CN106993342A - 一种ptc电加热装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种PTC电加热装置,包括若干扁管；两个集液管，所述集液管上设置有冷却液接口和若干插槽孔；发热元件，所述发热元件由正负电极片、夹于正负电极片中间的PTC元件和设置于正负电极片外侧的绝缘层组成；其中，所述集液管位于扁管的两端，扁管的两端插入集液管的插槽孔内并密封连接，组成散热框架；所述发热元件插入相邻两个扁管之间，并与扁管紧密接触传热。本发明PTC电加热装置传热效率高、功率密度大、结构紧凑、体积小，成本低，并且装配简单。
Description
技术领域
本发明涉及电加热领域，尤其是一种液体式PTC电加热装置。
背景技术
现有电加热装置（见CN100567843）采用金属基座，再在上面插入PTC电加热片。主要存在两个缺陷，缺点一是增加了传热中间环节，热阻增加，热效率低、功率密度小；缺点二是增加了子零件，增加了成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种更高传热效率且更紧凑的PTC电加热装置。本发明提供一种PTC电加热装置，该PTC电加热装置包括：
若干扁管；
两个集液管，所述集液管上设置有冷却液接口和若干插槽孔；
发热元件，所述发热元件由正电极片、负电极片、夹于正负电极片中间的PTC元件和设置于正负电极片外侧的绝缘层组成；
其中，所述集液管位于扁管的两端，扁管的两端插入集液管的插槽孔内并密封连接，组成散热框架；所述发热元件插入相邻两个扁管之间，并与扁管紧密接触传热。
上述冷却液接口数量优选为两个，分别为冷却液进口和出口；两个接口可设置在一个集液管上，也可分别设置在两个集液管上。正负电极片可采用现有技术中的不锈钢片或铝合金片。PTC元件优选为以钛酸钡为基材的陶瓷PTC元件。优选地，发热元件由聚酰亚胺薄膜包裹正负电极片和PTC元件形成。
其中，电极片由本体部分和极耳组成，正负电极片的本体部分层叠设置在PTC元件两侧并可粘接在一起，形成PTC电极组件，然后再在本体部分外侧包裹绝缘膜，而极耳部分不包裹绝缘膜以便与外界电连接。所以，优选地，除极耳外，发热元件其余外露表面都具有绝缘层。
本发明提供另一种PTC电加热装置，该PTC电加热装置包括：
PTC电极组件，所述PTC电极组件由正负电极片和若干PTC元件组成；
绝缘层，所述绝缘层位于PTC电极组件的外表面，形成带绝缘层的PTC电极组件，即发热元件；
扁管，每个扁管与每个发热元件依次间隔平行设置，且最外两侧为扁管，形成加热装置芯体；
两个集液管，集液管上设置有冷却液进/出接口和若干插槽孔，集液管位于若干扁管的两端，扁管的两端插入集液管的插槽孔内，并密封连接。
进一步的，PTC电加热装置还包括夹紧装置，夹紧装置将扁管与发热元件夹紧，以便高效地传热。
进一步的，所述夹紧装置包括若干压板和若干螺栓螺母；压板上设置有若干通孔，压板置于加热装置芯体两侧，通过贯穿螺栓、螺母和两侧压板将扁管和发热元件夹紧。
进一步的，所述夹紧压板的材料为不锈钢或者铝合金。
进一步的，所述扁管的材料为铝合金。
进一步的，所述铝合金的基材为3系列铝合金。
进一步的，所述扁管的宽度为10~20毫米，或者20~30毫米，或者30~40毫米，或者40~50毫米。进一步的，所述扁管的厚度为1~2毫米，或者2~3毫米，或者3~4毫米，或者4~5毫米，或者5~6毫米。
进一步的，所述扁管为单孔扁管、或者B型扁管、或者多孔扁管。
进一步的，所述绝缘层为聚酰亚胺薄膜，或者绝缘硅胶垫，或者绝缘陶瓷片。
进一步的，所述集液管与扁管的密封连接方式为焊接，或者胶粘。其中，焊接优选为钎焊。通过扁管与集液管焊接的方式，能长期有效地防止扁管与集液管之间的泄漏问题。
进一步的，PTC元件优选为陶瓷PTC元件。更进一步的，陶瓷PTC元件为以钛酸钡或碳酸钡为基材的陶瓷PTC元件。当然，也可以是高分子PTC元件。
进一步的，PTC元件厚度取值为3.0~3.3mm，或者3.3~3.6mm，或者3.6~4.0mm。所谓厚度即为PTC元件在正负电极片层叠方向的尺寸。
