüftung durch natürliche Konvektion das einzige verfügbare Mittel sein, um Wärme von einer elektronischen Leiterplatte abzuleiten.
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1A und 1B bilden ein hier beschriebenes beispielhaftes elektronisches Modul 100 ab. Mit Bezug auf 1A und 1B kann das hier beschriebene beispielhafte elektronische Modul 100 z.B. mit einem Prozessregelsystem verwendet werden. Z.B. kann das elektronische Modul 100 verwendet werden, um eine Netzwerkvorrichtung, wie etwa einen Ethernet-Schalter, umzusetzen. Das beispielhafte elektronische Modul 100 kann kommunikationsmäßig mit einem zweiten elektronischen Modul 101, einem Regler und/oder einer beliebigen anderen Vorrichtung gekoppelt sein. Bei diesem Beispiel umfasst das elektronische Modul 100 ein Gehäuse 102, das abnehmbar mit einem Sockel 104 über einen Verriegelungsmechanismus 106 gekoppelt ist. Der Sockel 104 umfasst Anschlüsse 108a bis d, wie etwa beispielsweise einen Stromanschluss, einen Datenübertragungsanschluss, einen Uplink-Anschluss und/oder beliebige andere geeignete Anschlüsse, um Stromleitungen und/oder Übertragungsleitungen aufzunehmen, um Daten an einen gewünschten Ort und/oder eine Vorrichtung mitzuteilen. Der Sockel 104 kann z.B. in und/oder an einem Schrank, einem Gestell, einem Feldgerät und/oder beliebigen anderen geeigneten Montageflächen montiert sein.
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Das Gehäuse 102 stellt eine verbesserte Lüftung durch passive Kühlung oder eine natürliche Konvektion bereit, um eine wirksamer Wärmeableitung bereitzustellen. Wie in 1B gezeigt, kann das Gehäuse 102 insbesondere Lüftungsdurchgänge oder -öffnungen 110 an einer externen Umfangsoberfläche 112 des Gehäuses 102 entlang umfassen, um zwischen den Lüftungsdurchgängen oder -öffnungen 110 eine Lüftung bereitzustellen. Das Gehäuse 102 umfasst auch eine Ablenkplatte oder Rippe 114, um die Lüftungsdurchgänge oder -öffnungen 110 mindestens teilweise optisch zu verdecken. Alternativ kann das Gehäuse 102 einen Lüftungsdurchgang oder eine Lüftungsöffnung 116 an einem Körperabschnitt 118 des Gehäuses 102 entlang umfassen. Eine zweite Ablenkplatte 120 kann mit dem Gehäuse 102 gekoppelt sein, um den Lüftungsdurchgang oder die Lüftungsöffnung 116 mindestens teilweise optisch zu verdecken. Die zweite Ablenkplatte 120 kann Zeichen 122 bereitstellen, die mit einem Kennzeichen des elektronischen Moduls 100 zusammenhängen. Obwohl dies nicht gezeigt wird, kann der Lüftungsdurchgang oder die Lüftungsöffnung 116 nach innen vorstehen, (z.B.) im Verhältnis zu dem Körperabschnitt 118 über einen abgeschrägten Rand 124 vertieft sein, um zwischen dem Lüftungsdurchgang oder der Lüftungsöffnung 116 und der zweiten Ablenkplatte 120 einen Zwischenraum bereitzustellen, um einen Luftstrom durch den Lüftungsdurchgang oder die Lüftungsöffnung 116 zu ermöglichen. Das Gehäuse 102 kann konfiguriert sein, um die Lüftungsdurchgänge oder -öffnungen 110, den Lüftungsdurchgang oder die Lüftungsöffnung 116 und/oder andere Lüftungsdurchgänge zu umfassen, die an anderen Abschnitten des externen Umfangsrandes 112 und/oder des Körpers 102 angeordnet sind.
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2A bis 2D bilden ein anderes hier beschriebenes beispielhaftes Gehäuse 200 ab, das verwendet werden kann, um das beispielhafte elektronische Modul 100 aus 1A und 1B umzusetzen. Mit Bezug auf 2A bis 2D umfasst das beispielhafte Gehäuse 200 eine Aufnahme oder einen Körper 202 mit einem Hohlraum 204, um z.B. eine oder mehrere elektronische Leiterplatten 206 zu enthalten. Die Aufnahme 202 umfasst eine erste oder rechte Fläche 208 und eine zweite oder linke Fläche 210 gegenüber der ersten Fläche 208. Die Aufnahme 202 umfasst auch eine äußere Umfangsoberfläche 212, welche die ersten und zweiten Flächen 208 und 210 trennt.
