CN118089810A - 外壳和包括该外壳的加热、通风和空调系统 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于加热、通风和空调系统的制冷剂气体泄漏传感器的外壳，该外壳包括用于将外壳安装在安装表面上的底部部分和附接至底部部分的顶部部分，所述底部部分和所述顶部部分包围用于接收印刷电路板的腔室，所述印刷电路板具有所述制冷剂气体泄漏传感器的感测元件并且优选地具有将气体泄漏传感器信号转换为模拟或数字信号的电子器件，所述底部部分具有用于连接到所述感测元件并与环境空气流体连通的通道，所述外壳具有以圆形方式围绕所述腔室和所述通道延伸并在所述底部部分和所述顶部部分之间延伸的外侧壁。

Description

外壳和包括该外壳的加热、通风和空调系统

技术领域

本发明涉及一种外壳和包括该外壳的加热、通风和空调系统。

背景技术

气体检测传感器用于商业和住宅用的加热、通风和空调系统(HVAC)单元中。气体传感器检测空调单元中的制冷剂气体的泄漏，并向控制单元发送信号以进行缓解。气体检测传感器是一种安全装置，其可以安装在HVAC单元中，以检测易燃性和毒性从低到高的制冷剂气体的泄漏。

气体检测传感器可以包括外壳和感测元件。外壳保护感测元件免受湿气、制冷剂油、机械力、紫外线、腐蚀、颗粒和恶劣的热条件的影响。外壳可以符合IEC 60529《侵入保护规范》，此外还可以符合IP 54。

一种用于HVAC系统的制冷剂气体泄漏传感器是已知的，该传感器包括矩形壳体、气体传感器核心元件和安装装置。壳体具有限定内部容积的主壁。气体传感器核心元件布置在内部容积中。安装装置被构造为将壳体附接至安装表面，其中壳体的主壁的第一表面面向安装表面，并且其中在第一表面和安装表面之间设置有间隙。开口形成在壳体中，以用于将气体传感器核心元件暴露于HVAC系统内的气体，其中开口设置在第一表面上。制冷剂气体泄漏传感器可以被设置为空气处理单元的一部分。

因此，需要提供一种增强传感器性能的外壳。

发明内容

权利要求1和16表示了本发明的主要特征。本发明的实施例的特征是权利要求2至15的主题。

在本发明的一个方面中，提供了一种用于加热、通风和空调系统的制冷剂气体泄漏传感器的外壳，该外壳包括用于将外壳安装在安装表面上的底部部分和附接至底部部分的顶部部分，所述底部部分和所述顶部部分包围用于接收印刷电路板的腔室，所述印刷电路板具有所述制冷剂气体泄漏传感器的感测元件并且优选地具有将气体泄漏传感器信号转换为模拟或数字信号的电子器件，所述底部部分具有用于连接到所述感测元件并与环境空气流体连通的通道，其特征在于，所述外壳具有以圆形方式围绕所述腔室和所述通道延伸并在所述底部部分和所述顶部部分之间延伸的外侧壁。

由于外侧壁以圆形方式延伸，所以外壳具有圆形形状。外侧壁可以围绕在底部部分和顶部部分之间延伸穿过腔室的纵向轴线延伸。通道可以例如沿着纵向轴线的一部分延伸。此外，通道可以具有与制冷剂气体泄漏传感器的感测元件的形状相对应的形状。通道可以在腔室处开始，其中布置在腔室处的通道的开口可以被构造为接收制冷剂气体泄漏传感器的感测元件。将感测元件放置在通道的开口上可以封闭该开口并中断通道和腔室之间的流体连通。外壳可以具有圆筒形，其中外侧壁可以提供圆柱体的横向区域。底部部分和顶部部分可以包括基本上圆形的区域，这些区域可以形成圆柱体的基部区域。通过具有这样的形状，与通常使用的矩形形状的外壳相比，该外壳为所围住的传感器提供了低阻力和更好的空气动力学特性。由于没有形成冷点，并且由于均匀加热和易于排出冷凝水，导致故障的热性能和对湿气的亲和力降低。

