采用温度自动调节型发热体的制热装置及其制造方法

采用温度自动调节型发热体的制热装置及其制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种采用温度自动调节型(SR：Self-Regulation)发热体的制热装置，是一种采用SR(Self-Regulation自动调节)发热体的制热装置，该制热装置采用了在特定的温度区域内可实现准确的温度调节并根据时间可实现电力及温度的自动控制的SR发热体，由此在进行室内制热时，能够使温度迅速地上升并均匀地保持，并且，在上升到一定的沸点温度之后，保持最小的电力供应，因此能够大幅地减少电力消耗量，包括：壳体，分别形成有使室外空气流入及流出的空气流入口和空气流出口；SR发热体(selfregulation?heating?element)，设置在壳体内部，由电阻物质成分、绝缘粘合剂成分及温度调节物质成分相混合的膏状物(paste)被硬化而成，通过接受电源的供电进行发热，并执行温度自动调节功能从而使指定区域的温度保持恒定；控制器，用于控制施加给上述SR发热体的电源从而控制发热温度；排出单元，其设置在上述SR发热体所处的附近位置，其吸入室内空气后，使其与SR发热体进行接触，并再排出到室内。
【专利说明】采用温度自动调节型发热体的制热装置及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种制热装置,特别是涉及一种采用SR (Self-Regulation自动调节)发热体的制热装置，该制热装置采用了在特定的温度区域内可实现准确的温度调节并根据时间可实现电力及温度的自动控制的SR发热体，由此在进行室内制热时，能够使温度迅速地上升并均匀地保持，并且，在上升到一定的沸点温度之后，保持最小的电力供应，因此能够大幅地减少电力消耗量。
【背景技术】
[0002]一般来说，制冷制热装置是由交替地执行压缩机和冷凝机的作用的两个热交换机来选择性地实现制冷和制热的装置。
[0003]其中，上述制冷制热装置所具有的第一热交换机和第二热交换机分别交替执行冷凝机和蒸发机的作用，根据具有压缩-冷凝-膨胀-蒸发的连续的过程的制冷制热循环，制冷剂进行循环或逆循环，从而实现制冷及制热。
[0004]这种制冷制热装置的制冷性能根据在制冷时有效制冷上述第一热交换机的程度所决定，其制热性能根据在制热时有效加热上述第一热交换机的程度所决定。
[0005]并且，制冷制热装置的制冷制热性能基本上根据压缩-冷凝-膨胀-蒸发的连续的过程的制冷制热循环进行地有多好而大为不同。
[0006]对此，图1是现有技术的制冷制热装置的结构图，图2是示出现有技术的制冷制热装置的空气流动的参考图。
[0007]如图所示，已知的制冷制热装置包括:压缩机12 ;第一热交换机13，其制冷时起到冷凝机的作用，制热时起到蒸发机的作用；膨胀阀14 ;第二热交换机15，制冷时起到蒸发机的作用，制热时起到冷凝机的作用；以及四通阀16，用于转换制冷剂的方向。在进行压缩-冷凝-膨胀-蒸发的连续的过程中，能够选择性地实现制冷及制热。
[0008]但是，已知的制冷制热装置在进行制热时，仅使用纯粹的制热循环，无法对整个室内进行制热，需要在装置自身内设置独立的大容量的电加热器并驱动。
[0009]产生这些问题的原因为，将制冷剂压缩为高温高压的压缩机12无法发挥其正常功能时，随之发生的冷凝-膨胀-蒸发的连续的过程也无法顺畅地进行。
[0010]S卩，如果使上述压缩机12要发挥正常功能，流入的制冷剂需要达到大致15°C以上的温度，但实际上在需要制热的冬季期，经过蒸发过程后即刻流入到压缩机12的制冷剂的温度将会降低至零下。更甚的是，这种问题在气温越低时越严重，从而导致压缩机12被过冷却而几乎无法发挥正常功能。
[0011]因此，在冬季进行制热时，不可避免地运行大型电加热器。但是，就现有技术中采用的电加热器而言，不易于进行准确的温度调节，并且在上升到一定的沸点温度之后，还持续地保持相同的电力供应，因此存在有能量损失过大的致命问题。

【发明内容】
[0012]技术问题
[0013]对此，本发明是为了消除如上所述的现有技术中存在的诸多问题而提出的，本发明的目的在于提供一种采用温度自动调节型发热体的制热装置，本发明的制热装置采用了在特定的温度区域内可实现准确的温度调节并根据时间可实现电力及温度的自动控制的SR (Self-Regulation)发热体，由此在进行室内制热时，能够使温度迅速地上升并均勻地保持，并且，在上升到一定的沸点温度之后，保持最小的电力供应，因此能够大幅地减少电力消耗量。
[0014]技术方案
[0015]为了达到上述目的，根据本发明的技术思想的制热装置的结构特征在于，包括:壳体；SR发热体(self regulation heating element),设置在所述壳体内部，由电阻物质成分、绝缘粘合剂成分及温度调节物质成分相混合的膏状物(paste)硬化而成，通过接受电源的供电进行发热，并执行温度自动调节功能从而使指定区域的温度保持恒定；控制器，用于控制施加给上述SR发热体的电源从而控制发热温度；排风扇，其设置在上述SR发热体所处的附近位置，其吸入室内空气后，使其与SR发热体进行接触，并再排出到室内。
