CN107454690A - 一种电动汽车供暖用铝基发热体及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电动汽车供暖用铝基发热体及制备方法，其中，电动汽车供暖用铝基发热体包括水加热腔，该水加热腔的内部设置有排列均匀的弯折的水流导槽，所述加热器水流导槽与设置在加热器本体上的进水口和出水口连接，所述加热器水流导槽上端设置有薄膜发热体，该薄膜发热体包括底层的铝基体，所述铝基体上设有发热元件，该加热元件的上端设置有发热电阻，所述发热电阻的上下两端分别设置有底层绝缘层和表面绝缘层。本发明还提供了一种电动汽车供暖用铝基发热体的制备方法，该方法制备的薄膜发热体紧贴在水流道的铝板上，由于铝的导热较好，热量能够快速传递到到加热的水中，提高了加热效率，能耗低能量利用率能达到93%以上；薄膜发热体体积较小，能占用空间小,同时可以为电动汽车的锂电池加热。
Description
技术领域
本发明涉及汽车供暖加热器技术领域，尤其是一种电动汽车供暖用铝基发热体及制备方法。
背景技术
目前电动汽车暖气加热器比较常用的方式是PTC加热，通过PTC加热水，在蒸发器内，冷风通过带走热水的能量形成暖风，这种方式加热效率低，能耗高，同时PTC发热体初始电流大，容易造成对其他电子设备造成冲击。由于陶瓷比较脆也有可能在使用过程中断裂。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的是提供一种电动汽车供暖用铝基发热体及制备方法。
其采用的技术方案是：
一种电动汽车供暖用铝基发热体，包括加热器本体，该加热器本体的内部设置有排列均匀的弯折的加热器水道，所述加热器水道与设置在加热器本体上的进水口和出水口连接，所述加热器水道上端设置有薄膜发热体，该薄膜发热体包括底层的铝基体，所述铝基体上设有加热元件，该加热元件的上端设置有电极，所述电极的上下两端分别设置有底层绝缘层和表面绝缘层，其中，所述底层绝缘层是陶瓷粉体与低温釉料粉的混合层或者是耐温200摄氏度以上的改性树脂。
进一步地，所述底层绝缘层和表面绝缘层含有陶瓷粉体，该陶瓷粉体为氧化铝、氮化硅、氮化铝、硅粉、二氧化硅、二氧化锆、氧化镁中的一种或多种。
进一步地，所述底层绝缘层的厚度为0.02～0.4mm。
进一步地，所述加热元件为发热电阻，所述发热电阻为银、铜、金、钯、锡中的一种或多种混合。
进一步地，所述发热电阻的线宽1～6mm，线间距大于0.4mm。
进一步地，所述表面绝缘层为耐温200摄氏度以上的改性绝缘树脂层或陶瓷粉体与低温釉料粉的混合中的一种，所述表面绝缘层的厚度为0.02～0.4mm。
进一步地，所述薄膜发热体具有进水口和出水口。
进一步地，所述薄膜发热体的水加热腔内设计有曲折的水流导槽。
本发明还提供了一种电动汽车供暖用铝基发热体的制备方法，包括如下步骤：
步骤1）铝基体表面处理：在需印刷发热线路的铝基体上进行表面处理，其处理工艺包括喷砂、清洗、镀铬以及再清洗；
步骤2）陶瓷绝缘层制备：在处理好的铝基体上印刷或者喷涂上绝缘涂料，该绝缘料含有陶瓷粉体，其中，绝缘涂层厚度0.1～0.4mm，然后在温度250～600℃进行固化20～120min，形成陶瓷绝缘层；
步骤3）印刷电阻料：在步骤2）制备的陶瓷绝缘层上印刷一层电阻料，然后在220～550℃进行固化20～120min，形成发热线路；
步骤4）在印刷有发热线路的表面印刷或喷涂上一层绝缘层，留出电极位置，该绝缘层可以是陶瓷粉体与低温釉料粉的混合物，也可以是耐温200℃的改性树脂，厚度在0.2～0.4mm,然后在温度200～500℃进行固化20～120min，形成表面绝缘层；
步骤5）在发热线路的两端引出电极。
本发明的有益效果为：
