CN2917152Y - 密封型正温度系数热敏电阻加热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种密封型正温度系数热敏电阻加热器，包括发热元件、用于连接电源使发热元件通电发热的电极端子、具有一个中空腔的容纳腔体和翅片式散热片，所述正温度系数发热元件放置在容纳腔体内，所述容纳腔体和翅片式散热片一体成型，所述翅片式散热片位于容纳腔体的外表面，所述容纳腔体的两端腔口密封有密封件，且所述电极端子从容纳腔体一端或两端腔口的密封件中伸出。本加热器使PTC发热元件位于完全密封的结构内，解决了传统PTC加热器产品的防水和绝缘问题，使产品更安全、散热性能更好。

Description

密封型正温度系数热敏电阻加热器

【技术领域】

本实用新型涉及一种新的加热器，尤其涉及一种以PTC(正温度系数)热敏陶瓷电阻作为发热元件的翅片式加热器。

【背景技术】

PTC(正温度系数)热敏电阻加热器由于其独特的特性，使得它具有自动恒温、无明火、使用寿命长、受电源电压波动影响小、电热转换率高等特点，已被广泛应用在暖风机、干衣机、热水器、空调器等电器行业。

传统PTC加热器的铝散热条，其结构如图1所示，是用波纹状的散热片17与薄铝板钎焊在一起的，然后利用硅胶与同样是铝质的、其内用于放置PTC发热元件的容纳腔粘接而成，这样PTC加热器在长期低风速高温的工作条件下，必然会出现硅胶老化以及粘接性能降低的现象，同时还有异味产生，从而引发加热器功率的不稳定和严重衰减，给使用者带来品质方面的担忧。

针对以上提到的问题，随着工艺的发展，人们设计了一种适合长期工作、不易受环境影响的PTC加热器。这种加热器不同于以往采用波纹状散热片的PTC加热器，而是采用了具有翅片式结构的散热片，翅片式散热片区别于波纹状的散热片，它是通过加工机床铲加工而来的，形状像鸟展开的翼状，翅片式散热片可和散热铝板加工成一个整体，上下两个铝板再通过各种方式的接合形成一个可放置PTC发热元件的容纳腔，这样既避免了采用硅胶粘接而带来的硅胶老化和产生异味的问题，又提高了散热的效果。其结构如图2所示，主要包括：PTC发热元件8、金属电极板6、绝缘层7、刚性插销9、第一散热板21和第二散热板31。其中金属电极板6紧贴于PTC发热元件8的两平面上，绝缘层7紧包在金属电极板6的外围，第一散热板21和第二散热板31的两个长侧通过啮合装置紧固形成一个容纳腔，PTC发热元件8、金属电极板6、绝缘层7位于容纳腔内。由于制造工艺所限，容纳腔是由上下两块散热铝板通过散热铝板的两个长侧边的槽道相扣合形成一个空腔，并通过插在两扣合槽道之间的刚性插销9使上下两块散热铝板压紧放置在其内的PTC发热元件，从而良好地导热。

随着加热器应用范围的推广，在有些情况下加热器会处于潮湿甚至液体环境中，例如应用在液体加热器、浴室加热器以及空调器室外机加热等领域下。而现有这种翅片式加热器由于容纳腔是非密封式的，由于水的渗透可能会引起电气短路现象，所以该加热器无法在一些潮湿或者液体环境中长期应用。

【发明内容】

本实用新型就是为了解决上述问题，提供一种能够长期工作、能在水或其它液体环境中工作、无电气安全隐患的正温度系数热敏电阻加热器。

为实现上述目的，本实用新型提出了一种密封型正温度系数热敏电阻加热器，包括发热元件、用于连接电源使发热元件通电发热的电极端子、具有一个中空腔的容纳腔体和翅片式散热片，所述正温度系数发热元件放置在容纳腔体内，所述容纳腔体和翅片式散热片一体成型，所述翅片式散热片位于容纳腔体的外表面，所述容纳腔体的两端腔口密封有密封件，且所述电极端子从容纳腔体一端或两端腔口的密封件中伸出。

所述密封件优选为防水密封胶或密封垫。

本实用新型的进一步改进是：所述加热器还包括用于将发热元件固定在容纳腔体内的固定结构。

所述容纳腔体优选为矩形体，所述固定结构可以为位于容纳腔体的两个相对侧面上沿容纳腔体轴向延伸的“V”型槽、“U”型槽或“W”型槽，所述该槽的底边向容纳腔体的腔内凹陷。所述固定结构还可以为位于容纳腔体内壁和发热元件之间的金属弹片。

所述“V”型槽、“U”型槽或“W”型槽所在的侧面与翅片式散热片所在的侧面相互垂直。

所述发热元件包括正温度系数热敏电阻、金属电极板和绝缘层，金属电极板紧贴在热敏电阻表面，绝缘层包覆在金属电极板的外周，所述电极端子与金属电极板连接，所述电极端子外周包覆有绝缘层。