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Bei diesem Beispiel ist eine erste elektronische Leiterplatte 214a (z.B. über ein Anschlussteil) mit einer zweiten elektronischen Leiterplatte 214b elektrisch gekoppelt oder daneben angeordnet, um einen geringeren Platzbedarf bereitzustellen. Bei anderen Beispielen ist die erste elektronische Leiterplatte 214a eventuell nicht elektrisch mit der zweiten elektronischen Leiterplatte 214b gekoppelt und kann unabhängig von der zweiten elektronischen Leiterplatte 214b funktionieren. Bei noch anderen Beispielen können mehr als zwei elektronische Leiterplatten in der Aufnahme 202 angeordnet sein.
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Die ersten und zweiten elektronischen Leiterplatten 214a und 214b sind derart in der Aufnahme 202 angeordnet, dass die jeweiligen ersten Seiten 216a und 216b der ersten und zweiten elektronischen Leiterplatten 214a und 214b der ersten Fläche 208 der Aufnahme 202 gegenüberliegen und die jeweiligen zweiten Seiten 218a und 218b der ersten und zweiten Leiterplatten 214a und 214b der zweiten Fläche 210 der Aufnahme 202 gegenüberliegen. Die ersten und zweiten elektronischen Leiterplatten 214a und 214b sind derart innerhalb der Aufnahme 202 angeordnet, dass ein Raum 220 zwischen der ersten Seite 216b der zweiten elektronischen Leiterplatte 214b und der zweiten Seite 218a der ersten elektronischen Leiterplatte 214a definiert ist. Zusätzlich sind bei diesem Beispiel die ersten und zweiten elektronischen Leiterplatten 214a und 214b im Wesentlichen senkrecht orientiert, wenn das elektronische Modul 100 verwendet wird.
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Bei diesem Beispiel umfasst das Gehäuse 200 Gestelle, Stützen oder Halter 222 und 224a und b, um die elektronischen Leiterplatten 214a und b in der Aufnahme 202 festzuhalten. Bei anderen Beispielen kann die Aufnahme 202 Stifte umfassen, um dazu beizutragen, die elektronische(n) Leiterplatte(n) 206 in der Aufnahme 202 festzuhalten. Ein Lichtstab 226 kann mit der oder den elektronischen Leiterplatten 206 gekoppelt sein, um Anzeige- oder Zustandsleuchten 228 (z.B. LED-Lampen) bereitzustellen, um den Betriebszustand des elektronischen Moduls 100 (1A und 1B) anzuzeigen. Z.B. kann bzw. können eine oder mehrere der Zustandsleuchten 228 aufleuchten, um z.B. einen Energiezustand, einen Geschwindigkeitszustand, einen Verbindungszustand und/oder einen beliebigen anderen Betriebszustand des elektronischen Moduls 100 und/oder eines Netzwerksystems anzugeben, mit dem bzw. denen das elektronische Modul 100 betriebsmäßig gekoppelt ist.
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Wie in 2B gezeigt, umfasst das Gehäuse 200 einen rückseitigen Abschnitt 230. Der rückseitige Abschnitt 230 umfasst mindestens eine Öffnung 232 und/oder andere Anschlussteile 234, um die elektronischen Leiterplatten 214a und b z.B. mit dem Sockel 104 (1A und 1B) und/oder anderen elektronischen Vorrichtungen elektrisch zu koppeln. Bei noch anderen Beispielen kann der rückseitige Abschnitt 230 Kommunikationsanschlüsse, Stromversorgungsanschlüsse oder beliebige andere geeignete Anschlüsse umfassen, um z.B. Datenübertragungsleitungen oder Kabel aufzunehmen, so dass der Sockel 104 nicht erforderlich ist.
