CN101913312A - 用于电加热组件的骨架 - Google Patents

Abstract

一种用于电加热组件(M)的骨架(2)，可以与电加热组件(M)的至少一个散热器(4)和至少一个电阻元件(20)协同操作，所述骨架(2)包括由两个纵边(16)和两个横边(18)界定的框架(14)，该框架(14)具有至少一个挖空部分(19)用于安置电阻元件(20)，所述骨架(2)的特征在于，该骨架(2)包括至少一个将散热器(4)设置于骨架(2)上的定位装置(12)，以便同时阻止散热器(4)相对于骨架(2)的纵向移动以及散热器(4)相对于骨架(2)的横向移动。

Description

用于电加热组件的骨架

技术领域

本发明涉及可以与电加热组件的散热器协同操作的骨架。更普遍地说，本发明涉及的领域是有关机动车的加热、通风和/或空调系统。

背景技术

为了加热机动车的驾驶舱，通常使用安装于加热、通风和/或空调系统的热交换器。来自车辆发动机的流体经过所述热交换器，且流向驾驶舱的气流也穿过所述热交换器。当发动机足够热时，经过热交换器的流体将与气流进行热交换从而加热驾驶舱的空气。然而，在发动机运转的第一瞬间且尤其是在冬季期间，通过发动机流体获取的用于加热气流的热不足以为车辆乘客带来令人满意的热舒适。

由此，经常通过安装电加热装置以对热交换器进行补充。该电加热装置保证了从发动机第一瞬间运转时起的对气流的适当加热。

所述电加热装置通常包括加热组件和散热器。所述加热组件包括加热电阻元件，例如温度系数为正的石材。所述散热器可以使得在由加热电阻元件产生的热与经过加热组件的气流之间进行热交换。加热电阻元件由框架支撑，在该框架上设置有散热器。

加热组件这样的构造产生的经常性问题是难以将散热器安装到支撑加热电阻元件的框架上。事实上，根据旧工艺的加热组件只包括使得加热电阻元件一个相对于另一个正确安放的框架。因此，当生产加热组件时，需要借助适当的工具将散热器固定到框架上，以便将散热器与框架对准。结果导致生产过程复杂，因为必须在加热组件的不同的生产步骤中，在相对于框架决定的散热器的位置上加入支撑的步骤，且该步骤成本昂贵。

发明内容

本发明通过用于电加热组件的骨架解决所述问题。该骨架可以与电加热组件的至少一个散热器和至少一个电阻元件协同操作。所述骨架包括由两个纵边和两个横边界定的框架。该框架具有至少一个挖空部分用于放置电阻元件。所述骨架，其特征在于，包括至少一个将散热器放置在骨架上的定位装置，使得可以同时阻止散热器相对于骨架的纵向移动以及散热器相对于骨架的横向移动。

