CN210694395U - 一种ptc发热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种PTC发热器及制作工艺，包括PTC发热层、导电金属片、电介质层、金属导热管；所述的PTC发热层由PTC陶瓷片组成；所述的金属导热管一端焊接密封,另一端敞口；所述的PTC发热层位于金属导热管内，PTC发热层的两侧贴合导电金属片；所述的电介质层包覆PTC发热层和导电金属片，导电金属片伸出电介质层的一侧，延伸到金属导热管敞口端外用于连接电源对PTC发热层供电发热；PTC发热层、导电金属片、电介质层组成发热芯，发热芯的一端与金属导热管的焊接密封端接触，另一端在金属导热管的敞口端处胶接密封；在金属导热管胶接密封端处外圈焊接有PTC发热器接口法兰。

Description

一种PTC发热器

技术领域

本实用新型公开了一种PTC发热器。

背景技术

PTC热敏电阻，也叫PTC陶瓷，属于正电阻温度系数的半导体材料，因其安全、节能、高效、环保的突出优点，使用过程中避免了干烧火灾，人身烧伤烫伤等安全事故，又能够智能控温，节电降耗，现已广泛应用于家庭民用和工业生产加热器领域，如空调电辅助加热器，冬季民用取暖器、暖风扇，厨房电烤炉、电烤箱、砂锅、电饭煲加热器，工业烘干箱，医疗器具干燥箱等等。

由于PTC发热器现有制造工艺的局限性，目前PTC热敏电阻仅局限于固体介质和气体介质的加热。自PTC热敏电阻开始应用于加热器领域以来，人们就在不断的尝试其于液体介质中的应用，比如对家用热水器中的水介质加热，对工业生产温油器的油介质加热等。近年来人们也提交过一些关于PTC发热方式热水器相关的专利材料，大部分材料只是做概念阐述，或者说是一种理念期望，大多没有涉及制造工艺，所以相关的PTC液体介质加热专利一直以来没有付诸实践转化为产品，最终导致一些专利无法实施而失效。

之所以PTC发热器在液体介质中的应用受到制约，主要是因为密封、耐压和电绝缘问题是目前PTC发热器制造工艺所无法解决的。比如在热水器中PTC发热器加热水介质时，如果使用现行的有机硅胶密封工艺，其在干燥环境中能够良好工作，但在水介质中会失效无法使用。另一方面，热水器中PTC发热器要耐受一定的水压(通常0.8～1.6MPa)，针对这种工作环境，PTC发热器硅胶封装无法承受压力，密封破坏，发热器内部渗水，导致发热器损坏和漏电安全事故。至此，PTC发热器在液体介质中的加热一直没有得到实际的应用，针对液体介质的加热方式仍然是传统的电阻管式加热器，使用过程中存在不能干烧、容易引起火灾、费能、低效的缺点。

由于密封、耐压和电绝缘问题一直解决不了，许多专利是采用了PTC发热芯与液体分离，不直接接触，间接加热液体的方式。比如专利CN201810295406.5、CN201721016862.9、CN200420014780.7、CN03224401.0，通过PTC发热芯加热液体腔体的外壳或加热液体管路的管壁间接加热液体介质，这些专利的间接加热方式增加热量损耗，热效不理想，并且加工工艺反而复杂，制作成本增加，市场上难以推广使用。

实用新型内容

为了解决PTC发热器在液体介质中的密封、耐压和电绝缘问题，改变现有的PTC发热器制造工艺，开发一种新的PTC发热器。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种PTC发热器，包括PTC发热层、导电金属片、电介质层、金属导热管；PTC发热层由PTC陶瓷片组成；金属导热管一端焊接密封,另一端敞口；PTC发热层位于金属导热管内，PTC发热层的两侧贴合导电金属片；电介质层包覆PTC发热层和导电金属片，导电金属片伸出电介质层的一侧，延伸到金属导热管敞口端外用于连接电源对PTC发热层供电发热；PTC发热层、导电金属片、电介质层组成发热芯，发热芯的一端与金属导热管的焊接密封端接触，另一端在金属导热管的敞口端处胶接密封。

