用于排放由电子单元发出的热的装置的制作方法

本发明涉及一种用于排放由安装在机动车辆仪表板上的至少一个电气和/或电子单元发出的热的装置。本发明还涉及一种在机动车辆仪表板中包括这种排放装置的布置。本发明还涉及一种用于从至少一个电气和/或电子单元排放热的方法。本发明还涉及一种实施这种方法的计算机程序。本发明还涉及一种其上保存这种计算机程序的记录介质。最后，本发明涉及一种安装有这种排放装置或这种布置的机动车辆。

特别是由于存在一个或多个电气和/或电子单元(例如处理器)，机动车辆仪表板内部的空间是杂乱的。这些单元除了占据此密闭空间中不可忽略的体积之外，还由于散发的热能而在其中产生热。结果，仪表板内部的温度可能较高，尤其是当外部温度较高时。电气和/或电子单元的温度可能变得太高，从而导致该单元发生故障或切换到降级的操作模式，在这种情况下，该单元只能执行某些受限功能。

本发明的目的是提供一种克服了上述缺点的用于从至少一个电气和/或电子单元排放热的装置。特别地，本发明使得热排放装置的布置占据仪表板内部的较少空间且易于安装。

为了实现此目的，本发明涉及一种用于排放由安装在机动车辆仪表板中的至少一个电气和/或电子单元发出的热的装置，该排放装置包括风扇和排放管道，该排放管道设置有至少一个径向孔口以允许由至少一个电气和/或电子单元发出的热进入该排放管道的内部容积，在该风扇的作用下，气流穿过该排放管道的内部容积的全部或一部分从而排出热、特别是通过该排放管道的开口端排出热。

该排放装置可以包括布置在该排放管道的开口端处以使热扩散到机动车辆的外部的第一扩散器。

该第一扩散器可以包括止回阀、特别是挡板式止回阀，从而仅允许气流从该排放管道的内部容积至外部。

该排放装置可以包括布置在该排放管道的开口端处以使热扩散到该机动车辆的乘客舱内的第二扩散器。

该排放装置可以包括接合元件、特别是具有至少一个挡板的接合元件，该接合元件被设计成使来自该排放管道的内部容积的气流朝向该第一扩散器和/或该第二扩散器定向。

本发明还涉及一种位于机动车辆仪表板中的布置，该布置包括管状横向构件、特别是从挡风玻璃右手立柱延伸或基本延伸至挡风玻璃左手立柱的管状横向构件，该布置包括如上定义的排放装置，并且该管状横向构件用作排放管道。

该布置可以包括连接器、特别是接纳该接合元件的连接器，该连接器从该管状横向构件的开口端横向或基本横向延伸该管状横向构件远至该第一扩散器或基本远至该第一扩散器。

该风扇可以布置在该管状横向构件内部和/或该连接器内部和/或该接合元件内部。

该布置可以包括至少一个电气和/或电子单元、以及至少一个通道，该至少一个通道在该至少一个电气和/或电子单元与该管状横向构件的至少一个径向孔口之间延伸以将热从该至少一个电气和/或电子单元朝向该管状横向构件的内部容积引导。

本发明还涉及一种用于排放由定位在如上定义的布置中的至少一个电气和/或电子单元产生的热的方法，该方法包括用于测量至少一个电气和/或电子单元的温度的步骤，并且如果温度达到或超过阈值，则风扇被致动以在该管状横向构件的内部容积内产生气流，并从该至少一个电气和/或电子单元排放热。

该方法可以包括用于确定在该乘客舱内做出的冷却请求或加热请求的步骤，并且该布置可以包括：

-第一扩散器，该第一扩散器被设计成将气流从该管状横向构件的内部容积扩散到外部，

-第二扩散器，该第二扩散器被设计成将气流从该管状横向构件的内部容积扩散到乘客舱，

-接合元件、特别是设置有至少一个挡板的接合元件，该接合元件设计成使来自该管状横向构件的内部容积的气流朝向该第一扩散器或该第二扩散器定向，

并且

如果做出冷却要求，则该接合元件的至少一个挡板与该第一扩散器相反或基本相反地打开，并且

如果做出加热请求，则该接合元件的至少一个挡板与该第二扩散器相反或基本相反地打开。

本发明还涉及一种如上定义的布置，其中，该布置包括用来执行如上定义的方法的硬件和/或软件元件。

本发明还涉及一种可以从通信网络下载和/或保存到可以由处理器读取和/或由处理器运行的数据介质上的计算机程序产品，该计算机程序产品包括当该程序由处理器运行时用于执行如上定义的方法的计算机程序代码指令。

