CN102647814A - 电动汽车空调系统用ptc电加热器 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种电动汽车空调系统用PTC电加热器，电极片的周边为硅橡胶扣合式边框，该边框内部空间由硅橡胶条等分并隔离，PTC加热芯片位于各隔离的区域内，两片电极片的边框扣合；多组PTC加热板与散热翅片交替排放在框体内，PTC加热板通过导热硅胶保护膜与散热翅片电绝缘；框体的内侧设置有垫板，框体与垫板之间设置有起减震作用的弹簧片；控制器位于壳体内，壳体上设置有通风孔；端排的一端与PTC加热板上的电极片电连接，另一端通过电极线路板与控制器连接，端排安装在框体上；插接件的一端穿过壳体与控制器连接，控制器用于控制电加热器的功率。本发明具有机械结构可靠、材质耐用环保、升温速度快、散热能力强和工作安全稳定的特点。

Description

电动汽车空调系统用PTC电加热器
技术领域
本发明属于电加热器装置，具体涉及一种电动汽车空调系统用PTC电加热器。
背景技术
随着社会的节能环保要求的不断提高，电动汽车成为现代汽车工业技术的发展方向。动力系统的改变，导致传统燃油式汽车的采暖方式：包括利用发动机余热、设置独立燃油热源都将不再适用于电动汽车。现有的PTC电加热器，通常采用胶粘、钎焊等方式连接PTC加热板和散热翅片，工序繁杂，同时使用粘合剂等有毒物质，无法满足环保要求，并且使用粘合剂不易拆卸返修。本发明旨在为电动汽车提供高效、稳定的电加热器，解决电动汽车的取暖问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电动汽车空调系统用PTC电加热器，它具有机械结构可靠、材质耐用环保、升温速度快、散热能力强和工作安全稳定的特点。
本发明提供的一种电动汽车空调系统用PTC电加热器，其特征在于，该电加热器包括加热器框体、PTC加热板、散热翅片、插接件以及控制器；
电极片的周边为硅橡胶扣合式边框，该边框内部空间由硅橡胶条等分并隔离，PTC加热芯片位于各隔离的区域内，两片电极片的边框扣合，电极片和PTC加热芯片共同构成PTC加热板；
多组PTC加热板与散热翅片交替排放在框体内，PTC加热板通过导热绝缘材料导热硅胶保护膜与散热翅片电绝缘；框体的内侧设置有垫板，框体与垫板之间设置有起减震作用的弹簧片；
控制器位于壳体内，壳体上设置有通风孔；端排的一端与PTC加热板上的电极片电连接，另一端通过电极线路板与控制器连接，端排安装在框体上；插接件的一端穿过壳体与控制器连接，控制器用于控制电加热器的功率。
本发明的优点是：1、利用具有一定强度的框体压紧内部各模块，使产品可拆装性加强，并避免了传统粘结剂的污染；2、通过弹簧片实现PTC加热芯片与散热翅片的连接，框体内存在张力，能够自动适应外部震动和内部热膨胀，保持良好的电接触，提高整体稳定性和散热能力；3、框体设计具有良好的机械强度，能够应对车体颠簸的环境；4、控制器上设计有通气孔，通过通气孔使控制器处空气流通性加强，可避免电路因温度过高烧坏，延长电路板寿命及增强工作稳定性；5、利用普通脉冲宽度调制(PWM)方式来控制电加热器的功率，使加热器工作更加稳定可靠。
附图说明
图1是本发明的结构图；
图2是加热器上剖图；
图3是加热器侧剖图；
图4是水滴波纹型散热翅片示意图；
图5是钢片压紧式封装示意图；
图中标号说明：1-插接件；2-壳体；3-控制器；4-固定螺丝；5-电极线路板；6-端排；7-框体；8-导热硅胶保护膜；9-垫板；10-加热板；11-散热翅片；12-弹簧片；13-通风孔；14-螺丝安装孔；15-弹性钢片；16-侧边框；17-连接轴承
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明的PTC电加热器包括加热器框体7、PTC加热板10、散热翅片11、插接件1以及控制器；
所述框体7由耐热工程塑料制成，外形为电动汽车尺寸相适应的方框结构，由两片可相互扣合的边框对接组成，框体7的两侧中设计有多根均匀排列的辐条，提供拉力，提高框体的机械强度。