作为进一步的技术方案，所述的电介质层为硬质电介质陶瓷(如：氧化铝基陶瓷)。

更进一步的，所述的硬质电介质陶瓷为一对扣合在一起的U型电介质陶瓷结构，中间形成一个用于安装PTC发热层的孔腔，或者硬质电介质陶瓷为一个带有中间孔腔的整体式电介质陶瓷结构。

更进一步的，所述的一对扣合在一起的U型电介质陶瓷结构，各自是一个或者由多个依次排布组成的U型电介质陶瓷片。

作为进一步的技术方案，所述的电介质层为软质电介质薄膜(如：聚酰亚胺基薄膜)，包覆PTC发热层和导电金属片。

作为进一步的技术方案，所述的PTC发热层包括多个依次排布的PTC陶瓷片；或者一个整体的PTC陶瓷片。

作为进一步的技术方案，所述金属导热管的焊接密封端通过一个焊接在金属导热管端部的金属片封堵密封，或者是将金属导热管的端部压扁，直接对扁口焊接密封。

本实用新型还提供了PTC发热器的制作工艺，包括以下步骤：

1根据发热功率设计将相应规格和片数的PTC陶瓷片排布整齐，制作成中间的PTC发热层；

2将两条导电金属片按并联PTC陶瓷片的方式分别贴合在PTC发热层的两侧，制作导电电级；

3在中间PTC发热层两端分别排布一片电介质陶瓷片，制作发热层端部绝缘；

4设计硬质电介质陶瓷(如：氧化铝基陶瓷)结构，使其包覆PTC发热层和导电金属片，形成电介质层；

5截取相应长度成型金属导热管(铝合金、铜合金或不锈钢等)，打磨管口清洁处理。

6中间PTC发热层、导电金属片和电介质层组成PTC发热芯，将其穿入金属导热管内；

7通过辊压工艺将PTC发热芯与金属导热管接触压实；

8PTC发热芯与金属导热管电绝缘测试通过后，将相应大小的金属导热管封堵放置于金属导热管的末端焊接密封；

9将事先制作好的相应的液体介质加热容器接口法兰与金属导热管对接，接口法兰为金属材质，可以是与金属导热管相同材质的铝合金、铜合金或不锈钢等。对金属导热管与接口法兰对接接缝进行正反面焊接；

10金属导热管与发热器接口法兰焊缝冷却后，在金属导热管的敞口端处涂以有机硅胶密封；

11、依据实际工况的一定安全系数对PTC发热器进行1.6～2.0MPA密封水压测试，检测金属导热管末端的封堵焊缝耐压密封性能，检测金属导热管与接口法兰焊缝耐压密封性能；

进一步的，PTC发热器电介质层采用软质电介质薄膜(如：聚酰亚胺基薄膜)，焊接工艺要在PTC发热芯穿入金属导热管之前进行，防止焊接高温对软质电介质薄膜的烧损破坏，PTC发热器的制作工艺步骤为：

1根据发热功率设计将相应规格和片数的PTC陶瓷片排布整齐，制作成中间的PTC发热层；

2将两条导电金属片按并联PTC陶瓷片的方式分别贴合在PTC发热层的两侧，制作导电电级；

3在中间PTC发热层两端分别排布一片电介质陶瓷片，制作发热层端部绝缘；

4裁取合适大小的软质电介质薄膜，包覆PTC发热层和导电金属片，形成电介质层；

5截取相应长度成型金属导热管(铝合金、铜合金或不锈钢等)，打磨管口清洁处理。

6将相应大小的金属导热管封堵放置于金属导热管的末端焊接密封；

7将事先制作好的相应的液体介质加热容器接口法兰与金属导热管对接，接口法兰为金属材质，可以是与金属导热管相同材质的铝合金、铜合金或不锈钢等。对金属导热管与接口法兰对接接缝进行正反面焊接；

8中间PTC发热层、导电金属片和电介质层组成PTC发热芯，将其穿入金属导热管内；

9通过辊压工艺将PTC发热芯与金属导热管接触压实；

10PTC发热芯与金属导热管电绝缘测试通过后，在金属导热管的敞口端处涂以有机硅胶密封；

11依据实际工况的一定安全系数对PTC发热器进行1.6～2.0MPA密封水压测试，检测金属导热管末端的封堵焊缝耐压密封性能，检测金属导热管与密封接口法兰接口焊缝耐压密封性能；

