Ptc加熱組件及汽車除霜器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及加熱領(lǐng)域，尤其指PTC加熱器領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]PTC的英文全稱為Positive Temperature Coefficient,中文全稱為正溫度系數(shù)，一般用來(lái)指泛指正溫度系數(shù)很大的半導(dǎo)體材料或元器件。通常我們提到的PTC指正溫度系數(shù)熱敏電阻，簡(jiǎn)稱PTC熱敏電阻，它具有電阻率隨溫度升高而增大的特性，常用作加熱元件或者傳感器、保護(hù)器或者溫控開(kāi)關(guān)等等。
[0003]PTC加熱器廣泛使用在各種需要加熱的領(lǐng)域，利用其性能穩(wěn)定、升溫迅速、受電源電壓波動(dòng)影響小等特性，制成的各種PTC加熱器產(chǎn)品，已成為金屬電阻絲類發(fā)熱材料最理想的替代產(chǎn)品。目前已大量應(yīng)用于取暖器、干衣機(jī)、風(fēng)幕機(jī)、空調(diào)等領(lǐng)域。
[0004]現(xiàn)有常見(jiàn)的PTC加熱器一般均包括加熱芯、絕緣層、金屬管、散熱片等，加熱芯被絕緣層包裹后，置于兩端開(kāi)口的金屬管內(nèi)，兩端開(kāi)口處用封口膠封口 ；金屬管外粘貼有散熱片。該加熱芯一般由兩金屬電極片及位于兩金屬電極片之間的若干PTC陶瓷片組成，在金屬電極片和PTC陶瓷片之間，一般設(shè)置有導(dǎo)電膠層，比如高溫硅橡膠，通過(guò)該高溫硅橡膠實(shí)現(xiàn)兩者的粘接，同時(shí)保證其電連接。采用該種方式的PTC加熱器，其防水、絕緣耐壓性能已顯著提高，但由于在金屬電極片和PTC陶瓷片之間設(shè)有導(dǎo)電膠層，而導(dǎo)電膠層的厚度和導(dǎo)電、導(dǎo)熱、耐溫性能都影響PTC陶瓷片的性能發(fā)揮，一定程度上加大了其阻抗，且在高電壓通電的情況下，由于高溫硅橡膠在持續(xù)耐久老化過(guò)程中性能會(huì)不斷衰減，增大了絕緣阻抗的作用，接觸不良的概率提高，擊穿風(fēng)險(xiǎn)增大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決現(xiàn)有PTC加熱器由于在金屬電極片和PTC陶瓷片之間設(shè)置導(dǎo)電膠層，導(dǎo)致使用過(guò)程中性能不斷衰減，絕緣阻抗增大，接觸不良概率提高，擊穿風(fēng)險(xiǎn)增大的問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種PTC加熱組件及汽車除霜器。
[0006]本發(fā)明實(shí)施例一方面提供了一種PTC加熱組件，包括加熱芯、絕緣層及金屬管；所述絕緣層包裹所述加熱芯后穿設(shè)在所述金屬管內(nèi)；
[0007]所述加熱芯包括兩金屬電極片及置于所述兩金屬電極片之間的若干PTC陶瓷片；
[0008]所述PTC陶瓷片包括正、負(fù)電極層及夾在所述正、負(fù)電極層之間的陶瓷燒結(jié)層；
[0009]其中，所述兩金屬電極片上對(duì)應(yīng)PTC陶瓷片均設(shè)有若干限位槽，所述PTC陶瓷片嵌入所述兩金屬電極片上對(duì)應(yīng)設(shè)置的限位槽內(nèi)，以使所述兩金屬電極片分別與所述PTC陶瓷片的正、負(fù)電極層直接電連接。
[0010]由于本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的PTC加熱組件，取消了現(xiàn)有方式中的導(dǎo)電膠，取而代之的是在其金屬電極片上設(shè)置對(duì)應(yīng)PTC陶瓷片的限位槽，且將PTC陶瓷片嵌入所述兩金屬電極片上對(duì)應(yīng)設(shè)置的限位槽內(nèi)，使的所述兩金屬電極片分別與所述PTC陶瓷片的正、負(fù)電極層直接電連接。實(shí)現(xiàn)了金屬電極片與PTC陶瓷片的直接電連接。消除了該導(dǎo)電膠層帶來(lái)的不利影響，即防止了該導(dǎo)電膠層由于持續(xù)老化導(dǎo)致的性能衰減，降低了其絕緣阻抗，防止了接觸不良甚至擊穿情況的出現(xiàn)。同時(shí)，改善了其導(dǎo)熱效果。并且改善了整個(gè)PTC加熱組件的絕緣耐壓性能，PTC加熱組件更安全。
