CN209710544U - 电加热器 - Google Patents
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Abstract
一种电加热器,包括加热元件、传热壁以及盖板,所述电加热器包括流体腔、进口以及出口,所述流体腔与所述进口、所述出口相连通,所述传热壁为形成所述流体腔的一部分壁部,所述加热元件固定或限位于至少部分所述传热壁,且该加热元件位于所述流体腔外,至少部分所述加热元件与所述传热壁接触设置;所述盖板具有盖体壁,所述盖体的一侧侧壁定义为盖体壁,所述盖体壁为形成所述流体腔的又一部分壁部,所述电加热器包括驱动模块,所述驱动模块位于所述盖体壁外;所述电加热器包括散热部,所述散热部与所述盖板固定设置,所述散热部凸出于所述盖板成悬臂设置,所述散热部朝向所述流体腔,所述驱动模块与所述散热部部分对应设置。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及车辆技术领域,具体涉及一种电加热器。
【背景技术】
目前,普遍采用的车用电加热器都采用驱动模块如IGBT模块,由于驱动模块进行工作时会产生大量的热,从而使得电加热器的使用时间相对缩短。
【实用新型内容】
本实用新型的目的在于提供一种能够相对减少电加热器的驱动模块产生的热量的影响。
为实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:一种电加热器,包括加热元件、传热壁以及盖板,所述电加热器包括流体腔、进口以及出口,所述流体腔与所述进口、所述出口相连通,所述传热壁为形成所述流体腔的一部分壁部,所述加热元件固定或限位于至少部分所述传热壁,且该加热元件位于所述流体腔外,至少部分所述加热元件与所述传热壁接触设置;所述盖板具有盖体壁,所述盖体的一侧侧壁定义为盖体壁,所述盖体壁为形成所述流体腔的又一部分壁部,所述电加热器包括驱动模块,所述驱动模块位于所述盖体壁外;所述电加热器包括散热部,所述散热部与所述盖板固定设置,所述散热部凸出于所述盖板成悬臂设置,所述散热部朝向所述流体腔,所述驱动模块与所述散热部部分对应设置。
上述技术方案中,在电加热器进行工作时,散热部能够带走驱动模块产生的一部分热量,从而相对减少驱动模块产生的热量对自身的影响。
【附图说明】
图1是电加热器的一个立体示意图;
图2是图1中电加热器第一实施例的部分分体结构示意图;
图3是图2中P的放大示意图;
图4是电加热器的另一个立体结构示意图;
图5是图4中电加热器沿M-M方向的剖面示意图;
图6是图5中N的放大示意图;
图7是凸出结构一种实施方式的截面示意图;
图8是凸出结构另一种实施方式的截面示意图;
图9是图2中隔部的一个角度的立体结构示意图;
图10是图2中壳体本体及相关部分的一个角度的立体结构示意图;
图11是图10中L的放大示意图;
图12是图2中壳体本体及相关部分的一个立体结构示意图;
图13是图2中加热管的一个立体结构示意图;
图14是图2中盖板的一个角度的立体结构示意图;
图15是图2中盖板的另一个角度的立体结构示意图;
图16是图15中K的放大示意图;
图17是温度保险丝与加热元件的一种电连接方式示意图;
图18是温度保险丝与加热元件的另一种电连接方式示意图;
图19是温度保险丝与加热元件的又一种电连接方式的示意图;
图20是导热部及相关部分第一实施例的一个立体结构示意图;
图21是导热部及相关部分另一种实施方式的一个示意图;
图22是导热部及相关部分第二实施例的一个立体结构示意图;
图23是导热部及相关部分第三实施例的一个立体结构示意图;
图24是导热部及相关部分第四实施例的一个立体结构示意图;
图25是导热部及相关部分第四实施例另一实施方式的一个立体结构示意图;
图26是图25中导热部及相关部分的部分示意图;
图27是电加热器第二种实施例的部分分体结构示意图;
图28是图27中进口管的一个截面示意图。
【具体实施方式】
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明:
电加热器能够将电能转化为热能,适用于对液态或者汽液混合物状态的工作介质进行加热,加热手段是通过给电使电加热器通电,进而使得加热元件通电后发热并对工作介质进行加热。电加热器能够应用于需要加热场合,比如车辆或其他移动设备,用于供热或升温。本申请提供一种技术方案,一种电加热器100,包括加热元件6、传热壁122以及盖板24,电加热器100包括流体腔2、进口81以及出口82,流体腔2 与进口81、出口82相连通,传热壁122为形成流体腔2的一部分壁部,加热元件6 固定或限位于至少部分传热壁122,且该加热元件6位于流体腔2外,至少部分加热元件6与传热壁122接触设置;盖板244具有盖体壁,盖体的一侧侧壁定义为盖体壁,盖体壁为形成流体腔2的又一部分壁部,电加热器100包括驱动模块4,驱动模块4 位于盖体壁外;电加热器100包括散热部244,所述散热部244与盖板24固定设置,散热部244凸出于盖板24成悬臂设置,散热部244朝向流体腔2,驱动模块4与所述散热部部分对应设置。
具体实施方式为,盖体壁的盖体壁第一侧面242朝向流体腔,盖体壁第一侧面242与传热壁第一侧面1221面对设置,驱动模块4位于盖体壁第一侧面1221的背对侧,盖体壁第一侧面242与工作介质可直接接触,相对于传热壁第一侧面1221,加热元件 6与流体腔2不在同侧,避免加热元件6与工作介质直接接触,从而能够相对避免加热元件由于工作介质的腐蚀造成的加热元件6破裂而发生的漏电风险;另一方面,驱动模块4位于盖体壁第一侧面1221的背对侧,散热部244与驱动模块4至少部分对应设置,散热部244能够于工作介质直接接触,驱动模块4能够将产生的热量传递给散热部,散热部244能够通过工作介质带走驱动模块4所产生的热量,从而有利于减少驱动模块4在工作中的温度,相对延长驱动模块的使用时间,或者可以说是,相对减少驱动模块4由于受热造成的损坏。
请参考图图1和图2,壳体1包括第一壳体11、壳体本体12以及第二壳体13,第一、第二壳体以及壳体本体可采用金属材料压制成形,具有支撑和保护的作用,具体地,可采用铝材压制成形。在图1-图26所示的实施方式中,第一、第二壳体分别与壳体本体12密封固定设置,此处固定设置及以下全文中的固定设置包括直接固定设置和相对固定设置,直接固定设置是指需要固定的部件两者彼此固定设置,比如,两个或多个部件通过螺栓彼此固定、两个或多个部件通过焊接彼此固定、两个或者多个部件通过自身结构(如插接)或者其他方式实现固定设置、两个或者对个部件通过一体成形实现固定设置;相对固定设置是指,需要固定的部件可以通过与参照物彼此固定从而达到需要固定的部件相对固定,比如,两个部件分别与第三个部件进行固定,使得这两个部件相对固定,此时第三个部件即为参照物,另外,参照物可以不止包含一个。第一壳体11包括第一壳体本体111、第一隆起部112、第一凹陷部113、第一固定部114 以及第一边缘部115,其中,第一隆起部112朝向背离壳体本体的方向凸出设置、第一凹陷部113朝向壳体本体12的方向凸出设置,第一壳体11和壳体本体12能够通过第一固定部114相对固定,第一边缘部115由第一壳体本体111延伸并向壳体本体12折弯设置,第一边缘部115能够在第一壳体11与壳体本体12安装固定过程中起到初始固定的作用,当然,作为其它实施方式第一壳体可以不包括第一边缘部。壳体本体12 包括第一壁121和传热壁122,传热壁122能够将加热元件6产生的热量传递给工作介质,传热壁122本身不能产生热量。该传热壁122与第一壁121固定设置,具体地,传热壁122与第一壁121一体成形,第一壁121与传热壁122具有夹角,该夹角大于零,具体地,第一壁121与传热壁122垂直设置,此处垂直设置包括0~10度的误差范围。传热壁122具有传热壁第一侧面1221、传热壁第二侧面1222以及凹槽1223,其中,传热壁第一侧面1221朝向流体腔2及第一壳体12,传热壁122至少部分为形成流体腔的一部分壁部,传热壁第二侧面1222背离流体腔朝向第二壳体13,凹槽1223位于传热壁第一侧面1221和传热壁第二侧面1222之间,当加热元件6为加热管时,凹槽1223为加热管提供了放置空间,作为其他实施方式,当加热元件不为加热管时,例如,加热元件为PCT加热时,壳体本体12不包括凹槽,加热元件位于传热壁第二侧面侧,并与传热壁第二侧面接触设置,或者加热元件为电热膜时,电热膜位于传热壁第二侧面侧,并与传热壁第二侧面接触设置。第二壳体13包括第二壳体本体131、第二隆起部132、第二固定部133以及第二边缘部134,其中第二隆起部132朝向第二壳12,第二壳体13与壳体本体12能够通过第二固定部133相固定,第二边缘部134由第二壳体本体131延伸并向壳体本体12折弯设置,第二边缘部134能够在第二壳体13与壳体本体12安装固定过程中起到初始固定的作用。
