CN210532516U - 加热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种加热器，其包括：加热主体组件、控制器、第一插件、第二插件、进水管、出水管，加热主体组件包括：纵长延伸的中空管体，设置在管体中的芯体，位于管体与芯体之间的螺旋翼板，螺旋翼板与所述芯体的外壁、所述管体的内壁之间相配合形成热交换螺旋流道，管体的外壁上设置有电热膜，电热膜与加热导线电性连接；热交换螺旋流道具有相背对的第一端口和第二端口，第一端口与进水管相连通，第二端口与出水管相连通；第一插件用于连接向加热主体组件提供热源电力的第一电源；第二插件用于连接向控制器提供电信号的第二电源。本实用新型提供的加热器具体为电热膜管式加热器，能较佳地适用于新能源汽车。

Description

加热器

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车采暖技术领域，尤其涉及一种加热器。

背景技术

新能源汽车是指除汽油、柴油发动机之外所有其它能源汽车，其可以包括燃料电池汽车、混合动力汽车、氢能源动力汽车和太阳能汽车等。由于新能源汽车废气排放量比较低，其会逐步会取代燃油汽车。

汽车上为了满足用户在低温环境中的采暖需求，一般会设置加热器进行采暖。现有的燃油汽车中的加热器主要为燃油加热器，其工作原理主要是：首先通过燃油燃烧发热，然后通过热交换，使得采暖介质获取热量，实现采暖功能。现有的燃油加热器，由于在低温环境下容易发生燃油结蜡现象，因此存在启动困难的问题。

基于新能源汽车的能源特点，目前大部分新能源汽车一般不再配备燃油，再加上燃油加热器的缺陷，原来的燃油车使用的燃油加热器也需要逐步被新型的能源加热器取代。为此，本申请提供一种适用于新能源汽车的加热器。

实用新型内容

基于前述的现有技术缺陷，本实用新型实施方式提供了一种适用于新能源汽车的加热器，特别是一种电热膜管式加热器，能够满足较大功率的使用需求。

为了实现上述目的，本实用新型提供了如下的技术方案。

一种加热器，包括：加热主体组件、控制器、第一插件、第二插件、进水管、出水管，所述加热主体组件包括：纵长延伸的中空管体，设置在所述管体中的芯体，位于所述管体与芯体之间的螺旋翼板，所述螺旋翼板与所述芯体的外壁、所述管体的内壁之间相配合形成热交换螺旋流道，所述管体的外壁上设置有电热膜，所述电热膜与加热导线电性连接；所述热交换螺旋流道具有相背对的第一端口和第二端口，所述第一端口与所述进水管相连通，所述第二端口与所述出水管相连通；所述第一插件用于连接向所述加热主体组件提供热源电力的第一电源；所述第二插件用于连接向所述控制器提供电信号的第二电源；所述控制器与所述第一插件和所述第二插件电性连接。

在一个优选的实施方式中，所述热交换螺旋流道的个数为两个以上，多个所述热交换螺旋流道并联设置，所述加热器还包括：进水侧水室和出水侧水室，所述进水侧水室位于所述第一端口与所述进水管之间，用于将每个所述热交换螺旋流道的第一端口与所述进水管相连通；所述出水侧水室位于所述第二端口与所述出水管之间，用于将每个所述热交换螺旋流道的第二端口与所述出水管相连通。

在一个优选的实施方式中，所述进水侧水室为中空的壳体，具有相对的第一侧和第二侧，所述第一侧的中部开设有用设置所述进水管的第一开孔，所述第二侧设置有与所述第一端口相匹配的第二开孔，多个所述第二开孔至所述第一开孔的间距相等；所述出水侧水室为中空的壳体，具有相对的第三侧和第四侧，所述第三侧的中部开设有用设置所述出水管的第三开孔，所述第四侧设置有与所述第二端口相匹配的第四开孔，多个所述第四开孔至所述第三开孔的间距相等。

在一个优选的实施方式中，所述控制器设置有存储单元，所述存储单元中存储有下述中的至少一种：所述加热器中流体工作的温度范围，所述电热膜的最高表面温度。

在一个优选的实施方式中，所述的加热器还包括：与所述控制器电性连接的温度传感器，所述温度传感器设置在所述第二端口，或所述出水侧水室，或者所述出水管处，用于采集经过所述加热主体组件加热后的流体温度。

