專利名稱：新型絕緣性的ptc發熱器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種PTC發熱器，特別是指一種可視組裝之機組需求，隨時調整發熱單體數量，組裝后的發熱器尺寸可隨時調整，而且具有傳導效率佳、散熱鰭板不受熱脹冷縮影響、確保組裝結構安全密實，便于特殊絕緣場所應用之不帶電鰭板的PTC發熱器。
有關絕緣性之發熱器，一般是指具有與被加熱的媒體相接觸的表面既可散發熱量且又不能帶有電性的發熱器。一般這PTC陶瓷熱敏電阻發熱器(如家庭室溫加熱)，由于其加熱對象為一般空氣，穩定性較高，所以，其散熱鰭板皆直接利用為導電體導通電源給PTC熱敏電阻，并具有導熱帶換熱之功能，唯如被加熱之對象，若為具有揮發性較高等易燃氣體，或具有導電效能之氣態物，則該帶不同電性之鰭板相對間會產生跳電，發生電弧引發危險，因此人們將該散熱鰭板等與被加熱的媒體相接觸的表面與電熱單元部分做絕緣處理而成為絕緣性發熱器，使能提供更安全的應用。
一般常見的有關絕緣的發生器，在以數片U形散熱鰭板相互堆疊之前，先在每個散熱鰭板的表面上預定位置沖出數個相互貫通之通孔并在該等通孔孔周緣形成凸出之邊唇，等到U形散熱鰭板逐一垂直堆疊完成后，再將一方柱狀之絕緣發熱單體穿過通孔，使發熱單體之外圍表面和孔周緣的邊唇貼緊接觸，達到利用U形散熱鰭板傳導發熱單體通電后所產生的熱能，予以散熱。
然而上述的發熱器存在著相當多的缺點1.在發熱單體的四周設置散熱鰭板的目的是為了能夠將發熱單體因通電所生的熱能予以散發，而如上所述，該散熱鰭是利用其通孔周緣在沖孔時向上形成的邊唇來和發熱單體接觸，如此構成會使因為要預留通孔供發熱單體插入，通過其間隙，所以邊唇不易與PTC發熱單體緊密接觸，影響散熱效率。
2.即使能夠在最上層的散熱鰭板上，以粘劑填充邊唇和發熱單體之間的間隙，但是除了最上一層散熱鰭板容易施工，而且可以看得到之外，第二層以下的散熱鰭板則不易確定該填充粘劑是否能充塞在邊唇和發熱單體之間，由此，此類的散熱鰭板在發揮發熱單體的散熱功能上是相當有限的，而且，散熱品質無法確定才最為人所弊病的。
3.若以全面性粘合每一散熱鰭板，一旦發熱單體故障，則無法取換維修。
4.由于散熱鰭板本身會受到外界影響而發生熱脹冷縮的現象，如此一來，其通空上的邊唇在熱漲時尚且能夠和發熱單體接觸，但在受冷縮小時與發熱單體的間隙即會加大，無形中使發熱器的散熱品質隨著外界溫度而改變，品質更不穩定，發熱單體的壽命會減短，也失去市場競爭力。
5.由于發熱單體的長度固定，使得所需的散熱鰭板數量也是固定，也就是說整體組裝完成后的面積規格是固定的，無法隨時調整，以致無法因應大型或小型機組的不同需求，因此，不僅散熱品質差，量產規格因應彈性也差。
6.發熱單體散熱品質不良的結果，溫度積留在發熱單體上，造成溫度不均，如果所應用的機組是設在易飽揮發氣體、水氣或是有機氣體的場合時，容易發生局部溫度過高現象，進而易造成危險。
本實用新型旨在提供一種絕緣性的PTC發熱器，它是由一組或數組發熱結構體組成，該發熱結構是由二散熱鰭板相對間隔設置有一絕緣之PTC發熱單體，以及補強接合板等組合成，由此構成可視組裝之機組需求，隨時調整發熱結構體數量。
依本實用新型之此種絕緣性的PTC發熱器，其中散熱鰭板是呈數道S形波紋狀，形成較佳之散熱形態，以及吸收熱脹冷縮機械性形變應力，可有效保持其間貼壓力，并提升PTC發熱體的使用壽命，此為本實用新型之次一目的。
依本實用新型之此種絕緣性的PTC發熱器，其中散熱鰭板是包夾一組由排狀PTC加熱體、兩電極板以及鋁管等導熱套管所組成之發熱單體，使排狀PTC發熱體所產生的熱能得有效透過鋁管傳導，并自散熱鰭板散發，故散熱效能高，散熱品質容易控制，此為本實用新型之再一目的。
