一种ptc电热管及电动汽车水暖加热器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电加热及电动汽车空调供暖系统领域，更具体地，涉及一种PTC电热管及电动汽车水暖加热器。
【背景技术】
[0002]汽车作为环境污染和能源消耗的主要来源之一，其节能减排问题受到了越来越广泛的重视，各国政府和汽车企业均将节能环保当作未来汽车技术发展的指导方向，这样节能环保的电动汽车也就应运而生。电动汽车的出现也为电动汽车空调的研宄开发提出了新的课题与挑战。传统的燃油汽车空调供暖系统采用发动机的余热作为热源，达到供暖、除雾除霜的目的。而对于纯电动汽车或燃料电池汽车来说，没有发动机作为制热热源，因而无法直接采用传统燃油汽车空调解决方案。
[0003]电动汽车拥有高压直流电源，因此在电动压缩机制冷的基础上添加电辅助加热装置。现有的加热装置采用PTC热敏电阻或电热管作为发热元件。其中电热管应用最广泛的是金属电热管，发热材料采用镍铬丝或铁铬丝等，在管内填充绝缘材料而成，其缺点是热效率低，耗电大，安全性能差，使用寿命短。而PTC (Positive Temperature Coefficient，正温度系数)热敏电阻是一种典型具有温度敏感性的半导体电阻，具有恒温发热、热效率高、使用寿命长等优点，是一种较为理想的电加热材料。
[0004]公开号为CN203884011U的专利申请文件中公开了一种PTC加热管，如图1所示；该加热管包括PTC组件和金属外壳，PTC组件置于金属外壳中，PTC组件包括PTC发热片、电极片和绝缘层，PTC发热片相对的两个面分别设有电极片，绝缘层使用耐高温绝缘塑料薄膜，包覆PTC发热片和电极片。在加工形成上述PTC加热管时，PTC加热管由PTC组件和金属外壳压接构成，金属外壳向电极片表面方向压接。
[0005]然而，上述的加热管存在以下问题:一是绝缘层使用的是耐高温绝缘塑料薄膜，导热性能差，降低加热效率，而且容易老化，缩短加热管寿命，降低其可靠性；二是PTC组件和金属外壳压接采用直接压接的方式，容易压碎PTC发热片，影响加热管正常工作及易引起安全隐患。
【实用新型内容】
[0006]针对现有技术的缺陷，本实用新型提供了一种PTC电热管，其目的在于通过拉拔工艺使PTC发热片和电极板紧密贴合，能更好地减小接触电阻，避免了电弧放电击穿PTC发热片的危险。
[0007]本实用新型提供了一种PTC电热管，包括发热体、电极板、固体绝缘层、隔离片和金属管；所述发热体包括多个PTC发热片；每个PTC发热片置于固体绝缘层中，且PTC发热片的上、下表面各设有一个电极板，两电极板将多个装有PTC发热片的固体绝缘层及每相邻固体绝缘层之间设置的隔离片串在一起并且置于所述金属管内；所述固体绝缘层为绝缘陶瓷空心瓷柱，通过拉拔工艺使PTC发热片和电极板紧密贴合，在所述绝缘陶瓷瓷柱内留有一定的变形空间，拉拔时PTC发热片不会因受到金属管和绝缘陶瓷瓷柱形变时的挤压力而损坏。
[0008]更进一步地，所述绝缘陶瓷空心瓷柱包括:空腔和两个长方形孔；由第一长方形腔体和第二长方形腔体垂直相交形成所述空腔，所述空腔从所述绝缘陶瓷瓷柱上底面开孔至下底面，贯穿整个瓷柱，通过所述空腔将PTC发热片放置于所述绝缘陶瓷瓷柱内；在所述长方形腔体上、下两侧各设置一个所述长方形孔，长方形孔与空腔连通，所述长方形孔用于穿插两个电极板；两个长方形孔对称设置，且所述长方形孔从所述绝缘陶瓷瓷柱上底面开孔至下底面，贯穿整个瓷柱。更进一步地，所述第一长方形腔体用于放置PTC发热片，所述第二长方形腔体的设置是为了留有一定的形变空间，不让PTC发热片左右两侧因受到瓷柱形变时的挤压力而损坏。
[0009]更进一步地，所述第一长方形腔体截面的长与PTC发热片的长相当，所述第一长方形腔体截面的宽大于PTC发热片的宽；且所述第二长方形腔体截面的宽小于PTC发热片的宽。
