具有电加热器的热交换器芯件制造技术

一种热交换器芯件（３），所述芯件包括：若干平行扁管（６）；若干波纹助片（７），各个肋片设置在相邻两个扁管（６）之间；一个装在所述芯件的两个波纹肋片（７）之间的支撑件（１００）；和一个设置在所述支撑件（１００）内的电加热器（９）。所述支撑件（１００）有一对粘接到波纹肋片（７）的波纹顶部的平行板（１０，１１）。所述电加热器（９）包括一个加热元件（９ａ）和一个安插在所述加热元件（９ａ）和所述平行板（１０，１１）之间的绝缘件（９ｄ）。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是加热器的热交换器，在该热交换器中具有整体安装的电加热器，以便加热除由车辆发动机加热的热水以外的空气。在JP-A-5-69732和JP-A-63-203411公开的传统热交换器中有一个整体安装的电加热器。使用热水或发动机冷却剂来加热空气的加热器的热交换器具有一个整体安装的电加热器。当冷却剂温度降低时，例如当发动机刚启动时，接通电加热器以便发热，由此加热空气。这种结构与具有独立的PTC加热器结构相比，可减少热交换器的热空气送风系统中的压力损失。因为PTC加热器为正温度特性，这种特性使其在设定温度处的电阻变化加剧，所以没有必要提供温控电路，从而可以使其驱动电路简化。电加热器由PTC元件和电极构成后将其焊接到热交换器芯件中。所以PTC元件在焊接时处于高温空气中(例如焊接铝件时为600℃)，因此加热器元件的电性会受到严重损坏。在普通的车辆空调系统中，将加热器的热交换器设置在冷却空气的热交换器的下游侧，以控制加热器的热交换器的重新加热，由此控制排放到车辆通道腔室中的空气温度。所以，用于冷却空气的热交换器上形成的冷凝水或来自空气入口的霜就会粘附到加热器的热交换器的正面。因为电加热器处在热交换器芯件外侧，所以水或霜会造成短路或漏电。在上述公开文件所述的传统装置中，描述的只是PTC加热器的设定温度为80℃的情况。没有描述如何确定设定温度。我们的实验表明如果PTC加热器的设定温度不合适，PTC加热器产生的热量不能用来加热需加热的空气。在热交换器的芯件中，将引导水或发动机冷却剂的若干扁管平行设置，并将若干波纹肋片的各个肋片设置在两个扁管之间。如果将PIC加热器设置在其中的一个扁管位置上，则PTC加热器的热量通过波纹肋片和各相邻的扁管传给水。如果在水温低的时候给PTC加热器供电，则与PTC加热器相邻的波纹肋片的部位的温度比和扁管相邻的波纹肋片的部位的温度高。如果PTC的设定温度太高，由PTC加热器产生的热量传给水。也就是说，PTC加热器不能有效地作为加热器来加热热空气。另一方面，如果PTC的设定温度太低，PTC加热器就不能产生足够的热量来加热热空气。本专利技术旨在克服上述缺陷，提供一种热交换器的芯件，电加热器可以不受损坏地装到该热交换器中。根据本专利技术的一个特征，热交换器的芯件包括若干平行扁管；若干波纹肋片；一个装在两个波纹肋片之间的支承件；和一个设置在支承件内的电加热器。所述的支承件有一一对粘接到波纹肋片的波纹顶端上的平行板，电加热器包括一个加热元件和一个安插在加热元件和平行板之间的绝缘件。因此，在将电加热器安插在两块支承板之间以前，可以将支承板焊接到波纹肋片上。所以，在焊接芯件的步骤中，电加热器的电性能不受影响。尽管波纹肋片的形状较复杂，但电加热器仍可不受损坏地装插到波纹肋片上。此外，由于电加热器是安装在两块支承板之间并与这两块支承板隔开的，所以电流可以供给电加热器而不通过芯件的金属部分(管子等)，这样就可避免芯件金属部分的电腐蚀。另外，即使波纹肋片的波纹高度不一致，焊料溶化后由于其毛细作用仍可流到波纹肋片的波纹顶部和支承板之间的间隙中。所以能可靠地将波纹肋片的波纹顶部焊接到支承板上，电加热器产生的热量可以有效地从支承板传给波纹肋片。本专利技术的另一个目的在于避免因冷凝水等造成的短路和漏电。根据本专利技术的另一个特征，具有一个空气进口和一个空气出口的热交换器芯件包括若干输送载热体的平行扁管；若干波纹肋片；一个有一对沿着扁管平行延伸的板的U形支承件；一个开口端和一个U形闭口端；和一个设置在支承板之间并与支承板绝缘的电加器。将所述的支承件设置在两个相邻波纹肋片的波纹顶端之间，将U形闭口端设置在空气入口处，并将每一块板连接到一个波纹肋片的波纹顶部。所述开口端最好从电加热器的一端突出。开口端可以为裙状。