正溫度系數桿組件的制作方法

專利名稱：正溫度系數桿組件的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種正溫度系數(PTC)組件。更具體地，本發明涉及一種PTC組件，其中在電極端子的相對縱向邊緣上形成突起，PTC元件被固定在所述突起之間，并與電極端子接觸，在電極端子的外表面附著絕緣部件，且電極端子、PTC元件和絕緣部件被裝載在桿蓋(rodcover)中，從而實現了簡單的結構，降低了制造成本，且使桿蓋中的空腔最小化，從而提高了 PTC元件到桿蓋的熱傳遞效率，減少噪聲并獲得緊湊的結構。
背景技術：
車輛上裝有空調系統，用于選擇性地向其內部提供冷空氣和暖空氣。在夏季，啟動空調器提供冷空氣。在冬季，啟動加熱器提供暖空氣。 通常，加熱器基于加熱系統，在加熱系統中，通過與風扇產生的空氣交換熱量的發動機來循環加熱冷卻劑，從而向車輛內部提供暖空氣。由于采用產生自發動機的熱量，該加熱系統具有很高的熱效率。 然而，在冬季，在發動機啟動之后，不能立刻獲得加熱，因為這需要時間，直到發動機在啟動后被加熱。因此，在移動車輛之前，發動機經常要空轉預定的時間，直到冷卻劑被加熱到適合加熱的溫度。該發動機的空轉導致能量浪費和環境污染。 為了解決這一問題，已經采用了在發動機預熱的時候，在預定時間內利用單獨的
預加熱器加熱車輛內部的方法。現有的加熱器采用加熱線圈，因其高發熱性而有效地進行
加熱，但是其有火災危險高和因加熱線圈壽命短導致的修理和部件更換頻繁等問題。 因此，最近開發了采用正溫度系數(PTC)元件的加熱器。該PTC加熱器的火災危
險低，并因其使用壽命長而可以確保半永久性使用。 圖1是描述現有的車輛PTC預加熱器的示意性分解透視圖。 如圖1所示，PTC預加熱器包括PTC桿組件10，其中每個桿組件具有PTC元件，平行地位于各個PTC桿組件10的相對側的散熱片組件20，和平行地位于散熱片組件20之間的陰極端子30。 PTC預加熱器也包括安裝在連接塊的相對的外側的框架40和50，在連接塊中PTC桿組件10、散熱片組件20和陰極端子30彼此連接。此外，PTC預加熱器進一步包括連接到連接塊的相對的縱向端的外罩60和70，在連接塊中PTC桿組件10、散熱片組件20、陰極端子30和框架40和50彼此連接。 如圖2和3所示，下桿蓋11中具有作為類似容器的溝道。絕緣體12位于下桿蓋11的底部以避免短路。絕緣體12由例如尼龍等材料構成，該絕緣體是電絕緣的但具有很好的導熱性。 陽極端子17沿縱向固定連接在絕緣體12上，且由例如碳鋼或鋁等金屬制成。位于陽極端子17上的PTC元件18固定連接到絕緣體12，從而在對其提供電能時產生熱量。進一步地，位于PTC元件18上的上桿蓋19與下桿蓋11連接。電流通過上桿蓋19和下桿蓋ll流到每個陰極端子30。 然而，具有這種結構的PTC桿組件存在問題，即由于需要單獨絕緣體12而必須組合很多部件，且每個部件具有復雜的形狀，使得組合過程困難，以及組件的厚度增加。因此，絕緣效應的增加降低了熱傳導效率。進一步地，從結構上看，下桿蓋11不直接與PTC元件18接觸，且部件之間存在空氣，因此降低了 PTC元件的熱傳導效率。內部空氣因加熱而膨脹，導致部件彼此分離，因此在預加熱器最初被驅動時，空氣泄露出去，從而導致噪聲和較差的性能。 發明的背景技術部分所公開的信息只為了增進對本發明的一般背景的了解，其不表示或以任何方式暗示該信息構成本領域技術人員已知的現有技術。

發明內容