[0016]在这里，在所述壳体形成有冷凝室及蒸发室，其中，在所述冷凝室形成有用于使室外空气流入及流出的空气流入口和空气流出口，所述蒸发室与所述冷凝室隔离并设置有所述SR发热体，所述制热装置还包括:压缩机，用于压缩制冷剂；冷凝机，设置在所述冷凝室，用于将在压缩机被压缩的蒸汽制冷剂转换为高压的液态制冷剂；膨胀阀，用于将高压的液态制冷剂降压为低压的液态制冷剂；蒸发机，用于将在膨胀阀被降压的低压的液态制冷剂进行汽化，从而使所述制热装置兼备制冷功能。
[0017]另外，本发明的其特征在于，所述制热装置还包括:吸入风扇，与所述冷凝机对置而设置，用于使室外空气从所述空气流入口接触于所述冷凝机表面的同时被吸入并排出；排风扇，设置在所述吸入风扇的排出侧，用于将从所述吸入风扇排出的空气排出到所述空气流出口。
[0018]另外，本发明其特征在于，所述吸入风扇及排风扇分别是轴流风扇及离心风扇，所述轴流风扇的旋转速度小于所述离心风扇的旋转速度。
[0019]另外，本发明其特征在于，所述冷凝机水平横跨所述冷凝室而设置，并呈倒V字形。
[0020]另外，本发明其特征在于，所述SR发热体以被隔开配置的多个管的形状形成，以允许空气的流动。
[0021]另外，本发明其特征在于，所述SR发热体在表面形成有传导通路，在所述传导通路(conduction path)置有控制器的电源线，通过控制器接受电源的供电从而进行发热。
[0022]另外，本发明其特征在于，所述SR发热体的电阻物质成分为50重量％至75重量％，绝缘粘合剂成分为5重量％至16重量温度调节物质成分为10重量％至40重量％。
[0023]另外，本发明其特征在于，所述SR发热体的电阻物质成分以包含镍(Ni)和铝(Al)的粉末混合物状态构成上述膏状物。
[0024]另外，本发明其特征在于，所述镍为所述电阻物质成分的50重量％至60重量％，所述铝为所述电阻物质成分的40重量％至50重量％。[0025]另外，本发明其特征在于，所述SR发热体的电阻物质成分还包含选自钥(Mo)、硼(B)、娃(Si)群中的一种以上的矫正成分(corrective ingredients)。
[0026]另外，本发明其特征在于，所述钥为所述膏状物的0.05at%至0.2at%、所述硼为所述膏状物的0.005&七％至0.02at%。
[0027]另外，本发明其特征在于，构成所述SR发热体的电阻物质成分的粒子间分散(dispersion)值是0.1 μ m至10 μ m,所述SR发热体的电阻温度系数(TCR:temperaturecoefficient of resistance)通过构成所述电阻物质成分的粒子间分散值来调节。
[0028]另夕卜，本发明其特征在于，所述SR发热体的绝缘粘合剂成分由选自聚酯(polyester)、环氧(epoxy)树脂、环氧_酹醒漆(epoxy phenol laquer)组合物群中的一种构成。
[0029]另外，本发明其特征在于，所述SR发热体的绝缘粘合剂成分为10重量％至16重量％，其中所述SR发热体的绝缘粘合剂成分还包含作为稳定化添加物的纳米结构的硅
(Si)粉末。
[0030]另外，本发明其特征在于，所述硅为所述膏状物的0.3at%至0.7at%。
[0031]另外，本发明其特征在于，所述SR发热体的调节物质成分以无铅成分的玻璃(lead-free-glass)粉末混合物状态构成所述膏状物。
[0032]另外，本发明其特征在于，所述玻璃粉末混合物包含Si02、Ba0、Ba203、Al203。
[0033]另外，本发明其特征在于，构成所述SR发热体的调节物质成分的粒子间分散(dispersion)值是 0.05 μ m 至 2 μ m。
[0034]另外，本发明其特征在于，所述SR发热体的调节物质成分还包含选自ZnO、Al、Ti02、Bi2O3BaTiO 群中的一种以上的矫正成分(corrective ingredients)。
[0035]另外，本发明其特征在于，构成所述矫正成分的粒子间离散(discretisation)是0.05 μ m 至 0.4 μ m。
[0036]另外，本发明其特征在于，所述SR发热体的调节物质成分包含选自铌(Nb)、锑(Sb)、乾(Y)、镧(La)群中的一种以上的混合物作为供体(donor)。
[0037]另外，本发明其特征在于，所述SR发热体的电阻值是0.05Ω/ □至1.0Ω/ □，通过调节构成所述SR发热体的电阻物质成分、绝缘粘合剂成分、调节物质成分的重量比的调节，改变所述SR发热体的电阻值。
[0038]另外，本发明其特征在于，所述SR发热体的电阻温度系数是500X 10_6/°C至50X10_4/°C，通过调节构成所述SR发热体的电阻物质成分、绝缘粘合剂成分、调节物质成分的重量比的调节，改变所述SR发热体的电阻温度系数。
