液体加热器流道结构及液体加热器的制作方法

    专利查询2026-04-03  6


    本发明涉及加热器,尤其涉及液体加热器流道结构及液体加热器。


    背景技术:

    1、随着新能源电动汽车技术的发展,对电动汽车热管理系统提出了更高的要求,液体加热器作为热管理系统的辅助加热设备,通过加热冷却液为乘员舱或者电池包提供热量。液体加热器的厚膜加热式为在不锈钢基板上丝网印刷绝缘膜层、加热电阻膜、导电介质膜层和绝缘膜层,通过基板对水道侧冷却液进行加热。

    2、现有的高压电液体加热器在s型流道中增加多种数量的导流板等结构来增强换热能力,但该种流道结构具有较大的流阻的缺点,加热器的换热效果较差,并且,流道中存在液体滞止区和回流区,流速不均匀,均温性差。

    3、因此,亟需液体加热器流道结构及液体加热器,以解决上述问题。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于提供液体加热器流道结构及液体加热器,解决了流道的流阻大、换热效果差以及流速不均匀的问题。

    2、为了解决现有技术存在的上述问题,本发明采用以下技术方案:

    3、液体加热器流道结构,包括:

    4、壳体,所述壳体开设有进水流道、出水流道、两个节流通道和主流道,两个所述节流通道分别设置于所述主流道的进水端和出水端,所述进水流道和所述出水流道分别通过对应的所述节流通道连通于所述主流道;

    5、涡流组件,所述涡流组件包括多个涡流发生器,多个所述涡流发生器呈矩阵交错分布于所述主流道。

    6、优选地,所述壳体还开设有通孔,所述通孔连通于位于所述主流道的进水端一侧的所述节流通道,且所述通孔靠近所述进水流道的进水口。

    7、优选地,所述壳体还开设有凹槽,所述凹槽设置于所述主流道的出水端一侧的所述节流通道。

    8、优选地,所述液体加热器流道结构还包括导流组件,所述导流组件包括多个导流板,沿所述进水流道内液体的流动方向,多个所述导流板平行且间隔设置于所述主流道的进水端。

    9、优选地,所述主流道靠近所述进水端的端面相对于水平面倾斜设置,所述主流道的端面具有第一端部和第二端部,所述第一端部位于所述导流组件,所述第二端部位于所述涡流组件,所述第一端部高于所述第二端部。

    10、优选地,所述涡流发生器的高度和所述导流板的高度均小于所述主流道的深度。

    11、优选地,沿所述进水流道内液体的流动方向,所述进水流道的截流面积逐渐减小。

    12、优选地,沿所述出水流道内液体的流动方向,所述出水流道的截流面积逐渐增大。

    13、优选地,所述涡流组件与所述壳体一体成型设置。

    14、为达上述目的,本发明还提供了液体加热器,包括加热组件以及上述的液体加热器流道结构,所述加热组件安装于所述液体加热器流道结构的所述壳体,所述加热组件用于对所述壳体的所述主流道进行加热。

    15、本发明的有益效果为:

    16、本发明提供的液体加热器流道结构,壳体开设有进水流道、出水流道、两个节流通道和主流道,两个节流通道分别设置于主流道的进水端和出水端,进水流道和出水流道分别通过对应的节流通道连通于主流道,涡流组件包括多个涡流发生器,多个涡流发生器呈矩阵交错分布于主流道。液体从进水流道的进水口进入到进水流道,再由进水流道流入节流通道,经过节流通道的节流作用后流至主流道,然后,对主流道内的液体进行加热,同时,主流道内的液体在多个涡流发生器的作用下形成强湍流,连续的涡旋结构加强了主流道内液体的混合,液体在主流道靠近加热组件的近壁处具有较大的速度梯度,强化扰流,产生的流阻较小,能够提升液体侧的对流换热系数,强化换热效果,提升加热器的换热效率。主流道内加热后的液体再由出水端流至节流通道,经过节流通道的节流作用后流至出水流道,最终从出水流道的出水口流出。节流通道产生的节流效应使得液体具有一定的加速效果,节流通道内各处的液体速度梯度极小,流速均匀,使得液体均匀分配进入主流道,从而使得液体加热更加均匀,加热电阻膜的均温性较好。

