一种电加热棒及采用该电加热棒的冷却液电加热器的制作方法

1.本实用新型属于电动汽车上冷却液加热技术领域，具体涉及一种电加热板及采用该电加热棒的冷却液电加热器。


背景技术：

2.ech(冷却液电加热器)为新能源车的itms(综合热管理系统)的核心部件。目前冷却液电加热器主要的加热方式有ptc陶瓷芯片加热、金属膜加热、电阻丝加热。其中，电阻丝加热方式通过电加热棒对冷却液直接进行加热，即电加热棒直接与冷却液接触并加热冷却液，其换热效率可达95％，但随着顾客冬天在整车端需求越来越高，希望车内温度能以最快的时间达到目标温度，所以对加热器效率提出了更高水平的要求。同步的，当换热效率要求更高时，电加热棒表面要求带走的热量也会增大，如何快速的将电加热棒热量传递给冷却液，也是一种挑战。为了进一步提高可靠性和加热效率，需一种在相同规格条件下，提升加热器加热功率的结构，以此满足客户日益增长的需求。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是在于克服现有技术的不足之处，提供一种在增强换热效率的情况下，可提高产品可靠性的电加热棒及采用该电加热棒的冷却液电加热器。
4.本实用新型的上述目的之一通过如下技术方案来实现：
5.一种电加热棒，其特征在于：包括电加热棒本体和环形翅带；所述电加热棒本体采用外壳为不锈钢材质的光棒结构；所述环形翅带为冲压一体成型结构的构件，环形翅带由沿轴向延伸设置的翅带卡箍部分及沿径向外延伸设置的翅带环片部分构成，翅带卡箍的内径与电加热棒的外径匹配，翅带卡箍由沿圆周方向均布设置的多个间断开的卡箍片构成；在翅带环片上沿圆周方向均布设置有开口；
6.多个环形翅带以沿电加热棒的轴向均匀排布的方式套装于电加热棒本体的外环面上，且环形翅带以开口在圆周方向依次错位的方式设置；翅带卡箍部分与电加热棒的外环面形成过盈配合，并通过焊接方式固定连接。
7.而且，所述环形翅带的厚度为0.05mm-0.5mm。
8.本实用新型的上述目的之二通过如下技术方案来实现：
9.一种冷却液电加热器，包括壳体、进口水管、出口水管、进口水室电加热棒、出口水室电加热棒；所述壳体内部一侧设置有进口水室，另一侧设置有出口水室，进口水室出口端与出口水室的进口端通过中间水室连通，进口水室的入口端与进口水管连接，出口水室的出口端与出口水室连接，所述进口水室电加热棒和出口水室电加热棒分别设置于进口水室内和出口水室内，在电加热棒的外部与对应水室的内壁之间形成过流环腔，其特征在于：所述进口水室电加热棒和出口水室电加热棒均采用上述的设置有环形翅带的电加热棒，且进口水室电加热棒、出口水室电加热棒的翅带环片的外径与对应水室的内壁之间为间隙配合。
10.本实用新型具有的优点和积极效果：
11.1、本实用新型在光面的电加热棒的外表面增设环形翅带结构，在冷却液流经电加热棒外部过程中增加换热面积并通过翅带环片上的开口增加冷却液扰动，能够促使冷却液各部分混合，达到了加强换热的效果；
12.2、本实用新型增加翅片结构，换热增强，在相同出水温度条件下电加热棒表面温度会降低，从而能够增加产品的可靠性。
13.3、本实用新型增加翅片结构，加强换热，对相同功率需求的产品，电加热棒粗细、长短可调节，增大产品的设计自由度，同时电加热棒成本可降低。
附图说明
14.图1是本实用新型电加热棒的整体结构示意图；
15.图2是本实用新型电加热棒的安装示意图；
16.图3是本实用新型环形翅带的结构示意图；
17.图4是本实用新型冷却液电加热器的立体分解图；
18.图5是本实用新型冷却液电加热器的冷却液流动示意图。
具体实施方式
19.以下结合附图并通过实施例对本实用新型的结构作进一步说明。需要说明的是本实施例是叙述性的，而不是限定性的。
20.请参见图1-图3，一种电加热棒，包括电加热棒本体1和环形翅带2。所述电加热棒本体的外壳采用不锈钢材质。所述环形翅带为冲压一体成型结构的构件，翅片厚度可在0.05mm-0.5mm之间。环形翅带由沿轴向延伸设置的翅带卡箍部分2.1及沿径向外延伸设置的翅带环片部分2.2构成，翅带卡箍的内径与电加热棒的外径匹配，翅带卡箍由沿圆周方向均布设置的多个间断开的卡箍片构成。在翅带环片上沿圆周方向均布设置有起到扰流作用的开口2.3，开口的形状可采用但不限于附图3所述的半圆形开口。
21.多个环形翅带以沿电加热棒的轴向均匀排布的方式套装于电加热棒本体的外环面上，其中翅带卡箍部分与电加热棒的外环面形成过盈配合，在环形翅带安装完成后可通过激光焊固定。
22.为实现电加热棒在使用过程中对冷却液的扰动效果，上述固定在电加热棒外部的环形翅带以开口在圆周方向依次错位的方式设置。
23.请参见图1-图5，一种冷却液电加热器，包括壳体5、进口水管7、出口水管3、进口水室电加热棒6、出口水室电加热棒4，其中进口水室电加热棒与出口水室电加热棒均采用上述设置有环形翅带的电加热棒。所述壳体的内部一侧设置有进口水室，另一侧设置有出口水室，进口水室出口端与出口水室的进口端通过中间水室连通，进口水室的入口端与进口水管连接，实现将冷却液输入到加热器内，出口水室的出口端与出口水室连接，实现将加热后的冷却液输出。上述的进口水室电加热棒和出口水室电加热棒分别设置于进口水室内和出口水室内，在电加热棒的外部与对应水室的内壁之间形成过流环腔，供冷却液通过。上述进口水室电加热棒、出口水室电加热棒的翅带环片的外径与对应水室的内部之间为间隙配合，一方面可尽量增大换热面积，另一方面避免流组过大。
24.现有冷却液电加热器的电加热棒的表面为光滑圆柱面，冷却液通过过流环腔时，与电加热棒的外表面接触，实现换热，其中紧贴电加热棒表面的冷却液可达到较好的换热效果，而远离电加热棒表面的冷却液的的换热效果不好，从而降低了加热器的换热效率。
25.而本专利申请，通过在光面的电加热棒外表面设置环形翅带，增大了冷却液与电加热棒的接触面积，有利于提高换热效率，另一方面由于环形翅带上的开孔呈错位设置，冷却液流经开孔，增加了冷却液扰动，能够促使冷却液各部分混合，起到加强换热效果。
26.根据前期一种结构的仿真数据，本新型结构加热器效率可由95％提升为98％左右。
27.尽管为说明目的公开了本实用新型的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本实用新型及所附权利要求的精神范围内，各种替换、变化和修改都是可以的，因此，本实用新型的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。


