一種電制熱器的制作方法

本發明涉及加熱器領域，尤其涉及一種電制熱器（或稱電加熱器）。

背景技術：

PTC是“正溫度系數(Positive Temperature Coefficient)”的英文縮寫。PTC材料具有熱敏、限流、延時等的開關特性和無觸點、無噪聲、使用壽命長的特點，因此，作為一種新型熱敏電阻材料，其主要用途可分為開關和發熱兩大類別。例如，在開關領域，其可應用于冰箱啟動、電機變壓器保護、程控交換機保護及驅蚊器、卷發燙發器、電熨斗等小家電產品。在發熱類領域中，利用發熱類PTC性能穩定、升溫迅速、受電源電壓波動影響小等特性，制成大量應用于取暖器、干衣機、風幕機、空調等的各種加熱器產品。

PTC電制熱器采用PTC熱敏高分子或陶瓷元件，由若干單片組合后與波紋散熱元件經高溫膠粘結組成，具有熱阻小、換熱效率高的特點。其最大特點在于安全性高，即遇風機故障堵轉時，PTC電制熱器因散熱不充分，功率自動急劇下降，此時PTC發熱器的表面溫度維持在居里溫度左右(一般為220℃)，從而不致產生電熱管類加熱器表面的“發紅”現象，大大降低了發生事故的幾率。

目前市面上的PTC電制熱器，其基本結構包括一截面為矩形的金屬扁管，在金屬扁管內設置PTC發熱元件和絕緣導熱層，PTC發熱元件由正負電極、以及位于電極之間的PTC元件構成，其整體結構較為臃腫，為了得到絕緣效果而難以得到較為優良的導熱效果，對PTC電制熱器本身來說，是存在較為致命的缺陷的。

因此社會生產和經濟發展中迫切需求一種能夠在保證絕緣和實現基本功能的情況下，結構簡潔，熱導效率較高的PTC電制熱器，以滿足社會和經濟發展的需求。

鑒于上述缺陷，本發明創作者經過長時間的研究和實踐終于獲得了本創作。

技術實現要素：

本發明的目的在于，提供一種電制熱器，用以克服上述技術缺陷。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案在于，提供一種電制熱器，包括至少一個PTC元件和至少二個散熱元件，并且，每個PTC元件均設置于每相鄰的兩個散熱元件之間；

散熱元件包含若干有序排列的翅片和至少一沿翅片排列方向布置的邊板，并且，散熱元件上的一邊板與PTC元件相貼合；

散熱元件上與PTC元件相隔開的部分電絕緣或不帶電。

每一散熱元件包含兩個分設于翅片兩側的邊板，并且，翅片與邊板之間粘接或焊接，或者所述翅片與所述邊板為一體成型的。

邊板與PTC元件之間粘接或壓合。

邊板在與翅片相接觸的面上設置有絕緣層。

或者，散熱元件在與PTC元件相隔開的部位設置有絕緣層。

較佳的，絕緣層材質為高分子絕緣材料或陶瓷絕緣材料或摻雜有陶瓷的高分子復合絕緣材料。

較佳的，所述絕緣層材質為橡膠、或者樹脂、或者塑料。

較佳的，所述絕緣層材質為有機硅、或者無機硅、或者聚酰亞胺、或者聚酯亞胺、或者環氧樹脂、或者丙烯酸酯類膠粘劑、或者丙烯酸類膠粘劑。

較佳的，絕緣層的設置方法為涂覆、平貼、以及繞包中的一種或數種的組合。

較佳的，絕緣層的涂覆方法為噴涂、刷涂、輥涂、浸涂、點膠、絲網印、滾涂、電泳、以及刮涂中的一種或數種的組合。

較佳的，散熱元件為散熱鋁條。

與現有技術比較本發明的有益效果在于：

（1）對PTC電熱元件結構進行簡化，將散熱元件進行絕緣的設置，使得在保證絕緣的情況下，大大簡化了PTC電熱元件的內部結構，節省了材料，降低了中間熱阻，顯著提升了傳熱效率，也提高了體積功率密度，并大大降低了成本；

（2）邊板作為電極片的兼用設計，使得進一步節約了專門的電極片，散熱元件同時兼有散熱作用和電極導電的作用；

（3）雙層翅片的設置使得能夠得到更為優良的散熱效果；

（4）內外部間絕緣的散熱元件的設計，使得制成的電制熱器工作區間范圍較廣，能夠得到較為優良的熱導效果，且簡化了現有技術下的PTC電制熱器中的PTC電熱元件的結構，包括省略了PTC元件兩側的正負電極片、在外部的絕緣導熱層、以及最外側的鋁扁管，得到了極為簡潔的結構。

