CN110933790A - 一种ptc电加热管及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种PTC电加热管，包括管体、增强肋、加热腔和PTC加热片；在加热片上设置有压导片，所述压导片为“工”字形，两侧中部设有楔形开口，且在两楔形开口内设置有相对应的楔形夹条；在加热腔两侧设置有与冲压机相配合的冲压槽，所述冲压槽为倒三角形，一侧与增强肋上的斜面相对应，另一侧与楔形夹条的底部相对应，冲压槽底端位于夹条与加热片之间；在管体外侧套接有由铜管螺旋缠绕而成的外循环套。本发明结构中，加热片被压夹在加热腔内，接触紧密，热传导好；在内壁设有导热翅片，提高了导热效率，同时对流体的流动起到的扰动的效果。本发明结构，发热效率高，热传导速度快，热损失特别小。

Description

一种PTC电加热管及其制备方法
技术领域
本发明属于半导体加热技术领域，具体涉及一种PTC电加热管及其制备方法。
背景技术
PTC加热器即为PTC发热器，PTC是英文缩写（英文全称为：PositiveTemperatureCoefficient）。由于PTC加热器具有启动速度快、温度控制性好、工作可靠性理想、节能和使用寿命长等特点，而被广泛用作制造各类电热器具如空调器、取暖器、干衣机、洗碗机、热水器、食品加工机、加热式地板清洁机等的电加热元件，甚至还作为诸如限流器、过滤保护器、过载保护器、消磁控制器、启动控制器之类的控制与保护装置的重要部件。其中，PTC加热器在作为家用电器的空调器上的应用较为普通，并且在公开的中国专利文献中不乏见诸，如CN2640002Y（PTC发热器套件）、CN2753090Y（组合式PTC器热装置）、CN2392334Y（PTC发热器）、CN201499328U（一种PTC发热器的导热铝管及PTC发热器）、CN2548060Y（空调机的PTC发热器及固定支架）、CN2512191Y（改进型PTC发热器及专用固定支架）、CN2181789Y（全封闭型表面不带电PTC发热器）、CN2917152Y（密封型正温度系数热敏电阻加热器）、CN2349737Y（全封闭胶粘型表面不带电PTC发热器件）、CN2917158Y（PTC加热器之定装结构）和CN202998521U（PTC加热器），等等。
以应用于电热锅炉的PTC电加热管（PTC管）为例，PTC管又叫PTC加热器，通常是采用分离式加热的方式，一般包括管道、 PTC发热体、 流道腔等。PTC发热体可沿周向或径向设置在PTC管中，通过加热腔与液体分离，安全可靠。
但现有的PTC管中，存在如下问题：
1、 当PTC管中的发热体径向设置时，可深入水中，但占用了较大的流道腔面积；周向设置在外壁时，只有单面与水接触，导热效率差，另一面的热量浪费，也可通过保温层减缓流失，可同时又会导致发热体周围温度高，进而影响发热体的热效率；
2、发热体与容纳腔之间配合性差，有间隙，导热性受到较大影响，通过压合的方式进行弥补，又导致压合不一致，外观相差较大，不利于进一步与其他构件的配合；
3、整个生产加工过程自动化程度不高。
发明内容
本发明的目的是提供一种PTC电加热管及其制备方法，以解决现有技术中的问题。
为实现本发明的目的采用如下的技术方案：一种PTC电加热管，其特征在于：包括管体，在管体上等角设置有多个增强肋，在相邻两增强肋之间设置有用于放置加热片的加热腔，在加热腔内设置有PTC加热片；在加热片和加热腔腔体上壁之间设置有压导片，所述压导片为“工”字形，两侧中部设有楔形开口，且在两楔形开口内设置有相对应的楔形夹条；
所述增强肋上设置有斜面，在加热腔两侧设置有与冲压机相配合的冲压槽，所述冲压槽为倒三角形，一侧与增强肋上的斜面相对应，另一侧与楔形夹条的底部相对应，冲压槽底端位于夹条与加热片之间； 在管体外侧套接有由铜管螺旋缠绕而成的外循环套。
进一步的：在管体的两侧设置有法兰，所述法兰通过螺栓固定在增强肋上并与管体相配合。
进一步的：所述铜管为扁圆形或矩形，较长边朝向轴心。
进一步的：所述楔形条的长度不大于开口的深度，开口的宽度在楔形条的最大宽度和最小宽度之间。
进一步的：所述管体内侧设置有多个导流翅。
进一步的：所述冲压槽为直角三角形，且夹条所对应的边为直角边，斜面所对应的边为斜边。
进一步的：所述加热腔腔体为铝制，且其厚度小于管体的厚度。
本发明还公开了一种PTC电加热管的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1，将管体清洁好以后，将PTC加热片包好，并设置好引线，在其上放置一压导板，将夹条从两侧放入楔形开口，并保持夹条与楔形开口配合完全且夹条的底端露在外部，将压导板与加热片一同放入加热腔腔体的中央；
