一种电制热器及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种电制热器及其制备方法，包括电热元件、散热翅片，不包括金属套管；所述电热元件包括正极、电制热元件和负极，电制热元件位于正极和负极之间。本发明专利技术提供的电制热器，并未使用现有技术中的铝扁管或套管，不但节约了成本，而且减少了铝扁管中间环节的热阻，提高了换热效率，增加了体积功率密度。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了，包括电热元件、散热翅片，不包括金属套管；所述电热元件包括正极、电制热元件和负极，电制热元件位于正极和负极之间。本专利技术提供的电制热器，并未使用现有技术中的铝扁管或套管，不但节约了成本，而且减少了铝扁管中间环节的热阻，提高了换热效率，增加了体积功率密度。【专利说明】
本专利技术涉及一种加热器及其制备方法，尤其涉及一种具有更高换热效率的不使用 金属套管的PTC电制热器及其制备方法。
技术介绍
PTC 是"正温度系数（Positive Temperature Coefficient) " 的英文缩写。PTC 材 料具有热敏、限流、延时等的开关特性和无触点、无噪声、使用寿命长的特点，因此，作为一 种新型热敏电阻材料，其主要用途可分为开关和发热两大类别。例如，在开关领域，其可应 用于冰箱启动、电机变压器保护、程控交换机保护及驱蚊器、卷发烫发器、电熨斗等小家电 产品。在发热类领域中，利用发热类PTC性能稳定、升温迅速、受电源电压波动影响小等特 性，制成大量应用于取暖器、干衣机、风幕机、空调等的各种加热器产品。 PTC电制热器（加热器）采用PTC热敏高分子或陶瓷元件，由若干单片组合后与 波纹散热铝条经高温胶粘结组成，具有热阻小、换热效率高的特点。其最大特点在于安全性 高，即遇风机故障堵转时，PTC电制热器因散热不充分，功率自动急剧下降，此时PTC电制器 的表面温度维持在居里温度左右（一般为220°c )，从而不致产生电热管类加热器表面的 "发红"现象，大大降低了发生事故的几率。 目前市面上的PTC电制热器，其基本结构包括一截面为矩形的金属套管（金属 扁管），在金属套管内设置电热元件和绝缘层，电热元件由正负电极、以及位于电极之间的 PTC元件组成，绝缘层材料为塑料薄膜，将电制热元件包裹，在金属套管外侧的两个较大的 散热面上粘贴有散热条，散热条包括一段连续弯折呈波纹状的铝带和焊接在波纹状铝带 上、下两面的两条铝板，金属套管外壁与散热条一侧的铝板通过导热胶相互粘贴，详见附图 1。因此，目前市面上的PTC电制热器传热效率较低。 目前已有多种现有技术对PTC电制热器进行了改进，例如：中国专利 CN201119017Y公开了一种PTC电制热器，其将散热条的纵剖面做成多个并排排列的三角 形，这种结构提高了 PTC电制热器的传热效率，但是其传热效率的提高程度有限，且并排排 列的形式也增加了材料用量。中国专利CN201146614Y公开了一种PTC电制热器，其在PTC 芯管（金属套管）的端部用绝缘填料密封，虽然该申请提高了 PTC电制热器的绝缘防水防 尘性能，但是其使PTC电制热器的传热效率更低。中国专利CN103179701A公开了一种用于 机动车辆的电制热装置的生热元件，通过设置在容器的周向方向上的几个支撑尖物，以改 进现有技术中的绝缘导热层，CN101902845A、CN102668691A、CN102434968A、CN103179700A 均对现有PTC电制热器提出了改进，但其均未改变现有PTC电制热器传热效率低、制造成本 高的缺陷。
技术实现思路
