本發(fā)明涉及ptc加熱
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種取暖器、表面絕緣型ptc電熱器及其制備方法。
背景技術(shù)：
：ptc(positivetemperaturecoefficient，正溫度系數(shù))電熱器采用ptc陶瓷片作為發(fā)熱元件，與傳統(tǒng)電熱絲、電熱管、遠(yuǎn)紅外石英電熱器相比，具備自動溫控特性，且具有無明火、安全可靠、壽命長等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于商用中央空調(diào)、風(fēng)幕機(jī)、暖風(fēng)機(jī)、干衣機(jī)、除濕烘干機(jī)、烘房設(shè)備、大型工業(yè)風(fēng)道加熱、火車機(jī)車電暖、電動汽車加熱系統(tǒng)、小家電、控制柜加熱防潮等領(lǐng)域。ptc電熱器分可為表面帶電型和表面絕緣性兩種。對于表面帶電型ptc電熱器，其ptc片直接與散熱鋁條連接。對于表面絕緣型ptc電熱器，一般采用聚酰亞胺絕緣薄膜包裹ptc發(fā)熱片和電極片形成發(fā)熱組件，然后將發(fā)熱組件放置于鋁套管內(nèi)并壓緊鋁管，使ptc發(fā)熱片和電極片與鋁管緊密結(jié)合，最后將鋁管與散熱鋁條連接。對于該結(jié)構(gòu)的表面絕緣型ptc電熱器而言，由于使用了鋁管，導(dǎo)致ptc發(fā)熱片熱量難散發(fā)，因此不能充分發(fā)揮ptc發(fā)熱片功率，ptc發(fā)熱片單片功率利用率下降30％以上，要達(dá)到與表面帶電型ptc電熱器相同功率要求，ptc發(fā)熱片使用數(shù)量需增加30％以上；相應(yīng)地，散熱鋁條使用數(shù)量增加30％以上，整個(gè)ptc電熱器體積增大30％以上，最終導(dǎo)致表面絕緣型ptc電熱器體積大、成本高。此外，表面絕緣型ptc電熱器中的聚酰亞胺絕緣層不是直接零距離粘結(jié)在電極片與鋁管上，會形成一層空氣薄層，降低發(fā)熱體組件的導(dǎo)熱性，進(jìn)一步降低了ptc電熱器的熱效率。因此，如何提供一種功率利用率高、體積小、成本低的表面絕緣型ptc電熱器，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的主要目的是提供一種表面絕緣型ptc電熱器，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中功率利用低下的問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出的表面絕緣型ptc電熱器，包括ptc發(fā)熱片和連接于所述ptc發(fā)熱片上的第一電極片和第二電極片，所述第一電極片和所述第二電極片位于所述ptc發(fā)熱片的相對兩側(cè)；在所述第一電極片、ptc發(fā)熱片及第二電極片的整體外側(cè)環(huán)繞包覆設(shè)置有絕緣導(dǎo)熱涂層，所述絕緣導(dǎo)熱涂層的外側(cè)設(shè)置有金屬層，所述金屬層外側(cè)設(shè)置有散熱翅片。優(yōu)選地，所述金屬層由片狀金屬纏繞設(shè)置于所述絕緣導(dǎo)熱涂層的外側(cè)而形成。優(yōu)選地，所述金屬層與所述散熱翅片相對的表面之間設(shè)置有導(dǎo)熱連接層。優(yōu)選地，所述第一電極片和所述第二電極片均為多邊形結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，所述第一電極片和所述第二電極片均為長條形結(jié)構(gòu)，所述絕緣導(dǎo)熱涂層在長度方向的截面為矩形結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，所述第一電極片與所述ptc發(fā)熱片相對的表面之間設(shè)置有第一導(dǎo)電連接層。優(yōu)選地，所述第二電極片與所述ptc發(fā)熱片相對的表面之間設(shè)置有第二導(dǎo)電連接層。