DE202005019095U1 - Air conditioner for motor vehicle e.g. passenger car, has heat sink that is designed as metal core of metal core plate, which is inserted into recess in wall of air duct system, where heat sink has electronic components at its upper surface - Google Patents

Air conditioner for motor vehicle e.g. passenger car, has heat sink that is designed as metal core of metal core plate, which is inserted into recess in wall of air duct system, where heat sink has electronic components at its upper surface Download PDF

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Abstract

The conditioner has an air duct system with an air inlet and an air outlet, and a heat sink that is designed as a metal core of a metal core plate (34). The air outlet discharges air into an internal space of a vehicle. The heat sink includes electronic components (46, 48, 50, 52) at its upper surface. The plate is formed as a part of a wall of the air duct system. The plate is inserted into a recess in the wall of the air duct system.

Description

Die Erfindung betrifft eine Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug, bei dem es sich insbesondere um ein Landfahrzeug wie ein Pkw, ein Lkw, ein Bus oder dergleichen handelt.The The invention relates to an air conditioning system for a motor vehicle, in which in particular, it is a land vehicle such as a car, a truck, a Bus or the like.

Klimaanlagen für Kraftfahrzeuge weisen ein Luftführungskanalsystem mit einem Lufteinlass für Außenluft und mit mindestens einem in den Innenraum des Fahrzeuges mündenden Luftauslass auf. Zur Erzeugung einer Luftströmung weist die Klimaanlage ein Gebläse auf. Die dem Innenraum zuzuführende Luft wird mittels einer Temperiervorrichtung auf ein zur Erzielung bzw. Beibehaltung einer gewünschten Innenraumtemperatur erforderliches Temperaturniveau gebracht. Diese Temperiervorrichtung ist mit einem Kühlaggregat und einem Heizaggregat versehen, welches von dem Kühlmedium des Motors des Kraftfahrzeuges betrieben wird. Je nach Aufbau der Temperiervorrichtung wird von einer luftseitigen oder einer wasserseitigen Temperiervorrichtung gesprochen. Ferner weist das Luftführungskanalsystem mehrere Klappen zum Leiten des Luftstroms zu dem oder den Luftauslässen auf. Zur Ansteuerung bzw. Regelung der einzelnen Komponenten der Klimaanlage sind diverse elektrische Schaltungen mit elektronischen Bauteilen vorgesehen. Diese Ansteuer- und/oder Regelschaltungen sind über die Klimaanlage verteilt angeordnet. So befindet sich beispielsweise die Schaltung des Gebläsereglers vorzugsweise im Bereich des Gebläses, während die Elektronik für die Innenraumtemperaturregelung in einem im Bereich der Instrumententafel angeordneten Klimasteuergerät angeordnet ist. Sofern die Klimaanlage über eine elektrische Zusatzheizung verfügt, befindet sich deren Ansteuerungselektronik in unmittelbarer Nähe der Zusatzheizung.air conditioning for motor vehicles have an air duct system with an air inlet for outside air and with at least one opening into the interior of the vehicle Air outlet on. To generate an air flow, the air conditioner a fan on. The to be supplied to the interior Air is by means of a tempering on a to achieve or retention of a desired Interior temperature required temperature level brought. These Temperature control device is equipped with a cooling unit and a heating unit provided, which of the cooling medium the engine of the motor vehicle is operated. Depending on the structure of the tempering device is from an air-side or a water-side tempering device spoken. Furthermore, the air duct system has several flaps for directing the air flow to the air outlet (s). To control or regulate the individual components of the air conditioner are various electrical circuits with electronic components intended. These control and / or regulating circuits are on the Air conditioning distributed. This is for example the circuit of the fan controller preferably in the area of the blower, while the electronics for the Interior temperature control in one in the area of the instrument panel arranged climate control unit is arranged. Unless the air conditioning has an electric booster heater features, is their control electronics in the immediate vicinity of the additional heating.

Insbesondere die Leistungsbauelemente der elektrischen Schaltungen für die einzelnen Komponenten der Klimaanlage müssen im Regelfall gekühlt werden. Hierzu werden Kühlkörper eingesetzt (die, wie die elektrischen Schaltungen, über die Klimaanlage verteilt angeordnet sind). Zu den diversen Ansteuer- und Regelschaltungen der Klimaanlage verlaufen überdies der elektrischen Versorgung der Komponenten dienende Hochstrom führende Kabel, die ausgehend von dem Generator bzw. der Batterie an unterschiedlichen Stellen der Klimaanlage enden.Especially the power components of the electrical circuits for each Components of the air conditioning need usually be cooled. For this purpose, heat sinks are used (which, like the electrical circuits, distributed through the air conditioning are arranged). To the various control and regulating circuits The air conditioning also run the electrical supply of the components serving high-current leading cable, the starting from the generator or the battery at different Make the air conditioning ends.

