PTC暖风机的设计要素

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电动车暖风系统 PTC电加热器 简介

电动车暖风系统 PTC电加热器 简介

1.PTC电加热器简介PTC是PositiveTemperatureCoefficient的缩写,意思是正的温度系数,泛指正温度系数很大的半导体材料或元器件。

通常我们提到的PTC是指正温度系数热敏电阻,简称PTC热敏电阻.PTC热敏电阻是一种典型具有温度敏感性的半导体电阻,超过一定的温度(居里温度)时,它的电阻值随着温度的升高呈阶跃性的增高。

2.功能原理陶瓷材料通常用作高电阻的优良绝缘体,而陶瓷PTC热敏电阻是以钛酸钡为基,掺杂其它的多晶陶瓷材料制造的,具有较低的电阻及半导特性。

通过有目的的掺杂一种化学价较高的材料作为晶体的点阵元来达到的:在晶格中钡离子或钛酸盐离子的一部分被较高价的离子所替代,因而得到了一定数量产生导电性的自由电子。

对于PTC热敏电阻效应,也就是电阻值阶跃增高的原因,在于材料组织是由许多小的微晶构成的,在晶粒的界面上,即所谓的晶粒边界(晶界)上形成势垒,阻碍电子越界进入到相邻区域中去,因此而产生高的电阻.这种效应在温度低时被抵消:在晶界上高的介电常数和自发的极化强度在低温时阻碍了势垒的形成并使电子可以自由地流动。

而这种效应在高温时,介电常数和极化强度大幅度地降低,导致势垒及电阻大幅度地增高,呈现出强烈的PTC效应。

■PTC热敏电阻与温度的依赖关系(R-T特性)■风速与功率关系一般在无风状态下,施加额定电压运行1000小时后的功率衰减率来加以衡量,要求功率衰减率应≤8%。

3.结构示意图4.PTC加热器的特点采用PTC陶瓷发热体制造的暖风机具有优异的调温与节能特性、极低的热惯性和无明火、无辐射的安全性,良好的抗振性等优点。

PTC暖风机之所以节能是因为它的输出功率会随环境温度的升高而明显降低,在风量不变情况下当加温使环境温度上升时PTC 功率已下降,这一特征在一定程度上起到了功率自动调节的作用,从另一方面来讲,也可以理解为室温越低,PTC输出功率越大,加温也就越迅速。

随着室温升高,PTC输出功率逐步下降,升温效果也就越趋缓慢。

PTC暖风机的设计要素

PTC暖风机的设计要素

PTC暖风机的设计利用PTC热敏电阻器产生的热能,形成热风加以利用的暖风机是PTC加热器的主要类型之一。

暖风机根据应用场合的不同有很多规格,小到美容用的电吹风,大到用于室内取暖的大功率暖房机。

不管是哪种暖风机,其结构原理基本相同,所不同的是PTC元件的选择和结构设计、风机种类、风道结构。

PTC元件选择PTC元件的特性和质量是直接决定PTC发热器产品性能好坏的关键因素。

目前用于暖风机等恒温加热器产品中的PTC发热元件都属于高温PTC元件,居里温度高于120℃,与低温PTC元件相比,在制造工艺、性能参数上都有较大差异。

良好的PTC特性是获得好的发热性能的基础。

PTC元件选择时主要考虑的参数:(1)常温电阻R25:用于110~220V电压下,R25一般取100Ω~10KΩ,用于6~24V 时,R25取0.5~5Ω。

一般情况下,R25小,起始电流较大,发热快,功率也较大。

但是耐电压能力就差。

(2)居里温度TC要适中:在一定条件下,提高TC可以相应提高加热器的消耗功率,但TC过高(大于260℃),使PTC元件的电极易于老化,寿命明显缩短,且常伴有热击穿。

