专利名称：机动车通风、加热和/或空调设备的附加电加热气流装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及尤其用于机动车的通风、加热和/或空调设备的领域。本发明涉及一 种构成这样的设备的一部分的附加电加热气流装置。
背景技术：
机动车内的空气温度通常是通过机动车装备的通风、加热和/或空调设备的运行 来调节的。这样的设备特别包括一附加电加热装置，例》喊热器或者类似物，其被 设计成用;^将被加热的气a^送到车内之前加热通过它的所述气流。更特别地， 这样的附加装置被设计成用来#卜充由所述设备配置的主散热器提供的所述气流的 热处理。这个补充的加热是必要的，特别是紧接^^机动车的发动机启动之后，即 在由主散热器输送的加热能力不足以提供机动车的M所需的热舒适性这段时间 中是需要的。为了这个目的，附加装置包括由多个排列在待加热气流中的加热元件构成的加 热体。附加装置具有用于选择性地操作加热元件的控制元件，例如作为由机动车乘 客给出的热省fit要求的函数。控制装置包括有与加热体的加热元件数目等同的多个 电开关，每个电开关渚財皮设计来允许和/或禁止与其相连的加热元件的操怍。每个电开关都由电子元件组成，该电子元件特别包括通常以缩写词"MOSFEr，提到的金属氧化物场效应晶体管。关于本发明背景技术的进一步的信息，例如可以参考文献DE 19728589 (AUDI AG :)。该领域的一个普遍问题在于，这样的电开关在操作中趋向于发热，这种发热容 易受到影响以致扰乱它的操作，并因此影响以致扰乱附加装置的操作，直到最终给 乘^l是供不适当的热^it,特别是相对于所ii^的要求。发明内容本发明的目的是提供一种电加热装置，该电加热装置包括由至少一个加热元件 组成的加热体，该电加热装置的才封乍是可靠的、持久耐用的和有效率的，因其相对 于加热气流的要求尽可能以最精确的方式加热经it^热体的气流，尽管如此该装置还是简单地以尽可能最小数目的组成零件来生产。本发明的装置是一种电加热装置，该电加热装置包括待加热气流流过的加热体 和用于操怍加热体的控制装置。所述加热体包括至少一个加热元件，其4喿怍由电开 关控制，该电开关各自地构成所述控制装置的一部分。该电开关至少通过电导体电 连接到相应的加热元件。根据本发明，电导体通过与待加热气流交换由电开关产生的热能衫毛散所述热结果是，由电开关产生的热能通过从电开关传导到加热元件而释放出，在那里 热能通必十流传到经过加热体的气流。这导致了电开关、控制装置和加热装置的操 作安全性。最终，这样的电加热装置可以以可靠和持久耐用的方式传i^tt所要求 的温度的气流。此外，由热控开关产生的热能有助于加热通过加热体的气流。电导^f利地形成耗散所述热能的路径，所述^^^电开关和相应的加热元件之间延伸。换句话说，电导体有利地被用来形成由电开关产生的热能的耗散^4至，其中该 耗散4^圣朝向设置在待加热气流中的加热元件。这种用法使得通过使用加热装置的 电操作所必需的零件来释》"斤述热能成为可能，而不需要增加辅助零件。这意味着 这样的加热装置的可靠性增力口，而不需^f^f可额外的生产成本并且不需要增力口4M口 热装置的组M件装配到i的复杂性。电开关位于控制装置内部，也^^:iii^通过控制装置周围的盖限定的内部体积 中。由于不是必须给电开关提供直接冷却，可更容易限定、4喿怍和生产控制装置， 因为不需要在控制装置内部或者穿过控制装置提供从空间角度来看经常是很重要 的开口和空气管道。控制装置的尺寸因此比较小，并更容易装配。发明的另一个优点在于使用电子元件(电或电子开关)的可能性，电子元件不 必经受如果控制装置不包括根据本发明的电热导体就将产生的高温。