在一个优选的实施方式中，所述加热器还包括：与所述控制器电性连接的超温传感器，所述超温传感器与所述电热膜相接触，用于获取所述电热膜的表面温度。

在一个优选的实施方式中，所述加热器还包括：与所述控制器电性连接的水流开关，所述水流开关设置在所述热交换螺旋流道中，或者与所述热交换螺旋流道相连通的上游或下游位置，用于检测是否有流体流动。

在一个优选的实施方式中，所述加热器还包括第一外罩，所述第一外罩具有与所述纵长方向同步延伸的中空的壳体，所述壳体整体罩设在所述加热主体组件的外侧，所述壳体的两端通过连接件与所述进水侧水室和所述出水侧水室相连。

在一个优选的实施方式中，所述第一外罩具有相对的第一表面和第二表面，所述第一表面的外侧用于设置所述控制器、所述第一插件、所述第二插件。

在一个优选的实施方式中，所述加热器还包括第二外罩，所述第二外罩设置在所述控制器、所述第一插件、所述第二插件外侧，并且所述第二外罩通过连接件固定在所述第一外罩的第一表面上。

有益效果：

本实用新型所提供的加热器采用电加热原理，可以广泛应用于新能源汽车的采暖***；特别是可以应用于冬季新能源汽车动力电池的低温加热，保证动力电池充分放电，提供电池放电量；此外，也可应用于无燃油条件环境下的加热***。该项技术上可靠性好，无有害气体排放，加热温度可控，发热效率高，基本无噪声，便于安装维护，使用寿命长。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本实用新型公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本实用新型的理解，并不是具体限定本实用新型各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本实用新型的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本实用新型。在附图中：

图1是本申请实施方式中提供的一种加热器显示有内部剖视结构的主视图；

图2是本申请实施方式中提供的一种加热器显示有内部剖视结构的俯视图；

图3是本申请实施方式中提供的一种加热主体组件显示有内部剖视结构的主视图；

图4是本申请实施方式中提供的一种加热主体组件显示有内部剖视结构的俯视图。

附图标记说明：

1、第一外罩；

2、加热主体组件；21、进水管；22、进水侧水室；23、管体；24、电热膜；25、加热导线；26、出水侧水室；20、热交换螺旋流道；27、芯体；28、螺旋翼板；

3、第一插件；

4、第二插件；

5、控制器；

6、第二外罩；

7、温度传感器；

8、水流开关；

9、出水管；

10、超温传感器。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本申请所提供的加热器，具体是电热膜管式加热器。电热膜管式加热器采用车载电源加热，为车载采暖***提供热源。当新能源汽车采用电热膜管式加热器时，该加热器采用电热膜加热管加热。具体的，该电热膜加热管是在薄壁不锈钢管的外面印刷有含发热电路的电热膜，电路通电后发热，通过电热膜把热量传导给薄壁不锈钢管，然后不锈钢管把热量传导给管内流动的液体介质，实现把液体介质加热。

本实用新型实施方式提供的加热器，具体而言，是一种电热膜管式加热器，其可运用于新能源汽车内部采暖***中，也可用在其它非燃油采暖***中作为热源。

在本说明书中所提供的加热器主要以应用于新能源汽车为例进行举例说明，其他应用场景可以根据实际需要进行适应性替换，本申请在此不再一一阐述。

如图1至图4所示，本实用新型实施方式的加热器可以包括：加热主体组件2、控制器5、第一插件3、第二插件4、进水管21、出水管9、外罩组件。此外，该加热器还可以包括：温度传感器7、水流开关8、超温传感器10等。

如图3至图4所示，在本说明书中加热主体组件2主要包括：管体23、电热膜24、加热导线25、热交换螺旋流道20。

在本说明书中，热交换螺旋流道20包括纵长延伸的中空管体23。所述管体23中部设置有芯体27。所述芯体27与所述管体23之间沿着设置螺旋翼板28。所述螺旋翼板28与所述管体23、芯体27相配合形成所述热交换螺旋流道20。具体的，所述螺旋翼板28可以与所述芯体27一体成型。