带有外壳的气体传感器可以沿任何有利的定向安装，例如竖直、水平或倾斜，并且不限于直立或悬挂安装。

根据一个示例，外侧壁可以具有附接至底部部分的第一部分和附接至顶部部分的第二部分。

因此，当底部部分处的第一部分和顶部部分处的第二部分彼此连接时，形成外侧壁。这提供了外壳的外侧壁的容易形成。

根据另一个示例，外侧壁和顶部部分之间的连接部可以是倒圆角的。

这进一步降低了外壳的阻力，进一步改善了被围住的传感器的空气动力学特性。

根据另一个示例，外侧壁可以包括至少一个裙部，该裙部具有与通道流体连通的至少一个开口。

裙部可以沿着外侧壁围绕外壳的圆周延伸。圆周的方向定义了外壳的圆周方向。

此外，裙部可以例如附接至外侧壁，并且在外侧壁的外侧上至少部分地延伸。特别地，裙部可以例如附接至外侧壁的第二部分。此外，裙部例如可以在沿着纵向轴线的视图中具有渐缩形状。裙部可以进一步减小阻力并改善被围住的传感器的空气动力学特性。由于开口的原因，裙部是多孔的。通过具有沿着传感器的圆周的这样的多孔特征，提高了感测元件免受油、颗粒和昆虫或动物的影响的保护。

裙部可以延伸到外壳的安装平面，安装平面限定了当外壳被安装时的安装表面的位置。因此，在安装外壳时，侧裙部支撑外壳。当裙部与安装点齐平时，这在安装带有传感器的外壳时提供了机械稳定性。

例如，裙部可以包括至少一个开口，在外壳的安装状态下，该开口是通向经过底部部分外部的通道的扩散主导的气体流动路径的进入开口。

该至少两个开口可以用作气体流动路径的入口和出口。气体流动路径是扩散主导的，其减少湍流并经由通道向感测元件提供受控的气流。因此，裙部可以将来自外壳外部的对流主导的气流转变为扩散主导的气流，从而提供更高的可靠性。此外，它可以减少性能的可变性。

根据一个示例，通道可以布置在底部部分的中心。

通道可以布置在底部部分的圆形形状的中心。

此外，外壳可以例如包括附接底部部分和顶部部分的卡扣配合组件。

使用卡扣配合组件来附接底部部分和顶部部分，为外壳和制冷剂气体泄漏传感器提供了一种快速且简单的组装机制。卡扣配合可以减少组装时间和工作量，因为在标准操作程序中不需要额外的步骤，如需要拧紧等的扭矩要求。这也可以减少库存成本和对额外组装设备的需求。

在一个示例中，卡扣配合组件可以包括附接至底部部分的至少一个卡扣配合件。

顶部部分可以包括用于卡扣配合件的接收部，底部部分的卡扣配合件可以卡入该接收部中以进行组装。

在另一个示例中，卡扣配合组件可以包括附接至顶部部分的至少一个卡扣配合件。

在该示例中，底部部分可以包括用于卡扣配合件的接收部，顶部部分的卡扣配合件可以卡入该接收部中以进行组装。

在另一个示例中，顶部部分和底部部分二者都可以包括卡扣配合件。然后，顶部部分和底部部分二者都可以包括用于另一部分的相应卡扣配合件的接收部。

该至少一个卡扣配合件可以例如从侧壁朝向顶部部分突出。

该至少一个卡扣配合件可以沿着纵向轴线的方向延伸。此外，卡扣配合件可以在相对于纵向轴线的方向的横向方向上是能够弯曲的。因此，当组装顶部部分和底部部分时，顶部部分和底部部分可以沿着纵向方向移动，同时卡扣配合件在卡入到相应的接收部之前在横向于纵向方向的方向上弯曲到腔室中。

如果卡扣配合件布置在顶部部分上，则卡扣配合件可以从侧壁朝向底部部分突出。

卡扣配合件可以从外侧壁的第一部分或第二部分突出。

根据一个示例，底部部分可以包括至少一个具有细长安装孔的安装支腿。

细长安装孔在安装表面上提供了柔性的安装位置。为了将带有制冷剂气体泄漏传感器的外壳安装到HVAC单元，细长安装孔为用户安装带有传感器的外壳提供了高公差。这可以提高生产率和/或组装速度。