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Wie oben bemerkt, stellt das Gehäuse 200 eine verbesserte Lüftung durch passive Kühlung oder natürliche Konvektion bereit, um eine wirksamere Ableitung der Wärme, die von den in der Aufnahme 202 angeordneten elektronischen Leiterplatten 214a und b, erzeugt wird, bereitzustellen. Insbesondere umfasst die Aufnahme 202 eine erste Lüftungsöffnung 238 an einem ersten Abschnitt 240 der äußeren Umfangsoberfläche 212 der Aufnahme 202 entlang und eine zweite Lüftungsöffnung 242 an einem zweiten Abschnitt 244 der äußeren Umfangsoberfläche 212 der Aufnahme 202 entlang, um einen Konvektionsluftstrom über gegenüberliegende Flächen (z.B. die ersten Seiten 216a und b und die zweiten Seiten 218a und b) der elektronischen Leiterplatten 214a und b zu lenken. Somit wird der Luftstrom gleichzeitig zwischen dem Raum 220, der zwischen den elektronischen Leiterplatten 214a und b gebildet wird, und an jeweiligen inneren Abschnitten oder Oberflächen (z.B. der gegenüberliegenden Flächen 208 und 210) der Aufnahme 202 entlang geleitet.
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Bei diesem Beispiel ist die erste Lüftungsöffnung 238 in einer nach unten weisenden Richtung zu orientieren, und die zweite Lüftungsöffnung 242 ist in einer nach oben weisenden Richtung und gegenüber der ersten Lüftungsöffnung 238 zu orientieren. Wie gezeigt, befinden sich die Lüftungsöffnungen 238 und 242 neben den ersten und zweiten Flächen 208 und 210 der Aufnahme 202. Zudem ist die Aufnahme 202 geformt und/oder dimensioniert (z.B. weist sie eine größere Höhe im Verhältnis zu ihrer Breite auf), um einen verbesserten Luftstrom (z.B. eine höhere Luftstromgeschwindigkeit) als die Luftströme zwischen den ersten und zweiten Lüftungsöffnungen 238 und 242 bereitzustellen.
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Das Gehäuse 200 umfasst auch eine Ablenkplatte oder Rippe 246, die mit der Aufnahme 202 (z.B. mechanisch) gekoppelt ist, um ein Strukturelement des Gehäuses 200 zu sein. Im Allgemeinen ist die Ablenkplatte 246 mit der Aufnahme 202 mindestens neben dem ersten Abschnitt 240 der äußeren Umfangsoberfläche 212 und dem zweiten Abschnitt 244 der äußeren Umfangsoberfläche 212 neben den jeweiligen ersten und zweiten Lüftungsöffnungen 238 und 242 gekoppelt. Wenn sie mit der Aufnahme 202 gekoppelt ist, maskiert die Ablenkplatte 246 die ersten und zweiten Lüftungsöffnungen 238 und 242 mindestens teilweise optisch oder verdeckt sie. Die Ablenkplatte 246 ist mit der Aufnahme 202 derart gekoppelt, dass die Ablenkplatte 246 den Konvektionsluftstrom über die gegenüberliegenden Flächen der elektronischen Leiterplatte 206 leitet. Mit anderen Worten ist die Ablenkplatte 246 konfiguriert, um einen Luftstrom in die erste Lüftungsöffnung 238 über die Oberflächen 216a und b, 218 a und b der elektronischen Leiterplatten 214a und b und aus der zweiten Lüftungsöffnung 242 heraus zu lenken.
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Bei anderen Beispielen kann eine dritte Lüftungsöffnung an einem dritten Abschnitt (z.B. einem vorderen Abschnitt) der äußeren Umfangsoberfläche 212 der Aufnahme 202 bereitgestellt werden. Die Ablenkplatte kann Öffnungen umfassen (z.B. nach unten abgewinkelte Öffnungen), um die dritte Lüftungsöffnung mindestens teilweise zu verdecken. Bei anderen Beispielen kann mindestens eine der ersten oder zweiten Flächen 208 und 210 eine andere Lüftungsöffnung umfassen, um einen Luftstrom neben einer der Seiten (z.B. 216a und b und 218a und b) der elektronischen Leiterplatten 214a und b zu lenken. Zusätzlich kann eine zweite (nicht gezeigte) Ablenkplatte mit den ersten oder zweiten Flächen 208 und 210 gekoppelt sein, um die andere Lüftungsöffnung (z.B. ähnlich wie die Lüftungsöffnung 116 und die Ablenkplatte 120 aus 1B) mindestens teilweise zu verdecken.
