一种新型的电极加热结构及空调PTC加热器的制作方法

专利2022-05-09  56


本实用新型涉及加热器技术领域,具体涉及一种新型的电极加热结构及空调ptc加热器。



背景技术:

ptc加热器产品由于其特殊的正温度系数特性,现已经广泛应用于家电领域的取暖,比如空调辅助加热,暖风机,浴霸等;传统燃油汽车的除霜,新能源汽车的车内取暖,电池热管理等,并且在大功率加热领域,ptc加热器的应用范围还在不断扩展。

在现有技术中,空调ptc加热器一般由发热片、电极片、绝缘纸、铝管、支架及线束等组成。两片电极片分别贴合在发热片的两侧面,绝缘纸将发热片和电极片包裹住后穿入铝管中。铝管头尾部会封胶处理。铝管压管后留下的细小间隙造成吸虹现象,时间稍长,会有水汽进入。当产品通电耐压时,铝管内充满均匀分布的水气,加热后水气体积膨胀并向外扩散,由于铝管的尾部全密封,头部半密封,因此水气向头部方向走,至常温的零功率片(假片)处因存在明显温差,形成凝露,在两极间变成液态水,当耐压足够高的时候,会造成击穿,从而酿成安全事故。

因此,本技术领域亟需一种结构简单、可有效防止水气在假片冷凝、安全系数高的电极加热结构。



技术实现要素:

为了解决上述技术问题,本实用新型提出了一种结构简单、可有效防止水气在假片处冷凝且安全可靠的新型的电极加热结构。

为了实现上述目的,本实用新型的技术方案如下:

一方面,本实用新型公开了一种新型的电极加热结构,是构成空调ptc加热器的核心加热结构,包括电极片、发热片、假片、绝缘纸及铝管,所述假片为不发热的零功率片,与所述发热片并排设置;两片所述电极片分别贴合在所述发热片及假片的正反两面,且其接线端位于靠近所述假片的一端,单片所述电极片包括全宽电极片段及非全宽电极片段,所述非全宽电极片段的宽度小于全宽电极片段的宽度;所述绝缘纸包裹在所述电极片、发热片及假片的外围;所述铝管套设在被所述绝缘纸包裹的电极片、发热片及假片外部,且所述铝管在远离所述假片的一端通过密封胶全密封,在靠近所述假片的另一端通过密封胶部分密封。

采用上述技术方案的有益效果是:充分考虑了现有技术中ptc电加热器所存在的工作状态下铝管内的水气膨胀,在假片处凝结易造成击穿从而引发安全事故的问题,通过将电极片设置成为不同宽度,增大电极片在假片处与铝管之间所形成的间隙,消除造成虹吸效应的因素,从而大大减少进入铝管与电极片、加热片之间所形成的间隙的水气量,另外,即使微量水气进入前述间隙中,在受热排出铝管过程中,行至假片处因受到的阻力减少,快速扩散,大幅减少了与假片的接触时间,凝结的可能性进一步降低。

作为本实用新型技术方案的进一步改进,所述非全宽电极片段在宽度方向上的两个侧面分别是上侧面与下侧面,且所述上侧面与所述下侧面之间相互平行。

采用上述技术方案的有益效果是:非全宽电极片段处的上下两个侧面相互平行,一方面,加工简单,生产成本降低;另一方面,在非全宽电极片段的长度一定的情况下,上下两个侧面的平行设置,有助于尽可能扩大较大间隙的长度,防止虹吸效应的效果更好。

作为本实用新型技术方案的再进一步改进,所述非全宽电极片段在宽度方向上的两个侧面分别是上侧面与下侧面,所述上侧面与所述下侧面在靠近所述接线端的一端的间距小于在远离所述接线端的一端的间距。

采用上述技术方案的有益效果是:通过将非全宽电极片段的上侧面与下侧面限定为非平行情况,具体是从非全宽电极片段的起始端至末端,上侧面与下侧面之间的呈渐缩形状,从而造成上侧面及下侧面分别与铝管的内壁所形成的间隙呈渐扩的喇叭形状,这种形状的间隙同样能够阻滞虹吸效应的形成,但这种设置,有助于增强非全宽电极片段的自身强度,从而防止非全宽电极片段因宽度减小而出现刚度和强度明显降低的现象。

