一种新能源车车用空调暖风加热器的制作方法

1.本发明涉及加热器技术领域，更具体地说，它涉及一种新能源车车用空调暖风加热器。


背景技术：

2.现有的新能源车上使用的空调暖风加热器用的发热元件大多是ptc陶瓷元件，其自身电阻高，在电热转换过程中，耗电能多，又因其产生的热能需要借助铝片散热器，而铝片散热器本身在温升时需要耗热能,铝的比热容(c)为0.88j/(g
·
k)，因此在传热过程中，热能损耗大。
3.而且带有铝片散热器的ptc发热元件对使用环境与空气的洁净度有较高的要求，铝片密布，使用时间长后，铝片间会有积尘积垢，一旦受热就会散发异味，通过风道传播到车内，影响驾乘人员的健康。
4.在断电后，这一组合不能立即把热能快速传到空气或被加热的物体上，延迟的时间会导致热能的充分利用降低，产生热能损失；另外，这一组合的本体因铝片的密布，导致通风面积小，需要较高的风速才能得到较好的加热空气量与风速，因此风机的耗电量会大。
5.在结构上，这一组合体因密布的铝片，导致自重较大；在电控上，这一组合体因多组的ptc陶瓷发热元件只能采用并联方式，因此其电控会用多个igbt来进行开关控制，电控比较复杂。


技术实现要素：

6.为了解决上述背景技术中提出的技术缺陷，本发明的目的是提供一种新能源车车用空调暖风加热器，结构简单，能即热即传，自身耗电能与热能非常小。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
8.一种新能源车车用空调暖风加热器，包括安装外框体，安装外框体的相对两侧面上设置有通风面板；安装外框体内设置有发热元件，发热元件包括位于安装外框体内顶端的上固定架、位于安装外框体内底端的下固定架、位于上固定架和下固定架之间的发热件，上固定架与下固定架上分别间隔设置有多个固定件，发热件依次绕设于上固定架与下固定架相应的固定件。
9.通过采用上述技术方案，实现该加热器在不同功率与电压下的加热功能，并且该加热器加热快、传导热快、轻量化、结构简单、电控精准、电能耗低、净化风道内空气、安全环保、使用可靠且寿命长。
10.优选的，上固定架与安装外框体之间固定连接，且安装外框体的两端面分别与安装外框体的对应的内侧壁之间具有间隙，该间隙形成供发热件穿过的电连通区。
11.通过采用上述技术方案，实现发热件在该加热器上的安装和通电。
12.优选的，固定件设置为l字型结构，且固定件包括有固定部和防脱部，固定部和防脱部之间相互垂直；
13.上固定架上的固定件位于上固定架的底部，下固定架上的固定件位于下固定架的顶部，上固定架上的固定件与下固定架上的固定件之间一一对应且相互交错设置。
14.通过采用上述技术方案，实现发热件在安装外框体内绕线式安装布置。
15.优选的，固定件于上固定架的一侧、下固定架一侧均匀分布；或者，固定件于上固定架的相对的两侧、下固定架的相对的两侧均匀分布。
16.通过采用上述技术方案，实现在该加热器上设置一组或者多组发热件，能够使该加热器传热迅速，增加使用效果。
17.优选的，下固定架的至少一端部设置有悬浮装置，悬浮装置包括安装部和缓冲组件，安装部位于下固定架的端部，缓冲组件包括有贯穿安装部的固定杆、套设于固定杆上的弹性件，安装部与固定杆之间滑动连接，固定杆上还设置有限位件，弹性件抵接于安装部与限位件之间。
18.通过采用上述技术方案，实现下固定架可以在安装外框体内与发热件拉力形成合适的一对作用与反作用力，使发热件张紧合适，保证该结构使用时的安全性和稳定性。
19.优选的，安装外框体内壁底部上设置有凹槽，下固定架的底部设置有与凹槽相对应的凸起部，凹槽相对的两侧边处分别设置有导向件，位置相对的两导向件之间形成夹持区域，凸起部与夹持区域相配合呈夹持状态，且凸起部与导向件之间滑动连接。
20.通过采用上述技术方案，避免下固定架在滑动时晃动和脱落，进一步的，实现下固定架在安装外框体内与发热件拉力形成合适的一对作用与反作用力，使发热件张紧合适。
