專利名稱：用于曲軸箱強制通風管的空氣加熱器及其加工方法
技術領域：
本發明涉及一種發動機的曲軸箱內空氣加熱裝置及其加工方法，屬于發動機設備及生產方法領域，尤其是一種用于曲軸箱強制通風管的空氣加熱器及其加工方法。
背景技術：
當發動機做功燃燒過程的末端，一些未燃混合氣在高壓力下從活塞環漏入曲軸箱內，業內將這種泄漏稱為“竄氣”。這些竄氣會從曲軸箱內逸入大氣中造成污染。這些竄入的混合氣不被排除，還會稀釋曲軸箱內的機油，使機油變質造成發動機機件過早磨損。一旦進入油底殼的油氣積累多了，無法排出的話，就會形成氣壓，不但會稀釋機油，造成引擎機件潤滑不良，也會造成機油異常消耗等等嚴重后果。現代汽油機一般采用強制通風方式避免或減輕上述現象。強制通風管道，與進氣管連接，把從曲軸箱抽出的氣體導入發動機的進氣管，吸入氣缸再燃燒，這樣，可以將竄入曲軸箱內的混合氣回收使用，有利于提高發動機的經濟性。在寒冷的條件下，竄氣中的水分會被凍結，尤其是在高寒地區，這樣會導致曲軸箱通風系統堵塞和失效。通風管堵塞容易產生發動機怠速不穩或低速工作不正常等現象。而加熱器的功能能有效防止結冰，更好地適應寒冷地區的氣候。為解決上述問題，專利號為CN101476524A的中國專利，公開了一種空氣加熱器。該裝置的發動機排氣管是螺旋排氣管，在螺旋排氣管中裝入這螺旋進氣管，螺旋排氣管外設有保溫材料，保溫材料和螺旋排氣管裝進保溫管筒內；螺旋排氣管連接在發動機的排氣管上，螺旋進氣管連接在發動機的進氣管道上；發動機燃燒的廢氣溫度達到I千度以上，通過螺旋排氣管排出，發動機進氣的空氣通過螺旋進氣管的螺旋運動增加空氣加熱時間，同時增加空氣加熱的溫度，使進氣的溫度提升至300-500度。此裝置結構復雜，不易安裝。專利號為CN201884157U的專利，公開了一種發動機進氣加熱器。它主要由進氣管、加熱網、啟動開關組成，在發動機起動時，打開啟動開關，加熱網可以對進入發動機氣缸的空氣進行加熱，從而使進入發動機氣缸內的空氣溫度更高，使發動機啟動更加迅速。上述加熱器實施方式結構簡單，可靠性低。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種用于曲軸箱強制通風管的空氣加熱器及其加工方法，該加熱器安裝在發動機曲軸箱通風管處，能有效防止結冰，并對已結冰的通風管加熱除冰，針對該類型的加熱器，設計了簡單易行的加工方法。為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是一種用于曲軸箱強制通風管的空氣加熱器，包括散熱管、以及散熱管外表面的電加熱裝置，其特征在于所述電加熱裝置包括PTC加熱元件，所述PTC加熱元件的上下表面分別設置上電極片和下電極片，所述下電極片下表面與散熱管的外表面緊密貼合，所述PTC加熱元件、上電極片PTC和下電極片通過加熱棒外殼定位固定，所述加熱棒外殼與散熱管連為一體，電極片和下電極片的端部由加熱棒外殼內部平行引出。對上述結構作進一步限制，所述上電極片與外殼內表面之間還設有彈簧板，彈簧板和上電極片之間設有絕緣墊片。本發明中在上電極片表面設置彈簧板，使彈簧板壓接面積增加，保證電加熱裝置中零部件之間受力均勻，接觸更緊密，不會出現零件變形壓接不緊的問題，提高了產品的安全系數。對上述結構作進一步限制，所述上電極片、下電極片和彈簧板的端部設有用于絕緣的橡膠墊，所述絕緣橡膠墊的外側設有限位件。本發明中的絕緣橡膠墊和限位件可采用氧化鋁材料，保證較好的絕緣性和導熱性。對上述結構作進一步限制，所述上電極片、下電極片和彈簧板周圍設有限位橡膠塞。對上述結構作進一步限制，所述上電極片和下電極片伸出加熱棒外殼，并 且伸出部分通過插針密封件密封。對上述結構作進一步限制，所述上電極片和下電極片的外端部設有用于連接電源的表面鍍金電極插針。對上述結構作進一步限制，所述散熱管的外側設有外殼，外殼的端部設有密封筋。如上所述的用于曲軸箱強制通風管的空氣加熱器的加工方法，其特征在于
