專利名稱：特別用于汽車空調(diào)設(shè)備的加熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的特別用于汽車空調(diào)設(shè)備的加 熱裝置，以及一種根據(jù)權(quán)利要求12的前序部分所述的用于運行上述加熱裝置的方法。
背景技術(shù)：
汽車空調(diào)設(shè)備用于對導(dǎo)入到汽車內(nèi)部空間中的空氣進行加熱和冷卻。為了對空氣 進行加熱，在此采用電加熱器或電阻加熱器，特別是應(yīng)用在混合式驅(qū)動機車或電動機車中。 對電阻加熱器通電，由于電阻加熱器的電阻被加熱，從而通過使空氣流經(jīng)電阻加熱器而使 導(dǎo)入到汽車內(nèi)部空間中的空氣被加熱。為了控制電阻加熱器的不同加熱效率，用脈寬調(diào)制(PWM)電流給電阻加熱器通 電。在給電阻加熱器通入脈寬調(diào)制電流時，調(diào)控脈寬調(diào)制使其產(chǎn)生對電阻加熱器的電加熱 效率進行控制的效果。這說明，要提高電加熱效率就要延長接通時間和縮短斷路時間，反 之，要降低電加熱效率就要縮短接通時間而增加斷路時間。用于電阻加熱器的電流來源于 作為汽車電源的整車電源。為了在電阻加熱器接通或通電的過程中，也就是在脈寬調(diào)制電 流的接通時間的開始，使所有電阻加熱器的所需最大電流極值不過大，使脈寬調(diào)制電流在 導(dǎo)入到各個電阻加熱器之前先通過微控制器進行時間延遲處理。在此，各個電阻加熱器的 接通時間不是相同的，而是存在時間延遲，并且由此在時間上具有先后順序。由此可以使 電阻加熱器的所需最大電流極值減小，這是因為所有電阻加熱器沒有在同一時間接通或通 電，也就是說電阻加熱器的接通時間是不一致的。上述微控制器通常具有信息處理器，并且由此能夠執(zhí)行程序或軟件，通常在此將 微控制器設(shè)置在汽車空調(diào)設(shè)備中，特別設(shè)在電阻加熱器的區(qū)域內(nèi)。然而，這種微控制器在制 造上耗費工本，并因此而價格昂貴，另外還由此而在工作過程中容易失效。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種特別用于汽車空調(diào)設(shè)備的加熱裝置，以及一種用 于啟動上述加熱裝置的方法，在本發(fā)明的加熱裝置和方法中，在電阻加熱器的接通或通電 過程中以較少的技術(shù)消耗而實現(xiàn)較小的所需最大電流極值。本發(fā)明的加熱裝置還應(yīng)該在制 造方面價格低廉，并且能夠可靠地進行工作。上述目的通過這樣的加熱裝置來實現(xiàn)，該加熱裝置特別用于空調(diào)設(shè)備，優(yōu)選的該 加熱裝置為風(fēng)扇、優(yōu)選的為制冷蒸發(fā)器，該制冷蒸發(fā)器用以對導(dǎo)入到汽車內(nèi)部空間的空氣 進行冷卻，該加熱裝置包括殼體、及至少兩個電阻加熱器，用以對待導(dǎo)入汽車內(nèi)部空間的空 氣進行加熱，其中，可以對至少兩個電阻加熱器進行通電；該加熱裝置還包括這樣的裝置， 用以對至少一個電阻加熱器相對于另一個電阻加熱器以時間延遲的形式進行通電；其中， 所述裝置包括至少一個延時電路、優(yōu)選包括兩個延時電路，和/或該裝置由至少一個延時 電路、優(yōu)選由兩個延時電路構(gòu)成。特別地，至少一個延時電路為至少一個是模擬延時電路，優(yōu)選的僅包括模擬延時電路，和/或該至少一個延時電路不具有信息處理器，和/或該至少一個延時電路不能執(zhí)行 程序，和/或該至少一個延時電路為特別是不具有信息處理器的電器和/或電子電路。因 此，在該至少一個延時電路中沒有數(shù)字信號或信息可供處理。因此，該延時電路是一個結(jié)構(gòu) 非常簡單的電器和/或電子電路，尤其是不使用信息處理器。