21.优选的，安装外框体至少其中一侧面上设置有用于安装通风面板的安装口，安装口上设置有用于安装通风面板的若干紧固件，且安装口处设置有限位板，限位板与紧固件之间固定连接，且限位板与紧固件朝向通风面板的一侧平齐，限位板和紧固件分别与通风面板之间相互贴合，通风面板上设置有网孔，安装外框体相对两侧壁过风面积一致。
22.通过采用上述技术方案，实现通风面板的安装和固定，可以有效保证该加热器的加热效果，并且能够使安装外框体出风侧与进风侧的风量与风速达到平衡，使该加热器使用时噪音较小。
23.优选的，安装外框体外壁设置有至少两个绝缘压板，安装外框体上朝向绝缘压板处设置有限位孔，发热件的两端分别通过限位孔贯穿安装外框体与两绝缘压板之间连接，其中一绝缘压板上设置有正负极电线，发热件与正负极电线之间电连接；
24.两个绝缘压板于安装外框体外壁同侧分布；或者，两个绝缘压板于安装外框体外壁不同侧分布。
25.通过采用上述技术方案，实现发热件的通电发热，其电控更简单且精准，具有使用可靠、故障少、寿命长等特点。
26.优选的，安装外框体上设置有至少两个温度传感器，其中一个温度传感器位于安装外框体内壁一侧，另一个安装外框体位于安装外框体内壁顶部，安装外框体上还设置有水位探针，水位探针位于安装外框体内壁一侧，且水位探针的探测端朝向安装外框体内壁底部。
27.通过采用上述技术方案，保证该加热器的安全性，温度传感器对于该加热器上进、出风的温度进行温升控制，避免其干烧或过热问题，水位探针能够在水漫过本体之前实现断电，使该车用加热器的使用安全进一步得到加强。
28.综上所述，本发明具有如下技术效果：
29.实现该加热器在不同功率与电压下的加热功能，并且该加热器加热快、传导热快、轻量化、结构简单、电控精准、电能耗低、净化风道内空气、安全环保、使用可靠且寿命长。
附图说明
30.图1为本发明具体实施例的整体结构示意图；
31.图2为本发明具体实施例的安装外框体内部结构示意图；
32.图3为本发明具体实施例的安装外框体结构示意图；
33.图4为本发明具体实施例的下固定架结构示意图；
34.图5为本发明具体实施例的缓冲组件结构示意图；
35.图6为本发明具体实施例的上固定架结构示意图。
36.图中的附图标记说明：1、安装外框体；2、发热件；3、绝缘压板；4、正负极电线；5、限位孔；6、上固定架；7、下固定架；8、安装部；9、缓冲组件；10、弹性件；11、固定件；12、导向件；13、凹槽；14、凸起部；15、固定杆；16、限位件；17、通风面板；18、紧固件；19、限位板；20、温度传感器；21、水位探针。
具体实施方式
37.以下结合附图1-6，对本发明的实施例作进一步详细说明。
38.一种新能源车车用空调暖风加热器，如图1、3所示，包括安装外框体1，本实施例中，安装外框体1为矩形框架结构，采用整体铝合金材料一体加工成形，可机械加工，也可压铸成形，具有轻量化，加工方便，成品率高，使用安全可靠，寿命长等技术特点。
39.如图2所示，安装外框体1上设置有发热元件，发热元件包括位于安装外框体1内顶端的上固定架6、位于安装外框体1内底端的下固定架7、位于上固定架6和下固定架7之间的发热件2。
40.本实施例中，上固定架6上设置有贯穿上固定架6顶部和底部的安装孔，通过在安装孔内设置螺杆，实现上固定架6与安装外框体1之间固定连接，在其他实施例中，也可以将上固定架6设置为与安装外框体1之间焊接连接或者一体成型等多种方式实现上固定架6在安装外框体1上的固定。
41.如图2所示，安装外框体1的两端面分别与安装外框体1的对应的内侧壁之间具有间隙，该间隙形成供发热件2穿过的电连通区，下固定架7位于安装外框体1内壁底部，上固定架6与下固定架7上分别间隔设置有多个固定件11，如图4、6所示，上固定架6上的固定件11位于上固定架6的底部，下固定架7上的固定件11位于下固定架7的顶部，上固定架6上的固定件11与下固定架7上的固定件11之间一一对应且相互交错设置。