本发明还涉及一种可以由处理器读取的数据记录介质，该数据记录介质上保存有计算机程序，该计算机程序包括用于执行如上定义的方法的程序代码指令。

最后，本发明涉及一种机动车辆，该机动车辆包括如上定义的排放装置和/或如上定义的布置。

附图通过举例的方式示出了布置的第一实施例、此第一实施例的变型、以及布置的第二实施例。

图1是根据一个实施例的机动车辆的示意性俯视图。

图2是根据第一或第二实施例的布置的局部示意性侧视图。

图3是根据第一实施例的布置的局部透视图。

图4是根据第一实施例的布置的详细透视图。

图5a是在根据第一或第二实施例的布置的竖直纵向平面中截取的截面视图。

图5b是在根据第一或第二实施例的布置的细节的竖直纵向平面中截取的截面视图。

图6是根据一个实施例的通道的透视图。

图7是根据第一或第二实施例的布置的局部透视图。

图8是根据第一实施例的布置的示意性俯视图，其中，排放需要被定向为朝向外部。

图9是根据第一实施例的变型的布置的示意性俯视图，其中，排放需要被定向为朝向乘客舱。

图10是根据第二实施例的布置的局部透视图。

图11是根据第二实施例的布置的连接器和第一扩散器的透视图。

图12是根据第二实施例的布置的连接器的透视图。

图13和图14是在朝向外部排放的位置根据第二实施例的布置的连接器的正视图。

图15、图16和图17是在朝向乘客舱排放的位置根据第二实施例的布置的连接器的透视图。

图18是根据第二实施例的布置的接合挡板的透视图。

图19、图20和图21是根据第二实施例的布置的第一扩散器的透视图。

图22和图23是根据第一实施例的另一变型的布置的示意性俯视图。

机动车辆通常沿直线移动的方向被认为是纵向方向。按照惯例，垂直于纵向方向、位于平行于地面的平面中的方向称为横向方向。垂直于其他两个方向的第三方向称为竖直方向。

如图1所示，机动车辆1具有排放装置100，该排放装置被设计成排放由电气和/或电子单元20的操作产生的热。排放装置100具有风扇150和排放管道110’。排放管道110’具有径向孔口112，该径向孔口使单元20发出的热能够进入排放管道110’的内部容积111。优选地，在单元20中例如在与具有空气出口21(面向或基本面向径向孔口112)的面相反的面上形成一个或多个空气入口22(例如两个空气入口)。排放管道110’的开口端113被设计成从内部容积111排放热。排放管道110’的另一端114完全封闭。

优选地，排放装置100具有靠近排放管道110’的开口端113布置的第一扩散器161。第一扩散器161例如布置为靠近机动车辆1的外部6。由于与外部6的这种接近，第一扩散器161优选地具有止回阀190，例如挡板式止回阀，即，设置有一个或多个挡板的止回阀，该一个或多个挡板被设计成绕一个或多个水平或基本水平的轴线枢转。优选地，止回阀190具有两个位置：打开和关闭。

优选地，排放装置100还具有靠近排放管道110’的开口端113布置的第二扩散器162。第二扩散器162可以布置在其他地方，并且假设所述扩散器靠近机动车辆1的乘客舱5。

排放装置100优选地包括靠近第一扩散器161和/或第二扩散器162布置的开关或接合元件170。此接合元件170有利地包括至少一个挡板171。

如下文所详述的，通道120优选地在单元20和排放管道110’之间延伸。此外，连接器180例如在止回阀190与排放管道110’的开口端113之间延伸。

图2中示出了根据第一或第二实施例的布置200。此布置200包括排放装置100并且被定位在机动车辆1的仪表板2内部。管状横向构件110(例如从挡风玻璃4的右手立柱3延伸或基本横向地延伸到挡风玻璃左手立柱的管状横向构件110)有助于支撑仪表板2。替代地，管状横向构件110从右手a柱延伸或基本延伸到左手a柱。管状横向构件110通常包括例如通过焊接组装在一起的金属元件。除了加强机动车辆1的结构之外，管状横向构件110还保持一个或多个电气和/或电子单元20(例如处理器)。例如，单元20可以安装在仪表板2和前发动机舱7之间或者仪表板和用于不具有前装发动机的机动车辆的前行李舱之间的空间e中。