第一壳体11与壳体本体12之间密封固定设置,该密封设置能够起到防水防尘的作用,具体地,电加热器100包括密封元件W,该密封元件W至少位于第一壳体11 与壳体本体12之间、第二壳体13与壳体本体12之间,具体地,密封元件W采用随密封面形状而变形,不易流淌,有一定粘结性的密封材料,更具体地,密封元件W采用密封胶。请参考图5、图6,当第一壳体11和壳体本体12进行安装密封时,可能产生由于安装受力不均匀使得局部压力过大,第一壳体11和壳体本体12之间的密封元件W被挤开,导致最后密封元件W凝固时该受力过大处没有密封元件W,进而引起达不到密封效果的问题,为了防止受力过大而使得第一壳体11与壳体本体12之间局部没有密封元件的问题,在第一壳体11与壳体本体12之间设置一个及以上的凸出结构116,凸出结构116使得第一壳体11与壳体本体12之间保持一定的距离,在进行安装时,由于凸出结构116的存在,使得第一壳体11和壳体本体12之间受力相对较为均匀,减少由于局部压力过大导致的局部没有密封元件W的问题。凸出结构116与壳体1一体成形,具体地,凸出结构116与第一壳体11一体成形,或者凸出结构116与壳体本体12一体成形。凸出结构116包括凸出结构固定部1161和凸出结构自由端1162,凸出结构自由端1162与壳体1相接触,具体地,凸出结构固定部1161与第一壳体11 一体成形,凸出结构自由端1162与壳体本体12相接触,或者,凸出结构固定部1161 与壳体本体12一体成形,凸出结构自由端1162与第一壳体11相接触。在图2-图8所示的实施方式中,凸出结构116与第一壳体11一体成形,具体地,凸出结构固定部1161 与第一壳体11一体成形,凸出结构自由端1162与壳体本体12相接触,如此,第一壳体11与壳体本体12之间有间隙。第一壳体11与壳体本体12进行安装密封时,密封元件W涂覆于第二壳体12,第一壳体11与壳体本体12配合安装并压紧,在此过程中,多余的密封元件W受到挤压位于第一边缘部115与壳体本体12之间。
壳体本体12包括第二壁120,具体地,第二壁120与第一壁121一体成形设置,第二壁120能够与第一壳体11相密封固定,壳体本体12包括第一分壁即安装壁1211、第二分壁1212、第三分壁1213以及第四分壁1214,安装壁1211与第三分壁1213相对设置,第二分壁1212与第四分壁1214相对设置。第一壳体11包括第一边117、第二边118、第三边119以及第四边1110,其中,第一边117与安装壁1211相对应,第二边118与第二分壁1212相对应,第三边119与第三分壁1213相对应,第四边1110 与第四分壁1214相对应。凸出结构116位于第一、第二、第三以及第四边,具体地,分别在第一、第二、第三以及第四边上至少设置一个凸出结构116,当设置一个凸出结构116时,该凸出结构116大致位于第一、第二、第三以及第四边的中间位置;更具体地,为了使得密封效果更加良好,分别在第一、第二、第三以及第四边至少设置三个凸出结构116,其中,至少一个凸出结构位于第一、第二、第三以及第四边的中间位置;更进一步地,分别在第一、第二、第三以及第四边至少设置一个凸出结构116,在相同边上,相邻凸出结构116相距30mm左右。壳体本体12包括壳体本体外侧部1215、壳体本体内侧部1216以及第一密封面1217,第一密封面1217位于壳体本体外侧部1215 和壳体本体内侧部1216之间并朝向第一壳体11,第一壳体11包括第二密封面1111,第二密封面1111朝向壳体本体12,凸出结构116与第二密封面1111固定设置,,其中第一密封面1217与第二密封面1111统称为密封面。凸出结构116至少位于第一壳体 11与壳体本体12之间,密封元件W至少位于第一密封面1217与第二密封面1111之间,更具体地,凸出结构116至少位于第一密封面1217与第二密封面1111之间,凸出结构116与密封元件W接触设置,凸出结构116周侧与密封元件W接触设置。在图 7所示的实施方式中,凸出结构固定部1161与第二密封面固定1111设置,凸出结构自由端1162与第一密封面1217接触设置,作为其它实施方式,凸出结构固定部与第一密封面固定设置,凸出结构自由端与第二密封面接触设置;或者,电加热器包括至少两个凸出结构,部分凸出结构固定部与第一密封面固定设置,部分凸出结构自由端与第二密封面固定设置。具体地,凸出结构与第二密封面一体成形,即凸出结构116与第一壳体11一体成形,作为其它实施方式,凸出结构固定部与第一密封面固定设置,即凸出结构与壳体本体一体成形,凸出结构自由端与第二密封面接触设置,或者电加热器至少包括两个凸出结构,部分凸出结构固定部与第一密封面固定设置,即部分凸出结构与壳体本体一体成形,部分凸出结构固定部与第二密封面一体成形,即部分凸出结构与第一壳体一体成形。在图6所示的实施例中,凸出结构自由端1162与第一密封面面采用面接触,凸出结构不同时和壳体本体外侧部1215、壳体本体内侧部1216 相交。外侧部1215与第一接触面1217具有两条交线,该交线为第三边界线和第四边界线,即第一密封面包括第三边界线和第四边界线,具体地,第三边界线与第三边界线平行设置,第三边界线与第四边界线之间的距离为第二平行距离,凸出结构116部同时与第三边界线、第四边界线不同时相交,类似地,第二密封面包括第一边界线和第二边界线,凸出结构与第一边界线、第二边界线不同时相交,具体地,第一边界线与第二边界线平行,第一边界线与第二边界线之间的距离为第一平行距离。具体地,凸出结构116大致成圆台状,凸出结构固定部1161为圆台的下底面,凸出结构自由端 1162为圆台的上底面且为曲面。凸出结构自由端1162与第一密封面1217可采用单面接触和非单面接触,非单面接触是指凸出结构自由端1162与第一密封面1217相交部分不止为一个面。请参考图7,图7示出凸出结构的点接触的实施方式的一种截面示意图,在图7所示的实施方式中,凸出结构自由端与密封面接触采用点接触,凸出结构 116具有第一接触面积和第二接触面积,其中,第一接触面积是指凸出结构固定部1161 与第二密封面相交部分的面积,第二接触面积是指凸出结构自由端1162与第一密封面 1217相交部分的面积,第一接触面积大于等于第二接触面积。凸出结构不同时和壳体本体外侧部、壳体本体内侧部相交。凸出结构自由端接触范围面积小于等于凸出结构固定部所占面积。其中点接触可为单点接触和非单点接触,点接触是指凸出结构自由端与密封面相交部分为点,单点接触是指凸出结构自由端与密封面相交部分为一个点,非单点接触是指凸出结构自由端与密封面相交部分为2个及以上的点,请参考图8,图 8示出线接触的凸出结构实施方式的一种截面示意图,凸出结构自由端与密封面接触采用线接触,凸出结构不同时和壳体本体外侧部、壳体本体内侧部相交。具体地,该条状凸出结构自由端接触范围面积小于等于条状凸出结构固定部所占面积,具体地,凸出结构呈条状,线接触是指凸出结构自由端与密封面相交部分为线段或有一定长度的曲线,其中,线接触可为单线接触和非单线接触,单线接触是指凸出结构自由端与密封面相交部分为一条线段或者一条有一定长度的曲线,非单线接触是指凸出结构自由端与密封面相交部分为两条及以上的线段或者两条及以上的有一定长度的曲线。凸出结构具有高度,该高度是指凸出结构固定部到凸出结构自由端的垂直距离,凸出结构的高度大于等于0.5mm,具体地,凸出结构的高度可为0.5mm-2mm之间。为了保证密封效果,密封元件W具有宽度,密封元件宽度是指第一平行距离和第二平行距离中的较小值,即当第一平行距离大于第二平行距离时,密封元件宽度等于第二平行距离,当第一平行距离小于第二平行距离时,密封元件宽度等于第一平行距离,所述密封元件宽度大于等于5mm,具体地,密封元件宽度为5-10mm。