42.本实施例中，发热件2依次绕设于上固定架6与下固定架7相应的固定件11，固定件11设置为l字形结构，且固定件11包括有固定部和防脱部，固定部和防脱部之间相互垂直，可以有效防止发热件2在固定件11上缠绕时松脱，下固定架7上的固定件11比上固定架6上的固定件11多设置一组，且发热件2设置为带状体结构，带状体结构的发热件2能够通过一定的间隔间距在固定件11上进行上下横向缠绕布置安装，能将数米长的发热件2缩微在较小的空间里。
43.为了实现发热件2的通电发热，安装外框体1外壁设置有至少两个绝缘压板3，安装外框体1上朝向绝缘压板3处设置有限位孔5，发热件2的两端分别通过限位孔5贯穿安装外框体1与两绝缘压板3之间连接，其中一绝缘压板3上设置有正负极电线4，发热件2与正负极电线4之间电连接，两个绝缘压板3于安装外框体1外壁同侧分布，或者，两个绝缘压板3于安装外框体1外壁不同侧分布。
44.本实施例中，安装外框体1外壁上朝向上固定架6的一侧设置有两个绝缘压板3，发热件2在固定件11上缠绕时，其中一端穿过电连通区和安装外框体1被固定在安装外框体1外壁其中一个绝缘压板3上，假设发热件2其中一端被固定在上固定架6左侧，在发热件2被固定同侧，下固定架7上从左到右方向上第一个固定件11为第一下固定件11，上固定架6上从左到右方向上第一个固定件11为第一上固定件11，发热件2另一端穿过电连接区至第一下固定件11，此时发热件2的上端面与固定件11固定部的下端面贴合，然后从第一下固定件11底部呈s字型走向拉至第一上固定件11处，此时发热件2的下端面与固定件11固定部的上端面贴合，以此类推，上固定架6上最后一个固定件11再绕至下固定架7上最后一个固定件11，最后将发热件2继续向上固定架6方向拉伸，在上固定架6右侧穿过电连通区和安装外框体1被固定在安装外框体1外壁另一个绝缘压板3上，反之，发热件2其中一端被固定在上固定架6右侧时，另一端被固定在上固定架6左侧，此时发热件2与正负极电线4之间串联连接。
45.在其他实施例中，也可以将两个绝缘压板3固定在安装外框体1上不同侧，或者将上固定架6或者下固定架7分别设置为分段式，也可以将发热件2与正负极电线4并联连接等多种连接方式，实现发热件2的通电。
46.为了实现发热件在该加热器上的安装，固定件11于上固定架6的一侧、下固定架7一侧均匀分布；或者，固定件11于上固定架6的相对的两侧、下固定架7的相对的两侧均匀分布，本实施例中，固定件11分别沿上固定架6的两侧和下固定架7的两侧均匀分布，可以使发热件2在该加热器上设置两组，能够使该加热器传热迅速，增加使用效果，当然了，在其他实施例中，也可以将发热件2设置为一组或者多组，满足该加热器加热功能即可。
47.本实施例中，发热件2是由超热导合金材料制成的，需要说明的是，超热导合金材料的成分中有约80％的镍和约20％的铬，加上其它几种微量元素，利用先进的冶炼工艺制成冷轧材料，因其有良好的刚性与韧性，可再根据需求制成厚度在0.03mm-0.08mm，宽度在3mm-5mm的带状体，绕成盘状存放与运输。
48.本实施例中，发热件2由超热导合金材料制成厚度为0.05mm，宽度为4mm时，其每米长度的电阻值为2.47ω，这一特性使其具有很好的导电性，具有将电能快速转化为高热能，按电热能转换公式w＝i2rt可知：同一电压下，电阻越低，电流越大，那么所产生的热能将越大，其本身具有1400℃的熔点温度，能承载高热量，并且低电阻特性还具有不易被人体(人体的电阻约1200ω)短路触电，不易被其它高电阻的物体短路的安全特性。
49.超热导合金材料的导热系数为15-20w/(m
·
k)，具有良好的热传导功能，而且，该超热导合金材料的比热容(c)为0.46j/(g
·
k)，密度为8.4g/cm3，每米长度的质量(m)为不到2克，表面积却相对较大，可达0.008平方米，因此其具有自身耗热能小，而传导热却相当快速的特性，给它通电后2-3秒钟即可达到所需的高温，再断电后2-3秒内即可回复到常温，将其所产生的高热能传到周围的空气或被加热的物体上，由热力学中热量计算公式q＝c