S2，将冲压机装配好与冲压槽相配合的冲压头，利用冲压机对冲压槽进行冲压，冲压过程中，冲压槽与夹条的端部发生接触并推动夹条向内移动，从而将压导板撑起；
S3，将铜管螺旋缠绕形成与管体的外径相配合的外循环套，将外循环套套接在管体上；
S4，将法兰通过螺栓固定在管体的两端，螺栓与增强肋上的螺栓孔相对应。
进一步的：还包括S5，在外循环套的外侧包裹一层保温层。
进一步的：在S2中，利用限位顶块将加热腔的外侧抵紧，以防止其变形。
与现有技术相比，本发明结构中，管体部分为不锈钢材质或硬质铝合金材质，加热腔为铝制或比管体硬度低且延展性好的铝合金材料；加热片在加热腔内且与管体绝缘连接，连接可靠，电绝缘可靠；加热片被压夹在加热腔内，接触紧密，热传导好；在内壁设有导热翅片，增加了与内部流体的接触面积，提高了导热效率，同时对流体的流动起到的扰动的效果，也对热量的传导起到了积极的作用。在加热片外侧设有隔热层，减少了热量的流失，在加热腔外还设有螺旋盘管，可以对流失的热量进一步回收再利用，在最外面设有保温层，可以更进一步的减少热量的损失。本发明结构中，发热效率高，热传导速度快，还设有热回收结构，总体使热损失特别小。本发明结构中，发热片两面的热量均能被有效吸收和传导，所以效率高。本发明结构中，加工便捷，更适用于自动化生产，同时，压合完成后，发热体与容纳腔之间配合性好，外圆均匀，导热性好，采用本发明压合的方式进行压合时，可保持整体的外径基本不变，外观较好，与外接件如外循环套等的配合安全可靠。
附图说明
图1是本发明的整体结构的示意图；
图2是本发明的一种实施例结构截面示意图；
图3是本发明的部分结构的放大示意图。
图中序号说明：1为管体、2为增强肋、3为加热片、4为加热腔、5为压导片、6为开口、 7为夹条、8为斜面、９为冲压槽、10为法兰、11为导流翅、12为外循环套。
具体实施方式
下面将结合附图1-3对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明公开了一种PTC电加热管，包括管体1，所述管体为圆形或正多边形，也可以是内侧是圆形，外侧为正多边形等形状；在管体上相对轴线等角设置有多个增强肋2，在相邻两增强肋之间设置有用于放置加热片3及压导片4的加热腔4，在加热腔内设置有长条状的PTC加热片或装好的PTC加热片组；在加热片和加热腔腔体上壁之间设置有压导片5，所述压导片为扁平状的“工”字形，两侧中部设有楔形开口6，且在两楔形开口内设置有相对应的楔形夹条7；楔形夹条的长度小于楔形开口的深度；所述增强肋为等腰三角形，底面上的高与管体的直径重合，增强肋的两侧设置有斜面8，在加热腔两侧设置有与冲压机相配合的冲压槽9，所述冲压槽为倒三角形，一侧与增强肋上的斜面相对应，另一侧与楔形夹条的底部相对应，冲压槽底端位于夹条与加热片之间；在管体外侧套接有由铜管螺旋缠绕而成的外循环套12，外循环套与外接用热装置相连通。本发明结构中，管体可以是如图2所示的矩形或蜂窝形或圆形等；增强肋在管体的壁厚方向设置，上端可以是尖状也可以是与管体外形相配合的直线或弧线，增强肋为实心结构，可以在冲压时增强对管体的外形的保护作用，防止其变形，从而与外循环套配合良好。加热腔位于管体内靠近外壁处，为一空腔，下部（靠近轴心的方向）为平面，上部为平面与管体外壁相配合；所述压导板为铝制，具备良好的延展性和导热性，压导板中部的竖板较细，可以在楔形夹条***时受力伸长，从而使压导板的厚度增加并对加热片起到压迫的作用，使加热片固定在加热腔内并接触良好，以实现导热良好。
优选的：压导板中间的竖板为S形，便于受力伸长。
优选的：在管体的两侧设置有法兰10，所述法兰通过螺栓固定在增强肋上并与管体相配合。法兰外径等于管体外径，内径大于管体内径，法兰上可焊接有与其他装置相配合的连接件。
优选的：所述铜管为扁圆形或矩形，较长边朝向轴心。
优选的：所述楔形条的长度不大于开口的深度。
优选的：所述管体内侧设置有多个导流翅11，可以消除水流的噪声，同时增加与水接触的面积，提高导热速度。
优选的：所述冲压槽为直角三角形，且夹条所对应的边为直角边，斜面所对应的边为斜边。与本结构配合的冲压头为三角形，在沿着直角边的方向向下冲击，当冲压头的另一个面与斜面相接触时，受到一个侧向的力，使其向压导片方向偏移，在此过程中，冲压槽会随之变形并对夹条起到冲击的作用，使其向内移动，撑起压导片，从而压紧加热片。为了更好的保持管体的外形，可以在冲压时利用与管体外形（具体是单个加热腔的上壁的外形）相配合的限位块单侧抵住或双侧夹持。