①首先將上電極片、下電極片、PTC加熱元件、橡膠墊、限位件、絕緣墊片和彈簧板按照安裝順序排列；
②把上述排列好的元件裝入與散熱管為一體的電加熱裝置安裝孔內，制作成為加熱棒體，形成加熱器的電加熱裝置；
③在電極插針連接處套裝娃橡膠的插針密封件；
④最后通過一體注塑的模式，在已安裝的電加熱裝置和散熱管的表面形成保護外殼，并與電極插針配合產生連接電源的接插件。如上所述的用于曲軸箱強制通風管的空氣加熱器的加工方法，其特征在于
①先將上電極片、下電極片、PTC加熱元件和絕緣部件裝入鋁外殼內，制作成為加熱棒體，形成加熱器的電加熱裝置；
②用硅橡膠粘結劑或緊固套管的方式將加熱棒體固定在散熱管上，并進行限位；
③在電極插針連接處套裝娃橡膠的插針密封件；
④最后通過一體注塑的模式，在已安裝的電加熱裝置和散熱管的表面形成保護外殼，并與電極插針配合產生連接電源的接插件。采用上述技術方案所產生的有益效果在于
1)本發明中的電加熱裝置和散熱管之間通過注塑的方式形成一體結構，可以增加了零件強度，提高了整體的的機械安裝強度，安全可靠，并有效地提高使用壽命；
2)本發明中PTC加熱元件可在有效范圍內設置為多種形狀，這樣增加了加熱面的面積，加熱效果明顯；
3)本發明采用導熱性能高的金屬材料作為散熱材料，受熱空氣直接流經加熱管道，受熱均勻，升溫迅速，節能降耗。
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明。圖I :強制通風管空氣加熱器外形 圖2 :強制通風管空氣加熱器剖面 圖3 :強制通風管空氣加熱器零件分布 圖4 :強制通風管空氣加熱器零件安裝 圖5 :強制通風管空氣加熱器另一實施方式加熱棒外形 圖6 :強制通風管空氣加熱器另一實施方式零件安裝 圖7 :強制通風管空氣加熱器另一電極柱安裝方式零件分布圖；
圖8 :強制通風管空氣加熱器另一電極柱安裝方式零件安裝 其中1、下電極片，2、限位橡膠塞，3、PTC加熱元件，4、上電極片，5、絕緣墊片，6、彈簧板，7、限位件，8、橡膠墊，9、密封筋，10、散熱管，11、插針密封件，12、加熱棒外殼，13、電極插針，14、接插件，15、外殼。
具體實施例方式根據附圖2可知，本發明具體涉及一種用于曲軸箱強制通風管的空氣加熱器，包括散熱管10、以及散熱管10外表面的電加熱裝置，電加熱裝置包括PTC加熱元件3，PTC加熱元件3的上下表面分別設置上電極片4和下電極片1，下電極片I下表面與散熱管10的外表面緊密貼合，PTC加熱元件3、上電極片4PTC和下電極片I通過加熱棒外殼12密封，力口熱棒外殼12與散熱管10連為一體，上電極片4和下電極片I的端部通過電極板平行引出加熱棒外殼12。本發明中的加熱棒外殼12用于安裝上電極片4、下電極片I和PTC加熱元件3等形成的電加熱棒裝置，并對殼體內元件形成保護。本發明中為了保證電加熱裝置的部件配合緊密，在上電極片4與外殼15內表面之間還設有彈簧板6，彈簧板6和上電極片4之間設有絕緣墊片5，可以保證各部件之間受力均勻，不會出現零件變形壓接不緊的問題，提高了產品的安全系數。根據附圖2和附圖7中可知，本發明中的絕緣部件有兩種設置方式，第一種是在上電極片4、下電極片I和彈簧板6的端部設有用于絕緣的橡膠墊8，橡膠墊8的外側設有限位件7 ;第二種是在上電極片4、下電極片I和彈簧板6周圍設有限位橡膠塞2。本加熱器中絕緣部件包括橡膠墊8、限位橡膠塞2和絕緣墊片5，絕緣部件可采用氧化鋁材料，該材料具有良好的絕緣性、導熱性，并且高強度確保加熱器不會短路。