CN110430627A - 一种耐高压型ptc加热器及生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐高压型PTC加热器及生产工艺,所述PTC加热器包括第一加热管、第二加热管、左端盖和右端盖,所述第一加热管、第二加热管自上而下平行设置,所述第一加热管两端分别与左端盖、右端盖固定安装,所述第二加热管两端分别与左端盖、右端盖固定安装;所述左端盖、右端盖中部均设有通孔,所述第一加热管和第二加热管之间设有间隙,所述通孔、间隙相互配合连通形成加热流道;本发明设计了一种耐高压型PTC加热器及生产工艺,结构设计合理,工艺操作便捷,不仅有效实现了PTC加热器的制备加工,有效提高了PTC加热器的导热效率,同时极大程度的提高了PTC加热器的耐高压性能,具有较高的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及加热器加工技术领域,具体是一种耐高压型PTC加热器及生产工艺。
背景技术
PTC加热器又叫PTC发热体,采用PTC陶瓷发热元件与铝管组成,该类型PTC加热器有热阻小、换热效率高的优点,是一种自动恒温、省电的电加热器。突出特点在于安全性能上,任何应用情况下均不会产生如电热管类加热器的表面“发红”现象,从而引起烫伤,火灾等安全隐患。
现如今的PTC加热器的发热片容易发生晶粒尺寸不均匀,耐电压性能差的情况,同时PTC加热器的导热性能较差,这给我们带来极大的不便。
针对上述问题,我们设计了一种耐高压型PTC加热器及生产工艺,这是我们亟待解决的问题之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐高压型PTC加热器及生产工艺,以解决现有技术中的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种耐高压型PTC加热器,所述PTC加热器包括第一加热管、第二加热管、左端盖和右端盖,所述第一加热管、第二加热管自上而下平行设置,所述第一加热管两端分别与左端盖、右端盖固定安装,所述第二加热管两端分别与左端盖、右端盖固定安装;所述左端盖、右端盖中部均设有通孔,所述第一加热管和第二加热管之间设有间隙,所述通孔、间隙相互配合连通形成加热流道。
本发明中设计了一种耐高压型PTC加热器,其中包括第一加热管、第二加热管、左端盖和右端盖,其中第一加热管两端分别与左端盖、右端盖连接,第二加热管两端分别与左端盖、右端盖连接;左端盖、右端盖的设计可以起到防水保护的作用,对各个组件提供保护;左端盖、右端盖中部均设有通孔,第一加热管和第二加热管之间设有间隙,通孔、间隙相互配合连通形成加热流道,由于本技术方案中的加热器用于液体加热,因此技术方案中设计了加热流道,液体可通过加热流道流通,这样设计可以有效提高加热效率,更加适用于液体加热环境。
本发明中设计了多个第一加热管和第二加热管,可有效提高加热器的加热效率,其中第一加热管和第二加热管的结构相同,第一加热管包括金属管、绝缘层和发热体,金属管可起到导热防水作用;为了提高加热器的导热效果,本技术方案中通过拉拔压实的工艺将各个组件压缩在金属管内,同时也避免了现有技术中利用压机压实的方式造成的PTC陶瓷发热片粉碎的情况,提高加热器的工作安全性,实际操作更加方便。
较优化地,所述第一加热管、第二加热管结构相同,所述第一加热管包括金属管、绝缘层和发热体,所述绝缘层贴合在金属管内壁上,所述金属管中部设置有绝缘块,所述发热体包括第一发热体和第二发热体,所述第一发热体、第二发热体分别位于绝缘块左、右两侧,所述第一发热体与绝缘层之间、所述第二发热体与绝缘层之间均设置有电极板。
较优化地,所述电极板为U型结构,所述电极板包括相连接的第一极板和第二极板,所述第一极板和第二极板之间形成凹陷部,所述第一发热体位于凹陷部内;所述第一极板一端贯穿左端盖设置;所述第二极板一端贯穿右端盖设置,另一端与第一极板连接。
