CN221403458U - Ptc加热芯体一体式结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及加热技术领域，具体而言，涉及一种PTC加热芯体一体式结构。PTC加热芯体一体式结构包括多个扁管单元、多个壳体单元和至少一个水室；多个扁管单元平行层叠布置，且相邻的扁管单元之间具有间距；每个扁管单元均包括多个微通道；多个扁管单元的微通道均沿第一方向延伸；相邻扁管单元之间设置有至少一个壳体单元；每个壳体单元具有多个容纳通道，容纳通道被配置为容纳PTC加热单元；多个壳体单元的容纳通道均沿第二方向延伸；水室与扁管单元连接，且微通道与水室内部连通；扁管单元、壳体单元、水室为一体成型。如此能够简化PTC加热装置的结构，减少零件与零件之间装配时存有间隙，提高加热器的换热效率。

Description

PTC加热芯体一体式结构

技术领域

本实用新型涉及加热技术领域，具体而言，涉及一种PTC加热芯体一体式结构。

背景技术

在新能源汽车技术领域，电动汽车一般采用动力电池组作为动力来源，通常为锂电池组。为保障电动汽车的正常使用，动力电池组在低温环境下需要进行加热，与燃油车依靠自身燃油发动机产生热源不同，电动车由于自身没有产生热源的动力装置，因而无法提供热源给动力电池组，也无法提供空调、除霜等所需的暖风热源。

为实现电动汽车的加热功能，一般采用液体加热器以提供热源，现有的液体加热器多数都是在流动液体中设置加热体。现有技术方案结构是由扁管、独立的PTC加热组件和前后水室组成。然而这样的加热结构具有零件数量多、装配工序操作复杂，且零件与零件之间装配时存有间隙，影响加热器的换热效率。

实用新型内容

本实用新型的目的包括，例如，提供了一种PTC加热芯体一体式结构，其能够简化PTC加热装置的结构，减少零件与零件之间装配时存有间隙，提高加热器的换热效率。

本实用新型的实施例可以这样实现：

第一方面，本实用新型提供一种PTC加热芯体一体式结构，包括：

多个扁管单元、多个壳体单元和至少一个水室；

多个所述扁管单元平行层叠布置，且相邻的所述扁管单元之间具有间距；每个所述扁管单元均包括多个微通道；多个所述扁管单元的所述微通道均沿第一方向延伸；

相邻所述扁管单元之间设置有至少一个所述壳体单元；每个所述壳体单元具有多个容纳通道，所述容纳通道被配置为容纳PTC加热单元；多个所述壳体单元的所述容纳通道均沿第二方向延伸；

所述水室与所述扁管单元连接，且所述微通道与所述水室内部连通；所述水室具有均沿第三方向延伸的进出口；

所述扁管单元、所述壳体单元、所述水室为一体成型。

在可选的实施方式中，每个所述壳体单元中的多个所述容纳通道均位于同一平面。

在可选的实施方式中，所述微通道和所述容纳通道相互平行。

在可选的实施方式中，所述扁管单元、所述壳体单元相互平行。

在可选的实施方式中，相邻的所述壳体单元的多个所述容纳通道均一一对齐。

在可选的实施方式中，相邻的所述扁管单元的多个所述微通道均一一对齐。

在可选的实施方式中，所述第一方向与所述第三方向相同。

在可选的实施方式中，所述第一方向和所述第二方向平行；所述水室的数量为一个；

所述PTC加热芯体一体式结构还包括多个连接转换头，所述连接转换头的数量与所述扁管单元的数量相同，且一一对应连接；

沿第一方向，每个所述扁管单元的一端与所述水室连通，每个所述扁管单元的另一端与对应的所述连接转换头连接；且该扁管单元的多个所述微通道均与对应的所述连接转换头的内腔连通；

所述壳体单元的所述容纳通道具有供所述PTC加热单元进出的配合开口；所述配合开口均位于远离所述水室的一侧。

在可选的实施方式中，所述第一方向和所述第二方向垂直；所述水室的数量为一个；

所述PTC加热芯体一体式结构还包括多个连接转换头，所述连接转换头的数量与所述扁管单元的数量相同，且一一对应连接；

沿第一方向，每个所述扁管单元的一端与所述水室连通，每个所述扁管单元的另一端与对应的所述连接转换头连接；且该扁管单元的多个所述微通道均与对应的所述连接转换头的内腔连通。

