本實用新型涉及一種加熱器，尤其涉及一種PTC水暖加熱器。

背景技術(shù)：

為應對日益突出的燃油供求的矛盾和環(huán)境污染的問題，世界各國均在推進新能源汽車的發(fā)展。傳統(tǒng)汽車一直把發(fā)動機的余熱作為制暖熱源，這種方式依賴于汽車的發(fā)動機，也就是說要在發(fā)動機工作的狀態(tài)下，才能實施車內(nèi)的取暖。另外，這種取暖系統(tǒng)的效率很低，在冬季啟動了發(fā)動機后需要6-10min才能供暖。但電動汽車沒有發(fā)動機，混合動力車載發(fā)動機停轉(zhuǎn)時車內(nèi)也需要供暖。

目前，由于PTC陶瓷特有的正溫度系數(shù)阻溫特性，其有著自動控溫，溫度隨電壓波動影響小等優(yōu)良的電性能以及不會燃燒、無明火、使用壽命長等安全特性。由PTC陶瓷制作的PTC加熱器是一種理想的加熱裝置，它不僅很好的解決了在低溫條件下電動汽車內(nèi)部取暖和擋風玻璃除霜所需要的熱源問題，還能應用于動力電池的熱管理系統(tǒng)，在環(huán)境溫度較低時對動力電池進行加熱，而且由于其優(yōu)良的絕緣性能確保了電動汽車的安全性能。

電動汽車制暖用PTC加熱器有風暖和水暖兩種，PTC水暖加熱器，以PTC加熱元件為發(fā)熱核心，制作成PTC加熱管，然后插入專用的鋁合金導熱體，通過加熱防凍液，經(jīng)由蒸發(fā)器向車內(nèi)提供暖風，暖風柔和舒適，溫度穩(wěn)定適中，使用安全，節(jié)能高效。另外，PTC水加熱器還可用于電動汽車動力電池熱管理系統(tǒng)，通過加熱防凍液給電池加熱。

在電動汽車領域使用的PTC加熱器使用環(huán)境有如下特點：一、工作電壓高，至少在320V以上，一般在320VDC-750VDC；二、電動汽車的電壓在運行中并不是恒定的，而是隨著運行中電量的損耗而下降；三、由于汽車是在室外使用，四季溫度及濕度的變化大；四、此加熱器安裝在汽車內(nèi)使用，需更好的抗震動性能，且對使用壽命的要求更高，需達到十年以上；五、為了保證電動汽車在涉水、遭遇雨水或者部分被浸等極端環(huán)境下的安全性能，要求PTC加熱器的防塵水性能最好達到IP67，避免對車內(nèi)或車周邊人員造成電擊的意外傷害；六、目前市場上現(xiàn)有廣泛使用的類似德國埃貝赫結(jié)構(gòu)的PTC水暖加熱器，有以下缺點：(1)該結(jié)構(gòu)安全缺陷：埃貝赫加熱器結(jié)構(gòu)如下，PTC加熱芯插入壓鑄鋁槽(作為導熱水槽)，鋁槽放置在塑料外殼內(nèi)，水(防凍液)在塑料外殼和鋁槽之間流動，PTC加熱芯通過加熱鋁槽把熱量傳導到水(防凍液中)。為防止水(防凍液)滲入帶電的PTC加熱芯或者鋁槽上方的電控板，必須在塑料外殼和導熱鋁水槽之間做好可靠的密封，一旦兩者之間的密封出現(xiàn)問題，防凍液就會在結(jié)合面處滲透并接觸到PTC加熱元件，或者電控板，這樣很容易出現(xiàn)漏電引發(fā)的安全事故。因此此結(jié)構(gòu)的PTC水加熱器存在一定的安全隱患。(2)該結(jié)構(gòu)的成本劣勢：埃貝赫加熱器結(jié)構(gòu)采用PTC加熱芯插入壓鑄鋁槽結(jié)構(gòu)，PTC加熱芯和壓鑄鋁槽的材料成本和制作成本較高；(3)該結(jié)構(gòu)傳熱效果較差：PTC加熱芯插入導熱鋁槽，兩者之間不容易貼合緊密，造成有相對較大的熱阻，影響了PTC的導熱，使得PTC的功率不容易發(fā)揮。七、目前市場上現(xiàn)有的其它PTC水暖加熱器，如東方PTC水暖加熱器，其結(jié)構(gòu)上有以下缺點：(1)PTC加熱芯和通水扁管(即液體通道)相間排列，兩根PTC加熱芯之間共用一根水扁管，這樣的排列不容易把PTC產(chǎn)生的的熱量帶走，難以充分發(fā)揮PTC的功率，造成熱量的浪費；(2)PTC加熱芯和通水扁管(即液體通道)相間排列的結(jié)構(gòu)由于通水扁管(即液體通道)扁平且數(shù)量少，水阻較大。雖然通過扁管尺寸的調(diào)整也可以降低水阻，但會影響到傳熱效果。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