所以一般选择260℃以下居里温度的PTC发热元件。

(3)耐电压要高:至少要保证二倍于使用电压,以防电击穿。

(4)电阻温度系数要大:一般要大于14,以保证少受环境温度变化的影响。

(5)起始冲击电流要适中:一般要求冲击电流应小于稳定工作电流的两倍值。

(6)外形平整、厚度尺寸公差在±0.02mm以内。

PTC发热器结构设计用于热风源的PTC发热器大致有三类:直接PTC型、硬接触型、波纹软接触型。

直接PTC型:即不附加任何散热结构,如蜂窝状PTC发热体。

从风扇吹来的冷风直接通过发热的PTC上的蜂窝状孔洞变成热风送出。

主要用于汽车暖风。

硬接触型:将PTC元件冲压在金属扁管内,扁管外面附着金属散热片,通过绝缘处理,金属散热片上不带电,安全可靠。

主要用于空调的辅助加热。

一种新型PTC水暖取暖器的设计

一种新型PTC水暖取暖器的设计

一种新型PTC水暖取暖器的设计摘要:本文介绍一种新型PTC水暖取暖器的设计,包括工作原理、设计方案、材料选择、结构设计、电路设计、控制算法设计、能效与节能、性能优化、安全性能、制造成本和市场前景等方面。

该取暖器采用PTC陶瓷发热元件,具有高效、节能、安全可靠等优点,适用于各种场所的取暖和加热需求。

关键词:PTC水暖取暖器;陶瓷发热元件;结构引言随着人们生活水平的提高,对于生活品质的追求也越来越高。

在寒冷的冬季,取暖器成为了人们追求温暖的重要设备。

传统的取暖器多为电热丝或红外线辐射式取暖器,但存在着升温慢、能耗高、使用不安全等问题。

因此,我们设计了一种新型PTC水暖取暖器,以解决传统取暖器存在的问题。

同时,采用优质材料和精密加工技术,确保取暖器的安全可靠和长寿命。

1 PTC水暖取暖器工作原理PTC水暖取暖器采用PTC陶瓷发热元件,具有正温度系数效应。

在温度较低时,PTC陶瓷的电阻较小,电流通过时产生的热量也较小。

随着温度的升高,PTC陶瓷的电阻逐渐增大,电流通过时产生的热量也逐渐增大。

通过控制系统,可以调节PTC陶瓷发热元件的电流大小,从而控制取暖器的加热温度[1]。

2 PTC水暖取暖器的设计要素在设计中,我们主要从市场定位、功能特点、技术参数、外观设计等方面考虑。

(1)市场定位:根据市场需求,我们将PTC水暖取暖器定位为中高端市场,主要面向追求品质生活的消费者。

(2)功能特点:除了基本的加热功能外,我们还增加了智能温控、定时开关、多种安全保护等功能,以满足用户多样化的需求。

(3)技术参数:根据实际使用环境和使用需求,我们选定了合适的功率、尺寸和外观设计。

(4)外观设计:为满足现代家居的审美需求,我们采用了简约时尚的外观设计,同时注重产品的便携性和易用性。

3 PTC水暖取暖器设计方案思路PTC水暖取暖器的设计方案包括内部结构和外部设计两个方面。

内部结构主要包括PTC陶瓷发热元件、导热片、散热风扇等部件。

ptc风加热器的零部件构成

ptc风加热器的零部件构成

PTC风加热器的零部件构成PTC风加热器(Positive Temperature Coefficient Heater)是一种常见的加热设备,利用PTC材料的特性来加热空气。

