用于加热流体的电加热装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于加热流体的电加热装置，包括至少一个加热电阻器(6)、一限定了一螺旋流道的螺旋状物(2)和一环绕螺旋状物(2)的管壳(1)。根据本发明专利技术，螺旋状物(2)具有一芯部，其中设置有至少一个加热电阻器(6)。

【技术实现步骤摘要】
用于加热流体的电加热装置
本专利技术涉及一种用于加热流体的电加热装置，包括一限定了一螺旋流道的螺旋状物。例如，汽车中就需要这种类型的加热装置，以便将水加热。
技术介绍
美国专利US 2775683公开了一种用于汽化液体制冷剂的热交换器。目前已知的装置包括有一管式外壳。该管式外壳中设置一螺旋体。该螺旋体限定了一螺旋形的流道。液体流过该流道时，被设置于螺旋体中心处的电阻器加热。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种能够制造用于加热流体的电加热装置的方法，其成本低廉并能满足汽车制造商规定的要求。本专利技术的目的通过具有权利要求所述特征的一种电加热装置实现。本专利技术的有益改进是各从属权利要求的主题。本专利技术的加热装置具有一螺旋环绕的流道。所述流道由一螺旋状物限定形成，其设置于一圆柱形管壳内。因此，流道在螺旋状物的线程(flight)内延伸，并由管壳限定为径向向外。因此，流道具有一螺旋形的形状。所述加热装置包含一个或多个加热电阻器。(各)加热电阻器设置于螺旋状物的芯部的内腔中，从而保护加热电阻器防止其与被加热流体接触。所述内腔与流道间隔一定距离沿螺旋状物的纵向方向上延伸，也就是说在螺旋状物的芯部内，线程绕内腔环绕。加热电阻器产生的热量通过螺旋状物输出至经由流道流动的流体。因此，所述加热装置是以如同一无水箱加热器一样的方式运作的。螺旋流道引导被加热流体环绕产生热量的螺旋状物的中心很多次，从而实现在一紧凑的加热装置内结合一低动压的长的流体流动路径。流动路径越长，流体就越能更好地吸收热量。为了实现低流阻并且同时具有高的流体产量，可相应地扩大流道的截面。然而，大的流道截面缺点在于传热面积相应较小。该缺点可通过利用一具有两个或多个线程的螺旋状物来补救，其中各个流道平行延伸。本专利技术的加热装置具有一有利的简单结构，可通过将螺旋状物插入管壳中同时毫不费力地将一个或多个加热元件引入螺旋状物的内腔来组装所述加热装置。此处，对于管壳来说并不是一定要以密封的方式支撑螺旋状物。如果一定比例的被加热流体没有沿着螺旋流道流动，而是以漏流的形式在螺旋状物螺纹的两侧翼流出，这没有什么害处，因为大部分流体无论如何都会沿着线程即螺旋流道流动，从而能够在一相对较长的路径内吸收热量。所以，在生产的情况下能够接受相对较大的制造公差，这有利于成本效益生产。本专利技术的一有利改进是所述螺旋状物由金属(例如铝)制成。由于金属良好的导热性能，可有效地促进加热电阻器产生热量并输出至流道内的流体。例如，螺旋状物可经济地生产为一铸件。一金属制成的螺旋状物具有一相对较大的热容。这是具有其优势的，因为在汽车中加热功率往往不是持续可用的。在螺旋状物被加热后，即使车上的电源供应系统由于汽车上需要优先运行更重要的能量消耗部件而暂时不能提供任何加热功率，流过的流体仍然能够被加热。根据本专利技术的进一步改进，管壳由塑料制成。塑料的导热性能相对较差，因此，散失到周围环境中的热量损失能够维持在较低水平。为了进一步提高热绝缘，管壳可具有多层壁或包含泡沫的壁。此处管壳还可由金属(例如钢)制造，同时包括一热绝缘的塑料外壳。根据本专利技术的一个进一步有利的改进，管壳内表面为多孔结构。从而可改善热传递。螺旋状物的内腔可成形为匹配所使用的加热电阻器的形式或匹配加热棒的形状的形式。例如，内腔可具有一圆形的横截面或条状的横截面。根据本专利技术的一个进一步有利的改进，可以使用PTC元件作为加热电阻器，特别是陶瓷PTC元件，例如基于钛酸钡的陶瓷PTC元件。PTC元件有利地提供固有的过热保护。例如，电阻丝也可用作一加热电阻器。根据本专利技术的一个进一步有利的改进，螺旋状物的芯部内设置有一框架并支持至少一个加热电阻器。这种框架可固定至例如一接触板，且可具有用于PTC元件的插座，特别是为了以卡夹的方式支撑陶瓷PTC元件。合适的框架在例如EP 1467599 A1中描述有，通过引用将其并入本文。【附图说明】参考附图，本专利技术进一步的细节和优势将以说明性的实施例为基础进行说明，其中:图1所示为本专利技术的一种加热装置的说明性实施例；图2所示为图1的截面图；图3所示为移除部分管壳的加热装置；以及图4所示为具有一用于PTC元件的框架的接触板。【具体实施方式】图1-3中所示的加热装置设计为一无水箱加热器。