一种PTC加热器论文和设计

全文摘要

本实用新型提供了一种PTC加热器，包括壳体，所述壳体上开设有进液口和出液口，所述壳体内开设有冷却液通道，所述冷却液通道内设置有第一挡流部件与第二挡流部件，所述第一挡流部件与第二挡流部件均沿水流方向依次间隔设置，所述第一挡流部件由通道的第一内壁向第二内壁延伸且与第二内壁之间具有间隙，所述第二挡流部件由通道的第二内壁向第一内壁延伸且与第一内壁之间具有间隙，所述第一内壁与第二内壁相对设置，所述第一挡流部件与第二挡流部件内均设置有PTC加热元件且PTC加热元件的电接端均延伸至对应挡流部件的外侧。本实用新型是基于PTC发热电阻的一种新能源汽车用加热器，具有加热效率高、功率大、安全性高等优点。

主设计要求

1.一种PTC加热器，其特征在于：包括壳体，所述壳体上开设有进液口和出液口，所述壳体内开设有冷却液通道，所述冷却液通道内设置有第一挡流部件与第二挡流部件，所述第一挡流部件与第二挡流部件均沿水流方向依次间隔设置，所述第一挡流部件由通道的第一内壁向第二内壁延伸且与第二内壁之间具有间隙，所述第二挡流部件由通道的第二内壁向第一内壁延伸且与第一内壁之间具有间隙，所述第一内壁与第二内壁相对设置，所述第一挡流部件与第二挡流部件内均设置有PTC加热元件且PTC加热元件的电接端均延伸至对应挡流部件的外侧。

设计方案

2.如权利要求1所述的PTC加热器，其特征在于：沿水流方向，第一挡流部件与第二挡流部件至少部分重叠。

3.如权利要求1所述的PTC加热器，其特征在于：相邻的两个第一挡流部件之间通过第二挡流部件隔开，相邻的两个第二挡流部件之间通过第一挡流部件隔开。

4.如权利要求1所述的PTC加热器，其特征在于：还包括PCB板、控制板、与整车高压供电系统电连接的高压接插件和与整车低压系统电连接的低压接插件，所述PTC加热元件与所述PCB板电连接，所述PCB板与所述控制板电连接，所述高压接插件和低压接插件均与所述控制板电连接。

5.如权利要求4所述的PTC加热器，其特征在于：还包括控制盒，所述控制盒与所述壳体相连，所述控制板安装在所述控制盒内，所述高压接插件和所述低压接插件均安装在所述控制盒上。

6.如权利要求1所述的PTC加热器，其特征在于：所述PTC加热元件包括PTC发热电阻、第一铜电极片、第二铜电极片、第一塑料块和绝缘膜，所述第一铜电极片和第二铜电极片分别与所述PTC发热电阻镀有电极的相对的两个侧面相接触，所述第一铜电极片和第二铜电极片均具有与PCB板电连接的伸出端，所述第一铜电极片和第二铜电极片的伸出端位于所述PTC发热电阻的同一侧，所述第一塑料块包覆所述PTC发热电阻靠近所述伸出端的一侧，所述第一塑料块与所述第二铜电极片相连，所述PTC发热电阻远离所述第一塑料块的一侧包覆有第二塑料块，所述绝缘膜包覆所述第二塑料块、第一铜电极片和第二铜电极片。

7.如权利要求6所述的PTC加热器，其特征在于：所述第一塑料块和所述第二铜电极片一体成型。

8.如权利要求6所述的PTC加热器，其特征在于：所述PTC加热元件还包括U形弹片和用于将所述PTC加热元件固定到第一挡流部件或第二挡流部件内的楔形块，所述U形弹片包覆所述绝缘膜，所述楔形块安设于所述U形弹片上。

9.如权利要求1所述的PTC加热器，其特征在于：所述第一挡流部件与第二挡流部件均为U形。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及加热器领域，尤其涉及一种PTC加热器。

