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一种带水流道的曲面PTCR-xthm芯片电热元件装置

阅读：1029发布：2021-01-15

IPRDB可以提供一种带水流道的曲面PTCR-xthm芯片电热元件装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种带水流道的曲面PTCR-xthm芯片电热元件装置，其特征在于，它包括筒状基板及其表面设置的稀土厚膜介质层、稀土厚膜电阻电路和稀土厚膜电极，筒状基板内设置有流道，稀土厚膜电阻电路设置在稀土厚膜介质层上，并与稀土厚膜电极连接。本实用新型高低压、交直流均能启动、体积小，表面热负荷大，热效率高，热启动快，温度场均匀可分级自控，导热性能优良、抗热冲击能力强，具有远红外功能，且水加热均匀，无阴阳水；易于加工，绿色、低碳环保、安全可靠。，下面是一种带水流道的曲面PTCR-xthm芯片电热元件装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种带水流道的曲面PTCR-xthm芯片电热元件装置，其特征在于，它包括筒状基板及其表面设置的稀土厚膜介质层、稀土厚膜电阻电路和稀土厚膜电极，筒状基板内设置有流道，稀土厚膜电阻电路设置在稀土厚膜介质层上，并与稀土厚膜电极连接。

2.根据权利要求1所述的一种带水流道的曲面PTCR-xthm芯片电热元件装置，其特征在于，所述筒状基板的横截面为圆形或椭圆形或不规则圆。

3.根据权利要求1所述的一种带水流道的曲面PTCR-xthm芯片电热元件装置，其特征在于，所述筒状基板为金属基板、玻璃基板或陶瓷基板。

4.根据权利要求3所述的一种带水流道的曲面PTCR-xthm芯片电热元件装置，其特征在于，所述金属基板为不锈钢圆柱状基板，所述玻璃基板为微晶玻璃管，陶瓷基板为陶瓷管。

5.根据权利要求1所述的一种带水流道的曲面PTCR-xthm芯片电热元件装置，其特征在于，所述稀土厚膜电阻电路弯曲盘绕在稀土厚膜介质层表面。

6.根据权利要求1所述的一种带水流道的曲面PTCR-xthm芯片电热元件装置，其特征在于，所述流道形状为螺旋状或柱状。

7.根据权利要求1所述的一种带水流道的曲面PTCR-xthm芯片电热元件装置，其特征在于，所述流道为硅胶管件、金属管件或陶瓷管件。

说明书全文

一种带水流道的曲面PTCR-xthm芯片电热元件装置

技术领域

[0001] 本实用新型涉及PTCR-xthm芯片技术领域，更具体的是涉及一种曲面的PTCR-xthm芯片电热元件。

背景技术

[0002] 随着电热产品在家电、工业电器、电子设备、汽车行业等诸多领域的日益普及，电热元件的应用变得越来越广泛，所以人们对电热元件各方面的性能要求也越来越高。

[0003] 现有技术中的电热元件（以镍铬丝为主）存在以下缺点：功率密度较小，一般为2
15W/cm 左右，不能很好的满足人们对大功率低电压的要求；启动速度也较慢，并且多具有热惰性；机械强度较低，抗振动、抗热冲击能力弱；元件体积较大，占用较大空间，并且安装也不方便；不易实现控温材料与电热材料共平面、共曲面化设计；温控效果不显著、节能效果不理想；它们的寿命一般较短，而且具有副作用，不利于身体健康；耐腐蚀方面也不理想；工艺性较差。

[0004] 传统的PTC（即Postitive Temperatare Coefficient的简称）加热器存在着如下问题：

[0005] 传统的PTC加热器是把若干个圆盘式、蜂窝式PTC元件用粘接或夹持的方法和散热器一起连接起来，引出电极，形成发热器组件。粘接式PTC发热器组件是由波纹式散热条利用硅胶粘接而成。这种结构致使功率不稳和元件容易老化，功率衰竭严重，且本体带电,还可能引起电器短路，甚至会导致火灾。

[0006] 用机械夹持方式代替粘接，选用整体翅片式散热，提高了散热效果，解决了粘接式PTC存在的开胶、老化、本体带电等安全问题。但PTC电热元件的表面温度多在250℃左右，装夹和电极的引出却显得十分重要。除防止接触不良、短路、电场分布不均避免电击穿外，还必须防止机械接触不良而引起的局部过热而击穿。

[0007] 多个元件串联使用时，由于元件特性难以一致，元件升温不同，电压降分布迅速变化，并产生恶性循环，压降越大，温度升高的元件有可能发生击穿，且会连锁发生。因此，串联时元件严格挑选很重要。

[0008] 多个元件并联使用时，在一定限度内能够增大系统功率，但系统确定后，多个元件的发热功率，并非单个元件发热的总和，而实际上要小的多。并联时，通电后几秒内将出现较大的冲击电流，由于元件的离散性，各元件的升温的速度不同，因此，冲击电流并不是单个元件冲击电流的叠加，一般要比叠加之和小些。尽管如此，并联时应选用冲击电流较小的元件。

[0009] 按国际要求，PTC发热器信赖性实验是在无风状态下，施加额定电压运行1000小时功率衰减小于8%；实际测试目前多数厂家产品功率衰减都大于15%。由于以上问题的存在，串联或并联式PTC加热器的应用受到很大限制。