较优化地,所述第一极板、第二极板均为波浪形结构。
本技术方案中设计了U型电极板,现如今加热器在制备时,一般都会将电极板和发热片直接接触,或通过粘结剂相互粘结,而在使用时,由于PTC发热片的厚度不均匀,直接接触时导热效果较差,造成不完全接触,加热时在高压下工作极易发生拉弧现象,导致发热片炸裂,因此本技术方案中将电极板设计为U型结构,将发热片放置在电极板的凹陷部中,同时将电极板设计为波浪形结构,不仅可以提高电极板的导热效率,电极板可与发热片充分接触,不会受到发热片厚度影响;同时在后续进行拉拔压实时,第一极板和第二极板分别位于发热片上方、下方,在拉拔过程中第一极板、第二极板可以对发热片起到夹持作用,保证发热片不会受到较多积压力的同时保证发热片的稳定性和抗震性。
本技术方案中第一发热体、第二发热体结构相同,第一发热体包括若干个平行粘结的发热片,在进行发热片粘结时,相邻之间的发热片之间留有空隙,这样设计是为了避免在第一加热管受热膨胀挤压时造成发热片挤压粉碎的情况。
较优化地,所述第一发热体、第二发热体结构相同,所述第一发热体包括若干个平行粘接的发热片,所述发热片为PTC陶瓷发热片;所述左端盖与第一加热管、第二加热管之间、所述右端盖与第一加热管、第二加热管之间均设置有密封件。
本技术方案中密封件的设计可以提高第一加热管与左端盖、右端盖;第二加热管与左端盖、右端盖之间的密封性,起到防水导热作用;本技术方案中密封件为陶瓷密封件。
较优化地,一种耐高压型PTC加热器的生产工艺,包括以下步骤:
1)准备原料;
2)制备发热片,并取制备的发热片若干,平行粘结,分别得到第一发热体、第二发热体;
3)电极板拉伸成型;
4)取两个成型的电极板,分别与第一发热体、第二发热体配合安装;
5)取聚酰亚胺绝缘纸作为绝缘层,包裹缠绕在步骤4)安装好的结构外表面;
6)将步骤5)包裹好的结构插入步骤1)准备的金属管内腔中,拉拔压实,得到第一加热管;
7)重复步骤2)-步骤6),得到第二加热管;
8)取步骤1)准备的左端盖、右端盖,开孔形成通孔,再将第一加热管、第二加热管自上而下固定安装在左端盖、右端盖之间,得到加热器成品;
9)电性测试,包装入库;结束操作。
较优化地,包括以下步骤:
1)准备原料:
a)称取制备发热片所需的各组分原料,备用;
b)取若干金属管、电极板、聚酰亚胺绝缘纸、绝缘块、左端盖、右端盖、和密封件,备用;步骤1)中准备各个组件,便于后续进行组装;
2)制备发热片,取步骤1)准备的各组分原料,混合造粒,干压成型,在1100-1200℃下烧结后退火,制备得到发热片;再取若干个制备的发热片,高温下平行粘结,分别得到第一发热体、第二发热体;步骤2)中首先利用各组分原料共混,再通过成型造粒,烧结后退火制备得到发热片,利用制备的发热片平行粘接得到第一发热体、第二发热体,在粘接时注意发热片之间留有空隙;
3)取步骤1)准备的电极板,拉伸成U型结构,再取步骤1)准备的绝缘块,将电极板一端贴合绝缘块左侧设置,此时电极板左侧设有凹陷部;
4)将步骤2)制备的第一发热体放置在凹陷部内,重复步骤3),在绝缘块右侧设置U型的电极板,再将第二发热体放置在电极板的凹陷部中;
5)取步骤1)准备的聚酰亚胺绝缘纸作为绝缘层,用聚酰亚胺绝缘纸将电极板、发热片包裹缠绕2-3层;
6)取步骤1)准备的金属管,裁切,再对金属管两端进行磨边,接着将金属管浸入高锰酸钾溶液中,浸泡时间为20-30min;纯水清洗后烘干,再将步骤5)中绝缘层包裹的结构插入金属管内腔中,拉拔压实,得到第一加热管;步骤6)中先对金属管进行磨边清洗,去除金属管两端口的细屑和残留的杂质;再通过拉拔完成发热体、绝缘层和金属管之间的紧密接触;
7)重复步骤2)-步骤6),制备得到第二加热管;