支承件在空气流动方向上的厚度可以和芯件的厚度相同，电加热器在芯件厚度方向上的厚度可以比支承件小。因为支承件的U形闭口端设置在热交换芯件的空气入口侧，所以即使水粘到芯件的上游部分，闭口端也可防止水进入支承件内。因而，冷凝水不会粘到电加热器上，从而避免因水引起的电加热器的短路或漏电。因为开口端是从电加热器的一端突出的，所以即使水沿着支承件的表面流到开口处，也能避免水粘到电加热器上。本专利技术的再一个目的在于提供一种改进的具有能以最大效率加热空气的PTC加热器的热交换器芯件，该热交换器利用热水或发动机冷却剂加热空气。根据本专利技术的再一个特征，热交换器芯件包括若干输送载热体的平行扁管；若干波纹肋片，波纹肋片具有设置在两个扁管之间的波纹顶部；和一个代替一根扁管设置在两个波纹顶部之间的电加器。在设定温度处，电加热器具有阻值急剧变化的正温度特性，如果水温等于或高于60℃和需加热的空气的温度等于或低于0℃，则加热器将扁管附近的部位加热到与扁管中的水温相同的温度。通常，内燃机的工作效率很高，即使在发动机变热以后它的水温也不会有很大的升高。在这种高效发动机中，水温不会升到60℃。如果扁管中的水温达不到60℃以上，PTC加热器产生的热量就传送不到水中，所以PTC加热器可以有效地加热热水。根据本专利技术的又一个特征，热交换器芯件包括若干输送载热体的平行扁管；若干波纹肋片，每个波纹肋片均设置在两个扁管之间；一个代替扁管设置在芯件某个部位的PTC加热器。波纹肋片具有设置在两块扁管之间的波纹顶部，扁管的高度为3.9mm到5mm之间，PTC加热器的设定温度为85℃到110℃之间。电加热器最好为三层夹叠结构，它包括电加热器元件和在电加热器元件两侧的扁平电极，将电加热器安插到波纹肋片和两个电极之间，并将两个电极压装到波纹的顶部。PTC加热器可以有一个加热器元件，在120℃到170℃之间的温度时，该加热器元件呈现的是阻值急剧变化的正温度特性。根据本专利技术人的研究，象上面所述的那样设定PTC加热器的高度和设定温度，在以下情况下，PTC加热器的热量不传送到水中加热空气的温度≤0℃；扁管中的水温≥60℃。此外，肋片高度为3.9mm和5mm之间时可使肋片和加热空气之间的温差减小，这样波纹肋片式热交换器的芯件既可以有足够的散热性能，又能有效地用PTC加热器对热水的加热空气。通过详细阅读下面的说明书，权利要求书和附图将会更清楚本专利技术的其它目的和特征以及本专利技术相关部件的功能。附图说明图1是本专利技术第一实施例的具有成一整体的电加热器的热交换器的透视图2是装有电加热器的部位的放大透视图；图3A是图2所示的电加热器的局部透视图，图3B是电加热器的横截面侧视图，图3C是电加热器的横截面延伸图；和图3D是电加热器的平面图；图4是装有电加热器的部位的示意图；图5是本专利技术第二实施例的装有热交换器的电加热器的部位的放大透视图；图6是装有图5所示的电加热器的部位的横截面图；图7是具有第二实施例的热交换器的车辆空调器的空气流动系统的示意图；图8是本专利技术第二实施例的另一电加热器的横截面图；图9是本专利技术第二实施例的第二种不同电加热器的热交换器的透视图；图10是第二实施例的第三种不同电加热器的横截面图；图11是第二实施例的第四种不同电加热器的横截面图；图12是第二实施例的第五种不同电加热器的横截面图；图13是第二实施例的第六种不同电加热器的横截面图；图14是本专利技术第三实施例的热交换器芯件的主要部件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热交换器芯件，所述芯件包括： 若干平行扁管（６）； 若干波纹肋片（７），各个肋片设置在相邻两个扁管（６）之间； 一个装在所述芯件的两个波纹肋片（７）之间的部位上的支撑件（１００）；和 一个设置在所述支撑件（１００）内侧的电加热器（９），其中 所述支撑件有一对粘接到波纹肋片（７）的波纹顶部的平行板（１０，１１），和 所述电加热器（９）包括一个加热元件（９ａ）和一个安插在所述加热元件（９ａ）和所述平行板（１０）之间的绝缘件（９ｄ）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：福冈干夫，大原敏夫，中村贡，神谷定行，畔柳功，成濑新二，安芸佳史，山本道泰，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：JP[日本]