一种即热式PTC水加热器的制作方法

本发明涉及PTC陶瓷加热领域，具体为一种即热式PTC水加热器。

背景技术：

传统的即热式PTC水加热器通常金属丝电热管，工作时表面温度很高，在水中有大气泡、或干烧的情况下，电热管会烧坏，会引起水带电，也可能会引起火灾。由于PTC材料的恒温加热特性，安全可靠，已经在即热式水加热领域获得应用。但是很多水加热器产品腔体采用铝合金制作的，在长时间使用后(一般使用一年或几年以后)，水会对铝合金产生严重的腐蚀，腐蚀产生的氢氧化铝堵塞管道，污染水源，并进一步穿透铝合金腔体，引起渗水漏水，当水进入电气连接处，产生漏电，严重危害人身安全。

现有技术中的PTC电热管，通常采用PTC陶瓷作为发热元件，PTC陶瓷通过导热硅胶粘结在上下电极片之间，电极片外部再用聚酰亚胺绝缘纸包裹，塞入轴瓦状的铝管内，压紧固化后，再置于不锈钢管内，并使之和不锈钢管内壁紧靠而成。如专利号为201420291960的专利“一种应用于液体加热的大功率PTC恒温电热管”。

这种电热管虽然采用了PTC陶瓷代替了传统的电热丝材料，大大提高了绝缘可靠性，延长加热器的使用寿命，能满足一般的使用要求，但是在生产及使用过程中，也存在一些缺点，具体如下：

一、由于采用聚酰亚胺绝缘纸作为绝缘层，在压紧及使用过程中，极易被混入的坚硬的颗粒杂质磨损，或由于电极打火烧毁绝缘纸等原因，而导致绝缘纸的损坏，引起加热器表面带电，产生安全问题。

二、该专利中，仅仅利用了PTC陶瓷的单面加热，PTC陶瓷的另外一边的热量不容易发出，从而电热管的功率密度偏低。

所以迫切需要一种新的加热器来替代现有的铝合金加热器，特别是对加热器核心部件PTC电热管的进一步优化。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是克服现有技术加热器产品腔体采用铝合金制作，易腐蚀、渗水、等不安全问题，提供表面采用不锈钢、可以双面散热的PTC电热管的即热式PTC水加热器。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

一种即热式PTC水加热器，其特征在于包括PTC电热管和水箱，在所述水箱的底部的圆周切线方向上设置有入水管，在所述水箱的顶端设置有PTC电热管，在所述水箱顶端的侧壁上设置有出水管；在所述水箱内设置有水流导向片或者螺旋型的导流槽；

PTC电热管，包括不锈钢管，在所述不锈钢管内设置有若干个径向排布的PTC陶瓷加热器，在每两个相邻的PTC陶瓷加热器之间的间隙内设置有铝型材，在铝型材和不锈钢管内壁的间隙内设置有导热沙。在每两个相邻的PTC陶瓷加热器之间的间隙内设置有铝型材，实现了PTC陶瓷加热器的双面散热，铝型材的圆弧面将热量迅速传递，使PTC陶瓷的功率得于充分的发挥，PTC陶瓷的数量可以相对减少，PTC陶瓷的工作温度会比较低，因而其功率老化比较小，使用寿命明显延长。

进一步的，当所述PTC陶瓷加热器均匀分布不锈钢管内，当所述PTC陶瓷加热器的个数为1个或多个，所述铝型材的形状为半圆形或扇形。

进一步的，优选的，所述的绝缘导热陶瓷为槽型结构或者平板结构，优选的，所述的绝缘导热陶瓷为氧化铝陶瓷。

PTC陶瓷加热器将热量传递给相邻的扇形铝型材，通过扇形铝型材的圆弧面将热量传递到不锈钢管上。为了安装方便，扇形铝型材的直径小于不锈钢管的内径，并留有一定的间隙，以便方便装配，在间隙内填满导热沙。

为了解决由于采用聚酰亚胺绝缘纸作为绝缘层，在压紧及使用过程中，极易被混入的坚硬的颗粒杂质磨损，或由于电极打火烧毁绝缘纸等原因，而导致绝缘纸的损坏，引起加热器表面带电，产生安全问题，本发明采用如下的技术方案：

