一种用于列车的PTC电加热器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于列车的PTC电加热器，包括：至少三个加热套杆，其设置在加热箱中；多组PTC陶瓷电阻，其设置在所述加热套杆中，每组PTC陶瓷电阻由多片PTC陶瓷电阻并联，每组PTC陶瓷电阻均沿着所述加热套杆的轴向排列；其中，多组PTC陶瓷电阻串联；每组中的多片PTC陶瓷电阻之间电流单向导通。采用电路支路结构，使列车司机能够根据需要选择不同的支路进行温度调节，确保列车司机室的温度；同时支路结构设计合理，通过低电平电路控制高电平电路的通断，能够防止电流突然增大时所产生的安全隐患，确保列车安全行驶。采用新的发热装置，提高传热效率，并且节约能源。电路结构设计合理，实现多个功率的连续选择。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种PTC电加热器，特别是一种用于列车司机室内加热空气的PTC电加热器。
技术介绍
PTC是指正温度系数，泛指正温度系数很大的半导体材料或元器件。通常我们提到的PTC是指正温度系数热敏电阻，简称PTC热敏电阻，是一种典型的具有温度敏感的半导体电阻，超过一定的温度(居里温度)时，它的电阻值随着温度的升高呈阶跃性的增高。列车司机室电加热器是保证列车司机人员在寒冷季节能够在相对舒适的环境下工作，确保列车运行安全的重要电加热装置。列车高速运行的工作环境对加热器的要求较高，在提升换热能力以改善加热效果的基础上，需要给予列车司机较好的热舒适度。由于列车高速行驶，环境温度变化速度快，温差大，因此需要使用能够调节温度的加热器来保证温度。现有的PTC电加热器档位设置有限，不能对多档位进行连续选择，并且，现有温度可调的用于列车的PTC电加热器多为简单的闭合回路，直接将温度设定为最大值时容易使电路因电流突然增大而导致电路烧毁，带来安全隐患。同时，现有的用于列车的PTC电加热器风道设计简单，被加热的空气没有经过充分混合便由风道直接通向出风口，造成出风温度不均匀，并且现有的用于列车的PTC电加热器中的传热翅片结构简单，传热效果差，影响加热温度，造成能源浪费。
技术实现思路
本专利技术设计开发了一种用于列车的PTC电加热器，电路结构设计合理，能够实现多功率多档位的连续选择，提高加热器对工况的适应性。本专利技术的另一个专利技术目的，通风管路结构设计合理，能够将热风均匀混 合，保证出风温度均匀。本专利技术的另一个专利技术目的，提供了一种新的发热装置，具有有效的传热结构，能够提高传热效率。本专利技术的另一个专利技术目的，能够根据需要选择不同的支路进行温度调节，且支路结构设计合理，通过低电平电路控制高电平电路的通断，能够防止电流突然增大时所产生的安全隐患。本专利技术提供的技术方案为：一种用于列车的PTC电加热器，其特征在于，包括：至少三个加热套杆，其设置在加热箱中；多组PTC陶瓷电阻，其设置在所述加热套杆中，每组PTC陶瓷电阻由多片PTC陶瓷电阻并联，每组PTC陶瓷电阻均沿着所述加热套杆的轴向排列；其中，多组PTC陶瓷电阻串联；每组中的多片PTC陶瓷电阻之间电流单向导通。优选的是，所述加热套杆还为绝缘套杆，其材料为绝缘导热陶瓷。优选的是，所述加热箱内部设置有进风风道和与其连通的出风风道，所述进风风道设置在下方，所述出风风道设置在上方；所述PTC陶瓷电阻设置在进风风道和出风风道形成的腔体内；所述进风风道起点处设置有贯风机。优选的是，所述腔体的形状为一侧平直，另一侧弧形鼓起；并且在出风风道的出口端，出风风道截面先变狭窄然后变宽。优选的是，所述加热箱内部设置有多个加热套杆和连接相邻加热套杆的传热翅片，且所述传热翅片为波纹和百叶窗翅片；所述PTC陶瓷电阻设置在所述加热套杆的内芯。优选的是，还包括设置在所述加热箱外表面的进风口和出风口，所述进风口与进风风道连通，所述出风口与出风风道连通，且所述出风口上设置有百叶窗格栅，能够调节出风方向。优选的是，所述加热套杆为5个，所述奇数加热套杆中设置有10片PTC陶瓷电阻，所述偶数加热套杆中设置有9片PTC陶瓷电阻，从而形成19个档位的独立电路。优选的是，所述用于列车的PTC电加热器还包括：至少两个继电器，其设置在电路箱内，且所述电路箱设置在所述加热箱的一侧；高电平电路，包括至少两个高电平支路，每个所述高电平支路连接PTC陶瓷电阻；所述高电平支路分别连接所述继电器，所述继电器选择性的接通和断开所述高电平支路；低电平电路，包括至少两个低电平支路，每个所述低电平支路分别连接不同的所述继电器，能够使所述继电器接通和断开，实现所述高电平支路的通断；挡位切换装置，其固定在所述电路箱外部，选择性的将电源和所述低电平支路之一接通；至少一个切换二极管，连接相邻的所述低电平支路。优选的是，所述PTC陶瓷电阻正反两面设置有导电金属。优选的是，还包括多个导通二极管，设置在每组中的多片PTC陶瓷电阻之间，形成电流单向导通。本专利技术所述的有益效果：采用电路支路结构，使列车司机能够根据需要选择不同的支路进行温度调节，确保列车司机室的温度；同时支路结构设计合理，通过低电平电路控制高电平电路的通断，能够防止电流突然增大时所产生的安全隐患，确保列车安全行驶。