[发明专利]一种电制热器及其制备方法

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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℃)，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。

发明内容

本发明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。

本发明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。

本发明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。

在本发明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。