第二壳体13与壳体本体12之间也进行密封设置,该密封设置能够起到防水防尘的作用,具体地,第二壳体13与壳体本体12之间设置密封元件W。第二壳体13与壳体本体12之间的密封设置与第一壳体11与壳体本体12之间的密封设置相似。
作为其它实施方式,当第一壳体与壳体本体、壳体本体与第二壳体之间密封元件W可选用密封圈,第一壳体与壳体本体、壳体本体与第二壳体采用螺丝固定的方式。
电加热器100的加热核心为加热元件6,电加热器100至少包括一个加热元件6,传热壁第一侧面1221朝向所述流体腔2,所述传热壁第一侧面1221为形成所述流体腔的一部分壁部,所述加热元件6位于所述传热壁122背离所述流体腔的一侧,加热元件6与传热壁122接触的部分与流体腔2不连通,加热元件6与控制模块5位于盖板 24的相对两侧,加热元件6与流体腔2位于盖板24的相同侧,具体地,加热元件6 至少部分位于传热壁第一侧面1221即流体腔室底部和第二壳体13之间,更具体地,加热元件6可采用加热管、PCT、电热膜等加热方式,在图1-图28所示的实施方式中,加热元件6采用加热管,加热元件6至少部分位于传热壁第一侧面1221和传热壁第二侧面1222之间,具体地,加热元件6采用U型加热管,该加热管是在金属管中放入卷线状的发热丝(电阻丝),并在周围及空隙部分填入有良好耐热性、导热性和绝缘性的绝缘粉末如MgO,发热丝两端部具有引出棒或引出线接出,该加热管具有结构简单、机械强度高、安全可靠、安装简便、使用寿命长等优点。作为其它实施方式,加热元件可采用其它形状的加热管,如L形等。加热元件6可以通过嵌铸或者焊接的方式与壳体本体12连接在一起形成发热整体,具体地,在图1-图28所示的实施方式中,加热元件个数为3个,加热元件6至少部分位于传热壁第一侧面1221与第二侧部1222 之间,加热元件6至少部分位于壳体本体凹槽1223,加热元件6包括加热元件管体61 和加热管接触部62,加热元件管体61至少部分位于壳体本体凹槽1223,加热管接触部62为加热元件6的接出线部分,加热元件6可以通过加热管接触部62与其它部件电连通。加热元件6与壳体本体12通过压铸的方式一体成形,避免了加热元件6直接与工作介质进行接触,减少了由于加热元件6管壁缺陷导致的漏电、短路等安全风险;更进一步地,加热管与壳体本体压铸一体成形,如此,避免了加热元件与壳体本体结合部位之间出现空气等现象,相对提高了加热元件的加热条件,避免了局部高温的出现,作为其它实施方式,加热元件6与壳体本体非一体成形,壳体本体具有凹槽,加热元件至少部分位于凹槽并与壳体本体固定设置。在图13所示的实施方式中加热管接触部62为平直状,作为其它实施方式,加热管接触部62向上和/或向下折弯。
电加热器100包括流体腔2,工作介质能够在流体腔2中进行加热,该工作介质可以为液体或者汽液混合物,电加热器100包括第一集流区21、分流区22、第二集流区23、盖板24、第二壁120、导热部26以及流体腔,流体腔2包括传热壁第一侧面 1221、盖板24以及第一壁121形成的空间,盖板24为形成流体腔2的一部分壁部。其中,第一集流区21、第二集流区23分别位于导热部26的相对两侧,第一集流区21、分流区22以及第二集流区23相连通,第一集流区21与进口81相连通,第二集流区 23与出口相连通;盖板24与第一壁121密封固定设置,具体地,盖板与第一壁之间通过焊接方式进行密封固定设置、或者盖板与第一壁之间通过密封圈密封设置,通过螺栓或者螺钉进行固定设置,或者盖板与第二壁通过密封胶密封固定设置。作为其它实施方式,盖板与第一壁固定设置,或者盖板与第一壁、第二壁固定设置。盖板24与第一壁121之间进行密封设置,该密封设置在一定程度上具有防止工作介质由盖板24泄露的作用,具体地,盖板24与第一壁121通过焊接进行密封固定设置,第一壁121能够与工作介质直接接触,具体地,第一壁121与壳体本体12一体成形,至少部分第一壁121与安装壁1211不接触,第一壁121包括配合壁1210,该配合壁至少部分与第一壁121不接触。
电加热器100包括导热部26,导热部26具有增加工作介质的加热接触面积的作用,导热部26与传热壁122固定设置或者导热部26与盖板24固定设置,导热部26 位于盖板25与传热壁122之间,导热部26与隔部3位于盖板24的相对两侧,导热部 26与流体腔2位于盖板24的相同侧,具体地,导热部26与壳体本体12一体成形。盖板24包括第一侧面241、第二侧面242、凸部243、散热部244、条状凸起245、第三固定部246、第四定位部247、安装槽248以及温度保险丝249,其中,第一侧面241 背离流体腔朝向第一壳体11,第二侧面242朝向流体腔背离第一壳体11,凸部243朝着流体腔方向凸起,凸部243至少部分与导热部26相抵接,条状凸起245位于第一侧面241并朝着第一壳体11的方向凸起设置,第三定位部246位于条状凸起的相对两侧,第四定位部247与隔部相配合;散热部244位于第二侧面242并朝着流体腔2、传热壁 122凸出设置,条状凸起245与驱动模块4相配合,温度保险丝249至少部分位于安装槽248。作为其它实施方式,安装槽位于隔部,温度保险丝至少部分位于安装槽。
导热部26凸出于传热壁122设置,并与流体腔2位于盖板24的相同侧,导热部 26位于传热壁与盖板24之间,导热部26与传热壁一体成形或者固定设置,导热部26 所用材质与传热壁相同或者不同,为了有利于传热,导热部26采用金属和导热性能良好的合金。一方面导热部26能够将加热元件6的热量传递给工作介质,相对增大了传热面积,有利于提高传热效率;另一方面有利于降低加热元件6的工作温度,有利于改善加热元件6的工作条件,有利于延长加热元件的工作时间。请参考图20,进口81、出口82位于电加热器的同侧,电加热器100包括第一集流区21、第二集流区23、第三集流区28以及导热部26,第一集流区21、第二集流区23位于导热部26的相对两侧,第一集流区21和第二集流区23相连通,导热部26至少包括两个第一导热部261,相邻第一导热部261不接触。电加热器100还包括加热通道,相邻第一导热部261之间的空间为加热通道的一部分。电加热器包括流体腔进口211和流体腔出口231,流体腔进口211位于第一集流区21,是流体腔的入口;流体腔出口231位于第二集流区23 是流体腔的出口,流体腔进口211与进口相连通,流体腔出口231与出口相连通,工作介质经过流体腔进口211进入流体腔2,并在第一集流区21处并向分流,工作介质经过分流后,在第二集流区23重新汇合。相邻第一导热部261平行设置,此处平行设置包括0~10度的范围误差。加热通道具有通道间距,至少部分或全部相邻第一导热部之间的通道间距相等,通道间距是指相邻第一导热部261之间的当量距离,当量距离是指第一导热部向传热壁有投影,相邻第一导热部投影之间的平均距离。