一种PTC加热器的制作方法

一种ptc加热器
技术领域
1.本实用新型涉及加热器技术领域，尤其涉及一种ptc加热器。


背景技术：

2.ptc加热器是由内部的ptc热敏电阻元件产热并散热给传热介质的装置，可用于机动车辆的加热，例如，由于纯电动汽车没有发动机，无法利用发动机余热为汽车空调系统供热，故在纯电动汽车中常利用ptc加热器为汽车空调系统进行供热。
3.现有的ptc加热器存在体积较大的问题。


技术实现要素：

4.(一)要解决的技术问题
5.鉴于上述技术中存在的问题，本实用新型至少从一定程度上进行解决。为此，本实用新型提出了一种ptc加热器，体积小，占据空间小。
6.(二)技术方案
7.为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：
8.本实用新型提供一种ptc加热器，包括控制器、加热盒体、密封塞和连接导体；加热盒体内具有从上至下的第一散热腔体、产热腔体和第二散热腔体；产热腔体为密封腔体，容纳有用于向第一散热腔体和第二散热腔体散热的ptc热敏电阻元件；
9.产热腔体具有向上的并与产热腔体外界连通的连接通道，连接通道位于第一散热腔体的外界；密封塞上开设有通孔，连接导体穿过通孔，通孔蓄力，在通孔与连接导体之间形成密封，密封塞塞放在连接通道内，密封塞蓄力，在密封塞与连接通道之间形成密封；控制器安装在加热盒体的上方，控制器通过连接导体与ptc热敏电阻元件电连接。
10.可选地，ptc热敏电阻元件包括电阻层、正极片和负极片，电阻层位于正极片和负极片之间，电阻层分别与正极片和负极片电连接；正极片上对应连接通道的位置具有向上的正极刚性金属片作为连接导体，负极片上对应连接通道的位置具有向上的负极刚性金属片作为连接导体。
11.可选地，连接通道设置在产热腔体的端部，正极刚性金属片位于正极片的端部，负极刚性金属片位于负极片的端部。
12.可选地，正极片的接线端凸出于电阻层，负极片的接线端凸出于电阻层。
13.可选地，正极刚性金属片和负极刚性金属片在左右方向上处于同一直线。
14.可选地，ptc热敏电阻元件包括电阻层、正极片和负极片，电阻层位于正极片和负极片之间；电阻层包括多个ptc热敏电阻，多个ptc热敏电阻依次排列成一层，多个ptc热敏电阻被划分为多组；正极片的数量为一个，负极片的数量与ptc热敏电阻的分组的数量相同；每组ptc热敏电阻均与正极片电连接，每组ptc热敏电阻分别与每一负极片电连接；或者，
15.负极片的数量为一个，正极片的数量与ptc热敏电阻的分组的数量相同；每组ptc
热敏电阻均与负极片电连接，每组ptc热敏电阻分别与每一正极片电连接；或者，
16.正极片的数量和负极片的数量均与ptc热敏电阻的分组的数量相同；每组ptc热敏电阻分别与每一正极片电连接，每组ptc热敏电阻分别与每一负极片电连接。
17.可选地，ptc加热器还包括第一散热壳体、第二散热壳体、卡箍和密封圈；第一散热壳体的底部通过密封圈扣合在第二散热壳体的底部上形成产热腔体，在第一散热壳体的外侧部上具有多个第一夹紧凸台，在第二散热壳体的外侧部上具有多个第二夹紧凸台，第二夹紧凸台按照位置关系对应于第一夹紧凸台设置，按照位置关系对应设置的一个第一夹紧凸台和一个第二夹紧凸台形成夹紧凸台对，一个夹紧凸台对卡入一个卡箍内，夹紧第一散热壳体和第二散热壳体。
18.可选地，第一夹紧凸台包括由内至外的第一夹紧位和第一阻挡位，第一阻挡位在从下至上的方向上高于第一夹紧位；第二夹紧凸台包括由内至外的第二夹紧位和第二阻挡位，第二阻挡位在从上至下的方向上高于第二夹紧位；夹紧凸台对卡入卡箍内时，卡箍套设在第一夹紧位和第二夹紧位上。
19.可选地，第一夹紧凸台围绕第一散热壳体的外侧部均匀分布，第二夹紧凸台围绕第二散热壳体的外侧部均匀分布。
20.可选地，第一夹紧凸台和第二夹紧凸台均为半圆柱状，夹紧凸台对为圆柱状，卡箍为圆环状。
21.(三)有益效果
22.本实用新型的有益效果是：
