特別用于汽車的加熱和/或空調設備的電加熱裝置的制作方法

專利名稱：特別用于汽車的加熱和/或空調設備的電加熱裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電加熱裝置，該裝置包括一個電散熱器，要加熱的空氣、特別是一個氣流發生器產生的空氣流的一部分穿過該散熱器，氣流發生器例如為一個壓送器或風扇。
本發明的應用領域特別是汽車、尤其是旅游汽車、公用汽車或載重汽車的加熱和/或空調設備。
背景技術：
用于加熱汽車座艙以及用于除汽和除霜的空氣的加熱一般通過使空氣流穿過一個熱交換器來保證，發動機和離合器及變速器整體的冷卻液經過的熱交換器。
這種加熱方式在幾種情況下可能是不適合的和不足的，例如—在非常冷的環境中，使用汽車前以遙控或預先編程的方式進行發動機啟動前的預調節，以便保證座艙的加熱以及除汽或除霜；—希望非常快地升高座艙的溫度；—如某些熱量消耗低的發動機起動后的一段時間內所發生的，熱交換器不能提供令人滿意地加熱空氣而必須的熱量，這些熱量是為了保證加熱以及除霜和除汽的功能。
為了克服這些缺點，其中一個已知的方法是在熱交換器上增加一個電散熱器，電散熱器位于交換器下游要加熱的空氣管道中。電散熱器的運行臨時進行控制，直到熱交換器能夠以需要的方式單獨保證空氣加熱。
這種補充的電散熱器一般使用具有正溫度系數(CTP)電阻的電阻元件。實際上，使用CTP電阻可以自動限制溫度，避免過熱。CTP電阻的形狀是一些位于兩個電極之間的加熱桿中的小塊或“石頭”。一些散熱零件與加熱桿連接，以便有利于與穿過散熱器的空氣流的熱交換。這些散熱零件可以是一些加熱桿穿過的葉片或一些插入片，例如形狀為一些位于平行的加熱桿之間的折疊或波紋狀的金屬帶。
帶有CTP電阻的附加電散熱器的運行令人滿意，但是由于CTP電阻的價格、組成零件的數量、需要的組裝時間以及CTP電阻的供電電極的腐蝕敏感性的原因，這種散熱器具有成本高的缺點。

發明內容
本發明的目的是提供一種用于汽車的加熱或空調設備的電散熱器，或更廣泛地說是用于任何類型的座艙加熱設備的電散熱器，這種散熱器的成本可以與具有CTP電阻的電散熱器競爭，并且結構比CTP電阻的電散熱器簡化，同時又能優化與要加熱的空氣的熱交換。
本發明的另一個目的是限制散熱器零件的數量，因此便于它的安裝并降低制造成本。
這些目的通過一種加熱裝置達到，這種加熱裝置包括一個電散熱器，用于加熱穿過它的空氣，所述散熱器包括一個外殼、至少一個安裝在外殼中并且由至少一個直接暴露在穿過外殼的空氣中的折線形金屬帶構成的電阻元件、和一個與一個電源連接的電阻元件的供電控制電路，其特征在于，電散熱器包括一組單個的加熱模塊，這些加熱模塊互相平行地位于外殼中，并且直接暴露在穿過外殼的空氣中，每個加熱模塊包括一個折疊的或波紋狀的金屬帶和一個由控制電路控制的電子開關，電子開關用于選擇性地禁止給金屬帶的供電。
每個加熱模塊另外包括一個電絕緣的支座，該支座包括一個用于接受所述金屬帶并使金屬帶保持就位的型材。
有利的是，該型材具有一些葉片和分隔件，波形的頂部橫向保持在這些葉片之間，分隔件用于保持波紋或折疊金屬帶間距一定規律。
每個加熱模塊包括至少一個熱保護和電保護的零件，該保護零件直接暴露在穿過加熱模塊的空氣中，并且與金屬帶串聯。
保護零件包括至少一個與金屬帶串聯的熱熔連接。
保護零件最好包括一個彈簧片和一個熱熔連接，熱熔連接由一個在金屬帶的一端與彈簧片的一端之間的焊點形成，彈簧片的另一端與支座連在一起，并且與一個端子電連接。
熱熔連接的焊點有一個符合一個溫度上限的熔點，并且可以由一個低共熔焊接形成。