电加热器100 包括第一加热区29和第二加热区210,第一加热区29具有第一通道间距,第二加热区 210具有第二通道间距,当第一加热区29内各个相邻第一导热部通道间距相等时,第一通道间距等于第一加热区29内任一相邻第一导热部之间的当量距离;当第一加热区 29内各个相邻第一加热通部通道间距不相等时,第一通道间距是指在第一加热区内相邻第一导热部之间的当量距离的最小值;类似地,当第二加热区210内各个相邻第一导热部通道间距相等时,第一通道间距等于第二加热区210内任一相邻第一导热部之间的当量距离;当第二加热区210内各个相邻第一加热通部通道间距不相等时,第一通道间距是指在第一加热区内相邻第一导热部之间的当量距离的最小值;第一通道间距大于第二通道间距,第一加热区29比第二加热区210更靠近第一集流区。具体地,第一通道间距大于第二通道间距的二倍(此处不忽略第一导热部本身的厚度),在第一加热区29,靠近流体腔进口211工作介质温度相对较低,在加热元件6温度相同的情况下,温度梯度较大换热效果较好,因此在第一加热区内,第一通道间距较大;在第二加热区210内,由于靠近流体腔出口231,工作介质经过第一加热区进行加热后,温度梯度减小,换热效果相对降低,第二通道间距较小,换热面积相对增大从而有利于换热效果;第一加热区29与第二加热区210通道间距不同的设置,有利于使得流体腔内工作介质温度分布均匀,避免局部高温的现象。在第一加热区29,相邻所述第一导热部之间的通道间距相等,和/或,所述第二加热区210,相邻所述第一导热部之间的通道间距相等。电加热器100包括第三集流区28,第三集流区28位于第一集流区21 和第二集流区23之间,第三集流区28与第一集流区21、第二集流区23相连通,工作介质经过第一加热区加热后,在第三集流区混流再分流后,进入第二加热区继续加热。为了使得工作介质在第三集流区更充分混合,位于第二加热区29的第一导热部自靠近所述第二加热区210的一端,沿第一加热区指向第二加热区的方向延伸,形成有延伸部,该延伸部与位于所述第二加热区的第一导热部不完全重合。
第一集流区21与第二集流区23平行设置,此处,平行设置包括0~10度的范围误差。第一集流区21远离流体腔进口211的一端具有尖角或弧度的弯折,即第一集流区21远离人口部的一端流通截面积小于第一集流区流体腔进口211的流通截面积,这样设置有利于避免工作介质死角区的产生。同样地,第二集流区23远离流体腔出口的一端具有尖角或者弧度弯折,即第二集流区23远离流体腔出口的一端流通截面积小于第二集流区流体腔出口的流通截面积。
第一导热部261包括两个对称的构成面,该两个对称的构成面为平面或者曲面。两个对称的构成面使得第一导热部261两个构成面侧加热面积大致相同或者相近,有利于工作介质温度均匀分布。第一导热部261包括两对称的构成面,该两个对称的构成面为平面,此处平面包含由于制造工艺误差范围内的非平面情况,并且该两个对称的构成面平行设置,此处平行设置包括0~10度的误差范围,相邻第一导热部的构成面也相互平行,第一导热部与第一集流区、第二集流区垂直设置,此处垂直设置包括0~10 度的误差范围。当然,作为其它实施方式,导热部26包括第二导热部,该第二导热部形状与第一导热部大致相同,第二导热部与第一导热部大小不同,第一导热部位于第一加热区,第二导热部位于第二加热区。
请参考图22,图22示出导热部及相关部分第二实施例,电加热器包括第一导热部261c。第一导热部261c包括两个平行的构成面,该两个平行的构成面至少一个构成面与第一集流区、第二集流区具有夹角,该夹角的范围为大于0度小于90度。
请参考图23,图23示出导热部及相关部分第三实施例,电加热器包括第一导热部261d,第一导热部261d包括波峰和波谷,波峰和波谷交替设置,相邻所述第一导热部波峰对应设置,相邻的第一导热部261d之间的通道间距可相同或者不同。
请参考图21,进口、出口位于电加热器的相同或者不同侧,第一集流区与第二集流区相交设置,或者第一节流区与第二集流区部分平行设置,部分相交设置,此处的相交设置是指不平行设置(该平行设置包括±10度的误差范围)。第一导热部261f由第一集流区21f向第二集流区22f延伸,第一导热部261f具有折弯,具体地,第一导热部261f大致成L型,相邻第一导热部261f不接触,第一导热部261f’由第一集流区 21f’向第二集流区22f’延伸,第一导热部261f’具有折弯,具体地,第一导热部261f’大致成L型,相邻第一导热部261f’不接触。
请参考图24,图24示出导热部26a包括第一导热部261a和第二导热部262a,第一导热部261a位于第二导热部262a之间,相邻导热部26a之间不接触,相邻导热部之间的空间为加热通道的一部分,第一导热部261a、第二导热部262a自第一集流区21a 向第二集流区22a延伸设置。第一集流区21a、第二集流区23a与图24中所示实施例中第一集流区21和第二集流区23具有相同设置。电加热器还包括流体腔进口211a和流体腔出口231a,流体腔进口211a和流体腔出口231a分别位于第一集流区21a和第二集流区23a。为了使得工作介质温度分布更加均匀,电加热器包括第一加热区29a和第二加热区210a,第一加热区29a比第二加热区210a更靠近第一集流区21a。第一导热部261a位于第二加热区29a,第二导热部262a部分位于第一加热区29a,部分位于第二加热区210a。
加热通道具有通道间距,通道间距是指相邻第一导热部和/或第二导热部之间的当量距离,当量距离是指相邻第一导热部和/或第二导热部向传热壁有投影,相邻第一导热部和/或第二导热部投影之间的平均距离。第一加热区29a具有第一通道间距,第二加热区210a具有第二通道间距,当第一加热区29a内各个相邻导热部通道间距相等时,第一通道间距等于第一加热区29a内任一相邻导热部之间的当量距离;当第一加热区 29a内各个相邻加热通部通道间距不相等时,第一通道间距是指在第一加热区内相邻导热部之间的当量距离的最小值;类似地,当第二加热区210a内各个相邻导热部通道间距相等时,第二通道间距等于第二加热区210a内任一相邻导热部之间的当量距离;当第二加热区210a内各个相邻导热部通道间距不相等时,第二通道间距是指在第二加热区内相邻导热部之间的当量距离的最小值;第一通道间距大于第二通道间距,第一加热区29a比第二加热区210更靠近第一集流区。
导热部26a包括两个相对称的构成面,该构成面为加热通道的一部分壁部,所述构成面为平面/曲面,所述构成面与所述第一集流区有夹角,所述至少一个构成面与所述第一集流区的夹角范围为大于0度小于等于90度,所述构成面与第二集流区具有夹角,所述至少一个构成面与所述第二集流区的夹角单位为大于0度小于等于90度。第一导热部261a和第二导热部262a间隔设置,第一导热部261a具有两个相对称的第一构成面(图上未示出),第二导热部262a具有两个相对称的第二构成面(图上未示出),第一、第二构成面为平面,第一、第二构成面与第一集流区垂直设置,此处垂直设置包括0~10度的误差范围,第一、第二构成面相互平行设置,此处平行设置包括0~10 度的误差范围,第一通道间距大于第二通道间距的2倍(导热部本身厚度不忽略)。
请参考图25-图25,导热部26b包括第一导热部261b和第二导热部262b,相邻第二导热部262b对称设置。第一导热部261b位于第二加热区29b,第二导热部262b 部分位于第一加热区29b,部分位于第二加热区210b,第二导热部262b包括过渡部263b,该过渡部263b能够使得相邻第二导热部在第一加热区和第二加热区的通道间距不同。第一导热部261b包括两个相对称的第一构成面,位于第二加热区的第二导热部包括两个相对称的第二构成面,位于第二加热区的第二导热部包括两个相对称的第三构成面,第一、第二、第三构成面能够为平面或者曲面。在本实施方式中,第一、第二、第三构成面为平面,此处平面包括由于制作工艺限制形成的非平面,相邻第一、第二、第三构成面平行设置,此处平行设置包括0~10度的误差范围,第一、第二、第三构成面与第一集流区垂直设置,此处垂直设置包括0~10度的范围误差,第一通道间距大于等于第二通道间距小于第二通道间距的2倍。