它由多个零部件组成,每个零部件都起着关键的作用。

本文将详细介绍PTC风加热器的零部件构成。

1. 外壳PTC风加热器的外壳是保护内部元件的重要组成部分。

它通常由耐高温、耐腐蚀的材料制成,如金属或塑料。

外壳上通常有散热孔或散热片,以增强散热效果。

2. PTC元件PTC元件是PTC风加热器最核心的零部件。

它由特殊的半导体材料制成,具有正温度系数(Positive Temperature Coefficient)特性。

当电流通过PTC元件时,其电阻会随温度升高而增加,从而实现自稳定和可控制的加热效果。

3. 散热片散热片位于PTC元件周围,用于增强散热效果。

它通常由金属材料制成,具有良好的导热性能。

散热片的设计和布局直接影响PTC风加热器的散热效果和加热均匀性。

4. 风扇风扇是PTC风加热器中用于循环空气的零部件。

它通过旋转叶片产生强风,将周围的空气吸入加热器内部并排出。

风扇通常由电机、叶片和外壳组成。

5. 控制电路控制电路是PTC风加热器中用于控制温度和功率的关键部分。

它通常包括温度传感器、开关、电源等组件。

控制电路可以根据设定的温度范围自动调节PTC元件的工作状态,以实现恒温加热。

6. 电源线电源线是将PTC风加热器与电源连接起来的部分。

它通常由绝缘材料包裹,以确保安全使用。

7. 控制面板控制面板是PTC风加热器上用于设定参数和显示状态的部分。

它通常包括按钮、显示屏等组件,用户可以通过控制面板来设定加热温度、功率等参数。

8. 安全保护装置安全保护装置是为了确保PTC风加热器的安全使用而设计的零部件。

它通常包括过温保护器、过流保护器等。

当PTC风加热器出现异常情况时,安全保护装置会自动断开电源,避免事故发生。

9. 其他附件除了上述主要零部件外,PTC风加热器还可能配备其他附件,如滤网、灯泡等。

ptc陶瓷暖风机波纹散热片生产工艺流程

ptc陶瓷暖风机波纹散热片生产工艺流程

ptc陶瓷暖风机波纹散热片生产工艺流程1.准备原材料,包括陶瓷材料和金属散热片。

Prepare raw materials, including ceramics and metal heat sink.2.将陶瓷材料进行成型,采用压制或注塑工艺。

Form the ceramic material using pressing or injection molding process.3.将形成的陶瓷件进行烧结,以确保其强度和稳定性。

Sinter the formed ceramic parts to ensure their strength and stability.4.完成陶瓷波纹散热片的制作并进行质量检验。

Complete the production of ceramic corrugated heat sink and perform quality inspection.5.准备金属散热片,并进行表面处理以增加散热效果。

Prepare metal heat sink and perform surface treatment to improve heat dissipation.6.将陶瓷波纹散热片与金属散热片进行组合,确保其紧密结合。

Combine the ceramic corrugated heat sink with the metal heat sink to ensure a tight bond.7.进行组装工艺,安装加热元件和风扇等部件。

Perform assembly process, install heating elements and fan components.8.进行整体测试和调试,确保产品性能符合要求。

Perform overall testing and debugging to ensure product performance meets requirements.9.进行包装和标识,准备产品出厂。

ptc陶瓷发热体技术要求

ptc陶瓷发热体技术要求

ptc陶瓷发热体技术要求PTC陶瓷发热体技术要求PTC陶瓷发热体技术是一种基于正温系数(Positive Temperature Coefficient, PTC)特性的发热元件技术,具有自控温、高效节能、安全可靠等优点。

