CN204330920U - 一种加热器用ptc陶瓷的使用环境模拟装置 - Google Patents

Abstract

为克服现有技术中测试方法测试PTC陶瓷性能的误差较大的问题，本实用新型提供了一种加热器用PTC陶瓷的使用环境模拟装置，包括箱盖、箱体、冷却组件和加热组件；所述箱盖设置于箱体上，并可与箱体共同形成密闭的密封腔；箱体侧壁上设有进气口和出气口；在所述箱体的底部设有活动轮；冷却组件设置于箱体内，对密封腔进行冷却；加热组件位于密封腔内；加热组件包括固定板、第一电极和第二电极；第一电极和第二电极设置于固定板上，分别用于与PTC陶瓷的正负极接触以形成加热通路。本实用新型提供的加热器用PTC陶瓷的使用环境模拟装置可真实模拟PTC制作成为加热器后的工作环境，利于减小后续测试的误差。

Description

一种加热器用PTC陶瓷的使用环境模拟装置

技术领域

本实用新型涉及一种加热器用PTC陶瓷的使用环境模拟装置。

背景技术

PTC（Positive Temperature Coefficient，正温度系数）泛指正温度系数很大的半导体材料或元器件。通常，现有技术中的PTC陶瓷为正温度系数热敏电阻，简称PTC热敏电阻或PCT电阻。PTC陶瓷是一种典型的具有温度敏感性的半导体电阻，超过一定的温度（居里温度）时，它的电阻值随着温度的升高呈阶跃性的增高。PTC陶瓷通常用于制备加热器件。而在采用PTC陶瓷制作加热器件时，需对PTC陶瓷进行测试。

PTC陶瓷片组装成加热器后，由于所使用的材料以及加热器的结构设计，PTC陶瓷通常工作（通电）于低氧环境中。因此，现有技术中，对PTC陶瓷进行测试时，通常将PTC陶瓷置于低氧环境中，在零功率（不通电）状态下，通过外加辅热设备对PTC陶瓷进行保温，并测试低氧环境对PTC陶瓷性能的影响。

但是，PTC陶瓷制作成为加热器后，在使用过程中，PTC陶瓷自身处于通电状态。而，上述测试方法中，PTC陶瓷自身并不通电，测试结果误差较大。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中的测试方法测试低氧环境对PTC陶瓷性能的影响误差较大的问题，提供一种加热器用PTC陶瓷的使用环境模拟装置。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

提供一种加热器用PTC陶瓷的使用环境模拟装置，包括箱盖、箱体、冷却组件和加热组件；所述箱盖设置于箱体上，并可与所述箱体共同形成密闭的密封腔；所述箱体侧壁上设有可连通密封腔和箱体外部的进气口和出气口；在所述箱体的底部设有活动轮；所述冷却组件设置于箱体内，对密封腔进行冷却；所述加热组件位于所述密封腔内；所述加热组件包括固定板、第一电极和第二电极；所述第一电极和第二电极设置于固定板上，并分别连通至电源以用于与PTC陶瓷的正负极接触而形成加热通路。

进一步的，所述箱体侧壁上还设有冷却剂入口和冷却剂出口；所述冷却组件包括冷却管，所述冷却管设置于箱体内；并且所述冷却管的入口和出口分别连通至所述冷却剂入口和冷却剂出口；所述模拟装置还包括用于测试密封腔内温度的测温探头，所述测温探头设置于箱体上。

