本发明属于电发热器件,具体涉及一种应用于家用电器实现取暖的ptc发热体,这种ptc发热体使用石墨烯材质将ptc发热片与散热体导热导电配置实现良好的导电、传热性能。
背景技术:
ptc(positivetemperaturecoefficient)是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,超过一定的温度即居里温度时,它的电阻值随着温度的升高呈阶跃性的增高。ptc发热体又叫ptc加热器,一般采用ptc陶瓷发热元件与铝管组成。陶瓷ptc是由钛酸钡(或锶、铅)为主成分,添加少量施主(y、nb、bi、sb)、受主(mn、fe)元素,以及玻璃(氧化硅、氧化铝)等添加剂,经过烧结而成的半导体陶瓷。陶瓷ptc在居里温度以下具有小电阻,居里温度以上电阻阶跃性增加千倍甚至百万倍。该类型ptc发热体是一种自动恒温、省电的电加热器,其普遍采用铝或铝合金接触ptc发热片实现导电导热,然而铝或其合金并不能完全满足导热导电性能需求。
技术实现要素:
本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是克服现有ptc发热体采用铝或铝合金接触ptc发热片实现导电导热不能完全满足导热导电性能需求的缺陷,提供一种采用石墨烯导热导电的ptc发热体。
为达到上述目的,本发明的采用石墨烯导热导电的ptc发热体,包括ptc发热片及配置在ptc发热片两侧并与ptc发热片组成整体的散热体,其特征是:所述ptc发热片的两侧面经石墨烯材质与所述的散热体导热导电配置。
作为优选技术手段:所述的导热导电配置为粘贴。
作为优选技术手段:所述的散热体包括电极板及配置在所述电极板一侧的散热片,所述的电极板由石墨烯材质制成使得所述的石墨烯材质为所述散热体的构成部分。
作为优选技术手段:所述的散热体包括电极板及配置在所述电极板一侧的散热片,所述的石墨烯材质为介于所述ptc发热片与电极板之间的石墨烯膜或者石墨烯层。
作为优选技术手段:所述的石墨烯膜或者石墨烯层附着在所述ptc发热片的侧面。
作为优选技术手段:所述的电极板由铜合金或铝合金制成。
作为优选技术手段:所述的散热片由铜合金或铝合金制成。
本发明利用石墨烯材质良好的导热导电性能,令ptc发热片的两侧面经石墨烯材质与所述的散热体导热导电配置,电热转化效率高,省电节能,而且发热体导热系数高,散热快,能快速提升空气温度。
附图说明
图1为本发明采用石墨烯导热导电的ptc发热体的一种结构示意图;
图2为本发明采用石墨烯导热导电的ptc发热体的另一种结构示意图;
图中标号说明:
01-ptc发热片;
02-散热体:21-电极板,22-散热片;
03-石墨烯膜。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明做进一步说明。
如图1、图2所示是本发明两个实施例的示意图,图示的采用石墨烯导热导电的ptc发热体,包括ptc发热片01及配置在ptc发热片两侧并与ptc发热片组成整体的散热体02,ptc发热片的两侧面经石墨烯材质与散热体导热导电配置。优选的,导热导电配置为粘贴。
如图1所示,散热体02包括电极板21及配置在电极板一侧的散热片22,电极板21由石墨烯材质制成使得石墨烯材质为散热体的构成部分。
如图2所示,散热体02包括电极板21及配置在电极板一侧的散热片22,石墨烯材质为介于ptc发热片与电极板之间的石墨烯膜03或者石墨烯层。石墨烯膜或者石墨烯层附着在ptc发热片的侧面。而且电极板由铜合金或铝合金制成。
如图1、图2所示两个实施例,散热片由铜合金或铝合金制成。
石墨烯具有非常好的热传导性能,纯的无缺陷的单层石墨烯的导热系数高达5300w/(m·k),而铝的导热系数仅为230w/(m·k),因此通过石墨烯导热的ptc发热体散热要远远好于通过铝导热的ptc。
石墨烯在室温下的载流子迁移率约为15000cm2/(v·s),石墨烯的电子迁移率受温度变化的影响较小,50~500k之间的任何温度下,单层石墨烯的电子迁移率都在15000cm2/(v·s)左右,电阻率极低,电子跑的速度极快,因此通过石墨烯导电的ptc发热体电热转化效率要远远好于通过铝导电的ptc。
工作时,对散热体通电,
通过石墨烯材质导电至ptc发热片,ptc发热片迅速发热,期间在石墨烯材质上损耗极低,几乎全部转化成热量。整个ptc发热片产生的热量又通过有超高导热系数的石墨烯材质及散热体散热出去,快速提升空气温度,散热效果极佳,波浪形的铝制散热片不覆盖住石墨烯膜,不影响散热,而且铝本身热传导性能也较好,散热较快。
图示仅为本发明ptc发热体的一种最小的体现形式,具体实施时可以为多个这样单元的组合。