CN101754501A - 正温度系数杆组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种正温度系数(PTC)杆组件，其中在电极端子的相对的纵向边缘上形成突起，PTC元件固定在该突起之间，并与该电极端子接触，绝缘部件附着在电极端子的外表面，且电极端子、PTC元件和绝缘部件装载在杆盖中。从而可实现简单的结构、降低制造成本、以及使杆盖内部的空腔最小化，以提高从PTC元件到杆盖的热传导效率、降低噪声并获得紧凑的结构。

Description

正温度系数杆组件

相关申请的交叉引用

本申请要求2008年12月5日提交的韩国专利申请号10-2008-123101的优先权，该申请的全部内容以引用方式并入本文用于所有目的。

技术领域

本发明涉及一种正温度系数(PTC)组件。更具体地，本发明涉及一种PTC组件，其中在电极端子的相对纵向边缘上形成突起，PTC元件被固定在所述突起之间，并与电极端子接触，在电极端子的外表面附着绝缘部件，且电极端子、PTC元件和绝缘部件被装载在杆盖(rodcover)中，从而实现了简单的结构，降低了制造成本，且使杆盖中的空腔最小化，从而提高了PTC元件到杆盖的热传递效率，减少噪声并获得紧凑的结构。

背景技术

车辆上装有空调系统，用于选择性地向其内部提供冷空气和暖空气。在夏季，启动空调器提供冷空气。在冬季，启动加热器提供暖空气。

通常，加热器基于加热系统，在加热系统中，通过与风扇产生的空气交换热量的发动机来循环加热冷却剂，从而向车辆内部提供暖空气。由于采用产生自发动机的热量，该加热系统具有很高的热效率。

然而，在冬季，在发动机启动之后，不能立刻获得加热，因为这需要时间，直到发动机在启动后被加热。因此，在移动车辆之前，发动机经常要空转预定的时间，直到冷却剂被加热到适合加热的温度。该发动机的空转导致能量浪费和环境污染。

为了解决这一问题，已经采用了在发动机预热的时候，在预定时间内利用单独的预加热器加热车辆内部的方法。现有的加热器采用加热线圈，因其高发热性而有效地进行加热，但是其有火灾危险高和因加热线圈寿命短导致的修理和部件更换频繁等问题。

因此，最近开发了采用正温度系数(PTC)元件的加热器。该PTC加热器的火灾危险低，并因其使用寿命长而可以确保半永久性使用。

图1是描述现有的车辆PTC预加热器的示意性分解透视图。

如图1所示，PTC预加热器包括PTC杆组件10，其中每个杆组件具有PTC元件，平行地位于各个PTC杆组件10的相对侧的散热片组件20，和平行地位于散热片组件20之间的阴极端子30。PTC预加热器也包括安装在连接块的相对的外侧的框架40和50，在连接块中PTC杆组件10、散热片组件20和阴极端子30彼此连接。此外，PTC预加热器进一步包括连接到连接块的相对的纵向端的外罩60和70，在连接块中PTC杆组件10、散热片组件20、阴极端子30和框架40和50彼此连接。

如图2和3所示，下杆盖11中具有作为类似容器的沟道。绝缘体12位于下杆盖11的底部以避免短路。绝缘体12由例如尼龙等材料构成，该绝缘体是电绝缘的但具有很好的导热性。

阳极端子17沿纵向固定连接在绝缘体12上，且由例如碳钢或铝等金属制成。位于阳极端子17上的PTC元件18固定连接到绝缘体12，从而在对其提供电能时产生热量。进一步地，位于PTC元件18上的上杆盖19与下杆盖11连接。电流通过上杆盖19和下杆盖11流到每个阴极端子30。

然而，具有这种结构的PTC杆组件存在问题，即由于需要单独绝缘体12而必须组合很多部件，且每个部件具有复杂的形状，使得组合过程困难，以及组件的厚度增加。因此，绝缘效应的增加降低了热传导效率。进一步地，从结构上看，下杆盖11不直接与PTC元件18接触，且部件之间存在空气，因此降低了PTC元件的热传导效率。内部空气因加热而膨胀，导致部件彼此分离，因此在预加热器最初被驱动时，空气泄露出去，从而导致噪声和较差的性能。