在另一个示例中，外壳可以包括连接器开口，该连接器开口用于引导穿过电连接器，该电连接器可附接至布置在腔室中的印刷电路板。

此外，电连接器例如可以布置在连接器开口中。

电连接器可以能够附接至印刷电路板组件。例如，电连接器可以焊接至印刷电路板组件。此外，电连接器可以电连接到印刷电路板组件和安装在印刷电路板组件上的感测元件。

根据一个示例，电连接器可以包括1至10个引脚，优选地2至8个引脚；进一步优选地3至7个引脚、最优选地4至6个引脚。

电连接器例如可以是配合和锁定连接器的帽或插座。

例如，外侧壁可以包括连接器开口。

外侧壁可以在连接器开口的位置处中断。例如，外侧壁可以在圆周方向上中断。电连接器然后可以延伸穿过连接器开口并穿过外侧壁。此外，电连接器然后可以从腔室延伸到外壳的外部。

在另一个示例中，至少顶部部分和/或底部部分可以包括抗紫外线材料，优选地抗紫外线聚合物、金属涂覆的聚合物、金属或陶瓷材料。

此外，外壳可以例如包括具有制冷剂气体泄漏传感器的感测元件的印刷电路板组件，该印刷电路板组件安装在腔室中，并且制冷剂气体泄漏传感器的感测单元布置在通道上并封闭通道。

在第二方面中，提供了一种制冷剂气体泄漏传感器，该制冷剂气体泄露传感器具有印刷电路板组件、感测元件和如上所述的外壳，其中印刷电路板组件布置在腔室中，并且其中感测元件附接至印刷电路板组件，并且感测元件布置在通道的入口上。

根据本发明的制冷剂气体泄漏传感器的效果和进一步的实施例类似于根据上述描述的外壳的效果和实施例。因此，可以参考以上对外壳的描述。

在另一方面，提供了一种加热、通风和空调系统，该系统包括至少一个安装表面和至少一个根据以上描述的外壳，该外壳具有带有制冷剂气体泄漏传感器的印刷电路板组件，其中外壳安装在安装表面上。

根据本发明的加热、通风和空调系统的效果和进一步的实施例类似于根据上述描述的外壳的效果和实施例。因此，可以参考以上对外壳的描述。

附图说明

本发明的进一步特征、细节和优点来自于权利要求的措辞以及基于附图的示例性实施例的以下描述。这些附图示出：

图1是制冷剂气体泄漏传感器的示意图；

图2是制冷剂气体泄漏传感器的示意仰视图；

图3是制冷剂气体泄漏传感器的示出了安装支腿的示意图；

图4是制冷剂气体泄漏传感器的另一示意图；

图5是制冷剂气体泄漏传感器的示意俯视图；

图6是电连接器和外侧壁的示意图；

图7是电连接器的另一个示例的示意图；

图8是电连接器的又一个示例的示意图；

图9是外壳的示意图；

图10是带有印刷电路板组件的外壳的示意图；

图11是图10的外壳的示意图的另一个视图；和

图12是图10和图11的外壳的示意图的另一个视图。

具体实施方式

图1示出了包括外壳10的制冷剂气体泄漏传感器。如图10和图11所示，外壳10包括底部部分12和顶部部分14，底部部分12和顶部部分14包围腔室16、17，带有感测元件的印刷电路板组件布置在腔室16、17中。腔室的一个腔室部分16布置在底部部分12中。腔室的另一腔室部分17布置在顶部部分14中。顶部部分14附接至底部部分12，底部部分12将腔室部分16、17组合成整个腔室。顶部部分14和/或底部部分12可以包括抗紫外线材料，优选地抗紫外线聚合物、金属涂覆的聚合物、金属或陶瓷材料。

制冷剂气体泄漏传感器还包括电连接器38，电连接器38电附接到印刷电路板组件并突出穿过外壳10。

底部部分12被构造成被安装在安装表面上。底部部分12可以包括具有第一安装支腿32和第二安装支腿34的安装支腿组件。安装支腿32、34中的至少一个可以包括细长安装孔33。在该示例中，第一安装支腿32包括细长安装孔33。第二安装支腿34可以包括圆形安装孔。使用细长安装孔33，增加了用于安装制冷剂气体泄漏传感器的公差。

安装支腿组件被构造为使得底部部分12与安装表面间隔开。也就是说，如果安装表面是平坦的，并且当制冷剂气体泄漏传感器安装在该安装表面上时，在底部部分12和安装表面之间布置有自由空间。

