正溫度系數(shù)加熱器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種利用正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻的加熱器。更具體地，本實用新型涉及一種具有用于PTC單元的安裝空間的加熱器，該PTC單元是包括PTC熱敏電阻的加熱組件，形成在加熱管內(nèi)成為整體，從而為加熱管提供更有效的加熱行為，改進了 PTC單元產(chǎn)生熱的電連接可靠性以及增強了通過傳導(dǎo)進行的熱傳遞。
【背景技術(shù)】
[0002]正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻是特征是因在達到某個溫度區(qū)域時伴隨相變的溫度上升造成電阻涌動的電路元件。
[0003]電阻涌動這個特征使得能夠?qū)TC熱敏電阻用作電源的開/關(guān)開關(guān)。此外，PTC熱敏電阻的可在相對短時間內(nèi)達到高溫并且保持高溫的性能行為允許它們在諸如車用取暖器、烘干機、恒溫器、醫(yī)療器械、加熱墊和房間取暖器的應(yīng)用中用作加熱元件。
[0004]PTC加熱器是利用PTC元件的這種熱產(chǎn)生特征的裝置。PTC加熱器根據(jù)應(yīng)用和對象被實現(xiàn)為各種形式。PTC單元(包括PTC元件、電極板、絕緣構(gòu)件等的加熱組件)通常被嵌入充當介質(zhì)的單元(諸如，加熱管)內(nèi)，使得它根本上與特定裝置或器械的產(chǎn)生熱的結(jié)構(gòu)形成一體，而非直接安裝在裝置或器械內(nèi)。
[0005]當更嚴密地檢驗如此(即，嵌入居間單元中)使用或適應(yīng)PTC單元的實際模式時，諸如加熱管的居間單元和包括PTC元件的PTC單元之間存在形狀或結(jié)構(gòu)的不一致，其中，居間單元出于結(jié)構(gòu)上適應(yīng)發(fā)熱元件的目的具有各種形狀(包括圓柱形)，而PTC單元通常是板狀的。
[0006]因為這種形狀或結(jié)構(gòu)上的不一致，慣例是當PTC單元嵌入諸如加熱管的居間單元中時，將填料放入加熱管內(nèi)的空置空間中或者在加熱管中添加諸如彈簧的彈性構(gòu)件，以固定嵌入的PTC單元并且增強熱傳遞效率。
[0007]上述這些現(xiàn)有技術(shù)的方法遭遇成本效率降低并且制造過程復(fù)雜，因為需要額外的元件。此外，由于構(gòu)成裝置的元件不是根本上相互形成一體，因此會出現(xiàn)脫離或斷開，從而造成熱傳遞效率降低以及PTC單元產(chǎn)生熱所需的電連接不可靠。
[0008]此外，在圓柱形加熱管的情況下，難以將添加的元件建立與加熱管的曲率半徑匹配的曲率半徑。這樣減弱了接觸的效用并且使得難以謀求鄰接的位置和區(qū)域的一致性，從而造成各產(chǎn)品在熱傳遞效率方面的降低和大差異。
[0009]盡管這些情形可根據(jù)應(yīng)用和領(lǐng)域而有所不同，但諸如加熱管的居間單元通常處于一直暴露于旋轉(zhuǎn)、振動和移動等物理環(huán)境中。因此，長時間使用有可能加重上述問題，因此使容納PTC單元的裝置更加有可能被擊穿。
【實用新型內(nèi)容】
[0010][技術(shù)問題]
[0011]設(shè)想用本實用新型解決在背景部分中闡述的問題。本實用新型的目的是提供一種PTC加熱器，該PTC加熱器具有集成在諸如加熱管的居間單元中的安裝空間，其中，安裝空間與PTC單元(即，包括正系數(shù)溫度熱敏電阻的發(fā)熱組件)的形狀和結(jié)構(gòu)成鏡像。這樣允許從一開始就防止諸如構(gòu)成元件之間的脫離或分離的問題，從而不僅提高PTC單元產(chǎn)生熱所需的電連接可靠性，而且還提高通過傳導(dǎo)進行熱傳遞的效率。
[0012]將通過下面的描述更好地理解本實用新型的額外特征和優(yōu)點并且將參照示例清楚這些特征和優(yōu)點。此外，可用權(quán)利要求書及其這中闡述的主題將本實用新型的目的和優(yōu)點具體化。
[0013][問題的解決方案]
[0014]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的PTC加熱器包括:PTC單元，所述PTC單元包括:PTC元件，所述PTC元件在被施加電壓時變熱；電極板，所述電極板用于向所述PTC元件施加電壓；以及絕緣構(gòu)件，所述絕緣構(gòu)件用于將所述電極板與外部絕緣；以及加熱管，所述加熱管將PTC容納在內(nèi)部并且將所述PTC單元產(chǎn)生的熱傳遞到外部。所述加熱管在其內(nèi)配備有引導(dǎo)壁并且這個引導(dǎo)壁鄰接所述加熱管的內(nèi)表面并且形成用于容納所述PTC單元的安裝空間。優(yōu)選地，所述引導(dǎo)壁與本實用新型的加熱管成一體。
[0015]此外，所述加熱管還可包括接合所述加熱管的內(nèi)表面和所述引導(dǎo)壁的一個或多個肋。
