專利名稱：機動車中用于存放和冷卻電子裝置和/或模塊的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將電子裝置固定于機動車中的設(shè)備，更特別地涉及用于冷卻固定于通風管道附近的電子裝置和/或模塊的設(shè)備。
一般地，安裝于機動車儀表盤下面的電子裝置和/或模塊被固定于封裝在金屬箱中的薄基板上，電纜束進出金屬箱體。金屬箱必須安裝于儀表盤下面的支承結(jié)構(gòu)上并被支承于適當?shù)奈恢?，最好在儀表盤的中心前蓋的后面以對機動車溫度控制和聲音系統(tǒng)以及其它電子儀表盤部件提供電子支持。
該組件會占據(jù)儀表盤下很大的空間。從其中伸出電纜束的主體金屬箱將需要很大的空間，并將反過來影響機動車中的組裝結(jié)構(gòu)效率。另外，金屬箱增加了制造成本。
人們希望提供用于罩住并冷卻儀表盤組件下電子裝置的設(shè)備，并且其方式要改善組裝效率。
通過在機動車中設(shè)置與主通風管路選擇性相通的旁通管路，本發(fā)明克服了以前文獻中組件的上述缺點，旁通管路用于承載由強制通過旁通管路之空氣冷卻的電子裝置。以這種方式，現(xiàn)有的通風管路可用于安裝和冷卻電子部件。
通過將電子部件置于與主管路不同的旁通管路上，像過分的噪音、流動干擾和壓力降這種問題得以避免。在高流量的主管路上安裝電子部件會引起這些問題。
更特別地，本發(fā)明提供的主通風管路安裝于機動車中并包括鼓風機以強迫空氣通過主通風管路。旁通管路與主通風管路選擇性相連通并適于承載電子裝置/模塊，該電子裝置/模塊將由強制通過旁通管路的空氣來冷卻。
旁通管路包括與主通風管路選擇性連通的入口和出口部分以及形成于出口附近的可選環(huán)境開口?？蛇x入口閥位于入口部分附近以選擇性地將主通風管路中的氣流轉(zhuǎn)向通過旁通管路。可選出口閥位于出口部分的附近以選擇性地阻斷通過出口部分或環(huán)境開口的空氣流。
因此，本發(fā)明的一個目的就是提供將電子裝置/模塊固定于主通風管路上的設(shè)備，同時用強制通過主管路的空氣冷卻電子裝置。
通過實施本發(fā)明的最佳方式的以下詳細說明，并結(jié)合附圖，本發(fā)明的以上目的以及其它目的、特征和優(yōu)點會變得很明顯。


圖1展示了依照本發(fā)明在機動車中安裝和冷卻電子裝置的設(shè)備的示意圖，其中電子裝置位于旁通管路的外側(cè)；圖2展示了依照本發(fā)明在機動車中用于冷卻電子裝置的設(shè)備的另一實施例，其中電子裝置位于旁通管路的內(nèi)部；以及圖3展示了依照本發(fā)明之共注射成型支承部件的切開透視圖。
如圖1所示，本發(fā)明揭示了用于冷卻機動車中的電子裝置的設(shè)備。本發(fā)明提供了將電子部件裝入機動車氣候控制管路系統(tǒng)的方法。
如圖1簡要所示，裝置10包括主通風管路14，主鼓風機16置于主通風管路14中以將空氣通過主通風管路14鼓入蒸發(fā)器核心18，并通過整個氣候控制系統(tǒng)20。旁通管路22靠近主管路14布置以承載電子裝置12。旁通管路22包括與主通風管路14相通的入口部分24和與主通風管路14相通的出口部分26。旁通管路22與主通風管路14選擇性流體相通以選擇性地冷卻電子裝置12。
入口閥28位于入口部分24附近以選擇性地將主通風管路14中的空氣流轉(zhuǎn)向通過旁通管路22。入口閥28可在圖1所示位置A和圖1所示假想位置B之間移動，在A位置上主通風管路14完全被阻斷并且所有空氣流直接通過旁通管22，在B位置上只有一部分來自主鼓風機16的空氣流直接通過旁通管路22。
出口閥30位于旁通管路22的出口部分附近。出口閥30可在圖1所示位置C和圖1所示假想位置D之間移動，在C位置上引至環(huán)境34的通路32完全被阻斷并且所有空氣流直接通過旁通管路22的出口部分26，在D位置上旁通管路22的出口部分26完全被阻斷并且通過旁通管路22的所有空氣流經(jīng)過導管32直接通至環(huán)境34。
