一種ptc電熱管及電動汽車水暖加熱器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于電加熱及電動汽車空調供暖系統領域，更具體地，涉及一種PTC電熱管及電動汽車水暖加熱器。
【背景技術】
[0002]汽車作為環境污染和能源消耗的主要來源之一，其節能減排問題受到了越來越廣泛的重視，各國政府和汽車企業均將節能環保當作未來汽車技術發展的指導方向，這樣節能環保的電動汽車也就應運而生。電動汽車的出現也為電動汽車空調的研宄開發提出了新的課題與挑戰。傳統的燃油汽車空調供暖系統采用發動機的余熱作為熱源，達到供暖、除霧除霜的目的。而對于純電動汽車或燃料電池汽車來說，沒有發動機作為制熱熱源，因而無法直接采用傳統燃油汽車空調解決方案。
[0003]電動汽車擁有高壓直流電源，因此在電動壓縮機制冷的基礎上添加電輔助加熱裝置。現有的加熱裝置采用PTC熱敏電阻或電熱管作為發熱元件。其中電熱管應用最廣泛的是金屬電熱管，發熱材料采用鎳鉻絲或鐵鉻絲等，在管內填充絕緣材料而成，其缺點是熱效率低，耗電大，安全性能差，使用壽命短。而PTC (Positive Temperature Coefficient，正溫度系數)熱敏電阻是一種典型具有溫度敏感性的半導體電阻，具有恒溫發熱、熱效率高、使用壽命長等優點，是一種較為理想的電加熱材料。
[0004]公開號為CN203884011U的專利申請文件中公開了一種PTC加熱管，如圖1所示；該加熱管包括PTC組件和金屬外殼，PTC組件置于金屬外殼中，PTC組件包括PTC發熱片、電極片和絕緣層，PTC發熱片相對的兩個面分別設有電極片，絕緣層使用耐高溫絕緣塑料薄膜，包覆PTC發熱片和電極片。在加工形成上述PTC加熱管時，PTC加熱管由PTC組件和金屬外殼壓接構成，金屬外殼向電極片表面方向壓接。
[0005]然而，上述的加熱管存在以下問題:一是絕緣層使用的是耐高溫絕緣塑料薄膜，導熱性能差，降低加熱效率，而且容易老化，縮短加熱管壽命，降低其可靠性；二是PTC組件和金屬外殼壓接采用直接壓接的方式，容易壓碎PTC發熱片，影響加熱管正常工作及易引起安全隱患。
【實用新型內容】
[0006]針對現有技術的缺陷，本實用新型提供了一種PTC電熱管，其目的在于通過拉拔工藝使PTC發熱片和電極板緊密貼合，能更好地減小接觸電阻，避免了電弧放電擊穿PTC發熱片的危險。
[0007]本實用新型提供了一種PTC電熱管，包括發熱體、電極板、固體絕緣層、隔離片和金屬管；所述發熱體包括多個PTC發熱片；每個PTC發熱片置于固體絕緣層中，且PTC發熱片的上、下表面各設有一個電極板，兩電極板將多個裝有PTC發熱片的固體絕緣層及每相鄰固體絕緣層之間設置的隔離片串在一起并且置于所述金屬管內；所述固體絕緣層為絕緣陶瓷空心瓷柱，通過拉拔工藝使PTC發熱片和電極板緊密貼合，在所述絕緣陶瓷瓷柱內留有一定的變形空間，拉拔時PTC發熱片不會因受到金屬管和絕緣陶瓷瓷柱形變時的擠壓力而損壞。
[0008]更進一步地，所述絕緣陶瓷空心瓷柱包括:空腔和兩個長方形孔；由第一長方形腔體和第二長方形腔體垂直相交形成所述空腔，所述空腔從所述絕緣陶瓷瓷柱上底面開孔至下底面，貫穿整個瓷柱，通過所述空腔將PTC發熱片放置于所述絕緣陶瓷瓷柱內；在所述長方形腔體上、下兩側各設置一個所述長方形孔，長方形孔與空腔連通，所述長方形孔用于穿插兩個電極板；兩個長方形孔對稱設置，且所述長方形孔從所述絕緣陶瓷瓷柱上底面開孔至下底面，貫穿整個瓷柱。更進一步地，所述第一長方形腔體用于放置PTC發熱片，所述第二長方形腔體的設置是為了留有一定的形變空間，不讓PTC發熱片左右兩側因受到瓷柱形變時的擠壓力而損壞。
[0009]更進一步地，所述第一長方形腔體截面的長與PTC發熱片的長相當，所述第一長方形腔體截面的寬大于PTC發熱片的寬；且所述第二長方形腔體截面的寬小于PTC發熱片的寬。
