[發(fā)明專(zhuān)利]一種PTC水暖加熱器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710003018.0
• 申請(qǐng)日: 2017-01-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106714347A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈小晶
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 蘇州新業(yè)電子股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H05B3/42
• 分類(lèi)號(hào): H05B3/42;H05B3/06;B60H1/22
• 代理公司: 南京蘇高專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙)32204
• 代理人: 柏尚春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種加熱器，尤其涉及一種PTC水暖加熱器。

背景技術(shù)

為應(yīng)對(duì)日益突出的燃油供求的矛盾和環(huán)境污染的問(wèn)題，世界各國(guó)均在推進(jìn)新能源汽車(chē)的發(fā)展。傳統(tǒng)汽車(chē)一直把發(fā)動(dòng)機(jī)的余熱作為制暖熱源，這種方式依賴(lài)于汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)，也就是說(shuō)要在發(fā)動(dòng)機(jī)工作的狀態(tài)下，才能實(shí)施車(chē)內(nèi)的取暖。另外，這種取暖系統(tǒng)的效率很低，在冬季啟動(dòng)了發(fā)動(dòng)機(jī)后需要6-10min才能供暖。但電動(dòng)汽車(chē)沒(méi)有發(fā)動(dòng)機(jī)，混合動(dòng)力車(chē)載發(fā)動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí)車(chē)內(nèi)也需要供暖。

目前，由于PTC陶瓷特有的正溫度系數(shù)阻溫特性，其有著自動(dòng)控溫，溫度隨電壓波動(dòng)影響小等優(yōu)良的電性能以及不會(huì)燃燒、無(wú)明火、使用壽命長(zhǎng)等安全特性。由PTC陶瓷制作的PTC加熱器是一種理想的加熱裝置，它不僅很好的解決了在低溫條件下電動(dòng)汽車(chē)內(nèi)部取暖和擋風(fēng)玻璃除霜所需要的熱源問(wèn)題，還能應(yīng)用于動(dòng)力電池的熱管理系統(tǒng)，在環(huán)境溫度較低時(shí)對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行加熱，而且由于其優(yōu)良的絕緣性能確保了電動(dòng)汽車(chē)的安全性能。

電動(dòng)汽車(chē)制暖用PTC加熱器有風(fēng)暖和水暖兩種，PTC水暖加熱器，以PTC加熱元件為發(fā)熱核心，制作成PTC加熱管，然后插入專(zhuān)用的鋁合金導(dǎo)熱體，通過(guò)加熱防凍液，經(jīng)由蒸發(fā)器向車(chē)內(nèi)提供暖風(fēng)，暖風(fēng)柔和舒適，溫度穩(wěn)定適中，使用安全，節(jié)能高效。另外，PTC水加熱器還可用于電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，通過(guò)加熱防凍液給電池加熱。

在電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域使用的PTC加熱器使用環(huán)境有如下特點(diǎn)：一、工作電壓高，至少在320V以上，一般在320VDC-750VDC；二、電動(dòng)汽車(chē)的電壓在運(yùn)行中并不是恒定的，而是隨著運(yùn)行中電量的損耗而下降；三、由于汽車(chē)是在室外使用，四季溫度及濕度的變化大；四、此加熱器安裝在汽車(chē)內(nèi)使用，需更好的抗震動(dòng)性能，且對(duì)使用壽命的要求更高，需達(dá)到十年以上；五、為了保證電動(dòng)汽車(chē)在涉水、遭遇雨水或者部分被浸等極端環(huán)境下的安全性能，要求PTC加熱器的防塵水性能最好達(dá)到IP67，避免對(duì)車(chē)內(nèi)或車(chē)周邊人員造成電擊的意外傷害；六、目前市場(chǎng)上現(xiàn)有廣泛使用的類(lèi)似德國(guó)埃貝赫結(jié)構(gòu)的PTC水暖加熱器，有以下缺點(diǎn)：(1)該結(jié)構(gòu)安全缺陷：埃貝赫加熱器結(jié)構(gòu)如下，PTC加熱芯插入壓鑄鋁槽(作為導(dǎo)熱水槽)，鋁槽放置在塑料外殼內(nèi)，水(防凍液)在塑料外殼和鋁槽之間流動(dòng)，PTC加熱芯通過(guò)加熱鋁槽把熱量傳導(dǎo)到水(防凍液中)。為防止水(防凍液)滲入帶電的PTC加熱芯或者鋁槽上方的電控板，必須在塑料外殼和導(dǎo)熱鋁水槽之間做好可靠的密封，一旦兩者之間的密封出現(xiàn)問(wèn)題，防凍液就會(huì)在結(jié)合面處滲透并接觸到PTC加熱元件，或者電控板，這樣很容易出現(xiàn)漏電引發(fā)的安全事故。因此此結(jié)構(gòu)的PTC水加熱器存在一定的安全隱患。(2)該結(jié)構(gòu)的成本劣勢(shì)：埃貝赫加熱器結(jié)構(gòu)采用PTC加熱芯插入壓鑄鋁槽結(jié)構(gòu)，PTC加熱芯和壓鑄鋁槽的材料成本和制作成本較高；(3)該結(jié)構(gòu)傳熱效果較差：PTC加熱芯插入導(dǎo)熱鋁槽，兩者之間不容易貼合緊密，造成有相對(duì)較大的熱阻，影響了PTC的導(dǎo)熱，使得PTC的功率不容易發(fā)揮。七、目前市場(chǎng)上現(xiàn)有的其它PTC水暖加熱器，如東方PTC水暖加熱器，其結(jié)構(gòu)上有以下缺點(diǎn)：(1)PTC加熱芯和通水扁管(即液體通道)相間排列，兩根PTC加熱芯之間共用一根水扁管，這樣的排列不容易把PTC產(chǎn)生的的熱量帶走，難以充分發(fā)揮PTC的功率，造成熱量的浪費(fèi)；(2)PTC加熱芯和通水扁管(即液體通道)相間排列的結(jié)構(gòu)由于通水扁管(即液體通道)扁平且數(shù)量少，水阻較大。雖然通過(guò)扁管尺寸的調(diào)整也可以降低水阻，但會(huì)影響到傳熱效果。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：為了提高PTC水暖加熱器的加熱效率，提高PTC加熱管的利用率，本發(fā)明提供一種PTC水暖加熱器。

技術(shù)方案：本發(fā)明提供一種PTC水暖加熱器，包括液體進(jìn)出口管道、液體集流裝置以及至少兩個(gè)加熱組件，所述加熱組件包括PTC加熱芯和兩個(gè)液體通道，兩個(gè)液體通道分別位于PTC加熱芯的兩側(cè)，任一加熱組件中的PTC加熱芯和液體通道與其他PTC加熱芯和液體通道排列于一個(gè)平面，所有液體通道的兩端通過(guò)液體集流裝置與液體進(jìn)出口管道連通。

進(jìn)一步的，還包括支撐片，所述支撐片插在兩個(gè)相鄰的加熱組件之間。

進(jìn)一步的，所述支撐片由金屬或者塑料制成。

進(jìn)一步的，所述PTC加熱芯、支撐片與液體通道之間通過(guò)硅膠粘接或通過(guò)機(jī)械緊配。

進(jìn)一步的，所述液體通道為金屬扁管。

進(jìn)一步的，所述液體通道由鋁或銅制成。

進(jìn)一步的，所述PTC加熱芯包括PTC陶瓷元件、金屬電極片、絕緣材料層，所述絕緣材料層包裹住PTC陶瓷元件和金屬電極片，絕緣材料層為聚酰亞胺薄膜或氧化鋁基板或?qū)峁枘z片。