Beispiele für Fahrzeug-Klimaanlagen der vorstehend genannten Art sind in DE 100 49 979 A1 und DE 102 32 352 B3 beschrieben.Examples of vehicle air conditioning systems of the aforementioned type are in DE 100 49 979 A1 and DE 102 32 352 B3 described.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, den für die Kühlung der Bauteile mindestens einer der diversen Ansteuer- und Regelschaltungen der Klimaanlage erforderlichen Aufwand hinsichtlich Montage und Materialeinsatz zu minimieren.Of the Invention is based on the object, at least for the cooling of the components one of the various drive and control circuits of the air conditioner required effort in terms of assembly and use of materials to minimize.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung eine Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, die versehen ist mitto solution This object is achieved with the invention, an air conditioner for a motor vehicle proposed, which is provided with

  • – einem Luftführungskanalsystem mit einem Lufteinlass und mindestens einem in den Innenraum des Fahrzeuges mündenden Luftauslass,- one Air duct system with an air intake and at least one in the interior of the Vehicle opening air outlet,
  • – einem Gebläse zur Erzeugung einer Strömung von dem Innenraum zuzuführender Luft,- one fan for generating a flow of the interior to be supplied Air,
  • – einer Temperiervorrichtung zur Temperierung der dem Innenraum zuzuführenden Luft,- one Temperature control for temperature control of the interior to be supplied Air,
  • – mehreren Klappen zum Leiten des Luftstroms durch das Luftführungskanalsystem und- several Flaps for directing the airflow through the air ducting system and
  • – elektronische Bauteile aufweisende Schaltungen zur Ansteuerung und/oder Regelung des Gebläses, der Temperiervorrichtung und der Klappen,- electronic Components having circuits for control and / or regulation the blower, the tempering device and the flaps,
  • – wobei zumindest einige der zu kühlenden Bauteile mindestens einer der Ansteuer- und/oder Regelschaltungen auf einer gemeinsamen, dem Luft strom des Lüftführungskanalsystems ausgesetzten oder mit diesem Luftstrom in thermischem Kontakt stehenden Wärmesenke zusammengefasst sind.- in which at least some of the to be cooled Components of at least one of the control and / or regulating circuits on a common, the air flow of the Lüftführungskanals suspended or heat sink in thermal contact with this air stream are summarized.

Bei dieser Klimaanlage ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass

  • – die Wärmesenke als Metallkern einer Metallkernplatine ausgebildet ist, die auf ihrer Oberfläche die elektronischen Bauelemente aufweist,
  • – die Metallkernplatine einen Teil der Wandung des Luftführungskanalsystems bildet und
  • – die Metallkernplatine in eine Aussparung in der Wandung des Luftführungskanalsystems eingesetzt ist.
In this air conditioner, the invention provides that
  • The heat sink is designed as a metal core of a metal core board, which has the electronic components on its surface,
  • - The metal core board forms part of the wall of the air duct system and
  • - The metal core board is inserted into a recess in the wall of the air duct system.

Bei dieser Klimaanlage ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass zumindest die zu kühlenden Bauteile einer der Ansteuer- und/oder Regelschaltungen zu einer gemeinsamen Baueinheit mit gemeinsamer, dem Luftstrom des Lüftführungskanalsystem ausgesetzter oder mit diesem Luftstrom in thermischem Kontakt stehender Wärmesenke zusammengefasst sind.at This air conditioner is inventively provided that at least the ones to be cooled Components of one of the control and / or regulating circuits to a Common unit with common, the air flow of the Lüftführungskanalsystem exposed or standing in thermal contact with this air flow heat sink are summarized.

Nach der Erfindung sind zumindest einige der zu kühlenden Bauteile mindestens einer der diversen elektrischen Schaltungen zur Regelung und Ansteuerung der Komponenten einer Klimaanlage zu Kühlungszwecken zusammengefasst. Zweckmäßigerweise sind sämtliche Bauteile dieser Schaltungen zusammengefasst. Erfindungsgemäß ist dabei zusätzlich vorgesehen, dass die zu kühlenden Bauteile in thermischem Kontakt mit einer gemeinsamen Wärmesenke stehen, die ihrerseits dem Luftstrom des Luftführungskanalsystems (direkt) ausgesetzt ist oder an den Luftstrom (indirekt) thermisch angekoppelt ist.To According to the invention, at least some of the components to be cooled are at least one of the various electrical circuits for control and activation the components of an air conditioner summarized for cooling purposes. Conveniently, are all Components of these circuits summarized. According to the invention is additionally provided that the to be cooled Components in thermal contact with a common heat sink which, for their part, are the airflow of the air duct system (direct) exposed or thermally coupled to the airflow (indirectly) is.

Zweckmäßig ist es insbesondere, nicht nur die zu kühlenden Bauteile einer elektrischen Schaltung einer Kfz-Klimaanlage, sondern mehrerer elektrischer Schaltungen zu einer gemeinsamen Baueinheit zusammen zu fassen, um dann die Bauteile innerhalb dieser Baueinheit zu kühlen. Die Baueinheit ist dabei entweder direkt dem Luftstrom ausgesetzt oder indirekt mit diesem Luftstrom thermisch gekoppelt.It is expedient in particular, not only to summarize the components to be cooled an electrical circuit of a car air conditioning, but a plurality of electrical circuits together to form a common unit, and then to cool the components within this unit. The assembly is either directly exposed to the air flow or indirectly thermally coupled with this air flow.