[0039]另一方面，本发明提供一种根据本发明的采用温度自动调节型发热体的制热装置的制造方法，其特征在于，包括:准备混合有电阻物质成分、绝缘粘合剂成分及温度调节物质成分的SR发热体形成用膏状物(paste)的步骤；将所述SR发热体形成用膏状物以一定厚度涂布在耐热性基板的表面的步骤；使所述SR发热体形成用膏状物硬化的步骤。
[0040]其中，本发明其特征在于，将所述SR发热体的膏状物以丝网印刷方式(screenprint)涂布在耐热性基板上。
[0041]另外，本发明其特征在于，所述电阻物质成分是在镍、铝中添加钥、硼、硅等矫正成分(corrective ingredients)的,将所得到的物质在无氧流入的情况下在行星式球磨机(ball mill)的密闭空间中放置4?12小时而制备所述电阻物质。
[0042]有益效果
[0043]根据本发明的采用温度自动调节型发热体的制热装置，其采用了SR(Self-Regulation)发热体,该SR发热体在特定的温度区域可实现准确的温度调节，并可实现与时间对应的电力及温度的自动控制，在进行室内制热时，使温度迅速地上升并均匀地保持，在迅速地上升到一定的沸点温度之后，保持最小的电力供应，因此能够大幅地减少电力消耗量。
[0044]并且，本发明通过采用SR发热体以减少制造费用，维护维修作业简单，不会发生错误运作或故障，可信度和耐久性高，并且能够防止火灾的发生。
[0045]并且，本发明由对SR发热体的膏状物各成分的重量比调节，来改变SR发热体的电阻值和电阻温度系数，具有能够简便容易地制造出与多种温度环境对应地调整物性的SR发热体的优点。
[0046]并且，本发明使在具有小体积的产品中确保更宽的表面积的冷凝机及SR发热体，同时使被吸入到冷凝室的几乎所有空气无一例外地与被确保的冷凝机及SR发热体表面进行接触，从而可实现高水准的热交换。
[0047]并且，本发明通过设置用于负责空气的吸入的轴流风扇，以使空气被宽泛地扩散并与冷凝机及SR发热体整个表面均匀地进行接触，从而能够更加提高热交换效果。
[0048]并且，本发明通过在附近直列设置的轴流风扇及离心风扇的相互补全作用，以确保冷凝室内全部区间中顺畅的空气流动，并飞跃性提高制冷制热性能，特别是提高制热性倉泛。
【专利附图】

【附图说明】
[0049]图1是现有技术的制冷制热装置的结构图。
[0050]图2是示出现有技术的制冷制热装置的空气流动的参考图。
[0051]图3是概略示出本发明的制热装置的整体结构的结构图。
[0052]图4是为了说明本发明的制热装置的结构而将前面开放的立体图。
[0053]图5是将本发明的制热装置的背面部分切开的背面图。
[0054]图6是将本发明的制热装置的前面开放的主视图。
[0055]图7是用于说明本发明的制热装置的冷凝机的结构的立体图。
[0056]图8是用于说明本发明的制热装置的SR发热体的结构的立体图。
[0057]图9是沿图8的1-1线的剖面图。
[0058]图10是将本发明的制热装置中采用的SR发热体的结构放大示出的剖面图。
[0059]图11是示出本发明的制热装置的SR发热体的实施例和比较例的温度调节性能的图表。
[0060]图12是示出本发明的制热装置的SR发热体的电力实验结果的图表。
[0061]图13是示出本发明的制热装置的SR发热体的阻抗实验结果的图表。
[0062]图14是示出本发明的制热装置的SR发热体的温度变化实验结果的图表。
[0063]图15是示出本发明的制热装置的与空气流动相关的主要部分的参考图。【具体实施方式】
[0064]以下，参照附图对如上所述的根据本发明的技术思想的实施例进行具体的说明。
[0065]图3是概略示出本发明的制热装置的整体结构的结构图，图4是为了说明本发明的制热装置的结构而将前面开放的立体图，图5是将本发明的制热装置的背面部分切开的背面图，图6是将本发明的制热装置的前面开放的主视图。并且，图7是用于说明本发明的制热装置的冷凝机的结构的立体图，图8是用于说明本发明的制热装置的SR发热体的结构的立体图，图9是沿图8的1-1线的剖面图。
[0066]如图所示，本发明为了具有制热功能，作为基本的结构包括:壳体110 ;SR发热体140，其设置在上述壳体110内的蒸发室112 ;排风扇115，其在蒸发室112内设置在上述SR发热体140所处的附近位置，其吸入室内空气后，使吸入的室内空气与上述SR发热体140进行接触并排出。
[0067]并且，在上述结构的基础上，本发明的制热装置为了兼具制冷功能，包括:压缩机120，冷凝机130，膨胀阀135，蒸发机150，以及作为用于吸入室外空气并与上述冷凝机130进行接触后再向室外排出的手段的、用作吸入风扇的轴流风扇170及作为排气风扇的离心风扇180。
[0068]这种本发明的制热装置中，上述SR发热体140设置在上述壳体110的蒸发室112，从而为了室内制热而进行发热。上述SR发热体140将电阻(Electrical Resistance)物质成分和绝缘粘合剂成分及温度调节物质成分相混合的膏状物(paste)被硬化而成的结构作为基本结构。由此接收电源并进行加热，执行温度自动调节功能以使规定区域的温度保持一定的程度。进一步地，本发明的SR发热体140如下:温度以非常快的速度上升至规定的沸点温度，随后，仅以最小的电力供应便能够保持温度，因此使能量损失最小化。对于这种SR发热体140的结构将在后面详细进行说明，首先针对本发明的制热装置的大致结构，主要说明上述的各结构要素。