所述加热器还包括环套在电极端子与金属电极板连接处的防水绝缘塞头。所述塞头为防水绝缘塞头，所述容纳腔体的腔口与塞头之间的空隙处密封有密封件。

本实用新型的有益效果是：

1)由于容纳腔和翅片式散热片采用一体式结构，并且利用防水密封胶将容纳腔的管口与塞头之间密封，使容纳腔内部得以完全密封，由此可以防止水的渗透，避免加热器在潮湿甚至液体环境中发生电短路现象。

2)相对于现有技术，由于容纳腔和翅片式散热片采用了一体式结构，所以不用加工容纳腔两侧的槽道，也不需要使用插销，降低了元件的加工难度，节省了材料。

3)由于容纳腔为矩形体，两个相对侧面上沿容纳腔轴向设有向腔内凹陷的“V”型槽结构，这样就可以通过塑性成型的方法压紧容纳腔，使内腔中的正温度系数发热元件更紧密地与容纳腔和翅片式散热片一体式结构接触，便于热量的传递和散发，提高发热效率。

本实用新型的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

【附图说明】

图1为传统热敏电阻加热器的立体结构示意图；

图2为现有热敏电阻加热器的立体结构示意图；

图3为本实用新型实施例一的立体结构示意图；

图4为本实用新型实施例一的立体分解结构示意图；

图5为本实用新型实施例二的结构示意图；

图6为本实用新型实施例三的结构示意图；

图7为本实用新型实施例四的弹片的一种结构示意图；

图8为本实用新型实施例四的弹片的另一种结构示意图；

图中：1.容纳腔和翅片式散热片的一体式结构，2.防水胶，3.塞头，4.电极端子，6.金属电极板，7.绝缘层，8.热敏电阻，9.刚性插销，17.波纹散热片，21.第一散热板，24.金属板，25.弹性舌片，31第二散热板。

【具体实施方式】

实施例一：如图3所示，密封型正温度系数热敏电阻加热器包括发热元件、电极端子4、容纳腔体1和翅片式散热片11，容纳腔体1和翅片式散热片11为一体式结构，该一体式结构是由铝型材整体加工而成，翅片式散热片是由加工机床铲加工而来的，没有使用任何硅胶粘贴或者焊接的方法，翅片式散热片位于容纳腔的外表面，发热元件位于容纳腔体1的空腔内。发热元件包括正温度系数热敏电阻8、金属电极板6和绝缘层7，如图4所示，金属电极板6紧贴在热敏电阻8表面，为热敏电阻8提供工作电压，绝缘层7包覆在金属电极板6的外周，由此可以避免带电的金属极板与铝制的容纳腔相接触带来的漏电的问题。电极端子4一端从容纳腔体1的腔口伸出连接电源，另一端与金属电极板6通过铆接或焊接固定，这样就可以使金属电极板6得到电源提供的电压，并且与热敏电阻8一起组成电路回路。电极端子4可以从容纳腔体1的同一端腔口伸出，也可以分别从两端腔口伸出。为使容纳腔体1的空腔形成一个具有防水功能的密封腔，在两端的腔口处密封有防水密封胶2，电极端子4可以从防水密封胶2中穿出，实际加工时，先将电极端子4从容纳腔体1的腔口伸出，再使用防水密封胶2将电极端子4和容纳腔体1的腔口之间的空隙密封。在容纳腔体1的腔口设有塞头，塞头3采用的是防水绝缘塞头，环套在电极端子与金属电极板连接处，起到了定位和绝缘的作用。防水密封胶2将容纳腔体的腔口与塞头3之间的空隙密封，使内部空腔得以完全封闭。电极端子4外周包覆有绝缘层，既有绝缘的作用，也可以防止水的浸入，这样正温度系数热敏电阻加热器就可以工作在潮湿甚至液体环境中了。

实施例二：相比于实施例一的不同在于，如图5所示，采用的容纳腔体为矩形体，在容纳腔体的两个相对侧面上沿容纳腔体轴向设有“V”型槽，“V”型槽的底边向腔体内凹陷，“V”型槽所在的侧面与翅片式散热片所在的侧面相互垂直。采用这样设计的好处在于，通过塑性成型的方法，使用冲压模具沿着垂直于“V”型槽面的方向对容纳腔体进行加工，使容纳腔体向内部变形和收缩，并且力连续可调，以保证两金属电极板6与各个PTC热敏电阻8(即正温度系数热敏电阻)的良好紧密的接触，并和容纳腔体良好接触，从而充分提高传热效率，提高了发热性能。为均匀压紧容纳腔体内的发热体压紧，在容纳腔体的棱上排列有用于使容纳腔体向内凹陷的压紧槽，在加工时，用夹紧工具挤压容纳腔体的棱，容纳腔体的棱是指矩形体的四条棱，使容纳腔体向内凹陷，压紧腔内的发热体。