8)取步骤1)准备的左端盖,两端分别通过数控加工开设通孔,将制备加工好的第一加热管两端分别安装密封件,第二加热管两端分别安装密封件,并在氮气保护下将左端盖钎焊在第一加热管、第二加热管左端,重复安装右端盖,得到加热器成品;
9)电性测试,包装入库;结束操作。步骤9)对制备的加热器成品进行电性检测,剔除不合格的产品,得到合格的PTC加热器,包装入库。
较优化地,所述步骤2)中,退火的操作方法为:取1100-1200℃下烧结后的物料,室温下加热至780-820℃,升温速率维持在10-15℃/s;再进行保温处理,保温时间为30-80s,再在氮-氢混合冷却气氛下,快速冷却至450-500℃,冷却速率维持在15-40℃/s。
本技术方案中在制备PTC陶瓷发热片的过程中增加了连续退火的操作,能够保证得到的发热片可以获得晶粒细小、尺寸均匀的完全再结晶的显微组织状态,提高高温PTC的耐压性能。
其中,控制其在室温下加热至780-820℃,升温速率维持在10-15℃/s,这样设计是为了组织进入完全再结晶温度区域,保证连续退火后的组织具有完全再结晶组织状态,同时,较为缓慢的升温速率可以防止再结晶晶粒发生突发长大,保证再结晶组织晶粒尺寸的均匀性;后进行保温,保温时间为30-80s,主要是为冷轧组织的再结晶过程提供充足的能量和时间,保证全部冷轧组织实现完全再结晶;最后控制其在氮-氢混合冷却气氛下,快速冷却至450-500℃,冷却速率维持在15-40℃/s,可以避免再结晶在冷却过程发生继续长大,确保再结晶组织具有细小的晶粒。
较优化地,所述步骤6)中,拉拔压实的操作方法为:取烘干后的金属管,再将步骤5)绝缘层包裹的结构插入金属管内腔中,进行室温预冷拉,拉拔变形率为5%-30%,再放入离线电阻炉中加热至拉拔温度,保温5-8min,控温多次拉拔,拉拔变形率为4%-60%。
本技术方案中采用了多次拉拔的操作,实现金属管与发热片等组件的压实紧缩,不仅有效降低了由于机械力带来的应力损伤,避免发热片受力压碎,同时也有效提高了整个加热器的接触面积,提高导热效率。
本技术方案操作时,原料包括碳酸钡、氧化铅、二氧化钛、碳酸钙、Nb2O5、三氧化二铌、二氧化锰、碳酸锂、碳化硅份等组分,采用Nb2O5、Sb2O5和Yb2O3、Nd2O3复合添加,Nb5+和Sb5+的离子半径与钛离子接近,可以取代BaTiO3中的Ti4+位充当施主,而Yb3+和Nd3+的离子半径与BaTiO3中的Ba2+相近,可以取代Ba2+位充当施主杂质,这样的四组分复合掺杂不但可以在最大程度上减小晶粒的尺寸,使得晶粒尺寸均匀,同时,Sb2O5和Yb2O3的复合添加能够最大程度上抑制高温PTC中铅的挥发,提高高温PTC的耐压性能。(具体可见专利号为CN201410566101.5中所阐述的组分)
本发明设计了一种耐高压型PTC加热器及生产工艺,结构设计合理,工艺操作便捷,不仅有效实现了PTC加热器的制备加工,有效提高了PTC加热器的导热效率,同时极大程度的提高了PTC加热器的耐高压性能,具有较高的实用性。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解,下面根据具体实施例并结合附图,对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明一种耐高压型PTC加热器的整体结构示意图;
图2为本发明一种耐高压型PTC加热器的整体结构示意图;
图3为本发明一种耐高压型PTC加热器的电极板的局部放大图;
图4为本发明一种耐高压型PTC加热器的电极板的局部放大图;
图5为本发明一种耐高压型PTC加热器的电极板的局部放大图A。
