CN1167699A - 机动车中用于存放和冷却电子装置和/或模块的设备 - Google Patents

Abstract

机动车中用于冷却电子装置/模块的设备包括安装于机动车中的主通风管路，并包括用于强迫空气通过主通风管路的鼓风机。设置与主通风管路选择性相连通的旁通管路，并且该旁通管路适于承载将由强制通过旁通管路的空气冷却的电子装置/模块。设置入口阀和出口阀以选择性地改变流经旁通管路的空气量。电子装置可以位于旁通管路的外侧，或者如密封的话位于旁通管路的内部。

Description

机动车中用于存放和冷却电子装置和/或模块的设备

本发明涉及将电子装置固定于机动车中的设备，更特别地涉及用于冷却固定于通风管道附近的电子装置和/或模块的设备。

一般地，安装于机动车仪表盘下面的电子装置和/或模块被固定于封装在金属箱中的薄基板上，电缆束进出金属箱体。金属箱必须安装于仪表盘下面的支承结构上并被支承于适当的位置，最好在仪表盘的中心前盖的后面以对机动车温度控制和声音系统以及其它电子仪表盘部件提供电子支持。

该组件会占据仪表盘下很大的空间。从其中伸出电缆束的主体金属箱将需要很大的空间，并将反过来影响机动车中的组装结构效率。另外，金属箱增加了制造成本。

人们希望提供用于罩住并冷却仪表盘组件下电子装置的设备，并且其方式要改善组装效率。

通过在机动车中设置与主通风管路选择性相通的旁通管路，本发明克服了以前文献中组件的上述缺点，旁通管路用于承载由强制通过旁通管路之空气冷却的电子装置。以这种方式，现有的通风管路可用于安装和冷却电子部件。

通过将电子部件置于与主管路不同的旁通管路上，像过分的噪音、流动干扰和压力降这种问题得以避免。在高流量的主管路上安装电子部件会引起这些问题。

更特别地，本发明提供的主通风管路安装于机动车中并包括鼓风机以强迫空气通过主通风管路。旁通管路与主通风管路选择性相连通并适于承载电子装置/模块，该电子装置/模块将由强制通过旁通管路的空气来冷却。  旁通管路包括与主通风管路选择性连通的入口和出口部分以及形成于出口附近的可选环境开口。可选入口阀位于入口部分附近以选择性地将主通风管路中的气流转向通过旁通管路。可选出口阀位于出口部分的附近以选择性地阻断通过出口部分或环境开口的空气流。

因此，本发明的一个目的就是提供将电子装置/模块固定于主通风管路上的设备，同时用强制通过主管路的空气冷却电子装置。

通过实施本发明的最佳方式的以下详细说明，并结合附图，本发明的以上目的以及其它目的、特征和优点会变得很明显。

图1展示了依照本发明在机动车中安装和冷却电子装置的设备的示意图，其中电子装置位于旁通管路的外侧；

图2展示了依照本发明在机动车中用于冷却电子装置的设备的另一实施例，其中电子装置位于旁通管路的内部；以及

图3展示了依照本发明之共注射成型支承部件的切开透视图。

如图1所示，本发明揭示了用于冷却机动车中的电子装置的设备。本发明提供了将电子部件装入机动车气候控制管路系统的方法。

如图1简要所示，装置10包括主通风管路14，主鼓风机16置于主通风管路14中以将空气通过主通风管路14鼓入蒸发器核心18，并通过整个气候控制系统20。旁通管路22靠近主管路14布置以承载电子装置12。旁通管路22包括与主通风管路14相通的入口部分24和与主通风管路14相通的出口部分26。旁通管路22与主通风管路14选择性流体相通以选择性地冷却电子装置12。

入口阀28位于入口部分24附近以选择性地将主通风管路14中的空气流转向通过旁通管路22。入口阀28可在图1所示位置A和图1所示假想位置B之间移动，在A位置上主通风管路14完全被阻断并且所有空气流直接通过旁通管22，在B位置上只有一部分来自主鼓风机16的空气流直接通过旁通管路22。

出口阀30位于旁通管路22的出口部分附近。出口阀30可在图1所示位置C和图1所示假想位置D之间移动，在C位置上引至环境34的通路32完全被阻断并且所有空气流直接通过旁通管路22的出口部分26，在D位置上旁通管路22的出口部分26完全被阻断并且通过旁通管路22的所有空气流经过导管32直接通至环境34。

对用于机动车通风系统中选择为底部空气、混合、或窗口除霜，出口阀30将处于位置C。对于盘排风、空气调节或主鼓风机“关闭”选择，出口阀30将处于位置D。当主鼓风机关闭时，入口阀28将处于位置A。除非盘排风关闭，其它所有时间入口阀28会处于位置B。

在图1所示实施例中，电子装置从外部安装于旁通管22上。为了改善从电子装置12向旁通管路22的热扩散，电子装置12被装于金属板36上，该金属板改善了热的传递。金属板36固定于管路开孔上或与管路一体成型。传统的热传递增强技术，如翅片，也可以被采用。

