CN211959593U - 一种ptc液体加热单元 - Google Patents

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田正新
张焕林
吴涛
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Abstract

一种PTC液体加热单元属于加热设备技术领域，包括散热体、上端盖、导流板、下端盖、PTC加热组件和外罩。本实用新型中散热体上设置有中间腔体、腔体Ⅰ和腔体Ⅱ，液体从下端盖进入，在导流板的遮挡下进入腔体Ⅰ，经由腔体Ⅰ与腔体Ⅱ的上部通孔进入腔体Ⅱ，再经由腔体Ⅱ与中间腔体的下部通孔进入中间腔体，从中间腔体的上部经由上端盖流出。液体的走向保证了散热体的热量充分被液体带走，热损失小，电热转换效率高，加热速度快，能耗低。中间腔体、腔体Ⅰ和腔体Ⅱ的内壁为波浪行，进一步增加了液体的接触面积，增加热交换能力。设计了由弹簧片和螺栓固定的楔块，保证PTC加热片与散热体之间不松动。

Description

一种PTC液体加热单元
技术领域
本实用新型属于加热设备技术领域，特别是涉及到一种PTC液体加热单元。
背景技术
现有的陶瓷电热元件PTC液体加热管，主要有两种结构，一种是将PTC元件经绝缘后将其固定在金属管一表面上，以实现对液体的加热；另一种是将PTC元件经绝缘后嵌入带有凹槽的金属管表面上，以实现对液体的加热。而这两种结构的PTC液体加热器存在下述缺点：首先，PTC电热构件与金属管之间无法紧密结合，从而影响PTC元件热能的充分发挥；其次，因加热器在工作时产生的热膨胀现象，在使用过程中及易出现PTC电热构件与金属管之间产生松动现象而造成加热器功率衰减。
因此现有技术当中亟需要一种新型的技术方案来解决这一问题。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种PTC液体加热单元用于解决现有技术中的PTC液体加热管，PTC电热构件与金属管之间无法紧密结合，易松动而造成加热器功率衰减的技术问题。
一种PTC液体加热单元，包括散热体、上端盖、导流板、下端盖、PTC加热组件和外罩，
所述散热体的中部沿中轴线设置有中间腔体，散热体上沿中间腔体的外周间隔设置腔体Ⅰ和腔体Ⅱ，散热体的上部与上端盖固定连接，散热体的下部分别与导流板以及下端盖固定连接，散热体的外侧壁处，在腔体Ⅰ和腔体Ⅱ之间设置有安装PTC加热组件的纵向安装孔；所述PTC加热组件通过纵向安装孔与散热体固定连接；
所述腔体Ⅰ、腔体Ⅱ以及中间腔体均平行布置并且贯穿散热体，腔体Ⅰ与相邻一侧的腔体Ⅱ上部设置有通孔；所述腔体Ⅱ的下部与中间腔体设置有通孔；
所述导流板与下端盖之间留有液体通过的间隙，导流板密闭遮挡腔体Ⅱ的下部，导流板上设置有导流口；所述导流口与腔体Ⅰ一一对应布置；
所述上端盖密闭遮挡腔体Ⅰ和腔体Ⅱ的上部，上端盖与中间腔体连通；
所述外罩套装在PTC加热组件的外部并且外罩的上部和下部均与散热体的外侧壁固定连接。
所述中间腔体、腔体Ⅰ和腔体Ⅱ的内壁横截面边缘均为波浪型闭合线。
所述PTC加热组件包括PTC加热片、导电片、绝缘黄蜡布、导热护套、楔块和电路板；所述PTC加热片嵌装在腔体Ⅰ和腔体Ⅱ之间的纵向安装孔内，PTC加热片的两侧与导电片的内侧接触式连接；所述绝缘黄蜡布包裹在两个导电片外部；所述导热护套套装在绝缘黄蜡布的外部；所述楔块楔入导热护套的外部一侧与纵向安装孔的孔壁之间，楔块的外部端头通过弹簧片以及螺栓与散热体固定连接；所述电路板套装在散热体的侧壁外部，电路板与导电片电性连接。
所述外罩的上部和下部与散热体的外侧壁连接处均设置有防尘O型圈。
所述电路板上设置有温度控制模块。
通过上述设计方案，本实用新型可以带来如下有益效果：
本实用新型中散热体上设置有中间腔体、腔体Ⅰ和腔体Ⅱ，液体从下端盖进入，在导流板的遮挡下进入腔体Ⅰ，经由腔体Ⅰ与腔体Ⅱ的上部通孔进入腔体Ⅱ，再经由腔体Ⅱ与中间腔体的下部通孔进入中间腔体，从中间腔体的上部经由上端盖流出。液体的走向保证了散热体的热量充分被液体带走，热损失小，电热转换效率高，加热速度快，能耗低。中间腔体、腔体Ⅰ和腔体Ⅱ的内壁为波浪行，进一步增加了液体的接触面积，增加热交换能力。
电路板上设置有温度控制模块，可以根据需要调整工作逻辑，也可自动调节，当到达温度后自动断开加热，或关闭已经达到预设温度的一路水阀，自动化控制全面。
针对PTC加热片的热胀冷缩引起PTC加热片与散热体之间产生松动现象，设计了由弹簧片和螺栓固定的楔块，在PTC加热片与散热体之间松动时弹簧片产生的弹力推动楔块向内楔入，保证PTC加热片与散热体之间不松动。PTC加热片与散热体之间压力过大时，挤压楔块自动向外移动。
本实用新型加热效率高，速热型加热器，通电即热，而且加热单元可以在瞬时达到高温。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明：
图1为本实用新型一种PTC液体加热单元的结构示意图。
图2为本实用新型一种PTC液体加热单元A-A向的剖视结构示意图。
图3为本实用新型一种PTC液体加热单元中导流板的结构示意图。
图4为本实用新型一种PTC液体加热单元中导流板的仰视结构示意图。
图5为本实用新型一种PTC液体加热单元中液体流向示意图。
图中1-散热体、2-上端盖、3-导流板、4-下端盖、5-PTC加热组件、6-外罩、7-防尘O型圈、101-中间腔体、102-腔体Ⅰ、103-腔体Ⅱ、301-导流口、501-PTC加热片、502-导电片、503-绝缘黄蜡布、504-导热护套、505-楔块、506-电路板、507-弹簧片。
具体实施方式
如图所示，一种PTC液体加热单元，包括散热体1、上端盖2、导流板3、下端盖4、PTC加热组件5和外罩6，
所述散热体1的中部沿中轴线设置有中间腔体101，散热体1上沿中间腔体101的外周间隔设置腔体Ⅰ102和腔体Ⅱ103，图中以四个腔体Ⅰ102和四个腔体Ⅱ103间隔布置为例，散热体1的上部与上端盖2环缝焊接，散热体1的下部分别与导流板3以及下端盖4环缝焊接，散热体1的外侧壁处，在腔体Ⅰ102和腔体Ⅱ103之间设置有安装PTC加热组件5的纵向安装孔；所述PTC加热组件5通过纵向安装孔与散热体1固定连接；
所述腔体Ⅰ102、腔体Ⅱ103以及中间腔体101均平行布置并且贯穿散热体1，腔体Ⅰ102与相邻一侧的腔体Ⅱ103上部设置有通孔；所述腔体Ⅱ103的下部与中间腔体101设置有通孔；
所述导流板3与下端盖4之间留有液体通过的间隙，导流板3通过螺栓固定在散热体1的下部，并且导流板3密闭遮挡腔体Ⅱ103的下部，导流板3上设置有导流口301；所述导流口301与腔体Ⅰ102一一对应布置，腔体Ⅰ102的下部敞口完全裸露在导流口301中，使从下端盖4进入的液体通过导流板3导流后只进入腔体Ⅰ102；
所述上端盖2密闭遮挡腔体Ⅰ102和腔体Ⅱ103的上部，上端盖2与中间腔体101连通；
所述外罩6套装在PTC加热组件5的外部并且外罩6的上部和下部均与散热体1的外侧壁固定连接。
所述中间腔体101、腔体Ⅰ102和腔体Ⅱ103的内壁横截面边缘均为波浪型闭合线，目的是增加散热面积，使PTC加热组件5产生的热量尽可能多的传递给内部流动的液体。
所述PTC加热组件5包括PTC加热片501、导电片502、绝缘黄蜡布503、导热护套504、楔块505和电路板506；所述PTC加热片501嵌装在腔体Ⅰ102和腔体Ⅱ103之间的纵向安装孔内，PTC加热片501的两侧与导电片502的内侧接触式连接；所述绝缘黄蜡布503包裹在两个导电片502和PTC加热片501形成的整体的外部；所述导热护套504套装在绝缘黄蜡布503的外部；所述楔块505楔入导热护套504的外部一侧与纵向安装孔的孔壁之间，楔块505的外部端头通过弹簧片507以及螺栓与散热体1固定连接；所述电路板506套装在散热体1的侧壁外部，电路板506与导电片502电性连接，电路板506上设置有温度控制模块，可以根据需要调整工作逻辑，也可自动调节，例如：设置温度36度，当到达温度后自动断开加热，或关闭已经达到预设温度的一路水阀。
所述外罩6的上部和下部与散热体1的外侧壁连接处均设置有防尘O型圈7。
工作原理：
PTC加热组件5给散热体1加热，液体通过下端盖4的进口进入下端盖4与导流板3之间的内腔，在导流板3的遮挡下进入腔体Ⅰ102，经由腔体Ⅰ102与腔体Ⅱ103的上部通孔进入腔体Ⅱ103，再经由腔体Ⅱ103与中间腔体101的下部通孔进入中间腔体101，从中间腔体101的上部经由上端盖2流出，液体经过在几个腔体间的流动，液体在散热体1内的流程增大，加热时间相应变长，使散热体1上的热量被大量带走，提供了热交换能力。