實用新型目的：為了提高PTC水暖加熱器的加熱效率，提高PTC加熱管的利用率，本實用新型提供一種PTC水暖加熱器。

技術(shù)方案：本實用新型提供一種PTC水暖加熱器，包括液體進出口管道、液體集流裝置以及至少兩個加熱組件，所述加熱組件包括PTC加熱芯和兩個液體通道，兩個液體通道分別位于PTC加熱芯的兩側(cè)，任一加熱組件中的PTC加熱芯和液體通道與其他PTC加熱芯和液體通道排列于一個平面，所有液體通道的兩端通過液體集流裝置與液體進出口管道連通。

進一步的，還包括支撐片，所述支撐片插在兩個相鄰的加熱組件之間。

進一步的，所述支撐片由金屬或者塑料制成。

進一步的，所述PTC加熱芯、支撐片與液體通道之間通過硅膠粘接或通過機械緊配。

進一步的，所述液體通道為金屬扁管。

進一步的，所述液體通道由鋁或銅制成。

進一步的，所述PTC加熱芯包括PTC陶瓷元件、金屬電極片、絕緣材料層，所述絕緣材料層包裹住PTC陶瓷元件和金屬電極片，絕緣材料層為聚酰亞胺薄膜或氧化鋁基板或?qū)峁枘z片。

進一步的，所述PTC加熱芯外還包裹有鋁管。

進一步的，所述金屬電極片從PTC加熱芯中引出，用于連接外部電路。

進一步的，還包括電極片防護殼，所述電極片防護殼包裹住外部金屬電極片。

工作原理：水(防凍液)從液體進口管道進入，通過液體集流裝置流入各個加熱組件中的液體通道，液體通道旁的PTC加熱管加熱后通過熱傳遞將熱量傳至液體通道，水(防凍液)被加熱后從另一側(cè)的液體集流裝置匯集，然后從液體出口管道流出。

有益效果：本實用新型提供一種PTC水暖加熱器，通過加熱組件的設計，每根PTC加熱管搭配兩根液體通道，每根PTC加熱管兩側(cè)均有液體通道，大大增加了PTC加熱管和水流之間的換熱面積；相比較現(xiàn)有技術(shù)中PTC加熱管與液體通道相間排列的結(jié)構(gòu)而言，本實用新型在采用相同數(shù)量的PTC加熱管的情況下，可以對更多的液體通道進行加熱，PTC加熱管的傳熱效率大大提高，從而大幅提高PTC水暖加熱器的加熱功率，節(jié)約能源，降低使用成本；液體通道的增加，使得同時通過的液體量增加，從而降低了水阻。支撐片位于加熱組件之間，可以防止液體通道變形，也起到加固的作用。