[0011 ] 優(yōu)選地，所述陶瓷燒結(jié)層的兩個(gè)大面上設(shè)有凸臺(tái)，所述正、負(fù)電極層分別設(shè)置在所述凸臺(tái)表面。采用具有凸臺(tái)的PTC陶瓷片，更容易將該P(yáng)TC陶瓷片嵌在兩個(gè)金屬電極片的限位槽內(nèi)，其電連接也更加牢靠。
[0012]優(yōu)選地，所述凸臺(tái)高0.2-0.5mm,所述凸臺(tái)與PTC陶瓷片的邊緣距離0.5_3mm。
[0013]優(yōu)選地，所述金屬電極片上設(shè)有電極引出端，所述金屬管兩端的開(kāi)口處采用封口膠封口，所述電極引出端從所述封口膠中引出。如此，加熱芯被密封在金屬管內(nèi)，只從金屬管的一端或者兩端開(kāi)口處引出電機(jī)引出端，即只有該電極引出端露在金屬管外。如此，提高了其PTC加熱組件的絕緣耐壓性能，且由于在出電極引出端露出金屬管的開(kāi)口處灌封封口膠后，防水性能顯著提高，加熱器整體安全性能更佳。
[0014]優(yōu)選地，所述陶瓷片的厚度為3.0-4.0mm，所述金屬電極片上的限位槽深度為0.15-0.45mm。
[0015]優(yōu)選地，所述金屬電極片為經(jīng)過(guò)了粗糙化處理的金屬片，其粗糙度為4-10 μ m。
[0016]優(yōu)選地，所述金屬管表面粘貼有散熱片。
[0017]優(yōu)選地，還包括兩支架，所述PTC加熱組件被安裝在所述兩支架之間。
[0018]優(yōu)選地，所述支架內(nèi)還安裝有溫度熔斷器及溫度控制器。
[0019]本發(fā)明實(shí)施例另一方面提供了一種汽車除霜器，包括上述提到的PTC加熱組件。
[0020]由于汽車除霜器上采用了上述改進(jìn)的PTC加熱組件，提高了汽車除霜器的加熱性能，其成本更低，安全性更高。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】中提供的PTC陶瓷片立體示意圖；
[0022]圖2是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】中提供的PTC陶瓷片俯視示意圖；
[0023]圖3是圖2中A處放大示意圖；
[0024]圖4是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】中提供的PTC陶瓷片主視示意圖；
[0025]圖5是圖4中B處放大示意圖；
[0026]圖6是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】中提供的金屬電極片俯視示意圖；
[0027]圖7是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】中提供的金屬電極片主視示意圖；
[0028]圖8是圖7中C處放大示意圖；
[0029]圖9是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】中提供的加熱芯分解示意圖；
[0030]圖10是圖9中D處放大示意圖；
[0031]圖11是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】中提供的加熱芯剖面示意圖；
[0032]圖12是圖11中E處放大示意圖；
[0033]圖13是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】中提供的PTC加熱器剖面示意圖；
[0034]圖14是圖13中F處放大示意圖。
