CN103458542A - 设有波纹状散热翅片的陶瓷ptc加热器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及加热器技术领域，具体涉及一种加热器。设有波纹状散热翅片的陶瓷PTC加热器，包括加热器管，加热器管上设有散热翅片，散热翅片包括底座，底座设置在加热器管上，底座上沿加热器管的长度方向上设有复数个向上隆起形成的散热凸起，散热凸起在加热器管的侧面形成复数个呈下窄上宽的扇形状结构。散热凸起的侧面沿宽度方向设有凹凸结构。由于采用了上述技术方案，本发明的散热翅片散热均匀、散热效率高，且与加热器管的连接牢固可靠，避免了因为粘胶老化后产生松动的问题，使用时间更长。

Description

设有波纹状散热翅片的陶瓷PTC加热器

技术领域

本发明涉及加热器技术领域，具体涉及一种加热器。 

背景技术

陶瓷PTC电加热器自问世以来，由于其室温电阻低，易于加工及价格便宜，得到了广泛的应用。陶瓷PTC电加热器目前已广泛的应用于冷暖空调、暖风机、干衣机、除湿机、汽车空调、液体加热器、直发器、卷发器、咖啡壶等领域。 

现有陶瓷PTC加热器中的散热翅片通常为条状，其散热效率低。另外，散热翅片与加热器管的连接方式通常是采用胶粘的方式。采用胶粘的方式不仅会在加热器加热过程中产生胶水味或者少量的有机气体，还可能会在长时间使用后，使得散热翅片与加热器管产生松动，减少加热器的使用寿命。 

发明内容

本发明的目的在于，提供一种设有波纹状散热翅片的陶瓷PTC加热器，以解决上述技术问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现： 

设有波纹状散热翅片的陶瓷PTC加热器，包括一加热器管，所述加热器管上设有散热翅片，所述加热器管内设有陶瓷PTC发热元件，其特征在于，所述散热翅片包括一底座，所述底座设置在所述加热器管上，所述底座上沿所述加热器管的长度方向上设有复数个向上隆起形成的散热凸起，所述散热凸起在所述加热器管的侧面形成复数个呈下窄上宽的扇形状结构； 

所述散热凸起的侧面沿宽度方向设有凹凸结构。 

本发明的散热翅片与传统的散热翅片相比，由于设置了散热凸起，在散热翅片的整体体积不变的情况下，大大增加了散热面积，实现散热速度快、散热均匀等优点。另外，在散热凸起侧面采用凹凸结构后，散热翅片设置在 加热器管表面后，在外力冲击下具有缓冲作用，不容易出现松动。 

所述加热器管采用一长条状金属管体，所述长条状金属管体的上部、下部沿长度方向两侧分别设有翻边； 

所述底座上沿宽度方向两侧边缘分别设有卡边，所述散热凸起的底部设置在两个卡边之间； 

所述翻边卡住所述卡边，所述散热翅片与所述加热器管通过卡边和翻边卡接连接。本发明与传统的胶粘方式相比，避免了产生胶水味的问题，减少了化学污染，更加环保，同时避免了因为胶老化后产生松动的问题，使用时间更长。 

所述陶瓷PTC发热元件的两端分别连接一个电极片，所述电极片伸出于所述加热器管，所述电极片的端部设有一用于压紧导线的压线端子。

所述压线端子包括一导线压紧部、绝缘压紧部、连接部，所述导线压紧部设置在所述绝缘压紧部的后方，所述连接部设置在所述导线压紧部后方，所述连接部的后端与所述电极片连接； 

所述导线压紧部和所述绝缘压紧部均呈U字形结构。本发明使用时，将导线伸到导线压紧部，导线外的绝缘层伸到绝缘压紧部，将U字形结构的导线压紧部上方的两个侧壁均向内弯折后，实现对导线的压紧，将U字形结构的绝缘压紧部上方的两个侧壁均向内弯折后，实现对绝缘层的压紧。本发明通过双重压紧，实现导线与压线端子的可靠固定，进而实现与电极片的可靠连接，避免了松动的产生。 

