一種新型的ptc加熱器的製造方法
2023-05-27 07:25:56 1
一種新型的ptc加熱器的製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種新型的PTC加熱器，上電極片和下電極片分別通過矽膠粘結劑粘結在PTC陶瓷的上端面和下端面，PTC陶瓷組合通過隔離片設置在金屬管內，使PTC陶瓷組合和金屬管之間形成一個空腔，空腔內填充絕緣導熱顆粒。本實用新型功率老化小，採用MgO沙填充在圓弧形電極片和金屬管之間，在空間上實現了金屬管和圓弧形電極片之間的隔離，不存在雜質磨損絕緣紙的情況，永久避免了絕緣強度的失效，使絕緣可靠性明顯提高；由於MgO沙緊密包裹在PTC陶瓷的周圍，沙又是一種絕緣很好的材料，防止了PTC陶瓷上下電極在高壓下的空氣放電而造成的擊穿；金屬管的兩端採用矽膠塞和矽膠雙重密封，使防水等級達IP68，可以在水中長期工作。
【專利說明】—種新型的PTC加熱器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及熱敏陶瓷【技術領域】，具體來說是一種新型的PTC加熱器。
【背景技術】
[0002]傳統的絕緣型PTC加熱器，是將上下電極片通過矽膠粘結在若干片PTC陶瓷兩面，再用聚醯亞胺絕緣紙作為絕緣層，將PTC陶瓷和上下電極片包裹在一起，然後穿入方形鋁管內，經壓管並粘結上散熱器而成。
[0003]但是，這種加熱器有一些固有的缺點，具體如下:
[0004]1、功率老化大:其中的一個原因是PTC加熱器在工作過程中，由於長期的熱脹冷縮，鋁管的壓緊力會變小，使PTC陶瓷和鋁管間的熱阻增加，導致PTC陶瓷的熱量不能充分散發，表現為加熱器的功率老化。
[0005]2、絕緣強度的可靠性差:由於在裝配過程中，不可避免地混入一些顆粒雜質，在生產過程中或長期的工作過程中，顆粒雜質會破壞絕緣紙會，導致加熱器表面帶電，引起安全隱患。
[0006]3、耐壓可靠性差:傳統的加熱器由於採用聚醯亞胺作為絕緣材料，這種材料在長期高溫下會揮發，產生少量中性或還原性氣氛，PTC陶瓷在這種氣氛下，晶界中吸附的氧會釋放，使PTC陶瓷性能退化，升阻比下降，在高壓下可能會導致PTC陶瓷的擊穿。
[0007]同時，絕緣紙和PTC陶瓷的側面存在一個小的空氣間隙，在高壓下，有可能導致上下電極間的空氣放電擊穿。
[0008]4、防水性差:傳統的加熱器由於鋁管埠僅僅採用矽膠密封，密封的距離(深度)不夠，容易導致水分的進入。
[0009]再者，由於電極片的作用只為覆蓋PTC陶瓷表面電極，傳統的電極片的寬度比PTC陶瓷的寬度小Imm左右，本行業多年以來均米用此規則進行製作，比如PTC陶瓷的寬度
11.8mm,電極片寬度一般為10.5?Ilmm,在很多情況下(比如電極片扭曲、裝配時電極片位置不居中對稱、PTC陶瓷表面的電極偏心等)，PTC陶瓷上的表面電極會露出不鏽鋼電極片的邊緣，在這種情況下，當長期使用後(在幾萬次的通斷老化試驗後)，在電極片的邊緣和PTC陶瓷表面電極交接處，會產生電弧的現象，電弧產生的高溫燒蝕絕緣紙,使絕緣紙碳化，導致加熱器絕緣的失效，同時電弧還會燒壞PTC陶瓷的表面電極，從而引起PTC陶瓷的功率老化，嚴重的話，還會導致PTC陶瓷的擊穿，使加熱器的0N/0FF使用壽命只能局限在幾萬次。
[0010]因此，特別需要一種新型的PTC加熱器，以解決現有技術中存在的問題。
實用新型內容
[0011]本實用新型的目的是為了解決現有技術中，PTC加熱器功率老化大、絕緣強度的可靠性差、耐壓可靠性和防水性差的缺陷，提供一種新型的PTC加熱器，來解決現有技術中存在的問題。
[0012]為實現上述目的，本實用新型的技術方案如下:
