带有接地器件的电加热装置 |
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| 申请号 | CN201880081284.8 | 申请日 | 2018-12-10 | 公开(公告)号 | CN111601723B | 公开(公告)日 | 2024-04-23 |
| 申请人 | 法雷奥热系统公司; | 发明人 | Y.科亚佩尔; E.戈格莫斯; | ||||
| 摘要 | 一种用于 空调 单元的加热装置(1)，所述加热装置(1)包括加热体(2)，其被供应有 电流 以加热经过所述加热体(2)的气流，加热体(2)包括所述电流穿过并位于管(4)中的加热元件，管(4)与加热元件电绝缘，所述加热元件通过分配单元(3)被控制，加热装置(1)包括用于将分布在加热体(2)和分配单元(3)中的多个金属元件接地的器件。该装置的特征在于，所述接地器件包括经过加热体(2)和分配单元(3)的接地 电路 ，所述接地电路的至少一部分集成在分配单元(3)的保护壳体(8)内。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于空调单元的加热装置(1)，所述加热装置(1)包括加热体(2)，所述加热体(2)被供应有电流以加热经过所述加热体(2)的气流，所述加热体(2)包括加热元件，所述加热元件被所述电流流过且位于管(4)中，所述管(4)与所述加热元件电绝缘，所述加热元件通过分配单元(3)控制，所述加热装置(1)包括用于将分布在所述加热体(2)和所述分配单元(3)中的多个金属元件接地的器件， |
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| 说明书全文 | 带有接地器件的电加热装置技术领域背景技术[0003] 这种加热装置包括容纳加热单元的加热体，所述加热单元设置有加热元件，所述加热元件通过电极被供应有电流。出于电气安全原因，可有必要将加热元件及它们的供电电极与外界隔离。为此，加热单元包括管，加热元件及它们的电极位于所述管内，管的内表面设置有电绝缘层，以隔离加热元件及它们的电极。 [0004] 这些加热装置包括分配单元，其能够控制在加热单元中流动的电流，特别是经由电子板。 [0005] 出于安全原因，必需将属于加热体和分配单元二者的多个元件接地。 [0006] 应提醒，接地部是可能会被人触摸的电气设备的导电部分，其通常不通电，但在该设备的有源部分发生绝缘故障，则可能会导通。 [0009] 特别地，在加热装置的情况下，对于每个要接地的金属元件，通常在形成于属于加热装置的塑料部件中形成的压印中放置附加导电部件。该附加导电部件一方面经由辫部接地，另一方面通过金属连接部件或辫部连接至金属元件。 [0010] 这涉及大量元件的存在，以及每个金属元件与地之间的连接部的增加，所述连接部通常对应于接地线缆。鉴于加热装置内部的有限的可用空间，这些连接部有时难以集成。此外，在这些连接部与加热装置内存在的其他连接部之间存在干扰的风险。 发明内容[0011] 本发明的目的是通过一种加热装置来克服上面提出的各种缺点，该加热装置允许其金属元件通过在加热体和分配单元内的简单容易的结构来接地，并且其中没有干扰的风险。 [0012] 该目的通过一种用于空调单元的加热装置来实现，该加热装置包括传统的加热体，其被供应电流以加热经过所述加热体的气流，加热体包括被所述电流流过并位于管中的加热元件，管与加热元件电绝缘，所述加热元件通过分配单元控制，加热装置包括用于将分布在加热体和分配单元中的多个金属元件接地的器件。 [0013] 该装置主要特征在于，所述接地器件包括经过加热体和分配单元的接地电路，所述接地电路的至少一部分集成在分配单元的保护壳体中。 [0014] 本发明的主要思想是使用分配单元的保护壳体对接地电路进行布线(route)。 [0015] 使用这种壳体可以消除对其中形成有压印的塑料部件的使用。 [0016] 分配单元的壳体执行多种功能，即保护分配单元的主要功能，但还有用于对接地电路布线的基本绝缘功能。 [0018] 根据本发明的各个实施例，可以将它们一起或分开地考虑： [0020] ‑接地电路的所述至少一部分包括布置在壳体内的连接杆：该杆因此集成到壳体中，并且经由壳体而经过分配单元。不再有大量的接地线缆，而是穿过分配单元的单个接地杆。因此，在安装分配单元时不再进行任何特定的布线，这允许节省大量时间。另外，由于在安装接地电路时最终仅要处理一个部件，即壳体，因此处理变得更容易。 [0021] ‑所述保护壳体由电绝缘塑料材料制成。 [0022] ‑接地电路的所述至少一部分包覆模制到壳体中并且形成插入件：这种包覆模制使得可以使接地电路的一部分不可见，并且可以保护该部分免受布置在分配单元中的其他部件的影响。具体地，包覆模制防止电路的该部分和其他部件之间的任何接触。包覆模制还可以避免由于嵌入的加热装置的振动而引起的连接杆脱离的任何风险。有利地，所述杆形成在壳体中的插入件，从而使得可以加强保护壳体。以此方式，可以通过单个杆结合接地功能和加强保护壳体的功能。功能的这种汇集还使得可以有助于分配单元的紧凑性。 [0023] ‑加热装置包括接地电路经过的金属散热板。 [0024] ‑所述杆包括： [0025] ‑电连接到板的第一端； [0026] ‑包覆模制到壳体中的中央部； [0027] ‑第二自由端，其至少部分地包覆模制到壳体中，并且连接到接地螺柱。 [0028] ‑所述杆与板成一体并且包括： [0029] ‑包覆模制到壳体中的中央部； [0030] ‑自由端，其至少部分地包覆模制到壳体中，并且连接到接地螺柱。 [0032] ‑杆正交于板延伸。 [0033] ‑分配单元包括电子控制板，其上固定有热释放部件，所述板与这些部件接触：这些部件尤其是晶体管。 [0034] ‑杆在电子板的基本整个长度上延伸并且与电子板相距一距离：这使得可以避免与固定在电子板上的部件的任何接触。 [0035] ‑只有一个接地电路延伸通过加热体和分配单元，并通过在所述金属元件之间的直接接触将所述金属元件串联放置而形成：该电路由成链的要接地的金属元件形成。在该链中，金属元件成对直接地彼此接触，以确保电连续性。因此，在加热装置内有一系列串联的金属元件，形成接地电路。每个金属元件形成电链的链接一个环节。 [0036] ‑加热装置包括用于在加热体与所述板之间连接的电连接元件。 [0037] ‑管通过导电的热沉彼此电连接，接地电路相继穿过这些管和这些热沉。 [0038] ‑所述电连接元件布置在板和位于加热体的一端处的管之间，该管称为端管。 [0039] ‑所述电连接元件包括能够确保所述端管与所述板之间的电连续性的柔性叶片夹。 [0041] 参考所附的示意图，通过以下对本发明的至少一个实施例的详细解释性说明，本发明将被更好地理解，并且其其他目的、细节、特征和优点将变得更加显而易见，所述说明是通过纯说明性而非限制性示例的方式提供的。 [0042] 在这些图中： [0043] ‑图1以透视图示出了根据本发明的加热装置， [0044] ‑图2以透视图示出了连接到热沉板的接地杆， [0045] ‑图3以透视图示出了模制到分配单元的保护壳体中的接地杆， [0046] ‑图4是图3在接地杆处的剖视图。 具体实施方式[0047] 参考图1，本发明涉及一种电加热装置1。这例如是加热装置1，其被称为高电压，也就是说意图由具有大于60V(特别是60至1000V，更特别是180至600V)的电压的直流电(DC)或交流电(AC)供电，和/或允许将加热功率输出到空气中或者消耗的电功率大于2kW，特别是2kW至10kW。 [0048] 所述加热装置1包括加热体2，其被供应有电流，以加热穿过所述加热体2的气流。 [0049] 在这种情况下，所述加热体2具有在表面上延伸的基本平行六面体构造。它意图横向于要被加热的气流定位。更确切地，所述气流意图垂直于所述加热体2定向，也就是说垂直于图1的平面。 [0051] 加热元件位于金属管4的内部。为了避免加热元件与管4之间的任何电接触，一层电绝缘且导热材料涂覆在管4的内表面上。 [0052] 每个管4/加热元件组件形成所谓的加热单元。 [0053] 所述加热单元被选择性地供应电流。这被理解为是指，每个加热单元独立于其他加热单元被供应电流，并且因此可以流过的电流不同于流过其他加热单元的电流，特别是在其大小方面。在这种情况下所涉及的电流的值特别地是平均电流的值或有效电流的值。 [0055] 所述加热体2包括框架5，特别地由塑料制成，其容纳所述加热单元并用于保持所述管4。 [0056] 中间杆14还设置在管4之间，以将它们保持在位。 [0057] 优选地，加热装置1还包括分配单元3，分配单元3能够控制在所述加热体2中流动的电流。 [0058] 所述分配单元3有利地构造成驱动供应给加热体2的电流，特别是各种加热单元，例如利用被驱动的开关来驱动，使得可以控制每个加热单元中的相应电流。这些特别是晶体管12，例如MOSFET或IGBT，其特别地通过脉冲宽度调制来操作。