通风道结构设计合理，能够使热风均匀混合，能够给以列车司机良好的舒适度。采用新的发热装置，提高传热效率，并且节约能源。电路结构设计合理，实现多个功率的连续选择。附图说明图1为本专利技术所述的用于列车的PTC电加热器的外部示意图。图2为本专利技术所述的加热器件的结构示意图。图3为本专利技术所述的加热套杆的剖面图。图4为本专利技术所述的加热主体的内部结构示意图。图5为本专利技术所述的电路箱内部结构示意图。图6为本专利技术所述的电路箱左侧视图。图7为本专利技术所述的继电器的结构示意图。图8为本专利技术所述的叉排电路的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。如图1图2所示，本专利技术提供一种用于列车的PTC电加热器，包括电路箱20，加热箱10，其设置在所述电路箱20一侧，所述加热箱10外部侧面上设置有出风口110和进风口120，所述出风口110上设置有百叶窗格栅111，能够改变出风方向，增加舒适度。所述加热箱10内部设置有加热套杆130和连接相邻所述加热套杆130的传热翅片140，所述传热翅片140为波纹和百叶窗组合结构，能够强化传热。如图3所示，所述加热套杆130包括绝缘套杆131，其材料为绝缘导热陶瓷，氮化硅陶瓷作为一种优选，且内部设置有导电金属132和PTC陶瓷电阻133，导电金属132包括正负极两片，能够与所述PTC陶瓷电阻133正反表面紧密接触，所述PTC陶瓷电阻133均匀分布在所述绝缘套杆130内部，能够减小所述加热套杆130在水平位置上温度分布不均匀。如图4所示，所述加热箱10内部设置有进风风道160和与其连通的出风风道170a和170b，所述进风风道160设置在下方，所述出风风道170a和170b设置在上方，且所述进风风道160的起点处连接有贯风机140；所述PTC陶瓷电阻133设置在进风风道160和出风风道170a形成的腔体内，所述170a为弧形鼓起结构，所述170b为平直结构，使出风风道170a和170b之间的截面先变狭窄然后变宽，能够使被加热的空气热充分混合，防止出风温度不均，每一个加热套杆130的两端均设置有座套150，其为绝缘橡胶材质，能够使所述加热套套杆130与外部壳体紧密连接，并且所述座套150能够起到防震作用，增加用于列车的PTC电加热器的使用寿命。如图5、图7所示，电路箱20连接于所述加热箱10的一侧，其顶部和侧面下部分别设置有散热口210和230，其左侧面设置有档位旋钮220，其与电路箱20内部的低电平电路240连接，并能够控制所述低电平电路240。所述电路箱20内部还设置有高电平电路270，所述低电平电路240和高电平电 路270之间连接有继电器260，并通过继电器260将高电平区域和低电平区域分隔开来。所述继电器260有四个接口，分别是低电平电路正极端和负极端，高电平电路正极端和负极端。所述低电平区域包括低电平电路240、二极管和档位旋钮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于列车的PTC电加热器，其特征在于：至少三个加热套杆，其设置在加热箱中；多组PTC陶瓷电阻，其设置在所述加热套杆中，每组PTC陶瓷电阻由多片PTC陶瓷电阻并联，每组PTC陶瓷电阻均沿着所述加热套杆的轴向排列；其中，多组PTC陶瓷电阻串联；每组中的多片PTC陶瓷电阻之间电流单向导通。

【技术特征摘要】
1.一种用于列车的PTC电加热器，其特征在于：至少三个加热套杆，其设置在加热箱中；多组PTC陶瓷电阻，其设置在所述加热套杆中，每组PTC陶瓷电阻由多片PTC陶瓷电阻并联，每组PTC陶瓷电阻均沿着所述加热套杆的轴向排列；其中，多组PTC陶瓷电阻串联；每组中的多片PTC陶瓷电阻之间电流单向导通。2.根据权利要求1所述的用于列车的PTC电加热器，其特征在于，所述加热套杆还为绝缘套杆，其材料为绝缘导热陶瓷。3.根据权利要求1所述的用于列车的PTC电加热器，其特征在于，所述加热箱内部设置有进风风道和与其连通的出风风道，所述进风风道设置在下方，所述出风风道设置在上方；所述PTC陶瓷电阻设置在进风风道和出风风道形成的腔体内；所述进风风道起点处设置有贯风机。4.根据权利要求3所述的用于列车的PTC电加热器，其特征在于，所述腔体的形状为一侧平直，另一侧弧形鼓起；并且在出风风道的出口端，出风风道截面先变狭窄然后变宽。5.根据权利要求1或2所述的用于列车的PTC电加热器，其特征在于，所述加热箱内部设置有多个加热套杆和连接相邻加热套杆的传热翅片，且所述传热翅片为波纹和百叶窗翅片；所述PTC陶瓷电阻设置在所述加热套杆的内芯。6.根据权利要求2所述的用于列车的PTC电加热器，其特征在于，还包括设置在所述加热箱外表面的进风口和出风...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明，张可欣，高卓贤，张嘉强，张源博，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：新型
国别省市：吉林;22