本發(fā)明還提供一種取暖器，所述取暖器包括殼體，所述殼體內(nèi)形成容置空間，所述容置空間內(nèi)設(shè)置有前述任一項(xiàng)的表面絕緣型ptc電熱器。本發(fā)明還提供一種表面絕緣型ptc電熱器的制備方法，包括如下步驟：將第一電極片和第二電極片粘接于ptc發(fā)熱片上；在所述第一電極片、ptc發(fā)熱片及第二電極片的整體外側(cè)環(huán)繞包覆絕緣導(dǎo)熱涂層；在所述絕緣導(dǎo)熱涂層外側(cè)纏繞金屬層；在所述金屬層外側(cè)粘接散熱翅片。優(yōu)選地，所述絕緣導(dǎo)熱涂層為改性樹脂，并通過噴涂環(huán)繞包覆于所述第一電極片、ptc發(fā)熱片及第二電極片的整體外側(cè)。本發(fā)明的表面絕緣型ptc電熱器，采用絕緣導(dǎo)熱涂層環(huán)繞包覆在第一電極片、ptc發(fā)熱片及第二電極片的整體外側(cè)，無需采用現(xiàn)有技術(shù)中的鋁管及聚酰亞胺薄膜，由于絕緣導(dǎo)熱涂層與電極片及ptc發(fā)熱片之間結(jié)合緊密，且沒有空氣薄層，因此既能保證電熱器表面不帶電，又能充分發(fā)揮ptc發(fā)熱片效率，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，價(jià)格便宜。此外，由于在絕緣導(dǎo)熱涂層的外側(cè)設(shè)置有金屬層，該金屬層能有效降低絕緣導(dǎo)熱涂層受機(jī)械損壞的風(fēng)險(xiǎn)。附圖說明為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖示出的結(jié)構(gòu)獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的表面絕緣性ptc電熱器的截面圖；圖2為本發(fā)明另一實(shí)施例的表面絕緣性ptc電熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖1所示實(shí)施例的表面絕緣型ptc電熱器的制備方法的流程圖。附圖標(biāo)號說明：標(biāo)號名稱標(biāo)號名稱100ptc發(fā)熱片201第一電極片202第二電極片300絕緣導(dǎo)熱涂層400金屬層500散熱翅片401導(dǎo)熱連接層211第一導(dǎo)電連接層221第二導(dǎo)電連接層本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說明。具體實(shí)施方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。需要說明，本發(fā)明實(shí)施例中所有方向性指示(諸如上、下、左、右、前、后……)僅用于解釋在某一特定姿態(tài)(如附圖所示)下各部件之間的相對位置關(guān)系、運(yùn)動情況等，如果該特定姿態(tài)發(fā)生改變時(shí)，則該方向性指示也相應(yīng)地隨之改變。另外，在本發(fā)明中如涉及“第一”、“第二”等的描述僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示其相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是至少兩個(gè)，例如兩個(gè)，三個(gè)等，除非另有明確具體的限定。在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“連接”、“固定”等應(yīng)做廣義理解，例如，“固定”可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。另外，本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例之間的技術(shù)方案可以相互結(jié)合，但是必須是以本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)為基礎(chǔ)，當(dāng)技術(shù)方案的結(jié)合出現(xiàn)相互矛盾或無法實(shí)現(xiàn)時(shí)應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種技術(shù)方案的結(jié)合不存在，也不在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。