发热组件和散热装置及其加工方法与流程

本发明涉及电加热技术领域，具体而言，涉及一种发热组件和散热装置及其加工方法。

背景技术：

新能源汽车由于取消了发动机，因此失去了冬天乘员舱取暖的热源。另外，为了保障电池在低温环境中正常工作，需要对电池所处的环境进行加热。因而，新能源汽车需要额外的热源。

目前，新能源汽车较为主流的额外热源为电加热器。其中，ptc(positivetemperaturecoefficient的缩写)材料的电加热器是目前最主流的加热技术路线。ptc材料是指电阻会随着温度的增加而变大的材料，因此，ptc材料可以有效的防止加热器干烧从而杜绝损坏。但是由于ptc效应，ptc加热器的功率会随着温度的升高而减小，因此为了保证在高温下的功率需要增加更多的ptc发热元件，会额外增加成本。

此外，ptc材料的电阻不遵循欧姆定律，因此ptc加热器很难获得较高的功率调节精度，不能很好的适应整车越来越高的精度调节要求。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种发热组件和散热装置及其加工方法，以在一定程度上解决现有技术中存在的保证高温下功率需要增加更多的ptc发热元件而导致成本较高，以及ptc材料不遵循欧姆定律而导致功率调节精度差的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

一种发热组件，包括厚膜发热元件和设置在所述厚膜发热元件表面的温控开关；

所述温控开关与所述厚膜发热元件电连接，且所述温控开关用于监控所述厚膜发热元件的温度，以使所述厚膜发热元件高于预设温度时对应断开所述厚膜发热元件的电路。

在上述任一技术方案中，可选地，所述厚膜发热元件的数量为两个，且两个所述厚膜发热元件间隔设置；

两个所述厚膜发热元件之间设置有所述温控开关；

所述温控开关用于同时监控两个所述厚膜发热元件的温度，以使其中一个所述厚膜发热元件高于预设温度时对应断开两个所述厚膜发热元件的电路。

在上述任一技术方案中，可选地，两个所述厚膜发热元件之间填充有填充物，所述填充物采用绝缘材质；

和/或，还包括至少一对电极；每个所述电极同时连接两个所述厚膜发热元件。

在上述任一技术方案中，可选地，所述填充物为硅胶、环氧胶或者硬质塑料；

所述电极为折线形导电片。

在上述任一技术方案中，可选地，所述厚膜发热元件包括发热基板和按照一定形状设置在所述发热基板上的厚膜发热浆料；

所述发热基板为氧化铝基板、不锈钢基板或铝基板。

一种散热装置，包括多个依次间隔设置的发热组件和多个依次间隔设置的换热组件；

相邻两个换热组件之间连接所述发热组件。

在上述任一技术方案中，可选地，所述换热组件具有换热腔室；所述换热腔室内设置有散热翅片；所述换热组件包括进液管和出液管；所述进液管和所述出液管分别依次连通多个所述换热腔室；

和/或，所述发热组件的厚膜发热元件连接有至少一对电极；所述电极与所述换热组件具有间隙。

一种发热组件的加工方法，包括如下步骤：

在发热基板上印刷一定形状的厚膜发热浆料，之后将所述厚膜发热浆料烧结固化在所述发热基板上，并形成厚膜发热元件；

在所述厚膜发热元件上焊接温控开关和一对电极，使所述厚膜发热元件与一对所述电极形成导电通路；

将两个所述厚膜发热元件之间用填充物填充封装，以形成发热组件；其中，所述填充物采用绝缘材质。

在上述任一技术方案中，可选地，所述电极为折线形导电片；两个所述厚膜发热元件分别与所述折线形导电片的不同位置焊接；

和/或，所述填充物为硅胶、环氧胶或者硬质塑料。

一种散热装置的加工方法，采用发热组件的加工方法加工发热组件；

该散热装置的加工方法包括如下步骤，

在所述发热组件的两个相对应的表面用丝网印刷涂胶，并装配到相邻两个换热组件之间；

夹紧相邻两个所述换热组件，使得所述发热组件与所述换热组件充分接触；

加热所述发热组件与所述换热组件，以使胶固化，形成散热装置。

本发明的有益效果主要在于：

本发明提供的发热组件和散热装置及其加工方法，通过厚膜发热元件和设置在厚膜发热元件表面的温控开关，以使厚膜发热元件可以自动控温，防止干烧而导致厚膜发热元件表面温度迅速升高，提高了发热组件的安全性能，也降低了发热组件烧坏的概率，以使发热组件可以具有ptc材料有效防止干烧的优点；该发热组件采用厚膜发热元件作为加热器，由于厚膜发热元件的电阻遵循欧姆定律，其加热功率不会随着温度的升高而减小，因此为了保证在高温下的功率不需要增加更多的厚膜发热元件，因此节约了成本；由于厚膜发热元件的电阻遵循欧姆定律，可利用脉冲宽度调制(pwm)控制技术实现发热组件输出功率的高精度控制。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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发明的某些实施例，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为本发明实施例提供的发热组件的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的发热组件的厚膜发热元件的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的散热装置的主视图；