优选的：加热腔腔体为铝制，且其厚度小于管体的厚度。
本发明还公开了一种如上任一所述的PTC电加热管的制备方法，包括如下步骤：
S1，将管体清洁好以后，将PTC加热片包好，并设置好引线，在其上放置一压导板，将夹条从两侧放入楔形开口，并保持夹条与楔形开口配合完全且夹条的底端露在外部，将压导板与加热片一同放入加热腔腔体的中央；
S2，将冲压机装配好与冲压槽相配合的冲压头，利用冲压机对冲压槽进行冲压，冲压过程中，冲压槽与夹条的端部发生接触并推动夹条向内移动，从而将压导板撑起；
S3，将铜管螺旋缠绕形成与管体的外径相配合的外循环套，将外循环套套接在管体上；
S4，将法兰通过螺栓固定在管体的两端，螺栓与增强肋上的螺栓孔相对应。
优选的：还包括S5，在外循环套的外侧包裹一层保温层。
本发明结构中，管体部分为不锈钢材质或硬质铝合金材质，加热腔为铝制或比管体硬度低且延展性好的铝合金材料；加热片在加热腔内且与管体绝缘连接，连接可靠，电绝缘可靠；加热片被压夹在加热腔内，接触紧密，热传导好；在内壁设有导热翅片，增加了与内部流 体的接触面积，提高了导热效率，同时对流体的流动起到的扰动的效果，也对热量的传导起到了积极的作用。在加热片外侧设有隔热层，减少了热量的流失，在加热腔外还设有螺旋盘管，可以对流失的热量进一步回收再利用，在最外面设有保温层，可以更进一步的减少热量 的损失。本发明结构中，发热效率高，热传导速度快，还设有热回收结构，总体使热损失特别小。
最后应说明的是：以上各实施方式仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照上述实施方式对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对上述实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全 部技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种PTC电加热管，其特征在于：包括管体，在管体上等角设置有多个增强肋，在相邻两增强肋之间设置有用于放置加热片的加热腔，在加热腔内设置有PTC加热片；
在加热片和加热腔腔体上壁之间设置有压导片，所述压导片为“工”字形，两侧中部设有楔形开口，且在两楔形开口内设置有相对应的楔形夹条；
所述增强肋上设置有斜面，在加热腔两侧设置有与冲压机相配合的冲压槽，所述冲压槽为倒三角形，一侧与增强肋上的斜面相对应，另一侧与楔形夹条的底部相对应，冲压槽底端位于夹条与加热片之间；在管体外侧套接有由铜管螺旋缠绕而成的外循环套。
2.根据权利要求1所述的PTC电加热管，其特征在于：在管体的两侧设置有法兰，所述法兰通过螺栓固定在增强肋上并与管体相配合。
3.根据权利要求1所述的PTC电加热管，其特征在于：所述铜管为扁圆形或矩形，较长边朝向轴心。
4.根据权利要求1所述的PTC电加热管，其特征在于：所述楔形条的长度不大于开口的深度，开口的宽度在楔形条的最大宽度和最小宽度之间。
5.根据权利要求1所述的PTC电加热管，其特征在于：所述管体内侧设置有多个导流翅。
6.根据权利要求1所述的PTC电加热管，其特征在于：所述冲压槽为直角三角形，且夹条所对应的边为直角边，斜面所对应的边为斜边。
7.根据权利要求1所述的PTC电加热管，其特征在于：所述加热腔腔体为铝制，且其厚度小于管体的厚度。
8.一种PTC电加热管的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1，将管体清洁好以后，将PTC加热片包好，并设置好引线，在其上放置一压导板，将夹条从两侧放入楔形开口，并保持夹条与楔形开口配合完全且夹条的底端露在外部，将压导板与加热片一同放入加热腔腔体的中央；
S2，将冲压机装配好与冲压槽相配合的冲压头，利用冲压机对冲压槽进行冲压，冲压过程中，冲压槽与夹条的端部发生接触并推动夹条向内移动，从而将压导板撑起；
S3，将铜管螺旋缠绕形成与管体的外径相配合的外循环套，将外循环套套接在管体上；
S4，将法兰通过螺栓固定在管体的两端，螺栓与增强肋上的螺栓孔相对应。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：还包括S5，在外循环套的外侧包裹一层保温层。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：在S2中，利用限位顶块将加热腔的外侧抵紧，以防止其变形。
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