内燃机空气加热器的制造方法
【专利摘要】本发明是公开一种内燃机空气加热器，若空气加热器因不可控制因素或类似原因过热，加热器本身会切断内部供电，从而避免周边组件因空气加热器长时间发热而遭受热破坏，并避免车辆在最坏情况下着火。该内燃机空气加热器包含：一加热器壳体，以及设在加热器壳体内的一加热组件，将穿透加热器壳体的空气加热，该加热组件包含使用电力发热的第一加热组件与第二加热组件，以及电力串联第一与第二加热组件的一连结构件，使第一与第二加热组件形成一个串联电路。在此，该连结构件包含一断电诱发部分，在加热组件异常过热时，引起连结构件熔化，以切断第一加热组件与第二加热组件的连结。
【专利说明】内燃机空气加热器
【技术领域】
[0001]本发明是有关于一种内燃机空气加热器，特别是有关于一种安装于柴油引擎吸气管上供加热吸入的气流由此改善引擎的起动与避免异常过热的内燃机空气加热器。
【背景技术】
[0002]通常，一内燃机空气加热器是安装在车辆上供加热空气的装置，而且特别是安装在具有一柴油引擎(例如内燃机引擎)的车辆上的一燃烧辅助装置，而且帮助预热引入引擎内的空气，并改善低温环境下的引擎起动，稳定怠速，以提高燃烧效率，减少汽油耗损。
[0003]若空气加热器因为连接至空气加热器的周边组件出问题、车辆系统失误等原因异常运转，周边组件可能会因为长时间发热导致的异常过热而损坏或燃烧。
[0004]请参阅图1至图3，传统的空气加热器I，包含加热器壳体10，形状如同中央有一个孔洞的方形框架，一对具有一串联结构并会发热的加热组件14a与14b，正极端子16与负极端子18分别连接至该加热组件14a与14b的一尾端，并位于该加热器壳体10的一侧，且与该加热器壳体10分离，一对端螺栓20a与20b分别连接至该加热组件14a与14b的另一端，并位于该加热器壳体10另一侧，且与该加热器壳体10分离，以及与该端螺栓20a与20b互相连接的连接盘22，供电力连接该加热组件14a与14b。
[0005]如众所周知，该正极端子16是突出于该加热器壳体10的一侧以及充当供应端子。正极端子16接收电力，而负极端子18直接连接至车体，或通过接地线(未显示)等诸如此类接地至车体,使加热组件14a与14b得以发热。
[0006]同时，该连接盘22上形成有一对固定孔22a与22b，供固定端螺栓20a与20b，以电力接通加热组件14a与14b。为了固定连接盘22，螺帽24是安装于连接盘22的外侧并与端螺栓20a与20b互相连接。
[0007]此外，内侧扁平垫片24a与24b以及外侧扁平垫片24c是分别位于连接盘22的内侧与外侧。并且，弹性垫片26是位于设在连接盘22内侧的内侧扁平垫片24a与24b中间，以避免螺帽24松脱。此外，隔热片28是设在加热器壳体10的表面与内侧扁平垫片24a与24b的中间。再者，保护橡胶盖30则安装于螺帽24外侧，以避免漏电或类似状况造成短路。
[0008]同时,如图4所示,显示如图1所示的空气加热器I的操作电路图。如图4所示，空气加热器I的操作如下。
[0009]如图4所示，水温感应器在「接通」的同时感应车外气温，并传送一信号至引擎控制单元(ECU)，一继电器是根据以温度状况为基础的加热器操作逻辑连接至一供电接点，以便空气加热器I的热线(例如加热组件)能够发热。
[0010]在此时，因为担任供电开关的继电器熔接以及布有加热器操作逻辑的ECU故障而导致连结构件出问题，因而可能会造成无法控制空气加热器I的操作。此外，车辆系统的未知问题，例如固定供电造成空气加热器电流过大，可能会造成无法控制空气加热器I的操作。