发明的背景技术部分所公开的信息只为了增进对本发明的一般背景的了解，其不表示或以任何方式暗示该信息构成本领域技术人员已知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面提供了一种正温度系数(PTC)组件，其中在电极端子的相对的纵向边缘上形成突起，PTC元件固定在该突起之间，并与该电极端子接触。绝缘部件可附着在电极端子的外表面，且电极端子、PTC元件和绝缘部件装载在杆盖中，从而可实现简单的结构、降低制造成本、以及使杆盖内部的空腔最小化，以提高从PTC元件到杆盖的热传导效率、降低噪声并获得紧凑的结构。

在本发明的各个实施例中，PTC杆组件可包括PTC元件，在对该PTC元件提供电能时该PTC元件产生热量；平板形电极端子，其上表面与PTC元件的下表面接触，其中电极端子具有位于其相对的纵向边缘的突起，以接触PTC元件的相对的横向侧面，从而将正温度系数元件固定在所述突起之间；绝缘部件，附着于电极端子的下表面和突起的外表面，且不与PTC元件接触；以及杆盖，其中装载有PTC元件、电极端子和绝缘部件。PTC元件的上表面和绝缘部件的外表面固定地与杆盖的内表面接触。

根据本发明的各个实施例，在电极端子的相对的纵向边缘上形成突起，PTC元件可固定在该突起之间，并与该电极端子接触，绝缘部件可附着在电极端子的外表面，且电极端子、PTC元件和绝缘部件装载在杆盖中，从而可实现简单的结构、降低制造成本、以及使杆盖内部的空腔最小化，以提高从PTC元件到杆盖的热传导效率、降低噪声并获得紧凑的结构。

通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方式，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。

附图说明

图1是描述示例性的车辆PTC预加热器的示意性分解透视图；

图2是描述示例性PTC杆组件的形状的示意性分解透视图；

图3是描述示例性PTC杆组件的截面图；

图4A和4B是描述根据本发明的示例性实施例的PTC杆组件的结构的示意性分解透视图；以及

图5A和5B是描述根据本发明的示例性实施例的PTC杆组件的内部结构的截面图。

具体实施方式

现在具体参考本发明的各个实施例，其实例显示在附图和以下描述中。虽然将结合示范性的实施例描述本发明，但应当理解该描述并非要把本发明限制于该示范性的实施例。相反，本发明将不仅覆盖该示范性的实施例，而且还覆盖各种替换的、改变的、等效的和其他实施例，其可包含在所附权利要求所限定的本发明的精神和范围内。

图4A和4B是描述根据本发明的示例性实施例的正温度系数(PTC)杆组件的结构的示意性分解透视图，图5A和5B是描述根据本发明的示例性实施例的PTC杆组件的内部结构的截面图。

如图4A，4B和5A和5B所述，根据本发明的示例性实施例的每个PTC杆组件包括PTC元件180，在对其提供电能时产生热量；电极端子170，与PTC元件180接触以向PTC元件180提供电能从而产生热量；绝缘部件120，附着在电极端子170的预定区域以使电极端子170的该预定区域电性绝缘；以及杆盖110，其中装有PTC元件180，电极端子170和绝缘部件120。

如图4A，4B，5A和5B所示，电极端子170是平板形式，其上表面与PTC元件180的下表面接触。电极端子170具有在其相对的纵向边缘上形成的突起171，以接触PTC元件180的纵向边缘，从而将PTC元件180固定在突起171之间。这里，绝缘部件120附着于电极端子170的下表面和突起171的外表面，且不与PTC元件180接触。

PTC元件180、电极端子170和绝缘部件120按上文所述组合，并装载在杆盖110内部，使得PTC元件180的上表面和绝缘部件120的外表面固定到杆盖110的内表面并与杆盖110的内表面接触。

