CN113905466A - 一种新型ptc风暖加热器及加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及了一种新型PTC风暖加热器及加热装置，新型PTC风暖加热器包括：若干个加热芯体，加热芯体包括PTC陶瓷元件、两个金属电极片以及绝缘层；两个金属电极片分别与PTC陶瓷元件的两个电极面贴合；绝缘层包裹于PTC陶瓷元件和两个金属电极片的整体外周；以及金属散热护盖，包括下护盖、上护盖以及连接件；下护盖的内侧开设有安装槽，加热芯体设于安装槽中；连接件将上护盖与下护盖连接，且加热芯体的上下表面分别与上护盖、下护盖贴合；上护盖和/或下护盖的外侧壁上设有平行于进风方向的若干个散热鳍。通过上述设置，可解决目前PTC风暖加热器在迎风面积小、安装进深较深的加热结构中热阻较大、传热效率低的问题。

Description

一种新型PTC风暖加热器及加热装置

技术领域

本发明涉及PTC加热器技术领域，具体涉及一种新型PTC风暖加热器及加热装置。

背景技术

PTC加热器产品由于其特殊的正温度系数特性，现已经广泛应用于家电领域的取暖(比如空调辅助加热、暖风机、浴霸等)、传统燃油汽车的除霜或取暖、以及新能源汽车的车内取暖或电池加热等领域。在其他大功率加热领域，PTC加热器的应用范围还在不断扩展。

PTC加热器采用PTC陶瓷作为核心发热元件，由于其特殊的正温度系数电阻温度特性，与传统的电热丝、电热管、远红外石英加热器相比，具有自动控温、使用电压范围广、无明火安全可靠、寿命长等优势。

该类大功率PTC风暖加热器主要有三种结构，一是采用加热铝管+散热铝条结构，在铝管与散热铝条之间用硅胶粘接；二是在加热铝管外面用机械方法套接翅片形散热片(片式散热片穿接并紧贴在加热铝管外的结构)；三是加热铝管与散热铝片一体式的铲片结构。

即，一般大功率PTC风暖加热器均是先制作加热铝管，即两片电极片紧贴PTC片两个电极面、用绝缘纸包裹后穿入铝管，压管后完成。

然后，或者粘接钎焊的散热铝条(钎焊铝条结构)，或者在加热铝管外紧密套接散热翅片(翅片穿管结构)，或者直接做成加热铝管与散热铝片一体式的铲片结构。

但以上三种结构的加热器均适用于迎风面积比较大的、安装深度(进深)较浅的加热应用领域，对于迎风面积较小且安装进深较深的加热结构不适用。

此外，加热铝管需要进行压制以保证加热芯体与铝管紧密贴合，从而降低热阻、增大传热效率，但压管后会导致铝管反弹，增大了加热芯体和铝管之间的热阻，降低了传热效率。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种新型PTC风暖加热器及加热装置，所述新型PTC风暖加热器用来解决目前PTC风暖加热器在迎风面积小、安装进深较深的加热结构中热阻较大、传热效率低的问题。

为了实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供一种新型PTC风暖加热器，包括：

若干个加热芯体，所述加热芯体包括PTC陶瓷元件、两个金属电极片以及绝缘层；两个金属电极片分别与所述PTC陶瓷元件的两个电极面贴合；所述绝缘层包裹于所述PTC陶瓷元件和两个金属电极片的整体外周；

以及金属散热护盖，包括下护盖、上护盖以及连接件；所述下护盖的内侧开设有安装槽，所述加热芯体设于所述安装槽中；所述连接件将所述上护盖与所述下护盖连接，且所述加热芯体的上下表面分别与所述上护盖、所述下护盖贴合；所述上护盖和/或所述下护盖的外侧壁上设有平行于进风方向的若干个散热鳍。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述安装槽的数量为两个，两个加热芯体分别设于两个安装槽中；

所述新型PTC风暖加热器还包括熔断器，串联于两个加热芯体之间，用于过热保护。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述下护盖的内侧还开设有熔断槽，位于两个安装槽之间，用于容纳所述熔断器。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述新型PTC风暖加热器还包括引出线，设于所述金属散热护盖的外侧；两个加热芯体、所述熔断器分别与所述引出线电性连接。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述下护盖、所述上护盖为形状相互匹配的两个U形铝盖。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述上护盖、所述下护盖上均设有所述散热鳍；所述U形铝盖与所述散热鳍为由压铸工艺加工而成的一体成型结构。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述绝缘层为聚酰亚胺薄膜。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述连接件包括螺母组件，用于将所述上护盖与所述下护盖两者锁紧。

本发明一实施方式还提供一种新型PTC风暖加热装置，包括如上任一项所述的新型PTC风暖加热器。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述新型PTC风暖加热装置还包括风扇，朝向所述新型PTC风暖加热器设置，用于散热。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