背景技术

新能源汽车已经被列入国家层面的产业发展规划，替代传统燃油车已是大势所趋。与传统的燃油车不同，新能源汽车的电池板加热、空调暖风系统等均需要独立的加热器，PTC作为一种正温度系数半导体材料，是汽车加热装置的理想材料。传统的PTC加热器加热效率不高，加热效果不好，还容易发生安全事故，本实用新型正是基于PTC发热电阻的一种新能源汽车用加热器，具有加热效率高、功率大、安全性高等优点。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种PTC加热器，以得到一种加热效率高、功率大、安全性高的加热器。

本实用新型是这样实现的：

本实用新型提供一种PTC加热器，包括壳体，所述壳体上开设有进液口和出液口，所述壳体内开设有冷却液通道，所述冷却液通道内设置有第一挡流部件与第二挡流部件，所述第一挡流部件与第二挡流部件均沿水流方向依次间隔设置，所述第一挡流部件由通道的第一内壁向第二内壁延伸且与第二内壁之间具有间隙，所述第二挡流部件由通道的第二内壁向第一内壁延伸且与第一内壁之间具有间隙，所述第一内壁与第二内壁相对设置，所述第一挡流部件与第二挡流部件内均设置有PTC加热元件且PTC加热元件的电接端均延伸至对应挡流部件的外侧。

作为优选，沿水流方向，第一挡流部件与第二挡流部件至少部分重叠。

作为优选，相邻的两个第一挡流部件之间通过第二挡流部件隔开，相邻的两个第二挡流部件之间通过第一挡流部件隔开。

作为优选，所述PTC加热器还包括PCB板、控制板、与整车高压供电系统电连接的高压接插件和与整车低压系统电连接的低压接插件，所述PTC加热元件与所述PCB板电连接，所述PCB板与所述控制板电连接，所述高压接插件和低压接插件均与所述控制板电连接。

作为优选，所述PTC加热器还包括控制盒，所述控制盒与所述壳体相连，所述控制板安装在所述控制盒内，所述高压接插件和所述低压接插件均安装在所述控制盒上。

作为优选，所述PTC加热元件包括PTC发热电阻、第一铜电极片、第二铜电极片、第一塑料块和绝缘膜，所述第一铜电极片和第二铜电极片分别与所述PTC发热电阻镀有电极的相对的两个侧面相接触，所述第一铜电极片和第二铜电极片均具有与PCB板电连接的伸出端，所述第一铜电极片和第二铜电极片的伸出端位于所述PTC发热电阻的同一侧，所述第一塑料块包覆所述PTC发热电阻靠近所述伸出端的一侧，所述第一塑料块与所述第二铜电极片相连，所述PTC发热电阻远离所述第一塑料块的一侧包覆有第二塑料块，所述绝缘膜包覆所述第二塑料块、第一铜电极片和第二铜电极片。

作为优选，所述第一塑料块和所述第二铜电极片一体成型。

作为优选，所述PTC加热元件还包括U形弹片和用于将所述PTC加热元件固定到第一挡流部件或第二挡流部件内的楔形块，所述U形弹片包覆所述绝缘膜，所述楔形块安设于所述U形弹片上。

作为优选，所述第一挡流部件与第二挡流部件均为U形。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的PTC加热器内设有多个放置PTC加热元件的第一挡流部件与第二挡流部件，冷却液在第一挡流部件与第二挡流部件间形成的呈波浪形的间隙流过，使得冷却液在PTC加热器内能停留足够长的时间，再加上有足够的热源加热，功率大，使得其加热效率远高于其它加热器，本实用新型提供的PTC加热器还设有控制板，所有的PTC加热元件均通过PCB板与控制板电连接，高压接插件和低压接插件均与所述控制板电连接，PTC加热器通过高压接插件与整车高压供电系统接通以提供电源，通过低压接插件与整车低压系统接通，车主可以通过驾驶室的控制面板对PTC加热器进行控制，所以本实用新型还具有安全性高的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的PTC加热器容腔内部剖面图；

