CN103080665A - 电加热装置和对应的加热设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于重新加热空气流的电加热装置，包括基本上平行六面体的框架（21），该框架具有空气入口表面和相对的空气出口表面，框架（21）在用于要被加热的空气流穿过的框架（21）的相关联的外壳（29）中接收预定数量的电加热模块（27）。根据本发明，框架（21）的空气入口表面（A）和空气出口表面（B）具有多个结构加强肋部（39），用于将所述加热模块（27）引导到框架（21）的相关联的外壳（29）中，所述肋部（39）沿相对于所述加热模块（27）***在外壳（29）中的方向（D）倾斜的方向取向。本发明还涉及机动车辆的加热和/或空调设备，其包括这样的加热装置。

Description

电加热装置和对应的加热设备

技术领域

本发明涉及电加热装置，该电加热装置设计为使要被加热的空气流穿过它。本发明更具体地应用到机动车辆的加热器和/或空调器。

背景技术

用于为机动车辆的乘客舱供暖以及用于除雾和除冰的空气通常通过使空气流穿过热交换器而被加热，更精确地，通过空气流和液体之间的热交换，所述液体一般为发动机冷却液。

但是，该加热方法可以证明不适合或不足以保证乘客舱的快速和有效的供暖，尤其是在诸如以下的情形下：

-在非常冷的环境中使用车辆之前，以远程控制或预编程的方式，在起动发动机前预备加热/空气调节，以为乘客舱加热，以及用于除冰或除雾，

-要求乘客舱内的温度上升非常快，

-热交换器没有能力供应满足加热空气以提供加热和可应用的除冰和除雾功能所必需的卡路里，这是由于对于起动后的一些时间，一些类型的发动机具有低热损失。

为了减轻这些缺陷，一个已知的方案包括为热交换器添加电加热装置，所述电加热装置也称作电散热器，在交换器的下游布置在导管中，要被加热的空气在所述导管中流动。

该电加热装置包括电加热器模块，所述加热器模块布置在加热装置的框架的外壳中，以便直接暴露给穿过电加热装置的空气，以提供几乎是立即的热量填充。

但是，已发现收纳加热器模块的框架可以具有太挠性以致于可以导致对加热器模块的损害或加热器模块的劣化的结构。

此外，当将加热器模块组装在框架中时，在将加热器模块***在框架的相关联的外壳中可能会遇到困难。

发明内容

本发明的一个目标因此是提供一种电加热装置，其使得现有技术的这些缺陷减轻。

为此，本发明包括用于加热空气流的电加热装置，该加热装置包括基本上平行六面体大致形状的框架，该框架具有空气入口面和相对的空气出口面，框架在框架的相关联的外壳中收纳预定数量的电加热器模块，所述外壳设计为使要被加热的空气流穿过它们，其特征在于，框架在框架的空气入口面和空气出口面上包括多个肋部，用于结构的加强和用于在框架的相关联的外壳中引导所述加热器模块，所述肋部沿相对于所述加热器模块***到所述外壳的方向倾斜的方向取向。

与肋部垂直于加热器模块的***方向对比，肋部的倾斜方向使得可以防止加热器模块在所述模块的***/平移运动阶段期间邻接抵靠肋部，这有助于加热装置的组装。

此外，这些倾斜的肋部还使得框架的结构加强可行，改进了框架在扭转中的表现。

所述加热装置可还具有一个或多个以下特征，分别采用或结合采用：

-所述肋部基本上为X形，

-两个相继的加强和引导肋部分别布置在框架的空气入口面和空气出口面上，

-两个相继的加强和引导肋部之间的距离被选择为确保所述加热模块的连续引导，

-所述肋部关于框架的对称轴线基本上对称地布置，

-所述肋部与所述***方向成2°至88°范围内的角度。

本发明还包括机动车辆的加热器和/或空调器，其特征在于，所述加热器和/或空调器包括如上限定的电加热装置。

附图说明

本发明的其它特征和优势将在阅读以下通过说明性和非限制性示例给出的描述时和从附图中变得显而易见，在附图中：

图1是机动车辆加热器的局部概要图，

图2示出图1的加热器的电加热装置，

图3示出图2的加热装置的加热器模块的一个实施例，

图4示出用于保持图2的加热装置的加热器模块的一个示例，和

图5是图4的框架的局部透视图。

具体实施方式

在这些附图中，基本相同的元件具有相同的附图标记。

图1示出机动车辆加热器和/或空调器1的零件，该零件包括壳体3，该壳体3界定出用于要被加热的空气流的通道5。通道5将空气输送到加热和除雾/除冰通风口7、9，以根据混合和分配阀11的位置在乘客舱中被选择性地分配。通道5中的空气流由风扇13或脉冲装置产生，所述风扇或脉冲装置从乘客舱接收外部空气或空气。必要时，空气被可选的使用发动机冷却液作为热交换液体的液体型热交换器15和也称作电散热器的电加热装置17加热。热交换器15和电散热器17布置在通道5中，交换器15位于电散热器17的上游。在没有热交换器15的情况下，空气仅由电加热装置17加热。