[0069]首先，上述壳体110包括:冷凝室111，设置有冷凝机130 ;蒸发室112，与上述冷凝室111以不流通空气的方式隔离，并设置有SR发热体140及蒸发机150。其中，上述蒸发室112在上述壳体110上部前侧简单地贴附箱型容器而形成，上述冷凝室111占据上述壳体110的上部后侧及下部而形成为一个空间。根据这种结构，上述蒸发室112占据的体积能达到最小，而相应地具有更加确保上述冷凝室111的体积的效果。另一方面，在上述壳体110的冷凝室111后侧壁上部附近并排形成有空气流入口 113及空气流出口 114，以使室外空气可向冷凝室111内流入及流出。当以这种方式在冷凝室111后侧壁上部并排形成空气流入口 113及空气流出口 114时，将会具有与建筑物中形成的窗户大致相同的高度。由此，能够简洁地垂挂用于连接上述空气流入口 113及空气流出口 114和室外的连接管道。
[0070]上述压缩机120是在进行制冷时所需的结构，其设置在上述壳体110的下部，用于将循环的制冷剂压缩为高温、高压。
[0071]上述冷凝机130是在进行制冷时所需的结构，其连接在上述压缩机120及膨胀阀135之间，用于将在压缩机120被压缩的制冷剂转换为高压的液态制冷剂。上述冷凝机130水平地横跨上述冷凝室111而设置，并形成为倒状V字形。由此，在窄的冷凝室111内能够确保宽的热交换面积。并且，通过上述冷凝机130在冷凝室111内无缝隙地阻隔空气流入口 113和轴流风扇170之间，因此被吸入到上述冷凝室111的几乎所有的空气将与上述冷凝机130表面接触。具有这种形状的上述冷凝机130将与被吸入到冷凝室111内的几乎所有的空气进行接触，从而有效地进行热交换。
[0072]上述膨胀阀135也是在进行制冷时所需的结构，其连接在上述冷凝机130及蒸发机150之间，用于将高压的液态制冷剂降压为低压的液态制冷剂。
[0073]上述蒸发机150也是在进行制冷时所需的结构，其与上述膨胀阀135及压缩机120连接，起到使在膨胀阀135降压的低压的液态制冷剂汽化的作用。
[0074]上述SR发热体140在上述蒸发室112内以隔开配置的多个管的形状形成，以允许从室内被吸入后被排出的空气的流动。这种SR发热体140的形状与内部由流动有制冷剂的管构成的传统的冷凝机或蒸发机的形状相似。图9的放大部分中，图示了上述SR发热体140被涂布在由管形状构成的基底140a而得到支撑的情况。
[0075]根据这种管形状构成的SR发热体140的结构，能够确保很宽的热交换面积。由此，制热时，吸入到蒸发室112的几乎所有的空气将与SR发热体140接触而被加热。
[0076]另一方面，上述SR发热体140从控制器145的电源装置得到电源供应而进行发热。这种SR发热体140执行温度自动调节功能，与周围的温度环境对应地调节发热状态，并使温度保持一定为设定温度范围。即，SR发热体140使周围的指定的区域温度持续保持设定的温度，当SR发热体140周围的指定的区域温度因外部的影响等而低于设定的温度值时，进行高温发热，以使SR发热体140周围的指定的区域温度迅速地达到设定的温度，当SR发热体140周围的指定的区域温度变高时，进行关闭动作，以使SR发热体140周围的指定的区域温度变低。并且，SR发热体140根据SR发热体140周围的指定的区域温度和设定的温度之差而调节发热状态，其具有的性能为，SR发热体140周围的指定的区域温度和设定的温度之差越大，越是进行高温发热，由此以使迅速的温度上升。
[0077]如上所述，所述SR发热体140的温度自动调节(Temperature Self-regulation)功能通过一定厚度的薄膜或涂层膜来体现，该薄膜或涂层膜是通过使电阻物质成分和绝缘粘合剂成分及温度调节物质成分相混合而成的膏状物(paste)硬化而制作的。上述SR发热体140被涂布在管形状的基底140a表面而完成，可设置在与上述蒸发机150接触的位置或隔开的位置。
[0078]参照图10,在上述SR发热体140的表面形成有传导通路(conduction path) 142,上述控制器145的电源装置的电源线141位于传导通路142，SR发热体140通过传导通路142传导而得到电源，并以大约150?450°C的范围进行发热。
[0079]如上所述，上述SR发热体140由电阻物质成分和绝缘粘合剂成分及调节物质成分相混合的膏状物(paste)硬化而构成。这种SR发热体140可以以丝网印刷(screen print)方式涂布在耐热性基板(包括上述管形状的基底140a)而形成。其中，上述SR发热体140可在130?16CTC下在发出红外线光线的输送式炉(conveyor furnace)进行热处理8?12分钟后，再以在180°C下进行热处理20分钟而制成。此外，在SR发热体140的表面形成传导通路142，并使控制器145的电源装置的电源线141位于传导通路142，来传导到电源并发热。