进一步的，金属导热管的末端封装可以不采用堵头焊接密封，可以在压力机上将金属导热管末端压扁，直接对扁口进行焊接密封；

进一步的，焊接工艺根据金属导热管与连接法兰的材质而定以及实际工况确定，均为不锈钢时，采用氩弧焊接方式或激光焊接等方式，如金属导热管为铝或铜，连接法兰为不锈钢，采用钎焊方式焊接；依据生产批量和生产效率选择采用手工焊接或生产线自动化焊接。

进一步的，PTC陶瓷片的排片数量和排布方式根据实际功率要求计算设计，为了增大传热面积，发热层的PTC陶瓷片中间可以夹排电介质陶瓷片。

进一步的，为了保证良好导电性，同时方便现场PTC陶瓷片与电介质陶瓷片的排布与安装，在PTC陶瓷片与导电金属片之间可以适量涂刷导电粘结胶。

进一步的，为了保证良好导热性，同时方便现场电介质陶瓷片的排布与安装，在电介质陶瓷片与金属导热管以及导电金属片之间可以适量涂刷导热粘结胶。

进一步的，PTC发热器接口法兰形状和大小以及连接方式根据液体加热容器的实际工况要求而定，比如形状可以是圆形、方形、椭圆形等。

进一步的，金属导热管可以根据使用需要做一定角度或弧度的弯曲。

本实用新型的有益效果：

采用本工艺制作的PTC发热器关键是解决了现行工艺中的耐压密封和液体介质密封失效问题，突出的优势是本PTC发热器可以放置于液体介质，尤其是带压力的液体介质中使用。在制作工艺上对PTC发热器金属导热管端口进行焊接密封，代替现行的硅胶密封工艺，同时对金属导热管与接口法兰接合处进行焊接。焊接结构相对于胶接结构一方面可以长期放置于液体介质中使用而不失效，同时能够耐受足够的工作压力而不使密封泄漏液体渗入PTC发热器内部导致漏电安全事故。比如广泛使用的家庭储水式热水器，发热器一方面要长期浸泡在水介质中使用，同时要承受热水器内部1MPa左右的水压，这是现行工艺制作的PTC发热器无法使用的工作环境。通常密封容器中的液体介质加热都是有一定的工作压力的，本工艺制作的PTC发热器能够胜任此类的工作任务。

采用本工艺制作的PTC发热器可以用于固体介质、气体介质的加热；也可以用于液体介质的加热，如加热水，加热各种油，加热各种化学液体等；可以在大气常压下工作；也可以在带压力的密封容器中工作，通用性强，用途广泛。

本实用新型的电介质层采用极化性能强、介电常数大的物质，在PTC发热层与金属导热管之间起到优质的电隔离绝缘作用。依据工艺工序的调整电介质层可以是硬质电介质陶瓷(如：氧化铝基陶瓷)，也可以是软质电介质薄膜(如：聚酰亚胺基薄膜)。

硬质电介质陶瓷设计为一对扣合在一起的U型电介质陶瓷结构，中间形成一个用于安装PTC发热层的孔腔，或者硬质电介质陶瓷为一个带有中间孔腔的整体式电介质陶瓷结构。

一对扣合在一起的U型电介质陶瓷结构，各自是一个或者由多个依次排布组成的U型电介质陶瓷片。PTC发热器制作中可根据发热功率灵活调整PTC陶瓷片的数量，灵活排布U型电介质陶瓷片的数量，U型电介质陶瓷片对PTC陶瓷片对合包覆进行电隔离，操作方便，组合简单，且组装后便于对发热器的整体压实；同时，U型电介质陶瓷片，结构简单，自身制作工艺简单，原材料成本低。