此外，外壳10包括围绕外壳10的腔室延伸的外侧壁20。外侧壁20具有圆形形状，即外侧壁20以圆形方式围绕腔室延伸。外侧壁20布置在底部部分12和顶部部分14之间。

此外，外侧壁20可以包括第一部分22和第二部分24。第一部分22可以附接至底部部分12。第二部分24可以附接至顶部部分14。第一部分22和第二部分24两者都可以围绕外壳10的腔室以圆形方式延伸。

当将底部部分12附接至顶部部分14时，第一部分22和第二部分24形成外侧壁20。

外侧壁20和顶部部分14之间的连接部可以是倒圆角的。因此，顶部部分14在与外侧壁20的连接部处不具有尖锐边缘。

外侧壁20可以包括围绕外侧壁20延伸的裙部26。裙部26可以具有围绕腔室和外侧壁20延伸的渐缩形状。在顶部部分14处，裙部26的第一直径可以小于裙部26在底部部分12处的第二直径。

间隙29可以布置在裙部26和外侧壁20之间。间隙29可以围绕外侧壁20环形地延伸。间隙29可以与底部部分12下方的自由空间流体连通。

裙部26可以包括至少一个开口28，该开口与间隙29和底部部分下方的自由空间流体连通。在该示例中，裙部26包括多个开口28。

图2示出了制冷剂气体泄漏传感器的仰视图。底部部分12具有在传感器的安装状态下面向安装表面的圆形外表面。此外，底部部分12包括延伸穿过底部部分12的通道18。通道18在外壳10中的腔室与底部部分12下方的自由空间之间延伸。通道18可以与底部部分12下方的自由空间流体连通。

此外，通道18可以布置在底部部分12的圆形外表面的中心。

布置在腔室中并附接至印刷电路板组件的感测元件40可以布置在腔室中的通道18的开口上。因此，感测元件40可以封闭通道18，使得通道18和腔室不流体连通。只有感测元件40与通道18流体连通。

开口28可以围绕裙部26的圆周分布。开口28的形状可以使得气流在一个方向上被引导。因此，不需要沿着开口28穿过裙部26的通道朝向通道18定向。相反，沿着开口18的通道可以彼此平行地对准。

开口28和开口28的定向可以将裙部26外部的对流主导的气体流动路径转移到间隙29、底部部分12下方的自由空间和通道18中的扩散主导的气体流路径。

安装支腿32、34可以以横向方式与通道的定向对准。此外，电连接器38可以与通道平行地对准。安装支腿32、34与电连接器38的对准可以改善底部部分12下方的自由空间中的气体流动。

安装支腿32、34的尖端之间的距离可以在40mm到120mm的范围内，优选地在60mm到100mm的范围内、进一步优选地在70mm到90mm的范围内以及最优选地为80mm。

图3示出了制冷剂气体泄漏传感器的外壳10的另一个视图，其中示出了沿着开口28的通道的定向。在该视图中，通道在水平方向上对准。因此，通过裙部26的气体流动路径将在水平方向上流入到底部部分12下方的自由空间中。

图4示出了制冷剂气体泄漏传感器的外壳10的倾斜的仰视图。阶梯元件将安装支腿32、34连接到底部部分12，使得当安装支腿32、34被安装到安装表面时，安装支腿32、34将底部部分12的底表面从安装表面抬起。

裙部26可以包括在安装支腿32、34的位置处的凹部或间隙，使得安装支腿32、34可以从底部部分12突出穿过裙部26。沿着圆周方向，裙部26可以在安装支腿32、34的位置处中断。

图5示出了看到外壳10的顶部部分14的制冷剂气体泄漏传感器的俯视图。顶部部分14包括圆形外表面。由于顶部部分14与外侧壁之间的倒圆角的连接部，制冷剂气体泄漏传感器的外壳10具有有利的空气动力学特性。

图6示出了电连接器38的一个示例的详细视图。在该示例中，电连接器38可以是包括六个引脚的配合和锁定连接器。裙部26可以包括在电连接器38的位置处的凹部或间隙，使得电连接器38可以从外侧壁20突出穿过裙部26。因此，在圆周方向上，裙部26可以在电连接器38的位置处中断。裙部26不会阻挡或阻碍电连接器38的可接近性。