这些晶体管12在图2中特别可见，并且安装在T形电子板11上，电子板11因此具有中央对称轴线。 [0059] 所述分配单元3包括壳体8，在图1、3和4中可见，壳体8完全覆盖所述电子板11并且包括用于安装和/或机械地固定加热体2的连接面83。该壳体8优选地由具有电绝缘特性的塑料制成并通过模制获得。 [0060] 在加热元件的操作期间，晶体管12释放相当大的热量。为了避免壳体8内的任何过热，散热板6设置在加热装置1中。该板6由穿孔金属板材构成，定位在与加热体2的平面平行的平面中，并且位于管4的前面，使得穿过加热体2的气流也穿过该穿孔板6。因此，该板6有助于加热气流。 [0061] 板6主要由穿孔主体63构成，凸片从该穿孔主体延伸(这些凸片被图2中的晶体管12隐藏)，凸片能够与晶体管12接触，从而吸收从晶体管12发出的热量。因此，板6通过晶体管12加热，然后经由气流被冷却。 [0062] 在这种加热装置1中，必要的是金属元件接地以使它们电气安全。 [0063] 为此，存在穿过整个加热装置1的接地电路，使得每个金属元件能够与其连接。特别地，该接地电路包括一系列金属元件，这些金属元件串联定位且成对地直接接触，从而形成电路。 [0064] 在加热体2处，管4和热沉13以及中间杆14是金属的。在根据本发明的加热装置1的构造中，热沉13全部通过直接接触而连接至管4，且两个相邻管4的热沉13相遇并且也直接接触，或者在中间杆14处相遇。因此，整排的管4、热沉13和中间杆14彼此电接触，并且接地电路因此穿过加热体2的所有管4、热沉13和中间杆14。 [0065] 在该排管4、热沉13和中间杆14的输出处，电连接元件7布置在端管4和穿孔板6之间，特别是如在图1和2中所示的。该电连接元件7确保管4和穿孔板6之间的电连续性。 [0066] 例如，该电连接元件7包括金属夹7，其布置成横跨穿孔板6，并且设置有支承在端管4上的柔性叶片。 [0067] 可以想到任何其他类型的电连接元件7，只要其在板6和管4之间提供电连续性即可。 [0068] 接地电路经过该电连接元件7，然后经过穿孔板6。 [0069] 然后，接地电路继续经过金属杆9(例如由铝、钢或黄铜制成)，沿电子板11的对称轴线在整个电子板11上经过，特别是在图2中可见。该杆9从穿孔板6正交地延伸。 [0070] 杆9包括： [0071] ·固定至穿孔板6的第一端91 [0072] ·在电子板11上延伸的中央部94 [0073] ·连接到接地螺柱10的第二自由端92。 [0074] 更精确地，第一端91包括凸片，其具有垂直于中央部94的轮廓。其例如焊接到从板6的穿孔主体63延伸的中心舌64。它可以通过任何其他用来确保穿孔板6和杆9之间的电连续性的方式固定。 [0075] 甚至更精确地，第二端92包括接地螺柱10被栓接到其中的孔。杆9包括刚好位于第二端92的上游的肩部93。 [0076] 接地电路因此终止于螺柱10。在例如机动车辆的情况下，该螺柱10将连接至车辆的车身，该车身形成接地基准。 [0077] 接地电路也可以采用相反的路径，也就是说，经过螺柱、杆、板、夹，然后经过成排的管/散热片/中间杆。 [0078] 有利地，如图3和4所示，该杆9被包覆模制到保护壳体8中。这种包覆模制还使得可以将杆9定位在与电子板11相距一定距离处，以避免与板11的部件有任何接触。 [0079] 特别地，杆9的中央部94和第二端92完全嵌入保护壳体8的材料中。第一端91本身与壳体8齐平。如图4所示，存在属于保护壳体8并且将杆9夹在中间的上层塑料部81和下层塑料部82。 [0080] 因此，杆9包括插入件，该插入件特别用于加强壳体8。因此，除了其接地功能之外，杆9还用于加固壳体8。 [0081] 螺柱10从保护壳体8突出，以便于将其接地。 [0082] 以此方式，在加热装置1内不需要进行特别的布线以使金属元件接地。加热装置1的所有金属元件彼此串联接触，以形成穿过加热装置1的单个接地电路。 [0083] 本发明还涉及一种包括如上所述的加热装置1的空调单元。所述空调单元包括用于气流流动的主体，所述加热装置1位于该主体内。 [0084] 关于以上描述，本发明的部件的最佳尺寸关系，包括大小、材料、形状、功能和操作模式、组装和使用的变化例，被认为对于本领域技术人员是显而易见的，并且与附图中所示的内容和说明书中所描述的内容等同的所有关系都意图包括在本发明中。 |
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