Insbesondere bei Konzentration der zu kühlenden elektronischen Bauteile mehrerer Kfz-Komponenten ist eine effiziente Kühlung dieser Bauteile erforderlich. Hier hat sich als zweckmäßig herausgestellt, wenn als Wärmesenke der Metallkern einer Metallkernplatine genutzt wird. Derartige Platinen sind grundsätzlich bekannt und weisen eine Metallplatte aus beispielsweise Aluminium oder Kupfer auf, deren großflächige Seiten mit einer Isolationsschicht versehen sind, auf der die Leiterbahnen und Bauelemente angeordnet sind. Wenn als Leiterplatine für die in der Baueinheit zusammengefassten elektrischen Schaltungen eine derartige Metallkernplatine verwendet wird, reicht es wegen des äußerst effektiven Wärmeabflusses von den Bauelementen in den Metallkern hinein und von diesen an die Umgebung aus, wenn die Metallkernplatine dem Luftstrom im Luftführungskanalsystem ausgesetzt ist (Wärmesenke). Zusätzlich kann die Metallkernplatine noch mit Kühlkörpern versehen sein, wodurch die Effektivität der Kühlung weiter erhöht wird.Especially at concentration of the to be cooled Electronic components of several automotive components is an efficient one cooling these components required. Here it has proved to be appropriate if as a heat sink the metal core of a metal core board is used. Such boards are in principle known and have a metal plate, for example, aluminum or copper, whose large-scale sides are provided with an insulating layer on which the conductor tracks and components are arranged. When used as a printed circuit board for the in the assembly summarized electrical circuits such Metal core board is used, it is sufficient because of the extremely effective heat dissipation from the components into and from the metal core the environment when the metal core board the air flow in the air duct system is exposed (heat sink). additionally the metal core board can still be provided with heat sinks, whereby the effectiveness the cooling further increased becomes.

Der Metallkern einer Metallkernplatine eignet sich darüber hinaus auch zur Leitung der (Versorgungs-)Ströme. Diesbezüglich ist es von Vorteil, wenn der Metallkern mehrlagig (mehrerer Metallkernlagen übereinander) oder als mehrere nebeneinander liegende Metallkernelemente ausgebildet ist, wobei die einzelnen Metallkernlagen bzw. -elemente gegeneinander elektrisch isoliert sind und eventuell zusätzlich zur Kühlung auch als Stromführung genutzt werden können.Of the Metal core of a metal core board is also suitable also for the conduction of (supply) currents. In this regard, it is advantageous if the metal core multilayered (several metal core layers on top of each other) or formed as a plurality of adjacent metal core elements is, wherein the individual metal core layers or elements against each other electrically isolated and possibly in addition to cooling as well as a power supply can be used.

Vorteilhaft ist es, wenn der Metallkern der Metallkernplatine an derjenigen Oberseite der Platine, die direkt oder indirekt durch den Luftstrom gekühlt wird, freiliegt. Somit kann die Wärme über diese Seite des Metallkerns direkt abgeführt werden, ohne das ein Wärmetransport durch eine elektrische Isolationsschicht oder dergleichen erfolgen muss.Advantageous it is when the metal core of the metal core board to that Top of the board, directly or indirectly through the airflow chilled is exposed. Thus, the heat can pass over this side of the metal core directly discharged be without a heat transfer done by an electrical insulation layer or the like got to.

Wie sich durch Versuche herausgestellt hat, ist es ausreichend, dafür zu sorgen, dass die Luftströmung an der Metallkernplatine entlang streicht. Insofern ist es von Vorteil, wenn die Metallkernplatine einen Teil der Seitenwandung des Luftführungskanalsystems bildet. Beispielsweise kann die Metallkernplatine in eine Öffnung oder Aussparung der Wandung des Luftführungskanalsystems eingesetzt sein. Für eine effiziente Kühlung ist es ausreichend, wenn eine Leiterplatte verwendet wird, die lediglich innerhalb der zu kühlenden Bauteile mit einem Metallkern versehen ist. Somit kann benachbart dieses Metallkernbereichs "normales" Leiterplattenmaterial vorhanden sein, auf dem, wie auch über dem Metallkern, Leiterbahnen und Bauelemente angeordnet sind. Es reicht aus, wenn nur der Metallkernbereich direkt oder indirekt durch die das Lüftungskanalsystem passierende Luft gekühlt wird.As proved by experiments, it is sufficient to ensure that that the air flow along the metal core board. So it's an advantage if the metal core board is part of the side wall of the air duct system forms. For example, the metal core board in an opening or Recess of the wall of the air duct system be used. For efficient cooling it is sufficient if a circuit board is used, the only within the to be cooled Components is provided with a metal core. Thus, adjacent this metal core area is "normal" board material be present on the, as well as over the metal core, tracks and components are arranged. It is enough if only the metal core area directly or indirectly passing through the ventilation duct system Air cooled becomes.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es möglich, eine Metallkernplatine mit einer normalen Leiterplatte durch eine Steckverbindung oder dergleichen elektrisch und mechanisch zu verbinden. Während die Metallkernplatine dem Luftstrom ausgesetzt ist, braucht dies für die mit dieser Platine verbundene weitere Leiterplatte nicht gegeben zu sein. Auf dieser Leiterplatte können weitere Bauteile diverser Ansteuer- und/oder Regelungsschaltungen der Klimaanlage oder anderer Kfz-Komponenten angeordnet sein.In Another advantageous embodiment of the invention, it is possible to have a Metal core board with a normal printed circuit board through a plug connection or the like electrically and mechanically connect. While the Metal core board is exposed to the air flow, this needs for the this circuit board connected further circuit board not given to be. On this circuit board can other components of various control and / or regulating circuits the air conditioning or other automotive components may be arranged.