电加热器100包括驱动模块4,驱动模块4能够控制加热元件6的通电或者断电的状态,驱动模块4与盖板24固定设置,驱动模块4与流体腔2位于盖板24的相对两侧。驱动模块4进行工作时会产生大量的热,该热积累到一定程度会对驱动模块4 造成不利影响,为了及时疏散驱动模块4在工作中产生的一部分热量,减少热量的累积,电加热器100设置散热部244,驱动模块4将工作时产生的热量一部分传递给散热部,该热量传递一般采用热传导的方式,散热部244与工作介质直接接触,散热部244 一般设置于工作介质进口端,工作介质进口温度相对较低,在一定程度上能够带走散热部244的热量并对工作介质自身进行加热。具体地,请参考图15,盖板第二侧面242 设置一个及以上的散热部244,该散热部244靠近进口。
电加热器100至少包括一个散热部244,散热部244能够为驱动模块4进行散热,散热部244的材质为金属或者具有良好的导热性能合金。散热部244与条状凸起的至少部分对应设置,驱动模块4与条状凸起至少部分对应设置。请参考图15和图16散热部244包括散热部固定部2441和散热部自由端2442,散热部244与盖板24固定设置,具体地,散热部244与盖板24一体成形。盖板24包括条状凸起245,条状突起 245位于流体腔第一侧面242并背离流体腔的方向凸出设置,散热部244与条状突起245至少部分对应设置。驱动模块4能够通过第三固定部246与盖板第一侧面241相固定。为了使得驱动模块4与盖板第一侧面241紧密配合,在驱动模块4与盖板第一侧面241之间设置导热绝缘元件,该导热绝缘元件能够起到绝缘导热的作用,如导热绝缘垫、导热胶、导热油等。散热部244位于流体腔第二侧面242并向流体腔凸出设置,散热部自由端2442位于流体腔第一集流区21,第一集流区21与加热器进口相连通。散热部244一方面能够起到为驱动模块4散热的作用,在另一方面,散热部244在一定程度上会增加工作介质的流阻,为了尽量减小这部分流阻,散热部自由端2442与传热壁第一侧面1221不全部接触即散热部自由端2442与壳体不全部接触;流体腔2还包括导热部26,散热部自由端2442与导热部26也不相接触。散热部244具有一定的高度,该高度是由散热部固定部2441到散热部自由端2442的垂直距离,流体腔具有高度,流体腔的高度是指传热壁第二侧面1222与流体腔第二侧面242之间的最大垂直距离。请参考图15-图16,在图15-图16所示的实施方式中,散热部244的形状为圆柱形,圆柱形能够在一定程度上相对减少自身对工作介质产生的流阻,作为其它实施方式,散热部244的形状可为椭圆柱形等。当散热部244的外形为圆柱形时,散热部 244外径可取为2-4mm。为更好的散热以及减小流阻,散热部244具有一定的排列。盖板24具有参考线,该参考线与部分第一壁平行,在图15-图16所示的实施方式中,该参考线与第二分壁1212平行,条状凸起245对应位置盖板第二侧面242设置散热部 244,散热部244为圆柱形,多个散热部244大致与参考线呈30度夹角排布,当然该夹角可以为其它数值,优选的,多个散热部244排布与参考线的夹角范围为20-70度之间,具体地,该夹角可为25度、30度、35度、40度、45度、50度、55度、60度等整数值角度。电加热器100至少包括三个散热柱,相邻两个散热部具有圆心距,相邻两个散热柱圆心距是指相邻两个散热柱固定部底面圆心的距离,相邻两个散热柱的圆心距范围为4-7mm。具体地,散热柱的个数范围为35-120个。电加热器100包括第一面积和第二面积,第一面积是指指所述驱动模块与所述盖板的接触面积或者驱动模块向所述盖板的投影面积,第二面积是指散热部与所述盖板不接触的面积,第二面积与所述第一面积具有比值,第二面积与所述第二面积与所述第一面积比值为3-4.5,在此范围比值范围内,有利于散热部244的散热作用。
请参考图15-图16,电加热器100包括导流部27,导流部27能够对工作介质起到引流的作用,在一定程度上能够促使工作介质在流体腔内分布均匀。导流部27位于第一集流区,导流部27包括导流部固定部271和导流部自由端272,固定部271与盖板第二侧面242相固定,具体地,导流部27与盖板24一体成形,导流部自由端272 与传热壁122不全部接触,如此设置是为了相对减少导流部27对工作介质的流阻。作为其它实施方式,导流部与传热壁固定设置,导流部自由端与盖板不全部接触,具体地,导流部与传热壁一体成形。导流部27至少包括第一导流面273,导流部第一导流面273与进口有夹角,夹角范围为30度-60度,具体地,导流部第一导流面273与进口夹角为30度、35度、40度、45度、50度、55度以及60度,在图15-图16所示的实施方式中,导流部第一导流面272与进口的夹角为45度,具体地,工作介质通过进口进入流体腔室,并到达第一集流区,当不设置导流部27时,由于工作介质的动力学,流体腔靠近进口部分可能会产生无工作介质的情况或者工作介质很小的情况,为了减少这种情况的发生,设置导流部27。工作介质由进口进入流体腔后,部分工作介质流动到导流部第一导流面处,经导流部第一导流面的导流可以实现转向,部分工作介质流向流体腔靠近进口处。更具体地,导流部27还包括第二导流面274和第三导流面275,其中第二导流面274与第三导流面275具有夹角,该夹角的范围为大于0度小于等于 45度。工作介质在经过导流部第一导流面273后可能出现局部涡流的情况,导流部第二导流面274与导流部第三导流面275具有减少工作介质涡流的作用。上述第一导流面、第二导流面以及第三导流面可为平面、凸面以及凹面。电加热器100包括安装空间,该安装空间至少位于安装壁1211和第一壁121之间,安装空间包括配合壁1210、安装壁1211、第一壳体11以及第二壳体13形成的空间。在图2所示的实施方式中,加热管接触部62位于该安装空间,更具体地,沿垂直于配合壁的方向,加热管接触部 62位于配合壁1210与安装壁1211之间。
盖板24采用金属等材料并能够导热导电,盖板24与工作介质直接接触,为了避免控制模块5与盖板24直接接触产生漏电等安全事故的发生,在盖板24与控制模块5 之间设置隔部3,隔部3至少部分位于盖板24和控制模块5之间,隔部3能够起到绝缘保护的作用,隔部3一般采用耐高温、绝缘的高分子材料,或者隔部3采用无机非金属材料,而不陶瓷灯,具体地,隔部3采用尼龙、塑料等材料。请参考图2-图10,电加热器100包括导电元件31,该导电元件31能够与加热元件6、驱动模块5电连通,从而能够通过驱动模块5来控制加热元件6的通电或者断电的状态,具体地,导电元件材质可为铜、铝等;导电元件31包括第一接触部311、第二接触部312以及导电元件连接部(图上未示出),导电元件连接处连接导电元件第一接触部311和导电元件第二接触部312,能够使得导电元件第一接触部311与导电元件第二接触部312形成电连接,其中,第一接触部311与加热管接触部62电连接,该电连接的方式可为焊接或者固定设置;第二接触部312与控制模块5电连接,该电连接的方式可为焊接或者固定设置。请参考图2-图10,隔部3包括隔部本体部(图上未示出),隔部本体部包括隔部第一侧部321和隔部第二侧部322,隔部第一侧部321朝向控制模块5,具体地,隔部第一侧部321朝向第一侧朝向电控板,隔部第二侧部322背离控制模块5,具体地,隔部第二侧部322背离电控板,朝向流体腔。隔部本体部还包括平整部32和折弯部33。