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3 bildet eine auseinandergezogene Ansicht des in 2A bis 2D gezeigten Gehäuses 200 ab. Die Aufnahme 202 umfasst einen ersten Abschnitt oder eine erste Platte 302 und einen zweiten Abschnitt oder eine zweite Platte 304. Bei diesem Beispiel ist ein Entriegelungsmechanismus 306 mit der Ablenkplatte 246 gekoppelt, um es dem Gehäuse 200 zu ermöglichen, z.B. mit dem Sockel 104 gekoppelt und/oder davon gelöst zu werden. Der Entriegelungsmechanismus 306 umfasst einen Kipphebel 308, einen Druckknopfabschnitt 310 und eine Halteklammer 312. Die Ablenkplatte 246 umfasst einen Schlitz oder eine Öffnung 314, um den Kipphebel 308 aufzunehmen, und der Kipphebel 308 ist über einen Drehpunkt 316 mit der Ablenkplatte 246 schwenkbar gekoppelt. Der Druckknopfabschnitt 310 ist mit dem Kipphebel 308 (z.B. über eine Rastverbindung) gekoppelt und wird neben einem ersten Ende 318 des Kipphebels 308 über den Haltestift 312 festgehalten. Wenn der Druckknopfabschnitt 310 in Richtung auf eine Oberfläche 320 der Ablenkplatte 246 eingedrückt wird, dreht sich das erste Ende 318 des Kipphebels 308 um den Drehpunkt 316, um z.B. den Verriegelungsmechanismus 106 des Sockels 104 zu betätigen oder zu lösen ( 1A und 1B). Ebenso ist bei diesem Beispiel der rückseitige Abschnitt 230 (2B) des Gehäuses 200 (2B) ein dritter Abschnitt oder eine dritte Platte 322. Die dritte Platte 322 ist mit den ersten und zweiten Platten 302 und 304 gekoppelt und umfasst mindestens eine Öffnung 324 für mindestens ein elektrisches Anschlussteil, um die elektrischen Leiterplatten 214a und b (2C und D) mit mindestens einer anderen elektronischen Vorrichtung elektrisch zu koppeln.
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4A und 4B bilden jeweils die ersten und zweiten Platten 302 und 304 aus 3 ab. Mit Bezug auf 4A und 4B umfasst bei diesem Beispiel die erste Platte 302 Gitter- oder Lüftungsöffnungsabschnitte 402a und b um einen Umfangsrand 404 der ersten Platte 302 herum. Die zweite Platte 304 umfasst Gitter- oder Lüftungsöffnungsabschnitte 406a und b um einen Umfangsrand 408 der zweiten Platte 304 herum. Die Gitterabschnitte 402a und b und 406a und b stehen im Verhältnis zu den jeweiligen ersten und zweiten Seiten 410 und 412 über abgeschrägte Ränder 414 und 416 nach innen vor. Zudem stehen die Gitterabschnitte 402a und b und 406a und b von den jeweiligen Umfangsrändern 404 und 408 der ersten und zweiten Platten 302 und 304 vor oder erstrecken sich von diesen aus. Wie gezeigt, umfasst jeder der Gitterabschnitte 402a und b und 406a und b Öffnungen 418 oder Schlitze 420.
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Obwohl dies nicht gezeigt wird, kann die erste Platte 302 bei anderen Beispielen konfiguriert sein, um nur den Gitterabschnitt 402a zu umfassen, der mindestens eine Öffnung 418 aufweist, und die zweite Platte 304 kann konfiguriert sein, um nur den Gitterabschnitt 406b zu umfassen, der mindestens eine Öffnung 418 aufweist. Bei noch anderen Beispielen kann nur die erste Platte 302 die Gitterabschnitte 402a und b mit den Öffnungen 418 umfassen. Bei noch anderen Beispielen kann bzw. können die erste Platte 302 und/oder die zweite Platte 304 zusätzliche Gitterabschnitte mit Öffnungen 418 und/oder Schlitzen 420 umfassen, die an anderen Abschnitten der jeweiligen Umfangsränder 404 und 408 angeordnet sind. Z.B. können zusätzliche Gitterabschnitte an einem vorderseitigen Abschnitt 436 der Ränder 404 und 408 bereitgestellt werden.
