CN108583217A - 一种带等电位设计的汽车空调高压加热水ptc总成 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带等电位设计的汽车空调高压加热水PTC总成，包括加热铝座、水室和控制盒，加热铝座位于水室的上部，控制盒位于加热铝座的侧壁，其中，加热铝座内还设有加热包组件和线路板，加热包组件与线路板电连接，控制盒内安装有控制板，控制板与线路板电连接；控制盒的侧壁上还固定安装有高压接插件和低压接插件，其中，水室是由冷水室和加热室组成，冷水室位于水室内腔的侧壁，并且冷水室和加热室位于同一层，水室的外壁上还设置有进水管与出水管；控制盒的侧壁上还固定安装有等电位螺栓；本装置通过将冷水室和加热室设置在同一层内。本发明相比现有技术具有制热效率高、加热速度快、使用寿命长、安全系数高、抗振能力强等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种高压环境下液体加热装置，尤其涉及一种带等电位设计的汽车空调高压加热水PTC总成。
背景技术
目前在新能源汽车领域，冬季车厢的舒适性和动力电池的充放电均需要一定的热量，由于目前电动汽车缺少传统车的发动机余热，必须采用电加热系统进行加热；随着国家提出的对电动汽车对电池高能量密度，长寿命的目标以及客户向导性的高功率快充能力的要求，目前国内厂商的热管理方案继续快速向着液冷，直冷等方案升级，现有液体加热PTC总成包括水室、控制盒、加热铝座，加热效率较之前技术虽有提高，但元器件使用寿命短，安全系数低，抗振能力差，还有目前的新能源汽车加热水PTC总成在使用过程中往往会存在部分静电，由于加热铝座以及控制盒往往采用金属材料制成，如果不能将静电进行及时排出的话，往往会导致电击事故发生，这严重的威胁着用户的使用安全。针对以上技术问题，本发明公开了一种带等电位设计的汽车空调高压加热水PTC总成，本发明具有制热效率高、加热速度快、使用寿命长、安全系数高、抗振动能力强等优点。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种带等电位设计的汽车空调高压加热水PTC总成，以解决现有技术中的PTC总成加热效率低，安全性能不高，抗振动能力差以及使用寿命短等技术问题。本发明具有制热效率高、加热速度快、使用寿命长、安全系数高、抗振动能力强等优点。
本发明是通过以下技术方案实现的：本发明公开了一种带等电位设计的汽车空调高压加热水PTC总成，包括加热铝座、水室和控制盒，加热铝座位于水室的上部，控制盒位于加热铝座的侧壁，其中，加热铝座内还设有加热包组件和线路板，加热包组件与线路板电连接，控制盒内安装有控制板，控制板与线路板电连接；控制盒的侧壁上还固定安装有高压接插件和低压接插件，高压接插件和低压接插件分别与控制板相连接；其中，水室是由冷水室和加热室组成，冷水室位于水室内腔的侧壁，并且冷水室和加热室位于同一层，水室的外壁上还设置有进水管与出水管，进水管与冷水室相通，出水管与加热室相通，冷水室和加热室在水室的内腔相连通；控制盒的侧壁上还固定安装有等电位螺栓；本装置通过将冷水室和加热室设置在同一层内，可以大大提高加热效率，加热速度快。
进一步的，为了更好的对加热系统进行管理、控制以及为了更好的便于IGBT模块正常工作，控制板的底部还设置有IGBT模块，IGBT模块与冷水室的端部相邻；工作时，IGBT模块产生的热量能够被冷水室内的冷水吸收。
进一步的，为了能更快速的将IGBT模块产生的热量及时传导到控制盒上，IGBT模块的外壁上还设置有导热绝缘片，导热绝缘片与控制盒相接触。
进一步的，为了更好的便于传热，增大传热效率，加热铝座内还设置有多个加热包组件槽，加热包组件固定安装在加热包组件槽内，并且加热包组件槽的外壁上还设置有散热翅片，加热包组件在工作中产生的热量能够及时通过加热包组件槽传导到水室中，并能够对加热室内的液体进行快速加热。
进一步的，为了更好的对加热铝座的加热槽进行固定，以及增大流阻提高换热效率，加热室的底部还固定设置有凸台，凸台还设置有多个凸台凹槽，加热包组件槽与凸台凹槽对应安装；工作时，水流顺着凸台凸起的部分进行流动，将凸台与水室进行一体安装也减少了安装步骤，使得工作更加稳定，防止泄露现象发生。