附圖說明

圖1為PTC水暖加熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為PTC加熱管的側(cè)視圖；

圖3為PTC加熱管的剖視圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明。

如圖1所示，PTC水暖加熱器包括液體進出口管道1、液體集流裝置2以及至少兩個加熱組件3，本實施例中有六個加熱組件3，所述加熱組件3包括PTC加熱芯31和兩個液體通道32，兩個液體通道32分別位于PTC加熱芯31的兩側(cè)，本實施例中的液體通道32為鋁扁管，也可以采用其他導熱性較好的金屬制成，任一加熱組件3中的PTC加熱芯31和液體通道32與其他PTC加熱芯31和液體通道32排列于一個平面，液體通道32的兩端通過液體集流裝置2與液體進出口管道1連通。

當然，PTC水暖加熱器除了加熱組件3外還可以包含其它的加熱芯和液體通道，與加熱組件3中的PTC加熱芯和液體通道排列在同一個平面，排列方式如：液體通道、加熱管、液體通道、液體通道、加熱管、液體通道、加熱管、液體通道……

相鄰兩個加熱組件3之間還插有支撐片4，支撐片4由金屬或者塑料制成，用于支撐液體通道32，防止液體通道32變形。鋁扁管內(nèi)徑較窄，材質(zhì)較軟，支撐片32可以支撐鋁扁管，使其不會因為變形造成液體流通不順暢甚至堵塞。當存在其他PTC加熱芯和液體通道時，在加熱組件3中的液體通道與其他PTC加熱芯或液體通道之間也可以插入支撐片4，作用與本實施例中支撐片4的作用相同。

所述PTC加熱芯31、支撐片4與液體通道32之間通過硅膠粘接牢固，加熱固化，或者直接通過機械緊配。如圖1所示，三者的排列順序為：液體通道32、PTC加熱芯31、液體通道32、支撐片4、液體通道32、PTC加熱芯31、液體通道32、支撐片4、……液體通道32、PTC加熱芯31、液體通道32。

如圖3所示，在本實施例中，為了加固PTC加熱芯31，在PTC加熱芯31外包裹有鋁管314，成為PTC加熱管，PTC加熱芯31包括PTC陶瓷元件311、金屬電極片312、絕緣材料層313，所述絕緣材料層313包裹住PTC陶瓷元件311和金屬電極片312，塞入鋁管314經(jīng)過滾壓或者平壓形成PTC加熱管。實際使用中，也可以不采用鋁管314，用絕緣材料層313密封包裹住PTC陶瓷元件311和金屬電極片312即可。絕緣材料層313為聚酰亞胺薄膜或氧化鋁基板或?qū)峁枘z片。金屬電極片312從PTC加熱芯31中引出，用于連接外部電路，如圖2所示，外部金屬電極片312上還包裹有電極片防護殼315，起到安全防護作用，也防止電極之間短路。

作為優(yōu)選的，本實施例中的每根PTC加熱芯搭配兩根液體通道，每根PTC加熱芯兩側(cè)均有一個液體通道，大大增加了PTC加熱管和水流之間的換熱面積；而現(xiàn)有技術(shù)中PTC加熱管與液體通道相間排列，位于中間的液體通道由兩根PTC加熱管進行加熱，由于換熱面積小，PTC產(chǎn)生的熱量不容易被帶走，功率難以充分發(fā)揮。。本實用新型可以在相同數(shù)量的PTC加熱管的情況下，可以對更多的液體通道進行加熱，PTC加熱管的傳熱效率大大提高，從而大幅提高PTC水暖加熱器的加熱功率；液體通道的增加，使得同時通過的液體量增加，從而降低了水阻，且不會像增大液體通道的寬度那樣影響傳熱效果。

應當說明的是，本實用新型未說明的部分均為現(xiàn)有技術(shù)。以上實施例僅為說明本實用新型的技術(shù)思想，不能以此限定本實用新型的保護范圍，凡是按照本實用新型提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎上所做的任何改動，均落入本實用新型保護范圍之內(nèi)。