所述电极片与所述压线端子采用同一条状金属片一体制成： 

还包括一条状金属片，所述条状金属片的一端作为所述压线端子，所述压线端子后方的条状金属片作为所述电极片； 

所述条状金属片的一端两侧设有一组相对设置的绝缘凹槽，所述绝缘凹槽的后方设有一组相对设置的导线凹槽，所述绝缘凹槽前方的所述条状金属片向上弯折，形成所述绝缘压紧部，所述绝缘凹槽与所述导线凹槽之间的所述条状金属片向上弯折，形成所述导线压紧部，所述导线压紧部的后方一段条状金属片作为所述连接部。本发明的电极片与压线端子之间没有任何缝隙和断点，在外部导线与压线端子固定连接后，能很好的将电流传送到电极片上，实现快速、稳定加热的目的。 

所述连接部的高度高于所述电极片的高度，所述连接部与所述电极片之间形成一平滑倾斜的台阶。 

所述压线端子表面涂覆有一层金属镀层，所述金属镀层采用镀金层、镀锡层、镀镍层、镀银层、镀锌层或镀铬层中的一种。优选采用镀锡层。以便增强电流的传输。 

为了确保压线端子表面的金属镀层的稳定性和高电气性能，防止金属镀层脱落和刮伤，在所述压线端子上涂覆有一底层，所述底层为铜底层或镍底层中的一种，所述底层上涂覆有所述金属镀层。 

所述导线压紧部的宽度方向上还设有至少两个条状凹槽，至少两个所述条状凹槽相互平行。 

所述散热凸起包括两个所述侧面、一个顶面，所述侧面的上部宽度大于下部宽度，所述侧面的下部的宽度向上部逐渐变宽； 

两个所述侧面均设有所述凹凸结构。每个散热凸起的两个侧面均设有凹凸结构后，以使散热面积大大增加，另外还有效增强了结构牢固性。 

所述散热翅片包括一条状金属片，所述条状金属片向上弯折再向下弯折形成一个所述散热凸起；所述条状金属片重复向上弯折再向下弯折形成复数个所述散热凸起； 

所述散热凸起的凸起部分的宽度小于所述散热凸起底部宽度； 

至少两个所述散热凸起底部排列成所述底座。在制造过程中采用一个条状金属片就可以折成复数个散热凸起，形成散热翅片。另外，由于散热凸起的凸起部分的宽度小于底部宽度，散热凸起的侧面的上部宽度大于下部宽度，因此在制造时，对散热凸起的金属应进行裁剪，以减少宽度。 

一所述散热凸起与另一相邻散热凸起之间的所述条状金属片部分为连接金属片，所述连接金属片的宽度大于所述散热凸起底部的宽度，至少两片所述连接金属片排列成所述底座，所述连接金属片沿宽度方向的两端分别为所述卡边。制造过程中，可以在弯折条状金属片之前，先将将要弯折成散热凸起的部分边缘进行裁剪，以减小宽度。以便于使底座的宽度大于散热凸起的宽度，从而形成卡边，用于与翻边卡接连接。 

所述散热凸起侧面上的所述凹凸结构为沿宽度方向上的至少两个圆滑凸起，至少两个所述圆滑凸起之间设有圆滑凹陷。由于本发明的散热翅片安装 在陶瓷PTC加热器管的两侧，按照上述设计的凹凸结构，可以很好的缓冲向陶瓷PTC加热器管造成的作用力，以使散热翅片安装更为牢固和稳定。 