当加热器厚度越厚、风与加热器的接触面积越大时，加热器的散热与加热效果越好，有利于提升加热器的整体功率；

为此，改进PTC风暖加热器，将其设置为金属散热护盖包裹加热芯体的结构形式，以代替以往加热铝管包裹加热芯体的结构形式；

其中，金属散热护盖包括下护盖、上护盖以及连接件；下护盖中开设有安装槽，用于安装加热芯体；上护盖和/或下护盖的外侧壁还设有若干个散热鳍，其平行于进风方向；

当下护盖、上护盖通过连接件连接后，下护盖、上护盖两者与内部的加热芯体贴合，起到良好导热的作用；同时，散热鳍增大了导热面积，从而可与导热风进行快速热交换、提升加热器整体的传热效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例中新型PTC风暖加热器的爆炸结构示意图；

图2是本发明一实施例中新型PTC风暖加热器的结构示意图；

图3是本发明一实施例中新型PTC风暖加热装置的剖面结构示意图；

图4是本发明一实施例中新型PTC风暖加热装置的安装结构示意图。

其中附图中所涉及的标号如下：

加热芯体1，上护盖21，下护盖22，螺母组件23，熔断器3，引出线4。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施方式及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。

下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1至图2所示，本发明一实施例提供了一种新型PTC风暖加热器，包括：

若干个加热芯体1，加热芯体1包括PTC陶瓷元件、两个金属电极片以及绝缘层；两个金属电极片分别与PTC陶瓷元件的两个电极面贴合；绝缘层包裹于PTC陶瓷元件和两个金属电极片的整体外周；

以及金属散热护盖，包括下护盖22、上护盖21以及连接件；下护盖22的内侧开设有安装槽，加热芯体1设于安装槽中；连接件将上护盖21与下护盖22连接，且加热芯体1的上下表面分别与上护盖21、下护盖22贴合；上护盖21和/或下护盖22的外侧壁上设有平行于进风方向的若干个散热鳍。

具体的，当加热器厚度越厚、风与加热器的接触面积越大时，加热器的散热与加热效果越好，有利于提升加热器的整体功率；

为此，改进PTC风暖加热器，将其设置为金属散热护盖包裹加热芯体的结构形式，以代替以往加热铝管包裹加热芯体的结构形式；

其中，金属散热护盖包括下护盖22、上护盖21以及连接件；下护盖22中开设有安装槽，用于安装加热芯体1；上护盖21和/或下护盖22的外侧壁还设有若干个散热鳍，其平行于进风方向；

当下护盖22、上护盖21通过连接件连接后，下护盖22、上护盖21两者与内部的加热芯体1贴合，起到良好导热的作用；同时，散热鳍增大了导热面积，从而可与导热风进行快速热交换、提升加热器整体的传热效率。

在实际使用中，由于加热器的核心发热元件PTC热敏陶瓷特殊的正温度系数电阻温度特性，需要以强制散热来提升功率，散热越好，热阻越小，加热器功率越高，加热效果就越好。

对于风暖加热器来说，如果迎风面积越大，意味着风与加热器接触面积增大，带走热量更多，可以有效提升功率；另外，如果加热器厚度越厚，也意味着风与加热器接触面积增大，也能提升功率。

但是，在目前一般的加热领域，迎风面积都比较大，比如空调辅助加热器、暖风机或者浴霸等，但允许加热器安装的深度均较浅，而以上三种PTC风暖加热器结构均适用于迎风面较大、安装深度较浅的加热应用领域；而对于迎风面积较小、但安装深度较深的加热领域，目前没有较为合适的PTC风暖加热器。

上述新型PTC风暖加热器即可解决上述这些问题，有效提升加热器整体的传热效率。

进一步的，绝缘层为聚酰亚胺薄膜。

进一步的，安装槽的数量为两个，两个加热芯体1分别设于两个安装槽中；

新型PTC风暖加热器还包括熔断器3，串联于两个加热芯体1之间，用于过热保护。

在实际使用中，上述发热源(加热芯体1)的结构和传统PTC加热器的一样；可先用绝缘层(聚酰亚胺薄膜等)把PTC陶瓷元件和导电所用的金属电极片一起包裹，PTC元件处于两个电极片之间，PTC片的电极面与两侧电极片紧密贴合；