当然不难理解，硬质电介质陶瓷可以根据PTC发热层的准确长度制作成用于安装PTC发热层的带有中间孔腔的整体式电介质陶瓷结构。

采用软质电介质薄膜，施工简单，操作灵活，裁取合适大小的电介质薄膜，对PTC发热层和导电金属片包覆2～3层，对发热芯和金属导热管进行可靠电隔离。

电介质层这种拼装式、对接式、扣合式、整体式、包覆式组装工艺，操作统一规范，通用性强，适合于流水线、自动化、产业化、规模化生产，极大降低PTC发热器的生产成本，提升PTC发热器的市场竞争力，有利于PTC发热器在各行各业的推广普及。

PTC发热器在民用生活和工业生产中的开发应用,实现对各类介质直接加热，热效率高，无明火，不怕干烧，消除高温过烧事故隐患，提高设备安全稳定性，节约能源，降低能耗，绿色环保。对于百姓生活，改善家用电器用户体验，提高人们生活质量；对于工业生产，引进新工艺，降低成本，增加收益，促进产业升级。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1是PTC发热器全剖主视图；

图2是PTC发热器俯视图；

图3是PTC发热器全剖侧视图；

图4是PTC发热器全剖主视图；

图5是电介质层为上下扣合多片U型电介质陶瓷结构；

图6是电介质层为上下扣合整片U型电介质陶瓷结构；

图7是电介质层为上下扣合整片U型电介质陶瓷(末端封口)结构；

图8是电介质层为左右扣合多片U型电介质陶瓷结构；

图9是电介质层为左右扣合整片U型电介质陶瓷结构；

图10是电介质层为左右扣合整片U型电介质陶瓷(末端封口)结构；

图11是电介质层为带孔腔整体式电介质陶瓷结构或软质电介质薄膜包覆层；

图12是电介质层为带孔腔整体式电介质陶瓷(末端封口)结构或软质电介质薄膜包覆层(末端封包)；

图中：1PTC陶瓷片，2导电金属片，3电介质层，4金属导热管，5PTC发热层端部电介质陶瓷片，6金属导热管末端封堵，7金属导热管末端封堵焊缝，8金属导热管与接口法兰焊缝，9PTC发热器接口法兰，10有机硅胶，11金属导热管末端扁口焊缝。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

正如背景技术所介绍的，现有技术中由于密封、耐压和电绝缘问题一直解决不了，许多专利是采用了PTC发热芯与液体分离，不直接接触，间接加热液体的方式。比如专利CN201810295406.5、CN201721016862.9、CN200420014780.7、CN03224401.0，通过PTC发热芯加热液体腔体的外壳或加热液体管路的管壁间接加热液体介质，这些专利的间接加热方式增加热量损耗，热效不理想，并且加工工艺反而复杂，制作成本增加，市场上难以推广使用。

为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种PTC发热器，如图1-图4所示，PTC发热器包括PTC发热层、两个导电金属片、电介质层和金属导热管。

PTC发热层由PTC陶瓷片组成，位于金属导热管内，两个导电金属片分别贴合在PTC发热层的两侧，伸出金属导热管外用于连接电源对PTC发热层供电发热；

电介质层包裹在PTC发热层和两个导电金属片外侧并与金属导热管接触；

金属导热管的一端焊接密封，另一端与密封接口法兰焊接，实现PTC发热器工作时对液体介质与金属导热管内部原器件的隔绝与耐压密封。

PTC发热层、导电金属片、电介质层组成发热芯，发热芯穿入金属导管内，一端与金属导热管焊接密封端接触，另一端在金属导热管的敞口端处通过有机硅胶密封。

在本实施例中，上述电介质层可以是硬质电介质陶瓷(如：氧化铝基陶瓷)，其形状包括多种形式，具体如下：

第一种硬质电介质陶瓷是上下扣合结构，如图5、图6、图7所示，包括上U型电介质陶瓷层和下U型电介质陶瓷层；所述的上U型电介质陶瓷层和下U型电介质陶瓷层扣合在一起，形成一个用于安装PTC发热层的矩形孔腔。

