CN211670999U - 一种电动汽车热排放系统的厚膜加热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动汽车热排放系统的厚膜加热器，属于加热器领域，包括基板层和介质层，所述介质层设置在基板层上，还包括电阻层、NTC层、导体层和玻璃层，所述电阻层、NTC层和导体层均设置在介质层上，所述玻璃层设置在电阻层和导体层上，所述导体层连通电阻层，所述NTC层与导体层连接，所述NTC层为热敏传感器，用于检测厚膜加热器的温度，所述基板层和介质层均设置为梯形板结构。本实用新型设置了NTC层，从而使得更好的检测加热器的温度，使得温度的监测控制精度更高，同时印刷多层介质层，使得绝缘的效果更好，并且设置了相应的方孔，更好的适应相应的电热排放系统的使用，同时使用的NTC层，使得加热器的厚度更薄，更适合小物品的使用。

Description

一种电动汽车热排放系统的厚膜加热器

技术领域

本实用新型涉及加热器领域，尤其涉及一种电动汽车热排放系统的厚膜加热器。

背景技术

目前厚膜热能印刷技术已逐渐成熟，具有导热性能佳、散热面积大和安全性能高的特点，但是对于电动车热排放系统加热的效率和性能还没有达到完全有效利用的设计要求。如现有技术中用来制作即热式热水器的厚膜加热器，它一般采单块加热板固定在即热式热水器的背板上，以避免加热板上厚膜电路与待加热流体之间的接触，同时保证厚膜加热器的供电需求以及避免漏电。

由于厚膜加热器使用的空间较小，传统的厚膜加热器使用的是传统的感应电路或者传感器，会使得在高温情况出现感应偏差大，不准确的情况。因此，需要设计出一种精度更高的厚膜加热器。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电动汽车热排放系统的厚膜加热器，解决现有厚膜加热器精度不高的技术问题。该加热器的结构和形状均是根据用户的具体需求进行设计，根据相应的安装孔和结构更好的符合进行组装。

一种电动汽车热排放系统的厚膜加热器，包括基板层和介质层，所述介质层设置在基板层上，还包括电阻层、NTC层、导体层和玻璃层，所述电阻层、NTC层和导体层均设置在介质层上，所述玻璃层设置在电阻层和导体层上，所述导体层连通电阻层，所述NTC层与导体层连接，所述NTC层为热敏传感器，用于检测厚膜加热器的温度，所述基板层和介质层均设置为梯形板结构。

进一步地，所述介质层上设置有介质层第一方孔、介质层第二方孔和介质层弧形孔，介质层第一方孔、介质层第二方孔和介质层弧形孔均设置在介质层的中线位置，且设置在同一条直线上，所述介质层第一方孔与介质层第二方孔相邻设置，所述介质层第二方孔和介质层弧形孔相邻设置。

进一步地，所述电阻层由若干根直线型的电阻线组成，电阻线与电阻线之间串联连接，且电阻线与电阻线平行设置。

进一步地，所述导体层包括电阻连接导线、引出导线、电阻接口焊点、 NTC接口焊点和NTC电极，所述电阻连接导线把两根电阻线连通，电阻线经引出导线与电阻接口焊点连接，所述NTC接口焊点经NTC电极与NTC层连接。

进一步地，所述电阻接口焊点的个数为4个，其中两个与一边的电阻线连接，另外两个与另一边的电阻线连接。

进一步地，所述玻璃层包括玻璃层第一方孔、玻璃层第二方孔、玻璃层弧形孔、玻璃层NTC孔和玻璃层焊点孔，所述玻璃层第一方孔设置在介质层第一方孔的上方，所述玻璃层第二方孔设置在介质层第二方孔的上方，所述玻璃层弧形孔设置在介质层弧形孔的上方，所述玻璃层NTC孔设置在NTC 层的上方，所述玻璃层焊点孔设置在电阻接口焊点和NTC接口焊点的上方。