·m·
δt,可以计算单位质量的物体自身温度变化所需要的热量。
50.由上述可知，超热导合金材料具有好的导电性能，能即热即传，自身耗电能与热能非常小，因此用它做发热与导热元件不需要借助其它材料等，而它自身具有较好的刚性与韧性，可以通过绕线的方式做成发热体，来给其周围的空气或被加热物体加热，使发热件2的结构具有轻量化，结构简单的特点，又因其为带状的金属体，可以串联成一条电路回路，因此，其电控更简单且精准，具有使用可靠、故障少、寿命长等特点，并且超热导合金材料电热传导过程中，不耗氧气，无灼热感，通风好时不发红，能处理风道内空气中发霉等异味，从而可以有效净化空气。
51.需要说明的是，当给发热件2通电后，发热件2自动将电能转化成热能，并同时传导出热能，因材料本身具有一定的膨胀系数，约为18
·
10-6
/k，发热件2在受热后，在上下方向会有伸长现象，当发热件2受冷后，在上下方向会有缩短现象，会影响发热件2工作，为了确保发热件2在最理想的张紧度下工作，能根据发热件2的热胀冷缩而进行紧固随动，如图2所示，下固定架7与安装外框体1之间活动连接。
52.如图2、4所示，下固定架7的至少一端部设置有悬浮装置，悬浮装置包括安装部8和缓冲组件9，安装部8位于下固定架7的端部，如图5所示，缓冲组件9包括有贯穿安装部8的固定杆15、套设于固定杆15上的弹性件10，安装部8与固定杆15之间滑动连接，固定杆15上还设置有限位件16，弹性件10抵接于安装部8与限位件16之间。
53.本实施例中，弹性件10为压簧，固定杆15为螺杆，限位件16为螺母，固定杆15贯穿弹性件10和下固定架7，弹性件10位于下固定架7上端面，限位件16将固定杆15底部固定于安装外框体1内壁底部，同时防止弹性件10松脱，下固定架7两端均设置有悬浮装置，在其他实施例中，也可以在下固定架7其中一侧设置悬浮装置，另一端设置用于下固定架7滑动的滑动装置，亦可以是其他多种方式，实现下固定架7在安装外框体1内的运动，用以确保发热件2张紧。
54.本实施例中，在发热件2的上部采用紧固不动式，下部则采用弹性件10压缩张力与发热件2拉力形成合适的一对作用与反作用力，使发热件2张紧合适，当发热件2受热膨胀时，弹性件10伸张，此时下固定架7会随着弹性件10的伸张向下移动，确保发热件2张紧，当发热件2受冷收缩时，弹性件10压缩，此时下固定架7随着弹性件10的收缩向下移动，确保发热件2张紧。
55.为了进一步的能够使该结构与发热件2拉力形成合适的一对作用与反作用力，使发热件2张紧合适，如图2、3所示，下固定架7底部与安装外框体1之间具有间隙，且安装外框体1内壁底部上设置有凹槽13，下固定架7的底部设置有与凹槽13相对应的凸起部14，凹槽13相对的两侧边处分别设置有导向件12，位置相对的两导向件12之间形成夹持区域，凸起部14与夹持区域相配合呈夹持状态，且凸起部14与导向件12之间滑动连接。
56.本实施例中，凹槽13其中一侧导向件12设置有三个，另一侧导向件12设置有两个，导向件12上朝向凹槽13的侧壁均与凹槽13的侧壁之间相平齐，下固定架7在确保发热件2张紧合适的过程中会进行上下移动，下固定架7移动时沿导向板向凹槽13方向进行上下移动，能够避免下固定架7在滑动时晃动，同时也保证下固定架7进行移动时有足够的缓冲空间，在其他实施例中，也可以设置其他的导向件12限制下固定架7的滑动。
57.如图1所示，安装外框体1上设置有通风面板17，安装外框体1至少其中一侧面上设置有用于安装通风面板17的安装口，安装口上设置有用于安装通风面板17的若干紧固件
18，且安装口处设置有限位板19，通风面板17朝向安装外框体1的一侧与限位板19上背离安装外框体1的一侧相贴合，通风面板17上设置有网孔，安装外框体1相对两侧壁过风面积一致。