图中:1-左端盖、11-通孔、2-右端盖、3-第一加热管、31-金属管、32-绝缘层、33-第一发热体、34-第二发热体、35-绝缘块、36-电极板、361-第一极板、362-第二极板、363-凹陷部、4-第二加热管、5-间隙、6-密封件。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1-图3所示,一种耐高压型PTC加热器,所述PTC加热器包括第一加热管3、第二加热管4、左端盖1和右端盖2,所述第一加热管3、第二加热管4自上而下平行设置,所述第一加热管3两端分别与左端盖1、右端盖2固定安装,所述第二加热管4两端分别与左端盖1、右端盖2固定安装;所述左端盖1、右端盖2中部均设有通孔11,所述第一加热管3和第二加热管4之间设有间隙5,所述通孔11、间隙5相互配合连通形成加热流道。
本发明中设计了一种耐高压型PTC加热器,其中包括第一加热管3、第二加热管4、左端盖1和右端盖2,其中第一加热管3两端分别与左端盖1、右端盖2连接,第二加热管4两端分别与左端盖1、右端盖2连接;左端盖1、右端盖2的设计可以起到防水保护的作用,对各个组件提供保护;左端盖1、右端盖2中部均设有通孔11,第一加热管3和第二加热管4之间设有间隙5,通孔11、间隙5相互配合连通形成加热流道,由于本技术方案中的加热器用于液体加热,因此技术方案中设计了加热流道,液体可通过加热流道流通,这样设计可以有效提高加热效率,更加适用于液体加热环境。
本发明中设计了多个第一加热管3和第二加热管4,可有效提高加热器的加热效率,其中第一加热管3和第二加热管4的结构相同,第一加热管3包括金属管31、绝缘层32和发热体,金属管31可起到导热防水作用;为了提高加热器的导热效果,本技术方案中通过拉拔压实的工艺将各个组件压缩在金属管31内,同时也避免了现有技术中利用压机压实的方式造成的PTC陶瓷发热片粉碎的情况,提高加热器的工作安全性,实际操作更加方便。
较优化地,所述第一加热管3、第二加热管4结构相同,所述第一加热管3包括金属管31、绝缘层32和发热体,所述绝缘层32贴合在金属管31内壁上,所述金属管31中部设置有绝缘块35,所述发热体包括第一发热体33和第二发热体34,所述第一发热体33、第二发热体34分别位于绝缘块35左、右两侧,所述第一发热体33与绝缘层32之间、所述第二发热体34与绝缘层32之间均设置有电极板36。
较优化地,所述电极板36为U型结构,所述电极板36包括相连接的第一极板361和第二极板362,所述第一极板361和第二极板362之间形成凹陷部363,所述第一发热体33位于凹陷部363内;所述第一极板361一端贯穿左端盖1设置;所述第二极板362一端贯穿右端盖2设置,另一端与第一极板361连接。
较优化地,所述第一极板361、第二极板362均为波浪形结构。
本技术方案中设计了U型电极板36,现如今加热器在制备时,一般都会将电极板36和发热片直接接触,或通过粘结剂相互粘结,而在使用时,由于PTC发热片的厚度不均匀,直接接触时导热效果较差,造成不完全接触,加热时在高压下工作极易发生拉弧现象,导致发热片炸裂,因此本技术方案中将电极板36设计为U型结构,将发热片放置在电极板36的凹陷部363中,同时将电极板36设计为波浪形结构,不仅可以提高电极板36的导热效率,电极板36可与发热片充分接触,不会受到发热片厚度影响;同时在后续进行拉拔压实时,第一极板361和第二极板362分别位于发热片上方、下方,在拉拔过程中第一极板361、第二极板362可以对发热片起到夹持作用,保证发热片不会受到较多积压力的同时保证发热片的稳定性和抗震性。
本技术方案中第一发热体33、第二发热体34结构相同,第一发热体33包括若干个平行粘结的发热片,在进行发热片粘结时,相邻之间的发热片之间留有空隙,这样设计是为了避免在第一加热管3受热膨胀挤压时造成发热片挤压粉碎的情况。
较优化地,所述第一发热体33、第二发热体34结构相同,所述第一发热体33包括若干个平行粘接的发热片,所述发热片为PTC陶瓷发热片;所述左端盖1与第一加热管3、第二加热管4之间、所述右端盖2与第一加热管3、第二加热管4之间均设置有密封件6。
