CN111918423B - 一种防凝露耐腐蚀的ptc电加热器及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防凝露耐腐蚀的PTC电加热器及其制造方法，包括发热体，其特征在于：所述发热体的两侧对应设置有柔性电极片，所述柔性电极片为多个宽度相等的分体部组成，所述分体部的厚度从中间向两边依次减小，所述柔性电极片由多个电极板组成，每个所述电极板之间连接有弹性牵拉部，所述弹性牵拉部的一侧设置有导电部，所述导电部对应滑动插接在柔性电极片的两侧，所述柔性电极片的外部套接有绝缘层，所述绝缘层的外部对应设置有型材，所述型材为两个相互配合的半圆柱体，所述型材的外部设置有外壳，所述绝缘层的内壁插接设置有若干个绝缘补位片，本发明，具有实用性强和可根据室内温度调整的特点。

Description

一种防凝露耐腐蚀的PTC电加热器及其制造方法

技术领域

本发明涉及空调电加热器技术领域，具体为一种防凝露耐腐蚀的PTC电加热器及其制造方法。

背景技术

PTC发热体又叫PTC加热器，采用PTC陶瓷发热元件与铝管组成。该类型PTC发热体有热阻小、换热效率高的优点，是一种自动恒温、省电的电加热器。

现有的空调PTC加热器表面容易凝结一些冷凝液体，冷凝液积攒多了容易滴在其他部件上，时间长了造成部件易受到腐蚀，实用性差；同时现有的空调PTC加热器无法根据室内的温度进行各个加热区域横向温度的适应性调整，对于室内温度的调控无法做到精确降温；现有的PTC加热器的发热体在成片过程中需要分批次随机抽取一些点做发热导通率测试，一般来说都是测试人员随机选取测试点，但前一个点测试完成后需要一段时间对发热体进行恢复，否则会干扰下一个测试点，如果完全规避前面的测试点会导致测试点的选取范围减少，使测试结果不准确。因此，设计实用性强和可根据室内温度调整的一种防凝露耐腐蚀的PTC电加热器及其制造方法是很有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防凝露耐腐蚀的PTC电加热器及其制造方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种防凝露耐腐蚀的PTC电加热器，包括发热体，其特征在于：所述发热体的两侧对应设置有柔性电极片，所述发热体为多个宽度相等的分体部组成，所述分体部的厚度从中间向两边依次减小，所述柔性电极片由多个电极板组成，每个所述电极板之间连接有弹性牵拉部，所述弹性牵拉部的一侧设置有导电部，所述导电部对应滑动插接在柔性电极片的两侧，所述柔性电极片的外部套接有绝缘层，所述绝缘层的外部对应设置有型材，所述型材为两个相互配合的半圆柱体，所述型材的外部设置有外壳。

根据上述技术方案，所述绝缘层的内壁插接设置有若干个绝缘补位片，所述绝缘补位片的厚度为两个相邻分体部的厚度差，所述绝缘补位片的长度为分体部到绝缘层边缘的距离。

根据上述技术方案，所述型材的底部开设有回风口，所述回风口的底部设置有若干向两边延展的回风道，所述回风道的内部设置有热敏电阻，所述回风道的两端连接有接触探头，所述接触探头吸附在发热体的上下两端，所述发热体的内部设置有磁流变介质。

一种防凝露耐腐蚀的PTC电加热器的制造方法，其特征在于，包括步骤一，蚀刻型材，将要蚀刻区域的保护膜去除，在蚀刻时接触化学溶液，达到溶解腐蚀的作用，形成凹凸的效果；

步骤二，发热体成片，将磁流体填充至发热体中，利用压合成型机使得发热体成型成片状结构；

步骤三，发热导通率测试，发热体的成片过程中，分批次随机抽取一些点做发热导通率测试；

步骤四，焊接贴胀，外壳和绝缘层采用强度焊接贴胀，消除间隙腐蚀，焊接材料采用A,直流反接,以保证焊接质量；

步骤五，气密性实验，检查焊缝的严密性，铲除焊缝的微裂纹，防止刀口腐蚀；

步骤六，组装成型，将外壳置于型材的两端，然后与需要的外界电路连接

根据上述技术方案，蚀刻型材步骤中，具体为

a顺向启动第一挤压泵，第一活塞缸将蚀刻液泵入蚀刻液注入针筒，此时内部的蚀刻液从蚀刻液注入针筒滴入保护膜中间的区域，开始对型材进行腐蚀；

b针筒内部的压力传感器探测到蚀刻液注入针头运动的距离，探测到蚀刻深度时，立即反向启动第一挤压泵，且顺向启动第二挤压泵，第二活塞缸内部的缓释液进入缓释液注入针筒，并从罩壳上流入抽吸针头处，在蚀刻槽内形成凝胶状固体；