23.1、本实用新型提供的ptc加热器，通过将控制器设置在加热盒体的上方，体积小，占据空间小。
24.2、通过在正极片上对应连接通道的位置设置向上的正极刚性金属片作为连接导体，以及在负极片上对应连接通道的位置设置向上的负极刚性金属片作为连接导体，方便ptc热敏电阻元件与控制器电连接。
25.3、通过夹紧凸台对和卡箍的配合，夹紧第一散热壳体和第二散热壳体，一方面能够令第一散热壳体通过密封圈与第二散热壳体的连接之处形成密封，进而利于产热腔体的密封，另一方面便于在需要时拆卸第一散热壳体和第二散热壳体，利于ptc加热元件的维修和更换。
附图说明
26.本实用新型借助于以下附图进行描述：
27.图1是本实用新型具体实施方式中加热盒体的立体结构示意图；
28.图2是图1中加热盒体沿ab方向的剖面图；
29.图3是图1中加热盒体沿cd方向的剖面图；
30.图4是本实用新型具体实施方式中ptc热敏电阻元件装配完成前的分解图；
31.图5是本实用新型具体实施方式中ptc热敏电阻元件装配完成后的结构示意图；
32.图6是本实用新型具体实施方式中第一散热壳体、第二散热壳体和ptc热敏电阻元件装配完成前的分解图；
33.图7是根据本实用新型具体实施方式中密封塞的立体结构示意图；
34.图8是本实用新型具体实施方式中第一散热壳体、第二散热壳体和ptc热敏电阻元件装配完成后的立体结构示意图。
35.【附图标记说明】
36.1：加热盒体；
37.11：第一散热腔体；12：产热腔体；13：第二散热腔体；14：连接通道；
38.2：密封塞；
39.21：通孔；
40.3：ptc热敏电阻元件；
41.31：电阻层；32：正极片；33：负极片；34：正极刚性金属片；35：负极刚性金属片；36：第一导热绝缘膜；37：第二导热绝缘膜；38：ptc热敏电阻；39：安装框架；
42.41：第一散热壳体；42：第二散热壳体；44：第一夹紧凸台；45：第二夹紧凸台；46：卡箍；
43.411：第一夹紧位；412：第一阻挡位；421：第二夹紧位；422：第二阻挡位。
具体实施方式
44.为了更好的解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。其中，本文所提及的“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等方位名词以图1的定向为参照。
45.如图1、图2和图3所示，本实施例提供的ptc加热器包括控制器(图中未示出)、加热盒体1、密封塞2和连接导体。加热盒体1内具有从上至下的第一散热腔体11、产热腔体12和第二散热腔体13；产热腔体12为密封腔体，容纳有ptc热敏电阻元件3，用于向第一散热腔体11和第二散热腔体13散热。产热腔体12具有向上的并与产热腔体12外界连通的连接通道14，连接通道14位于第一散热腔体11的外界；密封塞2上开设有通孔21，连接导体穿过通孔21，通孔21蓄力，在通孔21与连接导体之间形成密封，密封塞2塞放在连接通道14内，密封塞2蓄力，在密封塞2与连接通道14之间形成密封；控制器安装在加热盒体1的上方，控制器通过连接导体与ptc热敏电阻元件3电连接。如此设置的ptc加热器，通过将控制器设置在加热盒体1的上方，体积小，占据空间小。
46.其中，本实用新型所称蓄力是指通孔21外扩产生的形变以及密封塞2压缩产生的形变。由此，实现了产热腔体12的密封。密封塞2上开设的通孔21的数量可以是一个，也可以适应连接导体的数量进行设置，只要能够实现产热腔体12的密封即可。
47.优选地，如图4和图5所示，ptc热敏电阻元件3包括电阻层31、正极片32和负极片33，电阻层31位于正极片32和负极片33之间，电阻层31分别与正极片32和负极片33电连接，令电阻层31可通电加热；正极片32上对应连接通道14的位置具有向上的正极刚性金属片34作为连接导体，负极片33上对应连接通道14的位置具有向上的负极刚性金属片35作为连接导体。如此，方便ptc热敏电阻元件3与控制器电连接。