本技术方案中密封件6的设计可以提高第一加热管3与左端盖1、右端盖2;第二加热管4与左端盖1、右端盖2之间的密封性,起到防水导热作用;本技术方案中密封件6为陶瓷密封件6。
较优化地,一种耐高压型PTC加热器的生产工艺,包括以下步骤:
10)准备原料;
11)制备发热片,并取制备的发热片若干,平行粘结,分别得到第一发热体33、第二发热体34;
12)电极板36拉伸成型;
13)取两个成型的电极板36,分别与第一发热体33、第二发热体34配合安装;
14)取聚酰亚胺绝缘纸作为绝缘层32,包裹缠绕在步骤4)安装好的结构外表面;
15)将步骤5)包裹好的结构插入步骤1)准备的金属管31内腔中,拉拔压实,得到第一加热管3;
16)重复步骤2)-步骤6),得到第二加热管4;
17)取步骤1)准备的左端盖1、右端盖2,开孔形成通孔11,再将第一加热管3、第二加热管4自上而下固定安装在左端盖1、右端盖2之间,得到加热器成品;
18)电性测试,包装入库;结束操作。
较优化地,包括以下步骤:
10)准备原料:
c)称取制备发热片所需的各组分原料,备用;
d)取若干金属管31、电极板36、聚酰亚胺绝缘纸、绝缘块35、左端盖1、右端盖2、和密封件6,备用;步骤1)中准备各个组件,便于后续进行组装;
11)制备发热片,取步骤1)准备的各组分原料,混合造粒,干压成型,在1100-1200℃下烧结后退火,制备得到发热片;再取若干个制备的发热片,高温下平行粘结,分别得到第一发热体33、第二发热体34;步骤2)中首先利用各组分原料共混,再通过成型造粒,烧结后退火制备得到发热片,利用制备的发热片平行粘接得到第一发热体33、第二发热体34,在粘接时注意发热片之间留有空隙;
12)取步骤1)准备的电极板36,拉伸成U型结构,再取步骤1)准备的绝缘块35,将电极板36一端贴合绝缘块35左侧设置,此时电极板36左侧设有凹陷部363;
13)将步骤2)制备的第一发热体33放置在凹陷部363内,重复步骤3),在绝缘块35右侧设置U型的电极板36,再将第二发热体34放置在电极板36的凹陷部363中;
14)取步骤1)准备的聚酰亚胺绝缘纸作为绝缘层32,用聚酰亚胺绝缘纸将电极板36、发热片包裹缠绕2-3层;
15)取步骤1)准备的金属管31,裁切,再对金属管31两端进行磨边,接着将金属管31浸入高锰酸钾溶液中,浸泡时间为20-30min;纯水清洗后烘干,再将步骤5)中绝缘层32包裹的结构插入金属管31内腔中,拉拔压实,得到第一加热管3;步骤6)中先对金属管31进行磨边清洗,去除金属管31两端口的细屑和残留的杂质;再通过拉拔完成发热体、绝缘层32和金属管31之间的紧密接触;
16)重复步骤2)-步骤6),制备得到第二加热管4;
17)取步骤1)准备的左端盖1,两端分别通过数控加工开设通孔11,将制备加工好的第一加热管3两端分别安装密封件6,第二加热管4两端分别安装密封件6,并在氮气保护下将左端盖1钎焊在第一加热管3、第二加热管4左端,重复安装右端盖2,得到加热器成品;
18)电性测试,包装入库;结束操作。步骤9)对制备的加热器成品进行电性检测,剔除不合格的产品,得到合格的PTC加热器,包装入库。
较优化地,所述步骤2)中,退火的操作方法为:取1100-1200℃下烧结后的物料,室温下加热至780-820℃,升温速率维持在10-15℃/s;再进行保温处理,保温时间为30-80s,再在氮-氢混合冷却气氛下,快速冷却至450-500℃,冷却速率维持在15-40℃/s。
本技术方案中在制备PTC陶瓷发热片的过程中增加了连续退火的操作,能够保证得到的发热片可以获得晶粒细小、尺寸均匀的完全再结晶的显微组织状态,提高高温PTC的耐压性能。