作为本实用新型技术方案的再进一步改进,所述上侧面及下侧面分别为向外凸出的圆弧面。

采用上述技术方案的有益效果是:上侧面与下侧面设置成向外突出的圆弧面,一方面在保持非全宽电极片段宽度的同时,进一步增大了电极片与铝管内壁所形成间隙的横截面积,从而使得防止水气通过虹吸效应进入间隙内部的效果得到进一步提升。

作为本实用新型技术方案的更进一步改进,所述铝管上设有通孔,所述通孔设在所述假片对应处的铝管上。

采用上述技术方案的有益效果是:铝管上设置通孔,增加了水气在假片处的扩散通道,有效防止水气在假片处因停留时间过长而造成冷凝现象。

作为本实用新型技术方案的更进一步改进,所述通孔的孔径小于所述铝管的厚度。

采用上述技术方案的有益效果是:对通孔的孔径的进一步限定,在保持通孔排气的功能的同时,有助于防止铝管外侧的异物对铝管内绝缘纸的破坏。

作为本实用新型技术方案的更进一步改进,所述通孔为斜孔。

采用上述技术方案的有益效果是:斜孔的设置,在保持排气性能的同时,进一步提升了防止铝管外侧的异物对铝管内绝缘纸的破坏的效果。

作为本实用新型技术方案的又进一步改进,以所述铝管的内壁向外壁的厚度方向为基准,所述斜孔朝靠近所述电极片的接线端的方向倾斜。

采用上述技术方案的有益效果是:对通孔的倾斜方向限定在斜向电极片的接线端,与水气在铝管内的排出方向之间的夹角小于90°,促使水气通过通孔排出更为顺畅快速。

作为本实用新型技术方案的又进一步改进,所述斜孔的倾斜角度不小于45°。

采用上述技术方案的有益效果是:斜孔的径向与垂直于铝管厚度的方向所成的夹角即为斜孔的倾斜角度,当倾斜角度不小于45°时,大大降低了铝管外部的异物通过斜孔伤及铝管内部绝缘纸的几率,在保证斜孔排出水气效果的同时,进一步增强了对铝管内部绝缘纸的保护效果。

另一方面,本实用新型还公开了一种空调ptc加热器,包括上述技术方案中任一项所述的电极加热结构。

采用上述技术方案的有益效果是:包含上述技术方案中任一种电极加热结构的空调ptc加热器,均能有效防止水气因在假片附近冷凝所造成的两极击穿的危险状况的发生,进一步提升了空调ptc加热器的安全可靠性。

附图说明

为了更为清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它附图。

图1为本实用新型电极加热结构的俯视方向的剖面示意图;

图2为本实用新型一种电极加热结构的主视方向的剖面示意图;

图3为本实用新型另一种电极加热结构的主视方向的剖面示意图;

图4为本实用新型的电极加热结构的左视方向的剖面示意图;

图5为本实用新型又一种电极加热结构的主视方向的剖面示意图;

图中数字所表示的相应的部件名称如下:

电极片1、接线端11;全宽电极片段12;非全宽电极片段13;上侧面131;下侧面132;发热片2、假片3、绝缘纸4;铝管5;通孔51;斜孔511;密封胶6。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型,下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本实用新型作更全面、细致地描述,但本实用新型的保护范围并不限于以下具体的实施例。需要说明的是,在不冲突的情况下,本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

为了实现本实用新型的目的,本实用新型提供的技术方案为:

一方面,在本实用新型的一些实施方式中,如图1,2所示,公开了一种新型的电极加热结构,包括电极片1、发热片2、假片3、绝缘纸4及铝管5,假片3为不发热的零功率片,与发热片2并排设置;两片电极片1分别贴合在发热片2及假片3的正反两面,且其接线端11位于靠近假片3的一端,单片电极片1包括全宽电极片段12及非全宽电极片段13,非全宽电极片段13的宽度小于全宽电极片段12的宽度;绝缘纸4包裹在电极片1、发热片2及假片3的外围;铝管5套设在被绝缘纸4包裹的电极片1、发热片2及假片3外部,且铝管5在远离假片3的一端通过密封胶6全密封,在靠近假片3的另一端通过密封胶6部分密封。