所述骨架的其他特征如下：

所述至少一个定位装置包括第一定位装置与第二定位装置。所述第一定位装置能够与散热器的第一端部协同操作，而所述第二定位装置能够与散热器的第二端部协同操作。

第一定位装置包括主壁和两个次壁。主壁阻止纵向移动而两个次壁则阻止横向移动。

主壁包括至少一个肋，该肋能够与散热器协同操作从而将散热器放置在骨架上。

第二定位装置包括围栅，用于阻止纵向移动和横向移动。

第二定位装置包括防错标记装置用于组装散热器。

骨架的对称平面含有框架。

所述至少一个定位装置包括第三定位装置。

第三定位装置是能够容纳散热器的端部的底座。

所述至少一个定位装置被安置在骨架的其中一个横边上。

框架和所述至少一个定位装置形成一体的部件。

骨架为塑料质地。

骨架为柔韧(flexible)材料。

挖空部分包括倒角。

挖空部分包括至少两个凸起部分。

本发明同样涉及：

包括至少一个散热器的电加热组件。在所述散热器上，电加热组件包括按照上述特征其中任意一项所述的骨架。

包括至少一个电加热组件的用于加热、通风和/或空调系统的电加热装置。

包括至少一个电加热装置的加热、通风和/或空调系统。

生产电加热组件的过程相继包括以下步骤：

a)将至少一个电阻元件胶接在第一散热器上，

b)将骨架设置在散热器上，

c)将事先涂有胶合剂的第二散热器放置在骨架上，

d)待胶合剂凝固使得电加热组件形成一体的部件。

所述过程的特征如下：

步骤b)可再分解为两个步骤b1)和b2)：

b1)将第三定位装置设置在第一散热器的包括间隙的端部。

b2)将骨架的第二定位装置设置在第一散热器的包括末梢的端部。

附图说明

本发明的其他特征，细节以及优点将更清晰地出现在下述描述中。所述下述描述示出有附图，其中：

图1示出的是根据本发明所述的电加热组件的透视图，

图2示出的是根据本发明所述的散热器的透视图，

图3示出的是根据本发明所述的骨架的透视图，

图4示出的是根据本发明所述的骨架的第一定位装置的透视图，

图5示出的是根据本发明所述的骨架的第二定位装置的透视图，

图6示出的是根据本发明所述的骨架的第二定位装置的另一个透视图，

图7示出的是根据图2所示的散热器一部分的透视图，

图8示出的是根据图2所示的散热器另一部分的透视图，

图9示出的是定位装置的实施例的一种可选方案的透视图。

具体实施方式

图1示出的是根据本发明所述的电加热组件M。所述电加热组件M设置于电加热装置(未示出)的内部。在该电加热装置中，设置有多个电加热组件M。所述电加热装置设置于机动车的加热、通风和/或空调系统(未示出)内部，用于在车辆运行时立即产生热并通过气流输送到驾驶舱。电加热组件M包括骨架2、至少一个电阻元件(未示出)和两个散热器4。所述骨架2是一个或多个电阻元件2以及散热器4的支撑装置。位于骨架2内部的电阻元件被胶合或焊接在每个散热器4上。每个散热器4包括散热片6、电极8、末梢10以及板(图中未示出)。

电阻元件是温度系数为正的石材(pierre)。该电阻元件在电流经过时散发热。所述温度系数为正的石材具有自我调节的特性，也就是说，石材的温度越高，其电阻就越大，这就避免了石材过热以及火灾的危险。

散热片6可以发散由电阻元件产生的热。事实上，散热片6是波纹状的金属片，其与经过电加热组件的气流交换由电阻元件产生的热。所述金属片为铝质地或铝合金质地。金属片的波纹通过冲压(estampillage)或是通过将金属片从成形轮中间通过获得。金属片的波纹成之字形曲线。

电极8是与散热片6接触的金属带且在端部具有末梢10。该末梢10确保了电阻元件与车辆输电网之间的接通。所述电极8可以为铝质地、铝合金质地或黄铜质地。除了其弯曲的端部外，电极8是平的。电极平的部分与散热片6的多个尖部40发生电接触。尖部40是波纹状金属片的弯曲部分。末梢10可以为铝质地，铝合金质地或黄铜质地。

两个散热器4设置于骨架2的两侧。因此，两个散热器4分别设置于骨架2的大平面2a上。“大平面2a”，是指沿骨架2的长度L延伸且具有最大宽度的面。

图2中更加详细地示出了散热器4。如前所述，散热片6与电极8接触，但同时也与板22接触。所述板22保证了经过散热片6的电阻元件与电极8之间的电接触，也保证了散热片6和电阻元件之间的热接触。板22可以为铝质地、铝合金质地或黄铜质地。除其端部外，板22的形状大体是平的。其平的部分与散热片6的尖部发生电接触和热接触。

图3示出了根据本发明所述的骨架2。该骨架2包括由两个纵边16和两个横边18形成的框架14。纵边，是指框架14的沿框架14的长度L延伸的边。框架14是长方形的。为了设置电阻元件20，框架14具有至少一个挖空部分19。每个挖空部分19由每个纵边16的一部分和两个隔板21形成。电阻元件20为长方形或是正方形，该电阻元件20设置在由挖空部分19形成的框架中。框架14为塑料质地，例如聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)或聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)。框架14保护电阻元件20不受外部侵害(例如灰尘或水)。