本发明采用薄膜发热方式，紧贴在水流道的铝板上，由于铝的导热较好，热量能传递到被加热的水中，提高了加热效率，能量利用率能达到95%以上。另一方面该产品是薄膜发热的，减小了PTC所占的空间。该发热体主要是升温速度快，热量利用率高，可承受功率密度高，安全稳定性高。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中薄膜发热体的结构示意图；
图3为本发明组装好后的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
参照图1至图3，本发明公开了一种电动汽车供暖用铝基发热体，包括加热器本体2，该加热器本体的内部设置有排列均匀的弯折的加热器水道22，所述加热器水道与设置在加热器本体上的进水口21和出水口20连接，所述加热器水道上端设置有薄膜发热体1，该薄膜发热体包括底层的铝基体10，所述铝基体上设有加热元件，该加热元件的上端设置有电极12，所述电极的上下两端分别设置有底层绝缘层11和表面绝缘层13，其中，所述底层绝缘层是陶瓷粉体与低温釉料粉的混合层。
所述底层绝缘层和表面绝缘层含有陶瓷粉体，该陶瓷粉体为氧化铝、氮化硅、氮化铝、硅粉、二氧化硅、二氧化锆、氧化镁中的一种或多种。
所述底层绝缘层的厚度为0.02～0.4mm。
所述加热元件为发热电阻，所述发热电阻为银、铜、金、钯、锡中的一种或多种混合。
所述发热电阻的线宽1～6mm，线间距大于0.4mm。
所述表面绝缘层为耐温200摄氏度以上的改性绝缘树脂层或陶瓷粉体与低温釉料粉的混合中的一种，所述表面绝缘层的厚度为0.02～0.4mm。
所述薄膜发热体具有进水口和出水口。
所述薄膜发热体的水加热腔内设计有曲折的水流导槽。
实施例1
本发明还提供了一种电动汽车供暖用铝基发热体的制备方法，包括如下步骤：
步骤1）铝基体表面处理：在需印刷发热线路的铝基体上进行表面处理，其处理工艺包括喷砂、清洗、镀铬以及再清洗；
步骤2）陶瓷绝缘层制备：在处理好的铝基体上印刷或者喷涂上绝缘涂料，该绝缘料含有陶瓷粉体，其中，绝缘涂层厚度0.1～0.4mm，然后在温度250℃进行固化20min，形成陶瓷绝缘层；
步骤3）印刷电阻料：在步骤2）制备的陶瓷绝缘层上印刷一层电阻料，然后在220℃进行固化20min，形成发热线路；
步骤4）在印刷有发热线路的表面印刷或喷涂上一层绝缘层，留出电极位置，该绝缘层可以是陶瓷粉体与低温釉料粉的混合物，也可以是耐温200℃的改性树脂，厚度在0.2～0.4mm,然后在温度200℃进行固化20min，形成表面绝缘层；
步骤5）在发热线路的两端引出电极。
实施例2
本发明还提供了一种电动汽车供暖用铝基发热体的制备方法，包括如下步骤：
步骤1）铝基体表面处理：在需印刷发热线路的铝基体上进行表面处理，其处理工艺包括喷砂、清洗、镀铬以及再清洗；
步骤2）陶瓷绝缘层制备：在处理好的铝基体上印刷或者喷涂上绝缘涂料，该绝缘料含有陶瓷粉体，其中，绝缘涂层厚度0.1～0.4mm，然后在温度450℃进行固化70min，形成陶瓷绝缘层；
步骤3）印刷电阻料：在步骤2）制备的陶瓷绝缘层上印刷一层电阻料，然后在350℃进行固化70min，形成发热线路；
步骤4）在印刷有发热线路的表面印刷或喷涂上一层绝缘层，留出电极位置,，该绝缘层可以是陶瓷粉体与低温釉料粉的混合物，也可以是耐温200℃的改性树脂，厚度在0.2～0.4mm,然后在温度300℃进行固化70min，形成表面绝缘层；
步骤5）在发热线路的两端引出电极。
实施例3
本发明还提供了一种电动汽车供暖用铝基发热体的制备方法，包括如下步骤：
步骤1）铝基体表面处理：在需印刷发热线路的铝基体上进行表面处理，其处理工艺包括喷砂、清洗、镀铬以及再清洗；
