CN112013538A - 加热器装置 - Google Patents

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Abstract

描述了一种用于车辆的加热器装置。该加热器装置包括多个加热元件、印刷电路板、第一汇流条和第二汇流条。第一汇流条具有形成在第一汇流条的第一侧的第一组连接腿。第一组连接腿适于与多个加热元件中的第一组加热元件连接。第二汇流条具有形成在第二汇流条的第一侧的联接元件，以与PCB的第一侧联接。此外，第二组连接腿邻近联接元件形成并且适于联接到PCB的第一侧。第二组连接腿适于与多个加热元件中的第二组加热元件连接。

Description

加热器装置
技术领域
本主题总体涉及一种加热器装置，尤其涉及一种设置在加热通风和空调(HVAC)系统中的加热器装置的汇流条组件。
背景技术
通常，HVAC系统设置在车辆中以向驾驶员和乘员提供舒适驾驶。HVAC系统可包括热交换器，以基于热交换器的操作模式提供热空气或冷空气。为了向车厢提供热空气，在车辆是内燃机车辆的情况下，热流体从车辆的发动机接收在热交换器中。在车辆是电动车辆或混合动力车辆的情况下，具有加热元件的加热器芯用于向车辆的车厢提供热空气。加热元件是由电源供电的电加热元件。在某些情况下，当车辆处于寒冷地区时，加热器芯用于冷启动车辆的发动机。如果加热器芯用于为车辆车厢内的乘客提供舒适条件，则加热器芯放置在HVAC单元的蒸发器的下游。
加热元件连接到汇流条组件，用于向加热元件提供电能。汇流条组件具有正汇流条和负汇流条，它们具有相应的连接腿以与相应的加热元件连接。传统上，汇流条组件的连接腿设置在汇流条的两侧，这增加了功率回路的长度，因此加热器装置的热效率降低。图1A示出了具有传统汇流条组件102的加热装置的壳体100。传统的汇流条组件100可包括设置在传统汇流条组件100的一侧的正连接腿106A和设置在传统汇流条组件100的相对侧的负连接腿106B。由于正连接腿106A和负连接腿106B在传统汇流条组件100的不同侧，因此加热器装置中的功率回路的长度增加，这影响了加热器装置的散热效率。
图1B示出了具有另一传统汇流条组件152的另一壳体150。传统汇流条组件152可包括具有正连接腿156的正汇流条154和具有负连接腿160的负汇流条158。正连接腿156和负连接腿160分别设置在正汇流条154和负汇流条158的一侧。尽管正连接腿156和负连接腿160设置在相应的正汇流条154和负汇流条158的一侧，但是由于负汇流条158与正汇流条160横向间隔开，加热器装置中的功率回路的长度增加。
随着功率回路的长度增加，加热器装置的效率降低。此外，冗长的功率回路将降低散热效率。由于汇流条组件的腿位于汇流条组件的两侧，所以设置在壳体中的PCB板的尺寸增加，这在将加热器装置包装在HVAC单元中时造成麻烦。
因此，需要一种具有减小功率回路长度的汇流条组件的加热器装置。此外，需要一种增强散热效率并避免两个汇流条之间漏电的汇流条组件。
发明内容
在本说明书中，可以索引一些元件或参数，比如第一元件和第二元件。在这种情况下，除非另有说明，否则该索引仅用于区分和命名相似但不相同的元件。不应该从这种索引中推断出优先级，因为可以在不背叛本发明的情况下切换这些术语。另外，该索引并不意味着安装或使用本发明的元件的任何顺序。
鉴于前述内容，这里本发明的实施例提供了一种用于车辆的加热器装置。加热器装置包括多个加热元件、印刷电路板、第一汇流条和第二汇流条。第一汇流条具有形成在第一汇流条的第一侧的第一组连接腿。第一组连接腿适于与多个加热元件中的第一组加热元件连接。第二汇流条具有形成在第二汇流条的第一侧的联接元件，以与印刷电路板的第一侧联接。此外，第二组连接腿邻近联接元件形成并且适于联接到印刷电路板的第一侧。第二组连接腿适于与多个加热元件中的第二组加热元件连接。
在一实施例中，加热器装置包括壳体，其适于封装印刷电路板、第一汇流条和第二汇流条。
在另一实施例中，加热器装置包括控制电路，其设置在印刷电路板上并且靠近联接元件和第二组连接腿，用于控制多个加热元件。第二汇流条通过控制电路连接到第二组连接腿，用于控制多个加热元件。此外，控制电路可以包括开关元件，以对多个加热元件通电和断电。