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Bei diesem Beispiel werden die ersten und zweiten Platten 302 und 304 über eine Rastverbindung miteinander gekoppelt, um die Aufnahme 202 zu definieren. Wie gezeigt, umfasst die zweite Platte 304 flexible Elemente 424, die Ränder 426 und konische Abschnitte 428 aufweisen, und die erste Platte 302 umfasst Aufnahmeelemente 430 mit Öffnungen 432. Wenn sie zusammen gekoppelt sind, nehmen die Aufnahmeelemente 430 jeweilige Elemente der flexiblen Elemente 424 auf, so dass die Ränder 426 der flexiblen Elemente 424 in jeweilige Oberflächen 434 neben den Öffnungen 432 eingreifen, um mit den ersten und zweiten Platten 302 und 304 gekoppelt zu werden. Bei anderen Beispielen können die ersten und zweiten Platten 302 und 304 über mechanische Verbindungselemente, chemische Verbindungselemente und/oder beliebige andere Befestigungsmechanismen zusammen gekoppelt werden. Jede der ersten und zweiten Platten 302 und 304 wird z.B. im Spritzgießverfahren oder durch beliebige andere geeignete Herstellungsprozesse aus einem Kunststoffmaterial hergestellt. Bei anderen Beispielen können die ersten und zweiten Platten 302 und 304 jedoch aus einem beliebigen anderen geeigneten Material hergestellt werden.
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5A und 5B bilden die beispielhaften ersten und zweiten Platten 302 und 304 ab, die zusammen gekoppelt sind, um die Aufnahme 202 zu definieren. Wenn sie zusammen gekoppelt sind, definiert die erste Platte 302 die erste Fläche 208 der Aufnahme 202 und die zweite Platte 304 definiert die zweite Fläche 210 der Aufnahme 202. Wenn zudem die ersten und zweiten Platten 302 und 304 zusammen gekoppelt sind, greifen die Gitterabschnitte 402a und b und 406a und b passend ineinander ein, um mindestens einen Teil der äußeren Umfangsoberfläche 212 der Aufnahme 202 zu bilden, welche die ersten und zweiten Flächen 208 und 210 trennt. Bei diesem Beispiel umfasst die äußere Umfangsoberfläche 212 eine erste oder obere Fläche oder Seite 502, eine zweite oder untere Fläche oder Seite 504 und eine dritte oder vorderseitige Fläche oder Seite 506.
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Wenn sie zusammen gekoppelt sind, stellen die Löcher 418 und/oder die Schlitze 420 (4A und 4B) der ersten und zweiten Platten 302 und 304 Öffnungen 508 bereit, um die ersten und zweiten Lüftungsöffnungen 238 und 242 zu definieren. Insbesondere umfasst die Aufnahme 202 eine erste Vielzahl von Öffnungen 510a, die dazu gedacht sind, in einer ersten oder nach unten weisenden Richtung orientiert zu werden, und eine zweite Vielzahl von Öffnungen 510b, die dazu gedacht ist, in eine zweite oder nach oben weisende Richtung gegenüber der ersten Vielzahl von Öffnungen 510a orientiert zu werden. Die erste Vielzahl von Öffnungen 510a ist auf erste und zweite parallele Reihen verteilt, und die zweite Vielzahl von Öffnungen 510b ist ebenfalls auf dritte und vierte parallele Reihen verteilt. Bei anderen Beispielen kann jedoch die erste Vielzahl von Öffnungen 510a in einer anderen Richtung und/oder Konfiguration als die zweite Vielzahl von Öffnungen 510b orientiert sein.
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Wie gezeigt, befindet sich die erste Vielzahl von Öffnungen 510a neben der unteren Fläche 504 der äußeren Umfangsoberfläche 212 der Aufnahme 202, und die zweite Vielzahl von Öffnungen 510b befindet sich neben der oberen Fläche 502 der äußeren Umfangsoberfläche 212. Ferner befinden sich die Reihen von Öffnungen, die jede der Vielzahl von Öffnungen 510a und 510b bilden, neben jeweiligen Flächen der Flächen 208 und 210 der Aufnahme 202. Die erste und zweite Vielzahl von Öffnungen 510a und 510b stellen die ersten und zweiten Lüftungsöffnungen 238 und 242 bereit, um einen Luftstrom durch die Aufnahme 202 zu lassen, um eine Lüftung durch passive Kühlung oder natürliche Konvektion bereitzustellen, um die elektronische(n) Leiterplatte(n) 206 (2C und 2D) zu kühlen, die in der Aufnahme 202 angeordnet sind. Bei anderen Beispielen kann die erste Vielzahl von Öffnungen 510a eine größere Anzahl von Öffnungen 508 umfassen als die zweite Vielzahl von Öffnungen 510b. Bei noch anderen Beispielen können die Öffnungen 508 der ersten Vielzahl von Öffnungen 510a größer dimensioniert sein als die Öffnungen 508 der zweiten Vielzahl von Öffnungen 510b, oder die zweite Vielzahl von Öffnungen 510b kann größer dimensioniert sein als die Öffnungen 508 der ersten Vielzahl von Öffnungen 510a.