导电元件31至少部分位于隔部第一侧部321和隔部第二侧部322之间,具体地,导电元件第二接触部312位于隔部第一侧部隔部第一侧部321并朝着控制模块5方向凸出设置;导电元件第一接触部311位于折弯部33并朝向加热元件6设置,具体地,导电元件第一接触部311与加热管接触部62固定设置,更具体地,导电元件第一接触部311 与加热管接触部焊接,导电元件第二接触部312位于所述平整部,导电元件第二接触部312与控制模块5电连接,具体地,导电元件第一接触部311与控制模块5焊接。隔部3至少包括一个接触槽324,接触槽324位于隔部第一侧部311,导电元件31部分位于接触槽324;隔部3至少包括一个插接孔325,插接孔325位于隔部第二侧部322,导电元件31部分位于插接孔325,具体地,接触槽324与插接孔325位置相对设置,并且,接触槽324的个数与插接孔325的个数相同。接触槽324与插接孔325能够将温度保险丝249与导电元件31相固定,具体地,温度保险丝249包括温度保险丝伸出部,温度保险丝伸出部伸入插接孔325中并与位于插接孔325中的导电元件接触设置,为了更好的使得温度保险丝249与导电元件31相固定,温度保险丝249与导电元件31 相焊接,接触槽324能够为温度保险丝249与导电元件31焊接提供相应的空间,如此,导电元件31与温度保险丝相连通。作为其它实施方式,加热管接触部朝着隔部的方向折弯设置,并与导电元件第一接触部相固定,此时,隔部可以不包括折弯部。作为其它实施方式,加热管接触部具有折弯,并弯向隔部,此时,隔部包括平整部,即隔部不包括折弯部。
电加热器100至少包括一个温度保险丝249,温度保险丝249具有避免电加热器干烧,提高电加热器的安全性和可靠性的作用,导电元件31与温度保险丝249电连接,从而能够使得温度保险丝249与加热元件6电连接,进而温度保险丝249的通电状态能够影响加热元件6的通电状态,具体地,温度保险丝249与加热元件6串联和/或并联。请参考图17,图17是温度保险丝249与加热元件6的一种电连接示意图,在图 17中,每个加热元件6串联一个温度保险丝249,加热元件6与温度保险丝249串联;作为其它实施方式,请参考图18,图18是温度保险丝249与加热元件6的另一种电连接示意图,在图18中,温度保险丝249与加热元件6并联;作为其它实施方式,请参考图19,图19是温度保险丝249与加热元件6的又一种电连接示意图,在图19中,部分温度保险丝249与加热元件6串联,部分温度保险丝249与加热元件6并联,即温度保险丝249与加热元件6串联和并联。需要说明的是,在温度保险丝249与加热元件6并联时,电加热器100至少包括2个加热元件6。
请参考图2,导电元件第一接触部311与加热管接触部62电连接,其中导电元件第一接触部311与加热管接触部62均可导电,为了提高绝缘强度,绝艳部件3包括伸出部331,该伸出部331位于折弯部33并朝向加热元件6,第一接触部311比伸出部 331更靠近流体腔2,具体地,导电元件第一接触部311位于第一壁25与伸出部331 之间即导电元件第一接触部311位于流体腔2与伸出部331之间,如此,减少了加热管接触部62与其周围的漏电危险问题。更具体地,第一接触部311包括第一顶端(图上未示出),该第一顶端朝向壳体1,伸出部331包括第二顶端3311,该第二顶端朝向壳体1,沿垂直于平整部32方向,第二顶端3311比第一顶端更远离平整部,第二顶端 3311比第一顶端更靠近壳体,具体地,第一顶端朝向第二壳体13,第二顶端3311朝向第二壳体13,第二顶端3311比第一顶端更靠近第二壳体13。隔部3还包括隔部固定部323即第五固定部,该隔部固定部323能够使得驱动模块4与盖板24相固定,具体地,驱动模块4采用绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT) 模块,该IGBT模块与盖板24能够通过隔部固定部323相固定。
电加热器100包括驱动模块4,驱动模块4与控制模块5、加热元件6电连接,驱动模块4能够控制加热元件6的通电或者断电的状态。驱动模块4位于隔部第一侧部 321侧并与盖板24、隔部3相固定。在图2所示的实施例中,驱动模块4采用IGBT 模块,驱动模块4与控制模块5相连接,如驱动模块4与控制模块5通过焊接连接在一起。驱动模块4通过隔部固定部323固定于盖板条状凸起245。为了使得驱动模块4 与盖板24紧密贴合接触良好以及使得驱动模块4和盖板24之间绝缘,驱动模块4与盖板条状凸起245之间设置导热隔部如导热绝缘垫、导热胶、导热油等。驱动模块4 在工作过程中会产生热量,该热量不利于驱动模块4,盖板第二侧面散热部244有利于驱动模块4的散热,在电加热器100进行工作时,驱动模块4产生的一部分热量传递到散热部244,散热部244能够直接与工作介质相接触,流动的工作介质温度较低,能够带走散热部244一部分热量,从而达到降低驱动模块4温度的目的。
需要说明的是,作为其它实施方式,驱动模块4可采用金属-氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)模块。
电加热器100包括控制模块5,在图示的实施方式中,控制模块采用电控板,控制模块5位于盖板24和第一壳体11之间,控制模块5与加热元件6位于流体腔2、盖板24、隔部3的相对两侧,控制模块5与隔部3位于盖板24、流体腔2的相同侧,控制模块5包括第一电控板本体部(图上未示出)、第二电控板本体部51以及第六固定部52,其中,第一电控板本体部,朝向隔部3,第二电控板本体部51背离隔部3,第一电控板本体部朝向隔部3,第二电控板本体部51背离隔部3,第六固定部52与隔部3、盖板24相固定。电加热器100包括第一安全距离,该第一安全距离是指隔部3与控制模块5之间的距离,该第一安全距离一方面能够提高隔部3的绝缘性能另一方面能够提高电加热器100的安全性能。第一安全距离指的是第一电控板本体部与隔部第一侧部隔部第一侧部321之间的距离,第一安全距离大于0,一般地,第一安全距离应大于等于2mm,具体地,第一安全距离为3mm、2.5mm、2mm等。电加热器100还包括第二安全距离,第二安全距离是指控制模块5与第一壳体11之间的最小距离,为了提高电加热器100的安全性,第二安全距离大于零,具体地,第二安全距离大于8mm,更具体地,第二安全距离取值范围为6-8mm,具体地,第一壳体本体111包括第一壳体本体内侧和第一壳体本体外侧,其中,第一壳体本体内侧朝向流体腔,第一壳体本体外侧背离流体腔,第二安全距离是指控制模块第二本体部51与第一壳体本体内侧之间的距离,更具体地,第二安全距离指控制模块第二本体部51与第一壳体本体内侧之间的最小距离。
电加热器100包括接线部7,接线部7与有效电源相连接能够为电加热器100提供电动力。接线部7包括强电部71和弱电部72,强电部71、弱电部72与控制模块5 电连接,强电部71包括强电接电部(图上未示出)和强电插接部(图上未示出),强电接电部用于强电部71与电控板5等电连接,强电插接部用于将强电部71固定于安装壁,弱电部72包括弱电接电部(图上未示出)和弱电插接部(图上未示出),弱电接电部用于弱电部72与电控板5等电连接,弱电插接部用于将弱电部71固定于安装壁。请参考图2,在图2所示的实施方式中,强电部71、弱电部72与安装壁1211密封固定设置,具体地,强电部71、弱电部72与安装壁1211通过密封圈进行密封设置,通过螺丝进行固定设置,强电部71、弱电部72位于电加热器100的相同侧。强电部 71和弱电部72至少部分位于安装空间。强电部71能够直接连接到控制模块5上,电加热器100包括转接板721,转接板721包括转接板本体部7211,转接孔(图上未示出)以及引出端7212。引出端7212凸出于转接板本体部7211,具体地,引出端7212 凸出于整体部7211并朝着电控板设置。该转接板721能够使得弱电部72与控制模块5 电连接。具体地,转接板721与弱电部72电连接,连接方式可以为插接,此时转接板 721上有转接孔,弱电部72有引出端,弱电部引出端插入转接板721转接孔,转接板 721上有转接插针,该转接插针能够与控制模块进行焊接,如此使得弱电部与控制模块相连接;或者转接板721与弱电转子72通过焊接等方式连接在一起,转接板721有转接插针,转接插针与控制模块5电连接,如焊接。转接板721有固定部,能够通过螺丝等方式与壳体本体12组装固定在一起。作为其它实施方式,弱电部72与控制模块5 直接连接,连接方式为焊接等。转接板721具有转接固定部,转接板721通过转接固定部7211与壳体本体12相固定,具体地,转接板固定部通过螺丝与壳体本体相固定。