进一步的，所述模拟装置还包括用于测试密封腔内气压的气压表，所述气压表设置于箱体上。

进一步的，所述模拟装置还包括用于对密封腔进行抽气的抽气口；所述抽气口设置于箱体上，并可连通密封腔和箱体外部。

进一步的，所述进气口和出气口均具有多个。

进一步的，所述固定板上设置有多个第一电极和多个第二电极；所述第一电极和第二电极的数量相同。

进一步的，所述箱盖铰接于所述箱体上。

进一步的，所述箱盖上还设置有卡勾，所述箱体上设置有用于与所述卡勾配合以将箱盖和箱体固定的固定钳。

进一步的，所述箱盖上还设置有视窗，所述视窗正对所述密封腔。

进一步的，所述模拟装置还包括密封圈，所述密封圈设置于箱体的朝向箱盖的表面上，所述密封腔位于所述密封圈内部。

目前，常规的加热器中，PTC陶瓷通过胶粘接至金属上。在使用过程中，PTC陶瓷发热，上述胶会挥发处还原性气体，导致PTC陶瓷工作环境中的氧含量降低。而PTC陶瓷正常工作时，环境中需具有一定的氧含量，否则易导致电流突变的幅度增大，并对PTC陶瓷的耐压性能产生影响。因此，需要在设计加热器前，对PTC陶瓷性能进行测试，以便提供合理的设计方案，从而保证加热器的性能和安全。其中，测试结果的误差越小，越利于保证加热器的性能。

本实用新型提供的加热器用PTC陶瓷的使用环境模拟装置中，通过电连接至电源的第一电极和第二电极对PTC陶瓷进行加热，使PTC按照正常工作时的状态进行发热，同时，通过连通至密封腔内的进气口和出气口，向密封腔内通入还原性气体或惰性气体，模拟PTC陶瓷使用时的气体环境。并且，通过冷却剂入口和冷却剂出口向冷却管通入和导出冷却剂，对密封腔内的温度进行控制，模拟加热器工作时，冷却装置对PTC陶瓷进行冷却的状态。

本实用新型提供的加热器用PTC陶瓷的使用环境模拟装置极大程度上还原了加热器中的PTC陶瓷使用时的环境和自身状态，对通过该模拟装置模拟后的PTC陶瓷进行测试可极大程度上降低误差。

附图说明

图1是本实用新型优选实施方式提供的加热器用PTC陶瓷的使用环境模拟装置的正等轴测图；

图2是本实用新型优选实施方式提供的加热器用PTC陶瓷的使用环境模拟装置的反等轴测图；

图3是图1中A处局部放大图；

图4是本实用新型优选实施方式提供的加热器用PTC陶瓷的使用环境模拟装置中加热组件的结构示意图。

说明书附图中的附图标记如下：

101、箱体；102、固定钳；103、气压表；104、电源接口；

201、箱盖；202、卡勾；203、视窗；

3、加热组件；301、固定板；302、第一电极；303、第二电极；

4、PTC陶瓷；

501、冷却剂入口；502、冷却剂出口；

6、抽气口；

701、进气口；702、出气口；

8、测温探头；

9、密封圈。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型提供的加热器用PTC陶瓷的使用环境模拟装置包括箱盖、箱体、冷却组件和加热组件；所述箱盖设置于箱体上，并可与所述箱体共同形成密闭的密封腔；所述箱体侧壁上设有可连通密封腔和箱体外部的进气口和出气口；所述冷却组件设置于箱体内，对密封腔进行冷却；所述加热组件位于所述密封腔内；所述加热组件包括固定板、第一电极和第二电极；所述第一电极和第二电极设置于固定板上，并分别连通至电源以用于与PTC陶瓷的正负极接触而形成加热通路。

根据本实用新型，箱体为该模拟装置的主体。具体的，本实用新型中，箱体为矩形结构，其上表面向下凹陷形成一空腔。

为便于箱体的移动，优选情况下，箱体底部可设置活动轮。活动轮具体可设置于箱体的四角。

箱盖设置于箱体上，并可与所述箱体共同形成密闭的密封腔。可以理解的，在上述箱体具有空腔的状态下，箱盖覆盖于箱体上表面，从而将上述空腔封闭，以形成上述密闭的密封腔。

箱盖具体设置于箱体上的方式可以采用常规的各种机械结构，例如，箱盖可转动的固定于箱体上，也可以可拆卸的设置于箱体上。本实用新型中，优选情况下，所述箱盖铰接于所述箱体上。具体的，箱盖的一边缘铰接于箱体的边缘，使箱盖可相对于箱体上表面翻起或盖上，从而将密封腔打开或密闭。