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Die vorderseitige Fläche 506 der äußeren Umfangsoberfläche 212 umfasst auch Öffnungen 512, um z.B. den Lichtstab 226 aufzunehmen (2D). Eine rückseitige Fläche 514 der Aufnahme 202 umfasst mindestens eine Öffnung 516, um mindestens ein elektrisches Anschlussteil aufzunehmen, um die elektronische(n) Leiterplatte(n) 206 (2C und 2D) mit mindestens einer anderen elektronischen Vorrichtung elektrisch zu koppeln. Wie oben beschrieben, nimmt die rückseitige Fläche 514 der Aufnahme 202 bei diesem Beispiel die dritte Platte 322 auf (3), welche die Öffnung oder den Anschluss 324 umfasst, um die elektronische(n) Leiterplatte(n) 206 mit mindestens einer anderen elektronischen Vorrichtung elektrisch zu koppeln.
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6 bildet die Ablenkplatte 246 ab. Bei diesem Beispiel ist die Ablenkplatte 246 als einheitliche Band- oder Rippenstruktur abgebildet. Bei anderen Beispielen kann die Ablenkplatte 246 jedoch aus einzelnen Teilen oder Strukturen bestehen, die mit der Aufnahme 202 gekoppelt werden. Bei diesem Beispiel umfasst die Ablenkplatte 246 eine obere Fläche 602, eine vorderseitige Fläche 604 und eine untere Fläche 606. Wie oben bemerkt, umfasst die obere Fläche 602 den Schlitz 314, um den Entriegelungsmechanismus 306 aufzunehmen ( 3). Die Ablenkplatte 246 stellt auch Zeichen bereit, die mit einem Kennzeichen der elektronischen Leiterplatte 206 zusammenhängen. Z.B. umfasst die vorderseitige Fläche 604 eine Vielzahl von Öffnungen 608, um die Zustandsleuchten 228 des Lichtstabs 226 anzuzeigen. Zudem kann die vorderseitige Fläche 604 eine Öffnung 610 umfassen (z.B. eine V-förmige Öffnung), um eine Anzeigeleuchte aufzunehmen, um z.B. anzugeben, dass das elektronische Modul 100 mit Strom versorgt wird (1A und 1B). Die Ablenkplatte 246 kann auch eine gekrümmte Oberfläche oder ein gekrümmtes Profil 612 umfassen, die bzw. das dazu beitragen kann, den Luftstrom durch die Aufnahme 202 zu kanalisieren, wenn die Ablenkplatte 246 mit der Aufnahme 202 gekoppelt ist.
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Zudem umfasst die Ablenkplatte 246 vorstehende Elemente oder Klammern 614 (z.B. hakenähnliche Elemente), die in Abschnitte der Aufnahme 202 eingreifen (z.B. sich damit verriegeln), um die Ablenkplatte 246 mit der Aufnahme 202 durch eine Rastverbindung mechanisch zu koppeln. Bei anderen Beispielen kann die Ablenkplatte 246 mit der Aufnahme 202 über mechanische Verbindungselemente, chemische Verbindungselemente und/oder beliebige andere geeignete Verbindungselemente gekoppelt sein. Bei diesem Beispiel wird die Ablenkplatte 246 aus einem metallischen Material hergestellt. Bei anderen Beispielen kann die Ablenkplatte 246 jedoch aus einem Kunststoffmaterial, einem Kunststoff-Metall-Schichtstoff und/oder einem beliebigen anderen geeigneten Material hergestellt sein.
