专利名称：扩散吸收式制冷机用的ptc加热器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电加热器，特别是用PTC(正温度系数热敏陶瓷)发热元件制造的扩散吸收式制冷机用的电加热器。
背景技术：
电加热器是扩散吸收式制冷机的动力源，其性能优劣直接关系整机的制冷效率、工作安全、无故障工作时间、耗电量和使用成本。目前国内外用于扩散吸收式制冷机的电加热器基本上都采用电阻丝、电热膜为发热体制造，内部结构复杂，外形有的成棒状，有的成半圆柱型，依靠与制冷机发生器加热段钢管外壁的接触面，将热量传导入管内，以达到加热制冷机工质的目的。中国专利CN2450604Y所公开的“扩散吸收式制冷机电加热装置”，则是在棒状加热器上添加半圆柱状导热面，以期改进棒状加热器，但作用不会大。因这类电加热器以一侧与制冷机发生器的加热段接触导热，导热面积有限，而热阻很大；加热器本身的温度很高，表面温度要达到使自身发红的程度(500℃以上)，而加热器内部的温度还要高(估计在600℃以上)，由此带来绝缘材料容易老化、安全性降低，绝热保温困难，热损失大，整机耗电量明显比同样制冷量的压缩机制冷机大得多等一系列问题。况且扩散吸收式制冷机发生器加热段的工作温度有最佳值(一般在200℃左右)，并非加热温度越高越好，过高的加热温度反而导之精馏器负担过重，使整机制冷效率下降。因此，研制一种能克服上述不足的扩散吸收式制冷机用的新型加热器是势在必行。
发明内容
本实用新型的目的，在于提供一种用PTC材料作发热体元件的PTC电加热器，将制冷机发生器加热段的工作温度控制在最佳范围内，并采用圆柱面导热，以解决目前各种扩散吸收式制冷机电加热器普通存在的本身温度过高、导热不好、绝热保温困难、热损失大、能耗高、安全可靠性不够好，加热器容易损坏等一系列问题。
本实用新型的技术方案是这样的用导热性能良好、耐高温、加工成型后有足够机械强度的金属、陶瓷或其他材料制成两只互相拼装连接时内表面成圆柱孔的加热器本体，用PTC发热元件作本体内的发热体，两只本体内的PTC发热元件的功率互不相等、居里点温度互不相同，安装加热工作时互相成匹配关系，或者两只本体内的PTC发热元件的功率、居里点温度完全相同，以对称状态加热工作。由于本实用新型的PTC加热器安装使用时，是以圆柱形内孔与扩散吸收式制冷机发生器加热段钢管紧密吻合接触，加热面包裹加热段全表面，不仅传热面积大，而且全表面加热均匀，热阻也小。加上PTC发热元件具有温升快、无明火、自然寿命长、高可靠、能在居里点温度附近自动恒温加热的特征，所以，只要使PTC加热器的功率、居里点温度与某一规格的扩散吸收式制冷机相匹配，安装固定使用时绝热保温良好，本实用新型的目的就能全部实现。
扩散吸收式制冷机用的PTC加热器功率和居里点温度的选择，是由扩散吸收式制冷机的规格品种特性决定的。一般家用扩散吸收式制冷器具的功率在60～200W之间选定，居里点温度在200℃左右。扩散吸收式制冷机发生器加热段的最佳工作温度，可根据某规格扩散吸收式制冷机的系统操作压力、加注的制冷剂溶液浓度推算出来。以此为基础，再适当考虑工质流量、热损、传导系数等因素的影响，取最佳工作温度的上限，则满足该规格扩散吸收式制冷机的PTC加热器的居里点温度也可以确定了。
不考虑最大限度省电，也为了生产、管理、安装使用方便，本实用新型的两只加热器本体内发热体可采用功率、居里点温度完全相同的PTC发热元件制成。这样成批生产只用制造一种(式样)，拼装使用时才是两只组成一副，形成完全对称状态工作加热，而且互换性极好。
