专利名称：用于冷却交通工具中的部件的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于冷却交通工具中的部件的装置，其具有用于提供冷却空气的装置；至少一个用于向交通工具客厢供给冷却空气的空气供给装置；以及在到达客厢之前从空气供给装置上分支出来的第一空气导向部件，该空气导向部件将冷空气的一部分从空气供给装置中导出，并将其导向到需被冷却的部件上。
背景技术：
US 5,481,885中公开了一种用于机动车仪表盘区域的通风系统，其为常规的通风设备或者空调设备的组成部分。空气管道从风扇产生的主空气流中分流出冷空气，并将其导向电子部件，例如音频设备。
在当今的不仅包括轿车还包括载货汽车或者船舶的交通工具中，应用越来越多的电子仪器，这些电子仪器用于辅助交通工具的驾驶员完成其任务，并且用于提高驾驶员和其他乘客的舒适性。因此，除了例如信息设备，如导航系统、距离警告系统以及车载计算机之外，在交通工具中还安装有带有音频和视频设备的娱乐系统。乘客只能看到仪器的显示单元和操纵单元，而其他的电力部件或者电子部件一般隐藏在插槽中或者面板后。为了散发由电子设备不可避免地产生的热量，目前通常将散热片或者通风设备直接安装在部件上或者安装在这些部件附近。然而，利用这种方法，并不能总是确保足够程度的散热，这一点特别是对热敏感的部件，比如CD驱动器以及DVD驱动器的运转可靠性产生影响。除此之外，通常觉得通风设备的噪音是讨厌的。相比之下，根据US 5,481,885的附加的冷空气的供给已经示出了一种改进。
发明内容
本发明的目的是改进开头所述的装置，使其可以总是能确保部件的有效冷却。
本发明的目的根据具有以下特征的装置实现，即排气装置(也可以称为空气抽出装置)将空气从部件上导出。
本发明基于以下认识，即特别是在交通工具的驾驶室区域，在该驾驶室区域中由于面板后面设置的大量仪器限制了结构空间，由于高的组装密度产生了由电子设备产生的热量的散热的问题。在部件将自身的热量传导给冷空气之后，冷空气与下游的冷空气产生漩涡时，在这种情况下，散热片以及通风设备只起到很小的作用，并且附加供给的冷却空气也完全没有起到恰当的作用。为了对此进行改进，本发明提出设置一个将空气从需被冷却的部件导出的排气装置。利用这种方法产生空气流，其将热空气从部件处带走。在同时供给冷空气，也就是同时供给温度低于部件温度的空气时，利用第一空气导向部件确保了部件可以不断地将热量传递给冷却空气，并确保了吸收了热量的空气持续地被传送出去。除了已经提及到的电子部件应被理解为需被冷却的部件之外，与电子仪器相邻的进而吸收该电子仪器余热的部件也应被理解为需被冷却的部件，例如在驾驶室区域的壁或者杂物箱。冷空气可以通过用于从交通工具的外部空间吸入冷空气的风扇提供或者也可以由空调压缩机提供。
为了确保向所供给的冷空气传递尽可能大的热量，在一个改进方案中提出，排气装置和第一空气导向部件设置在部件的同一侧并相互间隔开。通过布置在部件的同一侧，产生沿着部件的表面的流动，也就是说，确保所供给的冷空气沿着这个表面流动，在这个过程中吸收热量，并且在到达排气装置之后或者在排气装置附近重新传输出去。如果冷空气的温度足够低，并且排气装置设置或者设计为使得所供给的空气可靠地由抽吸气流获得，那么，处于第一空气导向部件和排气装置之间区域的表面越大，传递给冷空气的热量就可以越多。
排气装置可以是与延伸到客厢或者交通工具外部空间的空气排出管道连接的抽气机，空气排出管道设置在被冷却的部件的附近。然而在本发明的一个优选的设计方案中，仅仅利用第二空气导向部件构成排气装置，第二空气导向部件与在客厢和第一空气导向部件之间的空气供给装置连接。在空气供给装置中存在的主要是向着客厢方向的气流。从顺着流动的方向看，冷空气利用第一导向部件从该气流中分流，并且在被部件加热之后，紧接着利用第二导向部件再次供给到气流中。在这个设计方案中，可以无需使用有源抽气装置如风扇，因为在这种情况下利用在空气供给装置中的气流引起的吸气作用。这是因为，气流在第二空气导向部件中，在通向空气供给装置的连接位置附近引起负压，这个负压确保在部件一侧进入到第二空气导向部件中的空气的连续向下游的气流。除了节省了有源抽气部件外，这个优选的设计方案还具有其他优点，不再需要通入到客厢或者交通工具外部空间附加的排出管道以及开口，因为被分流出去的空气再次简单地供给到原始空气流中。因此，在交通工具中的面板和盖板的设计保持不受冷却装置的影响。此外，当今的空调设备通常由塑料利用注塑的方法生产。在空气供给装置的主空气管道上的附加的空气导向部件的安装不需要其他的工作步骤，从而构成制造价格低廉的解决方案。
在一个有利的改进方案中，空气供给装置在连接第二空气导向部件的连接部分的上游区域横截面和下游区域横截面几乎不变。利用这种方法，吸气作用进一步增强，因为在加入被分流的空气部分之后，由于横截面不变，气流的速度提高。
为了确保最大可能地带走部件上的热量，在本发明的一个改进方案中，一直使用交通工具的空调设备或者通风系统的最冷的空气，从空气供给装置的顺流方向观察，这通过将第一空气导向部件布置在用于加热冷空气的加热装置上游和/或在有源冷却部件，例如空调压缩机的下游实现。冷空气或者通过简单地抽吸外部空气或者由空气的有源冷却产生。在这两种情况下，这种最冷的空气用于供给部件使用。用于加热空气的加热装置设置在通过第一空气导向部件实现的空气分流的下游。
当在交通工具中没有打开有源冷却部件或者空调设备时，因为在比较冷的外界温度时也会导致部件区域内的过热，因此在另一个设计方案之中设置有一个用于监测部件温度的监测装置，该监测装置在超过预设的阈值时启动有源冷却部件或者空调设备。在这种情况下，监测单元可以是一个独立的逻辑单元或者也可以是需被冷却的部件的组成部分或者是空调设备的组成部分。