参考图2，要被加热的空气所穿过的类型的电加热装置17包括加热器单元19，该加热器单元19包括基本上平行六面体大致形状的框架21，该框架21具有相对的空气入口和出口面，加热器单元19的控制模块23，也称作驱动器，固定到框架21的一侧，且例如跟部25通过模制在框架21的对着支撑控制模块23的侧的一侧上而与框架21形成为单件。

该类电加热装置17易于在操作中到达高温，例如具有150°C的量级，框架21用能够承受在操作中达到的这些高温的材料制造，例如塑料材料。

该电加热装置17可以处于单区加热器1中，即，使得整个乘客舱的供暖可行，或处于多区加热器1中，以为乘客舱的多个不同区域加热，例如将驾驶员侧与乘客侧分隔开，或将搁脚空间的除雾和加热分隔开。

为此，可以在加热器1中设置有分隔器，该分隔器布置为例如基本上在框架21的中间并在轴线A1的水平上平行于框架21的纵向侧延伸，且可能设置有另一分隔器，该另一分隔器布置为例如基本上在框架21的中间并在轴线A2的水平上平行于框架21的一个横向侧延伸，以将框架21分为四个不同部分，例如：左前、右前、左后和右后，为乘客舱的对应的相关联的不同区域加热。

空气流被布置在框架21的外壳29中、从而要被加热的空气流穿过它们的加热器模块27加热，这些外壳29在所示示例中被框架21的纵向壁界定并可以***在框架21的贯通区域30之间，以调整空气流。

加热器模块27的数量依据所需的总热值确定，这取决于应用。这些加热器模块27布置为平行于彼此并在加热器单元19的框架21的整个长度上以直接暴露给穿过加热器单元19的空气流的方式延伸。

此外，加热器模块27可以包括正温度系数（PTC）型电阻元件。这些元件被保护免于过度加热和过电流。

在图3中所示的变体中，加热器模块27包括两个纵向电极31，每一个纵向电极31各自围绕热耗散器33，所述热耗散器33例如通过弯折的或波浪形金属条带形成并承载抵靠PTC电阻元件或石35。为了更加清楚，热耗散器33在图3中没有完整示出。当然，热耗散器33在电极31的整个长度上延伸。

在加热器模块27的另一变体（未示出）中，电极夹持电阻元件，且由金属条带形成的热耗散器布置为抵靠所述电极的自由外部面。换句话说，加热器模块27由两个热耗散器构成，所述两个热耗散器围绕两个电极，在所述两个电极之间布置有PTC石或电阻元件。

加热器模块27的两个电极31通过两个第一电端子37连接到不同电势，例如车辆中可用的第一电势（诸如电池电压）和诸如接地件的第二电势。

在图2中所示的示例中，如果设置了三个加热器模块27，则有一列六个端子37被供应有电能。

参考图2、4和5，看到的是框架21包括用于引导的器件和可能地用于将加热器模块27保持在框架21的外壳29中的器件。

参考引导器件，框架21在它的空气入口面A和它的空气出口面B上包括多个引导肋部39，例如大致为X形状，沿相对于加热器模块在框架21的外壳29中的***方向D倾斜的方向取向，如由箭头表示的，例如以2°至88°的角度。

此种取向便于当加热器模块27被***到框架21中时引导加热器模块27。

此外，这些引导肋部39还提供框架21的结构加强，限制框架21的可挠性并由此改进了框架21的扭转中的机械表现。垂直于***方向D的附加肋部41可以设置在外壳9的水平上和/或贯通区域30处，用于框架21的局部加强。

肋部39可以布置在框架21的外壳29的用于接收加热器模块27的任一侧上且布置在框架21的贯穿区域30的任一侧上。当加热器模块27***到框架21的外壳29中时，与加热器模块27的接触点在外壳29的水平上沿肋部39运动。

肋部39可以同样交替地布置在框架21的空气入口面A上和空气出口面B上。更精确地，如果第一肋部39布置在空气入口面A上，则下一个肋部布置在空气出口面B上。在该情况下，在两个相对的面A、B上的肋部39不是面对面的，而是以使热损失平衡的方式偏置。

将注意到，框架21和肋部39形成单个整体零件，其通过模制塑料材料制造。

因此，当加热器模块27沿***方向D从图2和4中的左侧***在框架21的相关联的外壳29中时，加热器模块27沿外壳29被连续的肋部39持续地引导。

为此，两个相继肋部39之间的距离d，更精确地第一肋部39与被***的加热器模块27的最后接触点P₁和下一第二肋部39的首先接触点P₂之间的距离d被计算，以保证在加热器模块27的***期间所述加热器模块27的持续引导。