請參閱圖1，本發(fā)明實(shí)施例提供一種表面絕緣性ptc電熱器，至少包括ptc發(fā)熱片100、第一電極片201、第二電極片202、絕緣導(dǎo)熱涂層300、金屬層400及散熱翅片500。第一電極片201和第二電極片202連接于ptc發(fā)熱片100上，并可位于ptc發(fā)熱片100的相對兩側(cè)。在圖1所示的方位中，第一電極片201位于ptc發(fā)熱片100的上側(cè)，因此也稱“上電極片”；第二電極片202位于與第一電極片201相對的下側(cè)，因此也稱“下電極片”。第一電極片201和第二電極片202的其中一個(gè)可作為正極，另一個(gè)可作為負(fù)極，通電以后可使得ptc發(fā)熱片100工作。第一電極片201和第二電極片202可選用不銹鐵、不銹鋼、銅、銀、鋁及導(dǎo)電石墨等材質(zhì)。ptc發(fā)熱片100可選擇陶瓷發(fā)熱體，如batio3等，其居里點(diǎn)為220～315℃，當(dāng)ptc發(fā)熱片100的溫度超過居里點(diǎn)，電阻值成倍增大，而電源電壓不變，電流明顯減小并使得功率隨之減小，進(jìn)而升溫減少最終溫度重新恒定在居里點(diǎn)處，該ptc發(fā)熱片100具有自動恒溫性能，不需要專門的溫控器和熱電阻電偶等溫度傳感器進(jìn)行反饋即可進(jìn)行加熱控制。第一電極片201和第二電極片202均為多邊形結(jié)構(gòu)，可以是如梯形、正方形、菱形等結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步地，第一電極片201和第二電極片202優(yōu)選均為長條形結(jié)構(gòu)(如類似于直尺形狀)，將ptc發(fā)熱片100夾持于中間。ptc發(fā)熱片100的數(shù)量可以為多個(gè)，間隔布置于第一電極片201和第二電極片202之間。該實(shí)施例在第一電極片201、ptc發(fā)熱片100及第二電極片202的整體外側(cè)環(huán)繞包覆設(shè)置有絕緣導(dǎo)熱涂層300，該絕緣導(dǎo)熱涂層300一方面可起到電絕緣的作用，另一方面能將ptc發(fā)熱片100工作時(shí)發(fā)出的熱量傳導(dǎo)出來。絕緣導(dǎo)熱涂層300可選改性樹脂、聚酰亞胺、氧化鋁層、氧化鎂層、氮化鋁、氧化金屬鈹?shù)?，?yōu)選為改性樹脂。該絕緣導(dǎo)熱涂層300可通過噴涂、刷涂、印刷等方式形成，優(yōu)選為噴涂。此外，該絕緣導(dǎo)熱涂層300的厚度10μm～200μm，該厚度的絕緣導(dǎo)熱涂層300既能起到有效的絕緣導(dǎo)熱作用，也能保證制造成本較低。需要說明的是，該絕緣導(dǎo)熱涂層300整體包覆于第一電極片201、ptc發(fā)熱片100及第二電極片202的外側(cè)，在圖1所示的截面圖中，該絕緣導(dǎo)熱涂層300為閉環(huán)結(jié)構(gòu)。此外，第一電極片201及第二電極片202的引線需穿過該絕緣導(dǎo)熱涂層300，以便于與外部電路連接。更具體地，絕緣導(dǎo)熱涂層300在長度方向的截面為矩形結(jié)構(gòu)，以取代現(xiàn)有技術(shù)中的矩形鋁管，并且無需使用聚酰亞胺薄膜。此外，在矩形結(jié)構(gòu)各邊的交界處還可形成圓弧過渡。當(dāng)然，通過專門的工藝也可以使得該矩形結(jié)構(gòu)形成直角過渡。進(jìn)一步地，在絕緣導(dǎo)熱涂層300的外側(cè)設(shè)置有金屬層400，該金屬層400位于絕緣導(dǎo)熱涂層300的外側(cè)，由于金屬層400具有較優(yōu)的機(jī)械強(qiáng)度，因此能對位于其內(nèi)側(cè)的絕緣導(dǎo)熱涂層300起到保護(hù)作用，有效降低絕緣導(dǎo)熱涂層300受機(jī)械損壞的風(fēng)險(xiǎn)，不會出現(xiàn)因絕緣導(dǎo)熱涂層300破損而影響絕緣性的情況。