在可选的实施方式中，所述第一方向和所述第二方向垂直；所述水室的数量为两个；

沿第一方向，每个所述扁管单元的一端均与一个所述水室连通，每个所述扁管单元的另一端均与另一个所述水室连通；

每个所述扁管单元的多个所述微通道的两端分别与两个所述水室连通。

本实用新型实施例的有益效果包括，例如：

本方案的PTC加热芯体一体式结构，包括多个扁管单元、多个壳体单元和至少一个水室。其中扁管单元的微通道作为流体的流动的空间，壳体单元的容纳通道作为放置PTC加热单元的空间，而水室能够将微通道中的流体集中并实现进水和出水，以实现换热效果。相邻扁管单元之间设置有至少一个壳体单元，如此使得扁管单元和壳体单元能够形成交错布置，从而使得壳体单元中的PTC加热单元能够充分地对扁管单元中的流体进行加热。因为将扁管单元、壳体单元、水室为一体成型，从使得现有技术中分体设置需要装配组合的加热组件、水室和偏管能够集成，避免了上述结构的装配作业，如此减少了零件数量、简化了装配工序操作；同时一体成型的设置方式，能够省去各个零件之间的间隙，从而使得PTC加热单元的热量能够更加高效、快捷地作用于偏管中的流体，提高加热器的换热效率。进一步的，多个扁管单元的微通道均沿第一方向延伸，如此使得流体的流动更加迅速、顺畅，有利于保障加热的换热效果；同时多个壳体单元的容纳通道均沿第二方向延伸，如此有利于PTC加热单元能够均匀、充分地对偏管单元中的流体进行换热，保障加热器的换热效率。综上，这样的PTC加热芯体一体式结构具有结构简单、操作方便、装配维护简单、换热效率高的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例的PTC加热芯体一体式结构的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的PTC加热芯体一体式结构的剖视图；

图3为本实用新型实施例的PTC加热芯体一体式结构的另一实施方式的结构示意图；

图4为本实用新型实施例的PTC加热芯体一体式结构的又一实施方式的结构示意图。

图标：010-第一方向；020-第二方向；030-第三方向；100-扁管单元；110-微通道；200-壳体单元；210-容纳通道；211-配合开口；300-水室；311-进出口；400-PTC加热单元；500-连接转换头。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例中的特征可以相互结合。

现有技术的PTC加热器的结构是由扁管、独立的PTC加热组件和前后水室组成。这样的结构导致零件数量多、装配工序操作复杂，且零件与零件之间装配时存有间隙，影响加热器的换热效率，从而降低加热器的换热效率。

为改善上述技术问题，在下面的实施例中提供一种PTC加热芯体一体式结构。

请参考图1和图2，本实施例提供了一种PTC加热芯体一体式结构，包括：

多个扁管单元100、多个壳体单元200和至少一个水室300；

多个扁管单元100平行层叠布置，且相邻的扁管单元100之间具有间距；每个扁管单元100均包括多个微通道110；多个扁管单元100的微通道110均沿第一方向010延伸；

相邻扁管单元100之间设置有至少一个壳体单元200；每个壳体单元200具有多个容纳通道210，容纳通道210被配置为容纳PTC加热单元400；多个壳体单元200的容纳通道210均沿第二方向020延伸；

水室300与扁管单元100连接，且微通道110与水室300内部连通；水室300具有均沿第三方向030延伸的进出口311；

扁管单元100、壳体单元200、水室300为一体成型。

这样的PTC加热芯体一体式结构，包括多个扁管单元100、多个壳体单元200和至少一个水室300。其中扁管单元100的微通道110作为流体的流动的空间，壳体单元200的容纳通道210作为放置PTC加热单元400的空间，而水室300能够将微通道110中的流体集中并实现进水和出水，以实现换热效果。

相邻扁管单元100之间设置有至少一个壳体单元200，如此使得扁管单元100和壳体单元200能够形成交错布置，从而使得壳体单元200中的PTC加热单元400能够充分地对扁管单元100中的流体进行加热。因为将扁管单元100、壳体单元200、水室300为一体成型，从使得现有技术中分体设置需要装配组合的加热组件、水室300和偏管能够集成，避免了上述结构的装配作业，如此减少了零件数量、简化了装配工序操作；同时一体成型的设置方式，能够省去各个零件之间的间隙，从而使得PTC加热单元400的热量能够更加高效、快捷地作用于偏管中的流体，提高加热器的换热效率。

进一步的，多个扁管单元100的微通道110均沿第一方向010延伸，如此使得流体的流动更加迅速、顺畅，有利于保障加热的换热效果；同时多个壳体单元200的容纳通道210均沿第二方向020延伸，如此有利于PTC加热单元400能够均匀、充分地对偏管单元中的流体进行换热，保障加热器的换热效率。如此这样的PTC加热芯体一体式结构具有结构简单、操作方便、装配维护简单、换热效率高的优点。

请参阅图1至图4，以了解PTC加热芯体一体式结构的更多结构细节。

从图中可以看出，本实施例中，扁管单元100、壳体单元200集成为表面光滑的长发体。而在层叠布置的扁管单元100中，相邻的扁管单元100中具有一个壳体单元200。且壳体单元200的顶部和底部上均布置有多个扁管单元100的微通道110。