骨架2还包括至少一个定位装置12。根据示出的实施例，骨架2包括四个定位装置12。每个定位装置12位于骨架2的横边18上。定位装置可以同时阻止散热器4相对于骨架2的纵向移动以及散热器4相对于骨架2的横向移动。纵向移动，是指散热器4沿骨架2的长度的移动，即沿框架14的长度L横向移动，是指沿骨架2的宽度的移动，即沿框架14的宽度。

定位装置12首先保证了散热器4相对于骨架2的正确定位，这是生产过程中极大的优势。事实上，正如下述更加细致地解释，定位装置12避免了散热器4相对于骨架2所有的错误定位，即意味着在组装的过程中，通过一个或若干个电阻元件20实施散热器4关于框架无误的对准。同样，一个或若干个电阻元件20和散热器4之间的胶合可以精确地实行，而无须操作者对散热器4进行手动调整或是通过自动装置对散热器4进行自动调整。

另外，定位装置12保证了将散热器4固定在骨架2上。事实上，在电加热组件M的生产过程中，在将散热器4的板胶合在电阻元件20上时，无须使用模板或合适的工具用于将散热器4在其所在的框架14上保持在位。在这一点上，没有定位装置的骨架可能会在电加热组件的生产过程中在散热器上横向和/或纵向滑动。因此，骨架就会与散热器对不准，而电加热组件就会出现生产误差。

所述骨架2为一体的部件从而减少了生产成本。事实上，包括框架14和至少一个定位装置12的骨架2通过塑料铸模获得。同样，“一体”指的是骨架2是单一部件或整体模块。由于骨架2是塑料铸模质地，因此骨架2具有柔韧性，这使得在电加热组件M的生产过程中骨架2易于操作。“柔韧性”，是指在机械压力的作用下，骨架2能够发生形变而不断裂。

骨架2包括两个第一定位装置12a和两个第二定位装置12b。如下借助图4到6所述，第一定位装置12a和两个第二定位装置12b结构上存在差异。

图4示出了两个第一定位装置12a。每个第一定位装置12a包括一个主壁24和两个次壁26。主壁24延长了横边18且垂直延伸到纵边16，即框架14的长度L。所述主壁24保证了散热器4的纵向固定。两个次壁26与主壁24邻近且与纵边16垂直。邻近，是指两个次壁26与主壁24相邻且接触。两个次壁26同样与主壁24垂直。所述次壁26保证了散热器4的横向固定。主壁24形成挡板阻止散热器4的纵向移动。同样，次壁26形成挡板阻止散热器4的横向移动。

沿包括框架14且与两个大平面2a平行的平面P，两个第一定位装置12a设置在框架14的两侧。更具体地说，每个第一定位装置12a垂直延伸至框架14的大平面2a，即与平面P垂直。根据平面P，位于上方的第一定位装置12a1包括两个位于主壁24上的肋28。所述肋28能够与散热器4协同操作，以便在电加热组件M的生产过程中将散热器4精确定位。另外，当所述肋28与散热器4协同操作时，可以确保将散热器4固定在骨架2上。该固定通过将肋28插入到板22与散热器4的电极8之间形成的间隙内部而实现。在描述图8时将详细地展示上述协同操作。

根据平面P，位于下方的第一定位装置12a2仅包括一个肋28。该肋28是位于上方的第一定位装置12a1的两个肋28的变体且同样确保了散热器4的固定。

根据平面P，除了肋之外，两个第一定位装置12a是对称的。也就是说，根据平面P，两个主壁24之间是对称的而四个次壁26之间是对称的。

图5和图6示出了两个第二定位装置12b。每个定位装置12b由围栅30形成。围栅30包括能够与散热器4协同操作的洞34。所述洞34由四周的壁32界定。围栅30包括四个面且为长方形。围栅30位于框架14的横边18上。四周的壁32垂直延伸至框架14的平面P。洞34可以放置散热器4的电极8的一部分。当电极8被放置到洞34的内部时，电极8由四周的壁32固定不可动。这样，散热器4不可移动，无论是纵向移动或横向移动均不可行。