c在罩壳运动至最低处时，继续启动第二挤压泵，针筒内部的压强增大，使得弹性爪型刮片张开，并将凝胶状固体带出蚀刻槽。

根据上述技术方案，上述蚀刻型材步骤的a和b中，所述蚀刻液为硫酸锌，缓释液为氢氧化钾。

根据上述技术方案，所述第一挤压泵和第二挤压泵的内壁设置有两个相互啮合的椭圆形叶片，所述椭圆形叶片上开设有柔性刮擦槽，所述柔性刮擦槽内设置有若干锥形凸块，所述椭圆形叶片上设置有扭簧。

根据上述技术方案，所述发热体导通率测试步骤中，具体为：

a根据绕线架测试的位置得到测试点的X坐标，根据收放带的伸出距离得到测试点的Y坐标，根据发热体的中心位置确定坐标值；

b沿着测试固定带移动绕线架，记录下历次测试的位置(X,Y)，(X,Y)，……，(X_i-，Y_i-)，当次测试坐标X_i，Y_i满足下列条件时即可在范围内选取若干点进行测试：

式中v＝测试点恢复速度；t＝该点测试后持续时间；R＝刚测试时测试点影响范围；a＝发热体的长度；b＝发热体的宽度。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，通过在PTC发热体成片过程中记录每个测试点的坐标和恢复速率，为下一个测试点提供判断基础，获得最大的测试点选取范围，保证发热导通率测试结果的精确度；通过在蚀刻步骤中加入蚀刻液和缓释液，可以精确根据需要选定合适的蚀刻深度，并且在第一时间内缓释蚀刻液，并形成凝胶状材质保护不受过量腐蚀，蚀刻精度高，适合不同大小的发热体排列，使得蚀刻槽的加工更为高效。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的蚀刻步骤示意图；

图3是本发明的发热体与热敏电阻安装示意图；

图4是本发明的蚀刻液注入针筒与缓释液注入针筒安装示意图；

图中：1、型材；11、蚀刻槽；2、柔性电极片；3、发热体；4、绝缘层；5、外壳；6、测试固定带；61、绕线架；611、收放带；7、热敏电阻；8、回风道；9、电源；31、磁流变介质；12、蚀刻液注入针筒；121、蚀刻液注入针头；13、缓释液注入针筒；14、罩壳；141、抽吸针头；1411、弹性爪型刮片；151、第一活塞缸；152、第二活塞缸；161、第一挤压泵；162、第二挤压泵；17、废液回收池。

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。

请参阅图1-4，本发明提供技术方案：一种防凝露耐腐蚀的PTC电加热器及其制造方法，包括发热体3，其特征在于：发热体3的两侧对应设置有柔性电极片2，发热体3为多个宽度相等的分体部组成，分体部的厚度从中间向两边依次减小，柔性电极片由多个电极板组成，每个电极板之间连接有弹性牵拉部，弹性牵拉部的一侧设置有导电部，导电部对应滑动插接在柔性电极片2的两侧，柔性电极片2的外部套接有绝缘层，绝缘层的外部对应设置有型材1，型材1为两个相互配合的半圆柱体，型材1的外部设置有外壳5，通过将发热体3设置为多个，可以使得发热体各个分体部的具体高度差根据室内的温度需要做出弹性调整，比如在较宽的居室，可以选择各个分体部之间的高度差相差较小的发热体3，使得宽度范围内的制热更加均匀，在较长的居室选择各个分体部之间的高度差相差较大的发热体3，使得制热朝向更加集中，为了适应不同的发热体高度分布方式，使得导电部活动伸入各个柔性电极片2的内部，高度差较大时将其一端向外拔出一段距离即可，无需单独定制柔性电极片2的形状，生产加工过程更加方便且节约成本，弹性牵拉部用力连接各个分体部，防止分体部在加工运输的过程中脱离，且保护脆弱的导电部不受牵拉影响，提高整体加工的安全性；

