一种用于PTC加热器的防水结构及PTC加热器的制作方法

一种用于ptc加热器的防水结构及ptc加热器
技术领域
1.本实用新型涉及加热器防水技术领域，具体涉及一种用于ptc加热器的防水结构及ptc加热器。


背景技术：

2.ptc加热器产品由于其特殊的正温度系数特性，现已经广泛应用于家电领域的取暖，比如空调辅助加热，暖风机，浴霸等；传统燃油汽车的除霜，取暖等；新能源汽车的车内取暖，电池加热等。在大功率加热领域，ptc加热器的应用范围还在不断扩展。
3.ptc加热器采用ptc陶瓷作为核心发热元件，与传统的电热丝，电热管，远红外石英加热器相比，具有自动控温，使用电压范围广，且无明火，安全可靠，寿命长等优势。
4.对于应用于空调辅助加热的ptc加热器来说，由于此加热器贴近蒸发器，在夏天，蒸发器会产生冷凝水，如果进入ptc加热管，会引起绝缘不良等安全问题。为防止冷凝水进入加热器中影响加热器安全性能，一般会对加热器进行防水处理。
5.在现有技术中，目前加热器的头部防水结构通常主要采用在端部接合面局部涂胶或全部涂胶的方式进行密封，局部涂胶普遍存在密封不全面，有漏点的问题，防水效果较差，为加热器带来安全隐患；而全部涂胶即把头部和尾部全部密封，密封太严，会导致内部还原性气体及水气无法排出，从而引发ptc片的性能恶化。
6.因此，本技术领域需要一种结构简单、安装方便快捷、密封性能好且可排出内部气体的防水结构。


技术实现要素：

7.为了解决上述技术问题，本实用新型提出了一种结构简单、安装方便快捷、既能阻挡冷凝水从端部进入加热器内部、又可排出内部气体的防水结构。
8.为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：
9.一方面，公开了一种用于ptc加热器的防水结构，包括：ptc发热元件、金属管及防水组件，所述ptc发热元件呈条形状，且所述ptc发热元件的横截面呈多边形；所述金属管，套设在所述ptc发热元件的外部，用以固定所述ptc发热元件并散发所述ptc发热元件所产生的热量，所述金属管包括平整区段及隆起区段，所述平整区段的外表面平整，用以固定散热片，且所述平整区段的金属管内壁与所述ptc发热元件的外表平面相接触；所述隆起区段介于相邻两个平整区段之间，且所述隆起区段的金属管内壁与所述ptc发热元件之间存在空隙；所述防水组件，设在所述ptc发热元件的两端，及设在所述金属管的两端与所述ptc发热元件的接合处，用于防止外部水分进入所述ptc发热元件内部或进入所述ptc发热元件与所述金属管之间。
10.采用上述技术方案的有益效果是：充分考虑了现有技术中ptc加热器的防水结构普遍存在的或密封有漏点、防水效果及安全性较差，或全密封造成内部气体无法排出影响ptc性能和寿命的技术问题，在ptc加热器中引入防水组件，防水组件既设在金属管的两端
与所述ptc发热元件的接合处，又设在ptc发热元件与所述金属管之间所形成的间隙中，以防止冷凝水进入ptc发热元件内部或进入金属管与发热元件之间，从而有效提升ptc加热器的安全性和稳定性。
11.作为本实用新型技术方案的进一步改进，所述ptc发热元件包括ptc陶瓷片、绝缘纸及金属电极片；所述金属电极片的数量为两件，每件所述金属电极片包括工作段及接线段，两件所述金属电极片对齐，且其工作段及接线段分别相互对应；所述ptc陶瓷片被夹持在两件所述金属电极片的工作段之间；所述绝缘纸，包裹在所述金属电极片的工作段外表面。
12.采用上述技术方案的有益效果是：绝缘纸的设置，除防止所述金属电极片与金属管导电外，还通过缠绕包裹将金属电极片与ptc陶瓷片紧密的贴合在一起，防止金属电极片与ptc陶瓷片在金属管内因松动造成ptc加热器发热效率低下，效果不佳。
