專利名稱：密封型正溫度系數熱敏電阻加熱器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種新的加熱器，尤其涉及一種以PTC(正溫度系數)熱敏陶瓷電阻作為發熱元件的翅片式加熱器。
背景技術：
PTC(正溫度系數)熱敏電阻加熱器由于其獨特的特性，使得它具有自動恒溫、無明火、使用壽命長、受電源電壓波動影響小、電熱轉換率高等特點，已被廣泛應用在暖風機、干衣機、熱水器、空調器等電器行業。
傳統PTC加熱器的鋁散熱條，其結構如圖1所示，是用波紋狀的散熱片17與薄鋁板釬焊在一起的，然后利用硅膠與同樣是鋁質的、其內用于放置PTC發熱元件的容納腔粘接而成，這樣PTC加熱器在長期低風速高溫的工作條件下，必然會出現硅膠老化以及粘接性能降低的現象，同時還有異味產生，從而引發加熱器功率的不穩定和嚴重衰減，給使用者帶來品質方面的擔憂。
針對以上提到的問題，隨著工藝的發展，人們設計了一種適合長期工作、不易受環境影響的PTC加熱器。這種加熱器不同于以往采用波紋狀散熱片的PTC加熱器，而是采用了具有翅片式結構的散熱片，翅片式散熱片區別于波紋狀的散熱片，它是通過加工機床鏟加工而來的，形狀像鳥展開的翼狀，翅片式散熱片可和散熱鋁板加工成一個整體，上下兩個鋁板再通過各種方式的接合形成一個可放置PTC發熱元件的容納腔，這樣既避免了采用硅膠粘接而帶來的硅膠老化和產生異味的問題，又提高了散熱的效果。其結構如圖2所示，主要包括PTC發熱元件8、金屬電極板6、絕緣層7、剛性插銷9、第一散熱板21和第二散熱板31。其中金屬電極板6緊貼于PTC發熱元件8的兩平面上，絕緣層7緊包在金屬電極板6的外圍，第一散熱板21和第二散熱板31的兩個長側通過嚙合裝置緊固形成一個容納腔，PTC發熱元件8、金屬電極板6、絕緣層7位于容納腔內。由于制造工藝所限，容納腔是由上下兩塊散熱鋁板通過散熱鋁板的兩個長側邊的槽道相扣合形成一個空腔，并通過插在兩扣合槽道之間的剛性插銷9使上下兩塊散熱鋁板壓緊放置在其內的PTC發熱元件，從而良好地導熱。
隨著加熱器應用范圍的推廣，在有些情況下加熱器會處于潮濕甚至液體環境中，例如應用在液體加熱器、浴室加熱器以及空調器室外機加熱等領域下。而現有這種翅片式加熱器由于容納腔是非密封式的，由于水的滲透可能會引起電氣短路現象，所以該加熱器無法在一些潮濕或者液體環境中長期應用。
發明內容本實用新型就是為了解決上述問題，提供一種能夠長期工作、能在水或其它液體環境中工作、無電氣安全隱患的正溫度系數熱敏電阻加熱器。
為實現上述目的，本實用新型提出了一種密封型正溫度系數熱敏電阻加熱器，包括發熱元件、用于連接電源使發熱元件通電發熱的電極端子、具有一個中空腔的容納腔體和翅片式散熱片，所述正溫度系數發熱元件放置在容納腔體內，所述容納腔體和翅片式散熱片一體成型，所述翅片式散熱片位于容納腔體的外表面，所述容納腔體的兩端腔口密封有密封件，且所述電極端子從容納腔體一端或兩端腔口的密封件中伸出。
所述密封件優選為防水密封膠或密封墊。
本實用新型的進一步改進是所述加熱器還包括用于將發熱元件固定在容納腔體內的固定結構。
所述容納腔體優選為矩形體，所述固定結構可以為位于容納腔體的兩個相對側面上沿容納腔體軸向延伸的“V”型槽、“U”型槽或“W”型槽，所述該槽的底邊向容納腔體的腔內凹陷。所述固定結構還可以為位于容納腔體內壁和發熱元件之間的金屬彈片。
所述“V”型槽、“U”型槽或“W”型槽所在的側面與翅片式散熱片所在的側面相互垂直。
所述發熱元件包括正溫度系數熱敏電阻、金屬電極板和絕緣層，金屬電極板緊貼在熱敏電阻表面，絕緣層包覆在金屬電極板的外周，所述電極端子與金屬電極板連接，所述電極端子外周包覆有絕緣層。
所述加熱器還包括環套在電極端子與金屬電極板連接處的防水絕緣塞頭。所述塞頭為防水絕緣塞頭，所述容納腔體的腔口與塞頭之間的空隙處密封有密封件。
本實用新型的有益效果是1)由于容納腔和翅片式散熱片采用一體式結構，并且利用防水密封膠將容納腔的管口與塞頭之間密封，使容納腔內部得以完全密封，由此可以防止水的滲透，避免加熱器在潮濕甚至液體環境中發生電短路現象。
2)相對于現有技術，由于容納腔和翅片式散熱片采用了一體式結構，所以不用加工容納腔兩側的槽道，也不需要使用插銷，降低了元件的加工難度，節省了材料。