更进一步的，在图5中，所述的上U型电介质陶瓷层和下U型电介质陶瓷层各自包括多个依次排布的U型电介质陶瓷片，在本实施例中上U型电介质陶瓷层和下U型电介质陶瓷层各自包括四个U型电介质陶瓷片，四个U型电介质陶瓷片依次排布在一起；不难理解的，在其他实施例中U型电介质陶瓷片的数量并不限于本实施例中四个，具体的数量和尺寸根据PTC发热层的长度决定；之所以将上U型电介质陶瓷层和下U型电介质陶瓷层做成这种小的尺寸，而非整体结构主要是因为在实际应用中，功率的要求不同，因此PTC发热层的PTC陶瓷片的个数也不确定，为了适应不同功率的PTC发热层的要求，因此相应的上U型电介质陶瓷层和下U型电介质陶瓷层也设置成可以任意组合使用的小尺寸结构。

更进一步的，在图6中，所述的上U型电介质陶瓷层和下U型电介质陶瓷层设计成整片式结构，这种设计比较适合于只生产固定功率发热器的情况，可以针对某一种功率定制整个上U型电介质陶瓷层和下U型电介质陶瓷层。

更进一步的，所述的上U型电介质陶瓷层和下U型电介质陶瓷层可以是上下扣合的整片U型电介质陶瓷片结构，且末端封口，如图7所示。这种结构在制作中不再需要安装图1所示的PTC发热层末端电介质陶瓷片5。

第二种硬质电介质陶瓷是左右扣合结构，如图8、图9、图10所示，具体的结构参考上面上下设置结构，在此不进行赘述。具体的，可以是左右扣合的多片U型电介质陶瓷片结构，如图8所示。可以是左右扣合的整片U型电介质陶瓷片结构，如图9所示。可以是左右扣合的整片U型电介质陶瓷片结构(末端封口)，如图10所示。这种结构在制作中不再需要安装图1所示的PTC发热层末端电介质陶瓷片5。

第三种硬质电介质陶瓷是带矩形孔腔整体式电介质陶瓷结构，如图11所示。进一步的，还可以是带矩形孔腔整体式电介质陶瓷(末端封口)结构，如图12所示。这种结构在制作中不再需要安装图1所示的PTC发热层末端电介质陶瓷片5。

作为进一步的技术方案，上述电介质层可以是软质电介质薄膜(如：聚酰亚胺基薄膜)，包覆PTC发热层和导电金属片，形成电介质层，式样如同图11和图12。

作为进一步的技术方案，所述的PTC发热层包括多个依次排布的PTC陶瓷片；PTC排片数量和排布方式根据实际功率要求计算设计；为了增大传热面积，中间层的PTC陶瓷片中间可以夹排电介质陶瓷片；多个PTC陶瓷片的功率大小可以相同，也可以不同，根据实际的功率要求进行排布。

当然不难理解，PTC发热层的PTC陶瓷片也可以根据发热功率需要计算准确长度，使用一整条PTC陶瓷片。

进一步的，为了保证良好导电性，同时方便现场PTC陶瓷片与电介质陶瓷片的排布与安装，在PTC陶瓷片与导电金属片之间可以适量涂刷导电粘结胶。

进一步的，为了保证良好导热性，同时方便现场电介质陶瓷片的排布与安装，在电介质陶瓷片与金属导热管以及导电金属片之间可以适量涂刷导热粘结胶。

作为进一步的技术方案，如图1所示；所述金属导热管的焊接密封端通过一个焊接在金属导热管端部的金属片封堵；或者是如图4所示，金属导热管的端部压扁，直接对扁口接焊密封。