本专利技术提供了一种不包括金属扁管的电制热器及其制备方法，以提高目前电制热 器的换热效率，增加体积功率密度，减少中间环节的热阻，并降低制造成本。 本专利技术的第一方面为提供一种电制热器的制备方法。 其中，所述电制热器优选为PTC电制热器，更优选为所述PTC电制热器不包括金属 扁管。 本专利技术第一个方面所述制备方法包括如下步骤： 步骤1，将正电极、PTC元件和负电极依照所述顺序叠放并固定，形成PTC电热元 件； 步骤2,使散热片与至少一个电极外表面接触； 其中，在散热片与电极之间设置有绝缘导热层；其中，所述散热片可以是已知的任 意散热装置。 其中，在步骤2的一种优选实施例中：将绝缘导热层设置在电极的外表面，然后将 散热片粘结到电极外表面。 其中，在步骤2的另一种优选实施例中：将绝缘导热层设置在散热片的与电极接 触的一面，然后将散热片粘结到电极外表面。 其中，在上述方法中，如果存在不与散热片接触的电极或电极的一部分，则在所述 不与散热片接触的电极或所述电极的一部分的外表面也设置所述绝缘导热层。 在本专利技术第一个方面所述制备方法的一种优选实施例中：步骤包括： 步骤1，将正电极、PTC元件和负电极依照所述顺序叠放并固定，形成PTC电热元 件； 步骤2,提供多个PTC电热元件和多个散热片，并将所述PTC电热元件与所述散热 片交替排布，散热片粘结在电极外表面； 其中，在散热片与电极之间设置有绝缘导热层。 优选地，所述散热翅片的材质可以为任意导热性能好的金属，如不锈钢、铝、铝合 金等，并优选为铝合金。 优选地，设置绝缘导热层的方法可以是涂覆、平贴和绕包（如包括缠绕、包裹等方 式）中的一种或几种。其中，更优选为采用涂覆的方式，更优选为喷涂的方式。 优选地，所述绝缘导热层的材质可以是陶瓷、塑料或其混合物，如特氟龙、聚酰亚 胺、掺杂有陶瓷粉末的特氟龙、玻璃、硅胶、聚乙烯、聚丙烯等中的一种或几种，并优选为陶 瓷，以提供更好的导热效果。 在本专利技术的一种优选实施例中，所述绝缘导热层包括绝缘层和位于绝缘层与电极 或散热片之间的粘结底层。其中，所述绝缘层优选为上述陶瓷、塑料或其混合物，并最优选 为陶瓷。 在本专利技术的一种优选实施例中，所述绝缘导热层的设置方法优选为：在电极外表 面或者散热片外表面喷涂粘结底层，所述粘结底层优选为合金，如Al-Ni合金、Al-Zn合金、 Ni-Cr合金、Al-Ni-Cr合金；然后在粘结底层表面喷涂绝缘材料形成绝缘层。 所述喷涂绝缘材料的方法优选为等离子喷涂、火焰喷涂、爆炸喷涂等方式。 在本专利技术的一种优选实施例中，步骤2中，绝缘导热膜将所述PTC电热元件包覆， 形成所述绝缘导热层。 优选地，步骤1中的正电极和负电极的材质可以是不锈钢、铝、银、铜、导电石墨中 的任意一种或几种。 优选地，在步骤1之前还包括对电极和/或散热片的表面预处理工艺，以利于与 其它各层更好的贴合，所述预处理工艺的处理方法包括打磨、蒸馏水清洗、乙醇溶液超声处 理、抛光液进行抛光处理及活化液进行活化处理等步骤中的一个或多个步骤的组合。 优选地，所述电极可以是直线型，或者在一种优选实施例中，所述电极包括中部平 面和在所述中部平面两端向同一个方向折起的末端，形成凹槽形；凹槽形的所述正电极与 所述负电极叠放时其开口相对，所述PTC元件夹在凹槽形的所述正电极与所述负电极之间 所形成的空间内。 更优选地，在所述末端的末梢位置设有楔形部件和/或倒角，并且通过环或者螺 栓将正极和负极的楔形部件和/或倒角固定。 在本专利技术的一种优选实施例中，还包括设置密封件的步骤，所述密封件将至少正 电极、负电极之间暴露的PTC元件的部分进行密封；并优选为所述塑料密封件将所述PTC电 热元件的两端和/或两侧进行密封。 在本专利技术上述的方法中，所述绝缘导热层可以是在步骤1之前设置，也可以是在 步骤1之后、步骤2之前设置。 在本专利技术第一个方面所述制备方法的一种优选实施例中，还包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电制热器的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤1，将正电极、PTC元件和负电极依照所述顺序叠放并固定，形成PTC电热元件；步骤2，使散热片与至少一个电极外表面接触，形成电制热器；其中，在散热片与电极之间设置有绝缘导热层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谢彦君，
申请(专利权)人：谢彦君，
类型：发明
国别省市：浙江;33