13.作为本实用新型技术方案的再进一步改进，所述防水组件包括密封胶，所述密封胶填充在所述金属管的两端与所述绝缘纸外表面之间具有空隙的接合处，所述密封胶填充在所述ptc陶瓷片的端面与金属电极片之间的接合处。
14.采用上述技术方案的有益效果是：密封胶的设置，密封方便，尤其对于金属管与ptc陶瓷片之间的异形间隙，防水效果更好。
15.作为本实用新型技术方案的再进一步改进，所述ptc发热元件的外形为矩形，所述密封胶填充在所述金属管的两端的隆起区段与所述绝缘纸外表面所形成的空隙处，且所述金属管的两端的平整区段与所述绝缘纸外表面至少有一处无所述密封胶密封。
16.采用上述技术方案的有益效果是：金属管套设在ptc发热元件的外围通过挤压变形成与ptc发热元件的矩形相似的形状，未压缩到的地方或者在相邻两个被挤压的平整区段之间则不可避免的形成隆起区段，隆起区段与ptc发热元件的绝缘纸之间形成空隙，空隙之间通过密封胶密封，但在平整区段与绝缘纸之间已经被压紧，冷凝水不易从该结合处进入ptc发热元件的内部，因此，金属管的两端的平整区段与所述绝缘纸外表面至少保留一处不进行密封，既不会影响防水效果，还能避免头部和尾部完全封死，从而便于还原性气体及水气顺利排出。
17.作为本实用新型技术方案的再进一步改进，所述密封胶为硅胶。
18.采用上述技术方案的有益效果是：以硅胶作为密封胶对ptc发热元件与金属管之间的接合部及ptc发热元件的端部进行密封防水，充分利用了硅胶化学性质稳定，吸附能力强，不燃烧，安全性高的优良特性。
19.作为本实用新型技术方案的更进一步改进，所述防水组件还包括弹性密封套，所述弹性密封套套设在所述ptc发热元件的外表面，且密封所述金属管的端面。
20.采用上述技术方案的有益效果是：弹性密封套的设置，为ptc发热元件与金属管之间的接合部提供了另一种密封防水方法，通过弹性密封套贴近金属管的端面套设在ptc发热元件的外表面，可有效防止冷凝水进入ptc发热元件与金属管之间的间隙。
21.作为本实用新型技术方案的更进一步改进，所述弹性密封套包括贯通的内孔及套接端口，所述内孔的形状与所述ptc发热元件的外形一致，且所述内孔的尺寸略小于所述ptc发热元件的外形尺寸；所述套接端口的形状与所述金属管的外形一致，且所述套接端口的尺寸略小于所述金属管的外形尺寸。
22.采用上述技术方案的有益效果是：设置内孔的尺寸略小于ptc发热元件的外形尺寸，套接端口的尺寸略小于金属管的外形尺寸，充分利用弹性密封套的弹性，增强对弹性密封套的内孔与ptc发热元件及套接端口与金属管之间的密封性，进一步提升弹性密封套的防水效果。
23.作为本实用新型技术方案的又进一步改进，所述弹性密封套在靠近所述内孔的底面上设有单向密封口，当所述弹性密封套的内侧压力大于其外侧压力时，所述单向密封口由内向外张开，处于打开状态；当所述弹性密封套的外侧压力大于或等于其内侧压力时，所述单向密封口处于密封状态。
24.采用上述技术方案的有益效果是：单向密封口的设置，既能防止冷凝水从外侧进入弹性密封套，又能排除ptc发热元件内部的还原性气体及水气，在保持良好的防水效果的同时，不影响ptc发热元件内部多余的气体的排出，进一步提升了ptc加热器的安全性能及使用寿命。
25.作为本实用新型技术方案的又进一步改进，所述金属管为铝管。
26.采用上述技术方案的有益效果是：以铝管为金属管，充分利用了铝管具有质轻，耐腐蚀、可塑性能和导热性能俱佳的优点，铝管与ptc发热元件压紧后的贴附效果更好，有效提升了自身防水性能。
27.另一方面，还进一步公开了一种ptc加热器，包括上述技术方案中任一项所述的用于ptc加热器的防水结构。
28.采用上述技术方案的有益效果是：包括上述技术方案中任一项的防水结构的ptc加热器，均可以有效解决现有技术中ptc加热器防水结构所存在的问题，既能有效提升ptc加热器的防水性能，又可以顺利排出ptc发热元件内部多余的还原性气体及水气。