48.优选地，正极刚性金属片34和负极刚性金属片35均包裹有绝缘胶套。该绝缘胶套可以是硅胶套。
49.优选地，在本实施例中，连接通道14为一个。如此结构简单。可以想见，连接通道14为多个，也可以实现控制器的ptc热敏电阻的电连接；作为一个示例，连接通道14为两个，分
别是第一连接通道14和第二连接通道14，正极刚性金属片34穿过第一连接通道14，负极刚性金属片35穿过第二连接通道14，也能够实现类似的效果。
50.进一步优选地，如图2和图5所示，连接通道14设置在产热腔体12的端部，正极刚性金属片34位于正极片32的端部，负极刚性金属片35位于负极片33的端部。如此，结构紧凑。
51.进一步优选地，正极片32的接线端(即正极片32上设置有正极刚性金属片34的一端)凸出于电阻层31，负极片33的接线端(即负极片33上设置有负极刚性金属片35的一端)凸出于电阻层31。如此，增大正极片32与负极片33的导热面积。
52.进一步优选地，正极刚性金属片34和负极刚性金属片35在左右方向上处于同一直线。
53.为提高换热效率，形成产热腔体12的壳体一般为金属材质，将ptc热敏电阻元件3置于金属形成的产热腔体12内，在ptc热敏电阻元件3通电后容易向产热腔体12的壳体漏电，使工作不良。因此，在本实施例中，ptc热敏电阻元件3还包括第一导热绝缘膜36和第二导热绝缘膜37，如图5所示，第一导热绝缘膜36覆盖在正极片32的外表面(即正极片32远离电阻层31的表面)，第二导热绝缘膜37覆盖在负极片33的外表面(即负极片33远离电阻层31的表面)。如此，保证产热腔体12向外散热的同时，能够避免ptc热敏电阻元件3工作过程中漏电，工作稳定。ptc热敏电阻元件3容置于产热腔体12内时，产热腔体12夹紧第一导热绝缘膜36和第二导热绝缘膜37。
54.优选地，第一导热绝缘膜36和第二导热绝缘膜37均由一层绝缘膜和一层导热膜组成。绝缘膜主要起绝缘作用，并将热量传递到导热膜，绝缘膜可以是聚酰亚胺膜；导热膜起高效导热的作用，将热量传递到第一散热腔体11和第二散热腔体13，导热膜可以是硅胶模。进一步地，在第一导热绝缘膜36和第二导热绝缘膜37中，绝缘膜较导热膜靠近电阻层31。进一步优选地，绝缘膜的厚度为0.05～0.1mm，导热膜的厚度为0.2～0.8mm，从而更有利于在保证绝缘的同时高效的导热。
55.具体的，电阻层31包括多个ptc热敏电阻38，这多个ptc热敏电阻38依次排列成一层，形成多排多列；这多个ptc热敏电阻38分别与正极片32和负极片33电连接。ptc热敏电阻38的数量不定，可根据实际情况设置，一般在一定面积内可尽量多的布置。在一优选的实施例中，电阻层31中ptc热敏电阻38的数量为44个。每个ptc热敏电阻38的厚度应基本保持一致。
56.优选地，电阻层31的多个ptc热敏电阻38被划分为多组。正极片32的数量为一个，负极片33的数量与ptc热敏电阻38的分组的数量相同；每组ptc热敏电阻38均与正极片32电连接，每组ptc热敏电阻38分别与每一负极片33电连接。或者，负极片33的数量为一个，正极片32的数量与ptc热敏电阻38的分组的数量相同；每组ptc热敏电阻38均与负极片33电连接，每组ptc热敏电阻38分别与每一正极片32电连接。或者，正极片32的数量和负极片33的数量均与ptc热敏电阻38的分组的数量相同；每组ptc热敏电阻38分别与每一正极片32电连接，每组ptc热敏电阻38分别与每一负极片33电连接。如此，可根据需求分别控制每组ptc热敏电阻38进行加热。在本实施例中，电阻层31的多个ptc热敏电阻38被划分为3组，正极片32的数量为一个，负极片33的数量为三个。
57.具体地，ptc热敏电阻元件3还包括用于固定ptc热敏电阻的安装框架39，安装框架39内分隔有多个区块，ptc热敏电阻设置在安装框架39的区块中。优选地，分隔的区块可以