图2为本实用新型实施例提供的PTC加热元件的爆炸图；

图3为本实用新型实施例提供的PTC加热元件的示意图；

图4为本实用新型实施例提供的PTC加热器的局部示意图；

图5为本实用新型实施例提供的下壳体示意图；

图6为本实用新型实施例提供的上壳体示意图；

图7为本实用新型实施例提供的PTC加热器爆炸图；

图8为本实用新型实施例提供的PTC加热器示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-图8，本实用新型实施例提供一种PTC加热器，包括壳体，所述壳体上开设有进液口21和出液口22，所述壳体内开设有冷却液通道，所述冷却液通道内设置有第一挡流部件11与第二挡流部件12，所述第一挡流部件11与第二挡流部件12均沿水流方向依次间隔设置，所述第一挡流部件11由通道的第一内壁向第二内壁延伸且与第二内壁之间具有间隙，所述第二挡流部件12由通道的第二内壁向第一内壁延伸且与第一内壁之间具有间隙，所述第一内壁与第二内壁相对设置，所述第一挡流部件11与第二挡流部件12内均设置有PTC加热元件3且PTC加热元件3的电接端均延伸至对应挡流部件的外侧。本实用新型实施例提供PTC加热器因为设置有第一挡流部件11与第二挡流部件12，具有扰流效果，使得冷却液不能沿直线流动，冷却液在所述冷却液通道内的停留时间加长，使得加热效果更好。

作为优选，沿水流方向，第一挡流部件11与第二挡流部件12至少部分重叠。使得冷却液在第一挡流部件11与第二挡流部件12形成的呈波浪形的间隙流过，使得冷却液在PTC加热器内能停留足够长的时间。

作为优选，相邻的两个第一挡流部件11之间通过第二挡流部件12隔开，相邻的两个第二挡流部件12之间通过第一挡流部件11隔开。

作为优选，所述第一挡流部件11与第二挡流部件12均为U形。

作为优选，所述PTC加热器还包括PCB板5、控制板、与整车高压供电系统电连接的高压接插件9和与整车低压系统电连接的低压接插件10，所述PTC加热元件3与所述PCB板5电连接，所述PCB板5与所述控制板电连接，所述高压接插件9和低压接插件10均与所述控制板电连接。

作为优选，所述PTC加热器还包括控制盒7，所述控制盒7与所述壳体相连，所述控制板安装在所述控制盒7内，所述高压接插件9和所述低压接插件10均安装在所述控制盒7上。

本实用新型提供的PTC加热器内设有多个放置PTC加热元件3的第一挡流部件与第二挡流部件，冷却液在第一挡流部件与第二挡流部件间形成的呈波浪形的间隙流过，使得冷却液在PTC加热器内能停留足够长的时间，再加上有足够的热源加热，功率大，使得其加热效率远高于其它加热器，本实用新型提供的PTC加热器还设有控制板，所有的PTC加热元件3均通过PCB板与控制板电连接，高压接插件和低压接插件均与所述控制板电连接，PTC加热器通过高压接插件与整车高压供电系统接通以提供电源，通过低压接插件与整车低压系统接通，车主可以通过驾驶室的控制面板对PTC加热器进行控制，所以本实用新型还具有安全性高的特点。

在本实施例中，所述壳体包括上壳体1和下壳体2，第一挡流部件11在所述上壳体1上，第二挡流部件12在所述下壳体2上。

作为优选，所述上壳体1和下壳体2通过螺钉连接，方便拆卸和安装。

作为优选，所述PTC加热元件3包括PTC发热电阻38、第一铜电极片34、第二铜电极片35、第一塑料块36、绝缘膜33、U形弹片32和用于将所述PTC加热元件固定到第一挡流部件11或第二挡流部件12内的楔形块31，所述第一铜电极片34和第二铜电极片35分别与所述PTC发热电阻38镀有电极的相对的两个侧面相接触，所述第一铜电极片34和第二铜电极片35均具有与PCB板5电连接的伸出端，所述第一铜电极片34和第二铜电极片35的伸出端位于所述PTC发热电阻38的同一侧，所述第一塑料块36包覆所述PTC发热电阻38靠近所述伸出端的一侧，所述第一塑料块36与所述第二铜电极片35相连，所述PTC发热电阻38远离所述第一塑料块36的一侧包覆有第二塑料块37，所述绝缘膜33包覆所述第二塑料块37、第一铜电极片34和第二铜电极片35，所述U形弹片32包覆所述绝缘膜33，所述楔形块31安设于所述U形弹片32上。