围栅30还包括能够与散热器4的末梢10协同操作的切口36。在将散热器4组装到骨架2上时，所述切口36容纳末稍10。末梢10为定位装置的凸起部分，从而为车辆输电网的电加热组件M提供电接触。切口36垂直延伸至平面P。切口36的存在是为了在骨架2上组装散热器4时构成防错标记装置。事实上，切口36并不位于四周的壁32的中心。切口36实现的位置是相对于直线Δ错开，该直线Δ与平面P垂直且从分开的两个纵边16的距离中间穿过。

当为了与车辆的输电网发生接触而进行操作时或当将电加热组件M向组装线输送时，围栅30以及其切口36在面对机械压力时具有加固末梢10的优势。在这一点上，围栅30起到了对末梢10支撑的作用而切口36则防止了末梢10的弯曲或末梢10与电极8的脱离。

根据平面P，除了切口36的放置之外，两个第二定位装置12b是对称的。也就是说，根据平面P，两个围栅30一个相对于另一个对称。为了确保其防错标记装置的作用，切口36关于平面P不对称。切口36其中之一位于纵边16的一侧而另一个切口36则位于另一个纵边16的一侧。

图7示出了散热器4的其中一个端部，特别地，该端部保证了电加热组件M与车辆输电网的电接触。根据图7所示，散热片6被电极8和板22夹合在中间。形成散热片6的波纹状金属片的尖部40要么与电极8直接接触、要么与板22发生直接接触。电极8形式为金属带42，位于舌片44的端部。弯曲部46将舌片44和金属带42连接起来，舌片44本身被末梢10夹合。舌片44与金属带42垂直，因为弯曲部46成90度角。末梢10为金属质地且呈L形，其包括平的连接件48以及臂50。所述连接件48用于与车辆输电网的连接。所述臂50呈U形，将电极8的舌片44圈住。舌片44和臂50之间的接合部分为散热器4的一部分。该部分被容纳在第二定位装置12b的洞34的内部。当舌片44和臂50在洞34内部时，臂50与四周的壁32接触。同样，散热器4被卡住而不能移动。末梢10的连接件48为经过切口36的第二定位装置12b的凸起部分。

图8示出了散热器4的另一个端部。电极8有舌片44，弯曲部46将舌片44和金属带42连接起来。弯曲的接线柱52为板22的终点。接线柱52与板22垂直，使得其沿着与舌片44平行的方向延伸。更具体地说，接线柱52和舌片44是面对面的且二者在同一平面P1上。间隙54将舌片44和接线柱52分开。所述间隙54与第一定位装置12a的一个或若干个肋28协同操作，用于将散热器4安置和固定在骨架2。

图9示出的是定位装置12其中之一的实施例的另一个可选方案。根据该可选方案，骨架2包括两个如前所述的第二定位装置12b，一个第一定位装置12a以及一个第三定位装置12c。也就是说，与图1至图8所示的实施例相比，上述四个定位装置12中只有一个不同。

第三定位装置12c是可以安置一部分散热器4的底座56。该底座56由主壁24、两个次壁26和终端壁58形成。终端壁58与两个次壁26以及主壁24垂直，且与这三个壁的(24，26)的端部连接。同样，终端壁58与平面P平行。底座56的形状贴合散热器4的外轮廓，从而保证了定位装置的运行且避免了散热器4的纵向或横向移动。定位装置12c的这种独特结构的优点在生产加热组件M的过程中发挥作用。

根据骨架2的实施例的另一个可选方案，一个或若干个第一定位装置12a不包括肋28。同样，骨架2的生产得到了简化。事实上，在骨架2出模时，没有肋使得可以方便取出使骨架2成型的模子。

根据骨架2的实施例的另一个可选方案，纵边16的棱和隔板21是斜切的，所述纵边16的棱与隔板21界定了骨架2的挖空部分19以便容纳电阻元件20。挖空部分19在其轮廓的位置上包括倒角，以便于在加热组件M的生产过程中引入电阻元件20。所述倒角保证了通过滑移而不是突然地将电阻元件20引入到挖空部分19中。