[0011]这表示，若空气加热器I脱离预设的控制逻辑，并长时间受到供电而发热，或突然有过大电流暂时涌入空气加热器I时，空气加热器I的周边组件可能会首先遭受热损伤，接着这个问题最糟可能造成车辆着火。
[0012]为了防止上述问题，柴油引擎车辆需加装一分离式加热器控制装置(未显示)，以控制空气加热器，并于电流过大时能切断空气加热器供电。然而，此种传统加热器控制装置的缺点，是需要花很长时间研发加热器控制装置，车辆制造成本也会增加。
[0013]而且，就车辆系统方面来说，若车辆装设ECU后又额外加装热器控制装置时，改变ECU逻辑可能会造成问题，而加热器控制装置故障也可能造成和上述一样的问题。
[0014]因此，在车辆上使用与ECU分离的加热器控制装置，并非解决空气加热器I过热导致的周边组件热损伤与燃烧的基本方法。
【发明内容】
[0015]因此，为解决上述现有技艺的问题，本发明的目的是在提供一种内燃机所使用的空气加热器，且若空气加热器因不可控制因素或类似原因过热，加热器本身会切断内部供电，从而避免周边组件因空气加热器长时间发热而遭受热破坏，并避免车辆在最坏情况下着火。
[0016]根据本发明的目的，提出一种内燃机空气加热器，其包含:加热器壳体；设在机壳内的加热组件，将穿透加热器壳体空气加热，加热组件包含用以发热的第一加热组件与第二加热组件；以及串联该第一与第二加热组件电力的一连结构件，使第一与第二加热组件可形成一个串联电路。在此，该连结构件包含一断电诱发部分，能在加热组件异常过热时，造成连结构件熔化，以切断第一加热组件与第二加热组件的连结。
[0017]该断电诱发部分可能设在第一加热组件一侧的第一加热连结部份与第二加热组件一侧的第二加热连结部份中间的位置，并有一个较第一加热组件与第二加热组件之间其他区域更小的横截面区域。
[0018]该断电诱发部分可能含有位于连结构件一侧的一断电诱发凹面部分。该断电诱发凹面部分可能包含一左侧凹面与一右侧凹面，分别位于该连结构件一侧边缘与另一侧边缘，且相互对称。
[0019]该断电诱发凹面部分可以具有一 U字型或V字型形状。此外，该断电诱发部分可以含有穿透该连结构件的一穿孔。
[0020]因此，该断电诱发部分可以包含位于该连结构件一侧的一断电诱发凹面部分，与至少一个穿透该连结构件的穿孔。
[0021]该断电诱发凹面部分可以包含一左侧凹面与一右侧凹面，分别位于连结构件一侧边缘与另一侧边缘，且相互对称；而该穿孔系位于该左侧凹面与一右侧凹面的中央。另外，该穿孔可以是圆形、椭圆形或一卡槽式形状，而该连结构件的形状可能类似一片体。
[0022]更详细地说，根据本发明一实施例，该空气加热器包含该加热器壳体；安装于该加热器壳体内而且具有串联结构的该加热组件，以加热进入加热器壳体的空气，分别位于该加热组件一侧的该正极端子与负极端子，并穿透该加热器壳体突出于加热器的外侧，且与加热器壳体绝缘，该端螺栓分别位于加热组件的另一侧，并穿透加热器壳体突出于加热器的外侧，且与加热器壳体绝缘，该连接盘以电力连接端螺栓，且为保险丝式导电盘，包含该断电诱发部分，在空气加热器异常过热时造成导电盘熔化断电。
[0023]在此时，该断电诱发部分包含一断电诱发凹面部分，亦即位于连接盘边缘的一凹槽。该断电诱发凹面部分包含一U型或V型凹槽。此外，断电诱发部分可能包含垂直穿透连接盘的该穿孔。
[0024]根据本发明一实施例，此内燃机空气加热器有以下效果。
[0025]若空气加热器因不可控制因素或类似原因过热，加热器本身会切断内部供电，从而避免周边组件因空气加热器长时间发热而遭受热破坏，并避免车辆在最坏情况下着火。
[0026]换句话说，若空气加热器过度负载，或突然间有过大电流流入空气加热器，串联结构中以电力连接加热组件的保险丝式连接盘会熔化断电，以停止空气加热器操作，从而避免周边组件因空气加热器过热而热损坏，或车辆起火燃烧。