附圖說明

本發明中的附圖與中國專利CN201520288860.X中的附圖相同。

圖1為本發明電制熱器實施例一散熱元件的結構示意圖；

圖2為現有技術下的PTC電熱元件截面結構示意圖；

圖3為本發明電制熱器實施例一的結構示意圖；

圖4為本發明電制熱器實施例二的結構示意圖；

圖5為本發明電制熱器實施例三的結構示意圖；

圖6為本發明電制熱器實施例四散熱元件的結構示意圖；

圖7為本發明電制熱器實施例四的結構示意圖；

圖8為本發明電制熱器實施例五散熱元件的結構示意圖；

圖9為本發明電制熱器具體應用制成的一種發熱器整體結構示意圖。

具體實施方式

以下，將會參照附圖描述本發明的實施方式。在實施方式中，相同構造的部分使用相同的附圖標記并且省略描述。

實施例一：

參閱圖1，為本發明電制熱器實施例一散熱元件的結構示意圖。如圖中所示，散熱元件包括若干有序排列的翅片1和設置于兩側的邊板2，當然，根據實際使用情況，相鄰的邊板2之間既可絕緣亦可導電。其中，散熱元件在應用中與PTC元件接觸的一側，在翅片1和邊板2之間的邊板2內表面設置有絕緣層3。

值得指出的是，與PTC元件相接觸的一側邊板2定義為底板21，不與PTC元件相接觸的一側邊板2定義為頂板22，故一個散熱元件中可能包括一個底板21和一個頂板22或兩個底板21。且翅片1表面不進行絕緣處理，從而得到內外部間絕緣的效果。其中，本實施例中翅片1與底板21間的連接方式為粘結，但也可以為壓合連接、螺接、卡接等緊固方式，不局限于此；翅片1與頂板22間的連接方式為粘結，但也可以為焊接、壓合連接、螺接、卡接等緊固方式，不局限于此。絕緣層3可設置于邊板2在與翅片1相接觸的面上，也可設置于散熱元件在與PTC元件相隔開的部位。本發明中的散熱元件為散熱鋁條。絕緣層3設置的方法為絕緣涂料涂覆、平貼和繞包中的一種或數種的組合。絕緣層的涂覆方法為噴涂、刷涂、輥涂、浸涂、點膠、絲網印、滾涂、電泳、以及刮涂中的一種或數種的組合。且噴涂方法有陶瓷粉末高溫熔融噴涂和溶液噴涂，但不局限于此。絕緣層3的材質為高分子絕緣材料或陶瓷絕緣材料或摻雜有陶瓷的高分子復合絕緣材料。或者，所述絕緣層材質為橡膠、或者樹脂、或者塑料。再或者，所述絕緣層材質為有機硅、或者無機硅、或者聚酰亞胺、或者聚酯亞胺、或者環氧樹脂、或者丙烯酸酯類膠粘劑、或者丙烯酸類膠粘劑。

這樣，本實施例中，底板21內側表面設置絕緣層3，使得翅片1和頂板22不再需要額外的絕緣處理。

參閱圖2為現有技術下的PTC電熱元件截面結構示意圖。如圖中所示，現有技術下的PTC電熱元件包括設置于中心的PTC發熱片9、兩側的正負電極片5和6、在外部的絕緣導熱層7、以及最外側的鋁扁管8，之后才將整體的PTC電熱元件與普通散熱元件相連接，以得到散熱效果。由此可知，現有技術下的PTC電熱元件結構繁雜、部件較多。

結合圖3，為本發明電制熱器實施例一的結構示意圖。如圖中可知，電制熱器由散熱元件與PTC元件4直接相連構成，并在相連一側的底板21內表面設置有絕緣層3，從而簡化了較多結構，如：兩側的正電極板5和負電極片6、在外部的絕緣導熱層7、以及最外側的鋁扁管8，且本發明中的PTC元件4等同于現有技術中的PTC發熱片9。其中，底板21外側起到了正負電極片5和6的功能效果，從而既實現了絕緣要求，又大大簡化了結構，且提升了熱效率，散熱元件的一側邊板2同時作為電極片，節省了專門的正負電極片。

值得指出的是，本發明電制熱器包括至少一個PTC元件4和至少二個散熱元件，并且，每個PTC元件4均設置于每相鄰的兩個散熱元件之間；散熱元件包含若干有序排列的翅片1和至少一沿翅片1排列方向布置的邊板2，并且，散熱元件上的一邊板21與PTC元件4相貼合。

在本實施例中，當絕緣層3可設置于邊板2在與翅片1相接觸的面上時，散熱元件上與PTC元件4相隔開的部分不帶電；當絕緣層3設置于散熱元件在與PTC元件相隔開的部位時，散熱元件上與PTC元件4相隔開的部分電絕緣。

實施例二：

參閱圖4，為本發明電制熱器實施例二的結構示意圖。如圖中所示，本實施例的基本結構和原理與上述實施例一相同，其不同之處在于，本實施例中，包含有兩個PTC元件4和三個散熱元件，其相互間隔連接在一起，且每個散熱元件與PTC元件4相連接的面上，底板21內表面均設置有絕緣層3，以實現導熱絕緣的效果，同時使得散熱元件上與PTC元件4相隔開的部分不帶電。