然后，两个加热芯体1之间用专用熔断体串联；并将两个发热源放置在下护盖22的安装槽内；

最后，安装上护盖21，将上护盖21和下护盖22连接，以保证加热芯体1和上下护盖22的紧密贴合。

其中，熔断起到过热保护作用，防止风扇故障等情况引起加热器干烧。

进一步的，下护盖22的内侧还开设有熔断槽，位于两个安装槽之间，用于容纳熔断器3。

由此，专用熔断也放置在下护盖22的专用槽内，避免相互接触或干扰。

进一步的，新型PTC风暖加热器还包括引出线4，设于金属散热护盖的外侧；两个加热芯体1、熔断器3分别与引出线4电性连接。

在实际使用中，通过引出线4进行通电导电。

进一步的，下护盖22、上护盖21为形状相互匹配的两个U形铝盖。

由此，可在迎风面积小、安装进深较深的加热结构中设置上述新型PTC风暖加热器。

进一步的，上护盖21、下护盖22上均设有散热鳍；U形铝盖与散热鳍为由压铸工艺加工而成的一体成型结构。

在实际使用中，可采用带散热鳍的压铸铝做成可以放置发热源的上下护盖22(散热、换热用)，散热鳍平行于进风方向，以增大散热面积。

进一步的，连接件包括螺母组件23，用于将上护盖21与下护盖22两者锁紧。

在实际使用中，在两个发热源放置于下护盖22的安装槽内、专用熔断也放置于下护盖22的专用槽内之后；再安装上护盖21，最后用螺母将上护盖21和下护盖22锁紧，以保证加热芯体1和上下护盖22的紧密贴合，以减少热阻，最终组装成高效风暖加热器。

在具体实施中，上述新型PTC风暖加热器的优点如下：

1.迎风面小，但通过加大深度(或者说厚度加厚)增大了换热面积，适用于迎风面小、进深大的结构；

2.发热源与上下护盖紧密贴合，通过螺母锁紧，没有反弹、减少了热阻，传递热量优于传统铝管结构。

本发明一实施方式还提供一种新型PTC风暖加热装置，包括如上任一项的新型PTC风暖加热器。

进一步的，新型PTC风暖加热装置还包括风扇，朝向新型PTC风暖加热器设置，用于散热。

在实际使用中，风扇起到加速热传导的作用。

当风扇故障时，专用熔断体则起到过热保护作用，防止引起加热器干烧。

如图3至图4所示，从图中看出，由于加热装置特殊的风道，迎风面非常窄小，但进深允许较大；所以上述新型PTC风暖加热器的结构更为适合，同时新型PTC风暖加热器的上下散热护盖采用螺母锁紧，相比现有传统结构，热阻更小、加热更为高效。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种新型PTC风暖加热器，其特征在于，包括：

若干个加热芯体，所述加热芯体包括PTC陶瓷元件、两个金属电极片以及绝缘层；两个金属电极片分别与所述PTC陶瓷元件的两个电极面贴合；所述绝缘层包裹于所述PTC陶瓷元件和两个金属电极片的整体外周；

以及金属散热护盖，包括下护盖、上护盖以及连接件；所述下护盖的内侧开设有安装槽，所述加热芯体设于所述安装槽中；所述连接件将所述上护盖与所述下护盖连接，且所述加热芯体的上下表面分别与所述上护盖、所述下护盖贴合；所述上护盖和/或所述下护盖的外侧壁上设有平行于进风方向的若干个散热鳍。

2.根据权利要求1所述的新型PTC风暖加热器，其特征在于，所述安装槽的数量为两个，两个加热芯体分别设于两个安装槽中；

所述新型PTC风暖加热器还包括熔断器，串联于两个加热芯体之间，用于过热保护。

3.根据权利要求2所述的新型PTC风暖加热器，其特征在于，所述下护盖的内侧还开设有熔断槽，位于两个安装槽之间，用于容纳所述熔断器。

4.根据权利要求2所述的新型PTC风暖加热器，其特征在于，所述新型PTC风暖加热器还包括引出线，设于所述金属散热护盖的外侧；两个加热芯体、所述熔断器分别与所述引出线电性连接。

5.根据权利要求1所述的新型PTC风暖加热器，其特征在于，所述下护盖、所述上护盖为形状相互匹配的两个U形铝盖。

6.根据权利要求5所述的新型PTC风暖加热器，其特征在于，所述上护盖、所述下护盖上均设有所述散热鳍；所述U形铝盖与所述散热鳍为由压铸工艺加工而成的一体成型结构。

7.根据权利要求1所述的新型PTC风暖加热器，其特征在于，所述绝缘层为聚酰亚胺薄膜。

8.根据权利要求1所述的新型PTC风暖加热器，其特征在于，所述连接件包括螺母组件，用于将所述上护盖与所述下护盖两者锁紧。

9.一种新型PTC风暖加热装置，其特征在于，包括如上权利要求1-8任一项所述的新型PTC风暖加热器。

10.根据权利要求9所述的新型PTC风暖加热装置，其特征在于，所述新型PTC风暖加热装置还包括风扇，朝向所述新型PTC风暖加热器设置，用于散热。

Images