Claims (5)

1.一种PTC液体加热单元，其特征是：包括散热体(1)、上端盖(2)、导流板(3)、下端盖(4)、PTC加热组件(5)和外罩(6)，
所述散热体(1)的中部沿中轴线设置有中间腔体(101)，散热体(1)上沿中间腔体(101)的外周间隔设置腔体Ⅰ(102)和腔体Ⅱ(103)，散热体(1)的上部与上端盖(2)固定连接，散热体(1)的下部分别与导流板(3)以及下端盖(4)固定连接，散热体(1)的外侧壁处，在腔体Ⅰ(102)和腔体Ⅱ(103)之间设置有安装PTC加热组件(5)的纵向安装孔；所述PTC加热组件(5)通过纵向安装孔与散热体(1)固定连接；
所述腔体Ⅰ(102)、腔体Ⅱ(103)以及中间腔体(101)均平行布置并且贯穿散热体(1)，腔体Ⅰ(102)与相邻一侧的腔体Ⅱ(103)上部设置有通孔；所述腔体Ⅱ(103)的下部与中间腔体(101)设置有通孔；
所述导流板(3)与下端盖(4)之间留有液体通过的间隙，导流板(3)密闭遮挡腔体Ⅱ(103)的下部，导流板(3)上设置有导流口(301)；所述导流口(301)与腔体Ⅰ(102)一一对应布置；
所述上端盖(2)密闭遮挡腔体Ⅰ(102)和腔体Ⅱ(103)的上部，上端盖(2)与中间腔体(101)连通；
所述外罩(6)套装在PTC加热组件(5)的外部并且外罩(6)的上部和下部均与散热体(1)的外侧壁固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种PTC液体加热单元，其特征是：所述中间腔体(101)、腔体Ⅰ(102)和腔体Ⅱ(103)的内壁横截面边缘均为波浪型闭合线。
3.根据权利要求1所述的一种PTC液体加热单元，其特征是：所述PTC加热组件(5)包括PTC加热片(501)、导电片(502)、绝缘黄蜡布(503)、导热护套(504)、楔块(505)和电路板(506)；所述PTC加热片(501)嵌装在腔体Ⅰ(102)和腔体Ⅱ(103)之间的纵向安装孔内，PTC加热片(501)的两侧与导电片(502)的内侧接触式连接；所述绝缘黄蜡布(503)包裹在两个导电片(502)外部；所述导热护套(504)套装在绝缘黄蜡布(503)的外部；所述楔块(505)楔入导热护套(504)的外部一侧与纵向安装孔的孔壁之间，楔块(505)的外部端头通过弹簧片(507)以及螺栓与散热体(1)固定连接；所述电路板(506)套装在散热体(1)的侧壁外部，电路板(506)与导电片(502)电性连接。
4.根据权利要求1所述的一种PTC液体加热单元，其特征是：所述外罩(6)的上部和下部与散热体(1)的外侧壁连接处均设置有防尘O型圈(7)。
5.根据权利要求3所述的一种PTC液体加热单元，其特征是：所述电路板(506)上设置有温度控制模块。
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