根据本实用新型，为更好的保证箱盖在箱体上固定的紧密程度，优选情况下，箱盖上还设置有卡勾，箱体上设置有固定钳。当箱盖覆盖于箱体上表面，将密封腔封闭时，可转动固定钳，使固定钳与卡勾卡接，从而将箱盖与箱体固定。

为提供更好的结合力，上述卡勾优选设置于箱盖边缘，并与箱盖和箱体的铰接处相对。根据实际情况，上述卡勾可设置多个。当卡勾具有多个时，相应的，上述固定钳同样具有多个。

根据本实用新型，上述箱盖上还可设置视窗。在箱盖处于关闭状态时，上述视窗正对密封腔，用于观察密封腔内部的情况。可以理解的，上述视窗并非在箱盖上开设相应的通孔，而是在相应位置设置透明的玻璃等可透视的材料，以便观察密封腔内的情况。

为保证箱盖与箱体之间连接的密封性，优选情况下，所述模拟装置还包括密封圈，所述密封圈设置于箱体的朝向箱盖的表面上，所述密封腔位于所述密封圈内部。具体的， 密封圈相对于箱体的朝向箱盖的表面突出。当箱盖扣合于箱体上时，箱盖紧密压设于密封圈上，使密封圈发生变形，从而在密封腔四周将箱盖于箱体之间的空间更好的密封。

本实用新型中，箱体内还设置有冷却组件，用于对密封腔进行冷却。冷却组件的具体结构可以采用现有的各种，例如，冷却组件包括冷却管，其内部可流通冷却液。箱体内，冷却管的具体设置方式没有特殊限制，可采用常规的各种方式。例如，上述箱体可以为夹层结构，内部形成可容纳冷却管的空间。上述冷却管可设置于箱体的夹层内，并沿密封腔的轴向包裹密封腔。

如现有技术中所公知的，冷却管内需不断流动冷却剂，从而将热量带走，实现降温，因此，冷却管的入口和出口需连通至箱体外部。本实用新型中，所述箱体侧壁上还设有冷却剂入口和冷却剂出口。所述冷却管设置于箱体内，并且所述冷却管的入口和出口分别连通至所述冷却剂入口和冷却剂出口。具体的，冷却剂入口和冷却剂出口在箱体上的设置位置没有特殊限制，例如，冷却剂入口和冷却剂出口可分别位于箱体的相对的两个侧壁上。

上述结构中，可通过改变冷却剂的流量改变对密封腔内的冷却速率。

根据本实用新型，为更好的对密封腔内的温度进行监控，保证温度的稳定，并根据实际情况对密封腔内的温度进行调整。优选情况下，所述模拟装置还包括用于测试密封腔内温度的测温探头，所述测温探头设置于箱体上。具体的，测温探头的感应部位于密封腔内。

为模拟加热器中PTC陶瓷的工作气氛，本实用新型中，所述箱体侧壁上设有可连通密封腔和箱体外部的进气口和出气口。可通过上述进气口向密封腔内通入惰性气体或还原性气体。

通过调节从进气口通入气体的流量以及调节从出气口到处的气体的流量可对密封腔内的气氛环境进行调整，以达到所需的环境。上述进气口和出气口的数量没有特殊限制，可根据实际情况进行调整，例如，所述进气口和出气口均具有多个。

同时，本实用新型中，所述模拟装置还包括用于测试密封腔内气压的气压表，所述气压表设置于箱体上。通过上述气压表可监测密封腔内的气压。

为模拟真空环境，优选情况下，本实用新型中，所述模拟装置还包括用于对密封腔进行抽气的抽气口；所述抽气口设置于箱体上，并可连通密封腔和箱体外部。可通过抽气设备经上述抽气孔对密封腔内进行抽气。