为了确保PTC陶瓷发热体的性能和品质,以下是PTC陶瓷发热体技术的要求。

1. 材料选择PTC陶瓷发热体的关键材料是PTC陶瓷,应具有稳定的材料性能和优异的发热特性。

材料的选择要满足耐高温、低温系数、良好的绝缘性能、耐腐蚀等要求。

2. 电气性能PTC陶瓷发热体的电气性能是衡量其性能的重要指标。

要求PTC陶瓷发热体具有合适的电阻温度特性曲线,即在一定温度范围内,电阻值随温度的升高而迅速增大,实现自控温效果。

3. 热工性能PTC陶瓷发热体的热工性能决定了其发热效果和温度控制的精度。

要求PTC陶瓷发热体具有较高的发热功率密度、快速的升温速度、均匀的表面温度分布等特点。

4. 结构设计PTC陶瓷发热体的结构设计应合理,以确保其性能和可靠性。

要求PTC陶瓷发热体具有良好的机械强度和耐热冲击性能,能够适应不同的应用环境和工作条件。

5. 安全可靠性PTC陶瓷发热体的安全可靠性是非常重要的。

要求PTC陶瓷发热体具有良好的绝缘性能,能够承受一定的电压和电流,避免电气击穿和短路等安全隐患。

6. 工艺要求PTC陶瓷发热体的制造工艺应符合标准和规范。

要求制造过程稳定可控,确保产品质量的一致性和稳定性。

7. 可靠性测试PTC陶瓷发热体应进行可靠性测试,以验证其性能和可靠性。

测试内容包括耐高温性能、电气性能、热工性能、机械强度等方面的指标。

8. 应用领域PTC陶瓷发热体广泛应用于家电、汽车、医疗器械等领域。

要求PTC 陶瓷发热体能够满足不同领域的需求,提供定制化的解决方案。

PTC陶瓷发热体技术要求包括材料选择、电气性能、热工性能、结构设计、安全可靠性、工艺要求、可靠性测试和应用领域等方面。

只有满足这些要求,才能够确保PTC陶瓷发热体的性能和品质,进一步推动其在各个领域的应用和发展。

新型电动汽车暖风系统专用PTCR的设计

新型电动汽车暖风系统专用PTCR的设计
Ab s t r a c t : By a n a l y z i n g t h e h e a t e r f a u l t a p p e a r e d o n ma r k e t c o mmo n l y u s e d P T CR, s u mme d u p t h e ma i n t h r e e r e a s o n s , a n d f o r e a c h o f t h e p r o b l e ms o n e b y o n e t o s o l v e . i n o r d e r t o d e s i g n a n e w e l e c t r i c c a r h e a t e r s y s t e m P TCR. T h r o u g h t h e o l d a n d n e w P TCR p e r f o r ma n c e c o mp a r i s o n a n d e x p e r i me n t a l v a l i d a t i o n , l b u n d t h a t t h e n e w P TCR s ma l l s t a r t i n g c u r r e n t , c o n t a c t o r l e s s d a ma g e o n i mp a c t , t h e h e a t i n g e fe c t i s b e t t e r t h a n t h e o l d s e c t i o n , a n d c a n e fe c t i v e l y wa t e r p r o o i f n g a n d mo i s t u r e — p r o o f ,

汽车空调产品PTC电加热器研究

汽车空调产品PTC电加热器研究

汽车空调产品PTC电加热器研究摘要:现如今,电加热器是汽车内部的重要设备之一,需要长时间的保持工作。

传统的空调产品中所采用的电加热器一般为不锈钢电加热管,它的主要结构是在金属管内部放置电热丝,然后在其空隙中加入有导热性及绝缘性质的氧化镁粉,它的主要优点是不锈钢电加热管采用的是纯电阻性负载,工作时功率非常稳定,缺点是在工作过程中只能够实现开关操作,不能够根据温度来自动调节功率,并且在高温干烧的状态下,易于发生烧毁等质量问题,进而无法保证使用过程中的安全性及稳定性。

本文阐述了PTC电加热器的相关概念,系统分析了其在汽车空调产品中的可行性,具有一定的参考借鉴价值。

关键词:空调产品;PTC电加热器;可行性目前,应用于汽车空调产品中的电加热器主要是PTC电加热器与电热管加热器两种。

现阶段PTC电加热器的普及是非常快的,并已经逐渐取代了电热管加热器。

PTC加热器最主要的特点就是能够改变发热量,进而恰到好处的调节车内的温度,达到迅速制热的效果,同时还可以让空调在一些较为寒冷的区域正常运行使用。

1PTC电加热器的概述上述分析了金属电加热管的主要性质,其存在着一定的安全隐患,在汽车内部有限的结构空间中,因功率有限,额定功率常规状态下最高不会保持太高,但是若处于干烧状态下是极易出现发红危险。