采用上述技术方案的有益效果是:充分考虑了现有技术中ptc电加热器所存在的工作状态下铝管内的水气膨胀,在假片处凝结易造成击穿从而引发安全事故的问题,通过将电极片设置成为不同宽度,增大电极片在假片处与铝管之间所形成的间隙,消除造成虹吸效应的因素,从而大大减少进入铝管与电极片、加热片之间所形成的间隙的水气量,另外,即使微量水气进入前述间隙中,在受热排出铝管过程中,行至假片处因受到的阻力减少,快速扩散,大幅减少了与假片的接触时间,凝结的可能性进一步降低。

在本实用新型的另一些实施方式中,如图2所示,非全宽电极片段13在宽度方向上的两个侧面分别是上侧面131与下侧面132,且上侧面131与下侧面132之间相互平行。

采用上述技术方案的有益效果是:非全宽电极片段处的上下两个侧面相互平行,一方面,加工简单,生产成本降低;另一方面,在非全宽电极片段的长度一定的情况下,上下两个侧面的平行设置,有助于尽可能扩大较大间隙的长度,防止虹吸效应的效果更好。

在本实用新型的另一些实施方式中,如图3所示,非全宽电极片段13在宽度方向上的两个侧面分别是上侧面131与下侧面132,上侧面131与下侧面132在靠近接线端11的一端的间距小于在远离接线端11的一端的间距。

采用上述技术方案的有益效果是:通过将非全宽电极片段的上侧面与下侧面限定为非平行情况,具体是从非全宽电极片段的起始端至末端,上侧面与下侧面之间的呈渐缩形状,从而造成上侧面及下侧面分别与铝管的内壁所形成的间隙呈渐扩的喇叭形状,这种形状的间隙同样能够阻滞虹吸效应的形成,但这种设置,有助于增强非全宽电极片段的自身强度,从而防止非全宽电极片段因宽度减小而出现刚度和强度明显降低的现象。

在本实用新型的另一些实施方式中,如图4所示,上侧面131及下侧面132分别为向外凸出的圆弧面。

采用上述技术方案的有益效果是:上侧面与下侧面设置成向外突出的圆弧面,一方面在保持非全宽电极片段宽度的同时,进一步增大了电极片与铝管内壁所形成间隙的横截面积,从而使得防止水气通过虹吸效应进入间隙内部的效果得到进一步提升。

在本实用新型的另一些实施方式中,如图5所示,铝管5上设有通孔51,通孔51设在假片3对应处的铝管5上。

采用上述技术方案的有益效果是:铝管上设置通孔,增加了水气在假片处的扩散通道,有效防止水气在假片处因停留时间过长而造成冷凝现象。

在本实用新型的另一些实施方式中,通孔51的孔径小于铝管5的厚度。

采用上述技术方案的有益效果是:对通孔的孔径的进一步限定,在保持通孔排气的功能的同时,有助于防止铝管外侧的异物对铝管内绝缘纸的破坏。

在本实用新型的另一些实施方式中,如图5所示,通孔51为斜孔511。

采用上述技术方案的有益效果是:斜孔的设置,在保持排气性能的同时,进一步提升了防止铝管外侧的异物对铝管内绝缘纸的破坏的效果。

在本实用新型的另一些实施方式中,如图5所示,以铝管5的内壁向外壁的厚度方向为基准,斜孔511朝靠近电极片的接线端11的方向倾斜。

采用上述技术方案的有益效果是:对通孔的倾斜方向限定在斜向电极片的接线端,与水气在铝管内的排出方向之间的夹角小于90°,促使水气通过通孔排出更为顺畅快速。

在本实用新型的另一些实施方式中,斜孔511的倾斜角度不小于45°。

采用上述技术方案的有益效果是:斜孔的径向与垂直于铝管厚度的方向所成的夹角即为斜孔的倾斜角度,当倾斜角度不小于45°时,大大降低了铝管外部的异物通过斜孔伤及铝管内部绝缘纸的几率,在保证斜孔排出水气效果的同时,进一步增强了对铝管内部绝缘纸的保护效果。

