一种液体加热器

技术领域

本发明涉及加热器技术领域，尤其涉及一种液体加热器。

背景技术

目前在液体加热器上，大部分使用陶瓷PTC芯片，通电发热，绝缘后与导热结构结合，从而达到加热液体的目的。然而，陶瓷PTC芯片数量多，需要单片绝缘，结构复杂；并且陶瓷PTC加热器绝缘需要使用陶瓷或者绝缘导热布，导致传热效率低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种液体加热器。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种液体加热器，包括壳体，所述壳体上设有进水口和出水口，所述壳体内设有流道，所述进水口和出水口分别与流道连通，所述壳体内还设有加热结构，所述加热结构包括导热钢板、第一绝缘层、电阻加热层、第二绝缘层和导热片；所述第一绝缘层和导热片分别设于导热钢板的相对两侧面上，所述电阻加热层贴附于所述第一绝缘层的外表面上，所述第二绝缘层贴附于电阻加热层的外表面上，所述导热片位于所述流道内。

本发明的有益效果在于：

本发明提供的一种液体加热器，在壳体内设置加热结构，所述加热结构包括导热钢板、第一绝缘层、电阻加热层、第二绝缘层和导热片；所述第一绝缘层和导热片分别设于导热钢板的相对两侧面上，所述电阻加热层贴附于所述第一绝缘层的外表面上，所述第二绝缘层贴附于电阻加热层的外表面上，所述导热片位于所述流道内。即利用导热钢板的导热性和稳定性，在导热钢板上印刷电阻加热层，由导电端子对电阻加热层进行通电，并在其顶层和底层进行绝缘隔离，电阻加热层的热量由导热钢板传导至其背面的导热片上，采用该方式来代替传统的PTC芯片发热方式，具有发热均匀、发热效率高且传热效率高的优点，并且整体结构较为简单，导热钢板的背面的导热片用于与流道内从进水口流向出水口的液体接触，实现充分热量交换。经实验，在相同工况下(外界温度25℃，冷却液流量均为10L/min)，现有的加热功率为5326W，使用本发明提供的一种用于液体加热器的加热结构的加热功率可达到6928W，提高了约30％。

附图说明

图1为本发明的一种液体加热器的结构示意图；

图2为本发明的一种液体加热器的正视图；

图3为本发明的一种液体加热器的俯视图；

图4为本发明的一种液体加热器的剖视图；

图5为本发明的一种液体加热器的无铝壳上盖的示意图；

图6为图5中A-A处的剖视图；

图7为图5中C-C处的剖视图；

图8为本发明的一种液体加热器的加热结构的结构示意图；

图9为本发明的一种液体加热器的加热结构的仰视图；

图10为本发明的一种液体加热器的加热结构的侧视图；

图11为图10中A处的放大图；

图12为本发明的一种液体加热器的爆炸图；

标号说明：

1、壳体；11、进水口；12、出水口；13、高压线束组件；14、低压线束组件；15、铝壳体；151、环形凹槽；152、IGBT组件；153、通槽；154、PCBA板；16、铝壳上盖；17、流道；171、第一流道；172、第二流道；173、第三流道；18、铝壳下盖；

2、加热结构；21、导热钢板；22、第一绝缘层；23、电阻加热层；24、第二绝缘层；25、导热片；26、导电端子；261、弯折部。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

请参照图1至图12，本发明提供的一种液体加热器，包括壳体，所述壳体上设有进水口和出水口，所述壳体内设有流道，所述进水口和出水口分别与流道连通，所述壳体内还设有加热结构，所述加热结构包括导热钢板、第一绝缘层、电阻加热层、第二绝缘层和导热片；所述第一绝缘层和导热片分别设于导热钢板的相对两侧面上，所述电阻加热层贴附于所述第一绝缘层的外表面上，所述第二绝缘层贴附于电阻加热层的外表面上，所述导热片位于所述流道内。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：