由此，該延時電路能夠簡單地 且價格低廉地制造，從而能夠節(jié)省用于昂貴的且耗費工本的微控制器的高成本。在另一個結(jié)構(gòu)方案中，至少一個延時電路包括至少一個電容器和/或至少一個電 阻。還可以附加地設(shè)置一電感器。在一個可替換的實施方案中，至少一個延時電路作為電器和/或電子電路僅包括 至少一個電容器和/或至少一個電阻。由于采用例如為電容器或電阻的簡單的電子元件， 使延時電路能夠簡單且價格低廉地制造。優(yōu)選地，對至少一個電阻加熱器提供脈寬調(diào)制電流。由此，至少兩個電阻加熱器的 通電對應(yīng)于在脈寬調(diào)制電流的接通時間內(nèi)經(jīng)過該至少兩個電阻加熱器的電流流通。在一個變化的技術(shù)方案中，通過至少一個延時電路對至少一個電阻加熱器相對于 另一個電阻加熱器時間延遲地提供脈寬調(diào)制電流。由此，使用于至少兩個電阻加熱器、特別 用于所有電阻加熱器的所需最大電流極值可以在接通時間開始時減小。適宜地，至少一個電阻加熱器為至少一個正溫度系數(shù)(PositiveTemperature Coefficient,PTC)加熱器。在此，在將至少一個電阻加熱器或多個電阻加熱器組裝在一個 模塊中的情況下，這方面特別具有優(yōu)勢，并且有利于使電控制單元與該模塊可連接或連接 在一起。那么由此可以這么說，電阻加熱器是模塊的加熱主體(Heizstrang)。在又一個實施方案中，至少兩個電阻加熱器并聯(lián)電連接。在再一個實施方案中，每個并聯(lián)的電阻加熱器都分別與并聯(lián)電流導(dǎo)線連接，并且 這些并聯(lián)電流導(dǎo)線都與總電流導(dǎo)線連接。在還一個實施方案中，在并聯(lián)的電阻加熱器中，分別在并聯(lián)的電阻加熱器上串聯(lián) 一個延時電路。在一個補充的變化的技術(shù)方案中，至少兩個延時電路并聯(lián)和/或串聯(lián)。本發(fā)明的一種用于運行加熱裝置的方法，特別用于汽車空調(diào)設(shè)備，該方法特別具 有以下步驟使電流導(dǎo)引經(jīng)過至少兩個電阻加熱器，優(yōu)選導(dǎo)引空氣經(jīng)過汽車空調(diào)設(shè)備的加 熱裝置，通過上述至少兩個電阻加熱器使電能轉(zhuǎn)化為熱能以加熱空氣，優(yōu)選的通過至少兩 個電阻加熱器所產(chǎn)生的熱能傳遞到待加熱的空氣上，優(yōu)選的，所述待加熱的空氣導(dǎo)引經(jīng)過 汽車空調(diào)設(shè)備，因此空氣被加熱，其中，在對至少一個電阻加熱器通電的過程中，使至少一 個電阻加熱器相對于另一個電阻加熱器時間延遲地通電，用以在至少兩個電阻加熱器的通 電和/或接通過程中使用于至少兩個電阻加熱器的所需最大電流極值減小，其中，通過模 擬延遲的方式使電流延遲，和/或在沒有執(zhí)行程序或軟件的情況下使電流延遲。在還一個實施方案中，僅由模擬延遲的方式使電流延遲、特別是借由至少一個延 時電路使電流延遲。特別地，導(dǎo)引經(jīng)由至少兩個電阻加熱器的電流是脈寬調(diào)制電流，并且優(yōu)選使脈寬 調(diào)制發(fā)生改變，特別使接通時間和斷路時間發(fā)生改變，用以控制和/或調(diào)節(jié)至少兩個電阻 加熱器的電效率。在還一個實施方案中，使電流通過分別用于一個電阻加熱器的至少一個延時電路而產(chǎn)生延遲。在還一個實施方案中，對至少兩個電阻加熱器提供有高壓區(qū)域的電流，例如采用 的高壓至少為60V、200V或300V。適宜地，汽車空調(diào)設(shè)備包括至少一個空氣導(dǎo)向裝置、例如通氣閥，和/或至少一個 空氣通道，和/或至少一個由內(nèi)燃機冷卻劑流經(jīng)的用于對待導(dǎo)入汽車內(nèi)部空間的空氣進行 加熱的傳熱裝置，和/或控制單元。