以下基于实施例和附图进一步说明本发明。
具体实施例方式
在唯一的附图中示出了在机动车中的示意性的空调设备1，这个空调设备由空调控制装置23、供给装置5、空调压缩机3以及加热器18构成。空调控制装置23通过控制线路24和25操纵空调压缩机3以及加热器18的运行。在需被冷却的电子部件13中或者在电子部件上安装有温度传感器21，其检测部件13的温度并且将温度值传输给对应于部件13的监测单元20。在图中示出的运行状况中，由传感器21检测到的温度超过了阈值，也就是说，部件13受到过热的威胁。监测单元20相对应地通过控制总线22，例如CAN总线启动空调控制装置23，从而接通空调设备1。从交通工具外部空间抽吸的或者通过循环空气线路从客厢6中回收利用的空气2利用空调压缩机3冷却，并产生冷空气4。冷空气通过空气供给装置5向处于面板7后面的客厢6的方向输送。在面板7中开有开口8，空气流9穿过开口流动。为了使冷空气4达到用于客舱6的空气调节的预期温度，部分冷空气4还要经过加热器18，从而产生被加热的空气14，其由被加热的空气部分26和冷空气部分27共同组成。在空气供给装置5中流动的空气的流动方向10附加地通过描述单个空气流2，4，26，27，14以及9的箭头的尖端说明。部分空气流11通过第一空气导向部件12从整个冷空气4中分流，并且被输送到需被冷却的部件13的附近。从空气流动方向10看，空气供给装置5的第一空气导向部件12的分支28处于加热器5的上游和空调压缩机3的下游。
冷空气11冲击部件13的一个侧面15的第一端14。冷空气沿着部件13的侧面15或者沿着部件13的属于该侧的表面流动，并吸收通过侧面15传导的热量，借此，冷空气11转变为加热的空气19。第二空气导向部件16在部件13的侧面15的第二端17附近开始。并从那里收集被加热的空气19，并将加热的空气供给到空气供给装置5中的空气流14中。从而产生流入客厢6中的空气9。在此，空气流14运动的速度高于空气19，因为空气流通常通过风扇(图中未示出)定向，向着客厢6的方向运动。由于这个比较高的速度，第二空气导向部件16的通入到空气供给装置5中的一端产生负压，这个负压确保空气19或者仍被冷却的空气11的抽吸。利用这种方法，驱使气流沿着部件13的一侧15流动，而不使用附加的风扇。此外，在第二空气导向部件16上游区域的空气供给装置5的横截面29与第二空气导向部件16下游的区域的空气供给装置5的横截面30大小完全相同。这导致空气流9的速度相对于空气流14的速度提高，这增强了在第二空气导向部件16中的吸气作用。
权利要求
1.用于冷却交通工具中的部件(13)的装置，其具有用于提供冷空气(4)的装置(3)；至少一个用于向交通工具的客厢(6)供给冷空气(4)的空气供给装置(5)；以及在到达所述客厢(6)之前从所述空气供给装置(5)上分支出的第一空气导向部件(12)，所述空气导向部件将冷空气(4)的一部分(11)从所述空气供给装置(5)中导出，并导向到需被冷却的所述部件(13)上，其特征在于，排气装置将空气(19)从所述部件(13)上导出。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述排气装置和所述第一空气导向部件(12)设置在所述部件(13)的相同一侧(15)并相互间隔开。
3.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述排气装置由第二空气导向部件(16)构成，该第二空气导向部件与所述客厢(6)和所述第一空气导向部件(12)之间的所述空气供给装置(5)连接。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述空气供给装置(5)在连接所述第二空气导向部件(16)的连接部分的上游区域的横截面(29)和下游区域的横截面(30)几乎不变。
5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述第一空气导向部件(12)在用于加热冷空气的加热装置(18)的上游从所述空气供给装置(5)分支出。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的装置，其特征在于，所述第一空气导向部件(12)在有源冷却部件(3)的下游从所述空气供给装置分支出。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，设置有监测装置(20)，所述监测装置处理所述部件(13)的温度并在超过预设阈值时接通所述有源冷却部件(3)。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述有源冷却部件(3)是空调设备(1)的组成部分；在超过阈值时，所述监测装置(20)启动空调设备(1)。
全文摘要
本发明涉及到一种用于冷却交通工具中的部件(13)的装置，其具有用于提供冷空气(4)的装置(3)；至少一个用于向交通工具客厢(6)中供给冷空气(4)的空气供给装置(5)；以及在到达客厢(6)之前从空气供给装置(5)上分支出来的第一空气导向部件(12)，该空气导向部件将冷空气(4)中的一部分(11)从空气供给装置(5)中导出，并导向到需被冷却的部件(13)上。根据本发明，排气装置(16)将空气(19)从部件(13)上导出。
文档编号B60H1/32GK1836927SQ20061006545
公开日2006年9月27日 申请日期2006年3月22日 优先权日2005年3月23日
发明者托马斯·黑克, 温弗里德·默尔, 霍斯特·皮珀 申请人:西门子公司