所述条状金属片采用铝材料制作的条状金属片。铝制的条状金属片具有良好的导热性能、耐氧化性，以便于提高条状金属片的散热性，以及增加条状金属片的使用寿命。 

所述陶瓷PTC发热元件包括复数个零功率片、复数个陶瓷片（功率片），复数个零功率片与复数个陶瓷片间隔排列； 

所述陶瓷PTC发热元件的两端为所述零功率片。 

有益效果：由于采用了上述技术方案，本发明的散热翅片散热均匀、散热效率高，且与加热器管的连接牢固可靠，避免了因为粘胶老化后产生松动的问题，使用时间更长。 

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图； 

图2为本发明另一种结构的俯视图； 

图3为图2的C-C截面示意图； 

图4为本发明电极片的侧视图； 

图5为压线端子的放大示意图； 

图6为压线端子压线后的放大示意图； 

图7为陶瓷PTC发热元件的结构示意图。 

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本发明。 

参照图1、图2、图3，设有波纹状散热翅片的陶瓷PTC加热器，包括一加热器管3，加热器管3上设有散热翅片，加热器管3内设有陶瓷PTC发热元件，散热翅片包括一底座1，底座1设置在加热器管3上，底座1上沿加热器管3的长度方向上设有复数个向上隆起形成的散热凸起2，散热凸起2在加热器管3的侧面形成复数个呈下窄上宽的扇形状结构。散热凸起2的侧面沿宽度方向设有凹凸结构21。本发明的散热翅片与传统的散热翅片相比，由于 设置了散热凸起2，在散热翅片的整体体积不变的情况下，大大增加了散热面积，实现散热速度快、散热均匀等优点。另外，在散热凸起2侧面采用凹凸结构21后，散热翅片设置在加热器管3表面后，在外力冲击下具有缓冲作用，不容易出现松动。 

加热器管3采用一长条状金属管体，长条状金属管体的上部、下部沿长度方向两侧分别设有翻边31。底座1上沿宽度方向两侧边缘分别设有卡边11，散热凸起2的底部设置在两个卡边11之间。翻边31卡住卡边11，散热翅片与加热器管3通过卡边11和翻边31卡接连接。本发明与传统的胶粘方式相比，避免了产生胶水味的问题，减少了化学污染，更加环保，同时避免了因为胶老化后产生松动的问题，使用时间更长。 

参照图1、图4、图5，陶瓷PTC发热元件的两端分别连接一个电极片4，电极片4的端部设有一压线端子5，压线端子5包括一绝缘压紧部51、导线压紧部52、连接部53，导线压紧部52设置在绝缘压紧部的后方，连接部53设置在导线压紧部52后方，连接部53的后端与电极片4连接。导线压紧部52和绝缘压紧部51均呈U字形结构。本发明使用时，将导线伸到导线压紧部52，导线外的绝缘层伸到绝缘压紧部51，将U字形结构的导线压紧部52上方的两个侧壁均向内弯折后，实现对导线的压紧，将U字形结构的绝缘压紧部51上方的两个侧壁均向内弯折后，实现对绝缘层的压紧。参照图6，导线的绝缘层被绝缘压紧部51压紧，导线被导线压紧部52压紧。本发明通过双重压紧，实现导线与压线端子5的可靠固定，进而实现与电极片4的可靠连接，避免了松动的产生。 

电极片4与压线端子5采用同一条状金属片一体制成：还包括一条状金属片，条状金属片的一端作为压线端子5，压线端子5后方的条状金属片作为电极片4。条状金属片的一端两侧设有一组相对设置的绝缘凹槽54，绝缘凹槽54的后方设有一组相对设置的导线凹槽55，绝缘凹槽54前方的条状金属片向上弯折，形成绝缘压紧部51，绝缘凹槽54与导线凹槽55之间的条状金属片向上弯折，形成导线压紧部52，导线压紧部52的后方一段条状金属片作为连接部53。本发明的电极片4与压线端子5之间没有任何缝隙和断点，在外部导线与压线端子5固定连接后，能很好的将电流传送到电极片4上，实现快速、稳定加热的目的。 

连接部53的高度高于电极片4的高度，连接部53与电极片4之间形成一平滑倾斜的台阶。 

压线端子5表面涂覆有一层金属镀层，金属镀层采用镀金层、镀锡层、镀镍层、镀银层、镀锌层或镀铬层中的一种。优选采用镀锡层。以便增强电流的传输。为了确保压线端子5表面的金属镀层的稳定性和高电气性能，防止金属镀层脱落和刮伤，在压线端子5上涂覆有一底层，底层为铜底层或镍底层中的一种，底层上涂覆有金属镀层。 

导线压紧部52的宽度方向上还设有至少两个条状凹槽56，至少两个条状凹槽56相互平行。条状凹槽56的槽宽为0.1mm~3mm，优选0.2mm±0.05mm，相邻两个条状凹槽56之间的距离为0.5mm~5mm，优选1 mm±0.1mm。 