步骤2）陶瓷绝缘层制备：在处理好的铝基体上印刷或者喷涂上绝缘涂料，该绝缘料含有陶瓷粉体，其中，绝缘涂层厚度0.1～0.4mm，然后在温度600℃进行固化120min，形成陶瓷绝缘层；
步骤3）印刷电阻料：在步骤2）制备的陶瓷绝缘层上印刷一层电阻料，然后在550℃进行固化120min，形成发热线路；
步骤4）在印刷有发热线路的表面印刷或喷涂上一层绝缘层，留出电极位置,，该绝缘层可以是陶瓷粉体与低温釉料粉的混合物，也可以是耐温200℃的改性树脂，厚度在0.2～0.4mm,然后在温度500℃进行固化120min，形成表面绝缘层；
步骤5）在发热线路的两端引出电极。
上述实施例均符合本发明的设计要求。
以上对本发明实施例所公开的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体实施例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (9)
1.一种电动汽车供暖用铝基发热体，包括加热器本体，该加热器本体的内部设置有排列均匀的弯折的加热器水道，所述加热器水道与设置在加热器本体上的进水口和出水口连接，其特征在于，所述加热器水道上端设置有薄膜发热体，该薄膜发热体包括底层的铝基体，所述铝基体上设有加热元件，该加热元件的上端设置有电极，所述电极的上下两端分别设置有底层绝缘层和表面绝缘层，其中，所述底层绝缘层是陶瓷粉体与低温釉料粉的混合层或者是耐温200摄氏度以上的改性树脂。
2.根据权利要求1所述的电动汽车供暖用铝基发热体，其特征在于，所述底层绝缘层和表面绝缘层含有陶瓷粉体, 该陶瓷粉体为氧化铝、氮化硅、氮化铝、硅粉、二氧化硅、二氧化锆、氧化镁中的一种或多种。
3.根据权利要求1或2所述的电动汽车供暖用铝基发热体，其特征在于，所述底层绝缘层的厚度为0.02～0.4mm。
4.根据权利要求1所述的电动汽车供暖用铝基发热体，其特征在于，所述加热元件为发热电阻，所述发热电阻为银、铜、金、钯、锡中的一种或多种混合。
5.根据权利要求4所述的电动汽车供暖用铝基发热体，其特征在于，所述发热电阻的线宽1～10mm。
6.根据权利要求1所述的电动汽车供暖用铝基发热体，其特征在于，所述表面绝缘层为耐温200摄氏度以上的改性绝缘树脂层或陶瓷粉体与低温釉料粉的混合物中的一种，所述表面绝缘层的厚度为0.02～0.4mm。
7.根据权利要求1所述的电动汽车供暖用铝基发热体，其特征在于，所述薄膜发热体具有进水口和出水口。
8.根据权利要求1或7所述的电动汽车供暖用铝基发热体，其特征在于，所述薄膜发热体的水加热腔内设计有曲折的水流导槽。
9.一种电动汽车供暖用铝基发热体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1）铝基体表面处理：在需印刷发热线路的铝基体上进行表面处理，其处理工艺包括喷砂、清洗、镀铬以及再清洗；
步骤2）陶瓷绝缘层制备：在处理好的铝基体上印刷或者喷涂上绝缘涂料，该绝缘料含有陶瓷粉体，其中，绝缘涂层厚度0.1～0.4mm，然后在温度250～600℃进行固化20～120min，形成陶瓷绝缘层；
步骤3）印刷电阻料：在步骤2）制备的陶瓷绝缘层上印刷一层电阻料，然后在220～600℃进行固化20～120min，形成发热线路；
步骤4）在印刷有发热线路的表面印刷或喷涂上一层绝缘层，留出电极位置,，该绝缘层可以是陶瓷粉体与低温釉料粉的混合物，也可以是耐温200℃的改性树脂，厚度在0.2～0.4mm,然后在温度200～600℃进行固化20～120min，形成表面绝缘层；
步骤5）在发热线路的两端引出电极。
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