为了使本实用新型的PTC加热器的节能效果更好，则可将两只加热器本体内的发热体用功率互不相等、居里点温度互不相同、安装工作加热时互相形成匹配关系的PTC发热元件制成。实验表明，加热器采用这种结构的扩散吸收式制冷器具，只要功率、居里点温度选配合理得当，需绝热保温的部位处理得好，日耗电量可以接近或达到同样制冷量的压缩机制冷器具的水平。
图1是扩散吸收式制冷机用PTC加热器的立体示意图图2是图1所示立体示意图的纵向剖视图图中各标号说明如下1、2——加热器本体；3、4 PTC发热元件接电源的耐高温绝缘引出导线；5——拼装连接用螺纹孔；6——拼装连接用通孔；7、8——发热体固定压盖；9、10——半圆柱形凹槽表面；11——PTC发热元件绝缘层；12——本体背部长方形安装PTC发热元件的凹槽；13——PTC发热元件；14、15——PTC发热元件接电源引线出线孔；16——对接螺钉(图中未示出)。
具体实施方式
实施例一，如图1、图2所示的加热器本体1、2为铝铸件经加工成型，其背部有长方形凹槽，槽深以能安装固定包裹有绝缘层11的PTC发热元件13，并盖上固定盖7、8为度，加热器本体1、2拼装组合形成的园柱孔内表面9、10应平整、光滑，圆弧与配用的制冷机发生器的加热段钢管外壁完全吻合。设定所述PTC加热器是供给50L家用扩散吸收式冷藏箱使用，两只加热器本体1、2内的PTC加热元件13的功率、居里点温度按照互不相等，以安装加热工作时互相匹配模式装置，将加热器本体1设为主加热器，其内的PTC发热元件13的功率为100W，居里点温度为210℃；将加热器本体2设定为副加热器，其内的PTC发热元件13的功率为20W，居里点温度为≥260℃。按工艺要求放置、绝缘、出引线、固定、封盖后，将主、副两只加热器用4只螺钉16固定安装在配用的扩散吸收式制冷机发生器的加热段，使接触面紧密结合，将主、副加热器接电源导线3、4并联接电源，将相关部位进行良好绝热保温后通电起动，主、副加热器同时加热升温，3～5分钟后，主加热器达到居里点温度，此时发生器加热段已处于最佳工作温度的上限，由于主加热器内的PTC发热元件电阻值突变性增大，相当于主加热器“被切断电源而关机”，而副加热器因其内的PTC发热元件的居里点温度高得多，仍继续工作加温，从而使主加热器获得较长一段维持“被关机”状态的时间。随着扩散吸收式制冷机内工质的不断流动循环，发生器加热段仅靠副加热器加热工作提供的热量不足以抵销热损和工质流动带走的热量，加热段温度下降，主加热器自身的温度也一起下降，直至到达居里点温度之下，发生器加热段则已处在最佳工作温度的下限，此时主加热器内的PTC发热元件电阻值突变性减少，相当于“电源开关被打开”，主加热器立即恢复全功率与副加热器同时工作加热。1～2分钟后，发生器加热段又达到最佳工作温度上限，主加热器的PTC发热元件又达到居里点温度，又被“切断电源关机”。以此周而复始，循环往复使扩散吸收式制冷机始终处于最佳制冷工作状态。
以上是扩散吸式制冷机连续、不间断制冷的极端工作情况。在这种情况下，副加热器是始终加热工作，不会有“被关机”时间的。而实际上，用扩散吸收式制冷机制造成特定的制冷器具后，如扩散吸收式冰箱、扩散吸收式饮水机、扩散吸收式空调扇等等，这些制冷器具本身还得有一套“温控器”，用以控制调节制冷部分的温度。因此，实际使用时，PTC加热器还将与配套器具的“温控器”组合使用。当器具达到设定的制冷温度下限时，电路的电源被“温控器”真正切断，这时，主、副PTC加热器就都停止加热工作了。随着时间延长，制冷部分温度逐渐回升，达到设定的上限时，“温控器”将电源接通，PTC加热器又回复到起动阶段的工作状态。以此循环往复。