其中,控制其在室温下加热至780-820℃,升温速率维持在10-15℃/s,这样设计是为了组织进入完全再结晶温度区域,保证连续退火后的组织具有完全再结晶组织状态,同时,较为缓慢的升温速率可以防止再结晶晶粒发生突发长大,保证再结晶组织晶粒尺寸的均匀性;后进行保温,保温时间为30-80s,主要是为冷轧组织的再结晶过程提供充足的能量和时间,保证全部冷轧组织实现完全再结晶;最后控制其在氮-氢混合冷却气氛下,快速冷却至450-500℃,冷却速率维持在15-40℃/s,可以避免再结晶在冷却过程发生继续长大,确保再结晶组织具有细小的晶粒。
较优化地,所述步骤6)中,拉拔压实的操作方法为:取烘干后的金属管31,再将步骤5)绝缘层32包裹的结构插入金属管31内腔中,进行室温预冷拉,拉拔变形率为5%-30%,再放入离线电阻炉中加热至拉拔温度,保温5-8min,控温多次拉拔,拉拔变形率为4%-60%。
本技术方案中采用了多次拉拔的操作,实现金属管31与发热片等组件的压实紧缩,不仅有效降低了由于机械力带来的应力损伤,避免发热片受力压碎,同时也有效提高了整个加热器的接触面积,提高导热效率。
本技术方案操作时,原料包括碳酸钡、氧化铅、二氧化钛、碳酸钙、Nb2O5、三氧化二铌、二氧化锰、碳酸锂、碳化硅份等组分,采用Nb2O5、Sb2O5和Yb2O3、Nd2O3复合添加,Nb5+和Sb5+的离子半径与钛离子接近,可以取代BaTiO3中的Ti4+位充当施主,而Yb3+和Nd3+的离子半径与BaTiO3中的Ba2+相近,可以取代Ba2+位充当施主杂质,这样的四组分复合掺杂不但可以在最大程度上减小晶粒的尺寸,使得晶粒尺寸均匀,同时,Sb2O5和Yb2O3的复合添加能够最大程度上抑制高温PTC中铅的挥发,提高高温PTC的耐压性能。(具体可见专利号为CN201410566101.5中所阐述的组分)
本发明设计了一种耐高压型PTC加热器及生产工艺,结构设计合理,工艺操作便捷,不仅有效实现了PTC加热器的制备加工,有效提高了PTC加热器的导热效率,同时极大程度的提高了PTC加热器的耐高压性能,具有较高的实用性。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (9)
1.一种耐高压型PTC加热器,其特征在于:所述PTC加热器包括第一加热管(3)、第二加热管(4)、左端盖(1)和右端盖(2),所述第一加热管(3)、第二加热管(4)自上而下平行设置,所述第一加热管(3)两端分别与左端盖(1)、右端盖(2)固定安装,所述第二加热管(4)两端分别与左端盖(1)、右端盖(2)固定安装;所述左端盖(1)、右端盖(2)中部均设有通孔(11),所述第一加热管(3)和第二加热管(4)之间设有间隙(5),所述通孔(11)、间隙(5)相互配合连通形成加热流道。
2.根据权利要求1所述的一种耐高压型PTC加热器,其特征在于:所述第一加热管(3)、第二加热管(4)结构相同,所述第一加热管(3)包括金属管(31)、绝缘层(32)和发热体,所述绝缘层(32)贴合在金属管(31)内壁上,所述金属管(31)中部设置有绝缘块(35),所述发热体包括第一发热体(33)和第二发热体(34),所述第一发热体(33)、第二发热体(34)分别位于绝缘块(35)左、右两侧,所述第一发热体(33)与绝缘层(32)之间、所述第二发热体(34)与绝缘层(32)之间均设置有电极板(36)。
3.根据权利要求2所述的一种耐高压型PTC加热器,其特征在于:所述电极板(36)为U型结构,所述电极板(36)包括相连接的第一极板(361)和第二极板(362),所述第一极板(361)和第二极板(362)之间形成凹陷部(363),所述第一发热体(33)位于凹陷部(363)内;所述第一极板(361)一端贯穿左端盖(1)设置;所述第二极板(362)一端贯穿右端盖(2)设置,另一端与第一极板(361)连接。
4.根据权利要求2所述的一种耐高压型PTC加热器,其特征在于:所述第一极板(361)、第二极板(362)均为波浪形结构。
