CN214523271U - 水暖加热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种水暖加热器，其包括壳体，以及设于壳体中的PTC芯体组件和PCB组件，PTC芯体组件包括上水室和下水室，连接于上水室和下水室之间的多根盘管，以及PTC加热单元，上水室上设有伸出壳体外的进水管与出水管，并于进水管和出水管处分别设有温度传感器，PCB组件包括高压电控板，以及与高压电控板相连的低压电控板和IGBT，高压电控板和低压电控板上分别连接有位于壳体外侧的高压连接器和低压连接器。本实用新型的水暖加热器，在电动汽车供电下，经PCB组件的控制可由位于盘管之间的加热管的发热，实现对流通的水的电加热，从而由此能够用于电动汽车，并满足电动汽车空调的热量需求。

Description

水暖加热器

技术领域

本实用新型涉及汽车空调采暖技术领域，特别涉及一种水暖加热器。

背景技术

随着环境问题的日益严峻，以及政府的大力支持，各个国家都在推进电动汽车的发展。由于电动汽车的电机发热量非常小，仅由电机发热难以满足汽车空调的暖风需求，随着人们对加热量需求的不断增加，便需要增加独立的加热器。因而设计适于电动汽车使用的加热器产品，则显得比较重要。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种水暖加热器，以能够用于电动汽车，而满足电动汽车空调的热量需求。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种水暖加热器，其包括：

壳体；

PTC芯体组件，设于所述壳体中，所述PTC芯体组件包括上水室和下水室，连接于所述上水室和所述下水室之间的多根盘管，以及PTC加热单元，所述PTC加热单元具有于各相邻所述盘管之间设置的加热管，且所述上水室上设有伸出所述壳体外的进水管与出水管，并于所述进水管和所述出水管处分别设有温度传感器；

PCB组件，设于所述壳体中，所述PCB组件包括高压电控板，以及与所述高压电控板相连的低压电控板和IGBT，所述IGBT通过IGBT压紧梁固定于所述壳体上，并与所述高压电控板相连，所述高压电控板与所述PTC加热单元相连，所述低压电控板与所述温度传感器相连，且所述高压电控板和所述低压电控板上分别连接有位于所述壳体外侧的高压连接器和低压连接器。

进一步的，所述PTC芯体组件通过位于自身一侧的芯体紧固板固定于所述壳体上。

进一步的，于所述壳体内设有散热块，所述IGBT通过IGBT绝缘导热膜贴附于所述散热块的一侧，且于所述IGBT压紧梁和所述IGBT之间设有硅橡胶。

进一步的，所述下水室通过绝缘导热胶和所述散热块相连。

进一步的，所述高压电控板和所述低压电控板并排布置，且于两者之间夹设有高低压隔离膜。

进一步的，所述高压电控板和所述低压电控板通过插针相连。

进一步的，所述壳体包括外壳，以及分别固定于所述外壳侧部与底部的芯体盖板和PCB盖板，且所述芯体盖板对应于所述PTC芯体组件设置，所述PCB盖板对应于所述PCB组件设置。

进一步的，所述进水管和所述出水管分别经设于所述外壳上的凹槽伸出，各所述凹槽内插装有以固定及密封所述进水管与所述出水管的外壳隔板，且所述芯体盖板于所述凹槽的槽口处形成对各所述外壳隔板的挡置固定。

进一步的，所述PCB盖板卡接于所述外壳上，并于所述PCB盖板和所述外壳之间设有密封胶。

进一步的，所述外壳采用金属制成，且于所述外壳上设有搭铁线安装柱。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

本实用新型的水暖加热器，通过具有水室、盘管、PTC加热单元和进出水管的PTC芯体组件，以及高压电控板、低压电控板、IGBT和高低压连接器的PCB组件的设置，在电动汽车供电下，经PCB组件的控制可由位于盘管之间的加热管的发热，实现对流通的水的电加热，从而由此能够用于电动汽车，并满足电动汽车空调的热量需求。

此外，本实用新型通过散热块的设置，可利于IGBT的散热，并能够使得IGBT散热被PTC芯体组件充分利用。IGBT压紧梁和IGBT之间硅橡胶的设置，利于IGBT安装固定的稳定性，高低压隔离膜的设置，能够提高高低压电控板之间的电气安全性。