[0010]更進一步地，所述隔離片設有兩長方形孔，兩長方形孔對稱設置且貫穿隔離片，用于穿插兩電極板；在每相鄰的固體絕緣層之間設有隔離片，其作用是將相鄰的PTC發熱片隔開，防止拔拉時PTC發熱片竄到一塊互相擠壓而損壞。
[0011]更進一步地，所述電極板為波紋結構。
[0012]更進一步地，所述電極板為正弦波結構。
[0013]更進一步地，所述絕緣陶瓷瓷柱和隔離片的材料為A1N。
[0014]本實用新型還提供了一種的電動汽車水暖加熱器，包括上殼體，高壓連接器，密封防水板，PTC加熱管組件、進水管，出水口和下殼體；所述高壓連接器置于所述上殼體與所述密封防水板對合形成的空腔中，并且安裝在所述密封防水板上；所述下殼體與所述密封防水板形成空腔加熱室，在所述空腔加熱室中設有用于加熱液體介質的PTC加熱管組件，用于將液體介質供給到所述空腔加熱室中的所述進水管、所述出水口以及將所述空腔加熱室底部已加熱的介質引到出水口的出水倉；所述出水倉置于所述出水口處，所述進水管流入加熱室的介質只能經過PTC加熱管加熱后從加熱室底部進入出水倉，介質再從出水口流出；所述PTC加熱管組件由多個PTC加熱管等間距并列組成，所述PTC加熱管為上述的PTC電熱管。
[0015]更進一步地，所述PTC加熱管組件為U型結構，所述進水管橫跨穿插于PTC加熱管組件的U型間隙，所述進水管的進水口置于所述下殼體右側面上部中間位置，所述出水口置于所述下殼體左側面上部中間位置，且與所述進水管的進水口相互對稱；所述進水管的兩側管壁均設置有由若干個圓孔陣列組成的進水孔，圓孔的半徑從進水端往出水端方向依次增大；每個圓孔陣列依次對著所述PTC電熱管的管壁，液體介質在水泵的壓力下從所述進水孔噴出，并噴到PTC電熱管附近，以便介質及時加熱。
[0016]本實用新型通過使用絕緣陶瓷材料作為絕緣層，由于良好的導熱性和耐老化性，提高了電熱管的熱效率和工作可靠性。同時，通過拉拔工藝，使電熱管各部件的接觸面更緊密，增強傳熱效果及抗震性。還通過對絕緣陶瓷瓷柱內部腔體結構的設計，使瓷柱內部有足夠的形變空間，PTC發熱片不會因受到金屬管和固體絕緣層形變時的擠壓力而壓壞。
【附圖說明】
[0017]圖1是現有技術提供的加熱管結構圖；
[0018]圖2是本實用新型實施例提供的絕緣陶瓷瓷柱結構圖，其中(a)為絕緣陶瓷空心瓷橫截面圖，(b)為經過拉拔后的絕緣陶瓷空心瓷柱結構的示意圖，(C)為絕緣陶瓷實心瓷柱剖視圖；
[0019]圖3本實用新型實施例提供的隔離片橫截面圖；
[0020]圖4是本實用新型實施例提供的電極板示意圖，其中(a)為平面結構的電極板的示意圖，(b)為波紋結構的電極板的示意圖；
[0021]圖5是本實用新型實施例提供的PTC加熱組件的結構示意圖；
[0022]圖6是本實用新型實施例提供的未拉拔加工的PTC電熱管的結構示意圖；
[0023]圖7是本實用新型實施例提供的拉拔加工后的PTC電熱管的結構局部放大圖；
[0024]圖8是本實用新型實施例提供的U型PTC電熱管的結構示意圖；
[0025]圖9是本實用新型實施例提供的電動汽車水暖加熱器分解結構示意圖；
[0026]圖10是本實用新型實施例提供的電動汽車水暖加熱器結構的俯視圖；
[0027]圖11是本實用新型實施例提供的下殼體結構示意圖；
[0028]圖12是本實用新型實施例提供的U型進水管下殼體結構示意圖；
[0029]圖13是本實用新型實施例提供的E型進水管下殼體結構示意圖。
【具體實施方式】
[0030]為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
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