5.根据权利要求2所述的一种耐高压型PTC加热器,其特征在于:所述第一发热体(33)、第二发热体(34)结构相同,所述第一发热体(33)包括若干个平行粘接的发热片,所述发热片为PTC陶瓷发热片;所述左端盖(1)与第一加热管(3)、第二加热管(4)之间、所述右端盖(2)与第一加热管(3)、第二加热管(4)之间均设置有密封件(6)。
6.一种耐高压型PTC加热器的生产工艺,其特征在于:包括以下步骤:
1)准备原料;
2)制备发热片,并取制备的发热片若干,平行粘结,分别得到第一发热体(33)、第二发热体(34);
3)电极板(36)拉伸成型;
4)取两个成型的电极板(36),分别与第一发热体(33)、第二发热体(34)配合安装;
5)取聚酰亚胺绝缘纸作为绝缘层(32),包裹缠绕在步骤4)安装好的结构外表面;
6)将步骤5)包裹好的结构插入步骤1)准备的金属管(31)内腔中,拉拔压实,得到第一加热管(3);
7)重复步骤2)-步骤6),得到第二加热管(4);
8)取步骤1)准备的左端盖(1)、右端盖(2),开孔形成通孔(11),再将第一加热管(3)、第二加热管(4)自上而下固定安装在左端盖(1)、右端盖(2)之间,得到加热器成品;
9)电性测试,包装入库;结束操作。
7.根据权利要求6所述的一种耐高压型PTC加热器的生产工艺,其特征在于:包括以下步骤:
1)准备原料:
a)称取制备发热片所需的各组分原料,备用;
b)取若干金属管(31)、电极板(36)、聚酰亚胺绝缘纸、绝缘块(35)、左端盖(1)、右端盖(2)、和密封件(6),备用;
2)制备发热片,取步骤1)准备的各组分原料,混合造粒,干压成型,在1100-1200℃下烧结后退火,制备得到发热片;再取若干个制备的发热片,高温下平行粘结,分别得到第一发热体(33)、第二发热体(34);
3)取步骤1)准备的电极板(36),拉伸成U型结构,再取步骤1)准备的绝缘块(35),将电极板(36)一端贴合绝缘块(35)左侧设置,此时电极板(36)左侧设有凹陷部(363);
4)将步骤2)制备的第一发热体(33)放置在凹陷部(363)内,重复步骤3),在绝缘块(35)右侧设置U型的电极板(36),再将第二发热体(34)放置在电极板(36)的凹陷部(363)中;
5)取步骤1)准备的聚酰亚胺绝缘纸作为绝缘层(32),用聚酰亚胺绝缘纸将电极板(36)、发热片包裹缠绕2-3层;
6)取步骤1)准备的金属管(31),裁切,再对金属管(31)两端进行磨边,接着将金属管(31)浸入高锰酸钾溶液中,浸泡时间为20-30min;纯水清洗后烘干,再将步骤5)中绝缘层(32)包裹的结构插入金属管(31)内腔中,拉拔压实,得到第一加热管(3);
7)重复步骤2)-步骤6),制备得到第二加热管(4);
8)取步骤1)准备的左端盖(1),两端分别通过数控加工开设通孔(11),将制备加工好的第一加热管(3)两端分别安装密封件(6),第二加热管(4)两端分别安装密封件(6),并在氮气保护下将左端盖(1)钎焊在第一加热管(3)、第二加热管(4)左端,重复安装右端盖(2),得到加热器成品;
9)电性测试,包装入库;结束操作。
8.根据权利要求7所述的一种耐高压型PTC加热器的生产工艺,其特征在于:所述步骤2)中,退火的操作方法为:取1100-1200℃下烧结后的物料,室温下加热至780-820℃,升温速率维持在10-15℃/s;再进行保温处理,保温时间为30-80s,再在氮-氢混合冷却气氛下,快速冷却至450-500℃,冷却速率维持在15-40℃/s。
9.根据权利要求7所述的一种耐高压型PTC加热器的生产工艺,其特征在于:所述步骤6)中,拉拔压实的操作方法为:取烘干后的金属管(31),再将步骤5)绝缘层(32)包裹的结构插入金属管(31)内腔中,进行室温预冷拉,拉拔变形率为5%-30%,再放入离线电阻炉中加热至拉拔温度,保温5-8min,控温多次拉拔,拉拔变形率为4%-60%。
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