[0035]其中，1、PTC陶瓷片；2、金屬電極片；3、支架；4、散熱片；5、溫度熔斷器；6、溫度控制器、接頭；8、金屬管；9、絕緣層；10、加熱芯；11、凸臺(tái)；12、倒圓角；21、限位槽；22、電極引出端；2a、第一電極片；2b、第二電極片；21a、第一限位槽；21b、第二限位槽；22a、第一電極引出端；22b、第二電極引出端；3a、左端支架；3b、右端支架。
【具體實(shí)施方式】
[0036]為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0037]實(shí)施例1
[0038]為解決現(xiàn)有PTC加熱器由于在金屬電極片2和PTC陶瓷片I之間設(shè)置導(dǎo)電膠層，導(dǎo)致使用過(guò)程中性能不斷衰減，絕緣阻抗增大，接觸不良概率提高，擊穿風(fēng)險(xiǎn)增大的問(wèn)題，本例將提供一種PTC加熱組件，下面對(duì)其進(jìn)行具體描述。
[0039]如圖13、圖14所示，本例公開(kāi)的PTC加熱組件，包括加熱芯10、絕緣層9及金屬管8 ;所述絕緣層9包裹所述加熱芯10后穿設(shè)在所述金屬管8內(nèi)；
[0040]所述加熱芯10包括兩金屬電極片2及置于所述兩金屬電極片2之間的若干PTC陶瓷片I ;
[0041]所述PTC陶瓷片I包括正、負(fù)電極層及夾在所述正、負(fù)電極層之間的陶瓷燒結(jié)層；
[0042]如圖6、圖7、圖8所示，所述兩金屬電極片2上對(duì)應(yīng)PTC陶瓷片I均設(shè)有若干限位槽21，所述PTC陶瓷片I嵌入所述兩金屬電極片2上對(duì)應(yīng)設(shè)置的限位槽21內(nèi)，以使所述兩金屬電極片2分別與所述PTC陶瓷片I的正、負(fù)電極層直接電連接。
[0043]由于本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的PTC加熱組件，取消了現(xiàn)有方式中的導(dǎo)電膠，取而代之的是在其金屬電極片2上設(shè)置對(duì)應(yīng)PTC陶瓷片I的限位槽21，且將PTC陶瓷片I嵌入所述兩金屬電極片2上對(duì)應(yīng)設(shè)置的限位槽21內(nèi)，使的所述兩金屬電極片2分別與所述PTC陶瓷片I的正、負(fù)電極層直接電連接。實(shí)現(xiàn)了金屬電極片2與PTC陶瓷片I的直接電連接。消除了該導(dǎo)電膠層帶來(lái)的不利影響，即防止了該導(dǎo)電膠層由于持續(xù)老化導(dǎo)致的性能衰減，降低了其絕緣阻抗，防止了接觸不良甚至擊穿情況的出現(xiàn)。同時(shí)，改善了其導(dǎo)熱效果。并且改善了整個(gè)PTC加熱組件的絕緣耐壓性能，PTC加熱組件更安全。其成本更低。
[0044]所謂的絕緣層9包裹所述加熱芯10后置于所述金屬方管內(nèi)指將絕緣層9包裹加熱芯10后，作為一整體部件一起置于該金屬管8內(nèi)。
[0045]金屬管8 一般為兩端開(kāi)口的鋁方通，當(dāng)然，采用其他的材料制成的管狀體也是可行的，只要其具有良好的導(dǎo)熱功能即可。
[0046]PTC陶瓷片I為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，其呈一夾心狀結(jié)構(gòu)，中間為陶瓷燒結(jié)層，該陶瓷燒結(jié)層通過(guò)BaT13系PTC陶瓷材料、或者V2O3系PTC陶瓷材料等PTC陶瓷材料通過(guò)燒結(jié)形成，其一般的過(guò)程為通過(guò)將PTC陶瓷材料、粘結(jié)劑等混合后，經(jīng)預(yù)燒成粉體后球磨，然后在模具中壓合成型，最終通過(guò)高溫?zé)Y(jié)形成該陶瓷燒結(jié)層。通過(guò)噴涂、濺射等方式在其陶瓷燒結(jié)層的兩個(gè)大面上形成該正、負(fù)電極層。該正、負(fù)電極層可以為鋁層、銀層等。一般其厚度非常小，約20-30 μ m。PTC陶瓷片I的整體厚度一般為2.0-4.0mm。一般在一 PTC加熱組件中，常常設(shè)有多粒PTC陶瓷片1，比如本例中，如圖9所示，共嵌裝了 6粒PTC陶瓷片1，關(guān)于PTC