在图2-图21所示的实施方式中,强电部71和弱电部72位于电加热器的相同侧,在其它的实施方式中,强电部71和弱电部72可以位于电加热器的不同侧。请参考图 2-图21,强电部71与低压端子72位于电加热器的相同侧。在电加热器100进行安装时,强电部71由电加热器100外侧向电加热器100内侧进行安装,所需安装的空间较小,弱电部72由电加热器100内向向电加热器100外侧进行安装,所需安装的空间较大,因此,安装壁1211设置安装壁凸起部12111,安装壁凸起部12111朝者背离所述流体腔、背离配合壁1210,沿垂直于配合壁1210的方向凸出设置。凸起部12111包括凸起部第一部1211a、凸起部第二部1211b以及凸起部1211c,沿平行于配合壁1210 方向,凸起部第二部1211b位于凸起部第一部1211a、凸起部第三部1211c之间,凸起部第二部1211b与配合壁1210平行设置,此处平行设置包括±10度的误差范围,凸起部第一部1211a、凸起部1211c与配合壁1210垂直设置,此处垂直设置包括±10度的误差范围。安装壁1211还包括强电部安装部1211d,凸起部第三部1211c比配合壁第一部1211a更靠近强电部安装部1211d,强电部安装部1211d与配合壁1210垂直设置。电加热器100包括安装区,安装区包括安装壁与配合壁之间的空间,如图2所示的实施例中,进口、出口位于电加热器的相同侧,进口与流体腔进口之间具有连通腔,出口与流体腔出口之间具有连通腔,所述安装区不包括进口与流通腔进口之间的连通腔、出口与流体腔出口之间的连通腔。安装区能够为强电部、弱电部安装提供空间。安装区为安装空间的一部分。
电加热器100包括进口81和出口82,进口81、出口82与流体腔相连通。请参考图2,进口81和出口82位于电加热器100相同侧,并与强电部71和弱电部72位于相同侧,作为其它实施方式,进口和出口位于电加热器不同侧。
电加热器100包括透气孔9,该透气孔具有使得电加热器100内外压强保持一致的作用。透气孔9上附有透气孔膜进行相对密封,该透气孔膜能够使得空气通过而不能够使水或者其它介质通过,该膜具有简单方便的作用。作为其它实施方式,透气孔也可以通过密封塞进行密封,密封塞可选用橡胶塞等,密封塞也具有使得电加热器100 内外压强保持一致的作用。在图2、图3所示的实施例中,透气孔9位于壳体本体,作为其它实施方式,透气孔位于第一壳体,透气孔穿透第一壳体,透气孔与流体腔不连通,或者,透气孔位于第二壳体,透气孔穿透第二壳体,透气孔与流体腔不连通。透气孔具有保持电加热器内外压强一致的作用,透气孔至少位于第一壳体、第二壳体以及壳体本体,透气孔与流体腔不连通。
请参考图27-图28,图27-图28示出电加热器的第二种实施例。在图27-图28所示的第二种实施例中,电加热器100e包括壳体本体12e、流体腔2e、驱动模块4e、电控模块5e、加热元件6e、强电部71e、弱电部72e进口81e以及出口82e,其中壳体本体12e、体腔2e、驱动模块4e、电控模块5e、加热元件6e、强电部71e、弱电部72e、进口81e以及出口82e与第一实施例中对应部分相同或者相似。与第一实施例不同,电加热器100e中隔部非空气的绝缘材料,如高分子绝缘材料,隔部至少包括第一隔离层,该第一隔离层至少部分位于盖板和控制模块之间。具体地,第一隔离层采用非空气的绝缘物质,如绝缘高分子材料,具体地,如绝缘胶、绝缘垫片、绝缘纸等,该非空气绝缘物质能够喷涂、电镀、涂覆、粘贴、覆盖等方式与需要绝缘的物质接触设置。作为其它实施方式当第一隔离层采用非空气类绝缘物质时,在电加热器使用的过程中可能会出现第一隔离层断裂或者破损带来的漏电危险,为了避免这类危险的发生,隔部至少包括第一隔离层和第二隔离层,第二隔离层与第一隔离层材质可相同或者不同,当隔部至少包括第一隔离层和第二隔离层时,第一隔离层与第二隔离层可接触设置或者不接触设置,具体地,第一隔离层与盖板接触设置,如第一隔离层喷涂在盖板上,第二绝缘层与电控板接触设置,如第二隔离层喷涂在电控板上,第一隔离层与第二隔离层可接触或者不接触设置,当第一隔离层与第二隔离层不接触设置时,第一隔离层与第二隔离层之间为空气,此时,空气也起到绝缘的作用。
电加热器100e包括盖板24e,盖板24e与电加热器第一实施例中盖板24结构相同或相似(此处相似是指盖板24e与盖板24的差别在于固定部等,该细小差别不影响盖板的整体作用)。电加热器100e包括第一安全间距,该第一安全间距是指盖板24e 与电控板5e之间的距离,具体地,第一安全间距是指盖板24e第一侧面与电控板第二本体部(朝向盖板24e一侧)的最小距离,第一安全间距大于0,在本实施例中,第一安全间距大于等于1mm,如2mm、3mm5mm等,更具体地,当电加热器不包括隔部时,第一安全间距大于等于5mm。相对应地,与第一实施例不同,电加热器100e包括保护电路,该保护电路至少包括一个温度保险丝91e和电路元件92e,该温度保险丝 91e具有避免电加热器干烧,提高电加热器的安全性和可靠性的作用,电路元件92能够将温度保险丝91e和加热元件6e、控制模块5e以及驱动元件4e电连接。请参考图 27,在图示所示的实施方式中,电路元件92e采用电路板的形式,电路板与控制模块位于第二侧部的相对两侧,这样避免了电加热器内部走线的问题,使得电加热器100e 内部结构更加紧凑和安全,并且减少了生产过程中工序,提高了生产效率,便于生产线的自动化。温度保险丝91e位于的传热壁和第二壳体13e之间,具体地,温度保险丝91e与传热壁第二侧面固定设置,更具体地,电加热器100e包括温度保险丝固定部 911e,该温度保险丝固定部911e能够使得温度保险丝91与传热壁第二侧面相固定,具体地,可采用螺丝固定的方式;电路板包括电路板凹槽,该凹槽用于容纳和便于将温度保险丝与电路板电连接。需要说明的是,作为其它实施方式,电路元件9e采用导线的形式,该导线与加热元件、控制模块电连接,并在适当位置处进行固定。加热元件 6e与温度保险丝91e的电连接方式如第一实施例中加热元件4与温度保险丝91e的电连接方式。与第一实施例不同,第二实施例中,第一壳体11e不包括第一隆起部和第一凹陷部。电加热器100e还包括第二安全间距,第二安全间距是指第二壳体13e与电路元件92e之间的距离,具体地,第二安全间距是指第二壳体13e朝向电路元件92e 的一侧与电路元件92e朝向第二壳体13e的一侧之间的最小距离,为了避免电加热器 100e出现漏电现象,第二安全间距大于零。在图示的实施方式中,加热元件6e采用加热管,加热管6e包括加热管第一接触部61e和加热管第二接触部62e,加热管第一接触部61e向上伸出与电控板5e固定设置,具体地,加热管第一接触部61e与电控板进行焊接,加热管第二接触部62e向下与电路元件92e固定设置,具体地,加热管第二接触部62e向下与电路元件92e进行焊接,如此,加热管与电控板5e、电路元件92e 实现连接。