[0080]另外，本发明的实施例的SR发热体140包括具有50重量％至75重量％的电阻物质成分、5重量％至16重量％的绝缘粘合剂成分、10重量％至40重量％的温度调节物质。
[0081]当上述电阻物质成分的含量低于50重量％时，不足以实现发热体的发热性能，因而不优选；当高于75重量％时，温度调节的稳定性降低，因而不优选。另外，当绝缘粘合剂成分的含量低于5重量％时，组合物的结合力降低，因而不优选；当高于16重量％时，电阻成分等其它组合物的成分含量少，导致发热性能降低，因而不优选。此外，当温度调节物质成分的含量低于10重量％时，不足以实现调节为特定温度的功能，因而不优选；当高于40重量％时，电阻成分等其它成分的含量变得太少，因而不优选。
[0082]其中，本发明的实施例的SR发热体140是，使电阻物质成分包含镍(Ni)和铝(Al)的粉末混合物状态，从而形成膏状物。这种电阻物质成分中，镍为具有电阻物质成分的50重量％至60重量％、铝为电阻物质成分的40重量％至50重量％，优选地镍为电阻物质成分的53重量％、铝为电阻物质成分的47重量％。
[0083]此外，SR发热体140的电阻物质成分可包括钥(Mo)、硼⑶、硅(Si)等作为矫正成分(corrective ingredients)。其中，优选地，钥为膏状物的0.05至0.2at % (原子数百分比)、硼为膏状物的0.005at %至0.02at %，钥为膏状物的0.1at %、硼为膏状物的
0.0lat % ο
[0084]这种电阻物质成分是在镍、铝添加钥(Mo)、硼(B)、硅(Si)等矫正成分(corrective ingredients)的，将所得到的物质在无氧流入的情况下在行星式球磨机(ball mill)的密闭空间中放置4?12小时(优选为6_10小时)而制备所述电阻物质。其中，构成SR发热体140的电阻物质成分的粒子间分散(dispersion)值在0.1 μ m至10 μ m范围形成，更优选在0.5μηι至5μηι范围形成粒子间分散(dispersion)值。此外，比表面积(specific surface area)优选为是200m2/g以下。构成这种电阻物质成分的粒子间分散值与 SR 发热体 140 的电阻温度系数(TCR:temperature coefficient of resistance)联动，SR发热体140的电阻温度系数可通过构成电阻物质成分的粒子间分散值来调节。其中，构成电阻物质成分的粒子间分散值可通过电阻物质成分在行星式球磨机(ball mill)的密闭空间中滞留的时间来调节。
[0085]此外，上述SR发热体140的绝缘粘合剂成分在聚酯(polyester)、环氧(epoxy)树月旨、环氧-酹醒漆(epoxy phenol laquer)组合物等中选择而构成。当上述绝缘粘合剂成分以膏状物的10重量％至16重量％时，可在绝缘粘合剂成分中添加纳米结构的硅(Si)粉末作为稳定化添加物。其中，这种硅可以为膏状物的0.3at%至0.7at%，优选为0.4at%至
0.6at%。这种硅在制备SR发热体140时缩短SR发热体140的结构形成时间，并且能够长时间保持被设定体现的SR发热体140的电阻温度系数。
[0086]并且，上述SR发热体140起到在通电的状态下通过温度调节物质成分调节为约150°C?450°C的作用。以这种方式需要包含适当含量的特定的物质作为温度调节物质成分，才能够有助于防止发热体的过热，并使消耗适当的电力。作为SR发热体140的温度调节物质成分，由无铅成分的玻璃(lead-free-glass)粉末混合物状态构成膏状物,这种玻璃粉末混合物优选的是选自由Si02、Ba0、B203、Al2O3构成的群中的一种以上的氧化物。
[0087]其中，SR发热体140的温度调节物质成分可在无氧流入的情况下在行星式球磨机(ball mill)的密闭空间中经过4?12小时(优选为6_10小时)制备。另外，SR发热体140的温度调节物质成分的粒子间分散(dispersion)值形成在0.05μηι至2μηι的范围，优选在0.1 μ m至1.0 μ m的范围形成粒子间分散值。构成温度调节物质成分的粒子间分散值可通过温度调节物质成分在行星式球磨机(ball mill)的密闭空间中所滞留的时间来调节。
[0088]这种SR发热体140的温度调节物质成分可添加包含有Zn0、Al、Ti02、Bi203BaTi0等的矫正成分(corrective ingredients),构成这种温度调节物质成分的矫正成分的粒子间离散(discretisation)可形成在0.05 μ m至0.4 μ m范围，优选形成在0.Ιμπι至0.3μηι范围。并且，SR发热体140的温度调节物质成分将具有包含铌(Nb)、锑(Sb)、钇(Y)、镧(La)等而构成的混合物作为供体(donor)。添加这种供体(donor)的目的是为了得到高的体导电率(volume conductivity)。