进一步的，为了能够便于热流体快速的流出，加热室内还设置有设置有导流板，导流板位于出水管的上游。
进一步的，为了更好的提高使用安全性能，增大使用寿命，防止因接触不良或短路造成的PTC总成损坏，加热铝座内还设置有绝缘垫片，绝缘垫片位于加热包组件和线路板之间；加热包组件上的电极片与线路板之间通过焊接方式固定，绝缘垫片能够有效的防止在高电压接通的时候产生电弧从而引起加热包组件的损伤和寿命的减短，并且加热铝座的顶部还安装有铝座盖板，铝座盖板与加热铝座密封连接。
进一步的，为了更好的提高绝缘性能和安全使用性能，绝缘垫片为硅胶垫片。
进一步的，为了更好的对水室进行密封，水室和加热铝座之间还设置有密封圈，水室与加热铝座之间通过密封圈密封连接。
进一步的，为了更好的便于水室与加热铝座以及车身进行固定安装，在水室的四周侧壁上还预埋有花心铜螺母。
本发明公开了一种带等电位设计的汽车空调高压加热水PTC总成，本装置针对现有技术中的PTC总成加热效率低，安全性能不高，抗振动能力差以及使用寿命短等技术问题进行改进。
本装置的等电位设计具有以下优点：1.可以有效防止产品被高压点击穿；
2.可以有效防止产品在整车上因短路而导致整个车被烧毁；
3.有效的疏通静电，将产品表面的静电消除；
4.即使在潮湿的环境下依然保持安全可靠，避开触电风险；
水室的同层设计具有以下优点：
1.使得液体流阻更小，换热效率更高；
2.冷水室和加热室隔开，内部通水的时候，可以在低流量的情况下快速制热；
3.可以同时满足汽车空调的供暖以及电池的热管理需求；
4.可以同时满足更多小型车和中大型汽车的使用；
5.水室中凸台的造型设计，将一部分的空间空出，挤压出水口空间，增大整个系统压力，增加出水口流速，提高整个热交换效率，在小流量的时候也能保持很好的换热效率；
6.凸台的路径设计，将整个加热水室的流道变得更加匀称和平稳，对空调供暖的热风的温度差控制较好，不会出现温度不稳的现象；本发明具有制热效率高、加热速度快、使用寿命长、安全系数高、抗振动能力强等优点。
附图说明
图1为本发明爆炸图；
图2为本发明装配结构示意图；
图3为加热铝座剖面图；
图4为加热包组件爆炸图；
图5为水室内部结构示意图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
实施例1公开了一种带等电位设计的汽车空调高压加热水PTC总成，如图1所示，包括加热铝座5、水室8和控制盒12，加热铝座5位于水室8的上部，控制盒12位于加热铝座5的侧壁，其中，加热铝座5内还设有加热包组件4和PCB线路板2，加热包组件4与PCB线路板2电连接，控制盒12内安装有PCB控制板11，控制盒12还安装有控制盒盖板10，控制盒盖板10与控制盒12密封连接；其中，本实施中的PCB控制板11带有UPS故障诊断功能，可以远程诊断产品在整车上的故障并且带有Bootloader功能，可远程刷写，并可以实现产品在整车上远程无线刷写和更新程序，更加有效便捷使用；PCB控制板11与PCB线路板2电连接；控制盒12的侧壁上还固定安装有高压接插件13和低压接插件14，高压接插件13和低压接插件14分别与PCB控制板11相连接；如图3所示，水室8是由冷水室16和加热室161组成，冷水室16位于水室8内腔的侧壁，并且冷水室16和加热室161位于同一层，水室8的外壁上还设置有进水管19与出水管20，进水管19与冷水室16相通，出水管20与加热室161相通，冷水室16和加热室161在水室8的内腔相连通；如图2所示，控制盒12的侧壁上还固定安装有等电位螺栓27；本装置通过将冷水室16和加热室161设置在同一层内，可以大大提高加热效率，加热速度快。本实施例中的PCB控制板11的底部还设置有IGBT模块15，IGBT模块15与冷水室16的端部相邻；工作时，IGBT模块15产生的热量能够被冷水室16内的冷水吸收。并且为了能更快速的将IGBT模块15产生的热量及时传导到控制盒12上，IGBT模块15的外壁上还设置有导热绝缘片28，导热绝缘片28与控制盒12相接触。