    17、本发明提供的液体加热器,包括加热组件和液体加热器流道结构,加热组件安装于液体加热器流道结构的壳体,节流通道产生的节流效应使得液体具有一定的加速效果,节流通道内各处的液体速度梯度极小,流速均匀,使得液体均匀分配进入主流道,从而使得液体加热更加均匀,加热组件的均温性较好。并且,主流道内的液体在涡流组件的作用下形成强湍流,强化扰流,产生的流阻较小,能够提升液体侧的对流换热系数,强化换热效果,提升液体加热器的换热效率。



    技术特征:

    1.液体加热器流道结构,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的液体加热器流道结构,其特征在于,所述壳体(1)还开设有通孔(7),所述通孔(7)连通于位于所述主流道(5)的进水端一侧的所述节流通道(4),且所述通孔(7)靠近所述进水流道(2)的进水口(8)。

    3.根据权利要求1所述的液体加热器流道结构,其特征在于,所述壳体(1)还开设有凹槽(9),所述凹槽(9)设置于所述主流道(5)的出水端一侧的所述节流通道(4)。

    4.根据权利要求1所述的液体加热器流道结构,其特征在于,所述液体加热器流道结构还包括导流组件,所述导流组件包括多个导流板(11),沿所述进水流道(2)内液体的流动方向,多个所述导流板(11)平行且间隔设置于所述主流道(5)的进水端。

    5.根据权利要求4所述的液体加热器流道结构,其特征在于,所述主流道(5)靠近所述进水端的端面相对于水平面倾斜设置,所述主流道(5)的端面具有第一端部(12)和第二端部(13),所述第一端部(12)位于所述导流组件,所述第二端部(13)位于所述涡流组件,所述第一端部(12)高于所述第二端部(13)。

    6.根据权利要求4所述的液体加热器流道结构,其特征在于,所述涡流发生器(6)的高度和所述导流板(11)的高度均小于所述主流道(5)的深度。

    7.根据权利要求1所述的液体加热器流道结构,其特征在于,沿所述进水流道(2)内液体的流动方向,所述进水流道(2)的截流面积逐渐减小。

    8.根据权利要求1所述的液体加热器流道结构,其特征在于,沿所述出水流道(3)内液体的流动方向,所述出水流道(3)的截流面积逐渐增大。

    9.根据权利要求1所述的液体加热器流道结构,其特征在于,所述涡流组件与所述壳体(1)一体成型设置。

    10.液体加热器,其特征在于,包括加热组件(14)以及权利要求1-9任一项所述的液体加热器流道结构,所述加热组件(14)安装于所述液体加热器流道结构的所述壳体(1),所述加热组件(14)用于对所述壳体(1)的所述主流道(5)进行加热。


    技术总结
    本发明属于加热器技术领域,公开了液体加热器流道结构及液体加热器,该液体加热器流道结构包括壳体和涡流组件,壳体开设有进水流道、出水流道、两个节流通道和主流道,涡流组件包括多个涡流发生器,多个涡流发生器呈矩阵交错分布于主流道,液体由进水流道流入节流通道,经过节流通道流至主流道,主流道内的液体在涡流组件的作用下形成强湍流,连续的涡旋结构加强了主流道内液体的混合,产生的流阻较小,能够提升液体侧的对流换热系数,提升加热器的换热效率,主流道内加热后的液体经过节流通道流至出水流道,最终从出水流道的出水口流出,节流通道内各处的液体速度梯度极小,流速均匀,使得液体均匀分配进入主流道,从而使得液体加热更加均匀。

    技术研发人员:肖国锋,姚春晓,林耿植
    受保护的技术使用者:华域三电汽车空调有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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