由于本实施例的主、付加热器的加热工作过程是互相匹配的，除启动阶段主加热器工作时间长些，此后则经常处于“关”、“开”交替状态，连续“开机”的是功率较小(本例为20W)的副PTC加热器。加上在特定的扩散吸收式制冷器具上使用，还有副加热器也被“关机”的时间，因此，整机的实际耗电量会较省。实试测定结果表明，在主、副PTC加热器功率、居里点温度选配合理得当，制冷机相关部位绝热保温比较好的情况下，扩散吸收式制冷机蒸发器的结霜时间能提早2～3分钟，最冷点温度达到-18℃以下，制成的扩散吸收式冷芷箱，日耗电量能降到接近同样制冷量的压缩式冷芷箱的日耗电量水平。
实施例二，如图1、图2所示的加热器本体1、2用陶瓷材料压制经焙烧成型，其他型体结构与实施例一基本相同。不同之处在于两只加热器本体内的PTC发热元件13的功率、居里点温度完全相同功率各为80W，居里点温度各为210℃，拼装固定用捆绑方式解决。通电启动后，3分钟左右出现第一次加热器“关机”(用电度表监测)，此后进入不间断“关”、“开”的工作状态。将其安装在扩散吸收式50L冷芷箱上使用，结果显示制冷效果与实施例一样。
本实施例与实施例一全面比较，其优点是互换性好、生产管理、安装使用方便，制造成本可以稍低，其不足之处是耗电量相对要大些。
权利要求1.一种扩散吸收式制冷机用的PTC加热器，由包括加热器本体、装置在本体内的发热体、绝缘层、发热体接电源的耐高温绝缘引出导线组成，其特征在于有两只互相拼装连接时内表面成圆柱孔的加热器本体[1]、[2]，加热器本体[1]、[2]内的发热体是PTC发热元件[13]，两只本体的PTC发热元件[13]的功率互不相等，居里点温度互不相同，安装加热工作时互相成匹配关系，或者两只本体内的PTC发热元件的功率、居里点温度完全相同，以对称状态加热工作。
2.根据权利要求1所述的一种扩散吸收式制冷机用的PTC加热器，其特征在于所述的加热器本体[1]、[2]用导热、耐高温性能良好，加工成型后有足够机械强度的金属、陶瓷或其他材料制成。
3.根据权利要求1或2所述的一种扩散吸收式制冷机用的PTC加热器，其特征在于两只加热器本体[1]、[2]拼合连接时内表面成圆柱孔的孔径，由配用该加热器的扩散吸收式制冷机发生器的加热段钢管的外径所决定，并保证组合安装后结合面接触良好，圆弧部分完全吻合。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种扩散吸收式制冷机用的PTC加热器，其特征在于两只加热器本体[1]、[2]拼合安装固定时，用螺栓或捆绑方式紧固在发生器加热段的钢管上。
专利摘要本实用新型公开了一种扩散吸收式制冷机用的PTC加热器，属电加热器领域，由包括本体、发热体、绝缘层、引出导线组成，其特征是有两只拼装时内表面成圆柱孔的本体，本体内的发热体是PTC元体。两只本体内的PTC元件功率、居里点温度都不同，加热工作时互相匹配，或者两只PTC元件功率，居点温度完全相同，以对称状态安装使用。由于其安装使用时加热面包裹着加热段钢管，传热均匀、导热面大，而PTC元件有升温快、无明火、高可靠能使加热段控制在最佳工作温度恒温的特征，不仅使整机制冷效率明显提高，还有效解决了目前同类电加热器存在本身温度很高，但导热差、热损大、能耗高、保温难，易损坏等一系列问题。
文档编号F25B35/00GK2611834SQ03203268
公开日2004年4月14日 申请日期2003年2月18日 优先权日2003年2月18日
发明者涂志荣 申请人:陈定弟