該金屬層400可設(shè)置于絕緣導(dǎo)熱涂層300的一側(cè)或幾側(cè)，優(yōu)選其整體包覆于絕緣導(dǎo)熱涂層300的外側(cè)。此外，金屬層400可選鋁層或銅層，優(yōu)選鋁層，易于包覆、導(dǎo)熱性好且成本低，厚度為30μm～150μm。該金屬層400可通過多種工藝形成于絕緣導(dǎo)熱涂層300的外側(cè)，如真空濺鍍等方式。優(yōu)選金屬層400由片狀金屬(如鋁紙)纏繞設(shè)置于絕緣導(dǎo)熱涂層300的外側(cè)而形成。此外，在纏繞完成后還可以進(jìn)行壓緊固化等工序。金屬層400的外側(cè)設(shè)置有散熱翅片500，該散熱翅片500是ptc電熱器的散熱端，其具有較大的比表面積，能與外部空氣進(jìn)行熱交換。散熱翅片500可采用多種可能的材質(zhì)及結(jié)構(gòu)形式，優(yōu)選散熱翅片500為散熱波紋鋁條。根據(jù)ptc電熱器的空間布置需要，散熱翅片500可設(shè)置于金屬層400的一側(cè)或兩側(cè)。在圖1所示的實(shí)施例中，散熱翅片500包括上散熱片和下散熱片，熱傳遞效率更高、散熱效果更好。前述實(shí)施例的表面絕緣型ptc電熱器，無需采用現(xiàn)有技術(shù)中的鋁管及聚酰亞胺薄膜，由于絕緣導(dǎo)熱涂層300與電極片及ptc發(fā)熱片100之間結(jié)合緊密，且沒有空氣薄層，因此既能保證電熱器表面不帶電，使用安全；又能充分發(fā)揮ptc發(fā)熱片100效率，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，價(jià)格便宜。此外，由于在絕緣導(dǎo)熱涂層300的外側(cè)設(shè)置有金屬層400，該金屬層400能有效降低絕緣導(dǎo)熱涂層300受機(jī)械損壞的風(fēng)險(xiǎn)。而且，由于絕緣導(dǎo)熱涂層300和散熱翅片500之間由金屬層400間隔，也沒有膠體浸入散熱翅片500內(nèi)部的風(fēng)險(xiǎn)。金屬層400與散熱翅片500之間可通過機(jī)械固定連接，優(yōu)選在金屬層400與散熱翅片500相對的表面之間設(shè)置有導(dǎo)熱連接層401，該導(dǎo)熱連接層401可選為硅膠或樹脂(進(jìn)一步還可為有機(jī)硅膠及改性樹脂)。優(yōu)選為硅膠，通過該硅膠能將金屬層400與散熱翅片500之間粘接。導(dǎo)熱連接層401的厚度為1μm～50μm。對應(yīng)圖1所示的實(shí)施例，在上散熱片與金屬層400之間設(shè)置上導(dǎo)熱連接層，在下散熱片與金屬層400之間設(shè)置下導(dǎo)熱連接層。同樣地，第一電極片201與ptc發(fā)熱片100之間、第二電極片202與ptc發(fā)熱片100之間也可采用機(jī)械固定連接。優(yōu)選地，第一電極片201與ptc發(fā)熱片100相對的表面之間設(shè)置有第一導(dǎo)電連接層211；第二電極片202與ptc發(fā)熱片100相對的表面之間設(shè)置有第二導(dǎo)電連接層221。具體地，第一導(dǎo)電連接層211位于第一電極片201下表面和ptc發(fā)熱片100上表面之間，第二導(dǎo)電連接層221位于第二電極片202上表面和ptc發(fā)熱片100下表面之間。第一導(dǎo)電連接層211和第二導(dǎo)電連接層221一方面起到導(dǎo)電的作用，將電極片上的電流傳導(dǎo)至ptc發(fā)熱片100上，以便于其通電發(fā)熱；另一方面，各導(dǎo)電連接層也起到粘接各電極片與ptc發(fā)熱片100的作用。第一導(dǎo)電連接層211和第二導(dǎo)電連接層221可選為硅膠或樹脂(進(jìn)一步還可為有機(jī)硅膠及改性樹脂)，優(yōu)選為具有導(dǎo)電性能的硅膠。此外，第一導(dǎo)電連接層211和第二導(dǎo)電連接層221的厚度均選擇為1μm～50μm。