有利的是，彈簧片直接暴露在穿過加熱模塊的空氣中，并且在彈簧片中形成一些百葉窗形狀的開口。
彈簧片的截面小于或等于金屬帶的截面，并且電阻率大于或等于金屬帶的電阻率。
根據一個優選實施例，一個與供電電源連接的金屬連接支座結合在絕緣支座中，可以給金屬帶供電。
電子開關穿過所述金屬支座形成的軌道加在金屬連接支座上，并且在金屬支座中形成一些葉片，便于通過穿過加熱模塊的空氣使電子開關散熱。
彈簧片與支座連在一起的端部可以永久性地焊接在連接端子上，而與金屬連接支座沒有電的關系，因此可以使金屬帶或彈簧片與外部端子或總線電連接。
每個加熱模塊最好另外包括至少一個可以直接或間接與一個金屬帶連接的可逆的或可以重新裝備的防止過熱保護裝置。該保護裝置可以是一個熱傳感器或檢測器，該熱傳感器或檢測器給控制電路提供一個符合金屬帶或彈簧片溫度的信息，使控制電路在過熱的情況下切斷供電。
熱傳感器或檢測器與彈簧片熱連接，并且包括一個在CTN電阻、CTP電阻、雙金屬片和具有CTP效應的聚合物開關之間選擇的零件。
有利的是，彈簧片具有CTP效應，因此保證一個熱傳感器的功能。
每個加熱模塊的加熱功率在0到500W之間，并最好在300W到400W之間。
外殼包括一組插口，用于接受每個加熱模塊，并且借助一個蓋子使每個模塊保持就位。
控制電路可以包括通過調節輸送給每個加熱模塊的電壓來改變散熱器提供的功率的裝置，例如通過脈沖寬度調節的技術，這樣可以連續或幾乎連續地改變功率。
有利的是，不同的加熱模塊包括具有基本相同電阻的金屬帶。
最好，每個加熱模塊的每個金屬帶的波形長度間距在1.8mm到6mm之間，波形頂部之間的峰值到峰值之間的幅度為5mm到20mm，寬度為5mm到20mm，厚度為50μm到250μm之間，并最好在80μm到180μm之間。
每個金屬帶的材料在一種鐵基合金和一種銅基合金之間選擇。
銅基合金最好是一種在CuNi30、CuNi45和CuNi18Zn20中選擇的合金。
有利的是，該材料是一種具有正溫度系數電阻作用的合金。
根據一個優選實施例，在每個金屬帶中形成一些百葉窗形狀的開口。百葉窗包括一些與金屬帶的平面成20°到35°角的葉片。
有利的是，每個金屬帶帶有一個電絕緣的和/或防腐保護的涂層。
每個金屬帶的輪廓在正弦曲線輪廓、三角形輪廓、矩形輪廓和梯形輪廓中選擇。根據一個優選實施例，加熱裝置另外包括一個氣流發生器，該裝置的特征在于，當穿過散熱器的空氣流量小于一個最低值時，控制電路操縱的電子開關禁止給加熱模塊供電，以便保證防止過熱。
根據該加熱裝置的一個特征，氣流發生器具有一個壓送器(pulseur)，其特征在于，設有給控制電路提供一個表示壓送器轉速的信號的裝置，以便在壓送器的轉速小于一個預定的閾值時禁止給加熱模塊供電。
本發明的目的還在于一種使用前面確定的加熱裝置的汽車加熱或空調設備。
在這種加熱或空調設備中，加熱裝置的散熱器位于普通液體熱交換器下游的空氣循環管道中。
根據加熱設備或空調的一個特征，電散熱器可以位于一個空氣出口附近。


通過下面參照附圖作為非限定例子的描述，可以更好地了解本發明，附圖如下—圖1是一個汽車加熱設備的非常示意性的局部視圖；—圖2和3是本發明加熱裝置的電散熱器的一個實施例的立體圖；—圖4和5是圖2、3散熱器的一個加熱模塊的立體圖；—圖6是圖4、5加熱模塊的一個型材的局部細節；—圖7是圖2、3電散熱器的局部平面圖；—圖8、9是防止散熱器過熱的熱熔保護連接的實施變型的局部細節；—圖10是可逆保護加上圖8的熱熔保護連接的局部細節；—圖11是一個圖2、3電散熱器外殼的立體圖；—圖12、13是圖2、3的電散熱器的加熱模塊就位的局部細節；—圖14是一個用于圖4、5加熱模塊的帶有百葉窗的金屬帶(未折疊狀態)的放大比例的局部平面圖；—圖15沿圖14中XV-XV平面的剖面圖；—圖16是本發明加熱裝置的一個散熱器電路的一個實施例；—圖17非常示意性地示出使用一個本發明加熱裝置的加熱和/或空調設備的另一個實施例。
