CN111051792A - Ptc加热器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种PTC加热器，更具体地，涉及一种PTC加热器，其：通过使形成在加热棒处的钩结构的固定突起弯曲来机械地固定构成PTC加热器的加热元件、端子、绝缘层和热辐射单元；并且还具有能够固定加热元件的位置的辅助固定突起以增加PTC元件与热辐射单元之间的附着性，从而使得性能能够改进并方便通过加热棒组装。

Description

PTC加热器
技术领域
本发明涉及正温度系数(PTC)加热器，更具体地，涉及一种用在车辆的空调中以在车辆初始启动时改进室内加热性能的PTC加热器。
背景技术
在设置在车辆中以执行室内加热的加热单元中，用于降低引擎的温度的热交换介质在加热器芯中循环以加热环境空气，从而加热室内区域。
然而，在车辆初始启动期间，用于冷却引擎的热交换介质花费一定时间来变热，特别是在冬天，在车辆初始启动时热交换介质的加热被延迟，从而使初始室内加热性能变差。
为此，使用正温度系数(PTC)元件的PTC加热器可用作加热部。
PTC元件具有这样的特性：当上升的温度达到特定水平时其电阻急剧增加，因此，在该特定水平或更高的温度下，电阻增加并且流过的电流量减少。
因此，随着电流量减少，热值减小，导致温度下降，这里，当温度下降时，电阻再次升高以开始生热，从而形成循环机制。
因此，在冬天或者在启动的初始阶段热交换介质(冷却剂)未变热，因此车辆的加热器不生成热时，使用PTC元件作为车辆的辅助加热器可补充室内加热。
图1是示出现有技术的PTC加热器的示图，该PTC加热器包括：端子单元，其用于供电；热源部11，其包括通过从端子单元供应的电力来加热的PTC元件；散热部12，其与热源部11接触以消散热源部11所生成的热；以及壳体13，其被设置为围绕端子单元、热源部11和散热部12。
这里，壳体在其表面上具有多个散热孔，以使得散热部12的热可从壳体有效地向外消散，并且在空气穿过散热孔的同时空气的温度可通过散热部12而增加。
另外，如图2所示，热源部11被配置成PTC元件40，并且PTC元件40被插入在绝缘体30内，负极端子50和正极端子52分别联接到绝缘体30的上表面和下表面，绝缘膜20被插入到其外侧，然后外壳40被插入并联接到其外侧。
这里，由于PTC元件40、绝缘体30端子、绝缘膜20等被固定并设置在外壳10中，所以外壳10的变形或外部损伤可能导致PTC元件、端子和绝缘膜20之间的接触不平衡，从而使PTC加热器的性能变差。
发明内容
技术问题
本发明的目的在于提供一种正温度系数(PTC)加热器，其中，通过使形成在加热棒处的具有钩结构的固定突起弯曲来机械固定加热元件、端子、绝缘层和散热部。
本发明的另一目的在于提供一种PTC加热器，其中，除了包括固定突起的加热棒之外，还提供用于固定加热元件的位置的辅助固定突起，从而增加PTC元件与散热部之间的附着力以改进性能。
本发明的另一目的在于提供一种PTC加热器，其中，使用加热棒来机械固定加热元件、端子、绝缘层和散热部，并且通过改变散热部的形状来防止由于固定突起导致的加热棒高度的增加。
技术方案
在一个一般方面，一种正温度系数(PTC)加热器包括：绝缘支撑件100，其具有预定长度；加热元件200，其被插入在绝缘支撑件100中并通过电力来产生热；端子300，其与绝缘支撑件100的下表面紧密接触设置，并向加热元件200供电；绝缘层400，其与端子300的下表面紧密接触设置；散热支撑件500，其分别与绝缘支撑件100的上表面和绝缘层400的下表面紧密接触设置，并且在其两个侧表面上具有多个排出孔以与流体交换来自加热元件200的热；以及组件600，其与下散热支撑件500的下表面紧密接触设置，在向上方向上突出以穿过排出孔，并向内弯曲以联接到上散热支撑件500的上表面。
此外，绝缘支撑件100可包括：绝缘支撑件主体110，其具有预定长度；以及空间部分120，其在绝缘支撑件主体110内部穿透上表面和下表面并允许加热元件200插入其中。
此外，散热支撑件500可包括：上散热支撑件510，其包括与绝缘支撑件100的上表面紧密接触设置的上散热支撑件主体511以及在上散热支撑件主体511的两个侧表面上作为上述排出孔形成的多个上排出孔512；以及下散热支撑主体521，其包括与绝缘层400的下表面紧密接触设置的下散热支撑件主体521以及在下散热支撑件主体521的两个侧表面上作为上述排出孔形成的多个下排出孔522。
