[發明專利]熱交換器

有效

• 申請號: 201110270298.4
• 申請日: 2011-09-13
• 公開（公告）號: CN102434968A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 邁克爾·科爾;托馬斯·斯普朗格;卡爾-歌德·克倫巴赫;蒂埃里·克勞斯
• 申請（專利權）人: 貝洱兩合公司;貝洱法蘭西魯法克公司
• 主分類號: F24H9/18
• 分類號: F24H9/18;B60H1/22
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 鄧琪

技術領域

本發明涉及一種熱交換器和機動車輛暖通空調(HVAC)系統。

背景技術

機動車輛HVAC系統用于對引入機動車輛內部空間的空氣進行加熱和/或冷卻。在機動車輛HVAC系統中使用熱交換器作為電加熱裝置，以對引入內部空間的空氣進行加熱。電加熱裝置包括PTC元件。PTC元件(PTC：正溫度系數)是導電材料，其具有電阻并且電流在低溫下會比在高溫時更好地傳導電流。因此，它的電阻在溫度升高時增大。PTC元件通常由陶瓷構成并且是一個電熱調節器。由此獨立于邊界條件(例如在PTC元件上的外施電壓、標稱電阻或空氣量)調節PTC元件上十分均勻的表面溫度。由于在此處獨立于邊界條件設置近似相同的電阻并由此實現了基本上一致的電熱值，所以可以避免例如加熱絲放出常規熱量時可能出現的過熱。

熱交換器包括：PTC元件，至少兩個電導體，PTC元件通過該導體傳導電流；以及導熱元件，特別是鰓片或波紋狀肋片，由此增大加熱空氣的表面。具有混合動力或僅為電動的機動車輛的產量不斷增加。用于這類機動車輛的HVAC系統通常不再具有用于對空氣進行加熱的熱交換器，該熱交換器被冷卻液穿流通過。因此，機動車輛HVAC系統的全部熱效率必須由電加熱裝置或PTC元件提供。因此，PTC元件還需要在例如在50至600伏特范圍內的高電壓而不是12伏特的低電壓下工作，。然而，在機動車輛HVAC系統中的高電壓具有安全性問題，因為例如由于人與處于高電壓下的部件的接觸會因高電壓而使人的健康受到傷害。

US?4?327?282描述了一種具有PTC加熱元件的熱交換器。電流借助觸片被傳導通過PTC加熱元件并且在觸片上設置有絕緣層。組件通過U形夾具保持在一起。

由EP?1?768?458A1已知一種用于加熱空氣的加熱裝置的發熱元件，包括至少一個PTC元件和貼靠在PTC元件的相對側面上的電導線，其中兩個電導線在外側由不導電的絕緣層包圍。

發明內容

因此，本發明的目的在于，提供一種熱交換器和機動車輛HVAC系統，其中，熱交換器在例如大于50V的高電壓的下工作時不會對環境，特別是人帶來危險。熱交換器和機動車輛HVAC系統能夠以低成本生產并且在工作中可靠地運行。

為了實現此目的，提出一種熱交換器，包括：至少一個電阻加熱元件，特別是至少一個PTC元件；至少兩個導體，特別是導導電板，該導電板與至少一個電阻加熱元件電連接，以將電流導引通過至少一個電阻加熱元件并由此對電阻加熱元件進行加熱；至少一個導熱元件，其用于將來自至少一個電阻加熱元件的熱量傳遞到待加熱流體；至少一個電絕緣元件，其將至少兩個導體和優選的至少一個電阻加熱元件電絕緣；至少一個管，具有管開口，由此至少兩個導電板、至少一個電絕緣元件和至少一個電阻加熱元件設置在由至少一個管限定的至少一個空腔內，其中，熱交換器包括具有至少一個開口的轉接板，并且各管一個開口設置在轉接板的開口上，至少一個管優選與轉接板液密地連接并且轉接板與電子器件殼體和/或HVAC系統殼體液密地連接。

在包圍空腔的管中，設置有至少一個電絕緣元件、至少一個電阻加熱元件，優選多個電阻加熱元件和兩個導體。在此處，至少一個管在上端部僅具有一個管開口，在管的其它區域，特別是在管的下端部，例如通過支承板或蓋板或者基于管的結構將管液密地封閉。因此，作為唯一的開口，管僅具有(上部)管開口，流體可以通過該管開口進入由管包圍的空腔中。在此處，熱交換器優選具有多個管且這些管的具有管開口的上端部在此設置在轉接板的開口上，使得流體由于管在轉接板上液密的設置而僅能夠通過轉接板的開口和管開口到達空腔中。在此處，轉接板用于例如將電子器件殼體液密地與轉接板連接，從而將管的空腔由此完全地相對于周圍環境密封，因為電子器件殼體是與轉接板液密地連接的。轉接板因此用作與其它部件連接的接口，所述其它部件特別是電子器件的電子器件殼體，尤其是功率電子器件，或HVAC系統殼體。由此，設置在由管包圍的空腔中的組件可以持久地以液密的方式密封，還確保了向電阻加熱元件輸送電流。與轉接板液密地連接的電子器件殼體例如具有接觸元件，優選兩個接觸元件，電流可以通過該接觸元件被傳導至電阻加熱元件，還具有至少一個或優選兩個控制電流接觸元件，電阻加熱元件熱效率可以借助設置在電子器件殼體中的電子器件由所述控制電流接觸元件控制和/或調節。在此處，這些接觸元件和優選的控制電流接觸元件液密地相對于電子器件殼體密封，使得空腔相對于周圍環境液密地密封。

特別地，管以在管開口處的端部設置在轉接板的開口內。