专利名称：梳板状大功率加热器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电热器具。
传统的电热器具发热体，绝大部分采用Ni－Cr电热丝及由之形成的电热管，少数也采用发热陶瓷或类似的固体发热元件。基于其电阻的线性特性，对电压适应范围窄，加上其有限的散热面积，使加热器的热效率降低。此外，电热丝式加热器，由于发热时具有明火，安全性较差，附加散热片的电热管则成本又较高。
70年代，由于一种新型发热材料——正温度系数PTC(Positive Temperature Coeffient)热敏电阻恒温发热体的出现，国内外开展了PTC空气加热器的研究，日本先后研制成功了“蜂窝状”小型大功率加热器和“口琴式”小型大功率加热器。这类加热器较之传统的电热丝式加热器，由于其电阻的强烈非线性，加热器具有恒温、限温、无明火，适应电压范围广和高安全性等特点。然而，由于此类加热器几乎全由大限度散热面的PTC材料整体或多数量的薄形PTC元件组成制造技术复杂，因此成本较高。另外大体积的PTC，由于其本征和非本征缺陷，增加了导致击穿失效的机率，这给加热器的寿命带来一定的影响。近年来，日本松下公司采用硬钎焊法制成了“翅片”式PTC加热器，其较之已有的加热器在性能等方面均有进步，但其工艺复杂且成本高。日本村田制作所制成了高密度散热叶片共极型PTC加热器，其叶片散热片及整体组合结构较为精密，而且由于长条形大片PTC元件及长条形箔高铝瓷片的使用，所以其具有较高的成本。西德Eichenauer公司也制成叶片组合式PTC加热器，其虽然具有分立叶片组合的结构特点，但由此却降低了叶片与PTC传热板主体的热耦合性，同样由于大面积PTC元件及箔高铝瓷片的使用，成本仍然较高。
本实用新型的目的在于避免上述现有技术存在的不足之处而提供一种既含有现有技术的优点，同时又制造容易，成本低，高寿命的大功率加热器。
本实用新型的目的可以通过以下措施来达到采用少量高质PTC元件，用相对于PTC元件廉价的金属材料，通过压铸或其它的方法，加工制成高密度、大面积薄梳板状传热、散热片；在梳板状散热片与绝缘支架之间装有高热耦合性、高绝缘性的填料，夹装成一具有强热负载能力的热空气小型大功率梳板状加热器。采用具有高热耦合性、高绝缘性的填料(如有机硅型)，强化传热机制。该加热器上、下梳板连接成共极性或分极性结构，同时采用无机(如Al2O3、MgO、SiO2)或耐高温有机(如有机硅、PPS、KAPTON)膜片，作共极式或分极式结构的热耦合及绝缘部件。
附图的图面说明如下
图1、图2、图3为本实用新型不同形状的梳状板结构，图1中的A)为主视图，B)为俯视图；图2中的C)为主视图，D)为俯视图；图3中的E)为主视图，F)为俯视图。三种形状的梳状板的壁厚均为0.2～1mm，梳状板之间的间距为0.5～2.5mm。图1结构斜式的角度是0～10°。图4为上下梳状板分电极连接结构图，图中G)、H)为其两种不同形式的连接结构。图5为上下梳状板共电极连接结构图，图中I)、J)、K)为其三种不同形式的连接结构。图4、图5中1是梳板状散热片，2是绝缘支承架，3是绝缘子，4是紧固螺栓，5是垫圈，6是螺母，7是PTC元件，8是热耦合绝缘填料，9是耦合绝缘垫片，10是有机绝缘膜片，11是金属卡夹，12是弹性插销。图6为本实用新型的实施例结构图，其中零件1至12和图4、图5中所注相同，13是分极电极端子，14是铆钉。
本实用新型下面结合二梳板分极型为实施例作进一步详述取一件铝质梳板状散热片，一个分极电极端子，一个绝缘支承架，置分极电极端子于散热片和绝缘支承架一端的中孔位置，配好位，再取铆钉三只穿过铝质梳板状散热片，分极电极端子、绝缘支承架的共位通孔，用小型压力机压紧固定；在以上组装成的部件上，在散热片与绝缘支承架之间形成三个凹槽内注入适量的热耦合绝缘填料；取PTC元件三片，分别嵌入三个凹槽内；再在三片PTC元件上敷上适量的热耦合绝缘填料；再取一个分级电极端子置于散热片和绝缘支承架的另一端中孔；再取一件铝质梳板状散热片盖于以上工序完成的部件上，配好位；取三只铆钉穿过上述工序完成部件的三个共位通孔，用小型压力机压紧固定；取绝缘子二个嵌入该部件中间的两通孔，再在其内各放入一个垫圈，用二个紧固螺栓穿过两通孔，用螺母拧紧，使铝质梳板状散热片和PTC元件达到紧固接合。至此，本实用新型——梳板状加热器装配完成。
本实用新型比现有技术有如下优点和效果1、由于PTC材料大幅度地减少，大大地降低了加热器由于材料缺陷(如击穿失效)或由加热器结构造成的失效率，较之“蜂窝”、“口琴”式加热器具有更高的安全性，更长的寿命。
2、由于加热器采用了高密度、大面积梳板状散热片，降低了PTC的工作点，从而提高了加热器在高温时器件的安全性及可靠性。
3、该实用新型比“蜂窝”、“口琴”、“翅片”、“叶片”等形式的加热器组装容易，工艺简单。
4、由于本实用新型的技术方案，使该加热器较之“蜂窝”、“口琴”、“翅片”、“叶片”等形式加热器或传统的电热丝式加热器，均大幅度地降低了成本。例如尺寸28×32×100(mm)的梳板状、功率500W－600W加热器，仅采用PTC元件8－10cm2，该加热器的成本约为具有功耗及温度特性接近的“蜂窝”或“口琴”式加热器的五分之一。
本实用新型——梳板状大功率加热器广泛用于空调器、暖房机、干衣机、干燥箱、暖风机、电吹风、被褥干燥机等热风发生装置。
权利要求1.一种由发热元件、绝缘子、绝缘支承架等构成的梳板状大功率加热器，其特征是具有连接成共极性或分极性的上、下梳板状散热片。
2.按权利要求1所述的梳板状大功率加热器，其特征是在梳板状散热片与绝缘支承架之间装有高热耦合性、高绝缘性的填料。
专利摘要本实用新型——梳板状大功率加热器属于电热器具。本实用新型采用少量高质PTC元件，配有连接成共极性或分极性的高密度、大面积薄梳板状散热片，且在散热片与绝缘支架之间装有高热耦合性、高绝缘性的填料，夹装成具有强热负载能力的小型大功率加热器。本实用新型制造容易，工艺简单，寿命高，成本低，广泛用于空调器、暖房机、干衣机、干燥箱、暖风机、电吹风、被褥干燥机等热风发生装置。
文档编号H05B3/02GK2086957SQ9021826
公开日1991年10月16日 申请日期1990年8月19日 优先权日1990年8月19日
发明者郑锦清, 甘文海 申请人:华南理工大学, 顺德蚬华微波制品厂有限公司