这导致可能4吏 用^*<介的零件。耗散路径还包括在控制卡表面上形成的电轨(electric track)、通过焊接附接在 电轨上的电导体的第一端和电开关的第一端子(temiinal)。这些方法是这样的，电开关和电导体焊接到控制卡的同一个表面上，并且更特 别地^J:旱接到在这个表面上形成的电轨上。这导致在电开关和相应的加热元件之间 更容易实现电和热连接。控制卡上电开关的这种布置甚至更可能实现，因为它与加 热元件的电连接用于释放4斜乍过程产生的热能。换句话说，控制卡上的热开关的置通常趋向于防止它被对流^^卩，因为本发明的实现，并且更特别因为通过传导释 放所述热能的热^各径的^吏用，该布置不再引^^i^可缺点。根据第一个不同的实施例，在电开关的第一端子和电导体的第一端之间形成剩余气隙(residual gap )。这些方法是这样的，电开关和电导体，并且更具体地是电开关的第一端子和电 导体的第一端，彼此之间没有《封可直接的接触。换句洽说，电开关的第一端子和电 导体的第一端之间的电和热的连续性由电轨来保证。这就是说热能和/或电能通过电 轨强制'必W人电开关流到电导体。才艮据第二个不同的实施例，电开关的第一端子和电导体的第一端4皮此相连。这些方法是这样的，不考虑电开关的第一端子和电导体的第一端之间的接触性 质，即不考虑它们之间的直々妇妄触或者通过电轨的排它接触，电开关产生的热能朝 向相应加热元件释放。从而，不'义4青确地控制通过把电开关和电导体焊接在控制卡 上来装配的方法。最终这意味着相对地缺少将被丢弃的不完善的控制装置。优选地，电导体的第二端通ii^配装置连接到相应的加热元件。例如，装配装置包括^^可通iy早接装配的装置、任何通过铆接装配的装置、或任何通过夹紧装配的装置。电导体有利地由导电和导热的金属性材料制成的舌片组成。舌片的厚度优选地大约为电开关的第一端子的厚度。这些方法使得所述热能以持续的和同样的方式经由热导体和电开关释放。优选地，加热体的控制装置容纳在保护罩内部。电导体的第二端优选地露在保护罩外面。特别地，电开关主要由金属氧化物场效应晶体管组成。用于生产这样的加热装置的方法是主要可被认可的是，该方法包括至少一个熔 化步骤，在该步骤中电开关和电导体同时通过焊接连接到控制卡的电轨上。
参考附图阅读下列几个不同实施例的描述，将更好地理解本发明且得到进一步 的细节，其中图1为根据本发明的加热装置的示意图。图2为上图所示的加热装置的第一不同实施例的局部剖视示意图。 图3为图1所示的加热装置的第二不同实施例的局部剖浮见示意图。图4为图1所示的加热装置的局部透^见示意图。
具体实施方式
图1中， 一种用于加热在机动车配置的主ilX、加热和/或空调设备内部循环的 气流2的附加电加热装置1，主要设计成特别是紧接在机动车的发动机启动之后， 补充由所述设备酉漆的主散热器提供的热处理。这是因为，当机动车启动时，由主 散热器输送来的热量也许不足以满^^想要基于所述设备输送来的热气流快速 加热机动车内部空气的要求。正是这个原因， 一般都^i殳备配置附加电加热装置l， 用于在输送气流2之前对其进行加热。然而，将注意到的是，在不脱离下面将讨论 的本发明的规则的情况下，本发明的附加电加热装置除了构^于这样的主设备提供 的热处理进行补充^卜，还可以具有其它应用，这些应用只需要在气流iil^机动车 内部之前对其进行加热。附加电加热装置1通常包括待加热气流2经过的加热体3，所述气流2垂直于 图1的平面流动。加热体3由多个加热元件4构成，例如特别是正导热系数"PTC" 电阻类型或者类似类型的电阻。