加热铝座4内还设置有多个加热包组件槽(图中未标注)，加热包组件4固定安装在加热包组件槽内，并且加热包组件槽的外壁上还设置有散热翅片6，加热包组件4在工作中产生的热量能够及时通过加热包组件槽传导到加热室161中，并能够对加热室161内的液体进行快速加热。为了更好的对加热铝座5的加热槽进行固定，以及增大流阻提高换热效率，如图5所示，加热室161的底部还固定设置有凸台17，凸台17还设置有多个凸台凹槽171，加热包组件槽与凸台凹槽171对应安装。加热室161内还设置有设置有导流板18，导流板18位于出水管的上游。加热铝座5内还设置有绝缘垫片3，绝缘垫片3位于加热包组件4和PCB线路板2之间；加热包组件4上的电极片与PCB线路板2之间通过焊接方式固定，绝缘垫片3能够有效的防止在高电压接通的时候产生电弧从而引起加热包组件4的损伤和寿命的减短，并且加热铝座5的顶部还安装有铝座盖板1，铝座盖板1与加热铝座5密封连接。本实施例中的绝缘垫片3为硅胶垫片。水室8和加热铝座5之间还设置有密封圈7，水室8与加热铝座5之间通过密封圈7密封连接。为了更好的便于水室8与加热铝座5以及车身进行固定安装，在水室8的四周侧壁上还预埋有14个花心铜螺母9。如图4所示，加热包组件4中设有正电极片24与固定框26在注塑过程中直接融合为一体，保证了正电极片24与固定框26的平整度，将4个陶瓷片25通过导电黑胶粘合在一起，保证了陶瓷片的紧固的连在一起，防止松动产生电弧影响整个加热包组件4的功率和寿命，负电极片21通过固定框26限位柱以及导电黑胶与陶瓷片装配在一起，形成紧密的组件，外包绝缘膜28有效防止正电极片24与负电极片21与加热铝座导通导致高压漏电的危险情况发生的同时保证了传递热量的高效率，绝缘膜28外部通过夹板22与铝镶件23紧固在加热铝座5的加热槽内，保证了热量的有效传递，最大化减小热量的浪费，提高了换热效率。本实施例中的水室8使用了聚苯硫醚(PPS)工程塑料，其突出的特点是耐高温、耐腐蚀和优越的机械性能，哪怕因整车水泄露导致无水干烧的现象发生也能有效避免外壳的变形，具有较高的使用寿命和使用强度。
实施例2
实施例2公开了一种带等电位设计的汽车空调高压加热水PTC总成，包括加热铝座5、水室8和控制盒12，加热铝座5位于水室8的上部，控制盒12位于加热铝座5的侧壁，其中，加热铝座5内还设有加热包组件4和PCB线路板2，加热包组件4与PCB线路板2电连接，控制盒12内安装有PCB控制板11，控制盒12还安装有控制盒盖板10，控制盒盖板10与控制盒12密封连接；PCB控制板11与PCB线路板2电连接；控制盒12的侧壁上还固定安装有高压接插件13和低压接插件14，高压接插件13和低压接插件14分别与PCB控制板11相连接；水室8是由冷水室16和加热室161组成，冷水室16位于水室8内腔的侧壁，并且冷水室16和加热室161位于同一层，水室8的外壁上还设置有进水管19与出水管20，进水管19与冷水室16相通，出水管20与加热室161相通，冷水室16和加热室161在水室8的内腔相连通；控制盒12的侧壁上还固定安装有等电位螺栓27；本装置通过将冷水室16和加热室161设置在同一层内，可以大大提高加热效率，加热速度快。本实施例中的PCB控制板11的底部还设置有IGBT模块15，IGBT模块15与冷水室16的端部相邻；工作时，IGBT模块15产生的热量能够被冷水室16内的冷水吸收。并且为了能更快速的将IGBT模块15产生的热量及时传导到控制盒12上，IGBT模块15的外壁上还设置有导热绝缘片28，导热绝缘片28与控制盒12相接触。加热铝座4内还设置有多个加热包组件槽，加热包组件4固定安装在加热包组件槽内，并且加热包组件槽的外壁上还设置有散热翅片6，加热包组件4在工作中产生的热量能够及时通过加热包组件槽传导到加热室161中，并能够对加热室161内的液体进行快速加热。为了更好的对加热铝座5的加热槽进行固定，以及增大流阻提高换热效率，加热室161的底部还固定设置有凸台17，凸台17还设置有多个凸台凹槽171，加热包组件槽与凸台凹槽171对应安装。