58.本实施例中，通风面板17上的网孔为可防手指接近的正六方形的网孔，在其他实施例中，也可以将网孔设置为其它形状的网孔，保证安装外框体1相对两侧壁过风面积一致即可。
59.本实施例中，安装外框体1的相对两侧面上均设置有用于安装通风面板17的安装口，通风面板17与安装外框体1之间可拆卸连接，在其他实施例中，也可以将安装外框体1其中一侧设置为通风面板17与安装外框体1之间一体形成，相对另一侧上设置用于安装通风面板17并使通风面板17与安装外框体1之间可拆卸连接的安装口，当然了，也可以是其他通风面板17固定在安装外框体1上的形式。
60.本实施例中，紧固件18上设置有螺孔，安装外框体1上相邻两侧内壁上拐角处的紧固件18为直角扇形，内壁上中点处设置有半圆形的紧固件18，限位板19与紧固件18之间固定连接，限位板19与紧固件18朝向通风面板17的一侧平齐，并且两安装口上限位板19关于安装外框体1内壁左右两侧相互对立设置，进一步的保证该加热器上通风面板17在安装外框体1上安装时的稳定性，能够有效避免通风面板17脱落造成损坏，在使用时，通风面板17位于该安装外框体1前后两侧，通风面板17分别与限位板19和紧固件18之间相互贴合，然后通过在螺孔内安装螺钉即可实现通风面板17在安装外框体1上的安装和固定，当然了，在其他实施例中，也可以使用其他方式使通风面板17安装于安装外框体1两侧。
61.需要说明的是，安装外框体1中布置有两排发热件2，发热件2是薄片状，厚度只有0.05mm，刃口对准风吹来的方向，因此整个腔体的空间与通风截面是远大于两侧安装的通风面板17的。
62.本实施例中，通风面板17有一定的厚度，安装外框体1两侧的通风面板17过风面积一致，且网孔呈多边形，这样当一定风速的风通过通风面板17进入该加热器腔体后，风速与噪声会降低，该加热器腔体内有两排发热件2，而且距离不宽，当进入该加热器腔体的风速放缓后，有利于风被加热，带走发热件2上的热能，而该加热器腔体空间不是很大，很快进入的热风会被后面进入风挤压出去，而出风侧的通风面板17与进风侧的通风面板17是一样大小的过风面积，因此，易形成出风侧与进风侧的风量与风速达到平衡，而又能使加热区不形成过堂风，不产生风噪。
63.需要说明的是，过堂风的风速加快后，风还没被加热好就被吹出来，不利于快速加热升温的体验，过堂风的风速降低后，风量过小，风温合适，也不利于快速加热升温。
64.为了提高该加热器的安全性，本实施例中，如图2所示，安装外框体1上设置有至少两个pt温度传感器20，其中一个温度传感器20位于安装外框体1内壁一侧，另一个安装外框体1位于安装外框体1内壁顶部，温度传感器20对于该加热器上进、出风的温度进行温升控制，避免其干烧或过热问题，安装外框体1上还设置有水位探针21，水位探针21位于安装外框体1内壁一侧，且水位探针21的探测端朝向安装外框体1内壁底部，水位探针21能够在水漫过本体之前实现断电，使该车用加热器的使用安全进一步得到加强。
65.本技术实施例的实施原理为：该加热器采用由超热导合金材料制成的发热件2作为发热体，绕线式安装在安装外框体1内，能够实现在不同功率与电压下的加热功能，并且
具有加热快，传导热快，轻量化，结构简单，噪声小、电控精准，电能耗低、净化风道内空气、安全环保，使用可靠且寿命长的优点，安装外框体1内在发热件2的上部采用紧固不动式，下部则采用弹性件10压缩张力与发热带拉力形成合适的一对作用与反作用力，使发热件2张紧合适，该加热器在进风侧与出风侧采用了带有可防手指接近的网孔的通风面板17，进风侧的风速通过通风面板17，进入到该加热器腔体时，腔体内的截面与空间比通风面板17处的大，导致风速与风向会突变，对降噪与对空气的加热时效有促进作用，从而能充分有效的将发热件2的热量带走，同时又降低了噪声。
66.上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。