然后，管状横向构件110有利地用作排放装置100的排放管道110’，并因此执行附加的热传递功能。尽管管状横向构件110优选地具有圆形截面，但是所述截面也可以是正方形、矩形、椭圆形或任何其他形状。此外，管状横向构件110可以具有例如逐个依次组装的若干不同的部分、截面和/或尺寸。

如图3和图4所示，布置200有利地包括连接器180，该连接器在管状横向构件110的开口端113的一侧上横向或基本横向地延伸该管状横向构件。连接器180是例如圆形截面的管状。连接器180例如从管状横向构件110的开口端113延伸远至第一扩散器161，或基本延伸远至第一扩散器161，例如远至机动车辆1的车身的由例如金属板制成的a柱8。有利地，连接器180接纳接合元件170。

风扇150例如被放置在管状横向构件110的内部，例如靠近该管状横向构件的开口端113。风扇150也可以放置在接合元件170内部。在这些布局中，管状横向构件110或接合元件170优选地具有圆形截面并且内径大于风扇150的外径，并且其内部截面与风扇150同轴或基本同轴。

如图5a所示，布置200包括电气和/或电子单元20以及相应的通道120。通道120在单元20和管状横向构件110的径向孔口112之间延伸。因此，通道120的入口121设计成与单元20的空气出口21重合，而通道120的出口122与管状横向构件110的径向孔口112重合。“重合”是指单元20的空气出口21进入通道120的入口121，并且通道120的出口122紧密地、无游隙地或游隙可忽略地进入径向孔口112。有利地，通道120至少在其入口121及其出口122附近由可变形材料制成。入口121可以具有喉部121’(即倾斜的轮廓)，以便于将通道120插入单元20中。优选地，单元20的出口21具有区域(例如平坦区域)，该区域例如在5mm和40mm之间长，通道120的入口121可以在该区域上滑动，同时在通道和单元20之间提供密封。优选地，通道120具有手风琴部125，换句话说，具有弹性可变形部分。

如图5b所示，边圈(bourrelet)123(有利地由比如弹性体或橡胶的材料制成)设计成在管状横向构件110的径向孔口112处安装在该管状横向构件的外部。边沿124(例如有利地由弹性材料制成的圆锥形边沿)设计成插入径向孔口112中并且至少在有限力的作用下防止出口122从管状横向构件110移除。

如图6和图7所示，通道120总体上为喇叭形或肘形，并且其入口121的截面有利地大于其出口122的截面。

如图8所示，根据该实施例的布置200包括不具有接合元件的连接器180。因此，塞子或盖130防止排放到乘客舱5中。如双箭头所示，通过致动该风扇150，仅可能朝向外部6排放。应当注意，密封件181(例如唇形密封件)在连接器180和管状横向构件110的开口端113之间提供密封。密封件181可以是具有弯曲或圆形轮廓的环以形成喉181’。密封件183(例如o形环)在乘客舱5和外部6之间提供密封，并且被定位在连接器180和车身(例如a柱8)之间。例如，使用螺钉或铆钉182将连接器180紧固至车身，以压缩密封件183。在布置200的第一实施例的此图示中，连接器180在风扇150处的内径小于管状横向构件110的内径。然而，连接器180可以具有与管状横向构件110的内径相同或基本相同的内径。替代地，如图9所示，根据第一实施例的变型的布置200还包括不具有接合元件的连接器180。塞子131防止排放到外部6。如双箭头所示，通过致动该风扇150，仅可能朝向乘客舱5排放。

图10至图21中示出了布置200的第二实施例。然后，连接器180横向地延伸短长度，即，连接器180在横向方向上是紧凑的。连接器180的圆柱形部分185的内径d优选地大于横向构件110的直径，以接纳直径大于管状横向构件110的直径的风扇150。有利地，接合元件170被内置在连接器180中紧邻风扇150(在图10至图21中未示出)，例如在热流方向上恰好在风扇后面。在此第二实施例中，挡板171是旋转的，并且其旋转轴线与风扇150的轴线a同轴或基本同轴。挡板171形成圆盘或半圆盘，如图18所示。因此，第一扩散器161具有与挡板171的表面基本相似的排放截面，因此也是半圆盘形的。第二扩散器162具有矩形的外部排放截面，而内部排放截面基本类似于挡板171的表面。图13和图14所示的挡板171的位置对应于将气流排放到外部6的位置。图16和图17中所示的挡板171的位置对应于将气流排放到乘客舱5的位置。优选地，挡板171由通过销174紧固至挡板171的连杆或杠杆172控制。被设计成与齿轮相啮合的齿也可以径向地设置在挡板171的圆形周边173上。