压线端子5的整体高度为2mm~5mm优选3.8mm±0.1mm，压线端子5的整体长度为3mm~15mm，优选9mm±0.1mm。导线压紧部52的长度为2mm~10mm，优选4mm±0.1mm，绝缘压紧部51的长度为1mm~5mm，优选2.8 mm±0.1mm。电极片的厚度为0.1mm~2mm，优选0.2 mm±0.05mm。压线端子5的厚度为0.1mm~2mm，优选0.2 mm±0.05mm。 

参照图2、图3，散热凸起2包括两个侧面、一个顶面，侧面的上部宽度大于下部宽度，侧面的下部的宽度向上部逐渐变宽。两个侧面均设有凹凸结构21。每个散热凸起2的两个侧面均设有凹凸结构21后，以使散热面积大大增加，另外还有效增强了结构牢固性。 

散热翅片包括一条状金属片，条状金属片向上弯折再向下弯折形成散热凸起2。散热凸起2的凸起部分的宽度小于散热凸起2底部宽度。至少两个散热凸起2底部排列成底座1。在制造过程中采用一个条状金属片就可以折成复数个散热凸起2，形成散热翅片。另外，由于散热凸起2的凸起部分的宽度小于底部宽度，散热凸起2的侧面的上部宽度大于下部宽度，因此在制造时，对散热凸起2的金属应进行裁剪，以减少宽度。 

一散热凸起2与另一相邻散热凸起2之间的条状金属片部分为连接金属片，连接金属片的宽度大于散热凸起2底部的宽度，至少两片连接金属片排列成底座1，连接金属片沿宽度方向的两端分别为卡边11。制造过程中，可以在弯折条状金属片之前，先将将要弯折成散热凸起2的部分边缘进行裁剪，以减小宽度。以便于使底座1的宽度大于散热凸起2的宽度，从而形成卡边 11，用于与翻边31卡接连接。 

散热凸起2侧面上的凹凸结构21为沿宽度方向上的至少两个圆滑凸起，至少两个圆滑凸起之间设有圆滑凹陷。由于本发明的散热翅片安装在陶瓷PTC加热器管3的两侧，按照上述设计的凹凸结构21，可以很好的缓冲向陶瓷PTC加热器管3造成的作用力，以使散热翅片安装更为牢固和稳定。 

圆滑凸起半径为0.7mm~3mm，优选1.5mm±0.1mm，凹凸结构21中的圆滑凹陷半径为0.7mm~3mm，优选1.5mm±0.1mm。圆滑凸起的凸出程度为0.5mm~2.0mm，优选0.9 mm±0.2mm。圆滑凹陷凹进程度为0.5mm~2.0mm，优选0.9 mm±0.2mm。圆滑凸起所对应的弧的圆心角为127°±0.5°。圆滑凹陷所对应的弧的圆心角为127°±0.5°。相邻两个圆滑凸起圆心之间的距离为2mm~10mm，优选4mm±0.1mm。相邻两个散热凸起2之间的距离为2mm~10mm，优选3mm±0.1mm。 

底座1的宽度为5mm~40mm，优选18mm±0.5mm。散热凸起2底部的宽度为8mm~20mm，优选12.5 mm±0.1mm，散热凸起2顶部的宽度为11mm~25mm，15 mm±0.5mm。 

条状金属片采用铝材料制作的条状金属片。铝制的条状金属片具有良好的导热性能、耐氧化性，以便于提高条状金属片的散热性，以及增加条状金属片的使用寿命。条状金属片的厚度为0.1mm~1mm，优选0.2 mm±0.05mm。 

参照图7，陶瓷PTC发热元件包括复数个零功率片61、复数个陶瓷片62，复数个零功率片61与复数个陶瓷片62间隔排列。陶瓷PTC发热元件的两端为零功率片61。图中，陶瓷PTC发热元件包括十六片零功率片61、十四片陶瓷片62。零功率片61的长度可以不同，按照一定的结构排列。陶瓷片62的长度相同。在陶瓷PTC发热元件的一端设有连续排列的两个零功率片61，后续的零功率片61与陶瓷片62间隔排列。 