通常，第二汇流条与第一汇流条间隔开并叠置在第一汇流条上。
在一实施例中，加热器装置还包括设置在第一汇流条的第二侧的第一端子和设置在垂直于第二汇流条的第一侧的一侧的第二端子，用于向多个加热元件提供电能。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于加热器装置的汇流条组件。汇流条组件包括第一汇流条和第二汇流条。第一汇流条具有形成在第一汇流条的第一侧的第一组连接腿。第一组连接腿适于与第一组加热元件连接。第二汇流条具有形成在第二汇流条的第一侧的联接元件，以与容纳在其中的印刷电路板的第一侧联接。此外，第二组连接腿邻近联接元件形成并且适于联接到印刷电路板的第一侧。第二组连接腿适于与第二组加热元件连接。
在一实施例中，第一组连接腿形成在印刷电路板的第一侧下方。
在另一实施例中，加热器装置包括控制电路，其设置在印刷电路板上并且靠近联接元件和第二组连接腿，用于控制第一组加热元件和第二组加热元件。
此外，第二汇流条通过控制电路连接到第二组连接腿，用于控制第一组加热元件和第二组加热元件。
在另一实施例中，第二汇流条与第一汇流条间隔开并叠置在第一汇流条上。
附图说明
本发明的其他特征、细节和优点可以从下面本发明的描述中推断出来。当结合附图考虑时，通过参考以下详细描述，将更容易地获得本发明的更完整的理解且更好地理解其许多伴随的优点，其中：
图1A和1B示出了根据现有技术的实施例的设置在加热器装置的相应壳体中的传统汇流条组件；
图2A是根据本发明实施例的加热器装置的透视图；
图2B是根据本发明实施例的加热器装置的汇流条组件的分解图；
图3A和3B示出了图2A的汇流条组件的透视图；
图4A示出了设置在图2A的加热器装置的壳体中的汇流条组件；
图4B示出了设置在图2A的加热器装置的壳体上的印刷电路板；以及
图4C示出了加热器装置的组装视图。
必须注意的是，附图以足够详细的方式公开了要实施的本发明，这些附图有助于在需要时更好地定义本发明。然而，本发明不应限于说明书中公开的实施例。
具体实施方式
本主题涉及的概念涉及加热器装置，其具有带有缩短的功率回路以提高散热效率的汇流条组件。通常，加热器装置设置在电动车辆的加热通风空调系统中，以向车辆的车厢提供热空气。此外，加热器装置可用于在车辆的冷启动期间预热车辆的发动机。加热器装置可以包括第一汇流条和第二汇流条，第二汇流条以一定距离层叠在第一汇流条上。换句话说，第二汇流条与第一汇流条横向间隔开。第一汇流条具有形成在第一汇流条的第一侧的第一组连接腿，第二汇流条具有形成在第二汇流条的第一侧的联接元件。联接元件通过印刷电路板与第二组连接腿形成连接，并且第二组连接腿形成在联接元件附近。当第二组连接腿形成在联接元件附近时，第二组连接腿位于第二汇流条的第一侧。第一组连接腿和第二组连接腿适于与加热器装置的相应加热元件连接。由于第一组连接腿和第二组连接腿形成在第一汇流条和第二汇流条的一侧，所以减小了功率回路的长度，从而提高了加热器装置的散热效率。
将结合以下附图更详细地描述本主题的这些及其他优点。虽然与设置在如上所述和之后描述的加热装置中的汇流条组件有关的方面可以在设置在汇流条组件的一侧以避免冗长的功率回路的任何数量的连接腿中实现，但是在以下系统的上下文中描述了实施例。
图2A和2B示出了根据本发明实施例的具有汇流条组件200A的加热器装置200的不同视图。在一示例中，图2A是加热器装置200的透视图，图2B是汇流条组件200A的分解图。加热器装置200包括多个加热元件202、第一汇流条204和第二汇流条206。第一汇流条204和第二汇流条206统称为汇流条组件200A。第一汇流条204具有形成在第一汇流条204的第一侧212A中的第一组连接腿208。第二汇流条206具有联接元件214，其形成在第二汇流条206的第一侧216A上并且适于联接到印刷电路板(PCB)(图2A和2B中未示出)的第一侧。加热器装置200还包括第二组连接腿210，其平行于第一组连接腿208设置并联接到PCB的第一侧。此外，第二组连接腿210联接到PCB的第一侧，使得第二组连接腿210附接到邻近联接元件214的PCB。换句话说，第二组连接腿210的一端在邻近联接元件214的位置处连接到PCB。此外，第一组连接腿208适于与多个加热元件202中的第一组加热元件202A连接。此外，第二组连接腿210的另一端适于与多个加热元件202中的第二组加热元件202B连接。第二组连接腿210通过控制电路(图中未示出)连接到联接元件214，以控制多个加热元件202。