是并列设置的条状区块，则每列ptc热敏电阻设置在一个条状区块中。优选地，该分隔的区块可以是块状区块，则每一ptc热敏电阻设置在一个块状区块中。应当理解的是，该区块还可以是其他形式，具体可根据实际需求划分设置。安装框架39的材质为隔热材料。
58.安装框架39受热膨胀后的最大厚度不大于电阻层31的厚度，以避免正极片32、负极片33与电阻层31分离。优选地，当ptc热敏电阻元件3的具体形状结构可根据ptc加热器的布局而调整。例如，为令ptc加热器与传热介质之间充分换热，会在第一散热腔体11和第二散热腔体13的对应两角处开设有介质通路，使第一散热腔体11和第二散热腔体13连通，因此电阻层31的对应位置处可少设置ptc热敏电阻，使电阻层31形成凸字形。相应地，正极片32、负极片33、第一绝缘导热膜、第二绝缘导热膜和安装框架39的形状也相应调整。
59.进一步地，如图6、图7和图8所示，本实施例提供的ptc加热器包括第一散热壳体41、第二散热壳体42和密封圈。需要说明的是，在本实用新型中，定义第一散热壳体41的上部为第一散热壳体41的顶部，定义第一散热壳体41的下部为第一散热壳体41的底部，则第一散热壳体41的前部、后部、左部和右部形成第一散热壳体41的侧部，具体对应于第一散热壳体41的前侧部、后侧部、左侧部和右侧部；定义第二散热壳体42的下部为第二散热壳体42的顶部，定义第二散热壳体42的上部为第二散热壳体42的底部，则第二散热壳体42的前部、后部、左部和右部形成第二散热壳体42的侧部，具体对应于第二散热壳体42的前侧部、后侧部、左侧部和右侧部。
60.优选地，第一散热壳体41的底部通过密封圈扣合在第二散热壳体42的底部上形成产热腔体12，在第一散热壳体41的外侧部上具有多个第一夹紧凸台44，在第二散热壳体42的外侧部上具有多个第二夹紧凸台45，第二夹紧凸台45按照位置关系对应于第一夹紧凸台44设置，按照位置关系对应设置的一个第一夹紧凸台44和一个第二夹紧凸台45形成夹紧凸台对，一个夹紧凸台对卡入一个卡箍46内，夹紧第一散热壳体41和第二散热壳体42。如此设置，令第一散热壳体41通过密封圈与第二散热壳体42的连接之处形成密封，进而利于产热腔体12的密封，同时便于在需要时拆卸第一散热壳体41和第二散热壳体42，利于ptc热敏电阻元件3的维修和更换。
61.优选地，第一夹紧凸台44包括由内至外(即从产热腔体12内部指向产热腔体12外部的方向)的第一夹紧位411和第一阻挡位412，第一阻挡位412在从下至上的方向上高于第一夹紧位411；第二夹紧凸台45包括由内至外的第二夹紧位421和第二阻挡位422，第二阻挡位422在从上至下的方向上高于第二夹紧位421；夹紧凸台对卡入卡箍46内时，卡箍46套设在第一夹紧位411和第二夹紧位421上。如此设置的夹紧凸台，能够防止卡箍46外滑脱落，保证夹紧稳定。
62.优选地，第一夹紧凸台44围绕第一散热壳体41的外侧部均匀分布，第二夹紧凸台45围绕第二散热壳体42的外侧部均匀分布。如此，在夹紧凸台对卡入卡箍46内后，对第一散热壳体41和第二散热壳体42的夹紧效果好。
63.进一步优选地，第一夹紧凸台44和第二夹紧凸台45均为半圆柱状，夹紧凸台对为圆柱状，卡箍46为圆环状。相应地，第一夹紧位411和第二夹紧位421均为半圆环槽。当然，将第一夹紧凸台44和第二夹紧凸台45均设置为半圆柱状仅仅是优选，可以想见，将第一夹紧凸台44和第二夹紧凸台45设置为立方体状或其他形状，也可以实现类似的效果。
64.在本实施例中，所用的卡箍46为侧部开口的环状弹性卡箍46，当然也可以为其他
形状的弹性卡箍46。
65.需要理解的是，以上对本实用新型的具体实施例进行的描述只是为了说明本实用新型的技术路线和特点，其目的在于让本领域内的技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，但本实用新型并不限于上述特定实施方式。凡是在本实用新型权利要求的范围内做出的各种变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。