PTC加热板10由两片铝或不锈钢电极片和PTC加热芯片组成，两片电极片的周边用硅橡胶做成可扣合的边框，在硅橡胶边框内部空间用硅橡胶条隔离成2～12等分，将PTC加热芯片放入相应的隔离区域内，再将两片电极片扣合，构成加热板。散热翅片11为铜、铝或它们的合金制成，散热翅片的散热孔形状为水滴波纹型，具有制作简单散热能力高的特点。
多组PTC加热板10与散热翅片11交替排放在框体7内，PTC加热板10通过导热绝缘材料导热硅胶保护膜与散热翅片完全电绝缘。框体7的内侧设置有垫板9，框体7与垫板9之间设置有起减震作用的弹簧片12，对垫板9与框体7之间的震动起到缓冲作用，实现PTC加热板与散热翅片之间的稳定连接。
框体7上的辐条与散热翅片11接触部分设计有梯形凸起，对散热翅片11实现辅助限位功能。
如图2所示，控制器3位于壳体2内，壳体2上下两侧设置有通风孔13，通过通风孔13可以引入气流，通过通风孔实现控制器内电路板周围空气的循环，以达到在电路工作时及时迅速散热的目的。亦可通过专门设计的通风管道从控制器连接至排风扇风口处，或通风管道也可由的耐高温导气管进行代替，来实现壳体内空气循环流动。
端排6安装在框体7上，端排6的一端与PTC加热板10电连接，另一端通过电极线路板5与控制器3连接，并利用固定螺丝4固定，端排6、电极线路板5和控制器3均位于壳体2内，插接件1的一端穿过壳体2与控制器3连接。控制器3利用普通脉冲宽度调制(PWM)方式来控制电加热器的功率。这种结构的电加热器可以实现发热部分与控制部分之间的隔热。
为提高散热效率，应用铜、铝或它们的合金制水滴波纹型散热翅片实现散热，为方便生产，该部件亦可用正弦波型或矩形散热翅片代替，但不如水滴波纹型散热效果好。
在本发明中，框体亦可用钢片压紧式结构设计代替，如图5所示，利用高弹合金或具有特定弹力的弹性钢片15(正常状态为弧形，曲率根据钢片弹性度在0.2～2之间调节)通过上方两连接轴承17与侧边框16互联，将加热板与散热翅片排列整齐，外侧放置垫板与弹簧片，固定装入侧边框凹槽，然后利用弹性钢片15将其压紧，固定住弹簧片与垫板，再将下侧设计有与钢片相适应扣合结构的端排6与其连接，用固定螺丝在螺丝孔14处固定。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种电动汽车空调系统用PTC电加热器，其特征在于，该电加热器包括加热器框体、PTC加热板、散热翅片、插接件以及控制器；
电极片的周边为硅橡胶扣合式边框，该边框内部空间由硅橡胶条等分并隔离，PTC加热芯片位于各隔离的区域内，两片电极片的边框扣合，电极片和PTC加热芯片共同构成PTC加热板；
多组PTC加热板与散热翅片交替排放在框体内，PTC加热板通过导热绝缘材料导热硅胶保护膜与散热翅片电绝缘；框体的内侧设置有垫板，框体与垫板之间设置有起减震作用的弹簧片；
控制器位于壳体内，壳体上设置有通风孔；端排的一端与PTC加热板上的电极片电连接，另一端通过电极线路板与控制器连接，端排安装在框体上；插接件的一端穿过壳体与控制器连接，控制器用于控制电加热器的功率。
2.根据权利要求1所述的电动汽车空调系统用PTC电加热器，其特征在于，所述框体由耐热工程塑料制成，外形为电动汽车尺寸相适应的方框结构，由两片可相互扣合的边框对接组成，框体的两侧中设计有多根均匀排列的辐条。
3.根据权利要求1或2所述的电动汽车空调系统用PTC电加热器，其特征在于，散热翅片的散热孔形状为水滴波纹型。
4.根据权利要求2所述的电动汽车空调系统用PTC电加热器，其特征在于，框体的辐条与散热翅片接触部分设计有梯形凸起，对散热翅片实现辅助限位功能。
5.根据权利要求1所述的电动汽车空调系统用PTC电加热器，其特征在于，框体为钢片压紧式结构，由带有弧度的弹性钢片通过上方连接轴承与侧边框互联构成。
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