所述管体23的外壁上设置有所述电热膜24。该设置有电热膜24的管体23形成加热管。具体的，所述管体23可以为薄壁的不锈钢管，从而保证电热膜24产生的热量能够较佳地传递给管体23中的流体中。所述电热膜24与加热导线25电性连接，当该加热导线25通电后，该电热膜24上产生的热量能传导给流经所述热交换螺旋流道20的流体中。其中，该流体主要可以为比热容较大的液体介质，例如，可以为水，或者是水与其他物质形成的混合溶液，当然该流体还可以其他形式，本申请在此并不作具体的限定。

该热交换螺旋流道20具有相背对的第一端口和第二端口。其中，该热交换螺旋流道20的第一端口可以与进水管21相连通，该热交换螺旋流道20的第二端口可以与出水管9相连通，当流体从该进水管21流入该第一端口，进入该热交换螺旋流道20的内部时，由于流体只能沿着螺旋流道的设置方向作螺旋运动，因此能增城流体流经该流道的路径，延迟流体与加热管内壁的热交换时间，从而提高热交换的换热效率。

在本说明书中，该热交换螺旋流道20的个数可以为一个，也可以为两个甚至更多个。具体的，该热交换螺旋流道20的个数与该加热器的功能相匹配。一般的，该加热器的功率越大，该热交换螺旋流道20的个数相应的更多。

在一个实施方式中，所述热交换螺旋流道20的个数为两个以上，多个所述热交换螺旋流道20并联设置，所述加热器还包括：进水侧水室22和出水侧水室26，所述进水侧水室22位于所述第一端口与所述进水管21之间，用于将每个所述热交换螺旋流道20的第一端口与所述进水管21相连通；所述出水侧水室26位于所述第二端口与所述出水管9之间，用于将每个所述热交换螺旋流道20的第二端口与所述出水管9相连通。

在本实施方式中，该进水侧水室22主要用于作为进水管21与所述第一端口的过渡连通件，将进水管21流入的流体均匀分配给每个第一端口。具体的，所述进水侧水室22为中空的壳体，具有相对的第一侧和第二侧，所述第一侧的中部开设有用于设置所述进水管21的第一开孔，所述第二侧设置有与所述第一端口相匹配的第二开孔。多个所述第二开孔至所述第一开孔的间距相等，从而保证从进水管21流入的流体均匀分配给每个加热管中。

所述出水侧水室26为中空的壳体，具有相对的第三侧和第四侧，所述第三侧的中部开设有用设置所述出水管9的第三开孔，所述第四侧设置有与所述第二端口相匹配的第四开孔。多个所述第四开孔至所述第三开孔的间距相等，从而保证从第二端口流出的流体能均匀流向所述出水管9中，再向外流出。

在本说明书中，该第一插件3具体为高压插件，用于连接向所述加热主体组件2提供热源电力的第一电源。其中，该第一电源为高压电源，具体可以为车载高压电源。使用时，高压插件对接车载高压电源，提供加热器热源电力。

在本说明书中，该第二插件4具体为低压插件，用于连接向所述控制器5提供电信号的第二电源。其中，该第二电源为低压电源，具体可以为车载低压电源。使用时，低压插件对接车载低压电源，提供给控制器5电信号。

控制器5控制高压电源与加热主体组件2联通或断开，实现加热主体组件2工作产生温升加热。控制器5控制低压电源信号分配给温度传感器7、水流开关8和超温传感器10，然后反馈回控制器5，对加热器参数和功能实现有效控制，保证电热膜24热管加热器的可靠性。

在一个实施方式中，所述控制器5设置有存储单元，所述存储单元中存储有下述中的至少一种：所述加热器中流体工作的温度范围，所述电热膜24的最高表面温度。

在本说明书中，为了将被加热主体组件2加热的流体的温度控制在合理的温度范围内，该加热器还可以包括：与所述控制器5电性连接的温度传感器7。所述温度传感器7用于采集经过所述加热主体组件2加热后的流体温度。具体的，该温度传感器7可以设置在所述第二端口，或所述出水侧水室26，或者所述出水管9处。当然，该温度传感器7也不排除位于所述出水管9的下游管路中，只要能够实现被加热流体温度的检测即可。

在本实施方式中，通过设置温度传感器7，实现了对水温实时监控。当调整该存储单元中所存储的流体工作的温度范围时，配合控制器5智能控制，能够将加热抓提组价加热的流体温度控制在设定的温度范围内，从而能够满足不同用户的不同温度需求。