电加热器100e包括进口管811e和出口管(图上未示出),进口管811e连通进口 81e和流体腔进口,出口管连通出口和流体腔出口,具体地,进口管811e、出口管与壳体本体12e一体成形,如铸造一体成形、3D打印一体成形、机加工一体成形等,为了更有利于进口管811e、出口管的成形,进口管具有倾斜角度β,倾斜角度β的取值范围为大于等于0度,小于等于4度。该倾斜角度是指由进口81e到流体腔进口211e 偏离进口管中心线的角度。请参考图28,图28是进口管811e的一个截面图,X是进口管811e的中心线,X’是与X平行并与进口相交的线。类似地,出口管倾斜角度β。
需要说明的是:以上实施例仅用于说明本实用新型而并非限制本实用新型所描述的技术方案,例如对“内”、“外”“竖直”“垂直”等方向性的界定,尽管本说明书参照上述的实施例对本实用新型已进行了详细的说明,但是,本领域的普通技术人员应当理解,所属技术领域的技术人员仍然可以对本实用新型进行相互组合、修改或者等同替换,而一切不脱离本实用新型的精神和范围的技术方案及其改进,均应涵盖在本实用新型的权利要求范围内。
Claims (13)
1.一种电加热器,包括加热元件、传热壁以及盖板,其特征在于:所述电加热器包括流体腔、进口以及出口,所述流体腔与所述进口、所述出口相连通,所述传热壁为形成所述流体腔的一部分壁部,所述加热元件固定或限位于至少部分所述传热壁,且该加热元件位于所述流体腔外,至少部分所述加热元件与所述传热壁接触设置;所述盖板具有盖体壁,所述盖体的一侧侧壁定义为盖体壁,所述盖体壁为形成所述流体腔的又一部分壁部,所述电加热器包括驱动模块,所述驱动模块位于所述盖体壁外;所述电加热器包括散热部,所述散热部与所述盖板固定设置,所述散热部凸出于所述盖板成悬臂设置,所述散热部朝向所述流体腔,所述驱动模块与所述散热部部分对应设置。
2.如权利要求1所述的电加热器,其特征在于,所述电加热器包括流体腔进口和流体腔出口,所述流体腔进口与所述进口相连通,所述流体腔出口与所述出口相连通,与所述流体腔出口相比,所述散热部更靠近所述流体腔进口,所述散热部与所述传热壁不完全接触。
3.如权利要求1或2所述的电加热器,其特征在于,所述盖板包括条状凸起,所述条状凸起背离所述流体腔凸出设置,所述条状凸起的位置与所述散热部的部分对应设置,所述驱动模块的位置与所述条状凸起的部分对应设置,所述驱动模块采用绝缘栅双极型晶体管模块或者金属-氧化物半导体场效应晶体管模块;
或者所述盖板包括条状凸起,所述条状凸起背离所述流体腔凸出设置,所述条状凸起的位置与所述散热部的部分对应设置,所述驱动模块的位置与所述条状凸起的部分对应设置,所述电加热器包括导热绝缘元件,所述导热绝缘元件位于所述驱动模块与所述盖板之间,所述驱动模块采用绝缘栅双极型晶体管模块或者金属-氧化物半导体场效应晶体管模块。
4.如权利要求2所述的电加热器,其特征在于,所述电加热器包括导热部,所述导热部位于所述传热壁与所述盖板之间,所述电加热器包括第一集流区、第二集流区以及加热通道,所述第一集流区连通所述流体腔进口、所述加热通道,所述第二集流区连通所述流体腔出口、所述加热通道,所述散热部与所述导热部不完全接触。
5.如权利要求3所述的电加热器,其特征在于,所述电加热器包括导热部,所述导热部位于所述传热壁与所述盖板之间,所述电加热器包括第一集流区、第二集流区以及加热通道,所述第一集流区连通所述流体腔进口、所述加热通道,所述第二集流区连通所述流体腔出口、所述加热通道,所述散热部与所述导热部不完全接触。
6.如权利要求1或2或4或5所述的电加热器,其特征在于,所述电加热器包括导流部,所述导流部位于所述盖板和传热壁之间,与所述散热部相比,所述导流部比所述散热部更靠近所述流体腔进口,所述导流部包括导流部固定部和导流部自由端,所述导流部固定部与所述盖板或者所述传热壁固定设置,所述导流部至少包括第一导流面,所述第一导流面与所述流体腔进口具有夹角,所述第一导流面与所述流体腔进口加热为30度~60度。
7.如权利要求3所述的电加热器,其特征在于,所述电加热器包括导流部,所述导流部位于所述盖板和传热壁之间,与所述散热部相比,所述导流部比所述散热部更靠近所述流体腔进口,所述导流部包括导流部固定部和导流部自由端,所述导流部固定部与所述盖板或者所述传热壁固定设置,所述导流部至少包括第一导流面,所述第一导流面与所述流体腔进口具有夹角,所述第一导流面与所述流体腔进口加热为30度~60度。
8.如权利要求6所述的电加热器,其特征在于,所述导流部固定部与所述盖板固定设置,所述导流部自由端与所述传热壁不接触,所述导流部包括第二导流面和第三导流面,所述第一、第二、第三导流面顺序衔接,所述第二导流面和第三导流面具有夹角,所述第二导流面和所述第三导流面夹角小于45度;
或者,所述导流部固定部与所述传热壁固定设置,所述导流部自由端与所述盖板不接触,所述导流部包括第二导流面和第三导流面,所述第一、第二、第三导流面顺序衔接,所述第二导流面和第三导流面具有夹角,所述第二导流面和所述第三导流面夹角小于45度。
9.如权利要求1或2或4或5或7或8所述的电加热器,其特征在于,所述散热部包括散热部固定部和散热部自由端,所述散热部自散热部固定部呈圆柱状或者椭圆柱状向散热部自由端延伸;
或者,所述散热部自所述散热部固定部呈圆柱状相所述散热部自由端延伸,所述电加热器至少包括三个散热部,所述相邻两个散热部具有圆心距,所述相邻两个散热部圆心距是指相邻两个散热部固定部底面圆心的距离,所述相邻两个散热部圆心距范围为4-7mm,所述散热部的个数范围为35-120。
10.如权利要求6所述的电加热器,其特征在于,所述散热部包括散热部固定部和散热部自由端,所述散热部自散热部固定部呈圆柱状或者椭圆柱状向散热部自由端延伸;
或者,所述散热部自所述散热部固定部呈圆柱状相所述散热部自由端延伸,所述电加热器至少包括三个散热部,所述相邻两个散热部具有圆心距,所述相邻两个散热部圆心距是指相邻两个散热部固定部底面圆心的距离,所述相邻两个散热部圆心距范围为4-7mm,所述散热部的个数范围为35-120。
11.如权利要求9所述的电加热器,其特征在于,所述电加热器包括第一面积,所述第一面积是指所述驱动模块与所述盖板的接触面积或者驱动模块向所述盖板的投影面积,所述电加热器包括第二面积,所述第二面积是指所述散热部与所述盖板不接触的面积,所述第二面积与所述第一面积具有比值,所述第二面积与所述第二面积与所述第一面积比值为3-4.5。
12.如权利要求11所述的电加热器,其特征在于,所述散热部采用金属,
所述电加热器包括隔部、电控板,所述隔部至少部分位于所述电控板与所述盖板之间,所述隔部与所述盖板、所述电控板固定设置,所述电加热器包括导电元件,所述导电元件与所述加热元件、所述电控板电连接;
或者,所述电加热器包括电路元件、隔部以及电控板,所述电路元件与所述流体腔位于所述加热元件的相对两侧,所述隔部位于所述盖板与所述电控板之间,所述隔部采用绝缘材料,所述电路元件与所述加热元件、所述电控板电连接。
13.如权利要求12所述的电加热器,其特征在于,所述电加热器包括第一壳体、第二壳体、壳体本体以及凸出结构,所述凸出结构至少部分位于所述第一壳体与壳体本体、所述第二壳体与所述壳体本体之间,所述凸出结构包括凸出结构固定部和凸出结构自由端,所述凸出结构固定部与所述壳体本体、和/或所述第一壳体、和/或所述第二壳体固定设置;
所述电加热器包括透气孔,所述透气孔位于所述第一壳体,所述透气孔穿透所述第一壳体,所述透气孔与所述流体腔不连通;或者所述透气孔位于所述第二壳体,所述透气孔穿透所述第二壳体,所述透气孔与所述流体腔不连通;或者所述透气孔位于所述壳体本体,所述透气孔穿透所述壳体本体,所述透气孔与所述流体腔不连通。
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