[0089]以上述方式构成的本发明的实施例的SR发热体140具有0.05 Ω / □至1.9Ω/ □(优选的是0.09Ω/□至0.9Ω/□)的电阻值。本发明的实施例的SR发热体140通过调节对抗电阻物质成分、绝缘粘合剂成分、温度调节物质成分的重量比，来改变SR发热体140的电阻值。
[0090]并且，如上所述构成的本发明的实施例的SR发热体140具有500至50 X 10_4/°C (优选的是560 X 10_6?40 X 10_4/°C )的电阻温度系数(TCR)，本发明的实施例的SR发热体140由对电阻物质成分、绝缘粘合剂成分、温度调节物质成分的重量比调节，来改变SR发热体140的电阻温度系数。
[0091]为了确认由如上所述的成分构成的SR发热体140的性能，将7g的环氧树脂、70g的镍-铝(N1-53%, Al-47% )、23g 的 SiO2-BaO-B2O3-Al2O3 分散在 200g 的乙烯并预混合(Pre-Mixing)后，进行高速搅拌而制备本发明的SR发热体140 (实施例1),将20g的环氧-酚醛漆树脂、60g 的 NiAl [ (N1-53%、A1_47% ) (45wt%)]-B (5wt% ) -Mo (30wt% ) -Si (2Owt% )分散在200g的酒精并预混合后，进行高速搅拌而制备比较例I的发热体，之后对上述实施例1及比较例I实施了电力实验、阻抗、温度控制实验，并将其结果示出在图11至图12。
[0092]首先，图11是示出根据上述实施例1和比较例I的温度调节性能的图表，线段I示出根据比较例I的温度增加曲线，线段2示出根据本发明的SR发热体140的温度增加，由此可以看出，本发明的SR发热体140(实施例1)在温度达到一定值以上时，电阻值将急剧地增加。
[0093]另外，当参照在图12至图14所示的电力实验结果和阻抗实验结果、温度变化实验结果，就温度而言实施例1和比较例I的增加程度相似。但是在实施例1中可确认随着时间其电阻值(阻抗)增加而电力使用量变少，在比较例I中，显示出阻抗几乎恒定，且电力使用量也几乎恒定。因此可确认出，本发明的SR发热体140的电阻值随着时间增加而能够减少电力使用量，并由电阻值的增加(物质特性)可实现根据时间的电力及温度自动控制(Self-Regulation)。
[0094]如上所述，在本发明的制热装置中，SR发热体140与周围的温度环境相对应地调节发热状态，由此保持恒定的温度，因此，能够将用于制热室内的加热温度均匀地保持设定时间。
[0095]另一方面，如已所述，本发明中上述轴流风扇170及离心风扇180用于大幅地提高上述冷凝机130的热交换和空气的流动，以下对其结构进行说明。
[0096]图15是示出本发明的制热装置的与空气流动相关的主要部分的参考图。
[0097]如图所示，上述轴流风扇(170，Axial fan)水平地设置在上述冷凝机130附近下侦牝以与上述冷凝机130面对地吸入空气。并且，上述轴流风扇170具有与设置了上述冷凝机130的水平宽度相应的充分的大小。由此，通过上述轴流风扇170，由上述空气流入口吸入的空气将较宽地扩散，并均匀接触于上述冷凝机130整个表面。其中，作为上述轴流风扇170考虑的是螺旋桨式风扇(Propeller Fan)，具有适合在低压状态下需要大量的风量时使用的特性。因此，从其特性来讲，优选将上述轴流风扇170设置在隔着冷凝机130与空气流入口 113相反的一侧，以起到吸入更多的空气并拉动的作用。特别是，上述轴流风扇170具有在产生负荷时，性能不会急剧地降低的稳定特性，所述负荷是由于由空气接触引起的摩擦等产生的。因此，对于因流动的空气与上述冷凝室111的内侧壁及冷凝机130表面摩擦接触而产生的负荷，上述轴流风扇170在无急剧的性能降低的状态下，顺畅地吸入充分的量的空气，并进行排出。
[0098]上述离心风扇(180, Centrifugal fan)被直列设置在上述轴流风扇170的排出侦牝用于将从上述轴流风扇170排出的空气排出到上述空气流出口 114。其中，作为上述离心风扇180考虑的是被称为西洛可风扇(Sirocco Fan)的多翼片式风扇(MultibladeFan)，它的设置面积小、在风压150[mmAq]以下的低压状态下空气的流动状态非常顺畅、不存在感到不适的噪音、震动，因此具有极其静音的运行特性。特别是，虽然上述离心风扇180具有对于负荷其性能急剧地降低的缺点，但是易于在窄的空间将空气的排出方向转换为所需的地方。因此，上述离心风扇180适合于通过空气流出口 114排出上述轴流风扇170克服负荷而吸入并排出的空气。
[0099]为了较好地利用如上所述的轴流风扇170和离心风扇180的特性，将上述轴流风扇170配置在冷凝机130附近，以负责吸入被加载的负荷多的空气，上述离心风扇180负责在排出侧排出被加载的负荷较少的空气，这样使空气的流动非常顺畅，并在更宽的面积上实现冷凝机130和空气的接触。为使如上所述的效果达到最大化，在考虑到设置了上述冷凝机130的水平宽度的情况下，上述轴流风扇170优选具有在冷凝室111的设置空间允许的范围内尽可能大的宽度的翼片。并且，在旋转速度方面，需要预先考虑到静音运行和空气的流动速度，使上述轴流风扇170的旋转速度要小于上述离心风扇180的旋转速度，并且以适当速度进行旋转。