此外，组件600可包括：组件主体610，其被设置为位于与下散热支撑件主体521的下表面紧密接触的位置；以及固定突起620，其从组件主体610突出以穿过下排出孔522和上排出孔512并弯曲以联接到上散热支撑件主体511的上表面。
此外，固定突起620可按多个设置，并且多个固定突起620在长度方向上彼此间隔开。
此外，绝缘支撑件100还可包括辅助固定突起130，其从绝缘支撑件主体110突出以穿过上排出孔512并弯曲以联接到上散热支撑件主体511的上表面。
此外，辅助固定突起130可按多个设置，并且多个辅助固定突起可在长度方向上彼此间隔开。
此外，辅助固定突起130可彼此间隔开以不与固定突起620交叠。
此外，辅助固定突起130可被形成为避开空间部分120。
此外，上散热支撑件主体511可弯曲以使得其与绝缘支撑件100接触的表面位于下侧，并且下散热支撑件主体521可弯曲以使得其与绝缘层400接触的表面位于上侧。
此外，上散热支撑件主体511的弯曲部分的高度可等于或大于固定突起620和辅助固定突起130的厚度。
此外，下散热支撑件主体521的弯曲部分的高度可等于或大于组件主体610的厚度。
此外，端子300的长度可等于绝缘支撑件主体110的长度，并且端子300可连接到多个加热元件200。
此外，绝缘层400可由绝缘材料形成。
此外，绝缘层400可以是Kapton胶带。
有益效果
在根据本公开的PTC加热器中，通过使形成在加热棒处的具有钩结构的固定突起弯曲来机械固定配置PTC加热器的加热元件、端子、绝缘层和散热部，此外，另外提供用于固定加热元件的位置的辅助固定突起，由此可增加PTC元件与散热部之间的附着力，以增强性能并方便通过加热棒组装。
另外，在根据本公开的PTC加热器中，使用加热棒来机械固定加热元件、端子、绝缘层和散热部，可通过改变散热部的形状来防止由于加热棒的固定突起导致的高度的增加。
另外，在根据本公开的PTC加热器中，由于防止了由于加热棒导致的高度的增加，所以PTC加热器可被配置为紧凑的，并且可改进安装有PTC加热器的车辆中的空间利用率。
附图说明
图1和图2是示出现有技术的正温度系数(PTC)加热器的示图。
图3是根据本公开的第一示例性实施方式的PTC加热器的立体图。
图4是根据本公开的第一示例性实施方式的PTC加热器的分解立体图。
图5是根据本公开的第一示例性实施方式的PTC加热器的一些部件的立体图。
图6是根据本公开的第二示例性实施方式的PTC加热器的立体图。
图7是根据本公开的第二示例性实施方式的PTC加热器的分解立体图。
图8是示出根据本公开的第二示例性实施方式的PTC加热器的一些部件的示图。
图9是示出根据本公开的第二示例性实施方式的PTC加热器的横截面图。
图10是示出根据本公开的第三示例性实施方式的PTC加热器的分解立体图。
图11是示出根据本公开的第三示例性实施方式的PTC加热器的横截面图。
图12和图13是示出根据本公开的PTC加热器的配置的修改例的示图。
具体实施方式
以下，将参照附图详细描述正温度系数(PTC)加热器的示例性实施方式。
<第一示例性实施方式>
图3是示出根据本公开的第一示例性实施方式的PTC加热器的立体图的示图，图4是示出根据本公开的第一示例性实施方式的PTC加热器的分解立体图的示图，图5是示出根据本公开的第一示例性实施方式的PTC加热器的一部分配置的立体图。
如图3至图5所示，根据本公开的第一示例性实施方式的PTC加热器1000包括：绝缘支撑件100；加热元件200，其被插入在绝缘支撑件100中并通过电力生成热；端子300，其向加热元件200供电；绝缘层400；散热支撑件500；以及组件600，其联接散热支撑件500。
具体地，绝缘支撑件100是加热元件(即，正温度系数(PTC))200被插入并安置在其中的主体，并且包括绝缘支撑件主体110和空间部分120。
绝缘支撑件主体110可具有与根据本公开的第一示例性实施方式的PTC加热器1000的长度对应的长度，并且空间部分120可作为一个或多个空间部分设置在绝缘支撑件主体110内部，并且穿透上表面和下表面以使得加热元件200插入在其中。
加热元件200是在输入电力时发热的电元件，并且可具有与空间部分120对应的形状以被插入在绝缘支撑件100的空间部分120中。