如图11和图21所示，可以使用穿过形成在第一扩散器161中的孔165的螺钉或铆钉166将第一扩散器161紧固到a柱8。可以在a柱8和第一扩散器161之间布置外围密封件。如图19和图20所示，第一扩散器161的内部形状可以是内部半圆柱体167，例如截短的半圆柱体。

此外，用于排放由布置200的单元20产生的热的方法优选地包括用于测量该单元20的温度的步骤e0。如果温度达到或超过阈值，则风扇150被致动以在管状横向构件110的内部容积111中产生气流并且从单元20释放热。

此外，排放方法可以包括步骤e5，该步骤用于确定在乘客舱5内做出的冷却请求或加热请求。如果做出冷却要求，则接合元件170的挡板171与第一扩散器161相反或基本相反地打开。如果做出加热请求，则接合元件170的挡板171与第二扩散器162相反或基本相反地打开。

第一实施例的另一变型的如图22和图23所示，布置200优选地包括用于实施此方法的步骤的硬件和/或软件元件300、400。计算机程序产品(该计算机程序产品可以从通信网络下载和/或保存到可以由处理器400读取和/或由处理器400运行的数据介质300上)包括当程序由处理器400运行时用于执行此方法的步骤的一些或全部的计算机程序代码指令。数据记录介质300(该数据记录介质可以由处理器400读取并其上保存有计算机程序)包括用于执行这些方法之一的程序代码指令。

因此，如图22所示，挡板171可以被自动化以使热能够排放到乘客舱5，或者如图23所示，能够使热排放到外部6。为此，可以使用马达和/或致动器140，该马达和/或致动器可能与连接器件或电能传输器件142、和/或数据传输器件141组合。

总之，当电气和/或电子单元20产生热时，风扇150可以启动。例如可以在机动车辆1起动时或者优选地仅在单元20的测量温度超过预定阈值时，致动该风扇150。单元20中的一个或多个空气入口22使空气能够进入单元20，穿过该单元的至少一部分以冷却该单元，并且经由单元20的出口21离开。然后，来自单元的出口21的热空气从通道120的入口121朝向其出口122横穿通道120。在通道120的出口122，热空气在风扇150的作用下经由径向孔口112到达管状横向构件110的内部容积111，并到达管状横向构件110的开口端113，风扇放置在此开口端113处并用于吸入空气。如上所述，在单元20与通道120之间以及在通道120与横向构件110之间(例如至少在连接处使用合适的材料)制作密封件，风扇150的吸入产生了始于单元20的入口22的气流。然后，由单元20释放的卡路里从单元20内部传递到风扇150。然后对单元20进行冷却，这防止了单元由于过热而发生故障或甚至进入故障或降级模式。一旦热气流已经通过风扇150，则所述气流仅在首先通过第一扩散器161后排放到外部6，或者仅在首先通过第二扩散器162后排放到乘客舱5，或者如上所述根据乘客舱中的要求以其他方式排放。

因此，处理器通过至少一个通信器件链接到一个或多个致动器，以发送命令致动(或以其他方式)风扇和/或致动挡板171、或者在管状横向构件的若干出口的情况下致动若干挡板。

有利地，布置200具有与相应通道120和管状横向构件110中的相应径向孔口112相关联的更多单元20。单个管状横向构件110、单个风扇150以及因此用于此风扇的单个电源使若干单元20冷却。有利地，每个单元20可以安装有温度传感器以测量每个单元的温度，并且一旦仅其中一个单元20达到预定阈值温度，则可以例如致动风扇150。

优选地，第一扩散器161被止回阀190遮盖，从而仅使得空气能够流到外部6，并且防止空气或水从外部6进入第一扩散器161或者超出(例如远至)管状横向构件110的内部容积111。这可能导致接合元件170和/或风扇150腐蚀或故障。

因此，使用构成管状横向构件110的一个或多个中空导管的内部容积111。不需要特定的排放管道110’，特定的排放管道导致在非常杂乱的仪表板2内所占据的空间方面的增益不可忽略。

