[實用新型]多層串聯式PTC電阻發熱芯

有效

• 申請號: 201721843402.3
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN207835839U
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發明（設計）人: 曾招良
• 申請（專利權）人: 廣州市良升貿易有限公司
• 主分類號: H05B3/02
• 分類號: H05B3/02;H05B3/03;H05B3/20
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 成明新

本實用新型涉及一種多層串聯式PTC電阻發熱芯，其本體結構包含有：多條PTC電阻組件、一條金屬導熱外管、若干PTC電阻片、一條塑膠定位框和外絕緣層；PTC電阻組件包含有：一條平板電極片、一條U型電極片、若干PTC電阻片、一個塑膠定位框和一片內絕緣層。本實用新型有利于PTC電阻高效發揮其性能，尤其利于PTC電阻用于較高壓的場合。

技術領域

本實用新型涉及一種利于PTC電阻高效發揮其性能的多層串聯式PTC電阻發熱芯。

背景技術

PTC熱敏電阻發熱器已廣泛地應用于氣體、液體等。在這些應用中多為數片甚至數十片PTC電阻并聯排列而成，以滿足不同功率之要求。在其中各PTC電阻通過兩電極片并聯連接，也就是說每片PTC電阻都承受相同的電壓，即發熱器的額定電壓。各片PTC電阻各自工作，其電壓相同而電流可能各不相同。這種方式避免了串聯連接因各片PTC電阻性能差異及環境的差異，升溫速度不一造成電壓分配不均。升溫越快的PTC片所承受的電壓越高，電壓越高升溫就越快，直至承受高電壓的PTC電阻片因過熱而擊穿，而承受低電壓的PTC電阻片因電壓過低而幾乎不發熱。因此，現有此類PTC電阻發熱器中PTC電阻片都采用并聯連接。隨著PTC電阻發熱器應用越來越廣，對其的要求越來越高，尤其PTC電阻發熱器在新能源汽車中的應用。隨著電動汽車電源的電壓越來越高等，要求PTC電阻發熱器的電壓也越來越高。PTC電阻片要承受電壓越高，PTC電阻片的厚度(沿電強方向)就越大(越厚)。PTC電阻片是以鈦酸鋇為基的半導體陶瓷。這種材料本身導熱較差，厚度越大的PTC電阻片內部發熱的熱量較難傳到其表面，再通過電極片及殼體傳到被加熱的物體上，此時PTC電阻片內部溫度升高，電阻變大，電流減小，整體發熱器功率就較小。同時越厚的PTC電阻對周圍環境變化的敏感性越弱，其特有的自我控溫性能也減弱。由此可見，越厚的PTC電阻片越不利于其作為發熱元件的應用。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種采用較薄的PTC電阻片，以利于PTC電阻高效發揮其性能的多層串聯式PTC電阻發熱芯。

本實用新型是這樣的，一種多層串聯式PTC電阻發熱芯，其本體結構包含有：多條PTC電阻組件、一條金屬導熱外管、若干PTC電阻片、一條塑膠定位框和外絕緣層。

PTC電阻組件包含有：一條平板電極片、一條U型電極片、若干PTC電阻片、一個塑膠定位框和一片內絕緣層。平板電極片一端設有一接線端子，塑膠定位框上設有若干PTC孔位和電極片定位凹槽，平板電極片置于定位框的凹槽內定位，在其上面的PTC孔位中設置有PTC電阻片，PTC電阻片電極面與平板電極片貼合緊密；在塑膠定位框另一面的凹槽內安裝U型電極片的一個邊面，而其另一邊面繞過定位框邊緣置于平板電極片的正上方，并在它們之間設置一片內絕緣片，以保證平板電極片與U型電極片之間是電絕緣的。

在中間層的定位框的PTC孔位中擺放PTC電阻片，并在其兩側各設置一件上述所述的PTC電阻組件，并使組件中的U型電極片的一邊面崁入中間定位框的凹槽內，使其U型電極片的面與PTC電阻片的電極面緊密貼合，這樣其中的三層PTC電阻片形成了類似三明治結構，再在這一結構件外層包裹一外絕緣層，整體結構塞入金屬導熱外管中。在外管兩面平行加壓，使外管稍微變形，緊緊地夾持上述的構件，使它們中各面緊密貼合，保證PTC電阻片和電極片之間導電和導熱都良好。

在上述的本體結構中上、中、下三層PTC電阻在電學上是串聯連接的。通電時電流從上層平板電極片進入，經上層的PTC電阻片、上層U型電極片、中層PTC電阻片、下層U型電極片、下層PTC電阻片，然后從下層平板電極片流出。

在上述的本體結構中所設計的U型電極片，其使PTC電阻片所發的中間部分的熱量較快速地傳遞到外管，并使上中下各層PTC電阻片熱行為比較一致。

在上述本體結構中的U型電極片也可設計為扁管型電極片，其效果基本相同。

本實用新型有利于PTC電阻高效發揮其性能，尤其利于PTC電阻用于較高壓的場合。