[0010]更进一步地，所述隔离片设有两长方形孔，两长方形孔对称设置且贯穿隔离片，用于穿插两电极板；在每相邻的固体绝缘层之间设有隔离片，其作用是将相邻的PTC发热片隔开，防止拔拉时PTC发热片窜到一块互相挤压而损坏。
[0011]更进一步地，所述电极板为波纹结构。
[0012]更进一步地，所述电极板为正弦波结构。
[0013]更进一步地，所述绝缘陶瓷瓷柱和隔离片的材料为A1N。
[0014]本实用新型还提供了一种的电动汽车水暖加热器，包括上壳体，高压连接器，密封防水板，PTC加热管组件、进水管，出水口和下壳体；所述高压连接器置于所述上壳体与所述密封防水板对合形成的空腔中，并且安装在所述密封防水板上；所述下壳体与所述密封防水板形成空腔加热室，在所述空腔加热室中设有用于加热液体介质的PTC加热管组件，用于将液体介质供给到所述空腔加热室中的所述进水管、所述出水口以及将所述空腔加热室底部已加热的介质引到出水口的出水仓；所述出水仓置于所述出水口处，所述进水管流入加热室的介质只能经过PTC加热管加热后从加热室底部进入出水仓，介质再从出水口流出；所述PTC加热管组件由多个PTC加热管等间距并列组成，所述PTC加热管为上述的PTC电热管。
[0015]更进一步地，所述PTC加热管组件为U型结构，所述进水管横跨穿插于PTC加热管组件的U型间隙，所述进水管的进水口置于所述下壳体右侧面上部中间位置，所述出水口置于所述下壳体左侧面上部中间位置，且与所述进水管的进水口相互对称；所述进水管的两侧管壁均设置有由若干个圆孔阵列组成的进水孔，圆孔的半径从进水端往出水端方向依次增大；每个圆孔阵列依次对着所述PTC电热管的管壁，液体介质在水泵的压力下从所述进水孔喷出，并喷到PTC电热管附近，以便介质及时加热。
[0016]本实用新型通过使用绝缘陶瓷材料作为绝缘层，由于良好的导热性和耐老化性，提高了电热管的热效率和工作可靠性。同时，通过拉拔工艺，使电热管各部件的接触面更紧密，增强传热效果及抗震性。还通过对绝缘陶瓷瓷柱内部腔体结构的设计，使瓷柱内部有足够的形变空间，PTC发热片不会因受到金属管和固体绝缘层形变时的挤压力而压坏。
【附图说明】
[0017]图1是现有技术提供的加热管结构图；
[0018]图2是本实用新型实施例提供的绝缘陶瓷瓷柱结构图，其中(a)为绝缘陶瓷空心瓷横截面图，(b)为经过拉拔后的绝缘陶瓷空心瓷柱结构的示意图，(C)为绝缘陶瓷实心瓷柱剖视图；
[0019]图3本实用新型实施例提供的隔离片横截面图；
[0020]图4是本实用新型实施例提供的电极板示意图，其中(a)为平面结构的电极板的示意图，(b)为波纹结构的电极板的示意图；
[0021]图5是本实用新型实施例提供的PTC加热组件的结构示意图；
[0022]图6是本实用新型实施例提供的未拉拔加工的PTC电热管的结构示意图；
[0023]图7是本实用新型实施例提供的拉拔加工后的PTC电热管的结构局部放大图；
[0024]图8是本实用新型实施例提供的U型PTC电热管的结构示意图；
[0025]图9是本实用新型实施例提供的电动汽车水暖加热器分解结构示意图；
[0026]图10是本实用新型实施例提供的电动汽车水暖加热器结构的俯视图；
[0027]图11是本实用新型实施例提供的下壳体结构示意图；
[0028]图12是本实用新型实施例提供的U型进水管下壳体结构示意图；
[0029]图13是本实用新型实施例提供的E型进水管下壳体结构示意图。
【具体实施方式】
[0030]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
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