本发明提供的一种液体加热器，在壳体内设置加热结构，所述加热结构包括导热钢板、第一绝缘层、电阻加热层、第二绝缘层和导热片；所述第一绝缘层和导热片分别设于导热钢板的相对两侧面上，所述电阻加热层贴附于所述第一绝缘层的外表面上，所述第二绝缘层贴附于电阻加热层的外表面上，所述导热片位于所述流道内。即利用导热钢板的导热性和稳定性，在导热钢板上印刷电阻加热层，由导电端子对电阻加热层进行通电，并在其顶层和底层进行绝缘隔离，电阻加热层的热量由导热钢板传导至其背面的导热片上，采用该方式来代替传统的PTC芯片发热方式，具有发热均匀、发热效率高且传热效率高的优点，并且整体结构较为简单，导热钢板的背面的导热片用于与流道内从进水口流向出水口的液体接触，实现充分热量交换。经实验，在相同工况下(外界温度25℃，冷却液流量均为10L/min)，现有的加热功率为5326W，使用本发明提供的一种用于液体加热器的加热结构的加热功率可达到6928W，提高了约30％。

进一步的，所述第一绝缘层的形状与第二绝缘层的形状相同，所述第一绝缘层的面积与第二绝缘层的面积相等，所述电阻加热层的面积小于第二绝缘层的面积。

由上述描述可知，通过上述结构设计，能够确保绝缘效果。

进一步的，所述导热钢板的厚度为2mm，第一绝缘层的厚度为150μm，电阻加热层的厚度为15μm，第二绝缘层的厚度为60μm。

由上述描述可知，通过上述结构设计，能够使传热效果达到最佳状态。

进一步的，所述壳体包括一端具有开口的铝壳体和设于所述开口处的铝壳上盖；所述流道包括依次连通的第一流道、第二流道和第三流道，所述第一流道和第三流道对称设于第二流道的相对两侧，且所述第一流道的大小与第三流道的大小相等，所述进水口与第一流道相连通，所述出水口与第三流道相连通，所述导热片位于所述第二流道内。

进一步的，所述进水口和出水口位于壳体的同一侧壁上。

由上述描述可知，通过上述结构设计，可有效减缓液体在流道内的流速，提升热传递效率。

进一步的，所述导热片与所述第二流道的侧壁之间具有第一间距，所述第一间距的范围为0.1mm-0.5mm。

进一步的，所述第一间距为0.1mm。

由上述描述可知，通过上述结构设计，使得导热片与所述第二流道的侧壁之间较小的间距，流道内液体在经过第二流道时，能够更多地与导热片直接接触，进而提升热传递效率。导热片不与所述第二流道的侧壁接触，确保第二流道的侧壁的结构性能稳定。

进一步的，所述铝壳体背离开口的一端设有容纳槽，所述容纳槽对应第二流道位置设置，所述容纳槽内设有IGBT组件，所述铝壳体的内侧壁上设有通槽，所述通槽的两端分别与加热结构的电阻加热层所在空间和容纳槽相连通，所述电阻加热层通过穿设于通槽内的导电端子与IGBT组件电连接。

由上述描述可知，通过上述结构设计，通过IGBT组件来控制电阻加热层的加热状态以及加热效率。

进一步的，所述导电端子与电阻加热层电连接的一端具有弯折部，所述弯折部与导热钢板之间具有第二间距，所述第二间距的范围为6mm-10mm。

进一步的，所述第二间距为6mm。

由上述描述可知，通过上述结构设计，可避免导电端子与导热钢板直接接触，确保不会对导热钢板的性能造成影响。

请参照图1至图12，本发明的实施例一为：

本发明提供的一种液体加热器，包括呈长方体状的壳体1，所述壳体上设有进水口12和出水口11，且所述进水口12和出水口11位于壳体的同一侧壁上，在该侧壁上还设有高压线束组件13和低压线束组件14；进水口与出水口的中心轴相互平行。

所述壳体1内设有流道，所述进水口和出水口分别与流道连通，所述壳体1内还设有加热结构2，所述加热结构2包括导热钢板21、第一绝缘层22、电阻加热层23、第二绝缘层24和导热片25；所述第一绝缘层和导热片分别设于导热钢板的相对两侧面上，所述电阻加热层贴附于所述第一绝缘层的外表面上，所述第二绝缘层贴附于电阻加热层的外表面上，所述导热片位于所述流道内。

本实施例中，所述导热钢板为不锈钢板，型号为SUS 430。所述导热片为翅片，采用AL3003材料。采用常用配件，利于生产与推广。所述第一绝缘层的形状与第二绝缘层的形状相同，均为正方形。所述第一绝缘层的面积与第二绝缘层的面积相等，所述电阻加热层的面积小于第二绝缘层的面积。所述导热钢板的厚度为2mm，第一绝缘层的厚度为150μm，电阻加热层的厚度为15μm，第二绝缘层的厚度为60μm。