附图说明
29.为了更为清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
30.图1为本实用新型的用于ptc加热器头部的防水结构示意图；
31.图2为图1中a
‑
a方向剖面示意图；
32.图3为本实用新型中涉及到的另一种防水组件示意图；
33.图4为包含图3中另一种防水组件的防水结构示意图；
34.图5为图4中b
‑
b方向剖面示意图；
35.图中数字所表示的相应的部件名称如下：
36.ptc发热元件1；ptc陶瓷片11；绝缘纸12；金属电极片13；工作段131；接线段132；金属管2；平整区段21；隆起区段22；防水组件3；密封胶31；硅胶311；弹性密封套32；内孔321；套接端口322；单向密封口323。
具体实施方式
37.为了便于理解本实用新型，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本实用新型
作更全面、细致地描述，但本实用新型的保护范围并不限于以下具体的实施例。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
38.为了实现本实用新型的目的，本实用新型提供的技术方案为：
39.一方面，在本实用新型的一些实施方式中，如图1
‑
2所示，一种用于ptc加热器的防水结构，包括：ptc发热元件1、金属管2及防水组件3，ptc发热元件1呈条形状，且ptc发热元件1的横截面呈多边形；金属管2，套设在ptc发热元件1的外部，用以固定ptc发热元件1并散发ptc发热元件1所产生的热量，金属管2包括平整区段21及隆起区段22，平整区段21的外表面平整，用以固定散热片，且平整区段21的金属管内壁与ptc发热元件1的外表平面相接触；隆起区段22介于相邻两个平整区段21之间，且隆起区段22的金属管内壁与ptc发热元件1之间存在空隙；防水组件3，设在ptc发热元件1的两端，及设在金属管2的两端与ptc发热元件1的接合处，用于防止外部水分进入ptc发热元件1内部或进入ptc发热元件1与金属管2之间。
40.采用上述技术方案的有益效果是：充分考虑了现有技术中ptc加热器的防水结构普遍存在的或密封有漏点、防水效果及安全性较差，或全密封造成内部气体无法排出影响ptc性能和寿命的技术问题，在ptc加热器中引入防水组件，防水组件既设在金属管的两端与ptc发热元件的接合处，又设在ptc发热元件与金属管之间所形成的间隙中，以防止冷凝水进入ptc发热元件内部或进入金属管与发热元件之间，从而有效提升ptc加热器的安全性和稳定性。
41.在本实用新型的另一些实施方式中，如图2所示，ptc发热元件1包括ptc陶瓷片11、绝缘纸12及金属电极片13；金属电极片13的数量为两件，每件金属电极片13包括工作段131及接线段132，两件金属电极片13对齐，且其工作段131及接线段132分别相互对应；ptc陶瓷片11被夹持在两件金属电极片13的工作段131之间；绝缘纸12，包裹在金属电极片13的工作段131外表面。
42.采用上述技术方案的有益效果是：绝缘纸的设置，除防止金属电极片与金属管导电外，还通过缠绕包裹将金属电极片与ptc陶瓷片紧密的贴合在一起，防止金属电极片与ptc陶瓷片在金属管内因松动造成ptc加热器发热效率低下，效果不佳。
43.在本实用新型的另一些实施方式中，如图1
‑
2所示，防水组件3包括密封胶31，密封胶31填充在金属管2的两端与绝缘纸12外表面之间具有空隙的接合处，密封胶31填充在ptc陶瓷片11的端面与金属电极片13之间的接合处。
44.采用上述技术方案的有益效果是：密封胶的设置，密封方便，尤其对于金属管与ptc陶瓷片之间的异形间隙，防水效果更好。