进一步地，所述NTC层的厚度为0.1-0.2mm，长度为1.8-2.5mm，宽度为 1.8-2.2mm，并露出玻璃层上。

本实用新型采用了上述技术方案，本实用新型具有以下技术效果：

本实用新型设置了NTC层，从而使得更好的检测加热器的温度，使得温度的监测控制精度更高，同时印刷多层介质层，使得绝缘的效果更好，并且设置了相应的方孔，更好的适应相应的电热排放系统的使用，同时使用的NTC 层，使得加热器的厚度更薄，更适合小物品的使用；根据需要的阻值进行设计相应的印刷热敏电阻的长度和宽度，从而可以设计一个根据不同还用户的需求来设计的印刷制备方法，使得精度更高，效果更好，同时印刷的热敏电阻的厚度只有0.1-0.2mm，而传统的贴片电阻的厚度大于1mm，因此在厚度取得创新性的进步，更好的符合现代微电子的需求。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的介质层结构示意图。

图3是本实用新型的电阻层结构示意图。

图4是本实用新型的NTC层和导体层结构示意图。

图5是本实用新型的玻璃层结构示意图。

图中编号：1-基板层、2-介质层、2.1-介质层第一方孔、2.2-介质层第二方孔、2.3-介质层弧形孔、3-电阻层、3.1-电阻线、4-NTC层、5-导体层、5.1- 电阻连接导线、5.2-引出导线、5.3-电阻接口焊点、5.4-NTC接口焊点、5.5-NTC 电极、6-玻璃层、6.1-玻璃层第一方孔、6.2-玻璃层第二方孔、6.3-玻璃层弧形孔、6.4-玻璃层NTC孔、6.5-玻璃层焊点孔。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本实用新型进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本实用新型的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本实用新型的这些方面。

如图1所示，根据本实用新型的一种电动汽车热排放系统的厚膜加热器结构示意图，包括基板层1和介质层2，所述介质层2设置在基板层1上，还包括电阻层3、NTC层4、导体层5和玻璃层6，所述电阻层3、NTC层4和导体层5均设置在介质层2上，所述玻璃层6设置在电阻层3和导体层5上，所述导体层5连通电阻层3，所述NTC层4与导体层5连接，所述NTC层4 为热敏传感器，用于检测厚膜加热器的温度，所述基板层1和介质层2均设置为梯形板结构。

基板层1作为支撑的作用，为金属材料制成。介质层2作为导热绝缘的作用。导体层5作为电流的输入和输出，并把电阻层3不连接的部位进行连接处理，同时作为温度的检测后输出点。

如图2所示，所述介质层2上设置有介质层第一方孔2.1、介质层第二方孔2.2和介质层弧形孔2.3，介质层第一方孔2.1、介质层第二方孔2.2和介质层弧形孔2.3均设置在介质层2的中线位置，且设置在同一条直线上，所述介质层第一方孔2.1与介质层第二方孔2.2相邻设置，所述介质层第二方孔2.2 和介质层弧形孔2.3相邻设置。

如图3所示，所述电阻层3由若干根直线型的电阻线3.1组成，电阻线 3.1与电阻线3.1之间串联连接，且电阻线3.1与电阻线3.1平行设置。电阻层 3中的电阻线3.1之间的间隔为十几微米，从而更好的防止电阻线3.1之间产生电弧等，形成更好的保护。

如图4所示，所述导体层5包括电阻连接导线5.1、引出导线5.2、电阻接口焊点5.3、NTC接口焊点5.4和NTC电极5.5，所述电阻连接导线5.1把两根电阻线3.1连通，电阻线3.1经引出导线5.2与电阻接口焊点5.3连接，所述NTC接口焊点5.4经NTC电极5.5与NTC层4连接。所述电阻接口焊点5.3的个数为4个，其中两个与一边的电阻线3.1连接，另外两个与另一边的电阻线3.1连接。

如图5所示，所述玻璃层6包括玻璃层第一方孔6.1、玻璃层第二方孔6.2、玻璃层弧形孔6.3、玻璃层NTC孔6.4和玻璃层焊点孔6.5，所述玻璃层第一方孔6.1设置在介质层第一方孔2.1的上方，所述玻璃层第二方孔6.2设置在介质层第二方孔2.2.2的上方，所述玻璃层弧形孔6.3设置在介质层弧形孔2.3 的上方，所述玻璃层NTC孔设置在NTC层4的上方，所述玻璃层焊点孔6.5 设置在电阻接口焊点5.3和NTC接口焊点5.4的上方。所述NTC层4的厚度为0.1-0.2mm，长度为1.8-2.5mm，宽度为1.8-2.2mm，并露出玻璃层6上。

基板的材料为SUS430不锈钢板，厚度2.0mm，介质层的材料为 ESL4924，层厚度为80～100μm层厚度，在基板中间测量。加热电阻层的材料为ESL29215，额定电压：290V/(AC)50/60Hz额定功率Pn：在额定电压下 7400W(0/+15％)，抗寒性：额定功率,7400W(0/+15％)，加热区由两个相同分区组成：两个分区有效电阻长度均为：1794.8mm,电阻宽度4.3mm。电阻均为：16.7Ω(+7.5％/-7.5％)(25℃)。绝缘测试:在钢板和加热电阻引出线之间测量：测试电压：3000V(DC),时长不小于10秒，泄漏电流不超过15mA。玻璃层用于防止厚膜加热器轨道的损坏，材料为ESL4924，层厚度：层厚度80～ 100μm，包括第一绝缘层厚度,在基板中间测量。

制备过程包括如下步骤，

步骤1：根据相应产品的要求对基板层1进行定模；

步骤2：使用印刷机通过丝网印刷在基板层1上印刷第一介质层2，放入 850摄氏度的烧结炉内进行烧结，然后印刷第二介质层2烧结后再印刷第三介质层2，介质层2的总厚度不小于80微米；

步骤3：使用网印刷在介质层2上印刷电阻层3，电阻层3中的电阻线3.1 与电阻线3.1之间的间隔为12微米-18微米；

步骤4：在介质层2上印刷导体层4，冷却后在电阻层3和导体层4上印刷玻璃层6；

步骤5：待玻璃层6硬结后，在玻璃层6使用丝网印刷NTC层4。

本实用新型实施例中，所述步骤5中的具体过程为：

步骤5.1：获取所需的热敏电阻的电阻值，根据电阻材料的方阻和所需要的电阻值设计出热敏电阻体积大小；

设计热敏电阻体积大小的过程为：

所需的热敏电阻的电阻值为R，电阻材料的方阻为R1，则得到下式：

R＝R1*L/D

其中，L为热敏电阻的长度，D为热敏电阻的厚度，

得到热敏电阻的长度和宽度的关系式：

L/D＝R/R1

其中，R1＝ρ*L/(W*D)＝(ρ/D)*(L/W)；

W为热敏电阻的宽度，知道L为热敏电阻的长度和D为热敏电阻的厚度的关系后，根据设计需要确定其中一个值，另一个值也可以确定；

电阻材料使用的是型号为ESL NTC-2115的电阻浆料；

印刷电阻材料时，实际的印刷的长度比预先设计的热敏电阻的长度，预先设计的热敏电阻的长度为两个电极之间的距离；

步骤5.2：在导热绝缘层上需要印刷热敏电阻的区域进行除尘处理，使用丝网印刷技术把电阻材料印刷在导热绝缘层上；

步骤5.3：印刷好后，放入烧结炉进行烧结；

步骤5.4：烧结成型后，对成型的热敏电阻进行测量，当阻值与所需的热敏电阻的电阻值不同时，对烧结成型的热敏电阻进行修正；

测量成型的热敏电阻的阻值与预先所需的热敏电阻的电阻值进行比较，当比所需的热敏电阻的电阻值小时，根据公式：

L/D＝R2/R1

热敏电阻的长度L为已知固定值，电阻材料的方阻R1已知固定值，则把测量成型的热敏电阻的阻值R2改为预先所需的热敏电阻的电阻R时，则得到

L/D2＝R/R1

其中，D2为修正后热敏电阻的宽度，

根据需要修正的宽度大小采用激光雕刻，把热敏电阻两边的宽度进行激光高温雕刻挥发，得到需要的宽度D2；

当所需的热敏电阻的电阻值大时，放回烧结炉进行烧结，烧结完成后再测量成型的热敏电阻的阻值，如果还是大于预先所需的热敏电阻的电阻值时，循环上述烧结步骤，直到成型的热敏电阻的阻值大于预先所需的热敏电阻的电阻值，如果测量成型的热敏电阻的阻值与预先所需的热敏电阻的电阻值相同时，制备完成，如果成型的热敏电阻的阻值小于预先所需的热敏电阻的电阻值时，执行上述小于修正的步骤。