一管壳1中设置有一螺旋状物2，所述螺旋状物通过其线程限定了一螺旋流道。螺旋状物2具有单线程或多线程。通过管壳1侧表面上的多个开口将由螺纹限定的流道放入管壳中。这些开口装配有连接件3，同时也可以例如设置于管壳1的一端面上。在所示的说明性实施例中，流道绕螺旋状物2的纵轴环绕四次以上，例如七次。根据给定应用的不同要求，流道也可绕螺旋状物2的纵轴环绕更多次。为此可采用一由多个较短的螺旋状物拼接在一起形成的螺旋状物2。螺旋状物2在其中心具有一内腔4，该内腔中设置有至少一个加热电阻器，优选地是设置多个加热电阻器。内腔4在螺旋状物2的纵向方向上延伸，且设置在与流道隔开一定距离的位置。因此，螺旋状物2在其整个长度上都围绕着内腔4且其整个圆周都围绕所述内腔。因此，设置于内腔4中的加热电阻器受到螺旋状物2的保护，从而可以防止其与被加热液体接触。优选地，内腔4从螺旋状物2的一端延伸至另一端。另外内腔也可成形为一盲孑L。加热电阻器可为例如陶瓷PTC元件。这种类型的加热电阻器可在内腔4中通过一框架支撑。这种框架5的一个实施例如图4所示。框架5以卡夹的方式在为此提供的隔间(compartment)内(例如通过压耳(clamping lugs))支撑加热电阻器6,且固定至一接触板7。接触板7的背面朝向背离加热电阻器6的方向，并通过一绝缘层与螺旋状物2电绝缘。加热电阻器6在一个侧面上可通过螺旋状物2电接触，且在另一个侧面上通过一接触板7电接触。加热电阻器6还可设置于两接触板7之间，每一接触板7都可承载一框架5。为了改善加热电阻器6和螺旋状物2之间的热耦合，可以在各加热电阻器6的一侧设置一弹簧元件(例如一弹簧片)。这种弹簧元件可设置于接触板的背面或其中一个接触板的背面和内腔4的一壁面之间，以便将加热电阻器6或两接触板的其中一个按压至内腔4的对面壁上。可选地或附带的，内腔4也可用一填充物(例如粉末、浆糊或灌注料)填充，这些填充物以液态倒入内腔，稍后凝固起来。加热电阻器6可以是设置于内腔4中的一加热棒的一部分。这种加热棒可具有其自己的管壳。不过，多个加热电阻器6也可通过一框架5连接形成一加热棒,然后将其安装至内腔4中。电阻丝也可用作一加热元件。例如可将电阻丝缠绕为一外部导线的形式以形成一双螺旋，从而可有弹性地安装至螺旋状物的中央通道内。不过，加热元件也可为一螺旋状的电阻器，其牢固地组装在一加热棒内。所述加热棒可以通过，例如，压入方式插入到螺旋状物2中，以便有效地传热。螺旋状物2可由金属(例如铝)制成。例如，螺旋状物2可铸造或通过铣削生产。螺旋状物的表面可以在其线程上制造得粗糙些，以便增大热输出面积。热输出面积还可通过在流道内设置例如热输出元件(例如肋板或其它突出物体)增大。任何突出至流道内的肋板都可在螺旋状物2上整体成型或作为一单独的部件插入螺旋状物的线程内。另一种可能是肋板在管壳1的内壁上例如作为一内螺旋状物整体成型。管壳1可由两个半壳制成。然而，通过例如一旋紧动作将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于加热流体的电加热装置，包括：至少一个加热电阻器(6)，一螺旋状物(2)，其限定了一螺旋流道和一环绕螺旋状物(2)的管壳(1)，其特征在于：所述螺旋状物(2)具有一芯部，其中设置有至少一个加热电阻器(6)。

【技术特征摘要】
2012.08.20 DE 102012107600.61.一种用于加热流体的电加热装置，包括:至少一个加热电阻器(6)，一螺旋状物(2)，其限定了一螺旋流道和一环绕螺旋状物(2)的管壳(1)，其特征在于:所述螺旋状物(2)具有一芯部，其中设置有至少一个加热电阻器(6)。2.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于:所述螺旋状物(2)由金属制成。3.根据前述任意一项权利要求所述的加热装置，其特征在于:所述管壳(1)由塑料制成。4.根据前述任意一项权利要求所述的加热装置，其特征在于:至少一个加热电阻器(6)为一 PTC元件。5.根据前述任意一项权利要求所述的加热装置，其特征在于:至少一个加热电阻器(6)设置于纵向内腔(4)内，其中所述内腔的纵向方向在螺旋状物⑵的纵向方向上。6.根据权利要求5所述的加热装置，其特征在于:所述内腔(4)设置于螺旋状物(2)的中部。7.根据权利要求5或...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·吉费尔斯，H·米勒，R·瓦赫特，M·施特青格，B·哈尔布罗克，A·道特，K·莱曼，
申请(专利权)人：博格华纳贝鲁系统有限公司，
类型：发明
国别省市：