Bei den bekannten Klimaanlagen werden die elektronischen Leistungsbauteile des Gebläsereglers durch einen dem Luftstrom ausgesetzten Kühlkörper gekühlt. Der erfindungsgemäße Ansatz geht gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung nun dahin, mit dieser durch den Kühlkörper gebildeten Wärmesenke möglichst sämtliche elektronischen Bauteile, insbesondere die Leistungsbauteile zumindest der Elektronik des Klimasteuergeräts und des Gebläsereglers thermisch zu koppeln. Dies erfolgt dadurch, dass die Elektronik für die Klimaanlagen-Steuerung nicht mehr in einem im Fahrzeuginnern angeordneten Klimasteuergerät sondern beispielsweise im Bereich des Gebläses bzw. in dem Luftführungskanalsystem angeordnet ist. Der Kühlkörper (Wärmesenke) ist dann entsprechend ausgebildet, um sämtliche zu kühlenden elektronischen Leistungsbauteile von Gebläseregler und Klimaanlagen-Steuerung bzw. -regelung kühlen zu können.at The known air conditioning systems are the electronic power components of the fan controller cooled a heat sink exposed to the airflow. The approach according to the invention goes according to one advantageous development now gone, with this formed by the heat sink Heat sink as possible all electronic components, in particular the power components at least the electronics of the climate control unit and the fan controller thermally to pair. This is done by using the electronics for air conditioning control no longer in a vehicle interior arranged climate control unit but arranged, for example, in the region of the blower or in the air ducting system is. The heat sink (heat sink) is then designed accordingly to all to be cooled electronic power components of fan controller and air conditioning control or control cool to be able to.

Sofern die Klimaanlage mit einer elektrischen Zusatzheizung versehen ist, kann auch deren elektrische Schaltung in der gemeinsamen Baueinheit angeordnet sein, wobei auch hier die zu kühlenden Bauteile mit den zu kühlenden Bauteilen des Gebläsereglers und der Klimaanlagen-Steuerung bzw. -regelung auf der Wärmesenke angeordnet sind.Provided the air conditioning is provided with an electric auxiliary heating, can also their electrical circuit in the common unit be arranged, and here too the components to be cooled with the cooling Components of the fan controller and the air conditioning control on the heat sink are arranged.

Durch die Konzentration der für den Betrieb einer Fahrzeug-Klimaanlage erforderlichen Elektronik in einer gemeinsamen Baueinheit reduziert sich der Aufwand für die Kühlung der Bauteile und vereinfacht sich die Energieversorgung, da die elektrischen Hochstromzuleitungen jetzt lediglich noch zu einer einzigen Stelle (nämlich der gemeinsamen Baueinheit) geführt werden müssen.By the concentration of for the operation of a vehicle air conditioning required electronics in a common unit reduces the cost of cooling the Components and simplifies the power supply, since the electrical high current supply lines now only to a single point (namely the common unit) guided Need to become.

Bei modernen Fahrzeugen geht man mehr und mehr dazu über, die das Kühlmedium für den Motor umwälzende Pumpe nicht mehr mechanisch über einen mit der Motorwelle gekoppelten Riemen oder dergleichen Kraftübertragungselement sondern elektrisch anzutreiben. Dies hat neben Energieeinsparungsaspekten auch den Vorteil, dass kleinere Pumpen als bisher eingesetzt werden können, womit Platzeinsparungsvorteile einhergehen. Sofern das Fahrzeug, in dem die erfindungsgemäße Klimaanlage eingesetzt wird, über eine elektrisch betriebene Pumpe verfügt, ist es von Vorteil, wenn auch deren elektrische Ansteuerschaltung in die Baueinheit integriert ist.In modern vehicles, one more and more over, the cooling medium for the Motor circulating pump no longer mechanically via a belt coupled to the motor shaft or the like power transmission element but electrically to drive. In addition to energy saving aspects, this also has the advantage that smaller pumps can be used than hitherto, which results in space saving advantages. If the vehicle in which the air conditioning system according to the invention is used has an electrically operated pump, it is advantageous if its electric drive circuit is also integrated into the structural unit.

Sofern über das Steuergerät einer Klimaanlage beispielsweise auch eine Sitzheizung oder -lüftung, eine Heck- und/oder eine Frontscheibenheizung betätigbar sind, können die zu kühlenden Bauteile der diesen Kfz-Komponenten zugeordneten Beschaltungen ebenfalls konzentriert auf der Wärmesenke angeordnet sein. Die Konzentration von zu kühlenden elektrischen bzw. elektronischen Bauteilen diverser Kfz-Komponenten ist beispielsweise auch dann sinnvoll, wenn man an die Endstufen von Radio, Audio- und Videoanlagen von Fahrzeugen denkt.Unless about that control unit an air conditioner, for example, a seat heating or ventilation, a Rear and / or a windscreen heater can be actuated, the to be cooled Components of these automotive components associated circuits as well concentrated on the heat sink be arranged. The concentration of electrical or electronic cooling Components of various automotive components, for example, makes sense, when listening to the power amplifiers of radio, audio and video equipment from Vehicles think.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen:The The invention will be explained in more detail with reference to the drawing. in the single show:

1 ein Beispiel für eine die Elektronik zur Ansteuerung/Regelung einer Klimaanlage zusammenfassenden gemeinsamen Baueinheit mit in diesem Ausführungsbeispiel integriertem Gebläse und elektrischer Zusatzheizung 1 an example of the electronics for controlling / regulating an air conditioning summary common unit with integrated in this embodiment blower and electric auxiliary heater

2 ein Beispiel für die Anordnung der gemeinsamen Baueinheit gemäß 1 in dem Luftstrom einer Fahrzeug-Klimaanlage und 2 an example of the arrangement of the common unit according to 1 in the airflow of a vehicle air conditioner and

3 und 4 zwei alternative Ausgestaltungen einer Metallkernplatine, wie sie zum Zwecke der Kühlung elektrischer bzw. elektronischer Bauelemente von Beschattungen der Klimaanlage verwendet werden können. 3 and 4 two alternative embodiments of a metal core board, as they can be used for the purpose of cooling electrical or electronic components of shades of the air conditioning.

1 zeigt schematisch den Aufbau eines Gebläses 10, wie es beispielsweise in der in 2 schematisch gezeigten Fahrzeug-Klimaanlage 12 eingesetzt wird. Das Gebläse 10 weist ein Gehäuse 14 mit einem Lufteinlass 16 und einem Luftauslass 18 auf. In dem Gehäuse 14 befindet sich ein Lüfterrad 20, das von einem elektrischen Gebläsemotor 22 drehend angetrieben wird. Stromab des Lüfterrades 20 befinden sich die elektrischen Heizelemente 30 einer elektrischen Zusatzheizung, die beispielsweise als PTC-Zusatzheizung 32 ausgebildet ist. 1 shows schematically the construction of a fan 10 as it is for example in the in 2 schematically shown vehicle air conditioning 12 is used. The fan 10 has a housing 14 with an air inlet 16 and an air outlet eighteen on. In the case 14 there is a fan wheel 20 that by an electric blower motor 22 is driven in rotation. Downstream of the fan wheel 20 are the electrical heating elements 30 an electric auxiliary heater, for example, as a PTC auxiliary heater 32 is trained.

Ferner befindet sich innerhalb des von Luft durchströmten Gehäuses 14 eine Leiterkarte, die in diesem Ausführungsbeispiel als mehrlagige Metallkernplatine 34 ausgebildet ist. Diese Metallkernplatine 34 weist in diesem Ausführungsbeispiel zwei Metallkernlagen 36,38 aus beispielsweise Aluminium oder Kupfer auf, die über eine zwischen ihnen angeordnete Isolationsschicht 40 elektrisch gegeneinander isoliert sind. Die einander abgewandten (Außen-)Seiten der beiden Metallkernlagen 36,38 sind ebenfalls mit einer Isolationsschicht 42,44 versehen. Auf diesen Isolationsschichten bzw. auf mindestens einer dieser Isolationsschichten befinden sich (nicht dargestellte) Leiterbahnen sowie diverse elektronische Bauelemente 46,48,50,52, die Bestandteil der Regelung und Steuerung des Gebläsemotors 22, der PTC-Zusatzheizung 32 sowie der übrigen Komponenten der Fahrzeug-Klimaanlage 12 sind.Further, located within the air flowed through the housing 14 a printed circuit board, in this embodiment as a multilayer metal core board 34 is trained. This metal core board 34 has two metal core layers in this embodiment 36 . 38 made of, for example, aluminum or copper, which has an insulating layer arranged between them 40 are electrically isolated from each other. The opposite (outer) sides of the two metal core layers 36 . 38 are also with an insulation layer 42 . 44 Mistake. On these insulating layers or on at least one of these insulating layers are (not shown) printed conductors and various electronic components 46 . 48 . 50 . 52 , which is part of the regulation and control of the fan motor 22 , the PTC auxiliary heater 32 and the other components of the vehicle air conditioner 12 are.

Ein Beispiel für die Anordnung des Gebläses 10 in einer Klimaanlage 12 ist in 2 gezeigt. Die Klimaanlage 12 weist ein Luftführungskanalsystem 54 mit einer Lufteinlassöffnung 56 für Frischluft und, optional, mit einer Einlassöffnung 58 für Umluft sowie mit in den bei 60 angedeuteten Innenraum des Fahrzeuges mündenden Luftauslässen 62 auf. In Strömungsrichtung hintereinander angeordnet sind in dem Luftführungskanalsystem 54 ein Kühlaggregat (Verdampfer) 64, das Gebläse 10 gemäß 2 und ein Wärmeaggregat 66. Dieses Wärmeaggregat 66 weist einen von dem Kühlmedium des Motors des Fahrzeuges betriebenen Wärmetauscher auf und ist entweder wasser- oder luftseitig gesteuert. Über eine Luftverteilerklappe 68 bzw. mehrere derartige Luftverteilerklappen 68 lässt sich die Luftströmung auf ausgewählte der Luftauslässe 62 lenken.An example of the arrangement of the fan 10 in an air conditioner 12 is in 2 shown. The air conditioner 12 has an air duct system 54 with an air inlet opening 56 for fresh air and, optionally, with an inlet opening 58 for circulating air as well as in the at 60 indicated interior of the vehicle opening air outlets 62 on. In the flow direction are arranged one behind the other in the air duct system 54 a cooling unit (evaporator) 64 , the blower 10 according to 2 and a heat generator 66 , This heat aggregate 66 has a powered by the cooling medium of the engine of the vehicle heat exchanger and is controlled either water or air side. Via an air distribution flap 68 or more such air distribution flaps 68 lets the air flow on selected one of the air outlets 62 to steer.