具體實施例方式
圖1示出一個汽車加熱設備的一部分，該設備包括一個形成一個要加熱的空氣通道3的外殼2。通道3把空氣帶向加熱和除汽/除霜的出口，以便根據混合和分配閥門6的位置選擇性地分配到座艙中。通道3中的空氣流量由風扇7或壓送器產生，風扇7或壓送器接受外界的空氣或來自座艙的循環空氣。需要時，一個普通的液體熱交換器8和一個電散熱器10保證空氣的加熱，液體熱交換器8利用發動機的冷卻液作為載熱液體。熱交換器8和電散熱器10位于通道3中，熱交換器8位于電散熱器10的上游。沒有交換器8時，空氣的加熱由電散熱器10單獨保證。
電散熱器10可以全部或部分占據通道3的截面。在部分占據通道3截面的情況下，壓送器7產生的空氣流只有一部分穿過電散熱器，另一部分向電散熱器外分流。
在法國專利申請0109076中特別描述了把一個電散熱器安裝在一個加熱和空調設備中的方式。
現在參照圖2-15描述一個本發明的電散熱器10的一個實施例。
如圖2、3所示，電散熱器10包括一個例如由塑料制成的外殼12，一組單獨加熱模塊20位于外殼12中。單獨的加熱模塊20互相平行，并且延伸在外殼12的整個長度上，直接暴露在穿過該外殼的空氣中。
電散熱器10的控制由一個安裝在一個印刷電路板31上的控制電路30保證，印刷電路板31位于外殼12的一側，并受到一個罩子33的保護。
控制電路30接受穿過一個連接器37的信息，并且通過總線35或連接器與一個電源連接。
如圖4、5所示，每個單個的加熱模塊包括一個最好是折疊的或波紋狀的金屬帶22和一個電子開關或轉換器25，例如形式為功率半導體。電子開關25受控制電路30的控制，以便選擇性地禁止給金屬帶22供電。
另外，不同加熱模塊包括電阻基本相同的金屬帶22，并且金屬帶的加熱功率在0到500W之間，并最好在300W到400W之間。
單個加熱模塊20包括一個電絕緣的支座，支座包括一個剛性型材45，用于接受同一個連續金屬帶并使金屬帶保持就位。
如圖6所示，型材45的截面為H形，并帶有側翼45a和45b，波形的頂部側向保持在側翼45a和45b之間。因此，連續金屬帶形成二行，蜿蜒在型材45的二側。金屬帶22在型材45的端部返回或彎曲。作為變型，金屬帶可以是在型材45的端部焊接的二段。
型材45包括一些可以穩定金屬帶22并且使金屬帶的波形間隔保持一定規律的分隔件46。
因此，絕緣支座40以機械的方式參與保持、引導并固定金屬帶22。
但是，可以通過把波形的頂部粘在型材上把金屬帶固定在型材45上，以限制噪聲產生的震動。
金屬帶的供電通過一個導電連接的金屬支座50實現，例如銅或銅合金的金屬支座。金屬連接支座50通過復制模制或其它已知的方法結合在絕緣支座40中。
電子開關25可以通過一些由該金屬支座形成的軌道結合在金屬連接支座50上。
另外，在金屬支座50中切割出散熱片52和端子54。散熱片52便于通過穿過單個加熱模塊20的空氣使電子開關散熱，而連接端子54使單個加熱模塊與控制電路30連接。
正如下面將要解釋的，散熱器的過熱保護由控制電路30和電子開關25保證。但是，出于最大安全性的考慮，通過至少一個每個單個加熱模塊中的熱保護和電保護零件設有一個防止散熱器過熱的補充保護。該保護零件應該與金屬帶串聯，并且最好直接暴露在穿過加熱模塊的空氣中。