在一個補充的變化的技術(shù)方案中，在至少兩個電阻加熱器上設(shè)置冷卻肋，從而借 助于導(dǎo)引經(jīng)過這兩個電阻加熱器的電流而使用于加熱空氣的表面增大。PTC加熱器(PTC 正溫度系數(shù))是導(dǎo)電材料，該材料具有電阻，并且導(dǎo)電的效果在 低溫情況下比在高溫情況下好。因此，在溫度升高的情況下該材料的電阻變大。PTC加熱器 通常由陶瓷構(gòu)成，是PTC熱敏電阻。由此不依賴于邊界條件而在PTC加熱器上形成一個非 常均勻的表面溫度，邊界條件例如是指所提供的電壓、額定電阻或空氣數(shù)量。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明。圖中示出圖1為具有三個電阻加熱器和兩個延時電路的第一實施例的電路圖；圖2為具有三個電阻加熱器和兩個延時電路的第二實施例的電路圖；以及圖3為用于三個電阻加熱器的脈寬調(diào)制電流的時間電壓曲線圖。附圖標(biāo)記說明1電阻加熱器
2PTC加熱器
3延時電路
4電源
5整車電源
6電流導(dǎo)線
7并聯(lián)電流導(dǎo)線
8總電流導(dǎo)線
Te接通時間
Ta斷路時間
At延遲時間
具體實施例方式圖1中示出了一幅電路圖，該電路圖中具有三個電阻加熱器1，在此該電阻加熱器 為PTC加熱器2，這些電阻加熱器特別用于未示出的汽車空調(diào)設(shè)備，用以對流經(jīng)汽車空調(diào)設(shè) 備的空氣進行加熱處理。在此，PTC加熱器2并聯(lián)設(shè)置，這些加熱器由電源4、即汽車空調(diào)設(shè)備之外的汽車 整車電源5供電。在此，電源4用于提供脈寬調(diào)制電流。在此，脈寬調(diào)制電流從電源4經(jīng)由 作為電流導(dǎo)線6的總電流導(dǎo)線8而傳遞到并聯(lián)電流導(dǎo)線7。通過并聯(lián)電流導(dǎo)線7使脈寬調(diào) 制電流導(dǎo)引經(jīng)過PTC加熱器2。在三條并聯(lián)電流導(dǎo)線7的兩條中分別安裝一個延時電路3。延時電路3不具有信息處理器，也就是說，因此也不能執(zhí)行程序或軟件，而主要安裝有簡單 的電器和/或電子元件，例如安裝至少一個電容器和/或至少一個電阻。因此，延時電路3 在制造方面特別簡單且價格低廉。在圖3中示出了導(dǎo)引經(jīng)過PTC加熱器2的脈寬調(diào)制電流的時間電壓曲線。這里在 橫坐標(biāo)上，也就是水平軸，表示為時間t。脈寬調(diào)制電流流經(jīng)PTC加熱器2，也就是說在接通 時間Te段上電流流過PTC加熱器2，而在斷路時間Ta段上沒有電流經(jīng)過PTC加熱器2。在 此，接通時間Te和斷路時間Ta可以由電源4來改變，并且由此改變PTC加熱器2的電加熱 效率。接通時間Te越長和斷路時間Ta越短，由PTC加熱器2提供的電加熱效率越大，反之 則電加熱效率越小。由此，在PTC加熱器2通電或接通時，也就是說在接通時間點T6的開 始，并沒有在所有的PTC加熱器2上同時開始通電或開始接通時間Te，而是通過延時電路3 使由電源4提供的脈寬調(diào)制電流產(chǎn)生時間延遲。在圖3中，最下方的曲線為在圖1中最上 方示出的PTC加熱器2的脈寬調(diào)制電流的時間電壓曲線。圖3所示的中間的曲線為在圖1 中間示出的PTC加熱器的脈寬調(diào)制電流的時間電壓曲線，而在圖3中所示的最上方的曲線 為在圖1中最下方示出的PTC加熱器2的脈寬調(diào)制電流的時間電壓曲線。在此，接通時間 Te的開始分別以延遲時間At而延遲。據(jù)此，對應(yīng)圖1所示的中間的PTC加熱器的延時電 路3使由電源4提供的電流以延遲時間At而延遲，而由此，對應(yīng)圖1中最下方的PTC加熱 器2的延時電路3使由電源4提供的電流以兩倍的延遲時間At而延遲。