[0100]其中，在上述轴流风扇170外围设置有隔板116，上述隔板116水平地横跨上述冷凝室111。上述隔板116的外围侧端均与上述冷凝室111的内侧壁相接触。但是，在上述隔板116形成有与上述轴流风扇170的面积大小相对应的通孔，因此不妨碍上述轴流风扇170排出的空气的流动。通过设置这种隔板116，流入到上述冷凝室111的空气在不经由上述轴流风扇170的情况下，将不会被吸入到上述离心风扇180。由此，流入到上述冷凝室111的空气将充分受到上述轴流风扇170及离心风扇180的作用的影响。
[0101]在上述隔板116设置有用于稳定地支撑上述轴流风扇170的托架171。
[0102]如此地，在上述冷凝室111内并非同时进行空气的吸入及排出，而是被分割构成为，用于负责空气的吸入的轴流风扇170和用于负责空气的排出的离心风扇180，使空气和上述冷凝机130的接触面积变宽且均匀，并确保更加顺畅的空气的流动。由此，使对于上述冷凝机130的热交换效果达到最大化，从而跃增本发明的制冷及制热性能。
[0103]以下参照附图，对如上所述那样构成的本发明的制热装置的动作进行详细的说明。但是，与本发明相关联地，以与冷凝机130接触的空气的流动为中心进行说明。[0104]首先，当本发明的制冷制热机运行时，在由轴流风扇170的旋转引起的吸入力的作用下，室外空气通过形成在冷凝室111上部后侧壁的空气流入口 113吸入到冷凝室111。以这种方式吸入到冷凝室111内的空气继续受到轴流风扇170引起的吸入力的影响，从冷凝室111上部朝向冷凝机130及SR发热体140所在的下部流动。
[0105]此时，空气通过以宽的宽度水平设置的上述轴流风扇170，将以与上述冷凝机130相应的宽度宽泛地扩散。如此宽泛地扩散流动的空气将会与上述冷凝机130的整个表面均匀地接触，并活跃进行热交换。
[0106]其中，上述冷凝室111起到维持空气的顺畅流动的通路作用，上述冷凝机130横跨这种冷凝室111空间而设置。因此，被吸入的几乎所有空气将不得不与冷凝机130接触后通过。
[0107]并且，上述轴流风扇170克服在流动的空气通过冷凝室111的内侧壁和冷凝机130表面时因摩擦接触产生的负荷，并且在未发生较大性能降低的状态下，吸入多量的空气并进行拉动。
[0108]同时，由离心风扇180吸入上述轴流风扇170克服负荷而吸入并排出的空气，并进行方向转换，并以大于上述轴流风扇170的高速进行旋转并排出空气。
[0109]由此，空气将通过排出管190高速地被排出，接着，空气从空气流出口 114通过与室外连接的连接管道，将最终排出到室外。
[0110]以上对本发明的优选实施例进行了说明，但是本发明可使用多种变化和改变及均等物。应当明确的是，本发明可适当地变形上述实施例并相同地应用。因此，上述记载内容并非限定由所附的权利要求书来限定的本发明的范围。
【权利要求】
1.一种采用温度自动调节型发热体的制热装置，其包括: 壳体； SR发热体，设置在所述壳体内部，由电阻物质成分、绝缘粘合剂成分及温度调节物质成分相混合的膏状物硬化而成，通过接受电源的供电进行发热，并执行温度自动调节功能从而使指定区域的温度保持恒定； 控制器，用于控制施加于所述SR发热体的电源从而控制发热温度； 排风扇，设置在所述SR发热体所处的附近位置，用于吸入室内空气后，使被吸入的室内空气与SR发热体进行接触，并再排出到室内。
2.根据权利要求1所述的采用温度自动调节型发热体的制热装置，其特征在于， 在所述壳体形成有冷凝室及蒸发室，其中，在所述冷凝室形成有用于使室外空气流入及流出的空气流入口和空气流出口，所述蒸发室与所述冷凝室隔离并设置有所述SR发热体， 所述制热装置还包括:压缩机，用于压缩制冷剂；冷凝机，设置在所述冷凝室，用于将在压缩机被压缩的蒸汽制冷剂转换为高压的液态制冷剂；膨胀阀，用于将高压的液态制冷剂降压为低压的液态制冷剂；蒸发机，用于将在膨胀阀被降压的低压的液态制冷剂进行汽化，从而使所述制热装置兼备制冷功能。
3.根据权利要求2所述的采用温度自动调节型发热体的制热装置，其特征在于，所述制热装置还包括: 吸入风扇，与所述冷凝机对置而设置，用于使室外空气从所述空气流入口接触于所述冷凝机表面的同时被吸入并排 出； 排风扇，设置在所述吸入风扇的排出侧，用于将从所述吸入风扇排出的空气排出到所述空气流出口。
4.根据权利要求2所述的采用温度自动调节型发热体的制热装置，其特征在于，所述吸入风扇及排风扇分别是轴流风扇及离心风扇，所述轴流风扇的旋转速度小于所述离心风扇的旋转速度。
5.根据权利要求2所述的采用温度自动调节型发热体的制热装置，其特征在于，所述冷凝机水平横跨所述冷凝室而设置，并呈倒V字形。
6.根据权利要求1所述的采用温度自动调节型发热体的制热装置，其特征在于，所述SR发热体以隔开配置的多个管的形状形成，以允许空气的流动。