上述PTC发热器的制作工艺如下：

1根据发热功率设计将相应规格和片数的PTC陶瓷片1排布整齐，制作成中间的PTC发热层,如图1全剖主视图1所示。

2将两条导电金属片2按并联PTC陶瓷片的方式分别贴合在PTC发热层两侧，制作导电电极，如图1全剖主视图1所示。

3在中间PTC发热层两端分别排布一片电介质陶瓷片5，制作发热层端部绝缘。如图1全剖主视图1所示。

4设计硬质电介质陶瓷(如：氧化铝基陶瓷)结构，包覆PTC发热层和导电金属片，形成电介质层3，如图1全剖主视图1所示。

5截取相应长度成型金属导热管4(铝合金、铜合金或不锈钢等)，打磨管口清洁处理。

6中间PTC发热层、导电金属片和电介质层组成PTC发热芯，将其穿入金属导热管4内，如图1全剖主视图1所示。

7通过辊压工艺将PTC发热芯与金属导热管接触压实。

8PTC发热芯与金属导热管电绝缘测试通过后，将相应大小的金属导热管封堵6放置于金属导热管的末端焊接密封，具体如图1所示的金属导热管末端封堵焊缝7。

9将事先制作好的相应的液体介质加热容器接口法兰9与金属导热管对接，接口法兰为金属材质，可以是与金属导热管相同材质的铝合金、铜合金或不锈钢等。对金属导热管与密封接口法兰对接接缝进行正反面焊接，具体如图1所示的金属导热管与接口法兰焊缝8。

10金属导热管与接口法兰焊缝8冷却后，在金属导热管敞口端处涂以有机硅胶10密封，如图1所示；到该步骤整个PTC发热器已经设计完毕。在后续的工艺过程中，可以依据实际工况的一定安全系数对PTC发热器进行1.6～2.0MPA密封水压测试，检测金属导热管末端的封堵焊缝耐压密封性能，检测金属导热管与接口法兰焊缝耐压密封性能。

进一步的，电介质层采用软质电介质薄膜(如：聚酰亚胺基薄膜)，焊接工艺要在PTC发热芯穿入金属导热管之前进行，防止焊接高温对软质电介质薄膜的烧损破坏，PTC发热器的制作工艺步骤为：

1根据发热功率设计将相应规格和片数的PTC陶瓷片1排布整齐，制作成中间的PTC发热层,如图1全剖主视图1所示。

2将两条导电金属片2按并联PTC陶瓷片的方式分别贴合在PTC发热层两侧，制作导电电极，如图1全剖主视图1所示。

3在中间PTC发热层两端分别排布一片电介质陶瓷片5，制作发热层端部绝缘。如图1全剖主视图1所示。

4裁取合适大小的软质电介质薄膜(如：聚酰亚胺基薄膜)，包覆PTC发热层和导电金属片，形成电介质层3；

5截取相应长度成型金属导热管4(铝合金、铜合金或不锈钢等)，打磨管口清洁处理；

6将相应大小的金属导热管封堵6放置于金属导热管的末端焊接密封，具体的如图1所示的金属导热管末端封堵焊缝7。

7将事先制作好的相应的液体介质加热容器接口法兰9与金属导热管对接，接口法兰为金属材质，可以是与金属导热管相同材质的铝合金、铜合金或不锈钢等。对金属导热管与接口法兰对接接缝进行正反面焊接，具体如图1所示的金属导热管与接口法兰焊缝8。

8中间PTC发热层、导电金属片和电介质层组成PTC发热芯，将其穿入金属导热管4内，如图1全剖主视图1所示。

9通过辊压工艺将PTC发热芯与金属导热管接触压实；

10PTC发热芯与金属导热管电绝缘测试通过后，在金属导热管的敞口端处涂以有机硅胶10密封；到该步骤整个PTC发热器已经设计完毕。在后续的工艺过程中，可以依据实际工况的一定安全系数对PTC发热器进行1.6～2.0MPA密封水压测试，检测金属导热管末端的封堵焊缝耐压密封性能，检测金属导热管与接口法兰焊缝耐压密封性能。

进一步的，金属导热管的末端封装可以不采用堵头焊接密封，可以在压力机上将金属导热管末端压扁，直接对扁口进行焊接密封，如图4所示的金属导热管末端扁口焊缝11所示。

进一步的，焊接工艺根据金属导热管与接口法兰的材质而定以及实际工况确定，均为不锈钢时，采用氩弧焊接方式或激光焊接等方式，如金属导热管为铝或铜，连接法兰为不锈钢，采用钎焊方式焊接；依据生产批量和生产效率选择采用手工焊接或生产线自动化焊接。