由此在PTC加熱 器2和并聯(lián)電流導(dǎo)線7中產(chǎn)生脈寬調(diào)制電流的相位抵消。因此可以使三個PTC加熱器2的 所需最大電流極值在接通時間Te的開始減小。圖2中示出了第二個實施例的電路圖，其中具有三個PTC加熱器2和兩個延時電 路3。下面，主要僅針對與圖1的第一實施例的區(qū)別進行說明。用于圖2最下方所示的PTC 加熱器2的延時電路3并不直接與總電流導(dǎo)線8連接，而是與位于延時電路3和中間的PTC 加熱器2之間的并聯(lián)電流導(dǎo)線7連接。由此使延時電路3接收已延遲的電流，該延遲電流 是由中間的PTC加熱器2的延時電路3產(chǎn)生的。因此，用于中間的PTC加熱器2以及最下 方的PTC加熱器2的延時電路3的延遲時間△ t相等。由于提供給最下方的PTC加熱器2 的延時電路3電流由于已經(jīng)被中間的PTC加熱器2的延時電路3延遲，盡管兩個延時電路 3具有相同的延遲時間At，在該第二實施例中也產(chǎn)生如圖3所示的在三個電阻加熱器1中 的脈寬調(diào)制電流的時間電壓曲線。綜上所述，通過本發(fā)明的汽車空調(diào)設(shè)備以及本發(fā)明的用于啟動汽車空調(diào)設(shè)備的方 法具有重要的優(yōu)勢。替換對耗費工本且昂貴的微控制器裝置的應(yīng)用，為實現(xiàn)像現(xiàn)有技術(shù)那 樣延遲地采用電流對電阻加熱器1進行通電，本發(fā)明通過在類似構(gòu)造中采用簡單的且價格 低廉的延時電路3，從而由此能夠顯著節(jié)約制造成本。
權(quán)利要求
1.一種加熱裝置，包括-至少兩個電阻加熱器(1)，用于加熱待導(dǎo)入汽車內(nèi)部空間的空氣，其中，所述至少兩 個電阻加熱器⑴可通電；-裝置(3)，用于對至少一個電阻加熱器(1)相對于另一個電阻加熱器(1)以時間延遲 的形式進行通電；其特征在于，所述裝置(3)由至少一個延時電路(3)、優(yōu)選的由兩個延時電路(3)構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱裝置，其特征在于，所述至少一個延時電路(3)為至少一 個模擬延時電路(3)，優(yōu)選的僅包括模擬延時電路，和/或所述至少一個延時電路C3)不具 有信息處理器，和/或所述至少一個延時電路(3)不能執(zhí)行程序，和/或所述至少一個延時 電路⑶為特別是不具有信息處理器的電器和/或電子電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的加熱裝置，其特征在于，所述至少一個延時電路C3)包括 至少一個電容器和/或至少一個電阻。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的加熱裝置，其特征在于，所述至少一個延時電路(3)僅包括作 為電器和/或電子元件的至少一個電容器和/或至少一個電阻。
5.根據(jù)前述任意一項或多項權(quán)利要求所述的加熱裝置，其特征在于，對所述至少一個 電阻加熱器(1)提供脈寬調(diào)制電流。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的加熱裝置，其特征在于，通過所述至少一個延時電路(3)對所 述至少一個電阻加熱器(1)相對于另一個電阻加熱器(1)時間延遲地提供脈寬調(diào)制電流。
7.根據(jù)前述任意一項或多項權(quán)利要求所述的加熱裝置，其特征在于，所述至少一個電 阻加熱器(1)為至少一個正溫度系數(shù)(PTC)加熱器(2)。