本發明的各個方面提供了一種正溫度系數(PTC)組件，其中在電極端子的相對的縱向邊緣上形成突起，PTC元件固定在該突起之間，并與該電極端子接觸。絕緣部件可附著在電極端子的外表面，且電極端子、PTC元件和絕緣部件裝載在桿蓋中，從而可實現簡單的結構、降低制造成本、以及使桿蓋內部的空腔最小化，以提高從PTC元件到桿蓋的熱傳導效率、降低噪聲并獲得緊湊的結構。 在本發明的各個實施例中，PTC桿組件可包括PTC元件，在對該PTC元件提供電能時該PTC元件產生熱量；平板形電極端子，其上表面與PTC元件的下表面接觸，其中電極端子具有位于其相對的縱向邊緣的突起，以接觸PTC元件的相對的橫向側面，從而將正溫度系數元件固定在所述突起之間；絕緣部件，附著于電極端子的下表面和突起的外表面，且不與PTC元件接觸；以及桿蓋，其中裝載有PTC元件、電極端子和絕緣部件。PTC元件的上表面和絕緣部件的外表面固定地與桿蓋的內表面接觸。 根據本發明的各個實施例，在電極端子的相對的縱向邊緣上形成突起，PTC元件可固定在該突起之間，并與該電極端子接觸，絕緣部件可附著在電極端子的外表面，且電極端子、PTC元件和絕緣部件裝載在桿蓋中，從而可實現簡單的結構、降低制造成本、以及使桿蓋內部的空腔最小化，以提高從PTC元件到桿蓋的熱傳導效率、降低噪聲并獲得緊湊的結構。
通過納入本文的附圖以及隨后與附圖一起用于說明本發明的某些原理的具體實施方式
，本發明的方法和裝置所具有的其它特征和優點將更為具體地變得清楚或得以闡明。


圖1是描述示例性的車輛PTC預加熱器的示意性分解透視 圖2是描述示例性PTC桿組件的形狀的示意性分解透視 圖3是描述示例性PTC桿組件的截面圖； 圖4A和4B是描述根據本發明的示例性實施例的PTC桿組件的結構的示意性分解透視圖；以及 圖5A和5B是描述根據本發明的示例性實施例的PTC桿組件的內部結構的截面
5圖。
具體實施例方式
現在具體參考本發明的各個實施例，其實例顯示在附圖和以下描述中。雖然將結
合示范性的實施例描述本發明，但應當理解該描述并非要把本發明限制于該示范性的實施
例。相反，本發明將不僅覆蓋該示范性的實施例，而且還覆蓋各種替換的、改變的、等效的和
其他實施例，其可包含在所附權利要求所限定的本發明的精神和范圍內。 圖4A和4B是描述根據本發明的示例性實施例的正溫度系數(PTC)桿組件的結構
的示意性分解透視圖，圖5A和5B是描述根據本發明的示例性實施例的PTC桿組件的內部
結構的截面圖。 如圖4A， 4B和5A和5B所述，根據本發明的示例性實施例的每個PTC桿組件包括PTC元件180，在對其提供電能時產生熱量；電極端子170，與PTC元件180接觸以向PTC元件180提供電能從而產生熱量；絕緣部件120，附著在電極端子170的預定區域以使電極端子170的該預定區域電性絕緣；以及桿蓋IIO，其中裝有PTC元件180，電極端子170和絕緣部件120。 如圖4A，4B，5A和5B所示，電極端子170是平板形式，其上表面與PTC元件180的下表面接觸。電極端子170具有在其相對的縱向邊緣上形成的突起171，以接觸PTC元件180的縱向邊緣，從而將PTC元件180固定在突起171之間。這里，絕緣部件120附著于電極端子170的下表面和突起171的外表面，且不與PTC元件180接觸。
PTC元件180、電極端子170和絕緣部件120按上文所述組合，并裝載在桿蓋110內部，使得PTC元件180的上表面和絕緣部件120的外表面固定到桿蓋110的內表面并與桿蓋110的內表面接觸。 以圖5A和5B所述的結構，電極端子170通過絕緣部件120電性絕緣，因此不直接與桿蓋110接觸。PTC元件180與桿蓋110的內表面接觸，電極端子170提供的電流流到PTC元件180。特別地，從外部電源(未示出)提供給電極端子170的電流通過與電極端子170接觸的PTC元件180流到桿蓋110。當通過這種方式提供電能時，PTC元件180產生熱 因此，根據本發明的示例性實施例的PTC桿組件不采用相關技術的附加絕緣體，在相關技術中在使電極端子170與桿蓋110電性絕緣時，在所述附加絕緣上支撐PTC元件180。特別地，在根據本發明的示例性實施例的PTC桿組件中，PTC元件180固定在電極端子170的突起171中，并與電極端子170接觸，且電極端子170通過絕緣部件120的簡單結構與桿蓋110電性絕緣，這避免了電極端子170的外表面與桿蓋110的內表面接觸。