這樣，在保證絕緣的情況下，大大簡化了PTC內部結構，節省了材料，降低中間熱阻，顯著提升了傳熱效率，也提高了體積功率密度，并大大降低了成本。

實施例三：

參閱圖5，為本發明電制熱器實施例三的結構示意圖。如圖中所示，本實施例的基本結構和原理與上述實施例二相同，其不同之處在于，散熱元件具有雙層翅片1，且相連接后的雙層翅片1兩側設置有邊板2，每個散熱元件與PTC元件4相連接的面上，底板21內表面均設置有絕緣層3，以實現導熱絕緣的效果。

這樣，雙層翅片1的設置能夠得到更為優良的散熱效果，且進一步節約了專門的電極片，散熱元件同時兼有散熱作用和電極導電的作用。

實施例四：

參閱圖6，為本發明電制熱器實施例四散熱元件的結構示意圖。如圖中所示，散熱元件包括翅片1和設置于兩側的邊板2，且除底板21（即用與PTC元件4相接觸的邊板2以起到導電的作用）之外，整個翅片1（包括側面）、底板21內側和兩側、以及頂板22內外側和兩側均進行絕緣處理，從而得到如圖所示的絕緣層3，即散熱元件在與PTC元件4相隔開的部位設置絕緣層3，使得散熱元件上與PTC元件4相隔開的部分不帶電或電絕緣。

本實施例中，絕緣層3的設置方法為：在做成PTC電制熱器之后，對電極極耳進行包裹或其他保護處理后，進行整體浸涂實現。

絕緣層3的材質為高分子絕緣材料或陶瓷絕緣材料或摻雜有陶瓷的高分子復合絕緣材料。其中，高分子絕緣材料為有機硅、無機硅、樹脂、以及塑料中的任意一種或數種的組合。樹脂為聚酰亞胺、聚酯亞胺、以及環氧樹脂中的任意一種。

參閱圖7，為本發明電制熱器實施例四的結構示意圖。如圖中所示，該實施例中，包括有兩個PTC元件4和三個散熱元件，其結構由相互疊加組合而成。類似于上述的實施例一，本實施例中同樣簡化了現有技術中PTC電熱元件的結構，包括省去了兩側的正負電極片5和6、在外部的絕緣導熱層7、以及最外側的鋁扁管8，使得得到較為簡潔的結構。如圖中所示，PTC元件4和散熱元件相連接的面上，底板21外表面不進行絕緣處理，除電極極耳之外的其它位置均進行絕緣處理，從而底板21外表面起到電極板導電的效果。

這樣，既實現了絕緣要求，又大大簡化了結構，且提升了熱效率，散熱元件的一側邊板2同時作為電極片，節省了專門的正負電極片5和6。

值得指出的，本實施例中的散熱元件也可如上述實施例三具有雙層翅片，且絕緣處理方式與上述的實施例四方式相同，也可達到增強散熱效果、簡化整體結構、以及絕緣和導熱的效果。且根據具體需求，翅片1也可以是多層，不局限于單層和雙層。

實施例五：

參閱圖8，為本發明電制熱器實施例五散熱元件的結構示意圖。如圖中所示，本實施例的基本結構與上述實施例一的結構相同，其不同之處僅在于散熱元件僅包括底板21，不具有頂板22，即不與PTC元件相連接的一面上，翅片1上不粘結邊板2，且本實施例中，其絕緣方式與實施例一相同，但該結構同樣適用于上述實施例四的絕緣方式。

參閱圖9，為本發明電制熱器具體應用制成的一種發熱器整體結構示意圖。如圖中所示，發熱器包括多個本發明內外部間絕緣的散熱元件和多個發熱片組成的電制熱器10、以及外框外部骨架20。可知，由本發明電制熱器制成的PTC發熱器工作區間范圍較廣，能夠得到較為優良的熱導效果，且簡化了現有技術下的發熱器中的PTC電熱元件的結構，包括省略了PTC電熱元件兩側的正負電極片5和6、在外部的絕緣導熱層7、以及最外側的鋁扁管8，將散熱元件中的底板21外側作為正負電極片5和6，從而得到簡潔的結構、降低中間熱阻、提升傳熱效率、同時大大降低成本。

值得指出的是，本發明提供的PTC發熱器主要應用于PTC電加熱，包括陶瓷PTC和高分子PTC，其中，可運用于依靠PTC元件進行發熱的各個領域，尤其適合家用空調PTC應用領域，且所使用的連接方式主要為粘結，設置絕緣層的主要方式為涂覆，但不局限于此。

以上實施例僅為本發明的數個較佳實施例，對本發明而言僅僅是說明性的，而非限制性的。本專業技術人員理解，在本發明權利要求所限定的精神和范圍內可對其進行許多改變，修改，以及等效替換，但都將落入本發明的保護范圍內。