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7 bildet eine Seitenansicht des Gehäuses 200 ab, welche die Ablenkplatte 246 mit der Aufnahme 202 gekoppelt zeigt. Wie gezeigt, kann die Aufnahme 202 einen gekrümmten Abschnitt oder ein gekrümmtes Profil 702 zwischen der ersten und zweiten Vielzahl von Öffnungen 510a und 510b umfassen. Der gekrümmte Abschnitt 702 kann das Kanalisieren des Luftstroms zwischen der ersten und zweiten Vielzahl von Öffnungen 510a und 510b erleichtern oder dazu beitragen. Wenn sie mit der Aufnahme 202 gekoppelt ist, umgibt oder umhüllt die Ablenkplatte 246 zudem im Wesentlichen einen wesentlichen Abschnitt der äußeren Umfangsoberfläche 212 der Aufnahme 202. Insbesondere umgibt die Ablenkplatte 246 im Wesentlichen die obere Fläche 502, die vorderseitige Fläche 506 und die untere Fläche 504 der äußeren Umfangsoberfläche 212 der Aufnahme 202. Somit verdeckt bei diesem Beispiel die Ablenkplatte 246 nicht die Öffnung oder die rückseitige Fläche 514 der Aufnahme 202, wenn die Ablenkplatte 246 mit der Aufnahme 202 gekoppelt ist. Zudem verdeckt die Ablenkplatte 246 die Vielzahl von Öffnungen 510a und 510b oder maskiert diese mindestens teilweise optisch, um einen Schutz oder eine Abschirmung bereitzustellen, behindert jedoch nicht den Luftstrom zwischen der Ablenkplatte 246 und der Vielzahl von Öffnungen 510a und 510b.
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8 ist eine schematische Querschnittsabbildung der beispielhaften Ablenkplatte 246, die mit der Aufnahme 202 gekoppelt ist. Wie gezeigt, ist die Ablenkplatte 246 zwischen den ersten und zweiten Platten 302 und 304 mechanisch gekoppelt oder erfasst, wenn die ersten und zweiten Platten 302 und 304 zusammen gekoppelt sind. Wenn sie mit der Aufnahme 202 gekoppelt ist, ist die Ablenkplatte 246 von der ersten Vielzahl von Öffnungen 510a der ersten Lüftungsöffnung 238 und der zweiten Vielzahl von Öffnungen 510b der zweiten Lüftungsöffnung 242 beabstandet, um zwischen der Ablenkplatte 246 und der Aufnahme 202 einen Zwischenraum 802 zu definieren. Der Zwischenraum 802 ermöglicht den Luftstrom zwischen der Ablenkplatte 246 und der Vielzahl von Öffnungen 510a und 510b, wie durch die jeweiligen Pfeile 804 und 806 angegeben wird.
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Der Zwischenraum 802 zwischen der Ablenkplatte 246 und den Öffnungen 508 ermöglicht es der Ablenkplatte 246, den Konvektionsluftstrom in die erste Lüftungsöffnung 238 über alle internen Oberflächen der Aufnahme 202 zu lenken. Insbesondere leitet die Ablenkplatte 246 den Luftstrom gleichzeitig durch die erste Lüftungsöffnung 238 neben den Seiten 216a und b und 218a und b (z.B. gegenüberliegende Flächen) der elektronischen Leiterplatte(n) 206, wie es die Pfeile 808 angeben, und aus der zweiten Lüftungsöffnung 242 heraus. Insbesondere sind die ersten und zweiten Lüftungsöffnungen 238 und 242 an gegenüberliegenden Enden der Aufnahme 202 beabstandet, um eine Querlüftung über die elektronischen Leiterplatten 214a und b bereitzustellen.
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Wie oben bemerkt, ist der Zwischenraum 802 dimensioniert, um es der Ablenkplatte 246 zu ermöglichen, die Richtung des Luftstroms über die ersten und zweiten Seiten 216a und b und 218a und b der elektronischen Leiterplatten 214a und b zu lenken oder zu erleichtern. Zudem erstreckt sich ein erster Rand 810 der Ablenkplatte über die Gitterabschnitte 402a und b der ersten Platte 302 neben der ersten Fläche 208 der Aufnahme 202, und ein zweiter Rand 812 der Ablenkplatte 246 erstreckt sich über die Gitterabschnitte 406a und b der zweiten Platte 304 neben der zweiten Fläche 210 der Aufnahme 202. Durch das Vertiefen der Gitterabschnitte 402a und b und 406a und b erstrecken sich die Ränder 810 und 812 über die vertieften Abschnitte 402a und b und 406a und b hinaus, so dass die Ablenkplatte 246 mindestens teilweise die Öffnungen 508 der Aufnahme 202 verdeckt oder abschirmt und optisch maskiert, um das Eindringen von Rückständen, Schmutz, Schwebestaub und/oder anderen Schmutzstoffen oder Gegenständen in den Hohlraum 204 (z.B. die elektronische Leiterplatte 206) der Aufnahme 202 über die Öffnungen 508 zu verhindern. Wenn die Ablenkplatte 246 mit der Aufnahme 202 gekoppelt ist, trägt sie zudem dazu bei, den Luftstrom durch die Aufnahme 202 zwischen der ersten Lüftungsöffnung 238 und der zweiten Lüftungsöffnung 242 zu kanalisieren.