[0027]根据本发明一实施例，有可能避免空气加热器异常过热。而且，避免空气加热器异常操作而消耗能源亦属可能。还有，可确保引擎怠速稳定度，还可通过牺牲不昂贵的零件(亦即连结构件)来保护昂贵的周边组件，从而改善在维修车辆时的经济实用性。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]上述的发明概念亦或其他概念，通过下述实施例的说明，配合参照相关图式，将会更清楚、更容易了解，其中:
[0029]图1为传统空气加热器的示意图；
[0030]图2为如图1所示的空气加热器的“A”部份细部图的立体分解图；
[0031]图3为显示传统连接盘形状的前侧图；
[0032]图4为图1所示的空气加热器的电路操作图；
[0033]图5为依据本发明一实施例所示的空气加热器的立体分解图；
[0034]图6为如图5所示的空气加热器的连结构件的前侧图；
[0035]图7为如图5所示的空气加热器的电路示意图；以及
[0036]图8为依据本发明另一实施例所示能用于该空气加热器的连结构件。
【具体实施方式】
[0037]以下将参考相关图式，说明本发明的实施例，为了便于理解，下述实施例中的相同组件系以相同的符号标示来说明。
[0038]请参阅图5至8，一内燃机所使用的空气加热器将根据一实施例来说明。如图5至8所不，一内燃机空气加热器100 (以下简称「空气加热器」)包含一加热器壳体10、加热组件14a与14b及一连结构件200。
[0039]此外，一正极端子16、一负极端子18与端螺栓20a与20b是设在该加热器壳体10上。该正极端子16、负极端子18 (参照图1)，与所述端螺栓20a与20b是与所述加热器壳体10隔热设置。
[0040]所述加热组件14a与14b包含第一加热组件14a与第二加热组件14b(参照图1)，设在加热器壳体10内充当一发热单元，将穿透加热器壳体10的空气加热。所述第一加热组件14a与第二加热组件14b由供应至空气加热器100的电力发热。
[0041]根据本发明实施例，所述加热组件14a与14b皆安排在所述加热器壳体10的内部，而且具有串联结构，两者以连结构件连结，形成一串联电路。尤其是，所述第一加热组件14a与第二加热组件14b以上下方式安排，以形成一串联结构(附注:如图1所示的空气加热器是前后摆置的设计)。
[0042]在此，所述正极端子16与负极端子18分别连接所述加热组件14a与14b的一端，亦即第一加热组件14a —处尾端与第二加热组件14b —处尾端。此外，所述端螺栓20a与20b是分别连接至所述加热组件14a与14b的另一端，亦即第一加热组件14a另一处尾端与第二加热组件14b另一处尾端。
[0043]根据本发明一实施例，正极端子16与负极端子18是穿透加热器壳体10的一侧，并从加热器壳体10向外凸出，端螺栓20a与20b则穿透加热器壳体10另一侧，并从加热器壳体10向外凸出。此外，正极端子16、负极端子18、端螺栓20a与20b均如上所述，是与加热器壳体10隔热设置。
[0044]接着，连结构件200以串联结构连接第一加热组件14a与第二加热组件14b，使第一加热组件14a与第二加热组件14b形成一串联电路而且电流可于彼此间流动。
[0045]更进一步地说，连结构件200包含断电诱发部分210，即造成连结构件200熔化的诱发部分，在加热组件14a与14b例如因控制错误等原因异常过热时会熔化，造成第一加热组件14a自第二加热组件14b断电。