8.根據(jù)前述任意一項或多項權(quán)利要求所述的加熱裝置，其特征在于，至少兩個所述電 阻加熱器(1)并聯(lián)電連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的加熱裝置，其特征在于，每個并聯(lián)的電阻加熱器(1)都分別與 并聯(lián)電流導(dǎo)線(7)連接，并且所述并聯(lián)電流導(dǎo)線(7)連接至總電流導(dǎo)線(8)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的加熱裝置，其特征在于，在并聯(lián)的所述電阻加熱器(1) 中，分別在并聯(lián)的電阻加熱器(1)上串聯(lián)一個延時電路(3)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的加熱裝置，其特征在于，至少兩個所述延時電路(3)并聯(lián)和 /或串聯(lián)。
12.一種用于運行權(quán)利要求1至11中的任意一項或多項所述的加熱裝置的方法，特別 用于汽車空調(diào)設(shè)備，所述方法包括以下步驟-導(dǎo)引電流流經(jīng)至少兩個電阻加熱器(1)；-優(yōu)選的導(dǎo)引空氣流經(jīng)所述加熱裝置；-通過所述至少兩個電阻加熱器(1)產(chǎn)生熱能，其中，所述至少兩個電阻加熱器使電能 轉(zhuǎn)化為熱能；-優(yōu)選將由所述至少兩個電阻加熱器(1)所產(chǎn)生的熱能傳遞到待加熱的空氣上，用以 對空氣進行加熱；其中，-在對所述至少一個電阻加熱器(1)通電的過程中，使至少一個電阻加熱器(1)相對于 另一個電阻加熱器(1)時間延遲地通電，以減小在所述至少兩個電阻加熱器(1)的通電和/或接通過程中所述至少兩個電阻加熱器(1)的所需最大電流極值，其特征在于，以模擬延遲方式使電流延遲，和/或在沒有執(zhí)行程序或軟件的情況下使 電流延遲。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，僅以模擬延遲方式使電流延遲、特別是 借由所述至少一個延時電路C3)使電流延遲。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的方法，其特征在于，導(dǎo)引經(jīng)由所述至少兩個電阻加熱 器(1)的電流是脈寬調(diào)制電流，并且優(yōu)選使脈寬調(diào)制發(fā)生改變，特別使接通時間和斷路時 間發(fā)生改變，用以控制和/或調(diào)節(jié)所述至少兩個電阻加熱器(1)的電效率。
15.根據(jù)權(quán)利要求12至14中任意一項或多項所述的方法，其特征在于，使電流通過分 別用于一個電阻加熱器(1)的至少一個延時電路(3)而產(chǎn)生延遲。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種加熱裝置，特別用于空調(diào)設(shè)備，該加熱裝置包括殼體、優(yōu)選包括風(fēng)扇、優(yōu)選具有制冷蒸發(fā)器，該制冷蒸發(fā)器用以對導(dǎo)入到汽車內(nèi)部空間的空氣進行冷卻；本發(fā)明的加熱裝置包括至少兩個電阻加熱器(1)，用于加熱待導(dǎo)入汽車內(nèi)部空間的空氣，其中，至少兩個電阻加熱器(1)通電；還包括裝置(3)，用于對至少一個電阻加熱器(1)相對于另一個電阻加熱器(1)以時間延遲的形式進行通電；在電阻加熱器(1)的接通或通電過程中以較少的技術(shù)消耗而實現(xiàn)較小的所需最大電流極值。所述裝置(3)由至少一個延時電路(3)、優(yōu)選由兩個延時電路(3)構(gòu)成。
文檔編號B60H1/00GK102118892SQ20101051206
公開日2011年7月6日 申請日期2010年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月21日
發(fā)明者托馬斯·勃魯姆, 米夏埃爾·布龍 申請人:貝洱法蘭西魯法克公司