在所述PTC陶瓷加热器包括设置在铝管外壳内的PTC陶瓷，电极片、绝缘导热陶瓷、聚酰亚胺绝缘纸；所述电极片通过耐温硅胶设置在所述PTC陶瓷表面；所述PTC陶瓷通过耐温硅胶固定在绝缘导热陶瓷内，所述聚酰亚胺绝缘纸包裹在 所述绝缘导热陶瓷外部。

PTC电热管通过采用绝缘导热陶瓷作为绝缘材料，同时在绝缘导热陶瓷外层采用聚酰亚胺绝缘薄膜作为第二层绝缘材料，实现了双重绝缘，进一步加强绝缘性能。同时采用折边的绝缘纸，通过绝缘纸折边的宽度控制，可以实现对绝缘导热陶瓷、PTC和电极片的定位，即使存在细小的沙粒，也不会造成加热管带电，保证了电热管的绝缘可靠性。

另一方面，所有连接部分之间(包括PTC和电极片、绝缘导热陶瓷和电极片及绝缘纸之间等)均采用导热硅胶粘结，以增加导热性，通过采用硅胶填充铝管内的间隙，使PTC陶瓷的侧面绝缘，从而防止了高压下上下电极之间的放电，大大提高了电热管的可靠性。

进一步的，所述铝型材上设有接地线孔。

进一步的，所述的聚酰亚胺绝缘纸为槽型折边、或者圆管状。

进一步的，所述不锈钢管的型号为304、316Ti管、或其他金属材料。

为了进一步增加防腐效果，可以在不锈钢管表面设置有防腐涂料，所述防腐涂料为特氟龙、耐温陶瓷釉，或其它耐温防腐涂料。

本发明的有益效果：

一、本发明采用不锈钢外壳的PTC电热管，其抗腐蚀性大大优于铝合金材料，彻底解决了铝合金的容易被腐蚀的问题，而且PTC电热管的使用寿命长，绝缘性好，可靠性高，进而延长了即热式PTC水加热器的使用寿命和安全性能；

二、本发明的进水管设置在水箱的底部的圆周切线方向，水箱内还设置有水流导向片或者螺旋型的导流槽，实现的水流高速旋转，避免了死角，将PTC电热管表面的热量快速带走，提高加热器的功率；

三、本发明的出水口设置在水箱的最高处，当水中的空气被析出后，可以被水流冲出，防止产生气穴。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是本发明实施例中PTC电热管的结构示意图；

图3是本发明实施例中的PTC陶瓷加热器的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例

如图1所示，一种即热式PTC水加热器，包括1个PTC电热管11和水箱12，在所述水箱的底部的圆周切线方向上设置有入水管13，在所述水箱的顶端设置有PTC电热管11；在所述水箱顶端的侧壁上设置有出水管14，在所述水箱12内设置有螺旋型的导流槽15；

如图2所示，所述PTC电热管11包括不不锈钢管1，在不锈钢管1内设置有3个径向排布的PTC陶瓷加热器2，3个PTC陶瓷加热器均匀分布在不锈钢管1内，在每两个相邻的PTC陶瓷加热器2之间的间隙内设置有用于导热的扇形铝型材3，在扇形铝型材3和不锈钢管1内壁的间隙4内设置有导热沙，绝缘导热陶瓷为槽型结构的氧化铝陶瓷，不锈钢管为316Ti管，不锈钢管表面设置有防腐涂料特氟龙。

如图3所示，PTC陶瓷加热器2包括设置在铝管外壳6内的PTC陶瓷10，电极片9、绝缘导热陶瓷7、聚酰亚胺绝缘纸8；所述电极片9通过耐温硅胶设置在所述PTC陶瓷10表面；所述PTC陶瓷10通过耐温硅胶固定在绝缘导热陶瓷7内，所述聚酰亚胺绝缘纸8包裹在所述绝缘导热陶瓷7外部，所述聚酰亚胺绝缘纸为槽型折边。

所述铝型材3上设有接地线孔5。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。