为了允许加热体3的阶段操作，特别是取决于tt 要求的性质，附加电加热装置1还包括控制装置5，用于选择性i似喿作加热元件4。 控制装置5包括与加热体3的加热元件4的数目相同的电开关6，在图1所示的例 子中数目为3个。于是一个电开关6用于控制一个单独的加热元件4。这些电开关 6支撑在控制卡7的同一个表面12上，控制卡7包括电轨8，电开关6通过焊接、 钎焊或者相似的方式连接到电轨8。这样的电开关6主要由缩写词为"MOSFEr，的 金属氧化物场效应晶体管组成。根据来自乘客的要求的性质，控制装置5通过选择'^i也搡怍相应的电开关6来 许可对合适数目的加热元件4加电。这种力口电在于^口电开关6的接地端子23和 加热元件4的电压端子9之间的电势差，该电势差通常在12伏左右。加电特别地括电导体ll和电轨8。电开关6的操作趋向于加热电轨8，这应该被避免以确保电开关6、控制装置5 和加热装置1的正确功能。这就是为什么本发明有利地提出在电开关6和电导体11 之间设置所述电连接件10，作为用于电开关6产生的热能的耗散3I4圣13的原因。 本发明有利地使用通常用于传导电流的元件，以便于将热能排放并传导至可被排出 或者耗散的区域。电导体11可以通过与流经加热元件的待加热的气流2交换电开关6产生的热 能而耗4^斤述热能。耗散理解为该电导体使开关产生的热能排放到电导体11可以 与空气交换所述热能的区域。因此可以理解为这不是完4^[禺然的热传导，而是涉及这种传导来冷却正讨论的电开关。导体11的接近开关的部分(第一端15)不与空气进行^^可交换，因为它密封 在控制^莫块内部。电导体11库毛散电开关6产生的热能的能力在于，电开关6的第一端子14和电导体11的一端设置^目互非常接近。这种接i^ 0毫米至4毫米之间，优选为1毫米。此外，这种能力可以通过电导体11包括第一平直端15且在印制电路7上形成 电轨8来改进，该第一平直端具有在2mm至5mm之间且优选为3.85 mm的接触长 度。由此可改进加热能量的排放。这种能力可以通过电导体11具有扁平形状来得到进一步改进，该扁平形状的 厚度在0.5 mm至1.5 mm之间、宽度在7.4 mm至8.4 mm之间，并且长度在20 mm 至30 mm之间，4尤选为24 mm。现在参考图2和图3,可以看到对于每一个电开关6,所述路径13包括电导体 11和电轨8，电轨8将电开关6的第一端子14连接到电导体11的第一端15。所述 第一端子14由电开关6的^^l且成，该电开关6通iit早接而连接电轨8。第一端子 14的厚度E1与电导体ll的厚度E2具有相同量级，典型地在lmm左右，然而电 轨8的厚度E3在0.1 mm左右。才艮据图2所示的第一不同实施例，气隙16在电开关6的第一端子14和电导体 11的第一端15之间形成。更特别地，在所述第一端子14和所述第一端15各自的 面向边缘17、 18之间延伸的气隙16具有1 mm左右的尺寸。根据图3所示的第二不同实施例，电开关6的第一端子14和电导体11的第一 端15彼此抵靠(butt against),以使得更容易地将来自电开关6的所述热能传彩)J 电导体ll。电导体]包括舌片19,该舌片由导电和导热材料制成，例如黄铜、铜等。电 轨8的部分由铜层组成。电导体ll可以覆盖镍层，以防止当电导体ll焊接到电轨 8时产生基于铜和锡的金属互化物。这是因为这种^^物趋向于导致电导体11和电 轨8之间的枳A链4妻^/t弱。图4中，控制装置5容纳于保护罩20中，电导体11的第二端21露在保护罩 20外面。第二端21通过装配装置22连接到各自的加热元件4，例如通过焊接、铆接、夹紧等装置。可以注意到的是形成电导体11的舌片位于电开关6的延长线上。这样的电加热装置1可有利i4it过实施熔解方法来生产。该步马^温度为250。C 左右的炉中^V(亍，在步骤中，电开关6和电导体11同时焊接到电轨8上，而不需 要控制气隙16的尺寸。因此可以理解的是，这样一种冷却不暴露于气流中的MOSFET类型的电开关 的方法易于实现，并且不需要4封可特^^巨大的投资来装配控制装置。