另外，本实用新型通过芯体盖板和PCB盖板的设置，便于PTC芯体组件与PCB组件的分别组装及检修，通过设置外壳隔板，不仅可提高PTC芯体组件的安装稳固性，也有利于提升进出水管处的密封性。而外壳采取金属制成，可保证其结构强度，外壳上的搭铁线安装柱的设置，则也能够保障加热器整体的电气安全。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的水暖加热器的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的外壳的结构示意图；

图3为本实用新型实施例所述的外壳隔板的结构示意图；

图4为本实用新型实施例所述的PTC组件和PCB组件的连接示意图；

图5为本实用新型实施例所述的水室内部分隔示意图；

图6为本实用新型实施例所述的PCB组件的结构示意图；

图7为本实用新型实施例所述的水暖加热器的部分结构装配示意图；

附图标记说明：

11、壳体；

111、外壳；112、芯体盖板；113、PCB盖板；114、搭铁线安装柱；115、外壳隔板；116、凹槽；

21、上水室；22、下水室；24、芯体紧固板；25、温度传感器；26、散热块；

211、进水管；212、出水管；231、加热管；241、盘管；251、连接线束；

31、高压电控板；32、低压电控板；33、高低压隔离膜；34、IGBT；

311、高压连接器；321、低压连接器；341、IGBT压紧梁。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“外”等指示方位或位置关系的术语，其为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，在本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”“连接件”应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

本实用新型涉及一种水暖加热器，其应用于电动汽车上，并主要包括壳体11、以及设于壳体11中的PTC芯体组件和PCB组件，其中，PTC组件包括上水室21和下水室22，以及PTC加热单元，而PCB组件包括高压电控板31，以及与高压电控板31相连的低压电控板32和IGBT34。此处需要指出的是，本实施例中所述的高压电控板31，低压电控板32，IGBT34以及下述的温度传感器25，均可参照现有技术中的常见结构，在此不再赘述。

此外，上水室21和下水室22之间连接有多根盘管，PTC加热单元具有于各相邻盘管之间设置的加热管231，且上水室21上设有伸出壳体11外的进水管211与出水管212，并于进水管211和出水管212处分别设有温度传感器25。同时，IGBT34通过IGBT压紧梁341固定于壳体11上，并与高压电控板31相连，高压电控板31与PTC加热单元相连，低压电控板32与温度传感器25相连，且高压电控板31和低压电控板32上分别连接有位于壳体11外侧的高压连接器311和低压连接器321。

基于如上的整体结构设计，本实施例的水暖加热器的一种示例性结构如图1所示，上述的壳体11包括外壳111，以及分别固定于所述外壳111侧部与底部的芯体盖板112和PCB盖板113，且所述芯体盖板112对应于所述PTC芯体组件设置，所述PCB盖板113对应于所述PCB组件设置。而在前述的各电气件例如PTC加热单元和高压电控板31之间的连接，一般可采用如图2所示的连接线束251，也可采用电极片连接，本实施例对此仅举例说明。

在此基础上，结合图1至图3所示，该外壳111可采用金属材质制成，从而保证整体结构强度，于外壳111上设有搭铁线安装柱114，以便于与外部车身连接，也能保障加热器整体的电器安全。而前述的进水管211和出水管212分别经设于外壳111上的凹槽116伸出，各凹槽116分别呈“U”字型以适配各水管设置，并于各凹槽116内插装有以固定和密封进水管211和出水管212的外壳隔板115，且芯体盖板112于凹槽116的槽口处形成对外壳隔板115的挡置固定。优选的，外壳隔板115对应于水管结合的外边缘贴合设置有密封圈，其对应抵接水端的一端呈半圆弧状，并在两端具有可插装于外壳111凹槽116上的凸楞，且其顶端经由芯体盖板112的限位而构成其在高度方向的阻挡。

此外，上述的PCB盖板113卡接于外壳111上，并于PCB盖板113和外壳111之间设有密封胶，从而增强壳体11内部的密封效果，并可便于PCB组件的组装和检修，从而有利于壳体11内PCB组件的正常工作。而PCB盖板113和外壳111的卡接方式可采用现有技术中的常见结构，或直接将PCB盖板113螺接于外壳111上，本实施例中对此不做具体限定。此外，PCB盖板113上还可对应设置有安全标识，以防止非专业人员误触影响人身安全。