此外，肋部39可以以平衡顶部/底部和/或左/右热损失的方式基本上关于框架21的对称轴线A1和A2中的一个或两者对称地布置。

要特别注意到，三个相继的X形肋部39的交叉点不在同一轴线上对齐，从而这些交叉点沿垂直于加热器模块27的引入方向D的方向（即，沿方向A2）相对于彼此偏置。

还将注意到，X形肋部39的一个或多个交叉点布置在界定外壳29的边缘上，即，与壁（其是外壳和邻接的贯通区域30之间的边界）共线。这通过将其和框架的另一结构元件叠置而限制了这样的交叉可能造成的对热损失的负面影响。

以相同的方式，X形肋部39的一个或多个交叉点布置为与加热器模块27的PTC石或电阻元件共线。

框架21可以包括用于引导加热器模块27的附加的其它装置，诸如在外壳29的壁上朝向外壳29的内部延伸的一个或多个突出部43。

对于用于将加热器模块27保持在框架21中的装置，框架21可以包括柔性钩部45，所述柔性钩部45基本上为S形，例如用作抵靠加热器模块27的端部的柔性基座。

框架21可以进一步包括柔性簧片47，所述柔性簧片47用于将摩擦力施加在加热器模块27上。为此，簧片47与加热器模块27***到外壳29的方向D成非零角度。

此外，框架21可以被固定，例如卡扣到模块23，并可以为此包括卡扣鞘51，模块23支承的互补卡扣构件53***在所述卡扣鞘51中。

就控制模块23本身来说，该控制模块23用能够承受在加热装置17的操作中达到的高温的材料制造，并可以由固定在一起的模块本体23a和盖23b形成，例如由卡扣器件54卡扣在一起。

此外，模块23包括电力供应电路，该电力供应电路安装在诸如印刷电路板的支撑件上并通过两个金属导体55和55'（也已知为导电条）连接到电源，其中第一导体55可以处于第一电势，第二导体55'可以处于第二电势。例如，电力供应电路包括电子晶体管（未示出），用于允许或阻挡电流在加热器模块27中的流动。

此外，当相关晶体管允许电流流动时，连接到导体55、55'的端子57将电流输送到加热器模块27的端子37。在示出了电加热装置17包括三个加热器模块27的示例中，六个端子57设置为用于供电到加热器模块27的对应的六个端子37。为此，端子37和57被连接，例如被焊接或卷边连接，且在卷边连接的情况下，卷边点59通过连接制造。

此外，电力供应电路可以经由连接器61接收关于要被递送的电力的信息。

此外，为了补偿由端子37和57的连接所需的开口（要被加热的空气流穿过所述开口）造成的热损失不平衡，与模块23相反的跟部25可以是包括开口63的热损失平衡根部，所述开口63设计为使要被加热的空气流穿过它们。

因此清楚的是，框架21与肋部39的结构既用于在加热器模块***到框架21期间引导加热器模块也用于在结构上加强框架，该结构使得加热装置17的组装便利，且避免加热器模块27会另外被保持加热器模块27的框架21的过度的可挠性所导致的退化。

Claims (10)

1.一种用于加热空气流的电加热装置，包括基本上为平行六面体的大致形状的框架（21），该框架具有空气入口面（A）和相对的空气出口面（B），框架（21）在框架（21）的相关联的外壳（29）中接收预定数量的电加热器模块（27），所述外壳设计为使要被加热的空气流穿过它们，

其特征在于，框架（21）在框架（21）的空气入口面（A）和空气出口面（B）上包括多个肋部（39），用于结构的加强和用于在框架（21）的相关联的外壳（29）中引导所述加热器模块（27），所述肋部（39）沿相对于所述加热器模块（27）***到所述外壳（29）的方向（D）倾斜的方向取向。

2.如权利要求1所述的加热装置，其特征在于，所述肋部（39）基本上为X形。

3.如权利要求2所述的加热装置，其特征在于，X形肋部（39）的一个或多个交叉点布置在界定外壳（29）和邻接的贯通区域（30）的边缘上。

4.如权利要求2所述的加热装置，其特征在于，X形肋部（39）的一个或多个交叉点布置为与加热模块（27）的PTC石或电阻元件共线。

5.如权利要求1或2中的任一项所述的加热装置，其特征在于，两个相继的加强和引导肋部（39）分别布置在框架（21）的空气入口面（A）和空气出口面（B）上。

6.如前述权利要求中的任一项所述的加热装置，其特征在于，两个相继的加强和引导肋部（39）之间的距离（d）被选择为确保所述加热器模块（27）的持续引导。

7.如前述权利要求中的任一项所述的加热装置，其特征在于，所述肋部（39）关于框架（21）的对称轴线（A1、A2）基本上对称地布置。

8.如前述权利要求中的任一项所述的加热装置，其特征在于，所述肋部（39）与所述***方向成2°至88°范围内的角度。

9.如前述权利要求中的任一项所述的加热装置，其特征在于，框架（21）和肋部（39）形成为整体零件。

10.机动车辆的加热器和/或空调器，其特征在于，其包括如前述权利要求中的任一项所述的电加热装置（17）。

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