以图5A和5B所述的结构，电极端子170通过绝缘部件120电性绝缘，因此不直接与杆盖110接触。PTC元件180与杆盖110的内表面接触，电极端子170提供的电流流到PTC元件180。特别地，从外部电源(未示出)提供给电极端子170的电流通过与电极端子170接触的PTC元件180流到杆盖110。当通过这种方式提供电能时，PTC元件180产生热量。

因此，根据本发明的示例性实施例的PTC杆组件不采用相关技术的附加绝缘体，在相关技术中在使电极端子170与杆盖110电性绝缘时，在所述附加绝缘上支撑PTC元件180。特别地，在根据本发明的示例性实施例的PTC杆组件中，PTC元件180固定在电极端子170的突起171中，并与电极端子170接触，且电极端子170通过绝缘部件120的简单结构与杆盖110电性绝缘，这避免了电极端子170的外表面与杆盖110的内表面接触。

根据上文所述的结构，根据本发明的示例性实施例的PTC杆组件因其简单的结构而容易制造，因其减少的部件数量而降低了制造成本，并因PTC杆组件在杆盖110内具有最小化的空腔而提高了热传导效率。

更具体地，如图5所示，绝缘部件120附着在电极端子170的整个下表面以及突起171的整个外表面。由于绝缘部件120与杆盖110的内表面紧密接触，杆盖110中的空腔被最小化。尽管图中没有画出，绝缘部件120也可附着于电极端子170的突起171的上表面，且突起171的上表面的高度可被设置为与PTC元件180的上表面的高度相同，从而无空腔地将PTC元件180和电极端子170安装在杆盖110的内部。

因此，从PTC元件180产生的热量通过PTC元件180的上表面被传导到杆盖110，并且同时通过PTC元件180的下表面被传导到杆盖110、电极端子170以及接着传导到绝缘部件120。因此，PTC元件180产生的热量通过上表面和下表面在两个方向传导，因此进一步增强上述结构的PTC杆组件的热传导效率。

根据上述热传导结构，在本发明的各个实施例中，绝缘部件120可由导热性好的材料制成。在本发明的各个实施例中，绝缘部件120可以是绝缘涂层，其通过阳极处理(anodizing)形成于其绝缘表面上。或者，绝缘部件120可以是结合于电极端子170的绝缘表面上的绝缘膜。

如图4A所示，电极端子170的突起171可形成于电极端子170的相对的纵向边缘的预定部分上，以安放在PTC元件180的纵向边缘的中心部分，从而固定地支撑和接触PTC元件180。或者，如图4B所示，电极端子170的突起171可形成于电极端子170的相对的纵向边缘的整个部分中。

在各个实施例中，包括图4A和4B所示的实施例，电极端子170可具有附加的固定部分172以增强在PTC元件180上的固定力。固定部分172从电极端子170的一侧突出，从而安放于PTC元件180的相对的端的中心部分。根据该结构，PTC元件180可被固定地支撑从而不沿电极端子170的纵向移动，并与电极端子170更紧密地接触。固定部分172可与电极端子170一体形成，或附着于电极端子170的一侧。

如图5A所示，杆盖110可以是通过挤压形成的整体管形式，以在其中装入PTC元件180、电极端子170和绝缘部件120。或者，如图5B所示，杆盖110可分为下杆盖111和上杆盖112。下杆盖111具有U形截面以装载并包围PTC元件180、电极端子170和绝缘部件120，而上杆盖112连接到下杆盖111的开放的上部分。

为便于解释并在权利要求书中准确限定，参考特征在附图中显示的位置，采用名词“上”或“下”，“内部”等等来描述示例性实施例的这些特征。

对本发明的特定示例性实施例的上述说明只是为了描述和说明。这些说明不是详尽无遗的，也不是将本发明限制于所公开的具体形式，显然，可以有根据上述指示的很多修改和变型。选择和描述这些示例性实施例是为了解释本发明的特定理论及其实际应用，从而使本领域技术人员可以使用本发明的各种实施例及其各种选择和修改。本发明的范围由权利要求书及其等效范围限定。

Claims (18)