限位橡膠塞2用于電極片安裝時與管壁絕緣，同時可實現安裝過程中的各零件定位。另外，橡膠墊8和限位橡膠塞2還起到密封作用，在注塑時防止融化的塑料材料進入電加熱棒裝置內，影響PTC加熱元件3的導通。本發明中上電極片4和下電極片I伸出加熱棒外殼12，并且伸出部分通過插針密封件11固定。上電極片4和下電極片I的外端部設有用于連接電源的表面鍍金電極插針13。其中上電極片4、下電極片I各I片，均采用銅材料，并連接電極插針13。電極片表面鍍鎳，并在電極插針13處鍍金。電極插針13用于連接上電極片4和下電極片1，并與外殼15配套形成連接電源的接插件14，為電加熱裝置提供電力支持。散熱管10的外側設有保護的外殼15，外殼15在零件組裝后一體注塑形成。保護零件不受外界因素破壞，并形成安裝時所需要的連接裝置和電源接插件14。外殼15上可設置密封筋9，用于加強安裝后管路的密封。本發明中的PTC加熱元件3為PTC熱敏電阻，一般PTC熱敏電阻為平面接觸，增加了加熱面積，提高了加熱器的加熱效果。本發明的工作原理本發明中的散熱管10采用導熱性能良好的金屬材料。散熱管用于將加PTC加熱元件3產生的熱量傳播給流經管內需加熱的空氣，避免強制通風管內結冰堵塞，也可對已結冰層融化除冰。散熱管10可制作為單獨管狀，再與電加熱裝置連接；也可與電加熱的加熱棒外殼12制作為一體，這樣可以更好的提高PTC加熱元件3與散熱管10的接觸良好，同時可以確保不會因注塑壓力致使零件損壞。電極片用于為PTC加熱元件3提供電力支持，可根據PTC加熱元件3的形狀確定其相對應的尺寸結構，以滿足安裝需要。并且上下電極片作為為加熱器引入電源的關鍵部件，可直接形成電極插針13，與外殼15相結合為連接電源的接插件14。一個或多個PTC加熱元件3通電后可自熱產生熱量，并通過下電極片I將熱量傳導給散熱管10，熱效率高。PTC加熱元件3可根據空間設計為方形、圓形等形狀。本發明的具體加工方法如下
實施例I
如圖I、圖2、圖3、圖4所示
先將上下電極片、PTC加熱片、橡膠密封件、陶瓷絕緣部件、彈簧板按照安裝順序排列安裝。再裝入與散熱銅管一體的PTC加熱片安裝孔內。制作成為加熱棒體，形成加熱器的加熱源。在電極插針連接處套裝硅橡膠密封件。最后通過一體注塑的模式，在已安裝的加熱棒和散熱銅管的表面形成保護外殼，并與電極插針配合產生電源接插件。使用彈簧板限制上下電極片、PTC加熱片、絕緣墊片和密封墊等零件之間的相對位置及固定安裝，采用一體成型的散熱管增強了其可靠性。一個或多個絕緣墊片用于上電極片與彈簧板間的絕緣，避免電極片與散熱外殼間的短路。可根據安裝需要設置為單片式或多片式。為保證加熱器的密封性，可選用插針密封件，通過注塑外殼的壓力實現電極插針與外殼之間的密封。實施例二
如圖I、圖5、圖6所不,與實施例一不同之處在于
先將上下電極片、PTC加熱片和絕緣部件裝入鋁外殼內，制作成為加熱棒體,形成加熱器的加熱源。用硅橡膠粘結劑或緊固套管的方式將加熱棒固定在散熱管上，并通過工裝、模具限位。在電極插針連接處套裝硅橡膠密封件。最后通過一體注塑的模式，在已安裝的加熱棒和散熱銅管的表面形成保護外殼，并與電極插針配合產生電源接插件。實施例三
如圖I、圖7、圖8所不,與實施例一不同之處在于
獨立實施的電極插針13與上下電極片(4、I)相配合安裝后，在采用一體注塑形成加熱器。其有益效果在于可提高電極接口處的密封性。
權利要求