對用于機動車通風系統(tǒng)中選擇為底部空氣、混合、或窗口除霜，出口閥30將處于位置C。對于盤排風、空氣調(diào)節(jié)或主鼓風機“關(guān)閉”選擇，出口閥30將處于位置D。當主鼓風機關(guān)閉時，入口閥28將處于位置A。除非盤排風關(guān)閉，其它所有時間入口閥28會處于位置B。
在圖1所示實施例中，電子裝置從外部安裝于旁通管22上。為了改善從電子裝置12向旁通管路22的熱擴散，電子裝置12被裝于金屬板36上，該金屬板改善了熱的傳遞。金屬板36固定于管路開孔上或與管路一體成型。傳統(tǒng)的熱傳遞增強技術(shù)，如翅片，也可以被采用。
電子裝置12產(chǎn)生的熱也可用來增進乘客艙的供熱，如必要的話，或用于增進窗口除霜?；蛘弋敵丝团摬患訜釙r，該熱量擴散至環(huán)境34。
本發(fā)明的另一實施例如圖2所示。除了電子裝置12位于旁通管路22內(nèi)以改善熱傳遞外，此實施例與圖1所示實施例相同。此結(jié)構(gòu)也節(jié)省機動車內(nèi)的空間以改善裝配效率。在此實施例中，電子裝置12存放在密封的容器40、42、44中。
如果容器40、42、44不密封，則冷卻空氣需要適當?shù)倪^濾和除濕以保護敏感的電子部件。
在其它實施例中，電子裝置12可以裝在主管路14上，或裝在蒸發(fā)器核心18下游的適當位置上。也可以增加第二鼓風機以將空氣抽入旁通管路22。
通過將電子部件裝入靠近儀表盤的就地區(qū)域，實現(xiàn)了電氣配線長度和連接件的最小化，二者都大大影響機動車的重量、復雜性并最終影響機動車的生產(chǎn)成本。
電子裝置將與位于支承成型部件上的大量電路軌跡相連接。已知有幾種方法用于三維部件上電子電路系統(tǒng)的生產(chǎn)。例如。典型的敷鍍工藝包括化學銅敷鍍，隨后為敷鍍保護層、光映射敷鍍保護層、溶劑處理敷鍍保護層和電鍍銅；并且板敷鍍工藝包括化學銅敷鍍，隨后為整個部件的電解銅敷鍍。在板的敷鍍過程中，電路軌跡通過激光剝蝕或采用光映射浸蝕保護層的選擇性浸蝕來形成。其它的例子包括金屬箔模壓，該模壓處采用復雜的、機加沖模將銅箔壓印在三維部件上；在注射成型過程中注入撓性薄膜電路系統(tǒng)；和埋線技術(shù)，該技術(shù)中絕緣的電線用超聲波埋入塑料表面。
所有這些工藝決定于基片的材料特性，該基片用于滿足各種電氣/電子要求。例如，電子級基片材料必須能承受嚴酷的制造環(huán)境，包括暴露于強溶劑中的高溫焊接工藝。某些聚合的基片材料具有適當?shù)臒?、化學和物理性質(zhì)以承受這種操作。這種材料的例子包括聚乙醚酰胺(PEI)、聚乙醚砜(PES)和液晶聚合物(LCP)。但是，這些材料通常非常昂貴、難于加工并且具有有限的結(jié)構(gòu)潛力。
某些常用的工程塑料不能承受電氣/電子應(yīng)用中所碰到的加工或操作環(huán)境。例如，這些材料不能承受暴露于常用的電路加工化學品中，包括浸蝕劑、溶劑和敷鍍化學品。但是，這些樹脂系統(tǒng)具有優(yōu)良的機械和結(jié)構(gòu)性質(zhì)，而成本卻是常用的電子/電氣級材料的一部分。