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Im Betrieb wird Strom an die elektronischen Leiterplatten 214a und b angelegt, die in der Aufnahme 202 angeordnet sind. Die Zustandsleuchten 228 geben an, ob die elektronischen Leiterplatten 214a und b mit Strom versorgt werden. Die Zustandsleuchten 228 des Lichtstabs 226 werden auch optisch über die Öffnungen 608 der Ablenkplatte 246 angezeigt, wenn die Ablenkplatte 246 mit der Aufnahme 202 gekoppelt ist. Im Betrieb erzeugen die elektronischen Leiterplatten 214a und b Wärme. Die Wärme, die von den elektronischen Leiterplatten 214a und b erzeugt wird, erhöht die Temperatur der Luft neben den elektronischen Leiterplatten 214a und b in der Aufnahme 202. Die Dichte der wärmeren Luft ist wiederum geringer, wenn die Temperatur der Luft im Verhältnis zu der umgebenden Luftmasse zunimmt, wodurch die Luft dazu veranlasst wird, innerhalb der Aufnahme 202 aufzusteigen. Wenn die Lufttemperatur in der Aufnahme 202 ansteigt, strömt Luft zwischen den Öffnungen 508 der ersten Lüftungsöffnung 238 und den Öffnungen 508 der zweiten Lüftungsöffnung 242.
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Insbesondere leitet die Ablenkplatte 246 den Luftstrom durch die erste Lüftungsöffnung 238 neben gegenüberliegenden Flächen der elektronischen Leiterplatten 214a und b gleichzeitig, wie durch die Pfeile 808 angegeben. Auf diese Art und Weise wird ein Luftstrom im Wesentlichen nach allen Seiten (z.B. den ersten Seiten 216a und b und den zweiten Seiten 218a und b) der elektronischen Leiterplatten 214a und b bereitgestellt, um im Wesentlichen den Zustand einer überhitzten Stelle zu verhindern, der ansonsten auftreten kann, wenn der Luftstrom nicht (z.B. nicht gleichmäßig) über alle Oberflächen der elektronischen Leiterplatten 214a und b verteilt wird. Die Ablenkplatte 246 kanalisiert den Luftstrom auch derart, dass die wärmere Luft, welche die zweite Lüftungsöffnung 242 verlässt, die kühlere Luft aus der ersten Lüftungsöffnung 238 ansaugt oder anzieht, wodurch ein Kamin- oder Abzugeffekt bereitgestellt wird. Z.B. kann eine Höhe 814 der Aufnahme 202 erheblich größer dimensioniert sein als eine Breite 816 der Aufnahme 202. Mit anderen Worten ist die Aufnahme konfiguriert (z.B. gestaltet und dimensioniert) und/oder die Ablenkplatte 246 ist positioniert, um die wärmere Luft, die in Richtung auf die zweite Lüftungsöffnung 242 aufsteigt, schneller und wirksamer zu leiten (z.B. eine passive Kühlkonfiguration).
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Obwohl dies nicht gezeigt wird, kann bei anderen Beispielen ein Zwangskonvektionsluftstrom in Richtung auf die erste Lüftungsöffnung 238 und/oder die zweite Lüftungsöffnung 242 oder daneben bereitgestellt werden. Eine derartige Zwangskonvektion kann z.B. über ein Kühlgebläse bereitgestellt werden. Bei noch anderen Beispielen können Wärmesenken in der Aufnahme 202 angeordnet werden, um die Ableitung der Wärme aus dem Innern der Aufnahme 202 weiter zu verbessern. Mit anderen Worten kann der Luftstrom, der durch die Aufnahme 202 zwischen den ersten und zweiten Lüftungsöffnungen 238 und 242 bereitgestellt wird, über Wärmesenken strömen, die in der Aufnahme 202 und/oder der elektronischen Leiterplatte 206 angeordnet sind, um Wärme aus dem Innern der Aufnahme 202 weiter abzuleiten.