电子装置12产生的热也可用来增进乘客舱的供热，如必要的话，或用于增进窗口除霜。或者当乘客舱不加热时，该热量扩散至环境34。

本发明的另一实施例如图2所示。除了电子装置12位于旁通管路22内以改善热传递外，此实施例与图1所示实施例相同。此结构也节省机动车内的空间以改善装配效率。在此实施例中，电子装置12存放在密封的容器40、42、44中。

如果容器40、42、44不密封，则冷却空气需要适当的过滤和除湿以保护敏感的电子部件。

在其它实施例中，电子装置12可以装在主管路14上，或装在蒸发器核心18下游的适当位置上。也可以增加第二鼓风机以将空气抽入旁通管路22。

通过将电子部件装入靠近仪表盘的就地区域，实现了电气配线长度和连接件的最小化，二者都大大影响机动车的重量、复杂性并最终影响机动车的生产成本。

电子装置将与位于支承成型部件上的大量电路轨迹相连接。已知有几种方法用于三维部件上电子电路系统的生产。例如。典型的敷镀工艺包括化学铜敷镀，随后为敷镀保护层、光映射敷镀保护层、溶剂处理敷镀保护层和电镀铜；并且板敷镀工艺包括化学铜敷镀，随后为整个部件的电解铜敷镀。在板的敷镀过程中，电路轨迹通过激光剥蚀或采用光映射浸蚀保护层的选择性浸蚀来形成。其它的例子包括金属箔模压，该模压处采用复杂的、机加冲模将铜箔压印在三维部件上；在注射成型过程中注入挠性薄膜电路系统；和埋线技术，该技术中绝缘的电线用超声波埋入塑料表面。

所有这些工艺决定于基片的材料特性，该基片用于满足各种电气/电子要求。例如，电子级基片材料必须能承受严酷的制造环境，包括暴露于强溶剂中的高温焊接工艺。某些聚合的基片材料具有适当的热、化学和物理性质以承受这种操作。这种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，这些材料通常非常昂贵、难于加工并且具有有限的结构潜力。

某些常用的工程塑料不能承受电气/电子应用中所碰到的加工或操作环境。例如，这些材料不能承受暴露于常用的电路加工化学品中，包括浸蚀剂、溶剂和敷镀化学品。但是，这些树脂系统具有优良的机械和结构性质，而成本却是常用的电子/电气级材料的一部分。

本发明利用塑料加工中已知的方法来制造具有要求的机械和电子特性的多聚合物结构。电子级树脂系统是那些能满足印刷线路板制造工艺要求的材料。含有电子级树脂材料的多聚合物结构区域将用已知的方法制作电路，例如电镀或模压方法，并且此后被电子部件占据。这些区域将根据传统的电路板组件制造工艺来加工。所创造的该结构还将采用低成本的工程热塑性树脂作为主结构部件。因此，在相同结构中，电子/电气级树脂系统的选定的区域成形为具有必要的特性以适用于电子/电气制造和组装，而其它区域可由低成本的工程树脂成型以在较低的成本上获得机械和结构特性。像共注射成型和共挤压成型这种先进的塑料加工技术使这些结构成为可能。最终的产品将具有低价工程树脂的机械和结构特性，将能在一个低成本系统中集成电子器件。电子电路系统向结构部件上的这种集成，通过使用单独的电子/电气和机械基片，减小了总材料成本和重量并减少了部件数量而增加了可靠性。

这些结构中使用的树脂材料必须符合2个基本要求。第一，该材料必须具有适当的物理的、热的、环境的和电气的特性以满足所要应用的场合的要求。第二，选定的材料必须互相兼容，因而在加工和操作过程中可以保持界面间的结合以避免机械损坏。在这些应用中可表现出足够兼容性的树脂系统例如包括：1)ABS(结构的)和PPO/PS(电气的)；2)聚乙烯(结构的)和加强聚丙烯(电气的)，等等。

对于该技术有许多几何变型，例如包括：1)电子级树脂材料可以只在最终部件上形成表面涂覆层，而主体由低成本的工程热塑性树脂构成；2)电子级树脂材料可以置于三维部件的一侧或多侧以允许三维电流通过；3)电子级树脂材料可以穿过部件的截面设置以允许采用电气穿孔技术；以及4)电子级树脂只应使用于需要电子器件的区域以降低成本，但是，在电子器件区域以外可以使用电子级材料以获得其它的树脂特性，例如尺寸的稳定性、模数等等。

图3展示了这种共注射成型支承部件的实施例的切开的透视图。在该实施例中，标记为“A”的材料应为电气级聚合物，而标记为“B”的材料应为非电气级聚合物，因此，“B”聚合物将是低成本的支承型材料，而“A”聚合物将是适合在其上面接受电路轨迹和电子装置的聚合物。

虽然已详细描述了实施本发明的最佳方式，但是熟悉本发明所涉及的技术的人会认识到，在所附权利要求的范围内，还有实施本发明的各种其它结构和实施例。

Claims (2)

1、用于冷却机动车中电子装置的设备，该设备包括：

安装于机动车中并包括鼓风机以强迫空气通过主管路的主通风管路；以及

与所述主通风管路选择性相连通的旁通管路，并适于承载将由强制通过旁通管路之空气冷却的电子装置。

2、如权利要求2的设备，其中所述的电子装置位于所述旁通管路内。

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