应当注意，如果缺少单元，例如在该单元的安装是可选的情况下，则在管状横向构件110的相应径向孔口中布置比如盖或塞子的阻挡器。然后将此未使用的径向孔口密封，此时没有压降，或者由与单元20相连结的一个或多个其他通道的排出流所引起的压降可忽略不计。这种阻挡器可以由弹性体或橡胶制成，以防止塞子在管状横向构件上的可能引起噪声的任何振动。替代地，阻挡器可以由两种材料制成，例如主体可以由塑料(pptd20)制成，并且提供密封功能的边圈部分可以由弹性体制成。边圈部分可以是单独的部分(例如安装在由塑料制成的阻挡器的主体上的密封件)，或者可以通过用于注射制造的工具直接包覆成型在阻挡器的主体上。

另外，为了优化管状横向构件110内部的气流，优选地将管状横梁110的另一端114密封。有利地，管状横向构件110中仅有的孔口或孔是径向孔口112和开口端113。因此，除了这些开口之外，管状横向构件110是密封的或基本密封的。

应当注意，图8所展示的第一实施例的布置200和图9所展示的第一实施例的变型的布置200更易于实施。此外，所述布置更便宜，特别是由于不存在接合元件，这减少了要制造和组装的零件的数量。仅需要安装塞子130、131。布置200的第一实施例使热能够从一个或多个单元20、并且因此从仪表板2排放到外部6，这防止了此热传播到乘客舱中。布置200的第一实施例的这种变型使得由一个或多个单元20产生的卡路里能够传递到乘客舱中。因此，上述布置200的第一实施例和此变型例如可以装配到入门级机动车辆上。

第一实施例的图22和图23所示的另一变型的布置200例如根据至少一个单元的温度和/或如上所述根据乘客舱内部的温度和/或根据外部温度和/或根据来自一个或多个单元20的热气流的温度提供实际的优化。然后可以根据这些温度中的至少一个来控制致动器140，以在允许排放到外部6的位置与允许排放到乘客舱5的位置或同时排放到外部6和乘客舱5的可能中间位置之间管理接合元件170的挡板171的位置。

应当注意，图10至图17所展示的第二实施例的布置200的连接器180使得能够使用直径大于管状横向构件的直径的风扇150，以便提高热空气的排出效率，即增加其流量。在这种情况下，第一扩散器161紧固到机动车辆的车身(例如紧固到a柱8)，并且与连接器180的被设计成接纳风扇150的圆柱形部分185分离。因此，若干组装顺序是可能的：

-首先从乘客舱5的内部组装连接器180，然后从乘客舱5的外部组装第一扩散器161，或者

-首先从乘客舱5的外部组装第一扩散器161，然后从乘客舱的内部组装连接器180。

对于每个组装顺序，零件的插入方向自然必须与用于提供密封和/或使安装的零件重叠的元件兼容。

关于布置200的第一实施例的组装，如图8所示，密封件181可以设置有喉181’，以便于通过a柱8插入。此外，连接器180可以设置有圆锥形部分180’，以便于将其插入到管状横向构件110中。密封件181还能够使连接器180与管状横向构件110的开口端113之间的任何间隙或未对准都变好。因此，连接器180可以通过从外部6穿过a柱8插入而被安装到内部，其中仅紧固部分180”用于放置密封件183，紧固器件182的尺寸d大于a柱8中制作的开口8’。

如上所述，通道120具有特定入口121、特定出口122和特定手风琴部125。这样做是为了补偿和/或在单元20和径向孔口112之间产生良好的定位差异和/或未对准，同时保持完美的密封，这确保了最佳的热流量。

该解决方案特别适合于冷却机动车辆仪表板内部的电气和/或电子单元，并具有以下优点：

-由于布置200特别紧凑，因此仪表板2内有更多可用的空间e以接纳其他零件，

-乘客舱5的容积不受影响，

-存在的任何杂物箱的容积均未改变，

-只需一个风扇，并且所述风扇可以冷却若干单元，从而进一步节省空间和经济节约，

-由于每个单元不需要其自己的风扇，因此可以减小所述单元的体积和质量，

-管状横向构件110的任何阻挡器、任何塞子130、131或甚至所使用的一个或多个通道120都是廉价的轻质零件，它们产生很少的额外成本和可忽略的额外重量。

应当注意，此解决方案可以适用于其他交通工具，比如船、飞机、重型货车或甚至具有中空仪表板横向构件的装甲车，该仪表板横向构件可以用作从电气/电子单元排放热空气的管道。