Eine zur 2 alternative Anordnung des Gebläses 10 besteht darin, dass diese stromab des Wärmeaggregats 66 angeordnet ist. In dem Fall, dass die Heizelemente 30 der Zusatzheizung 32 nicht Bestandteil des Gebläses 10 sind oder dass die Klimaanlage keine elektrische Zusatzheizung aufweist, kann das Gebläse 10 auch stromauf des Verdampfers 64 angeordnet sein.One to 2 alternative arrangement of the blower 10 is that these downstream of the heat generator 66 is arranged. In the case that the heating elements 30 the additional heating 32 not part of the blower 10 or that the air conditioner has no electric booster heater, the blower 10 also upstream of the evaporator 64 be arranged.

In dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Gebläse 10 die gesamte Elektronik der Klimaanlagekomponenten umfassende gemeinsame Baueinheit 69. Es ist aber nicht erforderlich, dass die gemeinsame Bau einheit 69 auch eine Komponente der Klimaanlage 12 (oder des Fahrzeugs) umfassen muss.In the embodiment of the invention described herein, the fan is 10 the entire electronics of the air conditioning components comprehensive common unit 69 , It is not necessary that the common construction unit 69 also a component of the air conditioner 12 (or the vehicle) must include.

Anhand der 3 und 4 werden nachfolgend zwei weitere Ausführungsbeispiele für Metallkernleiterplatinen 34' und 34'' beschrieben, wie sie zum Zwecke der Kühlung elektrischer Bauteile im Rahmen der Erfindung eingesetzt werden können. Sofern in den 3 und 4 die dort gezeigten Elemente konstruktiv bzw. funktional identisch oder gleichwirkend mit den Elementen der 1 und 2 sind, sind sie mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Based on 3 and 4 Below are two other embodiments of metal core circuit boards 34 ' and 34 '' described how they can be used for the purpose of cooling electrical components within the scope of the invention. If in the 3 and 4 the elements shown there constructively or functionally identical or equivalent to the elements of 1 and 2 are, they are with the same reference numerals Mistake.

In 3 ist angedeutet, dass die Metallkernplatine 34' in eine Öffnung 70 in der Wandung 71 des Luftführungskanalsystems der Klimaanlage eingesetzt ist. Die Metallkernplatine 34' weist einen Metallkern 36 auf, der auf seiner der Luftströmung ausgesetzten Unterseite freiliegt. Ansonsten ist der Metallkern 36, wie bei Metallkernplatinen üblich von einer Isolationsschicht 40 umgeben, auf der Leiterbahnen (nicht dargestellt) und die in diesem Fall zu kühlenden elektrischen Bauelemente 46,48,50,52 angeordnet sind.In 3 is hinted that the metal core board 34 ' in an opening 70 in the wall 71 the air duct system of the air conditioner is used. The metal core board 34 ' has a metal core 36 which is exposed on its underside exposed to the air flow. Otherwise, the metal core 36 , as with metal core boards usual of an insulating layer 40 surrounded, on the conductor tracks (not shown) and in this case to be cooled electrical components 46 . 48 . 50 . 52 are arranged.

Außerhalb des Luftführungskanalsystems 54 befindet sich eine zweite Leiterplatte 72, die über eine Steckverbindung 74 mit der Metallkernplatine 34' elektrisch und mechanisch verbunden ist. Die weitere Leiterplatte 72 trägt (nicht zu kühlende) Bauelemente 76,78,80 weiterer Beschaltungen der Klimaanlage. Bei dieser Ausgestaltung sind also lediglich diejenigen Bauelemente auf dem Metallkernplatine 34' angeordnet, die auch zu kühlen sind. Andere nicht zukühlende Bauelemente sind auf anderen Leiterplatten angeordnet, die gegebenenfalls elektrisch und mechanisch mit der Metallkernplatine 34' verbunden sein können.Outside the air duct system 54 there is a second circuit board 72 that have a plug connection 74 with the metal core board 34 ' electrically and mechanically connected. The other circuit board 72 carries (not to cool) components 76 . 78 . 80 further wiring of the air conditioning. In this embodiment, therefore, only those components on the metal core board 34 ' arranged, which are also cool. Other non-cooling components are disposed on other circuit boards, which may be electrically and mechanically connected to the metal core board 34 ' can be connected.

4 zeigt eine weitere Ausgestaltung einer Metallkernleiterplatte 34', die einen ersten Bereich 82, in dem ein Metallkern 36 ausgebildet ist, und einen zweiten Bereich 84 aufweist, der neben dem ersten Bereich 82 angeordnet ist und keinen Metallkern aufweist. Dieser zweite Bereich 84 übernimmt die Funk tion einer herkömmlichen Leiterplatte und trägt neben den Leiterbahnen auch die nicht zu kühlenden Bauelemente 76,78,80. Innerhalb des ersten Bereichs 82 sind auf einer Isolationsschicht 40, die an einer Seite des Metallkerns 36 angeordnet ist, die zu kühlenden Bauelemente 46,48 und 50 angeordnet. Die dieser Isolationsschicht 40 abgewandte Unterseite des Metallkerns 36 liegt wiederum frei, um bei entsprechendem Einbau in der Wandung des Luftführungskanalsystems (nicht dargestellt) der Kühlluft ausgesetzt zu sein. 4 shows a further embodiment of a metal core circuit board 34 ' that a first area 82 in which a metal core 36 is formed, and a second area 84 which is next to the first area 82 is arranged and has no metal core. This second area 84 takes over the radio tion of a conventional circuit board and carries next to the tracks and the non-cooling components 76 . 78 . 80 , Within the first area 82 are on an isolation layer 40 on one side of the metal core 36 is arranged, the components to be cooled 46 . 48 and 50 arranged. The insulation layer 40 opposite bottom of the metal core 36 is in turn exposed to be exposed to the cooling air with appropriate installation in the wall of the air duct system (not shown).

