[发明专利]一种PTC电热管及电动汽车水暖加热器

说明书

技术领域

本发明属于电加热及电动汽车空调供暖系统领域，更具体地，涉及一种PTC电热管及电动汽车水暖加热器。

背景技术

汽车作为环境污染和能源消耗的主要来源之一，其节能减排问题受到了越来越广泛的重视，各国政府和汽车企业均将节能环保当作未来汽车技术发展的指导方向，这样节能环保的电动汽车也就应运而生。电动汽车的出现也为电动汽车空调的研究开发提出了新的课题与挑战。传统的燃油汽车空调供暖系统采用发动机的余热作为热源，达到供暖、除雾除霜的目的。而对于纯电动汽车或燃料电池汽车来说，没有发动机作为制热热源，因而无法直接采用传统燃油汽车空调解决方案。

电动汽车拥有高压直流电源，因此在电动压缩机制冷的基础上添加电辅助加热装置。现有的加热装置采用PTC热敏电阻或电热管作为发热元件。其中电热管应用最广泛的是金属电热管，发热材料采用镍铬丝或铁铬丝等，在管内填充绝缘材料而成，其缺点是热效率低，耗电大，安全性能差，使用寿命短。而PTC(Positive Temperature Coefficient，正温度系数)热敏电阻是一种典型具有温度敏感性的半导体电阻，具有恒温发热、热效率高、使用寿命长等优点，是一种较为理想的电加热材料。

公开号为CN203884011U的专利申请文件中公开了一种PTC加热管，如图1所示；该加热管包括PTC组件和金属外壳，PTC组件置于金属外壳中，PTC组件包括PTC发热片、电极片和绝缘层，PTC发热片相对的两个面分别设有电极片，绝缘层使用耐高温绝缘塑料薄膜，包覆PTC发热片和电极片。在加工形成上述PTC加热管时，PTC加热管由PTC组件和金属外壳压接构成，金属外壳向电极片表面方向压接。

然而，上述的加热管存在以下问题：一是绝缘层使用的是耐高温绝缘塑料薄膜，导热性能差，降低加热效率，而且容易老化，缩短加热管寿命，降低其可靠性；二是PTC组件和金属外壳压接采用直接压接的方式，容易压碎PTC发热片，影响加热管正常工作及易引起安全隐患。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供了一种PTC电热管，其目的在于通过拉拔工艺使PTC发热片和电极板紧密贴合，能更好地减小接触电阻，避免了电弧放电击穿PTC发热片的危险。

本发明提供了一种PTC电热管，包括发热体、电极板、固体绝缘层、隔离片和金属管；所述发热体包括多个PTC发热片；每个PTC发热片置于固体绝缘层中，且PTC发热片的上、下表面各设有一个电极板，两电极板将多个装有PTC发热片的固体绝缘层及每相邻固体绝缘层之间设置的隔离片串在一起并且置于所述金属管内；所述固体绝缘层为绝缘陶瓷空心瓷柱，通过拉拔工艺使PTC发热片和电极板紧密贴合，在所述绝缘陶瓷瓷柱内留有一定的变形空间，拉拔时PTC发热片不会因受到金属管和绝缘陶瓷瓷柱形变时的挤压力而损坏。

更进一步地，所述绝缘陶瓷空心瓷柱包括：空腔和两个长方形孔；由第一长方形腔体和第二长方形腔体垂直相交形成所述空腔，所述空腔从所述绝缘陶瓷瓷柱上底面开孔至下底面，贯穿整个瓷柱，通过所述空腔将PTC发热片放置于所述绝缘陶瓷瓷柱内；在所述长方形腔体上、下两侧各设置一个所述长方形孔，长方形孔与空腔连通，所述长方形孔用于穿插两个电极板；两个长方形孔对称设置，且所述长方形孔从所述绝缘陶瓷瓷柱上底面开孔至下底面，贯穿整个瓷柱。更进一步地，所述第一长方形腔体用于放置PTC发热片，所述第二长方形腔体的设置是为了留有一定的形变空间，不让PTC发热片左右两侧因受到瓷柱形变时的挤压力而损坏。

更进一步地，所述第一长方形腔体截面的长与PTC发热片的长相当，所述第一长方形腔体截面的宽大于PTC发热片的宽；且所述第二长方形腔体截面的宽小于PTC发热片的宽。

更进一步地，所述隔离片设有两长方形孔，两长方形孔对称设置且贯穿隔离片，用于穿插两电极板；在每相邻的固体绝缘层之间设有隔离片，其作用是将相邻的PTC发热片隔开，防止拔拉时PTC发热片窜到一块互相挤压而损坏。

更进一步地，所述电极板为波纹结构。

更进一步地，所述电极板为正弦波结构。

更进一步地，所述绝缘陶瓷瓷柱和隔离片的材料为AlN。