本实施例中，PTC芯体组件外壳111整体可采用耐高温工程塑料制成，其可减少热量散失，提升热效率，且工程塑料的材质又可进一步降低PTC芯体组件的整体重量，有利于轻量化设计。

如图4和图5所示，在PTC芯体组件中，水室被分隔为两组，并由此构成水流回路，盘管241回绕后连通于上水室21和下水室22之间，而由此而可相对增大水流截面积，从而充分带走热量。而加热管231分置于两两相邻的盘管241之间，以便于对盘管241进行加热，在此优选的，盘管241和加热管231可采用高导热形铝合金材料制作，从而增强导热效果，以提升水暖加热器整体加热效率。此外，PTC加热单元一般可采用陶瓷PTC加热片或金属PTC加热片来对加热管231加热，本实施例中对此不做具体限定。

在此，仍如图4所示的，前述的温度传感器25设置于进水管211和出水管212的相对上方，各温度传感器25的电连接端均延伸至PCB组件中，温度传感器25的设置可便于采集PTC芯体组件内部温度，从而有利于调整加热器整体的输出功率，使出水管212的输出水介质温度更加均匀；此外，温度传感器25也便于防止PTC加热单元温度过高时烧坏发热组件，有利于延长加热器使用寿命。

于此之外，为了进一步增强PTC组件和壳体11之间的紧固性，PTC组件通过位于自身一侧的芯体紧固板24固定于壳体11上，如图2所示的，该芯体紧固板24整体框架内部中空，以最大化减轻紧固板重量，其四周分别向外延伸形成安装基础，于各安装基础上分别开设有通孔，并于壳体11对应内壁上构造有安装孔，芯体紧固板24横向遮盖PTC组件整体，并经穿设于通孔和安装孔的螺钉而将PTC组件紧固于壳体11中，从而提升PTC组件的安装稳固性。

本实施例中，如图6所示的，于壳体11内还设有散热块26，前述的IGBT34通过IGBT绝缘导热膜贴附于散热块26的一侧，从而进一步增强IGBT34的散热效果，有利于延长IGBT34的使用寿命。在此，散热块26可采用现有成熟技术，而IGBT压紧梁341和壳体11之间的安装方式可参照上述芯体紧固板24和壳体11之间的安装方式，除此之外，该IGBT压紧梁341相对IGBT的一侧沿其长度方向向内形成有折弯，从而进一步增强对IGBT的限位效果，而该IGBT压紧梁341可采用冲压成型的弹片制成，其具有较好的弹性形变能力，并于IGBT压紧梁341和IGBT34之间设有硅橡胶，硅橡胶以及形变弹片的设置有利于减轻IGBT34受到压紧梁的压迫变形，从而起到保护IGBT34的作用。

作为更进一步的设置，前述的下水室22通过绝缘导热胶与散热块26相连，从而有利于PTC芯体组件的散热，散热块26横截面呈“L”字型，其对应抵接下水室22的一侧面上设置有匹配下水室22底面的安装空间，并于散热块26的一端还构造有用以安装高压连接器311或低压连接器321的安装孔。优选的，前述的绝缘导热胶可采用导热硅脂材料，其具有较好的导热性能，有利于增强PTC芯体组件的散热效果。

结合图6和图7所示，高压电控板31和低压电控板32并排布置，并于二者之间还夹设有高低压隔离膜33，在此，高低压隔离膜33可采用现有成熟的隔离膜技术，而设置的高低压隔离膜33可隔离高压电控板31和低压电控板32，防止内部短路，从而提高高低压电控板32之间的电器安全性。其中优选的，高压电控板31和低压电控板32通过插针相连，以进一步提升PCB组件的安全性能。

需要说明的是，前文所述的高压连接器311通过螺钉固定于加热器外壳111上，并经由线束连接至高压电控板31上，低压连接器321也通过螺钉固定于加热器外壳111上，并经由线束连接至低压电控板32上，从而实现加热器整体与外界其他部件的电连接，在此，高压连接器311和低压连接器321应设置有互锁功能，以防止同时通电而导致机械故障，并于二者上还应设置有与外界其他部件连接的安装结构，例如与外界部件卡置的卡头，或是插接槽等，本实施例对此不做具体限定。