在一实施例中，第一汇流条204是负汇流条，第二汇流条206是正汇流条。在另一实施例中，第一组连接腿208形成为使得第一组连接腿208垂直于第一汇流条204。换句话说，第一组连接腿208垂直于第一汇流条204延伸。在又一实施例中，第二组连接腿210垂直于第二汇流条206。此外，第二汇流条206与第一汇流条204间隔开并叠置在第一汇流条204上。汇流条组件200A还包括第一端子220和第二端子222，以通过第一组连接腿208和第二组连接腿210向多个加热元件202提供电能。在一实施例中，第一端子220形成在第一汇流条204的第二侧212B上，第二端子222形成在垂直于第二汇流条206的第一侧216A的一侧。换句话说，第二端子222设置在形成于第二汇流条206的第一侧216A和第二侧216B之间的一侧。在一实施例中，第一端子220是提供与第一组加热元件202A的负连接的负端子，第二端子222是提供与第二组加热元件202B的正连接的正端子。在另一实施例中，第一端子220可以是正端子，第二端子222可以是负端子。
图3A示出了汇流条组件200A的透视图，图3B示出了其中具有PCB218的汇流条组件200A。PCB设置在汇流条组件200A上以控制多个加热元件202。此外，第一支撑元件212C设置在第一汇流条204的第二侧212B上，第二支撑元件216C设置在第二汇流条206的第二侧216B上。第一支撑元件212C和第二支撑元件216C适于联接到PCB218，以向汇流条组件200A提供刚性支撑。第二组连接腿210和第二汇流条206的联接元件214联接到PCB218的底部第一侧218A，如图3B所示。当通过向第一端子220和第二端子222提供电能来激励加热器装置200时，通过多个加热元件202闭合电源电路并在其中产生热量。基于控制电路设置，控制由加热元件202产生的热量。由于汇流条组件200A在单侧具有第一组连接腿208和第二组连接腿210，因此减小了功率回路的长度，从而提高了加热器装置200的热效率。
图4A、4B和4C是连接到图3B的电能的加热器装置200的透视图。加热器装置还包括适于封装PCB218、第一汇流条204和第二汇流条206的壳体302。在一示例中，图4A示出了设置在加热器装置200的壳体302中的汇流条组件200A，图4B示出了设置在加热器装置200的壳体302上的PCB218。控制电路304设置在PCB218上并且靠近联接元件214和第二组连接腿210，用于控制多个加热元件202。控制电路304可以包括开关元件314，以对多个加热元件202通电和断电。
壳体302适于从设置在HVAC系统中的其他元件向PCB218和汇流条组件200A提供电绝缘。此外，控制电路304设置在PCB218上并适于将联接元件214与第二组连接腿210连接。壳体302还包括联接到第一汇流条204的第一端子220的连接销306。连接销306适于联接到电能源的连接器，并且垂直于第一端子220以接收电能源的连接器。此外，连接销306由外壳312封装，以形成连接器组件结构来接收电能源的连接器。壳体302由电绝缘材料制成，特别是塑料复合材料。壳体302可以包括从壳体302突出第一端子220和第二端子222的孔。壳体302可以接收盖308以封闭壳体302的顶侧。第二端子222连接到电线310或任何其他导电元件，以向加热器装置200提供电能。此外，加热器装置200包括框架312，以接收多个加热器元件202，从而向多个加热元件202提供刚性支撑。由于汇流条组件200A在单侧具有第一组连接腿208和第二组连接腿210，因此减小了功率回路的长度，从而提高了加热器装置200的热效率。此外，当第一组连接腿208和第二组连接腿210设置在PCB218的同一侧时，PCB218的尺寸可以减小。加热装置200可以是PTC线圈。由于第一端子220和第二端子222位于汇流条组件200A的不同侧，因此避免了第一端子220和第二端子222之间的漏电。