[0010] 另外，现有的厚膜电路的发热元件是电阻元件，本身不具有温度的可控性，所用基片为两类，一类为高温共烧陶瓷电热元件。另一类是430不锈钢（国标号为1Cr17）基片，由于1Cr17只是普通纯度高烙铁素体（F）型不锈钢，其碳的质量分数为0.1%左右并含少量的氮，它与常用的奥氏体型不锈钢相比，缺点是材质较脆，机械加工工艺及焊接工艺性均较差，极大地限制了它的应用。而奥氏体型1Cr18Ni9系列不锈钢，具有非常好的塑性和韧性，从而具有良好的弯折、卷曲和冲压成形性，机械加工性能优良，便于制成各种形状的构件、容器或管道，因此以1Cr18Ni9系列不锈钢为基板的厚膜电路可控电热元件无疑已经是该技术发展的必然趋势,目前，以1Cr18Ni9系列不锈钢为基板的厚膜电路可控电热元件虽已可完全替代传统的发热元件，并可在曲面上印刷，但在使用中，由于管径的不同，而导致水加热不均匀，且会有阴阳水的出现。

发明内容

[0011] 本实用新型的目的就是为了解决现有技术之不足而提供的一种带流道的曲面的PTCR-xthm芯片电热元件，具有加热温度场均匀可分级自控、热响应快、功率密度大、设计灵活、结构紧凑、节能环保、安全可靠外，且不会产生阴阳水，还具有高温远红外功能。

[0012] 本实用新型是采用如下技术解决方案来实现上述目的：一种带水流道的曲面PTCR-xthm芯片电热元件装置，其特征在于，它包括筒状基板及其表面设置的稀土厚膜介质层、稀土厚膜电阻电路和稀土厚膜电极，筒状基板内设置有流道，稀土厚膜电阻电路设置在稀土厚膜介质层上，并与稀土厚膜电极连接，稀土厚膜介质层有设置稀土厚膜电极的槽孔。

[0013] 作为上述方案的进一步说明，所述筒状基板的横截面为圆形或椭圆形或不规则圆。

[0014] 所述筒状基板为金属基板、玻璃基板或陶瓷基板。

[0015] 所述金属基板为铁素体1Cr15\1Cr17\00Cr18Mo2系列不锈钢圆柱状基板，所述玻璃基板为微晶玻璃管，陶瓷基板为陶瓷管。

[0016] 所述稀土厚膜电阻电路弯曲盘绕在稀土厚膜介质层表面。

[0017] 所述流道形状为螺旋状或柱状。

[0018] 所述稀土厚膜电阻电路由稀土介质浆料和稀土电极浆料制成。

[0019] 所述流道为硅胶管件、金属管件或陶瓷管件。

[0020] 本实用新型采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：

[0021] 本实用新型采用在带流道的圆筒基板上设置稀土厚膜介质层和弯曲盘绕的稀土厚膜电阻电路，是对现有技术的进一步升级和提高，除加热温度场均匀可分级自控、热响应快、功率密度大、设计灵活、结构紧凑、节能环保、安全可靠外，还具有高温远红外功能，且完全杜绝了阴阳水的产生，该智能电热元件温度适应范围广：25--400℃.高低压（3—380V）、交直流：Ac、Dc均能启动使用，广泛适用于水系列产品中。

附图说明

[0022] 图1为本实用新型的曲面稀土厚膜介质层结构示意图；

[0023] 图2为本实用新型的曲面稀土厚膜电阻电路结构示意图；

[0024] 图3为本实用新型的流道结构示意图；

[0025] 图4为图3的俯视图；

[0026] 图5为本实用新型的另一实施例结构示意图。

[0027] 附图标记说明：1、筒状基板 2、稀土厚膜介质层 3、稀土厚膜电阻电路 4、稀土厚膜电极 5、流道 6、槽孔。

具体实施方式

[0028] 以下结合具体实施例对本实用新型的技术方案作进一步的详述。

[0029] 实施例1

[0030] 如图1-图4所示，本实用新型一种带水流道的曲面PTCR-xthm芯片电热元件装置，它包括筒状基板1及其表面设置的稀土厚膜介质层2、稀土厚膜电阻电路3和稀土厚膜电极4，筒状基板内设置有流道5，供水流过，稀土厚膜电阻电路3设置在稀土厚膜介质层2上，并与稀土厚膜电极4连接，稀土厚膜介质层有设置稀土厚膜电极的槽孔6。其中，筒状基板的横截面为圆形或椭圆形或不规则圆。本实施例中，筒状基板为一圆管。筒状基板一般的形式为金属基板、玻璃基板或陶瓷基板。稀土厚膜电阻电路弯曲盘绕在稀土厚膜介质层表面。流道形状为螺旋状，用硅胶、金属或陶瓷材质制作。稀土厚膜电阻电路由稀土介质浆料和稀土电极浆料制成。

[0031] 其中金属基板为铁素体1Cr15\1Cr17\00Cr18Mo2系列不锈钢管及铝质、铝铜复合管、钢铜复合管；玻璃基板为微晶玻璃管的圆筒基板；陶瓷基板为氮化铝及功能陶瓷规则圆管或不规则曲面基板。

[0032] 实施例2

[0033] 如图5所示，本实施例中，流道形状为柱状，设置在筒状基板的中心位置。

[0034] 本实用新型上述实施例和附图所示仅为本实用新型较佳实施例之一，并不能以此局限本实用新型，如厚膜电路加热元件在基片上的电路轨迹还可为同心圆状或阿基米德螺旋线状，厚膜电路加热元件的基片也可以为不同形状及不同材质的基板等，放置于厚膜电路中的水流道可根据不同产品的需要，采用不同的材质及工艺制作而成，在不脱离本发明精髓的条件下，本领域技术人员所做的任何变动，都属本实用新型的保护范围。

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