依本實用新型之此種絕緣性的PTC發熱器，由于散熱鰭板的散熱品質佳，而且發熱單體是絕緣的，其熱能透過導熱套管有效將PTC發熱體的熱能排放，即使應用的機組設在易飽含揮發氣體、水氣或是有機氣體的場合時，也不致于發生局部高溫現象，從而可大幅提升使用安全性，此為本實用新型之又一目的。
本實用新型是這樣實現的，它是由一組或數組相同的發熱結構體所組成，其中，發熱結構體包括散熱鰭板及發熱單體，該發熱單體二側各貼設散熱元件組成；該發熱單體是由導熱套管挾合發熱元件組成，其中，發熱元件包括排狀PTC發熱體、上下兩電極板，排狀PTC發熱體上設有數個PTC發熱元件，上、下電極板設在排狀PTC發熱體的兩側，于板體的一端各設有接電端，再于上、下電極板及排狀PTC發熱體中央外部涂布導熱絕緣膜作為絕緣層。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作詳細的描述。
圖1為本實用新型之立體分解圖。
圖2為本實用新型之局部立體分解圖。
圖3為本實用新型之組合后側視圖。
圖4為本實用新型之鋁管之結構示意圖。
圖5為本實用新型之鋁管之截面圖。
圖6為本實用新型之鋁管之另一種截面圖。


3、4、5…………………加熱結構體6、7…………………散熱鰭板8…………………發熱單體80…………………發熱元件81…………………排狀PTC加熱體82…………………上電極板
83…………………下電極板84…………………導熱絕緣膜85…………………鋁管81A、81B…………………PTC發熱器821、831……………………接電器91、92…………………補強接合板參閱圖1所示，本實用新型是由數組相同的發熱結構體3、4、5所組成；為便利說明，茲以其中之一發熱結構體來敘述，謹先陳明。
發熱結構體5包括二組散熱鰭板6、7，一組發熱單體8以及二片補強接合板91、92；其中，散熱鰭板6、7是呈連續S形波紋狀；二組散熱鰭板6、7之間設置PTC發熱單體8。
該PTC發熱單體8是由發熱元件80及鋁管85組合成，請參照圖2，其中，發熱元件80又包括一排狀PTC加熱體81、一上電極板82、一下電極板83及一導熱絕緣膜84；其中，該排PTC發熱體81上設有數個PTC發熱片81A、81B……，上、下電極板82、83是粘貼在排狀PTC發熱體81的兩側，在板體的一端各設有接電端821、831，再以電極板82、83分別貼抵到PTC發熱片81A、81B……的兩電極面，由此達到利用接電端821、831導電使PTC發熱片81A、81B……發熱；在上、下電極板82、83置設在排狀PTC發熱體81兩側后再于最外層涂布或包覆導熱絕緣膜84，由此構成發熱元件80；因此，該發熱元件80除了以接電端821、831導接電源通電發熱外，整個本體的外部是可做到完全絕緣的；然后，再于該發熱單元80外部套設鋁管85等導熱套管，進而組成發熱單體8；再將鰭板6、7置設發熱單體8的兩側，背端側再以二片呈U形之補強接合板91、92以夾具將整體夾合包覆成一中央部絕緣而端點可用以接電之發熱結構體3、4、5。
由上所述可知，散熱鰭板6、7雖然接觸到發熱單體8的鋁管85表面，由于鋁管85為不帶電的，因此，散熱鰭板6、7亦為不帶電的。
本實用新型之此種絕緣性的PTC發熱器，其藉由一組或數組相同發熱結構體3、4、5組成的結果，如圖3所示，由于發熱結構體3、4、5是以單體方式來形成，因此，組裝發熱結構體3、4、5的數量可視應用機組的需求而隨時調整，只要在各個發熱結構體3、4、5相接觸的表面以粘膠粘合夾扣組接方式即可，因此，本實用新型之發熱結構體的適用彈性是相當大的。而且，呈連續S形波紋狀散熱鰭板6、7的設置，使散熱鰭板6、7的側端可完全貼抵到發熱單體8的表面，因此可將導電絕緣發熱單體8產生的熱能完全導接再散發，故能做到提高發熱單體8散熱效率的目的，又因該S形波紋，在S形里部所形成的相對空間，可吸收金屬性熱應變所產生之機械性伸縮應力，使在不同溫度下，該散熱鰭板6、7皆能與發熱單體8保持緊密貼壓效果，另外，補強接合板91、92的設置不僅有利于和散熱鰭板6、7的彎折端貼抵，而且其平面式設計也有利于彼此間的粘合密接，使發熱結構體3、4、5的相互組接的品質不會受到影響，散熱品質可以確保。