本發(fā)明利用塑料加工中已知的方法來制造具有要求的機械和電子特性的多聚合物結(jié)構(gòu)。電子級樹脂系統(tǒng)是那些能滿足印刷線路板制造工藝要求的材料。含有電子級樹脂材料的多聚合物結(jié)構(gòu)區(qū)域?qū)⒂靡阎姆椒ㄖ谱麟娐罚珉婂兓蚰悍椒?，并且此后被電子部件占?jù)。這些區(qū)域?qū)⒏鶕?jù)傳統(tǒng)的電路板組件制造工藝來加工。所創(chuàng)造的該結(jié)構(gòu)還將采用低成本的工程熱塑性樹脂作為主結(jié)構(gòu)部件。因此，在相同結(jié)構(gòu)中，電子/電氣級樹脂系統(tǒng)的選定的區(qū)域成形為具有必要的特性以適用于電子/電氣制造和組裝，而其它區(qū)域可由低成本的工程樹脂成型以在較低的成本上獲得機械和結(jié)構(gòu)特性。像共注射成型和共擠壓成型這種先進的塑料加工技術(shù)使這些結(jié)構(gòu)成為可能。最終的產(chǎn)品將具有低價工程樹脂的機械和結(jié)構(gòu)特性，將能在一個低成本系統(tǒng)中集成電子器件。電子電路系統(tǒng)向結(jié)構(gòu)部件上的這種集成，通過使用單獨的電子/電氣和機械基片，減小了總材料成本和重量并減少了部件數(shù)量而增加了可靠性。
這些結(jié)構(gòu)中使用的樹脂材料必須符合2個基本要求。第一，該材料必須具有適當?shù)奈锢淼?、熱的、環(huán)境的和電氣的特性以滿足所要應(yīng)用的場合的要求。第二，選定的材料必須互相兼容，因而在加工和操作過程中可以保持界面間的結(jié)合以避免機械損壞。在這些應(yīng)用中可表現(xiàn)出足夠兼容性的樹脂系統(tǒng)例如包括1)ABS(結(jié)構(gòu)的)和PPO/PS(電氣的)；2)聚乙烯(結(jié)構(gòu)的)和加強聚丙烯(電氣的)，等等。
對于該技術(shù)有許多幾何變型，例如包括1)電子級樹脂材料可以只在最終部件上形成表面涂覆層，而主體由低成本的工程熱塑性樹脂構(gòu)成；2)電子級樹脂材料可以置于三維部件的一側(cè)或多側(cè)以允許三維電流通過；3)電子級樹脂材料可以穿過部件的截面設(shè)置以允許采用電氣穿孔技術(shù)；以及4)電子級樹脂只應(yīng)使用于需要電子器件的區(qū)域以降低成本，但是，在電子器件區(qū)域以外可以使用電子級材料以獲得其它的樹脂特性，例如尺寸的穩(wěn)定性、模數(shù)等等。
圖3展示了這種共注射成型支承部件的實施例的切開的透視圖。在該實施例中，標記為“A”的材料應(yīng)為電氣級聚合物，而標記為“B”的材料應(yīng)為非電氣級聚合物，因此，“B”聚合物將是低成本的支承型材料，而“A”聚合物將是適合在其上面接受電路軌跡和電子裝置的聚合物。
雖然已詳細描述了實施本發(fā)明的最佳方式，但是熟悉本發(fā)明所涉及的技術(shù)的人會認識到，在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)，還有實施本發(fā)明的各種其它結(jié)構(gòu)和實施例。
權(quán)利要求
1.用于冷卻機動車中電子裝置的設(shè)備，該設(shè)備包括安裝于機動車中并包括鼓風機以強迫空氣通過主管路的主通風管路；以及與所述主通風管路選擇性相連通的旁通管路，并適于承載將由強制通過旁通管路之空氣冷卻的電子裝置。
2.如權(quán)利要求2的設(shè)備，其中所述的電子裝置位于所述旁通管路內(nèi)。
全文摘要
機動車中用于冷卻電子裝置/模塊的設(shè)備包括安裝于機動車中的主通風管路，并包括用于強迫空氣通過主通風管路的鼓風機。設(shè)置與主通風管路選擇性相連通的旁通管路，并且該旁通管路適于承載將由強制通過旁通管路的空氣冷卻的電子裝置/模塊。設(shè)置入口閥和出口閥以選擇性地改變流經(jīng)旁通管路的空氣量。電子裝置可以位于旁通管路的外側(cè)，或者如密封的話位于旁通管路的內(nèi)部。
文檔編號B60H1/00GK1167699SQ97111728
公開日1997年12月17日 申請日期1997年4月24日 優(yōu)先權(quán)日1996年5月3日
發(fā)明者維瓦克·阿米爾·杰拉茲博伊, 帕拉澤普·阿梅爾韋·雷迪, 約翰·特魯布盧斯基, 杰伊·德阿維斯·貝克, 勞倫斯·勒羅伊·克奈澤爾 申請人:福特汽車公司