另一方面,在本实用新型的另一些实施方式中,进一步公开了一种空调ptc加热器,包括上述技术方案中任一项的电极加热结构。

采用上述技术方案的有益效果是:包含上述技术方案中任一种电极加热结构的空调ptc加热器,均能有效防止水气因在假片附近冷凝所造成的两极击穿的危险状况的发生,进一步提升了空调ptc加热器的安全可靠性。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点,其目的在于让本领域普通技术人员能够了解本实用新型的内容并加以实施,并不能以此限制本实用新型的保护范围,凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本实用新型的保护范围内。


技术特征:

1.一种新型的电极加热结构,是构成空调ptc加热器的核心加热结构,其特征在于,包括电极片、发热片、假片、绝缘纸及铝管,

所述假片为不发热的零功率片,与所述发热片并排设置;

两片所述电极片分别贴合在所述发热片及假片的正反两面,且其接线端位于靠近所述假片的一端,单片所述电极片包括全宽电极片段及非全宽电极片段,所述非全宽电极片段的宽度小于全宽电极片段的宽度;

所述绝缘纸包裹在所述电极片、发热片及假片的外围;

所述铝管套设在被所述绝缘纸包裹的电极片、发热片及假片外部,且所述铝管在远离所述假片的一端通过密封胶全密封,在靠近所述假片的另一端通过密封胶部分密封。

2.根据权利要求1所述的新型的电极加热结构,其特征在于,所述非全宽电极片段在宽度方向上的两个侧面分别是上侧面与下侧面,且所述上侧面与所述下侧面之间相互平行。

3.根据权利要求1所述的新型的电极加热结构,其特征在于,所述非全宽电极片段在宽度方向上的两个侧面分别是上侧面与下侧面,所述上侧面与所述下侧面在靠近所述接线端的一端的间距小于在远离所述接线端的一端的间距。

4.根据权利要求2或3所述的新型的电极加热结构,其特征在于,所述上侧面及下侧面分别为向外凸出的圆弧面。

5.根据权利要求1所述的新型的电极加热结构,其特征在于,所述铝管上设有通孔,所述通孔设在所述假片对应处的铝管上。

6.根据权利要求5所述的新型的电极加热结构,其特征在于,所述通孔的孔径小于所述铝管的厚度。

7.根据权利要求6所述的新型的电极加热结构,其特征在于,所述通孔为斜孔。

8.根据权利要求7所述的新型的电极加热结构,其特征在于,以所述铝管的内壁向外壁的厚度方向为基准,所述斜孔朝靠近所述电极片的接线端的方向倾斜。

9.根据权利要求8所述的新型的电极加热结构,其特征在于,所述斜孔的倾斜角度不小于45°。

10.一种空调ptc加热器,其特征在于,包括权利要求1-9中任一项所述的电极加热结构。

技术总结
本实用新型公开了一种新型的电极加热结构及空调PTC加热器,包括电极片、发热片、假片、绝缘纸及铝管,两片电极片分别贴合在发热片及假片的正反两面,单片电极片包括全宽电极片段及非全宽电极片段,非全宽电极片段的宽度小于全宽电极片段的宽度;绝缘纸包裹在电极片、发热片及假片的外围并通过铝管套住压紧。通过将电极片设置成为不同宽度,增大电极片在假片处与铝管之间的间隙,消除造成虹吸效应的因素,大大减少进入铝管与电极片、加热片之间所形成的间隙的水气量;另外,少量水气在受热扩散至假片处因受到的阻力减小而快速通过,凝结的可能性降低。

技术研发人员:贾小晶
受保护的技术使用者:苏州新业电子股份有限公司
技术研发日:2020.11.27
技术公布日:2021.08.03

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