此外，根据图6，裙部26延伸超过底部部分12的底表面。距离37是底部部分12的底表面与安装表面之间的距离。因此，当制冷剂气体泄漏传感器布置在安装表面上时，裙部26延伸到安装表面。裙部26因此可以为将制冷剂气体泄漏传感器安装在安装表面上的用户提供机械稳定性和支撑。

距离37还指示底部部分12下方的自由空间。通过裙部26的气体流动路径可以进入底部部分12下方的自由空间，并且可以以扩散的方式通向通道18。

外壳10的从裙部26的下边缘到顶部部分14的顶表面的高度可以在10mm至40mm的范围内，优选地在15mm至30mm的范围内，最优选地为19mm。

在图7中示出的另一个示例中，电连接器38是一个包括四个引脚的配对和锁定连接器。在该示例中，裙部26的在电连接器38的位置处的凹部或间隙小于图6的示例中的凹部或间隙。

图8示出了电连接器38的另一个示例。在该示例中，电连接器38包括沿圆周方向上的线布置的五个引脚。在该示例中，裙部26的在电连接器38的位置处的凹部或间隙大于图6和/或7的示例中的凹部或间隙。

图9示出了在将顶部部分14附接到底部部分12之前的视图。卡扣配合组件30可以提供顶部部分14与底部部分12之间的附接。卡扣配合组件30可以包括至少一个卡扣配合件46。卡扣配合件46可以沿着垂直于圆周方向的方向从外侧壁的第一部分22突出。当顶部部分14附接至底部部分12时，卡扣配合件46可以朝向顶部部分14突出。

顶部部分14可以包括如图10所示的用于在外侧壁46的第二部分的内侧上的卡扣配合件46的接收部44。当将顶部部分14推到底部部分12上时，卡扣配合件46可以卡入到接收部44中。然后，顶部部分14以形状配合的方式附接至底部部分12。

在另一个示例(未示出)中，卡扣配合件46可以布置在顶部部分14上，其中底部部分12可以包括用于卡扣配合件46的接收部44。

外壳10可以包括连接器开口36。连接器开口36可以布置在外侧壁的第一部分22和第二部分24中。电连接器38可以布置在连接器开口36中。连接器开口36延伸穿过外侧壁进入到腔室16中。此外，连接器开口36适于待使用的电连接器38。

图10示出了如图9的示例中那样的外壳10与另一种类型的电连接器38一起使用的另一个示例。图11以另一个视图示出了图10的制冷剂气体泄漏传感器。

如图10和图11所示，第二部分24也可以包括连接器开口36的一部分。电连接器38附接至印刷电路板组件42。印刷电路板组件42可以布置在外壳的腔室16、17中，其中电连接器38安置在底部部分12的连接器开口36中，并且感测元件40封闭外壳10内部的通道18。然后，顶部部分14可以经由卡扣配合组件30附接至底部部分12，其中电连接器38安置在顶部部分14的连接器开口36中。

图12示出了根据图9、10和11的外壳10的另一个视图。接收部44被示出为在顶部部分14中的腔室17处沿着侧壁的第二部分24延伸的凹部。

在该示例中，印刷电路板组件42具有圆形形状，该圆形形状配合到外侧壁20的内径中。

本发明不限于上述实施例中的一个。它可以通过多种方式进行修改。

由权利要求书、说明书和附图产生的所有特征和优点，包括构造细节、空间布置和程序步骤，可能对本发明本身和各种组合都是必不可少的。

附图标记列表

10 外壳

12 底部部分

14 顶部部分

16 腔室

17 腔室

18 通道

20 外侧壁

22 第一部分

24 第二部分

26 裙部

28 开口

29 间隙

30 卡扣装配组件

32 安装支腿

33 细长孔

34 安装支腿

36 连接器开口

37 距离

38 电连接器

40 感测元件

42 印刷电路板组件

44 接收部

46 卡扣配合件。

Claims (20)

1.一种用于加热、通风和空调系统的制冷剂气体泄漏传感器的外壳，所述外壳(10)包括用于将所述外壳(10)安装在安装表面上的底部部分(12)和附接至所述底部部分(12)的顶部部分(14)，所述底部部分(12)和所述顶部部分(14)包围用于接收具有所述制冷剂气体泄漏传感器的感测元件的印刷电路板的腔室(16)，所述底部部分(12)具有用于连接到所述感测元件并与环境空气流体连通的通道(18)，