因此为了提高汽车空调产品的制热效果,可以采用陶瓷性质的PTC电加热器,PTC电加热器主要是将PTC热敏电阻元件作为发热源的方式进行加热。

PTC电加热器中的热敏电阻通常是以半导体材料制作而成的,它的电阻能够随着温度迅速发生变化,同时当外界的温度逐渐降低时,PTC的电阻也会减小,发热量随之也会增加,其中陶瓷PTC电加热器的具有着较高的功率。

根据以上所讲的特性变化可知,PTC电加热器具有着节能、安全、稳定及寿命长的特点,在汽车空调产品中具有着很强的适应性,现已广泛应用到家用电器及工业电热电器方面。

目前PTC电加热器在汽车空调中的应用,国外已经处于推广阶段,国内则处于研发制作阶段。

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PTC暖风机的设计
利用PTC热敏电阻器产生的热能,形成热风加以利用的暖风机是PTC加热器的主要类
型之一。

暖风机根据应用场合的不同有很多规格,小到美容用的电吹风,大到用于室内取暖的大功率暖房机。

不管是哪种暖风机,
其结构原理基本相同,所不同的是PTC元件的选择和结构设计、风机种类、风道结构。

PTC元件选择
PTC元件的特性和质量是直接决定PTC发热器产品性能好坏的关键因素。

目前用于暖
风机等恒温加热器产品中的PTC发热元件都属于高温PTC元件,居里温度高于120℃,
与低温PTC元件相比,在制造工艺、性能参数上都有较大差异。

良好的PTC特性是获得
好的发热性能的基础。

PTC元件选择时主要考虑的参数:
(1)常温电阻R25:用于110~220V电压下,R25一般取100Ω~10KΩ,用于6~24V 时,R25取0.5~5Ω。

一般情况下,R25小,起始电流较大,发热快,功率也较大。

但是
耐电压能力就差。

(2)居里温度TC要适中:在一定条件下,提高TC可以相应提高加热器的消耗功率,但TC过高(大于260℃),使PTC元件的电极易于老化,寿命明显缩短,且常伴有热击穿。

所以一般选择260℃以下居里温度的PTC发热元件。

(3)耐电压要高:至少要保证二倍于使用电压,以防电击穿。

(4)电阻温度系数要大:一般要大于14,以保证少受环境温度变化的影响。

(5)起始冲击电流要适中:一般要求冲击电流应小于稳定工作电流的两倍值。

(6)外形平整、厚度尺寸公差在±0.02mm以内。

PTC发热器结构设计
用于热风源的PTC发热器大致有三类:直接PTC型、硬接触型、波纹软接触型。

直接PTC型:即不附加任何散热结构,如蜂窝状PTC发热体。

从风扇吹来的冷风
直接通过发热的PTC上的蜂窝状孔洞变成热风送出。

主要用于汽车暖风。

硬接触型:将PTC元件冲压在金属扁管内,扁管外面附着金属散热片,通过绝缘处理,金属散热片上不带电,安全可靠。

主要用于空调的辅助加热。

波纹软接触型:在PTC元件两面用导电胶粘接铝波纹散热条,成为一个整体。

主要
用于暖风机、干衣机。

风源选择及设计要点
暖风机都是强迫对流式加热设备,设计的一个重要问题是如何将PTC产生的热量及
时取走,这取决于风机和风道的设计。

采用的风源有轴流式风扇、冷风扇式风扇、滚筒式风扇、离心式风扇等。

基本要求是:使作用到整个PTC发热器迎风面上的风速均匀,否
则发热器的效率将会受到很大影响,PTC元件不能充分发挥各自的能力;风速要合理,
PTC发热器的消耗功率和出口风温于风速密切相关,风速增加,功率增大,风温降低。

另外要有与之配合良好的风道设计。

3.2.4 其他问题
设计好一台高效PTC暖风机还需考虑下述问题:固定PTC发热器和热风出口的零件要有良好的耐热性。

机内还要加装超温保护器以便在风机停转时保护整机安全。

还可以加装倾倒开关确保特殊用户使用时的安全。

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