可选的，扁管单元100的微通道110为沿第一方向010两侧贯通的方形通道，容纳通道210为沿第二方向020一侧贯穿壳体单元200的长方形通道。

进一步的，如图所示，本实施例的PTC加热芯体一体式结构包括5个层叠布置的扁管单元100，且位于PTC加热芯体一体式结构的顶部和底部均为扁管单元100。相邻的扁管单元100之间各设置一个壳体单元200的容纳通道210。

因为扁管单元100、壳体单元200和水室300为一体成型，即微通道110的外壁和容纳通道210的外壁均为一体成型制作。而微通道110和容纳通道210可以通过铸造、机加，或铸造结合机加的方式制作。可选的，本实施例中的，PTC加热芯体一体式结构均才有铝材制作。铝材具有重量轻、结构强度好、耐腐蚀，机加较为方便的特点。

在本实用新型的本实施例中，每个壳体单元200中的多个容纳通道210均位于同一平面。且每个扁管单元100中的多个微通道110均位于同一平面。

从图中还可以看出，每个扁管单元100具有22个微通道110，且这些微通道110均位于同一平面。每个壳体单元200具有四个容纳通道210，且这些容纳通道210也位于同一平面。

容纳通道210的开口高度，为微通道110的开口的高度1.2-2倍。容纳通道210的开口长度，为微通道110的开口的长度6-10倍。如此使得容纳通道210位于扁平状截面形状，从而使得容纳通道210能够容置更大面积的PTC加热单元400，进而保障提高换热效率。

进一步的，在本实用新型的本实施例中，微通道110和容纳通道210相互平行。可选的，扁管单元100、壳体单元200相互平行。这样的布置方式能够使得PTC加热芯体一体式结构具有更低的高度，更小的体积，从而提高了一体式结构的空间利用率，也能够有利于保障PTC加热单元400的发热更加集中、更加均匀，从而提高换热效率。

从图中还可以看出，在本实用新型的本实施例中，相邻的壳体单元200的多个容纳通道210均一一对齐。相邻的扁管单元100的多个微通道110均一一对齐。如此使得多个微通道110能够在高度方向一一对齐，多个容纳通道210也能够在高度方向和水平方向均保持的对齐对正。这样的好处在于提高空间利用率、保障换热的集中、均衡的稳定性。

在本实用新型的本实施例中，第一方向010与第三方向030相同。即水室300进出口311的方向与微通道110的开口方向相同，这样的布置的好处在于能够保障水道的通道，提高进水和出水的效率。

请继续参阅图1和2，在本实用新型的本实施例中，第一方向010和第二方向020平行；水室300的数量为一个；PTC加热芯体一体式结构还包括多个连接转换头500，连接转换头500的数量与扁管单元100的数量相同，且一一对应连接；

沿第一方向010，每个扁管单元100的一端与水室300连通，每个扁管单元100的另一端与对应的连接转换头500连接；且该扁管单元100的多个微通道110均与对应的连接转换头500的内腔连通；

壳体单元200的容纳通道210具有供PTC加热单元400进出的配合开口211；配合开口211均位于远离水室300的一侧。

从图中可以看出，本实施例中具有五个连接转换头500，与五个扁管单元100对应。且连接转换头500的内腔能够将与其对应的扁管单元100的多个微通道110连通。如此使得从而水室300进口、进口正对的微通道110、连接转换头500的内腔、出口正对的微通道110、水室300出口形成U形流道。

请参阅图3，可选的，第一方向010和第二方向020垂直；水室300的数量为一个；

PTC加热芯体一体式结构还包括多个连接转换头500，连接转换头500的数量与扁管单元100的数量相同，且一一对应连接；

沿第一方向010，每个扁管单元100的一端与水室300连通，每个扁管单元100的另一端与对应的连接转换头500连接；且该扁管单元100的多个微通道110均与对应的连接转换头500的内腔连通。

即容纳通道210的开口位于微通道110开口的侧面，如此能便于装配时进一减小空间占用，也装配也更简单。

请参阅图4，可选的，第一方向010和第二方向020垂直；水室300的数量为两个；

沿第一方向010，每个扁管单元100的一端均与一个水室300连通，每个扁管单元100的另一端均与另一个水室300连通；

每个扁管单元100的多个微通道110的两端分别与两个水室300连通。

双水室300集成设计的方式具有更好的换热效果。

工作原理如下：

本方案将现有技术的扁管、PTC加热组件铝壳与水室300一体化，通过2种加工方式实现。一种是扁管、PTC加热组件铝壳、水室300开口均方向一致，将其一体成型出来，通过机加工将水室300腔体机加工出来。另一种是扁管和单/双水室300开口方向一致，且前述方向与PTC加热组件铝壳垂直，将扁管和单/双水室300一体成型出来，然后通过机加将单/双水室300腔体和PTC加热组件铝壳加工出来。本实施例能有效减少零件数量和避免零件与零件间的间隙发生，提高加热器换热效率，简化操作，减少工时，降低成本。