本实用新型中，加热组件用于对PTC陶瓷进行通电使其发热，从而模拟其工作状态。具体的，上述加热组件包括固定板、第一电极和第二电极。第一电极和第二电极设置于固定板上，并同时电连接至电源。第一电极和第二电极用于分别与PTC陶瓷的两极接触，从而形成加热通路，使PTC陶瓷负载发热。

为提高效率，优选情况下，上述固定板上设置有多个第一电极和多个第二电极；所述第一电极和第二电极的数量相同。此时，可同时对多个PTC陶瓷进行处理，大大提高效率。

下面结合图1-图4对本实用新型优选实施方式提供的加热器用PTC陶瓷4的使用环境模拟装置的结构进行进一步说明。

参见图1和图2，该加热器用PTC陶瓷4的使用环境模拟装置包括箱盖201、箱体101和加热组件3。

具体的，箱盖201为板状结构，其前侧边缘固定有两个卡勾202。同时箱盖201中部设置有透明的视窗203。

箱体101为长方体结构。其底部四角设置有活动轮。箱体101上表面向内凹陷形成腔体。箱体101前方侧壁上固定有两个固定钳102和一个用于监测腔体内气压的气压表103。气压表103的感应部穿过箱体101侧壁延伸至箱体101内部的腔体内。

箱体101后方侧壁上设置有三个用于监测腔体内温度的测温探头8。

同时箱体101后方侧壁上还设置有电源接口104。

箱体101左方侧壁上具有两个进气口701和一个冷却剂入口501。箱体101右方侧壁上具有两个出气口702、一个冷却剂出口502和一个抽气口6。

上述两个进气口701、两个出气口702均连通至箱体101内部的腔体。通过上述两个进气口701可向腔体内通入目标气氛所需的还原性气体或惰性气体。通过上述两个出气口702可将腔体内的气体排出。通过进气口701和出气口702的配合，可实现腔体内部气体的流动及气氛的改变。

箱体101侧壁的夹层内设置有冷却管（途中未示出）。冷却管的入口连通至冷却剂入口501，冷却管的出口连通至冷却剂出口502。通过上述冷却剂入口501可向冷却管内通入冷却剂，同时，冷却剂可沿冷却管流动至冷却剂出口502，并从冷却剂出口502流出。

箱体101上表面设置有密封圈9，密封圈9相对于箱体101上表面突出。并且箱体101内的腔体位于密封圈9内部的区域。

箱盖201的后侧边缘铰接于箱体101的后侧边缘，箱盖201可在箱体101上转动实现开启和闭合的动作。并且当箱盖201处于关闭状态时，箱体101上的固定钳102可与箱盖201上的卡勾202卡接，使箱盖201牢牢压设于密封圈9上，从而将箱体101内的腔体封闭，形成闭合的密封腔。

参见图3和图4，加热组件3设置于上述密封腔内。

具体的，加热组件3包括固定板301和多个第一电极302、多个第二电极303。第一电极302数量与第二电极303数量相同。每个第一电极302和一个第二电极303相配合，用于与PTC陶瓷4的正负极接触。并且上述第一电极302和与其相配合的第二电极303电连接至电源接口104，并通过上述电源接口104电连接至电源。多个第一电极302相互之间独立的电连接至电源接口104。

使用时，将PTC陶瓷4置于第一电极302和第二电极303之间，并使第一电极302和第二电极303分别与PTC陶瓷4的正负极接触。盖上箱盖201，并将固定钳102与卡勾202卡接。关闭进气口701和出气口702，采用真空泵经抽气口6对箱体101内的密封腔进行抽气，通过气压表103监测直至密封腔内处于真空状态。关闭抽气口6。

若需模拟真空环境，则直接经电源接口104通电，PTC陶瓷4通电而发热，并使环境温度上升，同时，通过冷却剂入口501向冷却管内通入冷却剂，对密封腔内进行冷却。同时通过测温探头8监测密封腔内的温度，使密封腔内形成温度恒定的真空环境。在上述状态下对PTC陶瓷4进行处理。

若需模拟低氧气氛，例如还原性气氛或惰性气氛。在密封腔处于真空状态时，依次打开进气口701和出气口702，并通过控制气体的流量形成所需的气氛环境。同时经电源接口104通电，PTC陶瓷4通电而发热，并使环境温度上升，同时，通过冷却剂入口501向冷却管内通入冷却剂，对密封腔内进行冷却。同时通过测温探头8监测密封腔内的温度，使密封腔内形成温度恒定的低氧气氛环境。在上述状态下对PTC陶瓷4进行处理。

最后将经过上述处理的PTC陶瓷4进行测试即可。

本实用新型提供的加热器用PTC陶瓷4的使用环境模拟装置极大程度上还原了加热器中的PTC陶瓷4使用时的环境和自身状态，对通过该模拟装置模拟后的PTC陶瓷4进行测试可极大程度上降低误差。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种加热器用PTC陶瓷的使用环境模拟装置，其特征在于，包括箱盖（201）、箱体（101）、冷却组件和加热组件（3）；

所述箱盖（201）设置于箱体（101）上，并可与所述箱体（101）共同形成密闭的密封腔；

所述箱体（101）侧壁上设有可连通密封腔和箱体（101）外部的进气口（701）和出气口（702）；在所述箱体的底部设有活动轮；

所述冷却组件设置于箱体（101）内，对密封腔进行冷却；

所述加热组件（3）位于所述密封腔内；所述加热组件包括固定板（301）、第一电极（302）和第二电极（303）；所述第一电极（302）和第二电极（303）设置于固定板（301）上，并分别连通至电源以用于与PTC陶瓷（4）的正负极接触而形成加热通路。

2.根据权利要求1所述的模拟装置，其特征在于，所述箱体（101）侧壁上还设有冷却剂入口（501）和冷却剂出口（502）；

所述冷却组件包括冷却管，所述冷却管设置于箱体（101）内；并且所述冷却管的入口和出口分别连通至所述冷却剂入口（501）和冷却剂出口（502）；

所述模拟装置还包括用于测试密封腔内温度的测温探头（8），所述测温探头（8）设置于箱体（101）上。

3.根据权利要求1或2所述的模拟装置，其特征在于，所述模拟装置还包括用于测试密封腔内气压的气压表（103），所述气压表（103）设置于箱体（101）上。

4.根据权利要求3所述的模拟装置，其特征在于，所述模拟装置还包括用于对密封腔进行抽气的抽气口（6）；所述抽气口（6）设置于箱体（101）上，并可连通密封腔和箱体（101）外部。

5.根据权利要求1、2、4中任意一项所述的模拟装置，其特征在于，所述进气口（701）和出气口（702）均具有多个。

6.根据权利要求1、2、4中任意一项所述的模拟装置，其特征在于，所述固定板（301）上设置有多个第一电极（302）和多个第二电极（303）；所述第一电极（302）和第二电极（303）的数量相同。

7.根据权利要求1所述的模拟装置，其特征在于，所述箱盖（201）铰接于所述箱体（101）上。

8.根据权利要求7所述的模拟装置，其特征在于，所述箱盖（201）上还设置有卡勾（202），所述箱体（101）上设置有用于与所述卡勾（202）配合以将箱盖（201）和箱体（101）固定的固定钳（102）。

9.根据权利要求1所述的模拟装置，其特征在于，所述箱盖（201）上还设置有视窗（203），所述视窗（203）正对所述密封腔。

10.根据权利要求1、2、4、7-9中任意一项所述的模拟装置，其特征在于，所述模拟装置还包括密封圈（9），所述密封圈（9）设置于箱体（101）的朝向箱盖（201）的表面上，所述密封腔位于所述密封圈（9）内部。