CN207968978U - 一种加热装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种加热装置，包括绝缘层及设置于绝缘层内的导热层和PTC加热器，所述导热层设置于绝缘层与PTC加热器之间，所述加热装置还包括与所述PTC加热器电连接的合金件，所述合金件包括绝缘盒及设置于绝缘盒内的负热膨胀性质合金。此结构的加热装置，可依靠材料自身的物理特性，根据环境温度的改变与自身的负热膨胀系数来调节体积膨胀与收缩，从而达到自动的导通与断开电路的作用，自动的开启与关闭加热功能。同时，它不需要专门温度传感器进行温度反馈即能对加热器进行发热控制，有效节省了成本，缩小元件尺寸，可将加热装置的电能消耗控制到最小，具有安全，绿色环保，长寿命的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及加热领域，特别涉及一种加热装置。
背景技术
随着各种工作环境温度的影响，为了起到降凝防堵的作用，化工、石油管道、阀门等工用领域均要用到加热器；在取暖器、恒温器等民用领域上，加热器也有非常广阔的发展前景。同样，当下热门的锂电池储能模组，其在超低温-10℃温度环境以下工作时，容易造成电池损害、性能降低、不能实时充电等弊端，为了解决所述问题，急需人们研发一种低温下使用的自限温柔性PTC加热器，将其插入电池储能模组的缝隙内，给电池储能模组起到加热恒温的作用，改善电池储能模组的工作环境，提高电池储能模组的安全性与工作寿命。
自从1955年荷兰菲利浦公司的海曼等人发现在BaTiO3陶瓷中加入微量的稀土元素后，发现了其具有电阻率随温度升高而增大的PTC材料特性，引发了人们的研究热潮，推动了PTC材料的发展。目前，国内外使用的PTC材料主要包括以BaTiO3为主的陶瓷类PTC和高分子聚合物与导电材料组成的有机PTC材料。其中，有机高分子PTC材料根据应用分为热敏电阻材料和自限温发热材料，由于都具有对温度和电流敏感的效应，使其在众多领域都发挥了独特的作用。
如“36V自限温加-伴热电缆芯带材料及其制备方法”(申请号201510319909.8)、“一种柔性高分子PTC材料的制备方法”(申请号201310627801.6)等专利中，都使用高分子聚合物制备PTC材料，虽具有自发的将电能转换为热能的便捷，但制备配方及实施方案较为复杂，长期使用后无法保证高分子材料的稳定性，也无法保证不同材料之间的界面相容性等问题。再如专利“一种柔性PTC加热条”(申请号201610752429.5)中，使用了热敏电阻作为PTC加热条的热源，虽具有可缠绕、长度可调的柔性功能，但不足点是缺少了超低温下自限温的功能。
综上所述，如何提供一种能在低温下根据环境温度自动限温，以及具有缠附于被加热体功能的，以及成本低廉的，使用寿命长的加热装置，成了本领域技术人员亟需解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：提供一种能在低温下根据环境温度自动限温，以及具有缠附于被加热体功能的，以及成本低廉的，使用寿命长的加热装置。
本实用新型的解决方案是这样实现的：本实用新型提出一种加热装置，包括绝缘层及设置于绝缘层内的导热层和PTC加热器，所述导热层设置于绝缘层与PTC加热器之间，所述加热装置还包括与所述PTC加热器电连接的合金件，所述合金件包括绝缘盒及设置于绝缘盒内的负热膨胀性质合金。
本实用新型的另一技术方案在于在上述基础之上，所述加热装置还包括保护涂层，所述保护涂层包裹于所述绝缘层的外围。
本实用新型的另一技术方案在于在上述基础之上，所述PTC加热器为热敏电阻芯片。
本实用新型的另一技术方案在于在上述基础之上，所述导热层包裹于所述PTC加热器的外围，且所述导热层为铜膜。
本实用新型的另一技术方案在于在上述基础之上，所述绝缘层的材质包括绝缘柔性材料和导热填充物。
本实用新型的另一技术方案在于在上述基础之上，所述保护涂层的材质为环氧树脂。
本实用新型的另一技术方案在于在上述基础之上，所述负热膨胀性质合金为TiNi基合金。
本实用新型的另一技术方案在于在上述基础之上，所述加热装置还包括导线，所述导线设置于所述PTC加热器与所述负热膨胀性质合金之间。
本实用新型的另一技术方案在于在上述基础之上，所述加热装置还包括引脚，所述引脚设置于所述负热膨胀性质合金上。
附图说明
构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
图1为本实用新型一种加热装置的结构示意图。
附图标记对应关系为：
1保护涂层 2绝缘层 3导热层
4PTC加热器 5导线 6绝缘盒
7引脚 8负热膨胀性质合金
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。此外，本领域技术人员根据本文件的描述，可以对本文件中实施例中以及不同实施例中的特征进行相应组合。
本实用新型实施例如下，请参见图1所示的加热装置，具体包括绝缘层2和设置于绝缘层2内的导热层3和PTC加热器4，导热层3设置于绝缘层2与PTC加热器4之间，PTC加热器4置于导热层3之内，加热装置同时还包括与PTC加热器4电连接的合金件，合金件具体包括绝缘盒6，以及设置于绝缘盒6内的负热膨胀性质合金8。此结构的加热装置，与现有结构的加热装置相比，可依靠材料自身的物理特性，根据环境温度的改变与自身的负热膨胀系数来调节体积膨胀与收缩，从而达到自动的导通与断开电路的作用，自动的开启与关闭加热功能。同时，它不需要专门温度传感器进行温度反馈即能对加热器进行发热控制，有效节省了成本，缩小元件尺寸，可将加热装置的电能消耗优化控制在最小，使其具有安全，绿色环保，长寿命的优点。
在上述实施例的基础上，本实用新型另一实施例中，如图1所示，加热装置还包括保护涂层1，更为具体地，保护涂层1包裹于绝缘层2的外围，并对绝缘层2全包围覆盖。
在上述实施例的基础上，本实用新型另一实施例中，如图1所示，对于PTC加热器4，优选为热敏电阻芯片。
在上述实施例的基础上，本实用新型另一实施例中，如图1所示，导热层3包裹于PTC加热器4的外围，具体介于绝缘层2与PTC加热器4之间，更为具体地，导热层3优选为铜膜，即铜质的一层薄膜。
在上述实施例的基础上，本实用新型另一实施例中，绝缘层2的材质优选包括绝缘柔性材料和导热填充物，具体由绝缘柔性材料以及添加导热填充物后混合而成。
在上述实施例的基础上，本实用新型另一实施例中，保护涂层1的材质为环氧树脂。此设置方式，选用环氧树脂作为保护涂层1，具有固化方便、粘附力强、收缩性好、收缩性低以及化学稳定性强的优点。
在上述实施例的基础上，本实用新型另一实施例中，负热膨胀性质合金8优选为TiNi基合金。
在上述实施例的基础上，本实用新型另一实施例中，如图1所示，加热装置还包括导线5，导线5具体设置于PTC加热器4与负热膨胀性质合金8之间，用于把PTC加热器4与负热膨胀性质合金8电连接起来。
在上述实施例的基础上，本实用新型另一实施例中，如图1所示，加热装置还包括引脚77，引脚77固定于绝缘盒6上，且其一端与负热膨胀性质合金8电连接。
加热装置的工作过程如下：
1、由于负热膨胀性质合金8具有热缩冷胀特性，该合金体积随着温度的起伏，并根据自身的热膨胀系数进行相应的膨胀或收缩。
2、当环境温度低于-10℃时，所述绝缘盒6内的负热膨胀性质TiNi基合金随着温度的降低，导致体积膨胀，该合金接触到绝缘盒6内的引脚77，致使通过导线5与之连接的PTC加热器4导通电流，开启加热电路，热敏电阻芯片加电后自热升温，使阻值进入跃变区，恒温加热PTC加热器4，表面温度将保持，并且通过导热层3传热至保护涂层1，该热量可散发给被加热体，从而达到加热效果。
3、当环境温度高于-10℃时，所述绝缘盒6内负热膨胀性质TiNi基合金的体积随着温度的升高而收缩，使得负热膨胀性质TiNi基合金与引脚77分离，导致加热电路断开，PTC加热器4关闭加热功能，停止供热。
4、如此反复，负热膨胀性质TiNi基合金依附自身材料特性自动检测环境温度，不需要专门的温控器和热电阻热电偶等温度传感器进行温度反馈即能对加热器进行发热控制，在-10℃的温度临界点自动膨胀与收缩，导通与断开加热电路，开启或关闭加热功能，达到低温下自动限温的标准。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种加热装置，其特征在于，包括绝缘层(2)及设置于绝缘层(2)内的导热层(3)和PTC加热器(4)，所述导热层(3)设置于绝缘层(2)与PTC加热器(4)之间，所述加热装置还包括与所述PTC加热器(4)电连接的合金件，所述合金件包括绝缘盒(6)及设置于绝缘盒(6)内的负热膨胀性质合金(8)。
2.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，所述加热装置还包括保护涂层(1)，所述保护涂层(1)包裹于所述绝缘层(2)的外围。
3.根据权利要求2所述的加热装置，其特征在于，所述PTC加热器(4)为热敏电阻芯片。
4.根据权利要求3所述的加热装置，其特征在于，所述导热层(3)包裹于所述PTC加热器(4)的外围，且所述导热层(3)为铜膜。
5.根据权利要求4所述的加热装置，其特征在于，所述绝缘层(2)的材质包括绝缘柔性材料和导热填充物。
6.根据权利要求5所述的加热装置，其特征在于，所述保护涂层(1)的材质为环氧树脂。
7.根据权利要求6所述的加热装置，其特征在于，所述负热膨胀性质合金(8)为TiNi基合金。
8.根据权利要求7所述的加热装置，其特征在于，所述加热装置还包括导线(5)，所述导线(5)设置于所述PTC加热器(4)与所述负热膨胀性质合金(8)之间。
9.根据权利要求8所述的加热装置，其特征在于，所述加热装置还包括引脚(7)，所述引脚(7)设置于所述负热膨胀性质合金(8)上。
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| CN110007538A (zh) * | 2019-04-24 | 2019-07-12 | 西安柯莱特信息科技有限公司 | 一种过热保护的电致发光表面等离激元光源 |
| CN111952004A (zh) * | 2020-07-07 | 2020-11-17 | 陆则龙 | 一种低温自热型的电缆防冻保护套 |
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