作为优选，所述第一塑料块36和所述第二铜电极片35一体成型。

在本实施例中，壳体形成密闭容腔，壳体内的第一挡流部件11与第二挡流部件12相互交错设置，形成流体介质通道；第一挡流部件11与第二挡流部件12的侧壁将PTC加热元件3和流体隔离；PTC加热元件3由PTC发热电阻38、第一铜电极片34、第二铜电极片35、第一塑料块36、第二塑料块37、U形弹片32、绝缘膜33、楔形块31组成，固定于第一挡流部件11或第二挡流部件12内。

如图1，PTC加热元件3分别放置于第一挡流部件11与第二挡流部件12内。

上壳体1的螺纹过孔13和下壳体2的螺纹孔23通过螺钉连接，上壳体1和下壳体2形成密闭容腔。

PTC加热元件3如图2示，PTC发热电阻38的两侧面，其表面镀有银或者铝电极，与第一铜电极片34和第二铜电极片35接触，第一塑料块36与第二铜电极片35注塑为一体，与第二塑料块37将PTC发热电阻38上下面夹住。然后用绝缘膜33贴于第一铜电极片34和第二铜电极片35表面，作用是绝缘。再用U形弹片32将上述PTC加热元件3夹住，最后通过楔形块31将PTC加热元件3固定于第一挡流部件11与第二挡流部件12中。

先将塑料框架4套在PTC加热元件3上，然后将PCB板5置于塑料框架4上，第一铜电极片34和第二铜电极片35通过锡焊与PCB板5连接。上壳体1和下壳体2的PTC加热元件3都按照此方式进行安装。

PCB板5的电路将所有PTC加热元件3进行并联，并将PTC发热电阻38的正负电极引入到控制盒7中。

控制盒7内设置有控制板，控制板利用LIN或者CAN通信协议对高压系统进行控制。

如图4所示，PTC加热器通过高压接插件9与整车高压供电系统接通以提供电源，通过低压接插件10与整车低压系统接通，车主可以通过驾驶室的控制面板对PTC加热器进行控制。

如图7所示，控制盒7与上壳体1和下壳体2通过四颗螺钉进行紧固，然后用控制盒盖板8进行密封，控制盒盖板8和控制盒7接触面使用密封胶进行粘接密封。

如图7所示，上壳体1与盖板6接触面使用密封胶进行粘接密封，下壳体2与盖板6接触面使用密封胶进行粘接密封。图7中省略了位于上方的PCB板5。

如图4所示，冷却液通过进液口21进入加热器封闭容腔，经过PTC加热元件3的加热后，再通过出液口22将热水传递至汽车需要被加热的零部件。

本实用新型提供的PTC加热器，上壳体1和下壳体2通过螺钉连接组成的密闭容腔，第一挡流部件11与第二挡流部件12的凸出部分相互交错布置，形成冷却液的通道，第一挡流部件11与第二挡流部件12的内凹部分放置PTC加热元件3。第一挡流部件11与第二挡流部件12的侧壁将PTC加热元件3和冷却液隔离，使内凹部分成为加热腔，凸出部分间为冷却液的循环腔。

所述的上壳体1具有至少一个第一挡流部件11，下壳体2具有至少一个第二挡流部件12。

本实施例提供的PTC加热器，以液体为介质，液体介质通过PTC加热元件被加热，经过加热器的进出液口，通过壳体的容腔不断循环。本实施例提供的PTC加热器，具有控制功能，用12V的低压电路去控制200V～500V高压系统，同时具备过流、过温自动断电的防护功能，保证产品和人员安全。本实施例提供的PTC加热器，壳体均使用金属材质，可以很好的解决电子元件的电磁兼容性(EMC)问题。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

设计图

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设计说明书

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