实施例三：相比于实施例一、二的不同在于，如图6所示，采用的容纳腔体的两个相对侧面上沿容纳腔轴向设有“U”型槽，“U”型槽的底边也向腔内凹陷，也可以通过塑性成型的方法，使容纳腔向内部变形和收缩，得到与“V”型槽相同的应用效果。

另外，固定结构还可以为位于容纳腔的两个相对侧面上沿容纳腔轴向设置的“W”型槽。

实施例四：相比于实施例一、二、三的不同在于，固定结构还可以为位于容纳腔体内壁和正温度系数发热元件之间的弹片，通过弹片的挤压，使两金属电极板6与各个PTC热敏电阻8的良好紧密的接触，并通过金属弹片和容纳腔体良好接触。弹片为金属弹片，可以插入到容纳腔体的一个内侧壁和正温度系数发热元件之间，也可以插入到容纳腔体的两个、三个或四个内侧壁和正温度系数发热元件之间，金属弹片可以由金属板24及其上冲切出的一个以上的弹性舌片25组成，如图7所示，当该金属弹片被插入到容纳腔体的内侧壁和正温度系数发热元件之间后，因弹性舌片25的弹起力而使金属弹片卡紧在容纳腔体的内侧壁和正温度系数发热元件之间，从而使正温度系数发热元件被固定。弹性舌片25的多少和密度可根据弹性要求决定。金属弹片还可以为波浪形金属片，如图8所示，当该金属弹片被插入到容纳腔体的内侧壁和正温度系数发热元件之间后，因金属弹片上的凹凸被压紧而产生弹力，从而使正温度系数发热元件被固定。

在PTC热敏电阻8之间可以塞入用于填充内腔空间的云母片。

上述实施例中，防水密封胶还可以替换成密封件，例如柔性的塑胶密封件。

本实用新型通过对容纳腔体和翅片式散热片的一体成型加工，采用在容纳腔体的两个相对侧面上沿容纳腔体轴向设有向腔内凹陷的“V”型槽的方法，使用密封件将容纳腔的管口与塞头之间密封等技术手段，保证了密封型正温度系数热敏电阻加热器的发热效果和传热效果，同时又能起到防水作用，从而保证了加热器在潮湿甚至液体环境中长期工作的稳定性，不易受环境影响。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，比如不使用电极端子直接将电源导线与金属电极板相连，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种密封型正温度系数热敏电阻加热器，包括发热元件、用于连接电源使发热元件通电发热的电极端子、具有一个中空腔的容纳腔体和翅片式散热片，所述正温度系数发热元件放置在容纳腔体内，其特征在于：所述容纳腔体和翅片式散热片一体成型，所述翅片式散热片位于容纳腔体的外表面，所述容纳腔体的两端腔口密封有密封件，且所述电极端子从容纳腔体一端或两端腔口的密封件中伸出。

2.如权利要求1所述的加热器，其特征在于：所述密封件为防水密封胶或密封垫。

3.如权利要求2所述的加热器，其特征在于：所述加热器还包括用于将发热元件固定在容纳腔体内的固定结构。

4.如权利要求3所述的加热器，其特征在于：所述容纳腔体为矩形体，所述固定结构为位于容纳腔体的两个相对侧面上沿容纳腔体轴向延伸的“V”型槽、“U”型槽或“W”型槽，所述该槽的底边向容纳腔体的腔内凹陷。

5.如权利要求4所述的加热器，其特征在于：所述“V”型槽、“U”型槽或“W”型槽所在的侧面与翅片式散热片所在的侧面相互垂直。

6.如权利要求5所述的加热器，其特征在于：所述容纳腔体的棱上排列有用于使容纳腔体向内凹陷的压紧槽。

7.如权利要求3所述的加热器，其特征在于：所述容纳腔体为矩形体，所述固定结构为位于容纳腔体内壁和发热元件之间的金属弹片。

8.如权利要求1至7中任一项所述的加热器，其特征在于：所述发热元件包括正温度系数热敏电阻、金属电极板和绝缘层，金属电极板紧贴在热敏电阻表面，绝缘层包覆在金属电极板的外周，所述电极端子与金属电极板连接，所述电极端子外周包覆有绝缘层。

9.如权利要求8所述的加热器，其特征在于：所述加热器还包括环套在电极端子与金属电极板连接处的绝缘塞头。

10.如权利要求9所述的加热器，其特征在于：所述塞头为防水绝缘塞头，所述容纳腔体的腔口与塞头之间的空隙处密封有密封件。

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