1010
Gebläsefan
1212
Klimaanlageair conditioning
1414
Gehäusecasing
1616
Lufteinlassair intake
1818
Luftauslassair outlet
2020
Lüfterradfan
2222
Gebläsemotorblower motor
3030
Heizelementeheating elements
3232
Zusatzheizungadditional heating
3434
MetallkernplatineMetal core board
34'34 '
MetallkernplatineMetal core board
34''34 ''
MetallkernplatineMetal core board
3636
MetallkernlageMetal core layer
3838
MetallkernlageMetal core layer
4040
Isolationsschichtinsulation layer
4242
Isolationsschichtinsulation layer
4444
Isolationsschichtinsulation layer
4646
Bauelementmodule
4848
Bauelementmodule
5050
Bauelementmodule
5252
Bauelementmodule
5454
LuftführungskanalsystemAir duct system
5656
LufteinlassöffnungAir inlet opening
6060
Fahrzeug-InnenraumVehicle interior
6262
Luftauslassair outlet
6464
Kühlaggregatcooling unit
6666
Heizaggregatheater
6868
LuftverteilerklappeAir distribution flap
6969
Baueinheitunit
7070
Aussparungrecess
7171
Wandungwall
7272
Leiterplattecircuit board
7474
Steckverbindungconnector
7676
Bauelementmodule
7878
Bauelementmodule
8080
Bauelementmodule
8282
erster Bereichfirst Area
8484
zweiter Bereichsecond Area

Claims (12)

Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug, mit – einem Luftführungskanalsystem (54) mit einem Lufteinlass (56;58) und mindestens einem in den Innenraum (60) des Fahrzeuges mündenden Luftauslass (62), – einem Gebläse (10) zur Erzeugung einer Strömung von dem Innenraum (60) zuzuführender Luft, – einer Temperiervorrichtung zur Temperierung der dem Innenraum (60) zuzuführenden Luft, – mehreren Klappen (68) zum Leiten des Luftstroms durch das Luftführungskanalsystem (54) und – elektronische Bauteile (46,48,50,52) aufweisende Schaltungen zur Ansteuerung und/oder Regelung des Gebläses (10), der Temperiervorrichtung und der Klappen (68), – wobei zumindest einige der zu kühlenden Bauteile (46,48,50,52) mindestens einer der Ansteuer- und/oder Regelschaltungen auf einer gemeinsamen, dem Luftstrom des Lüftführungskanalsystems (54) ausgesetzten oder mit diesem Luftstrom in thermischem Kontakt stehenden Wärmesenke zusammengefasst sind, dadurch gekennzeichnet, – dass die Wärmesenke als Metallkern (36,38) einer Metallkernplatine (34;34';34'') ausgebildet ist, die auf ihrer Oberfläche die elektronischen Bauelemente (46,48,50,52) aufweist, – dass die Metallkernplatine (34;34';34'') einen Teil der Wandung (71) des Luftführungskanalsystems (54) bildet und – dass die Metallkernplatine (34;34';34'') in eine Aussparung (70) in der Wandung (71) des Luftführungskanalsystems (54) eingesetzt ist.Air conditioning system for a motor vehicle, comprising - an air duct system ( 54 ) with an air inlet ( 56 ; 58 ) and at least one in the interior ( 60 ) of the vehicle opening air outlet ( 62 ), - a blower ( 10 ) for generating a flow from the interior ( 60 ) supplied air, - a tempering device for temperature control of the interior ( 60 ), - several flaps ( 68 ) for directing the airflow through the air ducting system ( 54 ) and - electronic components ( 46 . 48 . 50 . 52 ) having circuits for controlling and / or regulating the fan ( 10 ), the tempering device and the flaps ( 68 ), - at least some of the components to be cooled ( 46 . 48 . 50 . 52 ) at least one of the control and / or regulating circuits on a common, the air flow of the Lüftführungskanalsystems ( 54 ) are exposed or are in thermal contact with this air stream in thermal contact, characterized in that - the heat sink as a metal core ( 36 . 38 ) a metal core board ( 34 ; 34 '; 34 '' ) is formed on its surface the electronic components ( 46 . 48 . 50 . 52 ), - that the metal core board ( 34 ; 34 '; 34 '' ) a part of the wall ( 71 ) of the air duct system ( 54 ) and that - the metal core board ( 34 ; 34 '; 34 '' ) in an off saving ( 70 ) in the wall ( 71 ) of the air duct system ( 54 ) is used. Klimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallkernplatine (34'') zwei nebeneinander liegende Bereiche (82,84) aufweist, von denen einer mit einem Metallkern (36) versehen ist, und dass die Metallkernplatine (34') innerhalb ihres mit dem Metallkern (36) versehenen Bereichs (82) einen Teil der Wandung (71) des Luftführungskanalsystems (54) bildet.Air conditioning system according to claim 1, characterized in that the metal core board ( 34 '' ) two adjacent areas ( 82 . 84 ), one of which with a metal core ( 36 ), and that the metal core board ( 34 ' ) within it with the metal core ( 36 ) ( 82 ) a part of the wall ( 71 ) of the air duct system ( 54 ). Klimaanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem anderen Bereich (84) der Metallkernplatine (34') weitere Schaltungsbauteile (76,78,80) angeordnet sind.Air conditioning system according to claim 2, characterized in that in the other area ( 84 ) of the metal core board ( 34 ' ) further circuit components ( 76 . 78 . 80 ) are arranged. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Metallkernplatine (34'') mindestens eine weitere Platine (72) elektrisch und mechanisch verbunden ist.Air conditioning system according to one of claims 1 to 3, characterized in that with the metal core board ( 34 '' ) at least one further board ( 72 ) is electrically and mechanically connected. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche zu kühlenden Bauteile (46,48,50,52) aller Ansteuer- und/oder Reglungsschaltungen auf der gemeinsamen Wärmesenke zusammengefasst sind.Air conditioning system according to one of claims 1 to 4, characterized in that all components to be cooled ( 46 . 48 . 50 . 52 ) of all control and / or regulating circuits are combined on the common heat sink. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallkern (36,38) zur Leitung elektrischer Ströme vorgesehen ist.Air conditioning system according to one of claims 1 to 5, characterized in that the metal core ( 36 . 38 ) is provided for conducting electrical currents. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallkern mehrere elektrisch gegeneinander isolierende Metallkernlagen (36,38) über- und/oder nebeneinander angeordnet aufweist.Air conditioning system according to one of claims 1 to 6, characterized in that the metal core a plurality of electrically mutually insulating metal core layers ( 36 . 38 ) over and / or arranged side by side. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperiervorrichtung eine Zusatzheizung (32) mit elektrischen Heizelementen (30) und diese ansteuernder Schaltung mit elektrischen Bauteilen aufweist und dass zumindest die zu kühlenden Bauteile der Zusatzheizungssteuerschaltung ebenfalls auf der Wärmesenke angeordnet sind.Air conditioning system according to one of claims 1 to 7, characterized in that the tempering a supplementary heating ( 32 ) with electrical heating elements ( 30 ) and having this driving circuit with electrical components and that at least the components to be cooled of the additional heating control circuit are also arranged on the heat sink. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch elektronische Bauelemente aufweisende Schaltung zur Ansteuerung und/oder Regelung einer das Kühlmedium des Motors pumpende Pumpe und/oder eines den Kühlmediumfluss regulierenden Ventils, wobei zumindest die zu kühlenden Bauelemente dieser Ansteuer- und/oder Regelungsschaltung ebenfalls auf der Wärmesenke angeordnet sind.Air conditioning system according to one of claims 1 to 8, characterized by electronic components having circuit for driving and / or regulation of the cooling medium of the motor pump pumping and / or a cooling medium flow regulating Valve, wherein at least the components to be cooled this Control and / or regulating circuit also on the heat sink are arranged. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch eine elektronische Bauteile aufweisende Schaltung zur Ansteuerung und/oder Regelung einer Sitzheizung und/oder Sitzbelüftung, wobei zumindest die zu kühlenden Bauelemente dieser Schaltung ebenfalls auf der Wärmesenke angeordnet sind.Air conditioning system according to one of claims 1 to 9, characterized by an electronic components having circuit for driving and / or regulation of a seat heating and / or seat ventilation, wherein at least the ones to be cooled Components of this circuit are also arranged on the heat sink. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine elektronische Bauelemente aufweisende Schaltung zur Ansteuerung und/oder Regelung einer Heck- und/oder Frontscheibenheizung, wobei zumindest die zu kühlenden Bauelemente dieser Schaltung ebenfalls auf der Wärmesenke angeordnet sind.Air conditioning system according to one of claims 1 to 10, characterized by an electronic components having circuit for driving and / or Control of a rear and / or windscreen heater, wherein at least the ones to be cooled Components of this circuit are also arranged on the heat sink. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch eine elektrische Bauelemente aufweisende Schaltung einer Radio-, Audio- und/oder Videoanlage, wobei zumindest die zu kühlenden Bauelemente dieser Schaltung ebenfalls auf der Wärmesenke angeordnet sind.Air conditioning system according to one of claims 1 to 11, characterized by an electrical circuit comprising a radio, Audio and / or Video system, wherein at least the components to be cooled this Circuit also on the heat sink are arranged.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008058235A1 (en) * 2008-11-19 2010-05-20 Sitronic Gesellschaft für elektrotechnische Ausrüstung mbH. & Co. KG Control device for use in a vehicle
DE102018212999A1 (en) * 2018-08-03 2020-02-06 Mahle Lnternational Gmbh Child seat arrangement and a method for controlling or regulating the child seat arrangement

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DE102008058235A1 (en) * 2008-11-19 2010-05-20 Sitronic Gesellschaft für elektrotechnische Ausrüstung mbH. & Co. KG Control device for use in a vehicle
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