3)由于容納腔為矩形體，兩個相對側面上沿容納腔軸向設有向腔內凹陷的“V”型槽結構，這樣就可以通過塑性成型的方法壓緊容納腔，使內腔中的正溫度系數發熱元件更緊密地與容納腔和翅片式散熱片一體式結構接觸，便于熱量的傳遞和散發，提高發熱效率。
本實用新型的特征及優點將通過實施例結合附圖進行詳細說明。
圖1為傳統熱敏電阻加熱器的立體結構示意圖；圖2為現有熱敏電阻加熱器的立體結構示意圖；圖3為本實用新型實施例一的立體結構示意圖；圖4為本實用新型實施例一的立體分解結構示意圖；圖5為本實用新型實施例二的結構示意圖；圖6為本實用新型實施例三的結構示意圖；圖7為本實用新型實施例四的彈片的一種結構示意圖；圖8為本實用新型實施例四的彈片的另一種結構示意圖；圖中1.容納腔和翅片式散熱片的一體式結構，2.防水膠，3.塞頭，4.電極端子，6.金屬電極板，7.絕緣層，8.熱敏電阻，9.剛性插銷，17.波紋散熱片，21.第一散熱板，24.金屬板，25.彈性舌片，31第二散熱板。
具體實施方式實施例一如圖3所示，密封型正溫度系數熱敏電阻加熱器包括發熱元件、電極端子4、容納腔體1和翅片式散熱片11，容納腔體1和翅片式散熱片11為一體式結構，該一體式結構是由鋁型材整體加工而成，翅片式散熱片是由加工機床鏟加工而來的，沒有使用任何硅膠粘貼或者焊接的方法，翅片式散熱片位于容納腔的外表面，發熱元件位于容納腔體1的空腔內。發熱元件包括正溫度系數熱敏電阻8、金屬電極板6和絕緣層7，如圖4所示，金屬電極板6緊貼在熱敏電阻8表面，為熱敏電阻8提供工作電壓，絕緣層7包覆在金屬電極板6的外周，由此可以避免帶電的金屬極板與鋁制的容納腔相接觸帶來的漏電的問題。電極端子4一端從容納腔體1的腔口伸出連接電源，另一端與金屬電極板6通過鉚接或焊接固定，這樣就可以使金屬電極板6得到電源提供的電壓，并且與熱敏電阻8一起組成電路回路。電極端子4可以從容納腔體1的同一端腔口伸出，也可以分別從兩端腔口伸出。為使容納腔體1的空腔形成一個具有防水功能的密封腔，在兩端的腔口處密封有防水密封膠2，電極端子4可以從防水密封膠2中穿出，實際加工時，先將電極端子4從容納腔體1的腔口伸出，再使用防水密封膠2將電極端子4和容納腔體1的腔口之間的空隙密封。在容納腔體1的腔口設有塞頭，塞頭3采用的是防水絕緣塞頭，環套在電極端子與金屬電極板連接處，起到了定位和絕緣的作用。防水密封膠2將容納腔體的腔口與塞頭3之間的空隙密封，使內部空腔得以完全封閉。電極端子4外周包覆有絕緣層，既有絕緣的作用，也可以防止水的浸入，這樣正溫度系數熱敏電阻加熱器就可以工作在潮濕甚至液體環境中了。
實施例二相比于實施例一的不同在于，如圖5所示，采用的容納腔體為矩形體，在容納腔體的兩個相對側面上沿容納腔體軸向設有“V”型槽，“V”型槽的底邊向腔體內凹陷，“V”型槽所在的側面與翅片式散熱片所在的側面相互垂直。采用這樣設計的好處在于，通過塑性成型的方法，使用沖壓模具沿著垂直于“V”型槽面的方向對容納腔體進行加工，使容納腔體向內部變形和收縮，并且力連續可調，以保證兩金屬電極板6與各個PTC熱敏電阻8(即正溫度系數熱敏電阻)的良好緊密的接觸，并和容納腔體良好接觸，從而充分提高傳熱效率，提高了發熱性能。為均勻壓緊容納腔體內的發熱體壓緊，在容納腔體的棱上排列有用于使容納腔體向內凹陷的壓緊槽，在加工時，用夾緊工具擠壓容納腔體的棱，容納腔體的棱是指矩形體的四條棱，使容納腔體向內凹陷，壓緊腔內的發熱體。
實施例三相比于實施例一、二的不同在于，如圖6所示，采用的容納腔體的兩個相對側面上沿容納腔軸向設有“U”型槽，“U”型槽的底邊也向腔內凹陷，也可以通過塑性成型的方法，使容納腔向內部變形和收縮，得到與“V”型槽相同的應用效果。
另外，固定結構還可以為位于容納腔的兩個相對側面上沿容納腔軸向設置的“W”型槽。