[0046]在这方面，断电诱发部分210是位于第一加热连结部份221与第二加热连结部份222之间，并有小于第一加热连结部份221与第二加热连结部分222其他区域的横截面。亦即断电诱发部分210形成一个区域，其横截面是小于第一加热连结部份221与第二加热连结部分222其他区域。如此一来，连结构件200或形成细腰状，或在中间形成细窄的横截面区域(如后所述)。
[0047]第一加热连结部份221连接至第一加热组件14a，更详细地说是第一加热组件上的端螺栓20a。同样地，第二加热连结部份222连接至第二加热组件14b，更详细地说是第二加热组件上的端螺栓20b。第一加热连结部份221与第二加热组件连结部分222包含固定孑U
[0048]断电诱发部分210包含至少一个断电诱发凹面部份211，位于连结构件200 —侧，以及穿透连结构件200的一个穿孔212。
[0049]根据本发明一实施例，断电诱发凹面部份211包含一左侧凹面与一右侧凹面,分别连接连结构件200的一侧边缘与另一相对侧边缘，且于第一加热连结部份221与第二加热组件连结部分222之间形成一颈部。在此，所述左侧凹面与右侧凹面相互对称。此外，穿孔212是位于左侧凹面与右侧凹面中间。
[0050]断电诱发凹面部份211为U字型状，例如或‘□’，但不限于此。或者，如图8所示，连结构件200包含V字型的一断电诱发凹面部份211a，亦即根据另一实施例所示，是运用于空气加热器100的一个凹槽。
[0051]根据本发明一实施例，连结构件200为一片体形状，断电诱发凹面部分211则在连结构件200的相对的两侧长边缘双边对称形成。而且，穿孔212在厚度的方向上穿透连结构件200，使得第一加热连结部份221与第二加热组件连结部分222之间的横截面区域可相对变窄。另外，穿孔212可有多种样式，如圆形、椭圆形、多边型等形状，没有限制。
[0052]前述断电诱发部分210设计为具有横截面区域，会在空气加热器100因控制错误或其他原因异常过热，达到预设温度时，或是空气加热器100高于预设温度的异常过热状态持续至预设时间时熔化。因此根据本发明一实施例，连结构件200或200a为一保险丝型连接盘。
[0053]根据本发明一实施例，空气加热器100包含加热器壳体10、安装于加热器壳体10内的加热组件14a与14b，且以串联结构形成发热体，将穿过加热器壳体10的空气加热、正极端子16与负极端子18分别位于加热组件一端，以供应电力、端螺栓20a与20b则位于加热组件另一端、以及保险丝型连接盘200或200a (与连结构件采用相同参考组件符号)以电力连接端螺栓20a与20b，使得发热零件可以构成一串联电路以及包含断电诱发部份，能在空气加热器100异常过热时，引导连接盘200或200a熔化断电。
[0054]亦即根据本发明一实施例，保险丝型连接盘200或200a包含断电诱发部分210，作为保险丝，在空气加热器100异常过热时，熔化断电。
[0055]所述连结构件，亦即保险丝型连接盘200或200a可用具备良好导电性，并能适用于高电流流动设备的电镀钢片制作。电镀钢片不易因外力变形破裂，因其比起铜、铅、银等材质更为坚硬，因此能满足加热器的组装与固定效率。
[0056]此外，若保险丝型连接盘200或200a为镀锌钢片制造，连接盘200或200a厚度须为0.6mm以下，且断电诱发部份宽度(亦即横截面)必须在故障导致空气加热器100异常过热时，于20分钟内熔化断电。然而保险丝型连接盘200或200a材质不限于镀锌钢片。
[0057]因此，若空气加热器I过热，保险丝型连接盘22a熔化所需时间，可根据材质、横截面面积、断电诱发部份形状等等妥善调整。
