[发明专利]一种用于加热流体的电加热装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于加热流体的电加热装置，其包括至少一个具有至少一个加热元件的加热棒，以及一封装所述加热棒并具有一进口孔和一出口孔的外壳，其中所述进口孔和出口孔通过一卷绕流道互相连通。 

背景技术

电加热装置是必须的，比如，在车辆中用于对水液进行加热，所述水液通常为由水和防冻剂所制成的混合物，比如乙二醇。在这个过程中问题会出现，相对来说大量的能量需要尽可能一致和快速地引入被加热的流体中。应该在某种程度上避免对流体的选择性加热，因为这会导致局部过热和流体的衰变。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，以低成本的方式，提供一种对流体进行加热的电加热装置，以满足车辆制造商的要求，尤其是解决如何将热量一致和快速地引入待加热的流体中的问题。 

根据本发明，该技术问题通过具有本发明的权利要求所描述特征的电加热装置得以解决。本发明有利的改进即为从属权利要求所要保护的主题。 

在根据本发明的加热装置中，所述流道形成一包括纵向轴的螺旋结构，其中所述加热棒设置于所述螺旋结构纵向轴的旁边，并与所述纵向轴相隔一定距离。所述螺旋结构优选为螺丝的形式，即优选为具有恒定的螺距，因为这可以简化生产。然而，等螺距不是必需的。本质上，所述流道也可能为不规则螺旋结构的形式，其中所述加热装置的进口孔和出口孔之间的螺距可变化。根据本发明，至少一根加热棒从所述流道的螺旋状卷绕壁的多个点上伸出。如果所述螺旋结构为螺丝的形式，所述加热棒会因此从螺丝的侧面穿出。优选地，所述加热棒设置为与所述螺旋结构的纵向轴平行。然而，其也可以与所述螺旋结构的纵向轴成一锐角。 

根据本发明，加热装置的螺旋状卷绕流道会提供非常有利的紧凑型设计。由于流道多次通过每一加热棒，因此会达到很好的热传导效果。通过所使用的多条加热棒，在一个宽的范围内，所需热输出能够很容易地适应给定的要求。有利地，加热棒对于车辆空调系统的加热器而言也是通用的，例如，它能够用于根据本发明的加热装置中。这使得低成本生产成为可能。 

根据本发明的进一步改进，所述流道由彼此层叠并设置于所述外壳内的流动引导部件构成，每一流动引导部件形成螺旋的一部分，并且具有用于加热棒或若干加热棒的凹槽。例如，为了形成具有所需长度的流道，这种流动引导部件可相互插入到彼此内固定。优选地，所述 流道由所述流动引导部件和装有该流动引导部件的圆柱形圆周壁所限定。例如，合适的流动引导部件可通过塑料以低成本方式生产。优选地，每一流动引导部件形成螺丝的一圈螺纹。具体地，这可以简化生产。优选地，所述流动引导部件形成具有单线螺纹的螺旋。 

优选地，所述流动引导部件的凹槽在径向上的延伸程度要小于流动引导部件的相关侧翼或侧壁。例如，所述凹槽可设计为孔。然而，所述凹槽也可以朝向所述流动引导部件的边缘处开口，即，朝向所述外壳，这样使得所述加热棒倚靠于所述外壳的内侧。 

当加热棒或多根加热棒倚靠所述外壳内侧设置时，待加热的流体仅仅从所述加热棒一侧通过。优选地，加热棒或多根加热棒通过如下方式设置，即使得待加热流体可经过所述加热棒的两侧在流道中流动，特别是径向向内以及径向向外。换句话说，所述加热棒会因此形成流动障碍，所述流道的一部分径向向内经过所述流动障碍，且流道的后续部分径向向外经过所述流动障碍。具体地，通过这种方式获得有效热传导。 

根据本发明的进一步改进，PTC元件被用作加热元件，例如，更为特别地，基于钛酸钡的陶瓷PTC元件。优选地，每一加热棒以方形管的形式存在，其中设置有设计为PTC元件的至少一个加热元件。在该加热棒中，所述加热元件通过所述方形管有利地保护其免受流体的损坏。 

一个或多个PTC元件通过装配架安装于方形管内，所述装配架还优选安装有至少一块连接板，所述连接板从方形管伸出并与所述PTC元件或多个PTC元件相接触。所述多根方形管可在安装多个PTC元件后被挤压，以改善热传导。例如，合适的装配架可从专利DE102009035837A1中获知。 

根据本发明的进一步改进，多根加热棒的一端或两端嵌入到浇注料中。所述浇注料可用于对所述外壳进行密封，例如，或者连接加热棒和流动引导部件以形成一个易操作的单元。