根据骨架2的实施例的另一个可选方案，挖空部分19包括凸起部分，该凸起部分保证了电阻元件20在挖空部分19内部的支撑。该支撑是通过凸起部分对电阻元件20施加的压力而实现的。为此，每个挖空部分在正反面包括至少两个凸起部分、以使得每个凸起部分根据同一个方向施加压力，并使得一个凸起部分施加的压力与另一个凸起部分施加的压力方向相对。凸起部分形成于纵边16和/或隔板21上。更具体地说，每个凸起部分形成在挖空部分19内部且沿着垂直的方向延伸至其底部。

显然，所有实施例的可选方案之间是可结合的。

如前所述，包括骨架2的加热组件M为加热、通风和/或空调系统的电加热装置的一部分。当车辆发动机不能向安装在加热、通风和/或空调系统内部的主热交换器提供足够的热时，所述电加热装置能够产生足够的热用来加热进入加热、通风和/或空调系统的气流。因此，该电加热装置是安装在加热、通风和/或空调系统内部的热补充热交换器且将主热交换器的加热气流的活动补充完整，所述主热交换器是由经过车辆发动机的载热流体供热的。

现在将描述加热组件M的生产过程。

加热组件M的生产过程包括下述的相继步骤：

a)将至少一个电阻元件20胶接在第一散热器4上，

b)将骨架2设置在散热器4上，

c)将事先涂有胶合剂的第二散热器4安置在骨架2上

d)待胶合剂凝固使得电加热组件形成一体部件。

在步骤a)中，将电阻元件20胶接在第一散热器4上是在所述散热器的板22上实现的。

在步骤b)中，骨架2被设置在第一散热器4上使得第一散热器4的两个端部能够被定位装置12的内部容纳。末梢10为切口36的凸起部分且电阻元件20被放置在骨架2的挖空部分19的内部。更具体地说，将舌片44和臂50引入到围栅30的内部最终将骨架2定位在散热器4上。另外，步骤b)的结果是，骨架2被固定在第一散热器4上且散热器4相对于骨架2不可移动，无论是纵向移动或横向移动均不可行。

在步骤c)中，第二散热器4被设置在骨架2上以便事先涂胶的板22与骨架2以及电阻元件20发生机械上的接触。

所述过程适合于所有骨架2的实施例，因此也适合于所有加热组件M的实施例。

当骨架2如图9所示包括第三定位装置12c时，步骤b)可再分解为两个步骤b1)和b2)。在步骤b1)中，第三定位装置12c设置在第一散热器4的包括间隙54的端部。在步骤b2)中，骨架2的第二定位装置12b设置在第一散热器4的包括末梢10的端部。这样，步骤b2)使得可以在第二定位装置12b的内部(即围栅30的内部)放置舌片44和散热器4的臂50，且步骤b2)使得可以穿过切口36设置末梢10。结果，骨架2最终被安置在散热器4上。

在步骤c)中，主壁24、次壁26以及一个或若干个肋28使得可以对散热器4的端部进行唯一且正确的定位。间隙54容纳一个或若干个肋28用于将散热器4固定在骨架2上。

加热组件M的生产过程具有以下优点。

首先，构成加热组件的部件数量被极大地削减：骨架，两个散热器以及一个或若干个电阻元件。

其次，由于部件的数量被削减，生产步骤也同样地被削减。这就意味着成本的降低和时间的减少。

另外，从组装的角度来看，所有的步骤都得以简化。事实上，无须再恰当地放置纵边16、横边18、隔板21、过去互相分离的部件以及电阻元件20，因为骨架2是塑料铸模或压塑制成的一体部件，同时还因为电阻元件20非常好地嵌入到骨架2挖空部分19的内部。电阻元件20被框架14支撑保持在原位，而在过程中无须任何额外工具的帮助。

同样，无须再控制骨架2的尺寸和铸模。尽管骨架2可能发生例如螺旋状变形，即纵边16不是直的而是弯曲的，将骨架2设置在仅一个散热器4上可以强制骨架2变平。也就是说，将散热器4设置且固定在骨架2上可以使得纵边16形成直的。