圖7、8示出一個由一個彈簧片57和一個熱熔連接58構成的保護零件，熱熔連接58由一個在金屬帶一個一端與彈簧片57的一端之間形成的焊點形成。例如彈簧片57的另一端通過一個永久焊接固定在與金屬帶22的支座40連在一起的連接端子56上。連接端子56連接金屬帶22和一個總線35，并且與金屬連接支座50沒有電聯系。
用于電連接的焊料的成分經過選擇，使該焊料有一個在代表可接受的溫度上限溫度的準確熔點。該上限是固定的，以便在該溫度下進行斷開連接的保護。例如熱熔連接58可以由一種熱熔溫度大約為165℃的低共熔焊接形成。
實際上，該保護的目的是保護電散熱器的塑料零件的任何變形和燃燒。這是一種最大限度的保護，并且它在一種電故障的情況下起作用，例如短路。
由于施加在彈簧片57上的彈性預應力，熱熔連接的熔化可以使彈簧片膨脹，因此完全斷開連接。
由于直接暴露在穿過散熱器的空氣中，彈簧片57部分參與加熱空氣。
另外，彈簧片57的截面小于或等于金屬帶22的截面，并且電阻率大于或等于金屬帶22的電阻率。因此，穿過彈簧片57的電流密度大于穿過金屬帶22的電流密度，因此彈簧片57比金屬帶22更快被加熱。
換句話說，彈簧57的熱梯度高于金屬帶22的熱梯度，因此彈簧片對溫度的變化更敏感。
彈簧片57在熱熔連接附近的溫度高于金屬帶22的溫度，因此補償了沿金屬帶22的溫度差。
彈簧片的構成材料以及它的形狀和尺寸根據滿足最佳保護需要的導電率和導熱率進行選擇。
這種材料可以在強電阻率的材料中進行選擇，如銅的合金，例如CuNi30。彈簧片的寬度可以約為10mm，厚度約為100μm，長度在15mm到30mm之間，電阻小于或等于10m□。
另外，可以在彈簧片中形成一些百葉窗形的開口(未示出)，因此增加它在空氣流量低的情況下的熱敏感性。
所有這些特征使保護零件使散熱器對穿過散熱器的不同流量的任何過熱做出足夠快的反應。當空氣流逐漸降低或空氣流突然切斷時這種保護很有意義。
另外，圖8的保護零件可以作為金屬帶與外部電位短路情況下的熔斷保險。
圖9示出也可以通過切斷一個金屬帶22并且通過適當焊料的焊接連接切開段形成熱熔連接58。
圖10示出可以使用一種直接或間接與每個金屬帶連接的可逆或可重新裝備的保護防止低于熱熔連接的熔點的溫度形成的過熱。
這種可逆保護可以由一個熱傳感器或檢測器構成，熱傳感器或檢測器給控制電路輸送一個符合金屬帶或彈簧片溫度的信號，使控制電路在過熱的情況下切斷供電。
熱傳感器或檢測器61最好與彈簧片57熱連接，例如通過一種熱膠或樹脂63。
熱傳感器可以是已知類型，如一個具有一個適當開放閾值的雙金屬片、一個CTP電阻、一個CTN電阻或一個直接或間接與金屬帶連接的有CTP效應的聚合物。
另外，彈簧片可以具有一種CTP的效應，因此保證一個熱傳感器的作用。
圖11-13加上圖2-2示出單個加熱模塊20在外殼12中的安裝。
實際上，外殼為包括縱向壁13的矩形，縱向壁13之間形成一組插口14，例如圖11有三個插口，用于接受三個單個的加熱模塊20，并使它們保持就位。當然，該數字完全不是限定性的，而可以是不同的。
每個加熱模塊20通過金屬帶22的邊緣和頂部貼靠縱向壁13固定在插口13中。
在外殼12的一個橫向邊上，每個縱向邊13的末端是一個返回或橫向邊15，該返回或橫向邊15嵌入到單個加熱模塊20的每個支座40的一端上形成的一個相應槽口23中。這樣保證單個加熱模塊20和它的組成零件特別是電子開關的糾錯(detrompage)和正確就位。同樣，在同一個橫向邊形成凹槽19，用于調節單個加熱模塊的就位。
相對的橫向邊包括一些用于接受單個加熱模塊20的型材45的端部的槽口16。
另外，外殼可以包括一些用于加固外殼以及更好地支撐單個加熱模塊20的中心橫梁。
