专利名称：高温ptc节能安全长寿发热板的制作方法
技术领域：
一种电热转换效率高、节能、安全、长寿、方便、可在潮态环境下静态连续工作的高温PTC发热板。
本实用新型是一种PTC半导体发热板，由发热部件、导热电极、绝缘层、外壳和散热片组成，具有电热转换效率高、节能、安全、长专、方便、可在潮态环境里无强制吹风散热的静态条件下连续工作的特点。属电热器领域，适用于工业、农业、科研和民用的加热恒温系统和取暖装置。
现有的电热器，绝大多数均以电阻丝为发热元件，其缺点是电热转换效率低、耗能高、容易氧化和断裂、寿命不长，电阻丝温度过热超温，容易引起安全事故，在潮态或易燃易爆的环境里更具危险性，而且发热体表面温度高，造成工作环境温差大，影响应用效果。已经出现的少量PTC发热器具有电热转换效率高、寿命长、较电阻丝发热器安全的优点，但由于采用未绝缘封闭的结构，只具有一般性的安全性，在潮态的环境里也不能使用；又由于必须采用强制吹风散热装置才能使其安全正常工作，在缺乏强制吹风散热装置或吹风装置发生故障的时候，则不能工作或被烧坏，产生安全事故。综上，在国民经济的各领域里仍是电阻丝发热器占绝对主导地位，而此前的PTC发热器因其缺陷，其应用范围受到严重限制。
本实用新型针对上述缺陷，运用PTC半导体发热材料，特别是PTC半导体陶瓷元件，设计出安全可靠的绝缘密封式结构，研制成电热转换效率高、节能、安全、长寿、方便、可在潮态或易燃易爆环境里，无须强制吹风散热的静态条件下，长时间连续工作的高温PTC节能安全长寿发热板。下面以PTC半导体陶瓷为发热部件为例予以说明。
本实用新型的高温PTC发热板由发热部件、导热电极、绝缘层、外壳和散热片组成。其发热部件选用高温PTC半导体陶瓷片；导热电极选用导热系数高的金属板，PTC半导体陶瓷片被固压或高温粘接剂粘接在上下导热电极板间，二电极间的空隙用防潮绝缘材料隔离，发热部件与导热电极构成本实用新型的核心部件；核心部件周围用防潮绝缘材料构成的绝缘层包围；外壳选用导热性好，防潮防腐蚀的金属板材制作，外壳将内体严密紧固，形成发热板基体；发热板基体表面可固接散热性能好的散热片。整个结构用机械方法紧固为一体，并达到密封性好、绝缘性强、散热性好的要求。发热板的长、宽、高尺寸均不受限制，其发热功率大小和表面温度也可由装入高温PTC半导体陶瓷片的多少调节。
本实用新型的高温PTC发热板，主要设计参数是PTC片居里点大于280℃，耐压大于450V，发热板基体的表面温度设计范围为室温至250℃，其静态发热功率设计范围为100W-20KW/m2，外壳绝缘电阻大于500MΩ、泄漏电流小于0.01mA，其它电气性能达到国家技术标准。由于PTC自动限流恒温，最高基片温度在350℃以下，因此无明火或引燃事故之忧。PTC半导体陶瓷片的平均寿命不低于5000小时，这是任何电阻丝发热器无法相比的。由于采用了绝缘结构，不但在潮态下能正常工作，而且不怕水或其它物体接触；其内部的特别结构和对PTC陶瓷片的特定选用，能确保在无强制吹风条件下静态连续工作；又由于其表面积大而表面温度不高，使工作温度均匀性好。
本实用新型的高温PTC发热板，应用领域极为广泛，凡在工作温度为250℃左右以下的加热或恒温装置均可适用。可用于工业生产、科研实验、医疗设备等领域的各类烘箱、烘道与热加工设备；可用于烤漆、喷塑、电镀、烟、茶、蚕茧、家具生产工艺过程和粮食、木材等各种原材料及产品的烘烤房；可用于农业、养殖业、生物工程和各种温室系统，可用于民用取暖装置如空调机、暖气机、暖桌面、暖脚踏、暖手器等；可用于小家电和热家具生产，如电熨斗、消毒柜、干衣机、暖床、暧沙发等。
如上所述，本实用新型的发明目的已经全部实现。
本实用新型的高温PTC发热板结构如说明书附图
所示。
图中，1为散热片；2为外壳；3为绝缘层；4为导热电极；5为PTC半导体陶瓷片；6为电极间隔离层；7为电极引出线；8为绝缘周边。
现以如说明书附图的高温PTC发热板作实施例。散热片选用厚度为0.3-0.5mm铝板压制成型，外壳材料选用厚度为1mm的铝板或0.8mm的不锈钢板，绝缘层选用厚度为1mm的云母板，绝缘周边选用厚度为3mm的云母条，隔离层选用厚度为0.5mm的云母板或硅酸铝纤维棉，导热电极板选用厚度为1mm的铝板，电极引出线选用耐温大于250℃的高温导线，在二电极板间放入特定参数的PTC半导体陶瓷片。将如上部件安装到位并用机械方法紧固为一体，对特别要求浸水试验或放入水中工作的产品还可用高温密封胶或焊接法密封其表面周边缝隙，至此即完成本实用新型的高温PTC发热板。
权利要求高温PTC节能安全长寿发热板，其特征在于发热体采用半导体发热元件，特别是PTC半导体陶瓷元件，其结构采用绝缘密封式，导热电极与外壳、散热片均选用高导热率金属板制成，电极间和整个发热部件四周以防潮绝缘材料填充包围，发热板的几何尺寸不受限制，其单位面积发热功率可调。
专利摘要本实用新型是一种高温PTC节能安全长寿发热板,属电热器领域,旨在解决现有同类产品功耗大、不安全、寿命短、使用不方便、不能在潮态或易燃易爆环境中工作、必须安装强制吹风散热装置等缺陷。其特征是:发热元件采用特定参数的半导体材料,特别是PTC半导体陶瓷发热片,发热体经绝缘密封,通过内部导热电极和外部散热片实现热效益。发热板表面温度设计范围为室温至250℃,其静态发热功率设计范围为100W—20KW/m
文档编号H05B3/26GK2331142SQ98228248
公开日1999年7月28日 申请日期1998年2月9日 优先权日1998年2月9日
发明者惠恒荣 申请人:惠恒荣