有利地是，在步骤c)之后，步骤c1)被执行。步骤c1)在于将两个散热器4置于压力之下，以用于保证在步骤d)的等待胶合剂凝固之前，板22和电阻元件20的胶接。

根据本步骤的另一个可行方案，胶接被焊接所代替。

Claims (20)

1.一种用于电加热组件(M)的骨架(2)，可以与电加热组件(M)的至少一个散热器(4)和至少一个电阻元件(20)协同操作，所述骨架(2)包括由两个纵边(16)和两个横边(18)界定的框架(14)，该框架(14)具有至少一个挖空部分(19)用于安置电阻元件(20)，所述骨架(2)的特征在于，该骨架(2)包括至少一个将散热器(4)设置于骨架(2)上的定位装置(12)，以便同时阻止散热器(4)相对于骨架(2)的纵向移动以及散热器(4)相对于骨架(2)的横向移动。

2.按照权利要求1所述的骨架(2)，其中，所述至少一个定位装置包括第一定位装置(12a)和第二定位装置(12b)，所述第一定位装置(12a)能够与散热器(4)的第一端部协同操作，所述第二定位装置(12b)能够与散热器(4)的第二端部协同操作。

3.按照权利要求2所述的骨架(2)，其中，第一定位装置(12a)包括主壁(24)和两个次壁(26)，所述主壁(24)阻止纵向移动而所述次壁(26)阻止横向移动。

4.按照权利要求3所述的骨架(2)，其中，主壁(24)包括至少一个肋(28)，所述肋能够与散热器(4)协同操作用于将该散热器定位在骨架(2)上。

5.按照权利要求2-4其中任意一项所述的骨架(2)，其中，第二定位装置(12b)包括阻止纵向移动和横向移动的围栅(30)。

6.按照权利要求2-5其中任意一项所述的骨架(2)，其中，第二定位装置(12b)包括用于组装散热器(4)的防错标记装置(36)。

7.按照上述权利要求其中任意一项所述的骨架(2)，其中，骨架的对称平面P包含框架(14)。

8.按照权利要求2-6其中任意一项所述的骨架(2)，其中，所述至少一个定位装置(12)包括第三定位装置(12c)。

9.按照权利要求8所述的骨架(2)，其中，第三定位装置(12c)是能够容纳散热器(4)的端部的底座(56)。

10.按照上述权利要求其中任意一项所述的骨架(2)，其中，所述至少一个定位装置(12)被安置在骨架(2)的其中一个横边(18)上。

11.按照上述权利要求其中任意一项所述的骨架(2)，其中，框架(14)和所述至少一个定位装置(12)构成一体的部件。

12.按照上述权利要求其中任意一项所述的骨架(2)，其中，骨架(2)为塑料质地。

13.按照权利要求12所述的骨架(2)，其中，骨架(2)为柔韧材料。

14.按照上述权利要求其中任意一项所述的骨架(2)，其中，挖空部分(19)包括倒角。

15.按照上述权利要求其中任意一项所述的骨架(2)，其中，挖空部分(19)包括至少两个凸起部分。

16.一种电加热组件(M)，包括至少一个散热器(4)和至少一个电极(8)，其中，电加热组件(M)包括按照上述权利要求其中任意一项所述的骨架(2)。

17.一种用于加热、通风和/或空调系统的电加热装置，包括至少一个按照权利要求16所述的电加热组件(M)。

18.一种加热、通风和/或空调系统，包括至少一个按照权利要求17所述的电加热装置。

19.一种按照权利要求16所述的电加热组件(M)的生产过程，包括下述相继步骤：

a)将至少一个电阻元件(20)胶接在第一散热器(4)上，

b)将骨架(2)设置在散热器上(4)，

c)将事先涂有胶合剂的第二散热器(4)放置在骨架(2)上，

d)待胶合剂凝固使得电加热组件(M)形成一体的部件。

20.按照权利要求19所述的过程，其中，步骤b)可再分解为两个步骤b1)和b2)：

b1)将第三定位装置(12c)设置在第一散热器(4)的包括间隙(54)的端部，

b2)将骨架(2)的第二定位装置(12b)设置在第一散热器(4)的包括末梢(10)的端部。

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