[0016]在更優(yōu)選的實施方式中，所述加熱管在外表面中配備有用于壓力附接的一個或多個引導(dǎo)凹槽。在特定實施方式中，這些引導(dǎo)凹槽形成在所述加熱管的與所述安裝空間的水平縱向方向?qū)?yīng)的外表面處。
[0017]在更優(yōu)選的實施方式中，所述引導(dǎo)凹槽的厚度比所述加熱管的厚度薄。
[0018][有益效果]
[0019]根據(jù)優(yōu)選的實施方式，本實用新型的PTC加熱器可避免出現(xiàn)因構(gòu)成元件之間的脫離或分離造成的諸如熱傳遞效率降低和電連接可靠性差的問題。這是由于PTC加熱器通過在其加熱管(用于裝置應(yīng)用的居間單元)內(nèi)具有用于PTC單元的內(nèi)置安裝空間而能夠容納具有各種各樣結(jié)構(gòu)和形狀的各種元件。此外，根據(jù)肋狀構(gòu)造的實施方式不僅提供了結(jié)構(gòu)支承，而且還增強了通過傳導(dǎo)進行熱傳遞的效率。
[0020]在另一個優(yōu)選實施方式中，本實用新型的PTC加熱器允許不僅簡化PTC單元的組裝，而且簡化了PTC加熱器的制造。這樣提高了整體處理效率，甚至允許將增強物理或電連接效率所需的壓力附接過程削減成單個步驟。
[0021]根據(jù)又一個優(yōu)選實施方式，本實用新型的PTC加熱器在壓力附接期間將其外觀的任何變形減至最少。更進一步地，PTC加熱器可進一步通過精確引導(dǎo)向水平方向施加的力來增加PTC單元和加熱管之間的物理和電接觸的可靠性。
【附圖說明】
[0022]下面的附圖示出本實用新型的具體優(yōu)選實施方式?？赏ㄟ^參照附圖以及后面的【具體實施方式】來更好地理解本實用新型的技術(shù)思路。應(yīng)該理解，在任何一種情況下，本實用新型都不應(yīng)該限于附圖中示出的內(nèi)容。
[0023]圖1是根據(jù)本實用新型的優(yōu)選實施方式的PTC加熱器100的立體圖。
[0024]圖2是圖1中示出的PTC單元110的分解圖。圖2還示出如何將PTC單元110組裝到加熱管120中。
[0025]圖3是示出根據(jù)本實用新型的另一個優(yōu)選實施方式的加熱管120的細節(jié)的平面圖。
[0026]圖4是示出實現(xiàn)圖3中示出的加熱管120的PTC加熱器100的立體圖。
[0027][參考符號列表]
[0028]100 =PTC 加熱器
[0029]110:PTC 單元
[0030]111:PTC元件113:引導(dǎo)模塊
[0031]115:電極板117:絕緣構(gòu)件
[0032]120:加熱管
[0033]121:引導(dǎo)壁123:安裝空間
[0034]125:肋127:用于壓力附接的引導(dǎo)凹槽
[0035]130:導(dǎo)線組件
【具體實施方式】
[0036]將參照附圖詳細描述本實用新型的優(yōu)選實施方式。然而，首先應(yīng)該注意，當解釋本公開內(nèi)容和權(quán)利要求書中使用的術(shù)語或詞語時，它們應(yīng)該不限于它們普通或字典的含義，而是應(yīng)該基于實用新型人他或她自己能充當詞典編撰者的原則以與本實用新型的技術(shù)思路一致的方式進行解釋。
[0037]因此，本公開內(nèi)容中描述的示例和示出的實施方式只是最優(yōu)選實施方式中的幾個，而絕不是它們涵蓋本實用新型技術(shù)思路的全部內(nèi)容。應(yīng)該理解，普通技術(shù)人員將基于以上描述和附圖清楚實施方式的各種變形。
[0038]圖1是根據(jù)本實用新型的優(yōu)選實施方式的PTC加熱器100的立體圖，并且圖2是圖1中示出的PTC單元110的分解圖，還示出如何將PTC單元110連接到加熱管120。
[0039]如圖1和圖2中所示，本實用新型的PTC加熱器100可包括PTC單元110和加熱管120。PTC加熱器100還可包括用于與例如圖1中示出的外部電源電連接以擴展裝置可應(yīng)用性的導(dǎo)線組件130。
[0040]本實用新型的PTC單元110可包括PTC元件111、引導(dǎo)模塊113、電極板115和絕緣構(gòu)件117，如圖2中所示。PTC元件111是在被施加電壓時變熱的加熱元件并且如圖2中所示具有板的形狀。PTC元件111的工作原理、內(nèi)部構(gòu)造和制造方法是普通技術(shù)人員熟知的，并不涉及本實用新型的核心技術(shù)思路。因此，將不進一步詳細地描述這些方面。
[0041 ] 如圖2中所示，通過將PTC元件111插入引導(dǎo)模塊113的凹陷中而將PTC元件111安裝在引導(dǎo)模塊113上。本實用新型的電極板115被布置成面對安裝在引導(dǎo)模塊113上的PTC元件111的相對側(cè)以供電。由于不管電源的實際極性如何，PTC元件111在被施加電壓時變熱，因此電極板115中的一個用作陰極板而另一個用作陽極板。
[0042]出于與外部電絕緣的目的，電極板115