一個帶有一些與插口14的形狀大小相同的開口的蓋子39嵌在外殼12上。實際上，外殼12的縱向壁包括一些用于接受蓋子39中形成的卡子或夾子71的凹槽18。
如圖13所示，蓋子39的內表面包括一個固定加熱模塊并使其就位的系統，該系統與外殼的調整和就位的系統相同或對稱。
外殼12和蓋子通過它們的插口和對應的開口形成穿過金屬帶22和電子開關25的空氣的通過截面。因此，空氣流被金屬帶加熱，同時又冷卻了電子開關。
外殼12、蓋子39、罩子33以及加熱模塊20的型材45都由一種電絕緣材料制成，例如一種能夠承受使用達到的最高溫度的塑料，即可能高達150℃溫度。例如可使用的塑料為PBT、PPS、PPA、PA66、PA6，也可以用玻璃纖維進行加固。外殼12可以模制成一個單一零件。
總線35通過boutrolage固定在外殼12內，或者可以插在或夾在蓋子39和外殼12上。作為變型，總線35可以通過復制模制結合在外殼中。
總線35可以加工成螺紋，以便通過一個螺母系統41固定電源的功率接線端73。
另外，電散熱器包括固定裝置和引導裝置61，便于安裝和結合在一個加熱設備和空調中。
另外，電散熱器包括一個密封帶，以便限制帶動要加熱的空氣的通道與外界環境之間的空氣泄漏。
金屬帶22的主要表面與穿過外殼12的空氣的流動方向基本平行，以便限制由于空氣在電散熱器中通過而產生的負荷損失。為了增加金屬帶與它們直接暴露在其中的空氣流之間的熱交換，可以在金屬帶中形成百葉窗26(只在圖14和15中示出)。百葉窗26通過切割葉片26a并且使葉片26a輕微變形到金屬帶的平面以外來實現。
百葉窗可以通過在葉片26a的洞口處產生渦流提高熱交換的效率。葉片與金屬帶平面之間的角度最好在20°到35°之間，以便在追求的葉片效率與增加空氣阻力產生的負荷損失之間達到一個良好的折中。
金屬帶22最好覆蓋一個具有電絕緣作用的涂層，例如一種絕緣漆或樹脂，如一種還可以具有一種防腐保護作用的環氧樹脂。
金屬帶22的組成材料以及它們的形狀和尺寸根據一定數量的約束或特征進行選擇，如滿足功率要求而必需的電阻、電阻率、可用性、電散熱器的幾何參數等。
材料可以在能夠形成葉片狀的強電阻率的材料中選擇，其中金屬帶可以切割和折疊，以便形成金屬帶22。這種材料特別為含有鎳和/或錫的以鐵或銅為基礎的合金。金屬帶的材料最好由CuNi30、CuNi45或CuNi18Zn20構成。另外，這些合金可以具有一種正溫度系數的電阻效應。
金屬帶的形狀可以具有正弦曲線、三角形、矩形或梯形的形狀。
金屬帶22的形狀和尺寸取決于不同的考慮。
金屬帶的厚度應該足以允許金屬片的工業加工，但是也應受到限制，以便不會產生太大的空氣阻力。厚度值最好約在50μm到250μm之間。
一個折疊帶的波形間距或周期不應該太小，避免產生太大的空氣阻力。相反，一個超過一定值的太大的間距會損失熱交換的面積，而在減少空氣阻力方面即減少散熱器的兩個表面之間的負荷損失方面又不會有明顯的好處。間距值最好約在1.8mm到6mm之間。
波形之間峰值到峰值的寬度和高度或幅度取決于電散熱器具備的體積。另外，金屬帶的寬度應該足以保證帶子的機械穩定性，同時又是有限的，避免體積太大。寬度值最好約在5mm到20mm之間。
高度不應該太小，以便不使空氣阻力太高。相反該高度應該是有限的，以便保持金屬帶的堅固性和足夠的穩定性。高度h的值最好約在5mm到20mm之間。
一個折疊帶的長度，即型材的長度取決于為散熱器具備的體積。在一個汽車加熱設備中，該長度通常為一到幾十厘米。