根據上文所述的結構，根據本發明的示例性實施例的PTC桿組件因其簡單的結構而容易制造，因其減少的部件數量而降低了制造成本，并因PTC桿組件在桿蓋110內具有最小化的空腔而提高了熱傳導效率。 更具體地，如圖5所示，絕緣部件120附著在電極端子170的整個下表面以及突起171的整個外表面。由于絕緣部件120與桿蓋110的內表面緊密接觸，桿蓋110中的空腔被最小化。盡管圖中沒有畫出，絕緣部件120也可附著于電極端子170的突起171的上表面，且突起171的上表面的高度可被設置為與PTC元件180的上表面的高度相同，從而無空腔安裝在桿蓋110的內部。 因此，從PTC元件180產生的熱量通過PTC元件180的上表面被傳導到桿蓋110，并且同時通過PTC元件180的下表面被傳導到桿蓋110、電極端子170以及接著傳導到絕緣部件120。因此，PTC元件180產生的熱量通過上表面和下表面在兩個方向傳導，因此進一步增強上述結構的PTC桿組件的熱傳導效率。 根據上述熱傳導結構，在本發明的各個實施例中，絕緣部件120可由導熱性好的材料制成。在本發明的各個實施例中，絕緣部件120可以是絕緣涂層，其通過陽極處理(anodizing)形成于其絕緣表面上。或者，絕緣部件120可以是結合于電極端子170的絕緣表面上的絕緣膜。 如圖4A所示，電極端子170的突起171可形成于電極端子170的相對的縱向邊緣的預定部分上，以安放在PTC元件180的縱向邊緣的中心部分，從而固定地支撐和接觸PTC元件180。或者，如圖4B所示，電極端子170的突起171可形成于電極端子170的相對的縱向邊緣的整個部分中。 在各個實施例中，包括圖4A和4B所示的實施例，電極端子170可具有附加的固定部分172以增強在PTC元件180上的固定力。固定部分172從電極端子170的一側突出，從而安放于PTC元件180的相對的端的中心部分。根據該結構，PTC元件180可被固定地支撐從而不沿電極端子170的縱向移動，并與電極端子170更緊密地接觸。固定部分172可與電極端子170 —體形成，或附著于電極端子170的一側。 如圖5A所示，桿蓋110可以是通過擠壓形成的整體管形式，以在其中裝入PTC元件180、電極端子170和絕緣部件120。或者，如圖5B所示，桿蓋110可分為下桿蓋111和上桿蓋112。下桿蓋111具有U形截面以裝載并包圍PTC元件180、電極端子170和絕緣部件120，而上桿蓋112連接到下桿蓋111的開放的上部分。 為便于解釋并在權利要求書中準確限定，參考特征在附圖中顯示的位置，采用名詞"上"或"下"，"內部"等等來描述示例性實施例的這些特征。 對本發明的特定示例性實施例的上述說明只是為了描述和說明。這些說明不是詳盡無遺的，也不是將本發明限制于所公開的具體形式，顯然，可以有根據上述指示的很多修改和變型。選擇和描述這些示例性實施例是為了解釋本發明的特定理論及其實際應用，從而使本領域技術人員可以使用本發明的各種實施例及其各種選擇和修改。本發明的范圍由權利要求書及其等效范圍限定。
權利要求
一種正溫度系數桿組件，包括正溫度系數元件，在向該正溫度系數元件提供電能時該正溫度系數元件產生熱量；平板形電極端子，其上表面與所述正溫度系數元件的下表面接觸，其中在電極端子的相對的縱向邊緣上形成突起，以接觸正溫度系數元件的相對的橫向側面，從而將正溫度系數元件固定在該突起之間；絕緣部件，附著在所述電極端子的下表面和所述突起的外表面，且不與正溫度系數元件接觸；以及桿蓋，在該桿蓋中裝載所述正溫度系數元件、電極端子和絕緣部件；其中正溫度系數元件的上表面和絕緣部件的外表面固定接觸桿蓋的內表面。