显然，鉴于上述教导，本发明的许多修改和变化都是可能的。因此，应理解，本发明可以不同于本文具体描述的方式实施。
在任何情况下，本发明不能也不应该限于本文件中具体描述的实施例，因为可能存在其他实施例。本发明应扩展到任何等效装置和任何技术上操作的装置组合。

Claims (12)

1.一种用于车辆的加热器装置(200)，包括：
多个加热元件(202)；
印刷电路板(218)；
第一汇流条(204)，其具有形成在第一汇流条(204)的第一侧(212A)的第一组连接腿(208)，其中，所述第一组连接腿(208)适于与多个加热元件(202)中的第一组加热元件(202A)连接；以及
第二汇流条(206)，其具有形成在第二汇流条(206)的第一侧(216A)的联接元件(214)，以与印刷电路板(218)的第一侧(218A)联接，其中，第二组连接腿(210)邻近联接元件(214)形成并适于联接到印刷电路板(218)的第一侧(218A)，其中，所述第二组连接腿(210)适于与多个加热元件(202)中的第二组加热元件(202B)连接。
2.如权利要求1所述的加热器装置(200)，其中，所述加热器装置(200)还包括壳体(302)，其适于封装所述印刷电路板(218)、第一汇流条(204)以及第二汇流条(206)。
3.如权利要求2所述的加热器装置(200)，还包括控制电路(304)，其设置在印刷电路板(218)上并且靠近联接元件(214)和第二组连接腿(210)，用于控制多个加热元件(202)。
4.如权利要求3所述的加热器装置(200)，其中，所述第二汇流条(206)通过控制电路(304)连接到第二组连接腿(210)，用于控制多个加热元件(202)。
5.如权利要求3所述的加热器装置(200)，其中，所述控制电路(304)包括开关元件(314)，以对多个加热元件(202)通电和断电。
6.如前述权利要求中任一项所述的加热器装置(200)，其中，所述第二汇流条(206)与第一汇流条(204)间隔开并且叠置在第一汇流条(204)上。
7.如前述权利要求中任一项所述的加热器装置(200)，还包括设置在第一汇流条(204)的第二侧(212B)的第一端子(220)和设置在垂直于第二汇流条(206)的第一侧(216A)的一侧的第二端子(222)，用于向多个加热元件(202)提供电能。
8.一种用于加热器装置(200)的汇流条组件(200A)，包括：
第一汇流条(204)，其具有形成在第一汇流条(204)的第一侧的第一组连接腿(208)，其中，所述第一组连接腿(208)适于与第一组加热元件(202A)连接；和
第二汇流条(206)，其具有形成在第二汇流条(206)的第一侧(216A)的联接元件(214)，以与容纳在其中的印刷电路板(218)的第一侧(218A)联接，其中，第二组连接腿(210)邻近联接元件(214)形成并适于联接到印刷电路板(218)的第一侧(218A)，其中，所述第二组连接腿(210)适于与第二组加热元件(202B)连接。
9.如权利要求8所述的汇流条组件(200A)，其中，所述第一组连接腿(208)形成在印刷电路板(218)的第一侧(218A)下方。
10.如权利要求8或9所述的汇流条组件(200A)，还包括控制电路(304)，其设置在印刷电路板(218)上并且靠近联接元件(214)和第二组连接腿(210)，用于控制第一组加热元件(202A)和第二组加热元件(202B)。
11.如权利要求10所述的汇流条组件(200A)，其中，所述第二汇流条(206)通过控制电路(304)连接到第二组连接腿(210)，用于控制第一组加热元件(202A)和第二组加热元件(202B)。
12.如前述权利要求中任一项所述的汇流条组件(202)，其中，所述第二汇流条(206)与第一汇流条(204)间隔开并且叠置在第一汇流条(204)上。
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