因此，電散熱器的基本結構由一組單個的和標準的加熱模塊聯合形成。實際上，每個加熱模塊包括使其可以獨立于其它模塊的所有功能，即包括一個金屬帶、一個金屬帶支座、一個電子開關和至少一個熱保護零件。另外，模塊的功率電子部分脫離控制電子部分，因此可以使加熱元件標準化。
圖16是一個散熱器的電路圖，示出一個控制電路30、電子開關25a、25b、25c和本發明的金屬帶22a、22b、22c。
控制電路通過連接器37接受一個信息，例如沿數據總線60輸送的邏輯類型的信息，并且代表需要的熱功率P。電路30另外與一個能量總線連接，該總線由一個汽車中具備的電網電位+Vr的導線62a和一個參考電位(接地)的導線62b形成，電網電壓例如為電池電壓。作為變型，可以通過連接器37給電路30提供能量，因此可以取消它與導線62a的連接。
在圖16的例子中，金屬帶的數量為三個。每個金屬帶的一個端子通過相應的轉換器與導線62b連接，而每個金屬帶的另一個端子通過熱熔連接58和彈簧片57與導線62a連接。另外，一個與控制電路連接熱檢測器61安裝在每個彈簧片57處。因此，每個熱檢測器給控制電路輸送一個符合相關彈簧片溫度的信息。
在產生的熱量排出不足導致過熱的情況下，例如穿過一個加熱模塊的空氣流量小于一個最低值時，受控制電路30操縱的相應電子開關禁止給加熱模塊供電。
另外，已經知道，可以給控制電路30輸送一個表示壓送器轉速的信號，以便在壓送器的轉速低于一個預定的閾值時，禁止給單個的加熱模塊供電。
可以通過調節金屬帶或至少它們中的一個的供電電壓以連續或幾乎連續連續的方式改變功率。調節可以通過脈沖寬度調節(PWM)連續進行，電壓Vr被切斷，以便以一系列脈沖的形式輸送給金屬帶，其中脈沖寬度與周期之間的比是變化的。無論功率P的水平如何，給金屬帶整體的經過調節的瞬時供電可以使熱量的發射均勻分布在電散熱器中空氣通道的整個截面上。
本發明的電加熱裝置可以用于圖1以外的加熱和/或空調設備中。
例如，圖17示出一個用于汽車的加熱和/或空調設備，該設備與圖1設備的不同之處在于，散熱器10不是位于熱交換器8的附近，而是直接靠近加熱設備的出口，該出口通過一個管道4與一個除汽/除霜口4a連接。一個本發明的散熱器也可以安裝在除汽/除霜口4a附近，如參考數字10’所示，或者在座艙加熱口5a附近，如數字標記10”所示，座艙加熱口5a通過一個管道5與通道3連接。
另外，圖17示出一個本發明的散熱器10可以結合在汽車的空調裝置中，空調裝置在通道3中包括一個在熱交換器8的上游的制冷線路的蒸發器9，交換器在該例子中只占據通道截面的一部分。
權利要求
1.一種電加熱裝置，它具有一個電散熱器(10)，用于加熱穿過電散熱器的空氣，所述散熱器包括一個外殼(12)、至少一個安裝在外殼中并且由至少一個折線形金屬帶(22)構成的電阻元件、和一個與一個電源連接的電阻元件的供電控制電路(30)，金屬帶(22)布置成直接暴露在穿過外殼的空氣中；其特征在于，電散熱器(10)包括一組單個的加熱模塊(20)，這些加熱模塊(20)互相平行地位于外殼(12)中，直接暴露在穿過外殼的空氣中，每個加熱模塊(20)包括一個折疊的或波紋狀的金屬帶(22)和一個由控制電路(30)控制的電子開關(25)，用于選擇性地禁止金屬帶(22)的供電。
2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，每個加熱模塊(20)另外包括一個電絕緣的支座(40)，支座(40)包括一個用于接受所述金屬帶(22)并使其保持就位的型材(45)。
3.如權利要求2所述的裝置，其特征在于，型材(45)具有側翼(45a，45b)和分隔件(46)，波形的頂部側向保持在側翼(45a，45b)之間，分隔件(46)用于使波紋狀或折疊的金屬帶(22)的間距保持一定的規律。