加热室161内还设置有设置有导流板18，导流板18位于出水管的上游。加热铝座5内还设置有绝缘垫片3，绝缘垫片3位于加热包组件4和PCB线路板2之间；加热包组件4上的电极片与PCB线路板2之间通过焊接方式固定，绝缘垫片3能够有效的防止在高电压接通的时候产生电弧从而引起加热包组件4的损伤和寿命的减短，并且加热铝座5的顶部还安装有铝座盖板1，铝座盖板1与加热铝座5密封连接。本实施例中的绝缘垫片3为PVC绝缘片。水室8和加热铝座5之间还设置有密封圈7，水室8与加热铝座5之间通过密封圈7密封连接。为了更好的便于水室8与加热铝座5以及车身进行固定安装，在水室8的四周侧壁上还预埋有9个花心铜螺母9。加热包组件4中设有正电极片24与固定框26在注塑过程中直接融合为一体，保证了正电极片24与固定框26的平整度，将4个陶瓷片25通过导电黑胶粘合在一起，保证了陶瓷片的紧固的连在一起，防止松动产生电弧影响整个加热包组件4的功率和寿命，负电极片21通过固定框26限位柱以及导电黑胶与陶瓷片装配在一起，形成紧密的组件，外包绝缘膜28有效防止正电极片24与负电极片21与加热铝座导通导致高压漏电的危险情况发生的同时保证了传递热量的高效率，绝缘膜28外部通过夹板22与铝镶件23紧固在加热铝座5的加热槽内，保证了热量的有效传递，最大化减小热量的浪费，提高了换热效率。
Claims (10)
1.一种带等电位设计的汽车空调高压加热水PTC总成，包括加热铝座、水室和控制盒，所述加热铝座位于所述水室的上部，所述控制盒位于所述加热铝座的侧壁，其中，所述加热铝座内还设有加热包组件和线路板，所述加热包组件与所述线路板电连接，所述控制盒内安装有控制板，所述控制板与所述线路板电连接；所述控制盒的侧壁上还固定安装有高压接插件和低压接插件，所述高压接插件和所述低压接插件分别与所述控制板相连接；
其特征在于，所述水室是由冷水室和加热室组成，所述冷水室位于所述水室内腔的侧壁，并且所述冷水室和所述加热室位于同一层，所述水室的外壁上还设置有进水管与出水管，所述进水管与所述冷水室相通，所述出水管与所述加热室相通，所述冷水室和所述加热室在所述水室的内腔相连通；所述控制盒的侧壁上还固定安装有等电位螺栓。
2.如权利要求1所述的带等电位设计的汽车空调高压加热水PTC总成，其特征在于，所述控制板的底部还设置有IGBT模块，所述IGBT模块与所述冷水室的端部相邻；工作时，IGBT模块产生的热量能够被冷水室内的冷水吸收。
3.如权利要求2所述的带等电位设计的汽车空调高压加热水PTC总成，其特征在于，所述IGBT模块的外壁上还设置有导热绝缘片，所述导热绝缘片与所述控制盒相接触。
4.如权利要求1所述的带等电位设计的汽车空调高压加热水PTC总成，其特征在于，所述加热铝座内还设置有多个加热包组件槽，所述加热包组件固定安装在所述加热包组件槽内，并且所述加热包组件槽的外壁上还设置有散热翅片。
5.如权利要求4所述的带等电位设计的汽车空调高压加热水PTC总成，其特征在于，所述加热室的底部还固定设置有凸台，所述凸台还设置有多个凸台凹槽，所述加热包组件槽与所述凸台凹槽对应安装。
6.如权利要求1所述的带等电位设计的汽车空调高压加热水PTC总成，其特征在于，所述加热室内还设置有设置有导流板，所述导流板位于所述出水管的上游。
7.如权利要求1所述的带等电位设计的汽车空调高压加热水PTC总成，其特征在于，所述加热铝座内还设置有绝缘垫片，所述绝缘垫片位于所述加热包组件和所述线路板之间；所述加热铝座的顶部还安装有铝座盖板，所述铝座盖板与所述加热铝座密封连接。
8.如权利要求7所述的带等电位设计的汽车空调高压加热水PTC总成，其特征在于，所述绝缘垫片为硅胶垫片。
9.如权利要求1所述的带等电位设计的汽车空调高压加热水PTC总成，其特征在于，所述水室和加热铝座之间还设置有密封圈，所述水室与所述加热铝座之间通过所述密封圈密封连接。
10.如权利要求1所述的带等电位设计的汽车空调高压加热水PTC总成，其特征在于，所述水室的四周侧壁上还预埋有花心铜螺母。
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