权利要求
1、一种电加热装置(1)，包括待加热气流(2)流过的加热体(3)和用于操作所述加热体(3)的控制装置(5)，所述加热体(3)包括至少一个加热元件(4)，所述加热元件(4)的操作由构成所述控制装置(5)的一部分的电开关(6)控制，所述电开关(6)经由电导体(11)电连接到所述加热元件(4)，其特征在于，所述电导体(11)通过与待加热气流(2)交换由所述电开关(6)产生的热能来耗散所述热能。
2、 如权利要求1所述的电加热装置，其特征在于，所述电导体(11)形成用 于所述热能的耗散路径(13),所述-l^圣(13)在所述电开关(6)和相应的加热元 件(4)之间延伸。
3、 如权利要求2所述的电加热装置，其特征在于，所述路径(13)还包括在 控制卡(7)的表面(12)上形成的电4九(8)、通过焊接而连接到所述电轨(8 )的 所述电导体(11)的第一端(15 )和所述电开关(6)的第一端子(14 )。
4、 如权利要求3所述的电加热装置，其特4正在于，在所述电开关(6)的第一 端子(4 )和所述电导体(11)的第一端(15 )之间形成气隙(16 )。
5、 如权利要求3所述的电加热装置，其特征在于，所述电开关(6)的第一端 子(14 )和所述电导体Ul)的第一端(15 )彼itU氐靠。
6、 如上述权利要求中的任一项所述的电加热装置，其特征在于，所述电导体 (11)的第二端(21)通过装S己装置(22)连接到相应的加热元件(4)。
7、 如权利要求6所述的电加热装置，其特征在于，所述装配装置(22)包括 任何通过焊接来装配的装置、任何通过铆接来装配的装置或者任何通过夹紧来装配 的装置。
8、 如上述权利要求中任一项所述的电加热装置，其特征在于，所述电导体(11) 包括由导电和导热的金属性材津传j造的舌片(19)。
9、 如上述权利要求中任一项所述的电加热装置，其特征在于，用于所述加热 体(3)的所述控制装置(5)容纳在保护罩(20)中。
10、 如权利要求9所述的电加热装置，其特征在于，所述电导体(ll)的第二 端(21 )露在所述保护罩(20)的外面。
11、 如上述权利要求中任一项所述的电加热装置，其特征在于，所迷电开关(6) 主要地包括金属氧化物场效应晶体管。
12、 一种用于制造如上述权利要求中任一项所述的电加热装置的方法，其特征 在于，所述方法包括至少一个熔化步骤，在所述步骤中，电开关(6)和电导体(11)通过焊接同时连接到控制卡(7)的电轨(8)。
全文摘要
本发明涉及一种构成机动车的通风、加热和/或空调设备的一部分的附加电加热气流装置，该电加热装置(1)包括待加热气流(2)流过的加热体(3)和用于操作加热体(3)的控制装置(5)。加热体(3)包括至少一个加热元件(4)，加热元件的操作由电开关(6)控制，该电开关通过电导体(11)连接到相应的加热元件(4)。电导体(11)能够通过与待加热气流(2)交换由电开关(6)产生的热能来耗散所述热能。
文档编号F24H3/00GK101334213SQ200810142848
公开日2008年12月31日 申请日期2008年4月28日 优先权日2007年4月27日
发明者伯特兰·普泽纳特, 让·加蒂诺伊斯 申请人:法雷奥热系统公司