其特征在于，所述外壳(10)具有外侧壁(20)，所述外侧壁以圆形方式围绕所述腔室(16)和所述通道(18)延伸并且在所述底部部分(12)和所述顶部部分(14)之间延伸。

2.根据权利要求1所述的外壳，其特征在于，所述外侧壁(20)具有附接至所述底部部分(12)的第一部分(22)和附接至所述顶部部分(14)的第二部分(24)。

3.根据权利要求1或2所述的外壳，其特征在于，所述外侧壁(20)和所述顶部部分(14)之间的连接部是倒圆角的。

4.根据权利要求1至3中至少一项所述的外壳，其特征在于，所述外侧壁(20)包括至少一个裙部(26)，所述裙部具有与所述通道(18)流体连通的至少一个开口(28)。

5.根据权利要求4所述的外壳，其特征在于，所述裙部(26)包括至少一个开口(28)，在所述外壳(10)的安装状态下，所述开口是通向经过所述底部部分(12)外部的所述通道(18)的扩散主导的气体流动路径的进入开口。

6.根据权利要求1至5中至少一项所述的外壳，其特征在于，所述通道(18)布置在所述底部部分(12)的中心。

7.根据权利要求1至6中至少一项所述的外壳，其特征在于，所述外壳(10)包括附接所述底部部分(12)和所述顶部部分(14)的卡扣配合组件(30)。

8.根据权利要求7所述的外壳，其特征在于，所述卡扣配合组件(30)包括附接至所述底部部分(12)的至少一个卡扣配合件(46)。

9.根据权利要求2和8所述的外壳，其特征在于，所述至少一个卡扣配合件(46)从所述侧壁朝向所述顶部部分(14)突出。

10.根据权利要求1至9中至少一项所述的外壳，其特征在于，所述底部部分(12)包括至少一个具有细长安装孔(33)的安装支腿(32)。

11.根据权利要求1至10中的至少一项所述的外壳，其特征在于，所述外壳(10)包括连接器开口(36)，所述连接器开口用于引导穿过电连接器(38)，所述电连接器能够附接至布置在所述腔室(16)中的印刷电路板。

12.根据权利要求11所述的外壳，其特征在于，电连接器(38)布置在所述连接器开口(36)中。

13.根据权利要求1 2所述的外壳，其特征在于，所述电连接器(38)包括1至1 0个引脚，优选地2至8个引脚，进一步优选地3至7个引脚，最优选地4至6个引脚。

14.根据权利要求11至13中任一项所述的外壳，其特征在于，所述外侧壁(20)包括所述连接器开口(36)。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的外壳，其特征在于，至少所述顶部部分(14)和/或底部部分(12)包括抗紫外线材料，优选地抗紫外线聚合物、金属涂覆的聚合物、金属或陶瓷材料。

16.根据权利要求1至15中的至少一项所述的外壳，其特征在于，所述外壳(10)包括具有制冷剂气体泄漏传感器的感测元件的印刷电路板组件，所述印刷电路板组件安装在所述腔室(16)中，并且所述制冷剂气体泄漏传感器的所述感测元件布置在所述通道(18)上并封闭所述通道(18)。

17.根据权利要求1至16中任一项所述的外壳，其特征在于，所述外壳具有根据IEC60529的至少IP 54的侵入保护等级。

18.根据权利要求1至17中任一项所述的外壳，其特征在于，所述外壳能够沿任何竖直、水平或倾斜的定向安装到平坦表面。

19.一种具有印刷电路板组件、感测元件和根据权利要求1至18中任一项所述的外壳(10)的制冷剂气体泄漏传感器，其中所述印刷电路板组件布置在所述腔室(16)中，并且其中所述感测元件附接至所述印刷电路板组件，并且所述感测元件布置在所述通道(18)的入口上。

20.一种加热、通风和空调系统，包括至少一个安装表面和至少一个根据权利要求1至19中的至少一项所述的外壳(10)，所述外壳具有带有制冷剂气体泄漏传感器的印刷电路板组件，其中，所述外壳(10)安装在所述安装表面上。