[0058]同时，在图5至8中未曾说明的组件，或于发明背景中已经说明。亦即根据本发明一实施例，内燃机空气加热器100中，绝缘板28、内侧扁平垫片24a与24b、弹性垫片26、保险丝型连接盘200、外侧扁平垫片24c、螺帽24、保护盖30等组件，是如图5所示，按顺序装配于端螺栓20a与20b上。
[0059]此外，如上所述，根据本发明一实施例，仅保险丝型连接盘200或200a会在空气加热器100异常过热时熔化断电，以避免昂贵周边组件受损、提高组装或更换保险丝型连接盘的工作效率、保护连接盘外其他空气加热组件。
[0060]请参阅图7，若控制空气加热器100的控制系统故障或类似状况，或突然有过大电流暂时涌入空气加热器100，造成空气加热器100负载过度时，将加热组件14a与14b以电力连接而且形成串联结构的连接盘200，便会熔化断电，以切断电流。
[0061]因此，避免空气加热器100长时间发热，造成周边组件热损坏或机能恶化，是属可能。且避免过大电流造成周边组件损坏亦属可能。此外，避免车辆在最恶劣情况下起火系属可能。
[0062]以上所述仅为举例性，而非为限制性。然而熟悉本项技术的人士仍可能基于本发明的揭示而作各种不背离本案发明精神的替换及修饰。因此，本发明的保护范围应不限于实施例所揭示者，而应包含各种不背离本发明的替换及修饰，并为以下的申请专利范围所涵盖。
【权利要求】
1.一种内燃机空气加热器，其特征在于，包含: 加热器壳体； 加热组件，设在所述加热器壳体内，将穿透所述加热器壳体的空气加热，所述加热组件包含用来产生热的第一加热组件与第二加热组件；及 连结构件，电力串联所述第一加热组件与所述第二加热组件，使所述第一加热组件与所述第二加热组件可形成串联电路， 其中，所述连结构件包含断电诱发部分，在所述加热组件异常过热时，引起所述连结构件熔化，以将所述第一加热组件与所述第二加热组件连结切断。
2.根据权利要求1所述的内燃机空气加热器，其特征在于，所述断电诱发部分设在连接所述第一加热组件一侧的第一加热连结部份与连接所述第二加热组件一侧的第二加热连结部份之间的位置，所述断电诱发部分并有一个较所述第一加热连结部份与所述第二加热连结部份之间其他区域更小的横截面区域。
3.根据权利要求2所述的内燃机空气加热器，其特征在于，所述断电诱发部分含有位于连结构件一侧的断电诱发凹面部分。
4.根据权利要求3所述的内燃机空气加热器，其特征在于，所述断电诱发凹面部分包含左侧凹面与右侧凹面，分别形成于所述连结构件的一侧边缘与另一侧边缘，且相互对称。
5.根据权利要求3所述的内燃机空气加热器，其特征在于，所述断电诱发凹面部份为U字型或V字型形状。
6.根据权利要求2所述的内燃机空气加热器，其特征在于，所述断电诱发部分包含穿透所述连结构件的穿孔。
7.根据权利要求2所述的内燃机空气加热器，其特征在于，所述断电诱发部分包含在位于所述连结构件一侧形成的断电诱发凹面部分以及具有至少一个穿透所述连结构件的穿孔。
8.根据权利要求7所述的内燃机空气加热器，其特征在于，所述断电诱发凹面部分包含左侧凹面与右侧凹面，分别位于所述连结构件的一侧边缘与另一侧边缘，且相互对称；而所述穿孔是位于所述左侧凹面与所述右侧凹面的中央。
9.根据权利要求6至8其中任一项所述的内燃机空气加热器，其特征在于，所述穿孔是圆形孔、椭圆形孔及沟槽。
10.根据权利要求1至8其中任一项所述的内燃机空气加热器，其特征在于，所述连结构件是以电力连结所述第一加热组件与所述第二加热组件的片体。
【文档编号】F02M31/13GK104234881SQ201310676089
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年12月11日 优先权日:2013年6月5日
【发明者】俞豪根, 林相容, 金昇会, 洪淳表 申请人:友进工业株式会社