1.一種用于曲軸箱強制通風管的空氣加熱器，包括散熱管(10)、以及散熱管(10)外表面的電加熱裝置，其特征在于所述電加熱裝置包括PTC加熱元件(3)，所述PTC加熱元件(3 )的上下表面分別設置上電極片(4)和下電極片(I)，所述下電極片(I)下表面與散熱管(10)的外表面緊密貼合，所述PTC加熱元件(3)、上電極片(4) PTC和下電極片(I)通過加熱棒外殼(12)定位固定,所述加熱棒外殼(12)與散熱管(10)連為一體,上電極片(4)和下電極片(I)的端部由加熱棒外殼(12)內部平行引出。
2.根據權利要求I所述的用于曲軸箱強制通風管的空氣加熱器，其特征在于所述上電極片(4)與加熱棒外殼(12)內表面之間還設有彈簧板(6)，彈簧板(6)和上電極片(4)之間設有絕緣墊片(5)。
3.根據權利要求2所述的用于曲軸箱強制通風管的空氣加熱器，其特征在于所述上電極片(4)、下電極片(I)和彈簧板(6)的端部設有用于絕緣的橡膠墊(8)，所述橡膠墊(8)的外側設有限位件(7)。
4.根據權利要求2所述的用于曲軸箱強制通風管的空氣加熱器，其特征在于所述上電極片(4 )、下電極片(I)和彈簧板(6 )周圍設有限位橡膠塞(2 )。
5.根據權利要求3和4所述的用于曲軸箱強制通風管的空氣加熱器，其特征在于所述上電極片(4 )和下電極片(I)伸出加熱棒外殼(12 )，并且伸出部分通過插針密封件(11)密封。
6.根據權利要求5所述的用于曲軸箱強制通風管的空氣加熱器，其特征在于所述上電極片(4)和下電極片(I)的外端部設有用于連接電源的電極插針(13)。
7.根據權利要求6所述的用于曲軸箱強制通風管的空氣加熱器，其特征在于所述散熱管(10)的外側設有外殼(15)，外殼(15)的端部設有密封筋(9)。
8.如權利要求7所述的用于曲軸箱強制通風管的空氣加熱器的加工方法，其特征在于 ①首先將上電極片(4)、下電極片(I)、PTC加熱元件(3)、橡膠墊(8)、限位件(7)、絕緣墊片(5)和彈簧板(6)按照安裝順序排列； ②把上述排列好的元件裝入與散熱管(10)為一體的電加熱裝置安裝孔內，制作成為加熱棒體，形成加熱器的電加熱裝置； ③在電極插針(13)連接處套裝硅橡膠的插針密封件(11); ④最后通過一體注塑的模式，在已安裝的電加熱裝置和散熱管(10)的表面形成保護外殼(15)，并與電極插針(13)配合產生連接電源的接插件(14)。
9.如權利要求7所述的用于曲軸箱強制通風管的空氣加熱器的加工方法，其特征在于 ①先將上電極片(4)、下電極片(I)、PTC加熱元件(3)和絕緣部件裝入鋁外殼內，制作成為加熱棒體，形成加熱器的電加熱裝置； ②用硅橡膠粘結劑或緊固套管的方式將加熱棒體固定在散熱管(10)上，并進行限位； ③在電極插針(13)連接處套裝硅橡膠的插針密封件(11); ④最后通過一體注塑的模式，在已安裝的電加熱裝置和散熱管(10)的表面形成保護外殼(15)，并與電極插針(13)配合產生連接電源的接插件(14)。
全文摘要
本發明公開了一種用于曲軸箱強制通風管的空氣加熱器及其加工方法，屬于發動機設備及生產方法領域，包括散熱管、以及散熱管外表面的電加熱裝置，電加熱裝置包括PTC加熱元件，PTC加熱元件的上下表面分別設置上電極片和下電極片，下電極片下表面與散熱管的外表面緊密貼合，PTC加熱元件、上電極片PTC和下電極片通過加熱棒外殼密封，加熱棒外殼與散熱管連為一體，上電極片和下電極片的端部通過電極板平行引出加熱棒外殼。本發明安裝在發動機曲軸箱通風管處，能有效防止結冰，并對已結冰的通風管加熱除冰，針對該類型的加熱器，設計了簡單易行的加工方法。
文檔編號H05B3/42GK102889155SQ201210415078
公開日2013年1月23日 申請日期2012年10月26日 優先權日2012年10月26日
發明者周水杉, 姜海波, 趙玲, 李曉雪, 沈立川, 馮麗玲, 賈淑琴, 路凱 申請人:中國電子科技集團公司第十三研究所