7.根据权利要求1所述的采用温度自动调节型发热体的制热装置，其特征在于，所述SR发热体在表面形成有传导通路，在所述传导通路设置有控制器的电源线，通过控制器接受电源的供电从而进行发热。
8.根据权利要求1所述的采用温度自动调节型发热体的制热装置，其特征在于，所述SR发热体的电阻物质成分为50重量％至75重量％，绝缘粘合剂成分为5重量％至16重量％，温度调节物质成分为10重量％至40重量％。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的采用温度自动调节型发热体的制热装置，其特征在于，所述SR发热体的电阻物质成分以包含镍和铝的粉末混合物状态构成膏状物。
10.根据权利要求9所述的采用温度自动调节型发热体的制热装置，其特征在于，所述镍为所述电阻物质成分的50重量％至60重量％，所述铝为所述电阻物质成分的40重量％至50重量％。
11.根据权利要求9所述的采用温度自动调节型发热体的制热装置，其特征在于，所述SR发热体的电阻物质成分还包含选自钥、硼、硅群中的一种以上的矫正成分。
12.根据权利要求11所述的采用温度自动调节型发热体的制热装置，其特征在于，所述钥为所述膏状物的0.05&丨％至0.2at%、所述硼为所述膏状物的0.005at％至0.02at%。
13.根据权利要求1-8中任一项所述的采用温度自动调节型发热体的制热装置，其特征在于，构成所述SR发热体的电阻物质成分的粒子间分散值是0.1 μ m至10 μ m，所述SR发热体的电阻温度系数通过构成所述电阻物质成分的粒子间分散值来调节。
14.根据权利要求1-8中任一项所述的采用温度自动调节型发热体的制热装置，其特征在于，所述SR发热体的绝缘粘合剂成分由选自聚酯、环氧树脂、环氧-酚醛漆组合物群中的一种构成。
15.根据权利要求1-7中任一项所述的采用温度自动调节型发热体的制热装置，其特征在于，所述SR发热体的绝缘粘合剂成分为10重量％至16重量％，其中所述SR发热体的绝缘粘合剂成分还包含作为稳定化添加物的纳米结构的硅粉末。
16.根据权利要求15所述的采用温度自动调节型发热体的制热装置，其特征在于，所述硅为所述膏状物的0.3at%至0.7at%。
17.根据权利要求1-8中任一项所述的采用温度自动调节型发热体的制热装置，其特征在于，所述SR发热体的调节物质成分以无铅成分的玻璃粉末混合物状态构成所述膏状物。
18.根据权利要求17所述的采用温度自动调节型发热体的制热装置，其特征在于，所述玻璃粉末混合物包含Si02、BaO、Ba2O3、Al2O30
19.根据权利要求1-8中任一项所述的采用温度自动调节型发热体的制热装置，其特征在于，构成所述SR发热体的调节物质成分的粒子间分散值是0.05μ m至2μ m。
20.根据权利要求1-8中任一项所述的采用温度自动调节型发热体的制热装置，其特征在于，所述SR发热体的调节物质成分还包含选自Zn0、Al、Ti02、Bi203BaTi0群中的一种以上的矫正成分。
21.根据权利要求20所述的采用温度自动调节型发热体的制热装置，其特征在于，构成所述矫正成分的粒子间离散是0.05 μ m至0.4 μ m。
22.根据权利要求1-8中任一项所述的采用温度自动调节型发热体的制热装置，其特征在于，所述SR发热体的调节物质成分包含选自铌、锑、钇、镧群中的一种以上的混合物作为供体。
23.根据权利要求1-8中任一项所述的采用温度自动调节型发热体的制热装置，其特征在于，所述SR发热体的电阻值是0.05 Ω / □至1.0 Ω / 口，通过调节构成所述SR发热体的电阻物质成分、绝缘粘合剂成分、调节物质成分的重量比，改变所述SR发热体的电阻值。
24.根据权利要求1-8中任一项所述的采用温度自动调节型发热体的制热装置，其特征在于，所述SR发热体的电阻温度系数是500 X 10_6/°C至50 X 10_4/°C，通过调节构成所述SR发热体的电阻物质成分、绝缘粘合剂成分、调节物质成分的重量比，改变所述SR发热体的电阻温度系数。
25.一种采用温度自动调节型发热体的制热装置的制造方法，其包括:准备混合有电阻物质成分、绝缘粘合剂成分及温度调节物质成分的SR发热体形成用膏状物的步骤； 将所述SR发热体形成用膏状物以规定厚度涂布在耐热性基板的表面的步骤； 使所述SR发热体形成用膏状物硬化的步骤。
26.根据权利要求25所述的采用温度自动调节型发热体的制热装置的制造方法，其特征在于，将所述SR发热体的膏状物以丝网印刷方式涂布在耐热性基板上。
27.根据权利要求25所述的采用温度自动调节型发热体的制热装置的制造方法，其特征在于，所述电阻物质成分是在镍、铝中添加钥、硼、硅等矫正成分的，将所得到的物质在无氧流入的情况下在行星式球磨机的密 闭空间中放置4~12小时而制备所述电阻物质。
【文档编号】F24H9/18GK103748422SQ201280030745
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2012年3月23日 优先权日:2011年4月20日
【发明者】金秉喆 申请人:皮恩优能源科技股份有限公司