陶瓷PTC发热元件的长度为50-1000mm。零功率片61的长度可以为2~100mm，优选20mm、8mm、4mm等。 

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范 围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。 

Claims (10)

1.设有波纹状散热翅片的陶瓷PTC加热器，包括一加热器管，所述加热器管上设有散热翅片，所述加热器管内设有陶瓷PTC发热元件，其特征在于，所述散热翅片包括一底座，所述底座设置在所述加热器管上，所述底座上沿所述加热器管的长度方向上设有复数个向上隆起形成的散热凸起，所述散热凸起在所述加热器管的侧面形成复数个呈下窄上宽的扇形状结构；

所述散热凸起的侧面沿宽度方向设有凹凸结构。

2.根据权利要求1所述的设有波纹状散热翅片的陶瓷PTC加热器，其特征在于，所述加热器管采用一长条状金属管体，所述长条状金属管体的上部、下部沿长度方向两侧分别设有翻边；

所述底座上沿宽度方向两侧边缘分别设有卡边，所述散热凸起的底部设置在两个卡边之间；

所述翻边卡住所述卡边，所述散热翅片与所述加热器管通过卡边和翻边卡接连接。

3.根据权利要求2所述的设有波纹状散热翅片的陶瓷PTC加热器，其特征在于，所述陶瓷PTC发热元件的两端分别连接一个电极片，所述电极片伸出于所述加热器管，所述电极片的端部设有一用于压紧导线的压线端子。

4.根据权利要求3所述的设有波纹状散热翅片的陶瓷PTC加热器，其特征在于，所述压线端子包括一导线压紧部、绝缘压紧部、连接部，所述导线压紧部设置在所述绝缘压紧部的后方，所述连接部设置在所述导线压紧部后方，所述连接部的后端与所述电极片连接；

所述导线压紧部和所述绝缘压紧部均呈U字形结构。

5.根据权利要求4所述的设有波纹状散热翅片的陶瓷PTC加热器，其特征在于，还包括一条状金属片，所述条状金属片的一端作为所述压线端子，所述压线端子后方的条状金属片作为所述电极片；

所述条状金属片的一端两侧设有一组相对设置的绝缘凹槽，所述绝缘凹槽的后方设有一组相对设置的导线凹槽，所述绝缘凹槽前方的所述条状金属片向上弯折，形成所述绝缘压紧部，所述绝缘凹槽与所述导线凹槽之间的所述条状金属片向上弯折，形成所述导线压紧部，所述导线压紧部的后方一段条状金属片作为所述连接部。

6.根据权利要求5所述的设有波纹状散热翅片的陶瓷PTC加热器，其特征在于，所述连接部的高度高于所述电极片的高度，所述连接部与所述电极片之间形成一平滑倾斜的台阶。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的设有波纹状散热翅片的陶瓷PTC加热器，其特征在于，所述散热凸起包括两个所述侧面、一个顶面，所述侧面的上部宽度大于下部宽度，所述侧面的下部的宽度向上部逐渐变宽；

两个所述侧面均设有所述凹凸结构。

8.根据权利要求7所述的设有波纹状散热翅片的陶瓷PTC加热器，其特征在于，所述散热翅片包括一条状金属片，所述条状金属片向上弯折再向下弯折形成一个所述散热凸起；所述条状金属片重复向上弯折再向下弯折形成复数个所述散热凸起；

所述散热凸起的凸起部分的宽度小于所述散热凸起底部宽度；

至少两个所述散热凸起底部排列成所述底座。

9.根据权利要求8所述的设有波纹状散热翅片的陶瓷PTC加热器，其特征在于，一所述散热凸起与另一相邻散热凸起之间的所述条状金属片部分为连接金属片，所述连接金属片的宽度大于所述散热凸起底部的宽度，至少两片所述连接金属片排列成所述底座，所述连接金属片沿宽度方向的两端分别为所述卡边。

10.根据权利要求7所述的设有波纹状散热翅片的陶瓷PTC加热器，其特征在于，所述散热凸起侧面上的所述凹凸结构为沿宽度方向上的至少两个圆滑凸起，至少两个所述圆滑凸起之间设有圆滑凹陷。

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