[发明专利]具有一体式电加热元件的热交换器

权利要求书

1.一种热交换器，包括：

（a）适于流体流动的流体流动通路，所述流体流动通路具有入口和出口；

（b）第一板和第二板，所述第一板和所述第二板呈彼此相向面对的关系，其中，所述第一板和所述第二板中的每一个是导热的，具有内表面和外表面，所述内表面向内面朝着所述流体流动通路，所述外表面向外背离所述流体流动通路，其中，所述流体流动通路由所述第一板和所述第二板的内表面之间的空间限定；以及

（c）第一电加热元件，所述第一电加热元件位于所述流体流动通路之外并且与所述第一板的外表面邻近，使得在使用所述热交换器期间，由所述第一电加热元件产生的热量经过第一板传递至所述流体流动通路中的流体；

其中，所述第一电加热元件具有从1µm至1000µm的厚度；

其中，所述第一电加热元件包括最靠近所述第一板的外表面的电绝缘介电基层和在所述介电基层上的电阻加热器层；

其中，所述介电基层包括导热、电绝缘的复合层，所述复合层包括与颗粒填充材料混合的聚合物；

其中，所述第一板具有开口，加热器板部件被密封地接纳在所述开口中，所述加热器板部件包括：第一板部分，所述第一板部分具有内表面和外表面；湍流增强插入件，所述湍流增强插入件包括波纹状翅片或湍流器，具有通过侧壁连接的脊部，其中，多个第一所述脊部与所述第一板部分的内表面紧密地热接触；以及所述第一电加热元件，所述第一电加热元件与所述第一板部分的外表面直接接触并且粘附在其上，并且所述第一电加热元件直接与所述湍流增强插入件相对；其中，所述第一板部分具有外围边缘凸缘，所述外围边缘凸缘沿所述第一板部分的所述内表面向外延伸超出所述湍流增强插入件的边缘，并且沿所述第一板部分的所述外表面向外延伸超出所述电加热元件的边缘；以及其中，所述第一板部分的外围边缘凸缘用不透流体的密封连接而连接到所述第一板，并且使得所述第一板中的开口被所述第一板部分的外围边缘凸缘密封。

2.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，所述第一板和所述第二板由铝构成。

3.根据权利要求1或2所述的热交换器，其特征在于，所述介电基层与所述第一板的外表面直接接触并且直接热粘接。

4.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，所述第一板和所述第二板中的至少一个包括成形板，所述成形板具有大体上平坦且平面的基部，所述基部在所有侧上被凸起的外围侧壁围绕，所述凸起的外围侧壁从所述基部延伸至限定密封表面的平面凸缘，所述平面凸缘沿着所述密封表面密封地固定至相对的所述第一板和所述第二板中的一个。

5.根据权利要求4所述的热交换器，其特征在于，所述第一板是基本上完全平坦的，并且所述第二板包括所述成形板。

6.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，所述第一电加热元件还包括与所述电阻加热器层直接接触的导电层；

其中，所述导电层包括适于连接至电源的一个或多个导电条带或汇流条。

7.根据权利要求6所述的热交换器，其特征在于，所述第一电加热元件还包括被设置在所述电阻加热器层上的电绝缘介电顶层。

8.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，所述湍流增强插入件还包括多个第二所述脊部，所述多个第二所述脊部与所述第二板的内表面接触但是未冶金地粘接至所述第二板的内表面，以在它们之间提供导热间隙。

9.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，还包括：

第二电加热元件，所述第二电加热元件设置在流体流动通路之外并且与所述第二板的外表面邻近，使得在使用所述热交换器期间，由所述第二电加热元件产生的热量经过所述第二板传递至所述流体流动通路中的流体；

其中，所述第二电加热元件具有从1µm至1000µm的厚度；

其中，所述第二电加热元件包括最靠近所述第二板的外表面的电绝缘介电基层和在所述介电基层上的电阻加热器层；以及

其中，所述介电基层包括导热、电绝缘的复合层，所述复合层包括与颗粒填充材料混合的聚合物。