图4为图3所示的散热装置的俯视图；

图5为图3所示的散热装置的左视图；

图6为图5所示的散热装置的局部放大图；

图7为本发明实施例提供的散热装置的爆炸图。

图标：100-发热组件；110-厚膜发热元件；111-发热基板；112-厚膜发热浆料；120-温控开关；130-电极；200-换热组件；210-散热翅片；220-进液管；230-出液管；240-第一芯片；250-第二芯片。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明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发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该发明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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例

请参照图1-图7，本实施例提供一种发热组件和散热装置及其加工方法；图1和图2所示为发热组件的示意图，图3-图7所示为散热装置的示意图。其中，图1为本实施例提供的发热组件的结构示意图，图2为厚膜发热元件的主视；图3为本实施例提供的散热装置的主视图，图4为图3所示的散热装置的俯视图，图5为图3所示的散热装置的左视图，图6为图5所示的散热装置的两个换热组件和两个发热组件的局部放大图；图7为本实施例提供的散热装置的爆炸图。

本实施例提供的发热组件，用于需要高功率精度控制的零部件及产品，尤其用于新能源汽车。

参见图1和图2所示，该发热组件，包括厚膜发热元件110和设置在厚膜发热元件110表面的温控开关120。可选地，温控开关120固定设置在厚膜发热元件110的表面上。

温控开关120与厚膜发热元件110电连接，且温控开关120用于监控厚膜发热元件110的温度，以使厚膜发热元件110高于预设温度时对应断开厚膜发热元件110的电路。

可选地，厚膜发热元件110低于预设温度时对应连通厚膜发热元件110的电路。通过在厚膜发热元件110表面设置温控开关120，以防止厚膜发热元件110发生干烧。在厚膜发热元件110发生干烧时，厚膜发热元件110表面温度迅速升高，温控开关120可以迅速断开，进而断开厚膜发热元件110的电路，以使厚膜发热元件110停止加热。待干烧故障排除，温控开关120可自行恢复，重新令厚膜发热元件110加热。厚膜发热元件110上没有集成温控开关120时，当发生干烧故障时，厚膜发热元件110的工作温度会急剧升高，例如升高到600℃甚至800℃，容易损坏厚膜发热元件110，甚至容易烧毁电路，损坏发热组件，还可能造成电气安全事故。

本实施例中所述发热组件，通过厚膜发热元件110和设置在厚膜发热元件110表面的温控开关120，以使厚膜发热元件110可以自动控温，防止干烧而导致厚膜发热元件110表面温度迅速升高，提高了发热组件的安全性能，也降低了发热组件烧坏的概率，以使发热组件可以具有ptc材料有效防止干烧的优点；该发热组件采用厚膜发热元件110作为加热器，由于厚膜发热元件110的电阻遵循欧姆定律，其加热功率不会随着温度的升高而减小，因此为了保证在高温下的功率不需要增加更多的厚膜发热元件110，因此节约了成本；由于厚膜发热元件110的电阻遵循欧姆定律，可利用脉冲宽度调制(pwm)控制技术实现发热组件输出功率的高精度控制。

本实施例的可选方案中，厚膜发热元件110的数量可以为一个，也可以为两个；可选地，参见图1和图2所示，厚膜发热元件110的数量为两个，且两个厚膜发热元件110间隔设置。通过设置两个厚膜发热元件110，以提高发热组件的发热量。与设置一个厚膜发热元件110相比，设置两个厚膜发热元件110可以采用较低的温度产生的发热量，与一个厚膜发热元件110采用较高的温度产生的发热量相同，降低了产生单位发热量的单个厚膜发热元件110的功率，降低了产生单位发热量的厚膜发热元件110温度，在一定程度上提高厚膜发热元件110的工作寿命。

两个厚膜发热元件110之间设置有温控开关120；可选地，温控开关120均与两个厚膜发热元件110固定连接。

温控开关120用于同时监控两个厚膜发热元件110的温度，以使其中一个厚膜发热元件110高于预设温度时对应断开两个厚膜发热元件110的电路。通过一个温控开关120同时监控两个厚膜发热元件110的温度，以提高发热组件的安全性能，可以有效防止任一个厚膜发热元件110发生干烧现象。

本实施例的可选方案中，两个厚膜发热元件110之间填充有填充物，填充物采用绝缘材质；通过在两个厚膜发热元件110之间填充采用绝缘材质的填充物，以提高发热组件的安全性能。

可选地，填充物为硅胶、环氧胶或者硬质塑料，或者其他材料。

参见图1和图2所示，本实施例的可选方案中，厚膜发热元件110包括至少一对电极130，也即正电极和负电极。通过电源连接电极130以使厚膜发热元件110通电。

可选地，每个电极130同时连接两个厚膜发热元件110，以使两个厚膜发热元件110共用一个电极130，以使发热组件体积更加紧凑。

可选地，电极130采用异性形状；可选地，电极130为折线形导电片，以便于将电极130同时连接在两个厚膜发热元件110上。

参见图2所示，本实施例的可选方案中，厚膜发热元件110包括发热基板111和按照一定形状设置在发热基板111上的厚膜发热浆料112；其中，厚膜发热浆料112设置的形状例如为折线形、曲线形或者其他形状。可选地，厚膜发热浆料112设置的形状可依据厚膜发热元件110的应用环境、加热温度等因素而定。