1.一种正温度系数杆组件，包括：

正温度系数元件，在向该正温度系数元件提供电能时该正温度系数元件产生热量；

平板形电极端子，其上表面与所述正温度系数元件的下表面接触，其中在电极端子的相对的纵向边缘上形成突起，以接触正温度系数元件的相对的横向侧面，从而将正温度系数元件固定在该突起之间；

绝缘部件，附着在所述电极端子的下表面和所述突起的外表面，且不与正温度系数元件接触；以及

杆盖，在该杆盖中装载所述正温度系数元件、电极端子和绝缘部件；

其中正温度系数元件的上表面和绝缘部件的外表面固定接触杆盖的内表面。

2.根据权利要求1所述的正温度系数杆组件，其中所述电极端子的所述突起形成于所述电极端子的相对的纵向边缘的预定部分，从而位于正温度系数元件的纵向边缘的中心部分。

3.根据权利要求1所述的正温度系数杆组件，其中所述电极端子的所述突起形成于所述电极端子的相对的纵向边缘的整个区域。

4.根据权利要求1所述的正温度系数杆组件，其中所述杆盖包括通过挤压形成的整体管，在该整体管中装载所述正温度系数元件、电极端子和绝缘部件。

5.根据权利要求1所述的正温度系数杆组件，其中所述杆盖包括：

具有U形截面的下杆盖，其中下杆盖装载并包围所述正温度系数元件、电极端子和绝缘部件；以及

上杆盖，连接到下杆盖的开放的上部分。

6.一种正温度系数加热器组件，包括根据权利要求1所述的杆组件、平行地位于所述杆组件的相对侧面的散热片组件、位于所述散热片组件之间的阴极端子、和位于杆组件的相对端的一对外罩。

7.根据权利要求1所述的正温度系数杆组件，其中所述绝缘部件包括阳极处理的绝缘涂层。

8.根据权利要求7所述的正温度系数杆组件，其中所述电极端子的突起形成在电极端子的相对的纵向边缘的预定部分上，从而位于正温度系数元件的纵向边缘的中心部分。

9.根据权利要求7所述的正温度系数杆组件，其中所述电极端子的突起形成于电极端子的相对的纵向边的整个区域。

10.根据权利要求7所述的正温度系数杆组件，其中所述杆盖包括通过挤压形成的整体管，在该整体管中装载所述正温度系数元件、电极端子和绝缘部件。

11.根据权利要求7所述的正温度系数杆组件，其中所述杆盖包括：

具有U形截面的下杆盖，其中该下杆盖装载并包围所述正温度系数元件、电极端子和绝缘部件；以及

上杆盖，连接到下杆盖的开放的上部分。

12.一种正温度系数加热器组件，包括根据权利要求7所述的杆组件、平行地位于所述杆组件的相对侧面的散热片组件、位于所述散热片组件之间的阴极端子、和位于杆组件的相对端的一对外罩。

13.根据权利要求1所述的正温度系数杆组件，其中所述绝缘部件包括结合到所述电极端子的下表面和所述突起的外表面的绝缘膜。

14.根据权利要求13所述的正温度系数杆组件，其中所述电极端子的突起形成在电极端子的相对的纵向边缘的预定部分，从而位于正温度系数元件的纵向边缘的中心部分。

15.根据权利要求13所述的正温度系数杆组件，其中所述电极端子的突起形成于电极端子的相对的纵向边的整个区域。

16.根据权利要求13所述的正温度系数杆组件，其中所述杆盖包括通过挤压形成的整体管，在该整体管中装载所述正温度系数元件、电极端子和绝缘部件。

17.根据权利要求13所述的正温度系数杆组件，其中所述杆盖包括：

具有U形截面的下杆盖，该下杆盖装载并包围所述正温度系数元件、电极端子和绝缘部件；以及

上杆盖，连接到下杆盖的开放的上部分。

18.一种正温度系数加热器组件，包括根据权利要求13所述的杆组件、平行地位于所述杆组件的相对侧面的散热片组件、位于所述散热片组件之间的阴极端子、和位于杆组件的相对端的一对外罩。

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