本实施例的水暖加热器在装配时，搭铁线安装柱114与车身构件连接以实现接地，高压连接器311连接至外部高压，低压连接器321连接至外部低压，在工作时，低温的流体介质，例如水，在压力作用下通过进水管211进入PTC芯体组件中，并经由PTC加热单元加热后从出水管212输出，以实现对流体介质的加热作用。

本实用新型的水暖加热器，通过具有水室、盘管、PTC加热单元和进出水管212的PTC芯体组件，以及高压电控板31、低压电控板32、IGBT34和高低压连接器的PCB组件的设置，在电动汽车供电下，经PCB组件的控制可由位于盘管之间的加热管231的发热，实现对流通的水的电加热，从而由此能够用于电动汽车，并满足电动汽车空调的热量需求。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水暖加热器，其特征在于，包括：

壳体(11)；

PTC芯体组件，设于所述壳体(11)中，所述PTC芯体组件包括上水室(21)和下水室(22)，连接于所述上水室(21)和所述下水室(22)之间的多根盘管(241)，以及PTC加热单元，所述PTC加热单元具有于各相邻所述盘管(241)之间设置的加热管(231)，且所述上水室(21)上设有伸出所述壳体(11)外的进水管(211)与出水管(212)，并于所述进水管(211)和所述出水管(212)处分别设有温度传感器(25)；

PCB组件，设于所述壳体(11)中，所述PCB组件包括高压电控板(31)，以及与所述高压电控板(31)相连的低压电控板(32)和IGBT(34)，所述IGBT(34)通过IGBT压紧梁(341)固定于所述壳体(11)上，并与所述高压电控板(31)相连，所述高压电控板(31)与所述PTC加热单元相连，所述低压电控板(32)与所述温度传感器(25)相连，且所述高压电控板(31)和所述低压电控板(32)上分别连接有位于所述壳体(11)外侧的高压连接器(311)和低压连接器(321)。

2.根据权利要求1所述的水暖加热器，其特征在于：所述PTC芯体组件通过位于自身一侧的芯体紧固板(24)固定于所述壳体(11)上。

3.根据权利要求1所述的水暖加热器，其特征在于：于所述壳体(11)内设有散热块(26)，所述IGBT(34)通过IGBT绝缘导热膜贴附于所述散热块(26)的一侧，且于所述IGBT压紧梁(341)和所述IGBT(34)之间设有硅橡胶。

4.根据权利要求3所述的水暖加热器，其特征在于：所述下水室(22)通过绝缘导热胶和所述散热块(26)相连。

5.根据权利要求1所述的水暖加热器，其特征在于：所述高压电控板(31)和所述低压电控板(32)并排布置，且于两者之间夹设有高低压隔离膜(33)。

6.根据权利要求5所述的水暖加热器，其特征在于：所述高压电控板(31)和所述低压电控板(32)通过插针相连。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的水暖加热器，其特征在于：所述壳体(11)包括外壳(111)，以及分别固定于所述外壳(111)侧部与底部的芯体盖板(112)和PCB盖板(113)，且所述芯体盖板(112)对应于所述PTC芯体组件设置，所述PCB盖板(113)对应于所述PCB组件设置。

8.根据权利要求7所述的水暖加热器，其特征在于：所述进水管(211)和所述出水管(212)分别经设于所述外壳(111)上的凹槽(116)伸出，各所述凹槽(116)内插装有以固定及密封所述进水管(211)与所述出水管(212)的外壳隔板(115)，且所述芯体盖板(112)于所述凹槽(116)的槽口处形成对各所述外壳隔板(115)的挡置固定。

9.根据权利要求7所述的水暖加热器，其特征在于：所述PCB盖板(113)卡接于所述外壳(111)上，并于所述PCB盖板(113)和所述外壳(111)之间设有密封胶。

10.根据权利要求7所述的水暖加热器，其特征在于：所述外壳(111)采用金属制成，且于所述外壳(111)上设有搭铁线安装柱(114)。

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