端子300可与绝缘支撑件100的下表面紧密接触设置，并且可被配置成向加热元件200供电的端子。
这里，绝缘支撑件主体110还可包括允许端子300被安置并设置在其中的安置部分(未示出)，但本公开不限于此，端子300可在长度方向上具有与绝缘支撑件主体110相同的长度并且连接到多个加热元件200。
如上所述，端子300与加热元件200紧密接触并向加热元件200供电，因此加热元件200可具有使得加热元件200可与端子300紧密接触并被平稳地供电的厚度。
绝缘层400可与端子300的下表面紧密接触设置，可由允许端子300被绝缘的绝缘材料形成，并且可具有薄焊盘形状。
另外，绝缘层400可不仅安全地执行电绝缘，而且由具有高热导率的材料形成，以使得从发热装置200生成的热可容易地释放到外部。
更优选地，具有上述要求的Kapton胶带可为优选的，但绝缘层400可由各种材料形成，只要材料具有上述要求即可。
散热支撑件500可不仅用作在上下方向上覆盖端子300、绝缘层400和插入有加热元件200的绝缘支撑件100的壳体，而且包括多个排出孔以通过经由排出孔与流体交换热来消散加热元件200中生成的热。
更具体地，散热支撑件500可包括形成为与绝缘支撑件100的上表面紧密接触的上散热支撑件510以及形成为与绝缘层400的下部紧密接触的下散热支撑件520。
上散热支撑件510包括形成为与绝缘支撑件100的上表面紧密接触以用作壳体的上散热支撑件主体511，以及作为消散热的排出孔形成在上散热支撑件主体511的两个侧表面上的多个上排出孔512。
下散热支撑件520包括形成为与绝缘层400的下表面紧密接触并用作壳体的下散热支撑件主体521，以及形成在下散热支撑件主体521的两个侧表面上消散热的多个下排出孔522。
即，散热支撑件500包括上散热支撑件510和下散热支撑件520，并且上散热支撑件主体511和下散热支撑件主体521支撑端子300、绝缘层400和插入有加热元件200的绝缘支撑件100，并且通过设置在上散热支撑件主体511和下散热支撑件主体521的两个侧表面上的上排出孔512和下排出孔522来向外消散加热元件200中生成的热。
组件600包括组件主体610以及形成在组件主体610处的固定突起620。
组件主体610与散热支撑体521的下表面紧密接触设置，并且其长度可与上散热支撑件510和下散热支撑件520的长度对应。
固定突起620按多个设置，并且多个固定突起620从组件主体610突出并在长度方向上彼此间隔开。多个固定突起620可突出以穿过上散热支撑件510的上排出孔512和下散热支撑件520的下排出孔522并且弯曲以联接到上散热支撑件主体511的上表面。
换言之，在组件600的固定突起620穿过上排出孔512和下排出孔522的状态下，组件主体610被设置为与下散热支撑件主体521紧密接触。在这种状态下，组件600弯曲以联接到上散热支撑件主体511，从而固定上散热支撑件510、端子300、绝缘层400、下散热支撑件520和插入有加热元件200的绝缘支撑件100。
组件600的固定突起620优选按多个设置，在长度方向上彼此间隔开，并且彼此间隔开的多个固定突起620可机械弯曲，从而与封装方法或结合方法相比能够均衡地固定上散热支撑件510、端子300、绝缘层400、下散热支撑件520和插入有加热元件200的绝缘支撑件100。
<第二示例性实施方式>
图6是根据本公开的第二示例性实施方式的PTC加热器的立体图，图7是根据本公开的第二示例性实施方式的PTC加热器的分解立体图，图8是示出根据本公开的第二示例性实施方式的PTC加热器的一些部件的示图，图9是示出根据本公开的第二示例性实施方式的PTC加热器的横截面图。
根据本公开的第二示例性实施方式的PTC加热器1000的绝缘支撑件100还包括辅助固定突起130，其从绝缘支撑件主体110突出以穿过上散热支撑件510的上排出孔512，并弯曲以联接到上散热支撑件主体511的上表面。
即，在根据本公开的第二示例性实施方式的PTC加热器1000中，上散热支撑件510和插入有加热元件200的绝缘支撑件100预先通过辅助固定突起130联接，此后，上散热支撑件510、绝缘支撑件100、端子300、绝缘层400和下散热支撑件520可通过固定突起620联接。
