半導體發熱器的製作方法
2023-12-05 19:42:26 2
專利名稱：半導體發熱器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於加熱液體的發熱器，特別是涉及一種可直接放在液體中，用於儲水式電熱水器、洗碗機、電暖氣等設備的液體加熱的半導體發熱器。
為實現上述目的，本實用新型提供一種半導體發熱器，該發熱器有一個或一個以上金屬散熱器10，在金屬散熱器的空腔11內裝有半導體發熱組件20，該發熱組件的兩側裝有金屬電極30，電極與金屬接線端子50連接，金屬電極與散熱器之間由絕緣材料40隔開。
半導體發熱組件20由多片半導體發熱片21構成，它們沿軸向間隔設置於金屬散熱器10的空腔內。
金屬散熱器10呈管狀，其一端通過金屬片12封口，另一端為接線端子引出端，散熱器空腔內壁與其內所裝構件通過衝壓緊密貼合。
金屬散熱器10的橫截面大致為矩形，其中有一條或兩條邊為衝壓所形成的向內收縮或向外凸出的曲形邊。
金屬散熱器10的接線端子引出端用絕緣材料固定有一組或一組以上金屬接線端子50，接線端子與金屬電極連接。
固定接線端子50的絕緣材料可以是陶瓷、塑料、矽膠。
金屬散熱器1的接線端子引出端與法蘭60固接，且法蘭上還設有溫度傳感器安裝管70及密封圈80。
本實用新型的積極效果在於，由於採用了半導體發熱片，並將金屬散熱器緊貼在發熱片上，因而使得熱轉換效率大幅提高；本發熱器工作時，無明火，不然燒，沒有廢氣排出，無汙染，無噪聲，是環保型發熱器。本發熱器採用了新型發熱元件，其金屬電極與散熱器完全隔開，且電源接線端子引出端採用絕緣處理。又因其發熱材料工作時溫度不高，不會燒壞金屬散熱器，散熱面又大，所以，其安全性能極高，使用壽命長，且熱轉換率能保持不變。本發熱器製作工藝簡單，成本低，實用性高，可直接代替傳統電發熱絲或發熱管，且可以幹燒。
圖1是本實用新型的雙管半導體發熱器整體結構縱向剖面示意圖。
圖2A～圖2C是本實用新型的橫截面實例結構示意圖。
圖3是本實用新型的側視圖。
首先參閱圖1、圖2，本實用新型的半導體發熱器有一個或一個以上金屬散熱器10，散熱器的數量根據加熱功率等實際需要來確定，圖1示出了具有雙管散熱器的發熱器結構，如圖示，該金屬散熱器呈管狀，其橫截面大致為矩形，可以是方形或長方形，其中一條或兩條邊為衝壓所形成的向內收縮或向外凸出的曲形邊，圖2僅示出了兩條邊收縮的實例。因該發熱器直接插入液體中使用，因此散熱器必須密封良好。其插入水中一端通過一金屬片12焊接封口。在金屬散熱器的空腔11內裝有半導體發熱組件20，該發熱組件由多片半導體發熱片21構成(參見圖1)，它們沿軸向間隔適當距離設置於金屬散熱器10的空腔內，半導體發熱片採用市售的PTC陶瓷發熱片。發熱組件的兩側各裝有一片金屬電極30，發熱片和金屬電極可粘接固定。為使金屬電極與散熱器完全絕緣，兩者之間由絕緣材料40隔開，絕緣材料可採用導熱性能良好的耐高溫絕緣材料，如矽膠片、雲母片、聚醯亞胺薄膜等。金屬散熱器10的接線端子引出端用陶瓷、塑料、矽膠等絕緣材料固定有一組或一組以上金屬接線端子50，在雙管散熱器情況下，在兩隻金屬散熱器10的接線端子引出端各粘接固定有一陶瓷座51，每個陶瓷座上固定有一組金屬接線端子50，接線端子通過高溫導線或直接與金屬電極30連接。為使半導體發熱組件與散熱器緊密結合，以利於熱量傳導，在發熱組件、電極及絕緣材料裝入散熱器後，用衝壓機將散熱器空腔內壁與其內所裝構件通過衝壓緊密貼合。為減少散熱器在衝壓過程中的內應力，避免損壞散熱器，將矩形管的兩短邊13設為收縮邊，在衝壓過程中兩短邊向內收縮，或向外凸出，形成如圖2A、圖2B所示的內弧形、內凹三角形、內凹波浪形等曲形收縮邊，也可形成如圖2C所示的外弧形。如圖3所示，在散熱器的接線端子引出端還焊接固定有法蘭60，法蘭則用於和加熱容器連接，法蘭上還設有溫度傳感器安裝管70，可將傳感器固定於金屬管內，金屬管則與法蘭焊接固定。法蘭近邊緣處還裝有與加熱容器密封用的密封圈80。
權利要求1.一種半導體發熱器，其特徵在於，它有一個或一個以上金屬散熱器(10)，在金屬散熱器的空腔(11)內裝有半導體發熱組件(20)，該發熱組件的兩側裝有金屬電極(30)，電極與金屬接線端子(50)連接，金屬電極與散熱器之間由絕緣材料(40)隔開。
2.根據權利要求1所述的半導體發熱器，其特徵在於，所述半導體發熱組件(20)由多片半導體發熱片(21)構成，它們沿軸向間隔設置於金屬散熱器(10)的空腔內。
3.根據權利要求1所述的半導體發熱器，其特徵在於，所述金屬散熱器(10)呈管狀，其一端通過金屬片(12)封口，另一端為接線端子引出端，散熱器空腔內壁與其內所裝構件通過衝壓緊密貼合。
4.根據權利要求1所述的半導體發熱器，其特徵在於，所述金屬散熱器(10)的橫截面大致為矩形，其中有一條或兩條邊為衝壓所形成的向內收縮或向外凸出的曲形邊。
5.根據權利要求1所述的半導體發熱器，其特徵在於，金屬散熱器(10)的接線端子引出端用絕緣材料固定有一組或一組以上金屬接線端子(50)，接線端子與金屬電極連接。
6.根據權利要求5所述的半導體發熱器，其特徵在於，固定接線端子(50)的絕緣材料可以是陶瓷、塑料、矽膠。
7.根據權利要求1所述的半導體發熱器，其特徵在於，金屬散熱器(1)的接線端子引出端與法蘭(60)固接，且法蘭上還設有溫度傳感器安裝管(70)及密封圈(80)。
專利摘要一種用於液體加熱的半導體發熱器，該發熱器有一個或一個以上金屬散熱器10，在金屬散熱器的空腔11內裝有半導體發熱組件20，該發熱組件的兩側裝有金屬電極30，電極與金屬接線端子50連接，金屬電極與散熱器之間由絕緣材料40隔開。本實用新型的發熱器可直接放置在液體中使用，且使用安全可靠，並能大大增加液體的受熱面積，提高熱交換效率，並達到節能和環保效果。
文檔編號H05B3/78GK2532654SQ0222534
公開日2003年1月22日 申請日期2002年1月18日 優先權日2002年1月18日
發明者張劍文, 張劍鋒 申請人:張劍文