绝缘层4的内壁插接设置有若干个绝缘补位片，绝缘补位片的厚度为两个相邻分体部的厚度差，绝缘补位片的长度为分体部到绝缘层4边缘的距离，通过绝缘补位片的设置，满足不同高度差的发热体3在绝缘层4内整体性的需求，使得整个绝缘层4包裹的发热体3的形状为规则的长方形，由于较厚的发热体3电阻值较低，其在短路时危险性更大，由于两侧的绝缘层4距离较长，短路电流经过较长的绝缘层稀释使得安全性较高，而由于较薄的发热体3电阻值本身较大，从而无需较长的绝缘层稀释电流，节省正常工作时的电流损耗，从而提升环保性能；

型材1的底部开设有回风口，回风口的底部设置有若干向两边延展的回风道8，回风道的内部设置有热敏电阻，回风道8的两端连接有接触探头，接触探头吸附在发热体3的上下两端，发热体3的内部设置有磁流变介质31，由于发热体的功率在持续发热时期是恒定不变的，在内部设置流体状的磁性介质，在回风道8从室内的不同横向位置采集风量时，驱动热敏电阻的阻值变化，从而使得通过发热体3不同位置的电流发生变化，由于电流本身会产生涡流状磁场，会驱动内部的磁流变介质31随着磁场方向移动，电流大的地方磁场变大，电流小的地方磁场减小，驱动磁流变介质31或剧烈或平缓地移动，从而使得整个发热体3的电导率在不同位置发生变化，便于调整发热体3不同位置的发热效率，在随着横向出风口向外部排出，便于精确控制出风温度的分布，实现针对室内不同温度的智能化控制；

绝缘层的外表面设置有复合酸阳极氧化膜，复合酸阳极氧化膜的材质包括70份磺基水杨酸，30份硼酸，25份草酸，0.2分硫酸，通过该种配方的复合酸阳极氧化膜具有着高耐腐蚀性能，可以防止冷凝水在上面凝结造成内部元件的腐蚀；

一种防凝露耐腐蚀的PTC电加热器的制造方法，其特征在于：包括步骤一，蚀刻型材，将要蚀刻区域的保护膜去除，在蚀刻时接触化学溶液，达到溶解腐蚀的作用，形成凹凸的效果；

步骤二，发热体成片，将磁流体填充至发热体中，利用压合成型机使得发热体成型成片状结构；

步骤三，发热导通率测试，发热体的成片过程中，分批次随机抽取一些点做发热导通率测试；

步骤四，焊接贴胀，外壳和绝缘层采用强度焊接贴胀，消除间隙腐蚀，焊接材料采用A137,直流反接,以保证焊接质量；

步骤五，气密性实验，检查焊缝的严密性，铲除焊缝的微裂纹，防止刀口腐蚀；

步骤六，组装成型，将外壳5置于型材1的两端，然后与需要的外界电路连接；

蚀刻型材步骤中，具体为

a顺向启动第一挤压泵161，第一活塞缸151将蚀刻液泵入蚀刻液注入针筒12，此时内部的蚀刻液从蚀刻液注入针筒滴入保护膜中间的区域，开始对型材1进行腐蚀；

b针筒12内部的压力传感器探测到蚀刻液注入针头121运动的距离，探测到蚀刻深度时，立即反向启动第一挤压泵161，且顺向启动第二挤压泵162，第二活塞缸152内部的缓释液进入缓释液注入针筒13，并从罩壳14上流入抽吸针头处，在蚀刻槽11内形成凝胶状固体；

c在罩壳14运动至最低处时，继续启动第二挤压泵162，针筒13内部的压强增大，使得弹性爪型刮片1411张开，并将凝胶状固体带出蚀刻槽11，此种方式在一开始可以腐蚀出不同深度的腐蚀槽，且随着腐蚀深度的达到，可以立即终止腐蚀，并且将腐蚀液吸回防止进一步腐蚀和浪费，并且通过设置多个并列排列的缓释液注入针筒13，可以根据自定义的槽深决定腐蚀量大小，便于实现发热体大小的自适应调整，腐蚀的方法相比于机械加工的方法，不易发生机械性损伤损害元器件，并且在腐蚀完毕时，通过注入相反的介质的注入达到了中和的效果，形成的凝胶状物体随着得弹性爪型刮片1411的张开被夹持出蚀刻槽11，免去清洗蚀刻槽11的步骤，节约工序，同时弹性爪型刮片1411撑开后可以剐蹭蚀刻槽11的内壁，防止内壁产生的残留的腐蚀液，达到了二次清洁的效果，最后直到抽吸针头收回，凝胶直接脱落，便于下次继续进行灌注；

