用于均勻化空氣流的格柵和相應(yīng)的加熱器設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動(dòng)車輛內(nèi)部的用于加熱器單元的均勻化空氣流的格柵，所述加熱器單元允許對(duì)機(jī)動(dòng)車輛內(nèi)部的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域中的空氣流的溫度進(jìn)行控制。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)動(dòng)車輛通常裝配有加熱器單元，其意圖調(diào)節(jié)分配到車輛內(nèi)部的空氣的氣動(dòng)熱參數(shù)，特別是由單元傳送到車輛內(nèi)部?jī)?nèi)的空氣流的溫度。
[0003]總的來說，單元包括由分隔件界定的殼體，開口穿過其中一個(gè)分隔件形成，這些開口包括至少一個(gè)空氣入口和至少一個(gè)空氣出口。
[0004]以已知的方式，殼體大體容納還稱為風(fēng)機(jī)的馬達(dá)/風(fēng)扇單元，用于使空氣流從空氣入口流通至空氣分配出口。
[0005]殼體還容納熱處理器件，其特別地用于使空氣流在通過空氣分配出口分配到車輛內(nèi)部?jī)?nèi)之前升溫。
[0006]通常在具有內(nèi)燃機(jī)的機(jī)動(dòng)車輛中，用于為內(nèi)部供暖以及用于除霧和除冰的空氣通過使空氣流穿過熱交換器而被加熱，更具體地，通過空氣流和液體之間的熱交換，所述液體一般為發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑。
[0007]在電動(dòng)車輛被由車載電壓源(S卩，電池)供電的電馬達(dá)推進(jìn)的情況下，熱處理器件大體包括電裝置，其意圖加熱通過其的空氣。
[0008]該電加熱裝置特別地包括加熱元件(諸如電阻元件)，其被電池供電且定位為直接暴露于穿過電加熱裝置的空氣。
[0009]根據(jù)一個(gè)已知的方案，加熱裝置包括電阻元件，例如正溫度系數(shù)(PTC)元件，諸如PTC石塊。這些元件的電阻作為溫度的函數(shù)明顯變化。更具體地，PTC電阻元件的電阻非?？焖俚卦黾拥筋A(yù)定溫度臨界值以上。
[0010]電連接器允許傳送為電加熱裝置供電所需的電能，例如用于為電阻元件供電。該電連接器可連接至在車輛網(wǎng)絡(luò)上攜帶的電壓源。
[0011]此外，這些電阻元件被電子控制單元控制。電子控制單元例如被電連接器支承。
[0012]但是，用于控制PTC加熱裝置的該電子控制單元明顯升溫，且作為安全防范，如果超過給定的臨界溫度，則電力的供應(yīng)被切斷。
[0013]為了避免由電力供應(yīng)切斷實(shí)現(xiàn)的該熱斷路(tripping)，電子控制單元因此需要被冷卻。
[0014]為此，可以設(shè)置與支承電子控制單元的連接器熱接觸的熱沉。為了避免熱斷路，更多空氣可被送至熱沉。
[0015]但是，當(dāng)熱沉設(shè)置在加熱裝置的同一側(cè)時(shí)，更多的空氣被發(fā)送至該側(cè)，由此導(dǎo)致加熱裝置兩側(cè)的空氣出口之間的熱不平衡。
[0016]但是，關(guān)于車輛內(nèi)的舒適度的約束要求，PTC加熱裝置的在具有熱沉那側(cè)的空氣出口和不具有熱沉的另一側(cè)的空氣出口之間必須存在小的溫度差。顯然，期望加熱裝置的出口之間的溫度差為5°C量級(jí)的容差。
[0017]為此，必須使要通過電加熱裝置的空氣流均勻化。
[0018]已知還包括用于空調(diào)功能的蒸發(fā)器的供暖和/或空調(diào)單元，從而通向車輛內(nèi)部的空氣流可被冷卻，或例如從而空氣流可在其通過加熱裝置之前被去濕。在這樣的情況下，蒸發(fā)器定位在加熱裝置上游，且均勻化空氣流流動(dòng)的路徑。
[0019]但是，在加熱裝置上游沒有蒸發(fā)器的加熱器單元的情況下，使加熱裝置上游的空氣流均勻化的功能不再由蒸發(fā)器執(zhí)行。
[0020]還已知用于使空氣流流動(dòng)的路徑均勻化且定位在沒有蒸發(fā)器的熱交換器上游的格柵。
[0021]但是，這些已知的均勻化格柵不適于高電壓PTC加熱裝置的應(yīng)用，其需要能夠?qū)㈦娮涌刂茊卧a(chǎn)生的熱散去的熱沉的冷卻。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0022]因此，本發(fā)明的目的是通過提出一種方案至少部分地克服現(xiàn)有技術(shù)的這些缺點(diǎn)，所述方案用于分配將要通過PTC加熱裝置的空氣流，其允許PTC加熱裝置被氣流均一地掃過，且同時(shí)如果熱沉超過溫度臨界值而防止熱斷路。
[0023]本發(fā)明提供了一種利用格柵的方案，所述格柵用于均勻化用于機(jī)動(dòng)車輛的加熱器單元的空氣流，所述加熱器單元包括用于加熱空氣流的電加熱裝置，
[0024]其特征在于，其包括:
[0025]-第一區(qū)域，具有至少一個(gè)第一開口，其意圖沿所述空氣流流動(dòng)所沿的方向定位在至少一個(gè)熱沉上游，所述熱沉設(shè)置在電加熱裝置的鄰近電加熱裝置的電子控制單元的一偵U，以便能夠?qū)㈦娮涌刂茊卧a(chǎn)生的熱散去，和
[0026]-第二區(qū)域，與第一區(qū)域不同且具有多個(gè)第二開口，所述第二開口意圖沿所述空氣流流動(dòng)所沿的方向定位在電加熱裝置的至少一個(gè)加熱元件的上游。
[0027]當(dāng)均勻化格柵在該電加熱裝置的上游定位在相應(yīng)加熱器單元中時(shí)，第一開口允許空氣流的一部分被朝向一個(gè)或多個(gè)熱沉引導(dǎo)，以便它/它們可以被冷卻，且電子控制單元也被冷卻，而所述多個(gè)第二開口有助于將均一的空氣流分配到加熱裝置的其余部分。
[0028]第一開口的尺寸被設(shè)置為，在電加熱裝置的在一個(gè)或多個(gè)熱沉的區(qū)域中的那側(cè)上的空氣出口和在電加熱裝置的另一側(cè)的空氣出口之間不產(chǎn)生大的溫度差。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述第二開口相應(yīng)地具有用于空氣通道的橫截面，其小于所述至少一個(gè)第一開口的空氣通道的橫截面。
[0030]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，均勻化格柵具有至少一個(gè)實(shí)心部分，其定位在所述至少一個(gè)第一開口和所述多個(gè)第二開口之間。鄰近第一開口的該實(shí)心部分使得可以，當(dāng)均勻化格柵在該電加熱裝置上游定位在相應(yīng)的加熱器單元中時(shí)，遵循電加熱裝置的空氣出口之間的+/-5 °C量級(jí)的溫度差。
[0031]所述均勻化格柵可還具有一個(gè)或多個(gè)以下特征，分別采用或結(jié)合采用:
[0032]-均勻化格柵大體為平行六面體的總體形狀，
[0033]-所述至少一個(gè)實(shí)心部分在均勻化格柵的整個(gè)高度上延伸，
[0034]-所述至少一個(gè)實(shí)心部分在與第一開口的寬度為I至3的比例的寬度上延伸，
[0035]-第二開口具有非均勾(heterogeneous)的空氣通道橫截面，以便根據(jù)空氣流的速度和流動(dòng)條件更好地均勻分配空氣流，
[0036]-均勻化格柵由塑料制成。
[0037]均勻化格柵的這些特征使得可以改善空氣流至加熱裝置的均勻化分配，同時(shí)確保電子控制單元被冷卻，在操作期間這樣做而不在電加熱裝置的出口處產(chǎn)生超過+/_5°C的溫度差。
[0038]另外，開口的設(shè)置被選擇為對(duì)應(yīng)相關(guān)聯(lián)電加熱裝置的結(jié)構(gòu)。
[0039]本發(fā)明還涉及一種用于機(jī)動(dòng)車輛的加熱器單元，其包括電加熱裝置，用于加熱通向所述車輛內(nèi)部的空氣流，電加熱裝置意圖使待加熱的空氣流通過其，且所述電加熱裝置包括:
[0040]-至少一個(gè)加熱元件，
[0041]-電子控制單元，構(gòu)造為控制所述至少一個(gè)加熱元件，和
[0042]-至少一個(gè)熱沉，設(shè)置在電加熱裝置鄰近電子控制單元的一側(cè)，以便能夠?qū)㈦娮涌刂茊卧a(chǎn)生的熱散去，
[0043]其特征在于，加熱器單元還包括如上限定的均勻化格柵:
[0044]-在加熱器單元中沿所述空氣流流動(dòng)所沿的方向定位在電加熱裝置的上游，且
[0045]-包括:
[0046].第一區(qū)域，具有至少一個(gè)第一開口，其定位在所述至少一個(gè)熱沉的上游，和
[0047].第二區(qū)域，與第一區(qū)域不同且具有多個(gè)第二開口，所述第二開口沿所述空氣流流動(dòng)所沿的方向定位在所述至少一個(gè)加熱元件的上游。
[0048]通過這樣的均勻化格柵，加熱器單元被改善。具體地，熱沉可經(jīng)由第一開口被冷卻，從而電力供應(yīng)被切斷以提供熱保護(hù)的斷路可被避免。此外，加熱器單元能夠滿足制造商在舒適的車輛內(nèi)部溫度和根據(jù)電加熱裝置的空氣出口側(cè)的溫度差要求。
[0049]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，所述至少一個(gè)加熱元件是正溫度系數(shù)電阻元件。這樣的具有正溫度系數(shù)電阻元件的電加熱裝置的電子控制單元明顯升溫且需要由第一開口執(zhí)行的良好水平的冷卻，所述第一開口在所述一個(gè)或多個(gè)熱沉上游，使電子控制單元產(chǎn)生的熱散去。
[0050]所述加熱器單元可還具有一個(gè)或多個(gè)以下特征，分別采用或結(jié)合采用:
[0051]-均勻化格柵大體為平行六面體形，且均勻化格柵的所述至少一個(gè)開口在電加熱裝置的所述至少一個(gè)熱沉的高度50%至120%的量級(jí)的高度上延伸，
[0052]-均勻化格柵大體為平行六面體形，且所述至少一個(gè)開口在大體等于電加熱裝置的所述至少一個(gè)熱沉的寬度的寬度上延伸，
[0053]-電加熱裝置包括連接器，其支承由