技术特征：
1.一种电加热棒，其特征在于：包括电加热棒本体和环形翅带；所述电加热棒本体采用外壳为不锈钢材质的光棒结构；所述环形翅带为冲压一体成型结构的构件，环形翅带由沿轴向延伸设置的翅带卡箍部分及沿径向外延伸设置的翅带环片部分构成，翅带卡箍的内径与电加热棒的外径匹配，翅带卡箍由沿圆周方向均布设置的多个间断开的卡箍片构成；在翅带环片上沿圆周方向均布设置有开口；多个环形翅带以沿电加热棒的轴向均匀排布的方式套装于电加热棒本体的外环面上，且环形翅带以开口在圆周方向依次错位的方式设置；翅带卡箍部分与电加热棒的外环面形成过盈配合，并通过焊接方式固定连接。2.根据权利要求1所述的电加热棒，其特征在于：所述环形翅带的厚度为0.05mm-0.5mm。3.一种冷却液电加热器，其特征在于：包括壳体、进口水管、出口水管、进口水室电加热棒、出口水室电加热棒；所述壳体内部一侧设置有进口水室，另一侧设置有出口水室，进口水室出口端与出口水室的进口端通过中间水室连通，进口水室的入口端与进口水管连接，出口水室的出口端与出口水室连接，所述进口水室电加热棒和出口水室电加热棒分别设置于进口水室内和出口水室内，在电加热棒的外部与对应水室的内壁之间形成过流环腔，其特征在于：所述进口水室电加热棒和出口水室电加热棒均采用权利要求1或2所述的电加热棒，且进口水室电加热棒、出口水室电加热棒的翅带环片的外径与对应水室的内壁之间为间隙配合。

技术总结
本实用新型涉及一种电加热棒及采用该电加热棒的冷却液电加热器，电加热棒包括电加热棒本体和环形翅带；电加热棒本体采用外壳为不锈钢材质的光棒；环形翅带为冲压一体成型结构的构件，环形翅带由沿轴向延伸设置的翅带卡箍部分及沿径向外延伸设置的翅带环片部分构成，翅带卡箍的内径与电加热棒的外径匹配，翅带卡箍由沿圆周方向均布设置的多个间断开的卡箍片构成；在翅带环片上沿圆周方向均布设有开口；多个环形翅带以沿电加热棒的轴向均匀排布的方式套装于电加热棒本体的外环面上，环形翅带以开口在圆周方向依次错位的方式设置；翅带卡箍部分与电加热棒的外环面过盈配合，并通过焊接方式固定连接。本实用新型增强了换热效率和提高可产品的可靠性。和提高可产品的可靠性。和提高可产品的可靠性。


技术研发人员：刘亚 史以奇 陆新林 李瑶 赵立志
受保护的技术使用者：天津三电汽车空调有限公司
技术研发日：2023.03.02
技术公布日：2023/7/14