本发明PTC电加热装置的液体传热介质为水基冷却液。进一步的，水基冷却液为水、或者主要由乙二醇和水组成的防冻冷却液。
从以上发明内容揭示的技术可以看出，发热元件插入相邻两个扁管之间，发热元件与扁管之间交替层叠、紧密接触传热。相比现有技术，本发明提供的PTC电加热装置生产装配简单可靠，结构紧凑、体积小，传热效率高，且制作成本较低。
附图说明
图1. 集流管及其插槽孔示意图；
图2. 由扁管和集流管组成的散热框架的示意图；
图3. 发热元件；
图4. 发热元件插入于散热框架之中的PTC电加热装置示意图；
图5. 在图4基础上增加夹紧装置，组成的PTC电加热装置示意图；
图6. 图5的侧视图。
具体实施方式
如图1所示的集液管2上开设有四个插槽孔21，将四根扁管1两端分别插入两个集流管2的插槽孔21中，组成的散热框架，如图2所示。左右两集流管2上各设置一个冷却液接口22，分别作为冷却液进口或出口。
如图3所示的发热元件3，由正电极片、负电极片、夹于正负电极片中间的PTC元件和包裹于正负电极片外侧的聚酰亚胺绝缘薄膜组成。其中PTC元件为以钛酸钡基材的陶瓷PTC元件；正负电极片上部设置有电极极耳，用于与外界的电连接；除极耳之外，电极片其余部分被聚酰亚胺薄膜包裹。然后，在上述散热框架的每相邻两根扁管1之间插入两个发热元件3，即共六个发热元件3，并让扁管1与发热元件3紧贴以提高换热效率，形成如图4所示的结构。为了让扁管1与发热元件3更加可靠紧贴，在最外侧两根扁管1外再设置三对平面状压板4，压板4上有通孔41，然后再通过压板4、螺栓5和螺母拧紧，将扁管1与发热元件3更加紧固可靠地接触传热，形成如图5、图6所示的PTC电加热装置结构。该PTC电加热装置内部的换热介质为主要由乙二醇和水组成的防冻液。
此外，作为可选方案，在上述散热框架的每相邻两根扁管之间可仅插入一个发热元件，即共三个发热元件。作为可选方案，扁管与发热元件之间还可通过其他方式进行紧贴以提高换热效率，比如通过胶粘剂粘接、或者通过外部的塑料外壳与楔形元件进行压紧。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种PTC电加热装置，其特征在于，包括：
若干扁管；
两个集液管，所述集液管上设置有冷却液接口和若干插槽孔；
发热元件，所述发热元件由正电极片、负电极片、夹于正负电极片中间的PTC元件和设置于正负电极片外侧的绝缘层组成；
其中，
所述集液管位于所述扁管的两端，所述扁管的两端插入所述集液管的所述插槽孔内并密封连接，组成散热框架；
所述发热元件插入相邻两个扁管之间，并与扁管紧密接触传热。
2.如权利要求1所述的PTC电加热装置，其特征在于，PTC电加热装置还包括夹紧装置，夹紧装置将扁管与发热元件夹紧，以便高效地传热。
3.如权利要求2所述的PTC电加热装置，其特征在于，所述夹紧装置包括若干压板和若干螺栓螺母；压板上设置有若干通孔，压板置于加热装置芯体两侧，通过贯穿螺栓、螺母和两侧压板将扁管和发热元件夹紧。
4.如权利要求1所述的PTC电加热装置，其特征在于，所述扁管的材料为铝合金。
5.如权利要求4所述的PTC电加热装置，其特征在于，所述铝合金为3系列铝合金。
6.如权利要求1所述的PTC电加热装置，其特征在于，所述扁管的宽度为10~20毫米，或者20~30毫米，或者30~40毫米，或者40~50毫米；所述扁管的厚度为1~2毫米，或者2~3毫米，或者3~4毫米，或者4~5毫米，或者5~6毫米。
7.如权利要求1所述的PTC电加热装置，其特征在于，所述扁管为单孔扁管、或者B型扁管、或者多孔扁管。
8.如权利要求1所述的PTC电加热装置，其特征在于，所述绝缘层为聚酰亚胺薄膜，或者绝缘硅胶垫，或者绝缘陶瓷片。
9.如权利要求1所述的PTC电加热装置，其特征在于，所述集液管与扁管的密封连接方式为钎焊，或者胶粘。
10.如权利要求1所述的PTC电加热装置，其特征在于，PTC元件厚度取值为3.0~3.3mm，或者3.3~3.6mm，或者3.6~4.0mm。
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