4.如權利要求1-3之一所述的裝置，其特征在于，加熱模塊(20)包括至少一個熱保護和電保護零件，該零件直接暴露在穿過加熱模塊的空氣中，并且與金屬帶(22)串聯。
5.如權利要求4所述的裝置，其特征在于，保護零件包括至少一個與一個金屬帶(22)串聯的熱熔連接(58)。
6.如權利要求4所述的裝置，其特征在于，保護零件包括一個彈簧片(57)和一個熱熔連接(58)，熱熔連接(58)由在金屬帶(22)的一端與彈簧片(57)的一端之間的一個焊點形成，彈簧片的另一端與支座(40)連接，并且與一個端子(56)電連接。
7.如權利要求5或6所述的裝置，其特征在于，熱熔連接(58)的焊點有一個與一個溫度上限相符的熔點。
8.如權利要求7所述的裝置，其特征在于，熱熔連接(58)由一種低共熔焊接構成。
9.如權利要求6所述的裝置，其特征在于，彈簧片(57)直接暴露在穿過加熱模塊(20)的空氣中，并且在彈簧片(57)中形成一些百葉窗形狀的開口。
10.如權利要求6-9之一所述的裝置，其特征在于，彈簧片(57)的截面小于或等于金屬帶(22)的截面。
11.如權利要求6-10之一所述的裝置，其特征在于，彈簧片(57)的電阻率大于或等于金屬帶(22)的電阻率。
12.如權利要求1-11之一所述的裝置，其特征在于，一個與電源連接的金屬連接支座(50)結合在絕緣支座(40)中，以便給金屬帶(22)供電。
13.如權利要求1-12之一所述的裝置，其特征在于，電子開關(25)通過一些所述支座形成的軌道結合在金屬連接支座(50)中。
14.如權利要求12或13所述的裝置，其特征在于，連接金屬支座(50)中形成一些葉片(52)，便于通過穿過加熱模塊(20)的空氣給電子開關(25)散熱。
15.如權利要求6-14之一所述的裝置，其特征在于，與絕緣支座(40)連接的彈簧片(57)的端部永久焊接在與連接金屬支座(50)沒有電聯系的連接端子(56)上，因此可以使金屬帶或彈簧片與一個外部端子或總線(35)電連接。
16.如權利要求1-15之一所述的裝置，其特征在于，每個加熱模塊(20)另外具有至少一個直接或間接與金屬帶(22)連接的可逆或可重置的防止過熱的保護零件(61)。
17.如權利要求16所述的裝置，其特征在于，可逆保護(61)是一個熱檢測器，該檢測器給控制電路(30)輸送一個符合金屬帶(22)或彈簧片(57)的溫度的信息，使控制電路(30)在過熱的情況下切斷供電。
18.如權利要求17所述的裝置，其特征在于，熱傳感器或檢測器與彈簧片(57)熱連接。
19.如權利要求17或18所述的裝置，其特征在于，熱傳感器或檢測器包括一個在CTN電阻、CTP電阻、雙金屬片和具有CTP效應的聚合物開關中選擇的零件。
20.如權利要求6-18之一所述的裝置，其特征在于，彈簧片(57)另外具有一種CTP效應，因此保證一個熱傳感器的功能。
21.如權利要求1-20之一所述的裝置，其特征在于，每個加熱模塊(20)的加熱功率在0到500W之間，最好在300W到400W之間。
22.如權利要求1-21之一所述的裝置，其特征在于，外殼(12)包括一組插口(14)，用于接收每個加熱模塊(20)并使其保持就位。
23.如權利要求22所述的裝置，其特征在于，外殼(12)接受一個蓋子(39)。
24.如權利要求1-23之一所述的裝置，其特征在于，控制電路(30)包括通過調節輸送給每個加熱模塊(20)的電壓來改變散熱器提供的功率的裝置。
25.如權利要求24所述的裝置，其特征在于，控制電路(30)包括通過脈沖寬度調節來改變提供的功率的裝置。