圖2為本發(fā)明另一實(shí)施例的表面絕緣性ptc電熱器的結(jié)構(gòu)示意圖，其由前述實(shí)施例的結(jié)構(gòu)拼接形成多排，且各排之間相互平行，該拼接形成的結(jié)構(gòu)發(fā)熱功率大，尤其適用于在暖風(fēng)機(jī)中使用。各排之間可通過粘接或機(jī)械方式固定。在圖2中可見的是位于最外側(cè)的金屬層400及散熱翅片500，位于內(nèi)側(cè)的絕緣導(dǎo)熱涂層300、第一電極片201、第二電極片202及ptc發(fā)熱片100不可見。本發(fā)明還提供一種取暖器，所述取暖器包括殼體，所述殼體內(nèi)形成容置空間，所述容置空間內(nèi)設(shè)置有前述實(shí)施例的表面絕緣型ptc電熱器。該表面絕緣型ptc電熱器的具體結(jié)構(gòu)參照上述實(shí)施例，由于本取暖器采用了上述所有實(shí)施例的全部技術(shù)方案，因此至少具有上述實(shí)施例的技術(shù)方案所帶來的所有有益效果，在此不再一一贅述。請參閱圖3，前述實(shí)施例表面絕緣型ptc電熱器的制備方法包括如下步驟：步驟s10：將第一電極片201和第二電極片202粘接于ptc發(fā)熱片100上；第一電極片201可通過第一導(dǎo)電連接層211粘接于ptc發(fā)熱片100上，第二電極片202可通過第二導(dǎo)電連接層221粘接于ptc發(fā)熱片100上，且可將第一電極片201和第二電極片202粘接于ptc發(fā)熱片100的相對兩側(cè)。第一導(dǎo)電連接層211和第二導(dǎo)電連接層221可選為硅膠或樹脂(進(jìn)一步還可為有機(jī)硅膠及改性樹脂)，優(yōu)選為具有導(dǎo)電性能的硅膠。粘接的方式可選刷涂、印刷，固化溫度為150℃～250℃，固化時(shí)間為30min～80min。此外，粘接后還可進(jìn)行壓緊及固化的工序。步驟s20：在第一電極片201、ptc發(fā)熱片100及第二電極片202的整體外側(cè)環(huán)繞包覆絕緣導(dǎo)熱涂層300；絕緣導(dǎo)熱涂層300可選改性樹脂、聚酰亞胺、氧化鋁層、氧化鎂層、氮化鋁、氧化金屬鈹?shù)龋⒖赏ㄟ^噴涂、刷涂、印刷等方式包覆于第一電極片201、ptc發(fā)熱片100及第二電極片202的整體外側(cè)。優(yōu)選絕緣導(dǎo)熱涂層300為改性樹脂，并通過噴涂環(huán)繞包覆于第一電極片201、ptc發(fā)熱片100及第二電極片202的整體外側(cè)。固化工藝條件為固化溫度50℃～300℃，固化時(shí)間為30min～60min。步驟s30：在絕緣導(dǎo)熱涂層300外側(cè)纏繞金屬層400；金屬層400可選鋁層或銅層，優(yōu)選鋁層，通過鋁紙纏繞設(shè)置于絕緣導(dǎo)熱涂層300的外側(cè)而形成鋁層。此外，在纏繞完成后還可進(jìn)行壓緊固化等工序。步驟s40：在金屬層400外側(cè)粘接散熱翅片500。散熱翅片500可通過導(dǎo)熱連接層401粘接于金屬層400外側(cè)，該導(dǎo)熱連接層401可選為硅膠或樹脂(進(jìn)一步還可為有機(jī)硅膠及改性樹脂)，優(yōu)選為硅膠。粘接的方式可選刷涂、印刷，固化溫度為150℃～250℃，固化時(shí)間為30min～80min。此外，粘接后還可進(jìn)行壓緊及固化的工序。前述實(shí)施例表面絕緣型ptc電熱器的制備方法，無需采用包裹聚酰亞胺絕緣薄膜以及套設(shè)壓緊鋁管的工序，操作性強(qiáng)，生產(chǎn)效率高，制造成本低。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是在本發(fā)明的構(gòu)思下，利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接/間接運(yùn)用在其他相關(guān)的
技術(shù)領(lǐng)域：
均包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁12