一種ptc電熱管及電動(dòng)汽車水暖加熱器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電加熱及電動(dòng)汽車空調(diào)供暖系統(tǒng)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種PTC電熱管及電動(dòng)汽車水暖加熱器。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車作為環(huán)境污染和能源消耗的主要來源之一，其節(jié)能減排問題受到了越來越廣泛的重視，各國政府和汽車企業(yè)均將節(jié)能環(huán)保當(dāng)作未來汽車技術(shù)發(fā)展的指導(dǎo)方向，這樣節(jié)能環(huán)保的電動(dòng)汽車也就應(yīng)運(yùn)而生。電動(dòng)汽車的出現(xiàn)也為電動(dòng)汽車空調(diào)的研宄開發(fā)提出了新的課題與挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的燃油汽車空調(diào)供暖系統(tǒng)采用發(fā)動(dòng)機(jī)的余熱作為熱源，達(dá)到供暖、除霧除霜的目的。而對(duì)于純電動(dòng)汽車或燃料電池汽車來說，沒有發(fā)動(dòng)機(jī)作為制熱熱源，因而無法直接采用傳統(tǒng)燃油汽車空調(diào)解決方案。
[0003]電動(dòng)汽車擁有高壓直流電源，因此在電動(dòng)壓縮機(jī)制冷的基礎(chǔ)上添加電輔助加熱裝置。現(xiàn)有的加熱裝置采用PTC熱敏電阻或電熱管作為發(fā)熱元件。其中電熱管應(yīng)用最廣泛的是金屬電熱管，發(fā)熱材料采用鎳鉻絲或鐵鉻絲等，在管內(nèi)填充絕緣材料而成，其缺點(diǎn)是熱效率低，耗電大，安全性能差，使用壽命短。而PTC (Positive Temperature Coefficient，正溫度系數(shù))熱敏電阻是一種典型具有溫度敏感性的半導(dǎo)體電阻，具有恒溫發(fā)熱、熱效率高、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，是一種較為理想的電加熱材料。
[0004]公開號(hào)為CN203884011U的專利申請(qǐng)文件中公開了一種PTC加熱管，如圖1所示；該加熱管包括PTC組件和金屬外殼，PTC組件置于金屬外殼中，PTC組件包括PTC發(fā)熱片、電極片和絕緣層，PTC發(fā)熱片相對(duì)的兩個(gè)面分別設(shè)有電極片，絕緣層使用耐高溫絕緣塑料薄膜，包覆PTC發(fā)熱片和電極片。在加工形成上述PTC加熱管時(shí)，PTC加熱管由PTC組件和金屬外殼壓接構(gòu)成，金屬外殼向電極片表面方向壓接。
[0005]然而，上述的加熱管存在以下問題:一是絕緣層使用的是耐高溫絕緣塑料薄膜，導(dǎo)熱性能差，降低加熱效率，而且容易老化，縮短加熱管壽命，降低其可靠性；二是PTC組件和金屬外殼壓接采用直接壓接的方式，容易壓碎PTC發(fā)熱片，影響加熱管正常工作及易引起安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供了一種PTC電熱管，其目的在于通過拉拔工藝使PTC發(fā)熱片和電極板緊密貼合，能更好地減小接觸電阻，避免了電弧放電擊穿PTC發(fā)熱片的危險(xiǎn)。
[0007]本發(fā)明提供了一種PTC電熱管，包括發(fā)熱體、電極板、固體絕緣層、隔離片和金屬管；所述發(fā)熱體包括多個(gè)PTC發(fā)熱片；每個(gè)PTC發(fā)熱片置于固體絕緣層中，且PTC發(fā)熱片的上、下表面各設(shè)有一個(gè)電極板，兩電極板將多個(gè)裝有PTC發(fā)熱片的固體絕緣層及每相鄰固體絕緣層之間設(shè)置的隔離片串在一起并且置于所述金屬管內(nèi)；所述固體絕緣層為絕緣陶瓷空心瓷柱，通過拉拔工藝使PTC發(fā)熱片和電極板緊密貼合，在所述絕緣陶瓷瓷柱內(nèi)留有一定的變形空間，拉拔時(shí)PTC發(fā)熱片不會(huì)因受到金屬管和絕緣陶瓷瓷柱形變時(shí)的擠壓力而損壞。
[0008]更進(jìn)一步地，所述絕緣陶瓷空心瓷柱包括:空腔和兩個(gè)長方形孔；由第一長方形腔體和第二長方形腔體垂直相交形成所述空腔，所述空腔從所述絕緣陶瓷瓷柱上底面開孔至下底面，貫穿整個(gè)瓷柱，通過所述空腔將PTC發(fā)熱片放置于所述絕緣陶瓷瓷柱內(nèi)；在所述長方形腔體上、下兩側(cè)各設(shè)置一個(gè)所述長方形孔，長方形孔與空腔連通，所述長方形孔用于穿插兩個(gè)電極板；兩個(gè)長方形孔對(duì)稱設(shè)置，且所述長方形孔從所述絕緣陶瓷瓷柱上底面開孔至下底面，貫穿整個(gè)瓷柱。更進(jìn)一步地，所述第一長方形腔體用于放置PTC發(fā)熱片，所述第二長方形腔體的設(shè)置是為了留有一定的形變空間，不讓PTC發(fā)熱片左右兩側(cè)因受到瓷柱形變時(shí)的擠壓力而損壞。
[0009]更進(jìn)一步地，所述第一長方形腔體截面的長與PTC發(fā)熱片的長相當(dāng)，所述第一長方形腔體截面的寬大于PTC發(fā)熱片的寬；且所述第二長方形腔體截面的寬小于PTC發(fā)熱片的寬。
[0010]更進(jìn)一步地，所述隔離片設(shè)有兩長方形孔，兩長方形孔對(duì)稱設(shè)置且貫穿隔離片，用于穿插兩電極板；在每相鄰的固體絕緣層之間設(shè)有隔離片，其作用是將相鄰的PTC發(fā)熱片隔開，防止拔拉時(shí)PTC發(fā)熱片竄到一塊互相擠壓而損壞。
[0011]更進(jìn)一步地，所述電極板為波紋結(jié)構(gòu)。
[0012]更進(jìn)一步地，所述電極板為正弦波結(jié)構(gòu)。
[0013]更進(jìn)一步地，所述絕緣陶瓷瓷柱和隔離片的材料為A1N。
[0014]本發(fā)明還提供了一種的電動(dòng)汽車水暖加熱器，包括上殼體，高壓連接器，密封防水板，PTC加熱管組件、進(jìn)水管，出水口和下殼體；所述高壓連接器置于所述上殼體與所述密封防水板對(duì)合形成的空腔中，并且安裝在所述密封防水板上；所述下殼體與所述密封防水板形成空腔加熱室，在所述空腔加熱室中設(shè)有用于加熱液體介質(zhì)的PTC加熱管組件，用于將液體介質(zhì)供給到所述空腔加熱室中的所述進(jìn)水管、所述出水口以及將所述空腔加熱室底部已加熱的介質(zhì)引到出水口的出水倉；所述出水倉置于所述出水口處，所述進(jìn)水管流入加熱室的介質(zhì)只能經(jīng)過PTC加熱管加熱后從加熱室底部進(jìn)入出水倉，介質(zhì)再從出水口流出；所述PTC加熱管組件由多個(gè)PTC加熱管等間距并列組成，所述PTC加熱管為上述的PTC電熱管。
[0015]更進(jìn)一步地，所述PTC加熱管組件為U型結(jié)構(gòu)，所述進(jìn)水管橫跨穿插于PTC加熱管組件的U型間隙，所述進(jìn)水管的進(jìn)水口置于所述下殼體右側(cè)面上部中間位置，所述出水口置于所述下殼體左側(cè)面上部中間位置，且與所述進(jìn)水管的進(jìn)水口相互對(duì)稱；所述進(jìn)水管的兩側(cè)管壁均設(shè)置有由若干個(gè)圓孔陣列組成的進(jìn)水孔，圓孔的半徑從進(jìn)水端往出水端方向依次增大；每個(gè)圓孔陣列依次對(duì)著所述PTC電熱管的管壁，液體介質(zhì)在水泵的壓力下從所述進(jìn)水孔噴出，并噴到PTC電熱管附近，以便介質(zhì)及時(shí)加熱。
[0016]本發(fā)明通過使用絕緣陶瓷材料作為絕緣層，由于良好的導(dǎo)熱性和耐老化性，提高了電熱管的熱效率和工作可靠性。同時(shí)，通過拉拔工藝，使電熱管各部件的接觸面更緊密，增強(qiáng)傳熱效果及抗震性。還通過對(duì)絕緣陶瓷瓷柱內(nèi)部腔體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，使瓷柱內(nèi)部有足夠的形變空間，PTC發(fā)熱片不會(huì)因受到金屬管和固體絕緣層形變時(shí)的擠壓力而壓壞。
【附圖說明】
[0017]圖1是現(xiàn)有技術(shù)提供的加熱管結(jié)構(gòu)圖；
[0018]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的絕緣陶瓷瓷柱結(jié)構(gòu)圖，其中(a)為絕緣陶瓷空心瓷橫截面圖，(b)為經(jīng)過拉拔后的絕緣陶瓷空心瓷柱結(jié)構(gòu)的示意圖，(C)為絕緣陶瓷實(shí)心瓷柱剖視圖；
[0019]圖3本發(fā)明實(shí)施例提供的隔離片橫截面圖；
[0020]圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的電極板示意圖，其中(a)為平面結(jié)構(gòu)的電極板的示意圖，(b)為波紋結(jié)構(gòu)的電極板的示意圖；
[0021]圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的PTC加熱組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的未拉拔加工的PTC電熱管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的拉拔加工后的PTC電熱管的結(jié)構(gòu)局部放大圖；
[0024]圖8是本發(fā)明實(shí)施例提供的U型PTC電熱管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖9是本發(fā)明實(shí)施例提供的電動(dòng)汽車水暖加熱器分解結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖10是本發(fā)明實(shí)施例提供的電動(dòng)汽車水暖加熱器結(jié)構(gòu)的俯視圖；
[0027]圖11是本發(fā)明實(shí)施例提供的下殼體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖12是本發(fā)明實(shí)施例提供的U型進(jìn)水管下殼體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖13是本發(fā)明實(shí)施例提供的E型進(jìn)水管下殼體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0031]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種PTC電熱管，通過拉拔工藝使PTC發(fā)熱