其中，控制器5可以通过有线或者无线的方式接受用户的温度设定信号，例如，该控制器5可以与控制面板或者是用户的手机等建立通信，当用户输入自己的温度需求时，该温度需求能够存储进该存储单元中。

在本说明书中，为了防止该电热膜24在工作中发生超温现象，该加热器还可以包括：与所述控制器5电性连接的超温传感器10。所述超温传感器10与所述电热膜24相接触，用于获取所述电热膜24的表面温度。当该超温传感器10检测到该电热膜24的超温信号后，控制器5能够控制该加热主体组件2停止加热工作。

在一个实施方式中，为了防止该加热主体组件2中的流体在不流动的情况下，该电热膜24通电加热，从而发生超温现象，该加热器还可以包括：与所述控制器5电性连接的水流开关8。具体的，所述水流开关8设置在所述热交换螺旋流道20中，或者与所述热交换螺旋流道20相连通的上游或下游位置，用于检测是否有流体流动。具体使用时，若检测到液体介质流动，水流开关8将检测到的信号提供给控制器5，控制器5控制给电热膜24通电加热；反之，水流开关8没有检测到流动的液体介质，则控制器5给电热膜24断电，防止液体介质不流动的情况下电热膜24加热，起到安全保护的作用。

在一个实施方式中，该加热器还可以包括第一外罩1。所述第一外罩1具有与所述纵长方向同步延伸的中空的壳体，所述壳体整体罩设在所述加热主体组件2的外侧，所述壳体的两端通过连接件与所述进水侧水室22和所述出水侧水室26相连。

在本实施方式中，该第一外罩1用于罩设在该加热主体组件2的外侧。所述第一外罩1具有相对的第一表面和第二表面。所述第一表面上设置有用于引出加热导线25的开孔。所述第一表面的外侧用于设置所述控制器5、所述第一插件3、所述第二插件4。

进一步的，该加热器还可以包括：第二外罩6，所述第二外罩6设置在所述控制器5、所述第一插件3、所述第二插件4外侧，并且所述第二外罩6通过连接件固定在所述第一外罩1的第一表面上。其中，连接件可以为螺钉等形式，以可拆卸的方式进行连接。

整体上，本实用新型提供了一种新型的加热器，其应用在新能源车中时，以车用直流电源通过管体23外敷的电热膜24加热，液体介质流过加热管进行热交换，具体换热过程如下：液体介质从左侧的进水管21进入进水侧水室22，然后通过热交换螺旋流道20，在此段通过管体23的管壁把电热膜24加热产生的热量传导至液体介质实现热交换，把液体介质加温，然后，经过加热的液体介质流过出水侧水室26，流出加热主体组件2，从而把热量通过液体介质传送到散热***。

进一步的，对于设置有水流开关8的实施方式，加热后的液体介质流出加热主体组件2后，会流过水流开关8，水流开关8开通状态下，液体介质进入出水管9，流入到采暖***管路中，为采暖***提供热源，从而实现车内采暖，保证冬季车辆内部环境温度的事宜，提高乘客的舒适性。

本说明书提供的一种加热器，其具体为一种电热膜管式加热器，其一般较多适用于卧式放置(水平进出水)，并且功率一般较大，在7KW以上。

整体上，本申请所提供的加热器具有如下技术效果：

1)解决采用电加热的发热源，实现零排放。

2)采用电热膜管式加热结构，电热膜管式内部采用螺旋式流道，延长了加热液体介质流经加热管内部的路径，延长了液体介质与加热管内臂的热交换时间，提高热交换换热效率。

3)采用整体加热组件的结构形式，根据加热功率的大小不同，采用加热管两端水室结构，可以并联多只加热管。

4)具有过热安全保护功能：电热膜24外表面采用超温传感器10采集电热膜24表面温度，超过电热膜24安全设定温度，控制自动给电热膜24断电。

5)具有无采暖介质流动保护功能：加热器水口串联联结水流开关8，只有当液体介质流动时，才能控制给电热膜24通电，防止加热器无液体介质或介质不流动时，保证电热膜24处于断电不加热状态。