可选地，厚膜发热浆料112印刷在发热基板111上。

可选地，发热基板111为氧化铝基板、不锈钢基板或铝基板，或者其他基板。

结合图1和图2并参见图3-图7所示，本实施例还提供一种散热装置包括多个依次间隔设置的发热组件100和多个依次间隔设置的换热组件200；

相邻两个换热组件200之间连接发热组件100；也即换热组件200与发热组件100依次交替设置。该散热装置通过发热组件100的厚膜发热元件110和设置在厚膜发热元件110表面的温控开关120，以使厚膜发热元件110可以自动控温，防止换热组件200内没有冷却液或者冷却液不流动而导致干烧引发的发热组件100表面温度迅速升高，提高了发热组件100和散热装置的安全性能，也降低了发热组件100烧坏的概率，以使发热组件100可以具有ptc材料有效防止干烧的优点；由于厚膜发热元件110的电阻遵循欧姆定律，其加热功率不会随着温度的升高而减小，因此为了保证在高温下的功率不需要增加更多的发热组件100，因此节约了成本；由于厚膜发热元件110的电阻遵循欧姆定律，可利用脉冲宽度调制(pwm)控制技术实现发热组件100输出功率的高精度控制。

参见图6所示，本实施例的可选方案中，换热组件200具有换热腔室；换热腔室内设置有散热翅片210；通过散热翅片210，可以在一定程度上提高换热组件200的换热能力，以使发热组件100散热更加均匀，也即可以在一定程度上提高厚膜发热元件110的散热能力，以使厚膜发热元件110散热更加均匀，避免了厚膜发热元件110局部过热而影响厚膜发热元件110的工作寿命。另外，散热翅片210可以增大换热组件200的换热面积，也可以在换热腔室内提供一定的紊流，使换热组件200的换热能力更强，可以更快的将厚膜发热元件110的热量带走，更好的降低厚膜发热元件110表面的工作温度。

可选地，换热组件200包括进液管220和出液管230；进液管220和出液管230分别依次连通多个换热腔室。

可选地，换热组件200包括第一芯片240和第二芯片250，第一芯片240和第二芯片250形成换热腔室。

参见图1-图4所示，本实施例的可选方案中，发热组件100的厚膜发热元件110连接有至少一对电极130；电极130与换热组件200具有间隙，以保证电极130和换热组件200之间的爬电距离和电气间隙，以提高散热装置的安全性能。具体而言，发热组件100设置有电极130的一侧凸出于换热组件200，以保证电极130和换热组件200之间的爬电距离和电气间隙，进而提高散热装置的安全性能。

本实施例提供的散热装置，包括上述的发热组件100，上述所公开的发热组件100的技术特征也适用于该散热装置，上述已公开的发热组件100的技术特征不再重复描述。本实施例中所述散热装置具有上述发热组件100的优点，上述所公开的所述发热组件100的优点在此不再重复描述。

本实施例提供一种发热组件的加工方法，包括如下步骤：

在发热基板111上印刷一定形状的厚膜发热浆料112，之后将厚膜发热浆料112烧结固化在发热基板111上，并形成厚膜发热元件110；

在厚膜发热元件110上焊接温控开关120和一对电极130，使厚膜发热元件110与一对电极130形成导电通路；使厚膜发热元件110具备通电发热的功能。

将两个厚膜发热元件110之间用填充物填充封装，使之成独立的发热组件100；其中，所述填充物采用绝缘材质。填充物例如为硅胶、环氧胶或者硬质塑料，或者其他材料。

可选地，电极130为折线形导电片；两个厚膜发热元件110分别与折线形导电片的不同位置焊接；通过两个厚膜发热元件110共用一对电极130，以使发热组件100的结构更加紧凑。

本实施例提供的发热组件的加工方法用于加工上述的发热组件100，上述所公开的发热组件100的技术特征也适用于该发热组件的加工方法，上述已公开的发热组件100的技术特征不再重复描述。本实施例中所述发热组件的加工方法具有上述发热组件100的优点，上述所公开的所述发热组件100的优点在此不再重复描述。

本实施例提供一种散热装置的加工方法，采用上述的发热组件的加工方法加工发热组件100。

该散热装置的加工方法包括如下步骤，

在发热组件100的两个相对应的表面用丝网印刷涂胶，并装配到相邻两个换热组件200之间；

夹紧相邻两个换热组件200，使得发热组件100与换热组件200充分接触；

加热发热组件100与换热组件200，以使胶固化，以形成散热装置。

本实施例提供的散热装置的加工方法用于加工上述的散热装置，上述所公开的散热装置的技术特征也适用于该散热装置，上述已公开的散热装置的技术特征不再重复描述。本实施例中所述散热装置具有上述散热装置的优点，上述所公开的所述散热装置的优点在此不再重复描述。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。