實施例四相比于實施例一、二、三的不同在于，固定結構還可以為位于容納腔體內壁和正溫度系數發熱元件之間的彈片，通過彈片的擠壓，使兩金屬電極板6與各個PTC熱敏電阻8的良好緊密的接觸，并通過金屬彈片和容納腔體良好接觸。彈片為金屬彈片，可以插入到容納腔體的一個內側壁和正溫度系數發熱元件之間，也可以插入到容納腔體的兩個、三個或四個內側壁和正溫度系數發熱元件之間，金屬彈片可以由金屬板24及其上沖切出的一個以上的彈性舌片25組成，如圖7所示，當該金屬彈片被插入到容納腔體的內側壁和正溫度系數發熱元件之間后，因彈性舌片25的彈起力而使金屬彈片卡緊在容納腔體的內側壁和正溫度系數發熱元件之間，從而使正溫度系數發熱元件被固定。彈性舌片25的多少和密度可根據彈性要求決定。金屬彈片還可以為波浪形金屬片，如圖8所示，當該金屬彈片被插入到容納腔體的內側壁和正溫度系數發熱元件之間后，因金屬彈片上的凹凸被壓緊而產生彈力，從而使正溫度系數發熱元件被固定。
在PTC熱敏電阻8之間可以塞入用于填充內腔空間的云母片。
上述實施例中，防水密封膠還可以替換成密封件，例如柔性的塑膠密封件。
本實用新型通過對容納腔體和翅片式散熱片的一體成型加工，采用在容納腔體的兩個相對側面上沿容納腔體軸向設有向腔內凹陷的“V”型槽的方法，使用密封件將容納腔的管口與塞頭之間密封等技術手段，保證了密封型正溫度系數熱敏電阻加熱器的發熱效果和傳熱效果，同時又能起到防水作用，從而保證了加熱器在潮濕甚至液體環境中長期工作的穩定性，不易受環境影響。
以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施只局限于這些說明。對于本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，比如不使用電極端子直接將電源導線與金屬電極板相連，都應當視為屬于本發明由所提交的權利要求書確定的專利保護范圍。
權利要求1.一種密封型正溫度系數熱敏電阻加熱器，包括發熱元件、用于連接電源使發熱元件通電發熱的電極端子、具有一個中空腔的容納腔體和翅片式散熱片，所述正溫度系數發熱元件放置在容納腔體內，其特征在于所述容納腔體和翅片式散熱片一體成型，所述翅片式散熱片位于容納腔體的外表面，所述容納腔體的兩端腔口密封有密封件，且所述電極端子從容納腔體一端或兩端腔口的密封件中伸出。
2.如權利要求1所述的加熱器，其特征在于所述密封件為防水密封膠或密封墊。
3.如權利要求2所述的加熱器，其特征在于所述加熱器還包括用于將發熱元件固定在容納腔體內的固定結構。
4.如權利要求3所述的加熱器，其特征在于所述容納腔體為矩形體，所述固定結構為位于容納腔體的兩個相對側面上沿容納腔體軸向延伸的“V”型槽、“U”型槽或“W”型槽，所述該槽的底邊向容納腔體的腔內凹陷。
5.如權利要求4所述的加熱器，其特征在于所述“V”型槽、“U”型槽或“W”型槽所在的側面與翅片式散熱片所在的側面相互垂直。
6.如權利要求5所述的加熱器，其特征在于所述容納腔體的棱上排列有用于使容納腔體向內凹陷的壓緊槽。
7.如權利要求3所述的加熱器，其特征在于所述容納腔體為矩形體，所述固定結構為位于容納腔體內壁和發熱元件之間的金屬彈片。
8.如權利要求1至7中任一項所述的加熱器，其特征在于所述發熱元件包括正溫度系數熱敏電阻、金屬電極板和絕緣層，金屬電極板緊貼在熱敏電阻表面，絕緣層包覆在金屬電極板的外周，所述電極端子與金屬電極板連接，所述電極端子外周包覆有絕緣層。
9.如權利要求8所述的加熱器，其特征在于所述加熱器還包括環套在電極端子與金屬電極板連接處的絕緣塞頭。
10.如權利要求9所述的加熱器，其特征在于所述塞頭為防水絕緣塞頭，所述容納腔體的腔口與塞頭之間的空隙處密封有密封件。
專利摘要本實用新型公開了一種密封型正溫度系數熱敏電阻加熱器，包括發熱元件、用于連接電源使發熱元件通電發熱的電極端子、具有一個中空腔的容納腔體和翅片式散熱片，所述正溫度系數發熱元件放置在容納腔體內，所述容納腔體和翅片式散熱片一體成型，所述翅片式散熱片位于容納腔體的外表面，所述容納腔體的兩端腔口密封有密封件，且所述電極端子從容納腔體一端或兩端腔口的密封件中伸出。本加熱器使PTC發熱元件位于完全密封的結構內，解決了傳統PTC加熱器產品的防水和絕緣問題，使產品更安全、散熱性能更好。
文檔編號H05B3/04GK2917152SQ20062003418
公開日2007年6月27日 申請日期2006年5月8日 優先權日2006年5月8日
發明者江國模, 張翔 申請人:深圳山源電器有限公司