进一步的，PTC陶瓷片排片数量和排布方式根据实际功率要求计算设计，为了增大传热面积，发热层的PTC陶瓷片中间可以夹排电介质陶瓷片。

进一步的，PTC发热器密封接口法兰形状和大小以及连接方式根据液体加热容器的实际工况要求而定，比如形状可以是圆形、方形、椭圆形等。

进一步的，为了保证良好导电性，同时方便现场PTC陶瓷片与电介质陶瓷片的排布与安装，在PTC陶瓷片与导电金属片之间可以适量涂刷导电粘结胶。

进一步的，为了保证良好导热性，同时方便现场电介质陶瓷片的排布与安装，在电介质陶瓷片与金属导热管以及导电金属片之间可以适量涂刷导热粘结胶。

进一步的，金属导热管可以根据使用需要做一定角度或弧度的弯曲。

进一步的，采用本工艺制作的PTC发热器可以用于固体介质、气体介质的加热；也可以用于液体介质的加热，如加热水，加热各种油，加热各种化学液体等；可以在大气常压下工作；也可以在带压力的密封容器中工作，通用性强，用途广泛。

采用本工艺制作的PTC发热器关键是解决了现行工艺中的耐压密封和液体介质密封失效问题，突出的优势在于PTC发热器可以放置于液体介质，尤其是带压力的液体介质中使用。在制作工艺上对PTC发热器金属导热管端口进行焊接密封，代替现行的硅胶密封工艺，同时对金属导热管与密封接口法兰接合处进行焊接。焊接结构相对于胶接结构一方面可以长期放置于液体介质中使用而不失效，同时能够耐受足够的工作压力而不使密封泄漏液体渗入PTC发热器内部导致漏电安全事故。比如广泛使用的家庭储水式热水器，发热器一方面要长期浸泡在水介质中使用，同时要承受热水器内部1MPa左右的水压，这是现行工艺制作的PTC发热器无法使用的工作环境。通常密封容器中的液体介质加热都是有一定的工作压力的，本工艺制作的PTC发热器能够胜任此类的工作任务。

PTC发热器在民用生活和工业生产中的开发应用,能够消除高温过烧事故隐患，提高设备安全稳定性，改善家用电器用户体验，提高人们生活质量，节约能源，降低能耗，绿色环保，改进生产加工工艺。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种PTC发热器，其特征在于，包括PTC发热层、导电金属片、电介质层、金属导热管；所述的PTC发热层由PTC陶瓷片组成；所述的金属导热管一端焊接密封,另一端敞口；所述的PTC发热层位于金属导热管内，PTC发热层的两侧贴合导电金属片；所述的电介质层包覆PTC发热层和导电金属片，导电金属片伸出电介质层的一侧，延伸到金属导热管敞口端外用于连接电源对PTC发热层供电发热；PTC发热层、导电金属片、电介质层组成发热芯，发热芯的一端与金属导热管的焊接密封端接触，另一端在金属导热管的敞口端处胶接密封。

2.如权利要求1所述的PTC发热器，其特征在于，所述的电介质层为硬质电介质陶瓷，形式为一对扣合在一起的U型电介质陶瓷结构，中间形成一个用于安装PTC发热层的孔腔，或者硬质电介质陶瓷为一个中间带有孔腔的整体式电介质陶瓷结构。

3.如权利要求2所述的PTC发热器，其特征在于，所述的U型电介质陶瓷结构，为一个或者由多个依次排布的U型电介质陶瓷片。

4.如权利要求1所述的PTC发热器，其特征在于，所述的电介质层为软质电介质薄膜，包覆PTC发热层和导电金属片。

5.如权利要求1所述的PTC发热器，其特征在于，所述的PTC发热层包括多个依次排布的PTC陶瓷片或者一个整体的PTC陶瓷片。

6.如权利要求5所述的PTC发热器，其特征在于，发热层的PTC陶瓷片之间或/和端部排布电介质陶瓷片。

7.如权利要求1所述的PTC发热器，其特征在于，所述金属导热管的焊接密封端通过一个焊接在金属导热管端部的金属片封堵，或者是将金属导热管末端压扁，直接对扁口进行焊接密封。

8.如权利要求1所述的PTC发热器，其特征在于，所述的金属导热管在胶接密封端处外圈焊接有接口法兰。

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