本实用新型实施例中，所述步骤3中印刷电阻层3中控制电阻层3的厚度是通过前后重量对比，比预期的轻后，在原先的电阻层3上再印刷一层薄的电阻层3。

成型的热敏电阻的阻值，如果还是大于预先所需的热敏电阻的电阻值时，循环上述烧结步骤，直到成型的热敏电阻的阻值大于预先所需的热敏电阻的电阻值，如果测量成型的热敏电阻的阻值与预先所需的热敏电阻的电阻值相同时，制备完成，如果成型的热敏电阻的阻值小于预先所需的热敏电阻的电阻值时，执行上述小于修正的步骤。通过根据大小进行选择不同的修正步骤，直到达到需要的阻值。使得废品率非常低，也是解决了本领域的一个废品率高的重大技术问题。

激光雕刻的激光束的光斑的直径大小为0.1mm-0.2mm。激光雕刻时，电阻材料因为激光高温而挥发，使得雕刻的干净度非常长，因此电阻的精度更好。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种电动汽车热排放系统的厚膜加热器，包括基板层(1)和介质层(2)，所述介质层(2)设置在基板层(1)上，其特征在于：还包括电阻层(3)、NTC层(4)、导体层(5)和玻璃层(6)，所述电阻层(3)、NTC层(4)和导体层(5)均设置在介质层(2)上，所述玻璃层(6)设置在电阻层(3)和导体层(5)上，所述导体层(5)连通电阻层(3)，所述NTC层(4)与导体层(5)连接，所述NTC层(4)为热敏传感器，用于检测厚膜加热器的温度，所述基板层(1)和介质层(2)均设置为梯形板结构。

2.根据权利要求1所述的一种电动汽车热排放系统的厚膜加热器，其特征在于：所述介质层(2)上设置有介质层第一方孔(2.1)、介质层第二方孔(2.2)和介质层弧形孔(2.3)，介质层第一方孔(2.1)、介质层第二方孔(2.2)和介质层弧形孔(2.3)均设置在介质层(2)的中线位置，且设置在同一条直线上，所述介质层第一方孔(2.1)与介质层第二方孔(2.2)相邻设置，所述介质层第二方孔(2.2)和介质层弧形孔(2.3)相邻设置。

3.根据权利要求1所述的一种电动汽车热排放系统的厚膜加热器，其特征在于：所述电阻层(3)由若干根直线型的电阻线(3.1)组成，电阻线(3.1)与电阻线(3.1)之间串联连接，且电阻线(3.1)与电阻线(3.1)平行设置。

4.根据权利要求3所述的一种电动汽车热排放系统的厚膜加热器，其特征在于：所述导体层(5)包括电阻连接导线(5.1)、引出导线(5.2)、电阻接口焊点(5.3)、NTC接口焊点(5.4)和NTC电极(5.5)，所述电阻连接导线(5.1)把两根电阻线(3.1)连通，电阻线(3.1)经引出导线(5.2)与电阻接口焊点(5.3)连接，所述NTC接口焊点(5.4)经NTC电极(5.5)与NTC层(4)连接。

5.根据权利要求4所述的一种电动汽车热排放系统的厚膜加热器，其特征在于：所述电阻接口焊点(5.3)的个数为4个，其中两个与一边的电阻线(3.1)连接，另外两个与另一边的电阻线(3.1)连接。

6.根据权利要求4所述的一种电动汽车热排放系统的厚膜加热器，其特征在于：所述玻璃层(6)包括玻璃层第一方孔(6.1)、玻璃层第二方孔(6.2)、玻璃层弧形孔(6.3)、玻璃层NTC孔(6.4)和玻璃层焊点孔(6.5)，所述玻璃层第一方孔(6.1)设置在介质层第一方孔(2.1)的上方，所述玻璃层第二方孔(6.2)设置在介质层第二方孔(2.2)的上方，所述玻璃层弧形孔(6.3)设置在介质层弧形孔(2.3)的上方，所述玻璃层NTC孔设置在NTC层(4)的上方，所述玻璃层焊点孔(6.5)设置在电阻接口焊点(5.3)和NTC接口焊点(5.4)的上方。

7.根据权利要求6所述的一种电动汽车热排放系统的厚膜加热器，其特征在于：所述NTC层(4)的厚度为0.1-0.2mm，长度为1.8-2.5mm，宽度为1.8-2.2mm，并露出玻璃层(6)上。

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