26.如權利要求1-25之一所述的裝置，其特征在于，不同的加熱模塊(20)包括具有基本相同的電阻的金屬帶(22)。
27.如權利要求1-26之一所述的裝置，其特征在于，每個加熱模塊(20)的每個金屬帶(22)的一個波形周期的長度在1.8mm到6mm之間。
28.如權利要求1-27之一所述的裝置，其特征在于，每個加熱模塊的每個金屬帶(22)的波形頂部之間峰值到峰值的幅度為5mm到20mm之間。
29.如權利要求1-28之一所述的裝置，其特征在于，每個加熱模塊的每個金屬帶(22)的寬度在5mm到20mm之間。
30.如權利要求1-29之一所述的裝置，其特征在于，每個加熱模塊的每個金屬帶(22)的厚度在50μm到250μm之間，并最好為80μm到180μm之間。
31.如權利要求1-30之一所述的裝置，其特征在于，每個加熱模塊的每個金屬帶(22)由一種在一種鐵基合金和一種銅基合金中選擇的材料制成。
32.如權利要求31所述的裝置，其特征在于，銅基合金是一種在CuNi30、CuNi45和CuNi18Zn20中選擇的合金。
33.如權利要求31所述的裝置，其特征在于，材料是一種具有正溫度系數電阻效應的合金。
34.如權利要求1-33之一所述的裝置，其特征在于，在每個金屬帶(22)中形成一些百葉窗(26)形狀的開口。
35.如權利要求34所述的裝置，其特征在于，百葉窗(26)具有一些葉片(26a)，這些葉片相對于金屬帶(22)的平面形成一個20°到35°之間的角度。
36.如權利要求1-35之一所述的裝置，其特征在于，每個金屬帶(22)帶有一個電絕緣和/或防腐保護的涂層。
37.如權利要求1-35之一所述的裝置，其特征在于，每個金屬帶(22)的輪廓在正弦曲線、三角形、矩形和梯形中選擇。
38.如權利要求1-37之一所述的裝置，它另外包括一個氣流發生器(7)，其特征在于，當穿過散熱器(10)的空氣流量小于一個最小值時，受控制電路(30)操縱的電子開關(25)禁止給加熱模塊供電，以保證過熱保護。
39.如權利要求38所述的裝置，其中，氣流發生器(7)具有一個壓送器(3)，其特征在于，設有一些裝置，用于給控制電路(30)提供一個表示壓送器轉速的信號，以便在壓送器的轉速小于一個預定的閾值時，禁止給加熱模塊供電。
40.用于汽車的加熱或空調設備，其特征在于，它包括一個如權利要求1-39之一所述的加熱裝置。
41.如權利要求40所述的設備，其特征在于，它包括一個電散熱器，位于一個空氣流動通道中的液體熱交換器的下游。
42.如權利要求40或41所述的設備，其特征在于，電散熱器位于一個空氣出口的附近。
全文摘要
本發明涉及一種電加熱裝置，它包括一個電散熱器(10)，用于加熱穿過電散熱器的空氣。散熱器包括一個外殼(12)、至少一個安裝在外殼中并由至少一個折線形金屬帶(22)構成的電阻元件和一個與電源連接的電阻元件的供電控制電路(30)，金屬帶(22)直接暴露在穿過外殼的空氣中。電散熱器(10)包括一組單個的加熱模塊(20)，加熱模塊互相平行地位于外殼(12)中，并且直接暴露在穿過外殼的空氣中。每個加熱模塊(20)具有一個折疊的或波紋狀的金屬帶(22)和一個由控制電路(30)控制的電子開關(25)，用于選擇性地禁止金屬帶(22)的供電。
文檔編號H05B3/12GK1656850SQ03811972
公開日2005年8月17日 申請日期2003年4月9日 優先權日2002年4月11日
發明者弗雷德里克·皮埃龍, 格利貝爾·泰拉諾瓦, 奧利維耶·科萊特, 克里斯托夫·馬朗熱 申請人:瓦萊奧空調公司