45.在本实用新型的另一些实施方式中，如图2所示，ptc发热元件1的外形为矩形，密封胶31填充在金属管2的两端的隆起区段22与绝缘纸12外表面所形成的空隙处，且金属管2的两端的平整区段21与绝缘纸12外表面至少有一处无密封胶31密封。
46.采用上述技术方案的有益效果是：金属管套设在ptc发热元件的外围通过挤压变形成与ptc发热元件的矩形相似的形状，未压缩到的地方或者在相邻两个被挤压的平整区段之间则不可避免的形成隆起区段，隆起区段与ptc发热元件的绝缘纸之间形成空隙，空隙之间通过密封胶密封，但在平整区段与绝缘纸之间已经被压紧，冷凝水不易从该结合处进入ptc发热元件的内部，因此，金属管的两端的平整区段与绝缘纸外表面至少保留一处不进行密封，既不会影响防水效果，还能避免头部和尾部完全封死，从而便于还原性气体及水气
顺利排出。
47.在本实用新型的另一些实施方式中，密封胶31为硅胶311。
48.采用上述技术方案的有益效果是：以硅胶作为密封胶对ptc发热元件与金属管之间的接合部及ptc发热元件的端部进行密封防水，充分利用了硅胶化学性质稳定，吸附能力强，不燃烧，安全性高的优良特性。
49.在本实用新型的另一些实施方式中，如图3所示，防水组件3还包括弹性密封套32，弹性密封套32套设在ptc发热元件1的外表面，且密封金属管2的端面。
50.采用上述技术方案的有益效果是：弹性密封套的设置，为ptc发热元件与金属管之间的接合部提供了另一种密封防水方法，通过弹性密封套贴近金属管的端面套设在ptc发热元件的外表面，可有效防止冷凝水进入ptc发热元件与金属管之间的间隙。
51.在本实用新型的另一些实施方式中，如图3所示，弹性密封套32包括贯通的内孔321及套接端口322，内孔321的形状与ptc发热元件1的外形一致，且内孔321的尺寸略小于ptc发热元件1的外形尺寸；套接端口322的形状与金属管2的外形一致，且套接端口322的尺寸略小于金属管2的外形尺寸。
52.采用上述技术方案的有益效果是：设置内孔的尺寸略小于ptc发热元件的外形尺寸，套接端口的尺寸略小于金属管的外形尺寸，充分利用弹性密封套的弹性，增强对弹性密封套的内孔与ptc发热元件及套接端口与金属管之间的密封性，进一步提升弹性密封套的防水效果。
53.在本实用新型的另一些实施方式中，如图4
‑
5所示，弹性密封套32在靠近内孔321的底面上设有单向密封口323，当弹性密封套32的内侧压力大于其外侧压力时，单向密封口323由内向外张开，处于打开状态；当弹性密封套32的外侧压力大于或等于其内侧压力时，单向密封口323处于密封状态。
54.采用上述技术方案的有益效果是：单向密封口的设置，既能防止冷凝水从外侧进入弹性密封套，又能排除ptc发热元件内部的还原性气体及水气，在保持良好的防水效果的同时，不影响ptc发热元件内部多余的气体的排出，进一步提升了ptc加热器的安全性能及使用寿命。
55.在本实用新型的另一些实施方式中，金属管2为铝管。
56.采用上述技术方案的有益效果是：以铝管为金属管，充分利用了铝管具有质轻，耐腐蚀、可塑性能和导热性能俱佳的优点，铝管与ptc发热元件压紧后的贴附效果更好，有效提升了自身防水性能。
57.另一方面，在本实用新型的另一些实施方式中还进一步公开了一种ptc加热器，包括上述技术方案中任一项的用于ptc加热器的防水结构。
58.采用上述技术方案的有益效果是：包括上述技术方案中任一项的防水结构的ptc加热器，均可以有效解决现有技术中ptc加热器防水结构所存在的问题，既能有效提升ptc加热器的防水性能，又可以顺利排出ptc发热元件内部多余的还原性气体及水气。
59.上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让本领域普通技术人员能够了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。