[0013]一種新型的PTC加熱器，包括PTC陶瓷組合和金屬管，所述PTC陶瓷組合包括上電極片、下電極片和長方體狀的PTC陶瓷，所述上電極片和下電極片分別通過矽膠粘結劑粘結在PTC陶瓷的上端面和下端面，一種新型的PTC加熱器，還包括隔離片和絕緣導熱顆粒，所述PTC陶瓷組合通過隔離片設置在金屬管內，使PTC陶瓷組合和金屬管之間形成一個空腔，所述空腔內填充絕緣導熱顆粒。
[0014]在本實用新型中，所述上電極片和下電極片端截面的形狀分別為圓弧形，所述圓弧形的弦與PTC陶瓷粘結。
[0015]在本實用新型中，所述絕緣導熱顆粒為MgO沙。
[0016]在本實用新型中，所述金屬管的外側設置散熱片。
[0017]在本實用新型中，在所述金屬管內，PTC陶瓷組合的兩端由內側至外側的方向分別依次設置娃膠塞和娃膠。
[0018]在本實用新型中，在所述PTC陶瓷兩端，PTC陶瓷與矽膠塞接觸的陶瓷分別為絕緣陶瓷。
[0019]在本實用新型中，所述金屬管的材質為不鏽鋼、銅或鋁。
[0020]在本實用新型中，所述端截面為圓弧形的上電極片的弦的長度和PTC陶瓷的寬度相等，所述端截面為圓弧形的下電極片的弦的長度和PTC陶瓷的寬度相等。
[0021]有益效果
[0022]1、金屬管縮管後，壓緊力很強，不會因長期的熱脹冷縮引起金屬管的膨脹，使功率老化明顯減小；
[0023]2、由於採用MgO沙填充在圓弧形電極片和金屬管之間，在空間上實現了金屬管和圓弧形電極片之間的隔離，由於不用絕緣紙作為絕緣層，不存在雜質磨損絕緣紙的情況，在設計上永久避免了絕緣強度的失效，使絕緣可靠性明顯提高；
[0024]3、由於MgO沙緊密包裹在PTC陶瓷的周圍，沙又是一種絕緣很好的材料，防止了PTC陶瓷上下電極在高壓下的空氣放電而造成的擊穿；
[0025]4、由於金屬管的兩端採用矽膠塞和矽膠雙重密封，使防水等級達IP68，可以在水中長期工作；
[0026]5、採用散熱鰭片套在金屬管外面，可以將內部的熱量散發出來；
[0027]6、採用和PTC陶瓷等寬的電極片，使電極片的邊緣超出PTC陶瓷表面電極的邊緣，從而避免電弧產生，大大提高了絕緣可靠性，使加熱器的使用壽命達20?30年以上。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0028]圖1本實用新型的結構示意圖；
[0029]圖2本實用新型PTC陶瓷的結構示意圖；
[0030]圖3本實用新型矽膠塞、矽膠和絕緣陶瓷的位置結構示意圖；
[0031]圖4本實用新型PTC陶瓷組合裝配在鋁管內的結構示意圖。
[0032]其中:1、PTC陶瓷組合；2、金屬管；3、上電極片；4、下電極片；5、PTC陶瓷；6、隔離片；7、絕緣導熱顆粒；8、散熱片；9、矽膠塞；10、矽膠；11、絕緣陶瓷。
【具體實施方式】
[0033]以下結合附圖所示實施例對本實用新型作進一步的說明。
[0034]實施例
[0035]參見圖1至圖4，一種新型的PTC加熱器，包括PTC陶瓷組合I和金屬管2，PTC陶瓷組合I包括上電極片3、下電極片4和長方體狀的PTC陶瓷5，上電極片3和下電極片4分別通過矽膠粘結劑粘結在PTC陶瓷5的上端面和下端面；一種新型的PTC加熱器，還包括隔離片6和絕緣導熱顆粒7，隔離片6設計成齒輪狀，凸出的部分實現金屬管2和圓弧形電極片之間的隔離，凹進的部分，有利於沙的漏入。隔離片6主要用於隔離PTC陶瓷組合I和金屬管2，PTC陶瓷組合I通過隔離片6設置在金屬管2內，隔離片6對PTC陶瓷組合I起到定位支撐作用，隔離片6的厚度一般在5_以內，使PTC陶瓷組合I和金屬管2之間形成一個空腔，空腔內填充絕緣導熱顆粒7。
[0036]上電極片3和下電極片4端截面的形狀分別為圓弧形，圓弧形的弦與PTC陶瓷5粘結；使上電極片3、下電機片4和PTC陶瓷5的組合大致成圓形，與隔離片6內側的形狀相似，便於固定，與金屬管2的形狀相似，也便於熱的傳遞。