因此，由于在PTC加热器100的组装过程中，在插入有加热元件200的绝缘支撑件100和上散热支撑件510预先联接的状态下上散热支撑件510、绝缘支撑件100、端子300、绝缘层400和下散热支撑件520使用组件600的固定突起620来联接，所以可最小化产品的缺陷。
具体地，由于除了固定突起620之外，通过辅助固定突起130增加了上散热支撑件510与加热元件200之间的附着力，所以可改进PTC加热器100的性能，并且由于防止了在组装产品时零件松开，所以可增加组装特性。
另外，多个辅助固定突起130优选在长度方向上彼此间隔开以不与固定突起620交叠。
即，由于固定突起620和辅助固定突起130在穿过上散热支撑件主体511的上排出孔512并与上散热支撑件主体511联接的状态下弯曲，所以固定突起620和辅助固定突起130优选彼此不交叠。
这里，由于固定突起620要联接到上散热支撑件主体511以固定上散热支撑件510、绝缘支撑件100、端子300、绝缘层400和下散热支撑件520，所以可提供数量比联接到上散热支撑件主体511以固定上散热支撑件510和绝缘支撑件100的辅助固定突起130的数量更多的固定突起620。
另外，由于加热元件200要被插入在绝缘支撑件100的空间部分120中，所以加热元件200优选地形成为与除了空间部分120之外的绝缘支撑件主体110间隔开以确保加热元件200易于插入，并且固定突起620优选被设置为避开设置在除了空间部分120之外的绝缘支撑件主体110上的辅助固定突起130。
然而，如果固定突起620和辅助固定突起130彼此不交叠并且被设置为容易联接，则上述固定突起620和辅助固定突起130的数量不受限制，并且辅助固定突起130的形成位置也不受限制，并且辅助固定突起130可不同地设置。
<第三示例性实施方式>
图10是示出根据本公开的第三示例性实施方式的PTC加热器的分解立体图，图11是示出根据本公开的第三示例性实施方式的PTC加热器的横截面图，图12和图13是示出根据本公开的PTC加热器的修改例的示图。
如图10和图11所示，在根据本公开的第三示例性实施方式的PTC加热器1000中，上散热支撑件主体511的与绝缘支撑件100接触的表面弯曲以位于下侧，并且下散热支撑件主体521的与绝缘层400接触的表面弯曲以位于上侧。
即，在根据本公开的第三示例性实施方式的PTC加热器1000中，由于上散热支撑件主体511的与绝缘支撑件100接触的表面弯曲以位于下侧以具有阶梯结构，所以可防止当通过固定突起620和辅助固定突起130的弯曲与上散热支撑件主体511联接时高度的增加，并且由于下散热支撑件主体521的与绝缘层400接触的表面弯曲以位于上侧以具有阶梯结构，所以可防止由于设置在下散热支撑件主体521的下表面上的组件主体610导致的高度的增加。
换言之，使用包括固定突起620的组件600来固定和联接上散热支撑件510、绝缘支撑件100、端子300、绝缘层400和下散热支撑件520的配置由于组件600而导致高度差，这导致与其它零件联接和布置不容易的问题。
为了避免该问题，在根据本公开的第三示例性实施方式的PTC加热器1000中，固定突起620和包括固定突起620的组件600可被配置为设置在穿过上散热支撑件510和下散热支撑件520的阶梯结构的同一条线上，并且这使得PTC加热器1000紧凑并且改进应用该产品的车辆中的空间利用率。
另外，为了获得上述配置和效果，上散热支撑件主体511的与绝缘支撑件100接触的表面可弯曲以等于或大于固定突起620和辅助固定突起130的厚度以设置，并且下散热支撑件主体521的与绝缘层400接触的表面可弯曲以等于或大于组件主体610的厚度以设置。
如图11和图12所示，根据本公开的多个PTC加热器1000可被布置并连接到壳体，并且可用作一个加热装置。
作为示例，多个PTC加热器可布置在平面上以形成薄板形状，或者PTC加热器可按预定间隔竖立并层叠以使用。
[主要元件的详细描述]
1000：PTC加热器
100：绝缘支撑件110：绝缘支撑件主体
120：空间部分130：辅助固定突起
200：加热元件
300：端子
400：绝缘层
500：散热支撑件
510：上散热支撑件
511：上散热支撑件主体512：上排出孔
520：下散热支撑件
521：下散热支撑件主体522：下排出孔
600：组件
610：组件主体620：固定突起

Claims (15)