上述蚀刻型材步骤的a和b中，蚀刻液为硫酸锌，缓释液为氢氧化钾，硫酸锌具有很好的腐蚀性能，可以在型材1上腐蚀出与发热体3形状轮廓相符合的槽，其与氢氧化钾反应生成氢氧化锌凝胶，凝胶具有较差的流动性，可以防止硫酸锌继续流动腐蚀下表面造成腐蚀深度过大，且方便取出，便于形成一个个标准化的腐蚀槽；

第一挤压泵161和第二挤压泵162的内壁设置有两个相互啮合的椭圆形叶片，椭圆形叶片上开设有柔性刮擦槽，柔性刮擦槽内设置有若干锥形凸块，椭圆形叶片上设置有扭簧，当正向驱动泵液时，椭圆形叶片顺向旋转，将腐蚀液或缓释液挤入相应的注射针筒内，由于椭圆形叶片上会残留一部分经过挤压的腐蚀液和缓释液，使得液体压强过大，导致溶质析出，此时析出的容置内阻隔在柔性刮擦槽内，随着锥形凸块的挤压作用，被从缝隙中挤出柔性刮擦槽，使得其可以实现缓慢释放，防止一瞬间碾出更多的杂质，造成流道的堵塞和椭圆形叶片的磨损，同时扭簧在正转时可以储能，当达到规定深度时可以立即释能，深度越深扭簧的扭矩越大，溶液回吸的越快，反之溶液回吸越慢，使得较厚的发热体拥有较小的配合，较薄的发热体拥有较大的配合，避免较薄的发热体因为热胀冷缩的作用发生损坏，而提高较厚发热体固定的稳定性；

发热体导通率测试步骤中，具体为：

a根据绕线架测试的位置得到测试点的X坐标，根据收放带的伸出距离得到测试点的Y坐标，根据发热体的中心位置确定坐标值0，0；

b沿着测试固定带移动绕线架，记录下历次测试的位置(X₁,Y₁)，(X₂,Y₂)，……，(X_i-1，Y_i-1)，当次测试坐标X_i，Y_i满足下列条件时即可在范围内选取若干点进行测试：

式中v＝测试点恢复速度；t＝该点测试后持续时间；R＝刚测试时测试点影响范围；a＝发热体的长度；b＝发热体的宽度，通过在PTC发热体成片过程中记录每个测试点的坐标，总的坐标范围Xa和Ya是在整个发热体3的平面范围内，使得可以清楚地知道发热体导通测试中各个点的精确坐标，结合每个导通测试点的恢复速率，恢复一般是以其测试点为圆心，一个圆为半径的距离，在刚测试时由于会扰乱内部磁流体的排列密度，使得测试结果变得不准确，只要在这个范围之外测试形成的干扰就会忽略不计，一段时间以后随着磁流体重新变得均匀，测试点变得跟之前一样，在记录每一个缺陷坐标后，之后通过大数据进行拟合，为找出发热体常见的缺陷位置打下基础，同时，也为下一个测试点提供判断基础，获得最大的测试点选取范围，保证发热导通率测试结果的精确度。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种防凝露耐腐蚀的PTC电加热器，包括发热体(3)，其特征在于：所述发热体(3)的两侧对应设置有柔性电极片(2)，所述发热体(3)为多个宽度相等的分体部组成，所述分体部的厚度从中间向两边依次减小，所述柔性电极片由多个电极板组成，每个所述电极板之间连接有弹性牵拉部，所述弹性牵拉部的一侧设置有导电部，所述导电部对应滑动插接在柔性电极片(2)的两侧，所述柔性电极片(2)的外部套接有绝缘层，所述绝缘层的外部对应设置有型材(1)，所述型材(1)为两个相互配合的半圆柱体，所述型材(1)的外部设置有外壳(5)；