[0037]絕緣導熱顆粒7為MgO沙，實現空間隔離，也具有耐磨、耐氧化作用；為本實用新型較為優選的實施方式。
[0038]金屬管2的外側設置散熱片8，增強了散熱效果。
[0039]在金屬管2內，PTC陶瓷組合I的兩端由內側至外側的方向分別依次設置矽膠塞9和矽膠10，採用雙層防水結構，使防水等級能夠達到IP68，有利水下工作。
[0040]在PTC陶瓷5兩端，PTC陶瓷5與矽膠塞9接觸的陶瓷分別為絕緣陶瓷11，絕緣陶瓷11的長度較短，可參見附圖比例長度。
[0041]優選的實施方式中，金屬管2的材質為不鏽鋼、銅或鋁。
[0042]端截面為圓弧形的上電極片3的端截面弦的長度和PTC陶瓷5的寬度相等，端截面為圓弧形的下電極片4的端截面弦的長度和PTC陶瓷5的寬度相等。
[0043]圓弧形電極片上設置I個小孔，以方便裝配時固定使用，同時，可以通過螺絲擰在小孔內，方便安裝引出線。
[0044]本實用新型:
[0045]1、採用圓弧形電極片，片狀的PTC陶瓷產生的熱量通過圓弧形電極片傳遞到金屬管的表面，實現了熱量的高效傳遞；
[0046]2、Mg0沙，實現了空間隔離，絕緣可靠性高，同時實現熱量的傳遞；
[0047]3、兩端採用了絕緣陶瓷，提高了電熱管的可靠性；
[0048]4、採用散熱片固定在圓管加熱器上，增加散熱效果；
[0049]5、採用矽膠塞，實現防水；
[0050]6、採用特製的隔離柱，把加熱體固定定位在中間，同時沙又可以漏入。
[0051]上述的對實施例的描述是為便於該【技術領域】的普通技術人員能理解和使用本實用新型。熟悉本領域技術的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，並把在此說明的一般原理應用到其他實施例中而不必經過創造性的勞動。因此，本實用新型不限於上述實施例，本領域技術人員根據本實用新型的揭示，不脫離本實用新型範疇所做出的改進和修改都應該在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種新型的PTC加熱器，包括PTC陶瓷組合和金屬管，所述PTC陶瓷組合包括上電極片、下電極片和長方體狀的PTC陶瓷，所述上電極片和下電極片分別通過矽膠粘結劑粘結在PTC陶瓷的上端面和下端面，其特徵在於，還包括隔離片和絕緣導熱顆粒，所述PTC陶瓷組合通過隔離片設置在金屬管內，使PTC陶瓷組合和金屬管之間形成一個空腔，所述空腔內填充絕緣導熱顆粒。
2.根據權利要求1所述的一種新型的PTC加熱器，其特徵在於:所述上電極片和下電極片端截面的形狀分別為圓弧形，所述圓弧形的弦與PTC陶瓷粘結。
3.根據權利要求2所述的一種新型的PTC加熱器，其特徵在於:所述絕緣導熱顆粒為MgO 沙 ο
4.根據權利要求3所述的一種新型的PTC加熱器，其特徵在於:所述金屬管的外側設置散熱片。
5.根據權利要求4所述的一種新型的PTC加熱器，其特徵在於:在所述金屬管內，PTC陶瓷組合的兩端由內側至外側的方向分別依次設置矽膠塞和矽膠。
6.根據權利要求5所述的一種新型的PTC加熱器，其特徵在於:在所述PTC陶瓷兩端，PTC陶瓷與矽膠塞接觸的陶瓷分別為絕緣陶瓷。
7.根據權利要求6所述的一種新型的PTC加熱器，其特徵在於:所述金屬管的材質為不鏽鋼、銅或鋁。
8.根據權利要求2至7之一所述的一種新型的PTC加熱器，其特徵在於:所述端截面為圓弧形的上電極片的弦的長度和PTC陶瓷的寬度相等，所述端截面為圓弧形的下電極片的弦的長度和PTC陶瓷的寬度相等。
【文檔編號】H05B3/50GK203933995SQ201420291957
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年6月3日 優先權日:2014年6月3日
【發明者】徐偉, 邵華 申請人:上海帕克熱敏陶瓷有限公司