所述壳体1包括一端具有开口的铝壳体15和设于所述开口处的铝壳上盖16；所述铝壳体15对应开口的内边沿具有环形凹槽151，所述环形凹槽151内嵌设有密封圈，使得铝壳上盖16盖设于开口处时能够形成封闭空间。所述流道17包括依次连通的第一流道171、第二流道172和第三流道173，所述第一流道171和第三流道173对称设于第二流道172的相对两侧，且所述第一流道171的大小与第三流道173的大小相等，所述进水口14与第一流道171相连通，所述出水口13与第三流道173相连通，所述导热片25位于所述第二流道172内。

在本实施例中，流道是由铝壳体和导热钢板共同合围而成，因而在导热钢板与铝壳体接触的边沿处同样设有环形凹槽，环形凹槽内嵌设有密封圈，使得导热钢板通过螺丝锁付于铝壳体内侧壁上时同样能够形成封闭空间。

所述导热片25与所述第二流道172的侧壁之间具有第一间距，所述第一间距的范围为0.1mm-0.5mm。在本实施例中，所述第一间距为0.1mm。通过上述结构设计，使得导热片与所述第二流道的侧壁之间较小的间距，流道内液体在经过第二流道时，能够更多地与导热片直接接触，进而提升热传递效率。导热片不与所述第二流道的侧壁接触，确保第二流道的侧壁的结构性能稳定。所述导热片为翅片，液体能够从翅片中间穿过，使得液体与翅片接触更加充分。

所述铝壳体15背离开口的一端设有容纳槽和铝壳下盖18，所述容纳槽对应第二流道位置设置，所述容纳槽内设有IGBT组件152，所述铝壳体15的内侧壁上设有通槽153，所述通槽153的两端分别与加热结构的电阻加热层所在空间和容纳槽相连通，所述电阻加热层23通过穿设于通槽内的导电端子26与IGBT组件152电连接。通过上述结构设计，通过IGBT组件来控制电阻加热层的加热状态以及加热效率。在壳体内还设有PCBA板154，所述IGBT组件152设于所述PCBA板154上且与PCBA板154电连接，具体为通过IGBT压板将IGBT组件固定于PCBA板上。IGBT压板采用塑料材质。PCBA板154分别与高压线束组件13和低压线束组件14电连接。铝壳下盖18用于盖合铝壳体15背离开口的一端的空间。

所述导电端子26与电阻加热层23电连接的一端具有弯折部261，所述弯折部261与导热钢板21之间具有第二间距，所述第二间距的范围为6mm-10mm。在本实施例中，所述第二间距为6mm，此设计可避免导电端子与导热钢板直接接触，确保不会对导热钢板的性能造成影响。

本发明提供的一种液体加热器的加热原理为：

安装时，将导热片朝向液体加热器中的流道一侧设置，即当流道内有液体时，就会与导热片接触。设置导电端子与电阻加热层电连接，通过导电端子触发电阻加热层工作，电阻加热层产生的热量通过导热钢板传递至导热片上，导热片就会对液体进行加热，实现加热操作。

综上所述，本发明提供的一种液体加热器，在壳体内设置加热结构，所述加热结构包括导热钢板、第一绝缘层、电阻加热层、第二绝缘层和导热片；所述第一绝缘层和导热片分别设于导热钢板的相对两侧面上，所述电阻加热层贴附于所述第一绝缘层的外表面上，所述第二绝缘层贴附于电阻加热层的外表面上，所述导热片位于所述流道内。即利用导热钢板的导热性和稳定性，在导热钢板上印刷电阻加热层，由导电端子对电阻加热层进行通电，并在其顶层和底层进行绝缘隔离，电阻加热层的热量由导热钢板传导至其背面的导热片上，采用该方式来代替传统的PTC芯片发热方式，具有发热均匀、发热效率高且传热效率高的优点，并且整体结构较为简单，导热钢板的背面的导热片用于与流道内从进水口流向出水口的液体接触，实现充分热量交换。经实验，在相同工况下(外界温度25℃，冷却液流量均为10L/min)，现有的加热功率为5326W，使用本发明提供的一种用于液体加热器的加热结构的加热功率可达到6928W，提高了约30％。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。