本實用新型中的鋁管(85)若采用圖4所示形狀在加工中更能保證平坦壓緊。這是因為在PTC發熱元件(80)插入鋁管(85)中后，要將鋁管沿高度方向壓下，使之與PTC發熱片元件緊密結合器件且接觸面越大越好，便于傳熱。在鋁管受壓時，鋁管內部會受到各種不同的壓力或拉力，而這些力的方向與強度與鋁管的截面形狀有關。現以下面兩種不同形狀的鋁管為例。說明如下(1)如圖5所示截面形狀的鋁管。當下壓鋁管時，在A、B點各受到向下的壓力F1、F2。F1、F2會分別產生F11、F12、F21、F22的分力，而其中F11、F21是沿水平方向向內的分力，在這兩分力的壓擠下，A-B面就會向下彎曲，造成A-B面不平坦，影響與PTC發熱元件之間的接觸面，不利于PTC發熱元件向外傳熱。
(2)如圖6所示截面形狀的鋁管，當下壓鋁管時，在A、B兩點各受到向下的壓力F1、F2，F1、F2會分別產生F11、F12、F21、F22的分力，而其中F11、F12是沿水平方向向外的分力。在這兩分力的作用下，A、B兩點是向外拉，A-B面就不會彎曲而會拉直。結果A-B面較為平坦，增加與PTC發熱元件之間的接觸面，有利于PTC發熱元件向外傳熱。
再者，本實用新型之此種絕緣性的PTC發熱器，其提高傳導效率以及有效絕緣的結果，使其裝設在經常使用于容易積聚水氣，揮發氣或有機氣體等易燃場所的機組時，能確保使用安全。
從上述可知，本實用新型之此種絕緣性的PTC發熱器，確實具有能夠視組裝機組的需求，隨時調整發熱結構體數量，適用彈性佳；而且，所利用之散熱鰭板因具有較佳散熱性及有效絕緣效果，可避免使用場所因積聚電氣而發生電弧危險，因此，也具有相當安全性。
需指出的是，以上所述乃是本實用新型較佳具體的實施例，若依本實用新型之構想所作之改變，其所產生之功能作用仍未超出說明書及附圖所涵蓋之精神時，均應在本實用新型之范圍內，特予闡明。
權利要求1.一種新型絕緣性的PTC發熱器，是由一組或數組相同的發熱結構體所組成，其中，發熱結構體包括散熱鰭板及發熱單體，該發熱單體二側各貼設散熱元件組成；其特征為該發熱單體是由導熱套管挾合發熱元件組成，其中，發熱元件包括排狀PTC加熱體，上、下兩電極板，排狀PTC發熱體上設有數個PTC發熱元件，上、下電極板設在排狀PTC發熱體的兩側，于板體的一端各設有接電端，再于上、下電極板及排狀PTC發熱體中央外部涂布導熱絕緣膜作為絕緣層。
2.根據權利要求1所述的新型絕緣性的PTC發熱器，其特征為所述散熱鰭板是呈S形波紋狀為較佳者。
3.根據權利要求1所述的新型絕緣性的PTC發熱器，其特征為所述導熱套管以鋁管為較佳者。
4.根據權利要求1所述的新型絕緣性的PTC發熱器，其特征為所述導熱套管得以加壓方式與發熱元件壓合成一體。
5.根據權利要求1所述的新型絕緣性的PTC發熱器，其特征為散熱鰭板背對發熱單體之背端側，可固設一“U”形接合板。
專利摘要本實用新型涉及一種新型絕緣性的PTC發熱器。它是由數組發熱結構體所組成,發熱結構體包括散熱鰭板、發熱單體以及補強接合板;發熱單體設于二組散熱鰭板之間,它由排狀PTC發熱體、兩電極板以及易傳導之鋁管等導熱套管所組成;兩電極板設在排狀PTC發熱體的兩側,再以導熱絕緣膜將電極板及排狀PTC發熱體包覆,外表再由導熱套管覆挾合,構成外表導熱管具有絕緣性的發熱單體;散熱鰭板不受熱脹冷縮影響,確保組裝結構之安全密實,以及使鰭板與兩電極板絕緣,有利于需要特殊絕緣的應用。
文檔編號H05B3/02GK2393292SQ9923881
公開日2000年8月23日 申請日期1999年9月24日 優先權日1999年9月24日
發明者吳世俊, 詹益增, 鄧九京 申請人:吳世俊, 詹益增, 鄧九京