综上，本实用新型实施例提供了一种PTC加热芯体一体式结构，至少具有以下优点：

现有结构无法减少或简化装配工序及无法避免零部件间装配时存有间隙，对加热器性能有影响；本专利通过把扁管和PTC加热组件的铝壳和水室300一体化，有效的减少了零件数量和完全避免因零件装配产生的间隙而导致加热器换热效率低的问题，简化了装配操作，节省了工时，降低了成本。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种PTC加热芯体一体式结构，其特征在于，包括：

多个扁管单元(100)、多个壳体单元(200)和至少一个水室(300)；

多个所述扁管单元(100)平行层叠布置，且相邻的所述扁管单元(100)之间具有间距；每个所述扁管单元(100)均包括多个微通道(110)；多个所述扁管单元(100)的所述微通道(110)均沿第一方向(010)延伸；

相邻所述扁管单元(100)之间设置有至少一个所述壳体单元(200)；每个所述壳体单元(200)具有多个容纳通道(210)，所述容纳通道(210)被配置为容纳PTC加热单元(400)；多个所述壳体单元(200)的所述容纳通道(210)均沿第二方向(020)延伸；

所述水室(300)与所述扁管单元(100)连接，且所述微通道(110)与所述水室(300)内部连通；所述水室(300)具有均沿第三方向(030)延伸的进出口(311)；

所述扁管单元(100)、所述壳体单元(200)、所述水室(300)为一体成型。

2.根据权利要求1所述的PTC加热芯体一体式结构，其特征在于：

每个所述壳体单元(200)中的多个所述容纳通道(210)均位于同一平面。

3.根据权利要求1所述的PTC加热芯体一体式结构，其特征在于：

所述微通道(110)和所述容纳通道(210)相互平行。

4.根据权利要求3所述的PTC加热芯体一体式结构，其特征在于：

所述扁管单元(100)、所述壳体单元(200)相互平行。

5.根据权利要求1所述的PTC加热芯体一体式结构，其特征在于：

相邻的所述壳体单元(200)的多个所述容纳通道(210)均一一对齐。

6.根据权利要求1所述的PTC加热芯体一体式结构，其特征在于：

相邻的所述扁管单元(100)的多个所述微通道(110)均一一对齐。

7.根据权利要求1所述的PTC加热芯体一体式结构，其特征在于：

所述第一方向(010)与所述第三方向(030)相同。

8.根据权利要求1或7所述的PTC加热芯体一体式结构，其特征在于：

所述第一方向(010)和所述第二方向(020)平行；所述水室(300)的数量为一个；

所述PTC加热芯体一体式结构还包括多个连接转换头(500)，所述连接转换头(500)的数量与所述扁管单元(100)的数量相同，且一一对应连接；

沿第一方向(010)，每个所述扁管单元(100)的一端与所述水室(300)连通，每个所述扁管单元(100)的另一端与对应的所述连接转换头(500)连接；且该扁管单元(100)的多个所述微通道(110)均与对应的所述连接转换头(500)的内腔连通；

所述壳体单元(200)的所述容纳通道(210)具有供所述PTC加热单元(400)进出的配合开口(211)；所述配合开口(211)均位于远离所述水室(300)的一侧。

9.根据权利要求1或7所述的PTC加热芯体一体式结构，其特征在于：

所述第一方向(010)和所述第二方向(020)垂直；所述水室(300)的数量为一个；

所述PTC加热芯体一体式结构还包括多个连接转换头(500)，所述连接转换头(500)的数量与所述扁管单元(100)的数量相同，且一一对应连接；

沿第一方向(010)，每个所述扁管单元(100)的一端与所述水室(300)连通，每个所述扁管单元(100)的另一端与对应的所述连接转换头(500)连接；且该扁管单元(100)的多个所述微通道(110)均与对应的所述连接转换头(500)的内腔连通。

10.根据权利要求1或7所述的PTC加热芯体一体式结构，其特征在于：

所述第一方向(010)和所述第二方向(020)垂直；所述水室(300)的数量为两个；

沿第一方向(010)，每个所述扁管单元(100)的一端均与一个所述水室(300)连通，每个所述扁管单元(100)的另一端均与另一个所述水室(300)连通；

每个所述扁管单元(100)的多个所述微通道(110)的两端分别与两个所述水室(300)连通。