1.一种正温度系数PTC加热器，该PTC加热器包括：
具有预定长度的绝缘支撑件(100)；
加热元件(200)，该加热元件(200)被插入在所述绝缘支撑件(100)中并通过电力产生热；
端子(300)，该端子(300)与所述绝缘支撑件(100)的下表面紧密接触设置并向所述加热元件(200)供电；
绝缘层(400)，该绝缘层(400)与所述端子(300)的下表面紧密接触设置；
散热支撑件(500)，所述散热支撑件(500)分别与所述绝缘支撑件(100)的上表面和所述绝缘层(400)的下表面紧密接触设置，并且在所述散热支撑件(500)的两个侧表面上具有多个排出孔以与流体交换来自所述加热元件(200)的热；以及
组件(600)，该组件(600)与下散热支撑件(500)的下表面紧密接触设置，在向上方向上突出以穿过所述排出孔，并向内弯曲以联接到上散热支撑件(500)的上表面。
2.根据权利要求1所述的PTC加热器，其中，
所述绝缘支撑件(100)包括具有预定长度的绝缘支撑件主体(110)以及在所述绝缘支撑件主体(110)内部穿透上表面和下表面并允许所述加热元件(200)插入其中的空间部分(120)。
3.根据权利要求2所述的PTC加热器，其中，
所述散热支撑件(500)包括：
上散热支撑件(510)，该上散热支撑件(510)包括与所述绝缘支撑件(100)的上表面紧密接触设置的上散热支撑件主体(511)以及作为上述排出孔形成在所述上散热支撑件主体(511)的两个侧表面上的多个上排出孔(512)，以及
下散热支撑件(520)，该下散热支撑件(520)包括与所述绝缘层(400)的下表面紧密接触设置的下散热支撑件主体(521)以及作为上述排出孔形成在所述下散热支撑件主体(521)的两个侧表面上的多个下排出孔(522)。
4.根据权利要求3所述的PTC加热器，其中，
所述组件(600)包括：
组件主体(610)，该组件主体(610)被设置为位于与所述下散热支撑件主体(521)的下表面紧密接触的位置，以及
固定突起(620)，该固定突起(620)从所述组件主体(610)突出以穿过所述下排出孔(522)和所述上排出孔(512)并弯曲以联接到所述上散热支撑件主体(511)的上表面。
5.根据权利要求4所述的PTC加热器，其中，
所述固定突起(620)按多个设置，并且多个所述固定突起(620)在长度方向上彼此间隔开。
6.根据权利要求5所述的PTC加热器，其中，
所述绝缘支撑件(100)还包括辅助固定突起(130)，该辅助固定突起(130)从所述绝缘支撑件主体(110)突出以穿过所述上排出孔(512)并弯曲以联接到所述上散热支撑件主体(511)的上表面。
7.根据权利要求6所述的PTC加热器，其中，
所述辅助固定突起(130)按多个设置，并且多个所述辅助固定突起在长度方向上彼此间隔开。
8.根据权利要求7所述的PTC加热器，其中，
所述辅助固定突起(130)彼此间隔开以不与所述固定突起(620)交叠。
9.根据权利要求8所述的PTC加热器，其中，
所述辅助固定突起(130)被形成为避开所述空间部分(120)。
10.根据权利要求6所述的PTC加热器，其中，
所述上散热支撑件主体(511)弯曲以使得所述上散热支撑件主体(511)与所述绝缘支撑件(100)接触的表面位于下侧，并且
所述下散热支撑件主体(521)弯曲以使得所述下散热支撑件主体(521)与所述绝缘层(400)接触的表面位于上侧。
11.根据权利要求10所述的PTC加热器，其中，
所述上散热支撑件主体(511)的弯曲部分的高度等于或大于所述固定突起(620)的厚度和所述辅助固定突起(130)的厚度。
12.根据权利要求10所述的PTC加热器，其中，
所述下散热支撑件主体(521)的弯曲部分的高度等于或大于所述组件主体(610)的厚度。
13.根据权利要求2所述的PTC加热器，其中，
所述端子(300)的长度与所述绝缘支撑件主体(110)的长度相等并且所述端子(300)连接到多个所述加热元件(200)。
14.根据权利要求1所述的PTC加热器，其中，
所述绝缘层(400)由绝缘材料形成。
15.根据权利要求14所述的PTC加热器，其中，所述绝缘层(400)是Kapton胶带。
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