6)能对水温实时监控，控制器5智能控制；根据不同的温度需求，进行水温控制范围设置。

7)解决了燃油加热器低温环境下启动困难的问题，本技术方案在低温环境下，能够正常启动。

8)由于采用电加膜加热，噪声很低，几乎无噪声。

本实用新型所提供的加热器采用电加热原理，可以广泛应用于新能源汽车的采暖***；特别是可以应用于冬季新能源汽车动力电池的低温加热，保证动力电池充分放电，提供电池放电量；此外，也可应用于无燃油条件环境下的加热***。该项技术上可靠性好，无有害气体排放，加热温度可控，发热效率高，基本无噪声，便于安装维护，使用寿命长。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的实用新型主题的一部分。

Claims (10)

1.一种加热器，其特征在于，包括：加热主体组件、控制器、第一插件、第二插件、进水管、出水管，

所述加热主体组件包括：纵长延伸的中空管体，设置在所述管体中的芯体，位于所述管体与芯体之间的螺旋翼板，所述螺旋翼板与所述芯体的外壁、所述管体的内壁之间相配合形成热交换螺旋流道，所述管体的外壁上设置有电热膜，所述电热膜与加热导线电性连接；所述热交换螺旋流道具有相背对的第一端口和第二端口，所述第一端口与所述进水管相连通，所述第二端口与所述出水管相连通；

所述第一插件用于连接向所述加热主体组件提供热源电力的第一电源；

所述第二插件用于连接向所述控制器提供电信号的第二电源；

所述控制器与所述第一插件和所述第二插件电性连接。

2.如权利要求1所述的加热器，其特征在于，所述热交换螺旋流道的个数为两个以上，多个所述热交换螺旋流道并联设置，所述加热器还包括：进水侧水室和出水侧水室，所述进水侧水室位于所述第一端口与所述进水管之间，用于将每个所述热交换螺旋流道的第一端口与所述进水管相连通；所述出水侧水室位于所述第二端口与所述出水管之间，用于将每个所述热交换螺旋流道的第二端口与所述出水管相连通。

3.如权利要求2所述的加热器，其特征在于，所述进水侧水室为中空的壳体，具有相对的第一侧和第二侧，所述第一侧的中部开设有用设置所述进水管的第一开孔，所述第二侧设置有与所述第一端口相匹配的第二开孔，多个所述第二开孔至所述第一开孔的间距相等；

所述出水侧水室为中空的壳体，具有相对的第三侧和第四侧，所述第三侧的中部开设有用设置所述出水管的第三开孔，所述第四侧设置有与所述第二端口相匹配的第四开孔，多个所述第四开孔至所述第三开孔的间距相等。

4.如权利要求2所述的加热器，其特征在于，所述控制器设置有存储单元，所述存储单元中存储有下述中的至少一种：所述加热器中流体工作的温度范围，所述电热膜的最高表面温度。

5.如权利要求4所述的加热器，其特征在于，还包括：与所述控制器电性连接的温度传感器，所述温度传感器设置在所述第二端口，或所述出水侧水室，或者所述出水管处，用于采集经过所述加热主体组件加热后的流体温度。

6.如权利要求4所述的加热器，其特征在于，还包括：与所述控制器电性连接的超温传感器，所述超温传感器与所述电热膜相接触，用于获取所述电热膜的表面温度。

7.如权利要求1所述的加热器，其特征在于，还包括：与所述控制器电性连接的水流开关，所述水流开关设置在所述热交换螺旋流道中，或者与所述热交换螺旋流道相连通的上游或下游位置，用于检测是否有流体流动。

8.如权利要求2所述的加热器，其特征在于，还包括第一外罩，所述第一外罩具有与所述纵长方向同步延伸的中空的壳体，所述壳体整体罩设在所述加热主体组件的外侧，所述壳体的两端通过连接件与所述进水侧水室和所述出水侧水室相连。

9.如权利要求8所述的加热器，其特征在于，所述第一外罩具有相对的第一表面和第二表面，所述第一表面的外侧用于设置所述控制器、所述第一插件、所述第二插件。

10.如权利要求9所述的加热器，其特征在于，还包括：第二外罩，所述第二外罩设置在所述控制器、所述第一插件、所述第二插件外侧，并且所述第二外罩通过连接件固定在所述第一外罩的第一表面上。

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