所述绝缘层的内壁插接设置有若干个绝缘补位片，所述绝缘补位片的厚度为两个相邻分体部的厚度差，所述绝缘补位片的长度为分体部到绝缘层(4)边缘的距离；

所述型材(1)的底部开设有回风口，所述回风口的底部设置有若干向两边延展的回风道(8)，所述回风道的内部设置有热敏电阻，所述回风道(8)的两端连接有接触探头，所述接触探头吸附在发热体(3)的上下两端，所述发热体(3)的内部设置有磁流变介质(31)。

2.根据权利要求1所述的一种防凝露耐腐蚀的PTC电加热器，其特征在于：所述绝缘层的外表面设置有复合酸阳极氧化膜，所述复合酸阳极氧化膜的材质包括70份磺基水杨酸，30份硼酸，25份草酸，0.2分硫酸。

3.一种防凝露耐腐蚀的PTC电加热器的制造方法，其特征在于：包括步骤一，蚀刻型材，将要蚀刻区域的保护膜去除，在蚀刻时接触化学溶液，达到溶解腐蚀的作用，形成凹凸的效果；

步骤二，发热体成片，将磁流体填充至发热体中，利用压合成型机使得发热体成型成片状结构；

步骤三，发热导通率测试，发热体的成片过程中，分批次随机抽取一些点做发热导通率测试；

步骤四，焊接贴胀，外壳和绝缘层采用强度焊接贴胀，消除间隙腐蚀，焊接材料采用A137,直流反接,以保证焊接质量；

步骤五，气密性实验，检查焊缝的严密性，铲除焊缝的微裂纹，防止刀口腐蚀；

步骤六，组装成型，将外壳(5)置于型材(1)的两端，然后与需要的外界电路连接。

4.根据权利要求3所述的一种防凝露耐腐蚀的PTC电加热器的制造方法，其特征在于：蚀刻型材步骤中，具体为

a)顺向启动第一挤压泵(161)，第一活塞缸(151)将蚀刻液泵入蚀刻液注入针筒(12)，此时内部的蚀刻液从蚀刻液注入针筒滴入保护膜中间的区域，开始对型材(1)进行腐蚀；

b)针筒(12)内部的压力传感器探测到蚀刻液注入针头(121)运动的距离，探测到蚀刻深度时，立即反向启动第一挤压泵(161)，且顺向启动第二挤压泵(162)，第二活塞缸(152)内部的缓释液进入缓释液注入针筒(13)，并从罩壳(14)上流入抽吸针头处，在蚀刻槽(11)内形成凝胶状固体；

c)在罩壳(14)运动至最低处时，继续启动第二挤压泵(162)，针筒(13)内部的压强增大，使得弹性爪型刮片(1411)张开，并将凝胶状固体带出蚀刻槽(11)。

5.根据权利要求4所述的一种防凝露耐腐蚀的PTC电加热器的制造方法，其特征在于：上述蚀刻型材步骤的a)和b)中，所述蚀刻液为硫酸锌，缓释液为氢氧化钾。

6.根据权利要求5所述的一种防凝露耐腐蚀的PTC电加热器的制造方法，其特征在于：所述第一挤压泵(161)和第二挤压泵(162)的内壁设置有两个相互啮合的椭圆形叶片，所述椭圆形叶片上开设有柔性刮擦槽，所述柔性刮擦槽内设置有若干锥形凸块，所述椭圆形叶片上设置有扭簧。

7.根据权利要求6所述的一种防凝露耐腐蚀的PTC电加热器的制造方法，其特征在于：所述发热体导通率测试步骤中，具体为：

a)根据绕线架测试的位置得到测试点的X坐标，根据收放带的伸出距离得到测试点的Y坐标，根据发热体的中心位置确定坐标值(0，0)；

b)沿着测试固定带移动绕线架，记录下历次测试的位置(X₁,Y₁)，(X₂,Y₂)，……，(X_i-1，Y_i-1)，当历次测试坐标(X_i，Y_i)满足下列条件时即可在范围内选取若干点进行测试：

式中v＝测试点恢复速度；t＝该测试点测试后持续时间；R＝刚测试时测试点影响范围；a＝发热体的长度；b＝发热体的宽度。

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