2. 根據權利要求1所述的正溫度系數桿組件，其中所述電極端子的所述突起形成于所 述電極端子的相對的縱向邊緣的預定部分，從而位于正溫度系數元件的縱向邊緣的中心部 分。
3. 根據權利要求1所述的正溫度系數桿組件，其中所述電極端子的所述突起形成于所 述電極端子的相對的縱向邊緣的整個區域。
4. 根據權利要求1所述的正溫度系數桿組件，其中所述桿蓋包括通過擠壓形成的整體 管，在該整體管中裝載所述正溫度系數元件、電極端子和絕緣部件。
5. 根據權利要求1所述的正溫度系數桿組件，其中所述桿蓋包括具有U形截面的下桿蓋，其中下桿蓋裝載并包圍所述正溫度系數元件、電極端子和絕 緣部件；以及上桿蓋，連接到下桿蓋的開放的上部分。
6. —種正溫度系數加熱器組件，包括根據權利要求1所述的桿組件、平行地位于所述 桿組件的相對側面的散熱片組件、位于所述散熱片組件之間的陰極端子、和位于桿組件的 相對端的一對外罩。
7. 根據權利要求1所述的正溫度系數桿組件，其中所述絕緣部件包括陽極處理的絕緣 涂層。
8. 根據權利要求7所述的正溫度系數桿組件，其中所述電極端子的突起形成在電極端 子的相對的縱向邊緣的預定部分上，從而位于正溫度系數元件的縱向邊緣的中心部分。
9. 根據權利要求7所述的正溫度系數桿組件，其中所述電極端子的突起形成于電極端 子的相對的縱向邊的整個區域。
10. 根據權利要求7所述的正溫度系數桿組件，其中所述桿蓋包括通過擠壓形成的整 體管，在該整體管中裝載所述正溫度系數元件、電極端子和絕緣部件。
11. 根據權利要求7所述的正溫度系數桿組件，其中所述桿蓋包括具有U形截面的下桿蓋，其中該下桿蓋裝載并包圍所述正溫度系數元件、電極端子和 絕緣部件；以及上桿蓋，連接到下桿蓋的開放的上部分。
12. —種正溫度系數加熱器組件，包括根據權利要求7所述的桿組件、平行地位于所述 桿組件的相對側面的散熱片組件、位于所述散熱片組件之間的陰極端子、和位于桿組件的 相對端的一對外罩。
13. 根據權利要求1所述的正溫度系數桿組件，其中所述絕緣部件包括結合到所述電極端子的下表面和所述突起的外表面的絕緣膜。
14. 根據權利要求13所述的正溫度系數桿組件，其中所述電極端子的突起形成在電極端子的相對的縱向邊緣的預定部分，從而位于正溫度系數元件的縱向邊緣的中心部分。
15. 根據權利要求13所述的正溫度系數桿組件，其中所述電極端子的突起形成于電極端子的相對的縱向邊的整個區域。
16. 根據權利要求13所述的正溫度系數桿組件，其中所述桿蓋包括通過擠壓形成的整體管，在該整體管中裝載所述正溫度系數元件、電極端子和絕緣部件。
17. 根據權利要求13所述的正溫度系數桿組件，其中所述桿蓋包括具有U形截面的下桿蓋，該下桿蓋裝載并包圍所述正溫度系數元件、電極端子和絕緣部件；以及上桿蓋，連接到下桿蓋的開放的上部分。
18. —種正溫度系數加熱器組件，包括根據權利要求13所述的桿組件、平行地位于所述桿組件的相對側面的散熱片組件、位于所述散熱片組件之間的陰極端子、和位于桿組件的相對端的一對外罩。
全文摘要
本發明涉及一種正溫度系數(PTC)桿組件，其中在電極端子的相對的縱向邊緣上形成突起，PTC元件固定在該突起之間，并與該電極端子接觸，絕緣部件附著在電極端子的外表面，且電極端子、PTC元件和絕緣部件裝載在桿蓋中。從而可實現簡單的結構、降低制造成本、以及使桿蓋內部的空腔最小化，以提高從PTC元件到桿蓋的熱傳導效率、降低噪聲并獲得緊湊的結構。
文檔編號H05B3/44GK101754501SQ20091016912
公開日2010年6月23日 申請日期2009年9月9日 優先權日2008年12月5日
發明者吳萬周, 成太秀, 田德財 申請人:現代自動車株式會社;起亞自動車株式會社;穆丹韓國有限會社