Ptc多點自動限溫調溫型電熱褥的製作方法
2023-10-06 08:45:54 1
專利名稱：Ptc多點自動限溫調溫型電熱褥的製作方法
技術領域：
本實用新型是一種電熱褥，屬於生活用品，用於人們睡眠時取暖。
目前電熱褥一般有雙金屬片溫度繼電器自動恆溫型電熱褥和PTC感溫元件恆溫型電熱褥。前者控溫精度較差，控溫速度慢，而且常常出現打火拉弧現象，因此安全性能和恆溫效果差。而一般的PTC感溫元件恆溫型電熱褥，採用的是單點控溫，由於只有一個PTC感溫元件控溫點，因此控溫精度也不夠理想，特別是由於電熱褥面積幅度較大，在遠距離控溫點的地方控溫效果較差，當人們使用不當，使電熱褥遠離控溫點的地方摺疊時，會使電熱褥局部過熱，很不安全，而且這種電熱褥不能自動限溫，溫度不可調，其控溫電路較複雜，易受幹擾，電熱褥的成本價格也較高。
本實用新型的目的是設計一種能夠自動限溫，溫度可調，熱響應速度快，控溫精度高，安全可靠和成本價格低的電熱褥。
為了解決本實用新型的目的，研製了一種低居裡溫度點的PTC陶瓷熱敏電阻作為電熱褥的感溫元件，並設計出由這種PTC陶瓷熱敏電阻感溫元件進行多點均勻分布控溫，以及一個可以自動限溫、溫度可調、動作靈敏、可靠性高和電路簡單、價格低的控溫器的電熱褥。
本實用新型主要由普通電熱褥、感溫元件、電熱絲和控溫器構成，其特徵是電熱褥夾層中設有三個以上PTC陶瓷熱敏電阻感溫元件，由聯接線串聯，均勻分布在電熱褥中，兩端與一控溫器聯接。
PTC陶瓷熱敏電阻感溫元件與控溫器聯接，把與控溫器聯接的電熱絲髮出的熱信號傳感到控溫器，使控溫器對電熱絲控溫，從而達到電熱褥的控溫的目的。一般可以採用五個上述PTC陶瓷熱敏電阻感溫元件，串聯成五個控溫點，均勻分布在電熱褥中，再配合本實用新型的控溫器(如
圖1所示)，就能較好地滿足本實用新型的目的要求，使電熱褥的溫度可調，可在37～60℃範圍內調節選取任意溫度點自動限溫，限溫誤差≤±2℃，所控溫度值不會因使用時間長而不斷升高，而只是在所選溫度點有微小的上下波動，故連續使用期長，甚至可以長期連續使用，而且控溫效果好，控溫精度高，抗幹擾性能好。
控溫器如圖2所示，主要由雙向可控矽KS、電位器R1、電阻R2、R3、電容C1、C2、C3、發光二極體D和開關K構成，e、f端為電源接線端，a、b端為電熱絲接線端，c、d端為PTC陶瓷熱敏電阻感溫元件傳感信號輸入端，在控溫器中，開關K一端與e接線端聯接，另一端與a接線端及電容C1的一端聯接，電容C1的另一端與c接線端和電容C2的一端聯接，發光二極體D和電阻R3並聯後一端與f接線端聯接，另一端與電容C2的另一端、電容C3的一端及雙向可控矽KS的陰極聯接，b接線端與雙向可控矽KS的陽極聯接，電位器R1和電阻R2串聯後一端與d接線端及電容C3的另一端聯接，另一端與雙向可控矽KS的控制極聯接。
本實用新型將電熱絲接入a、b接線端、PTC陶瓷熱敏電阻感溫元件接入c、d接線端後，控溫器即構成一個完整的控溫電路，使用時將e、f接線端與220V交流電源接通，合閉開關K，這時發光二極體D照亮，指示控溫器進入工作狀態，控溫器中，雙向可控矽KS作為開關元件，並由電容C2、C3、PTC陶瓷熱敏電阻感溫元件，電位器R1及電阻R2構成阻容移相觸發電路，電熱褥夾層中任意一點PTC陶瓷熱敏電阻感溫元件，在接受到熱信號時轉換為電信號去改變雙向可控矽KS導通角的大小，即PTC陶瓷熱敏電阻感溫元件的電阻值隨電熱褥溫度變化而變化，使得流經電位器R1及電阻R2的電流改變，控制雙向可控矽KS控制極開關，從而控制輸入功率達到自動控溫的目的。電容C1起分壓作用，電位器R1可用於調節控溫溫度。
本實用新型的電熱褥功率為40～150W，使用電壓為220伏。
為了保證PTC陶瓷熱敏電阻感溫元件的外殼具有較好的機械強度、耐溫性能、導熱性能和絕緣性能，PTC陶瓷熱敏電阻感溫元件採用PTC陶瓷片、引線、聚丙乙烯塑料管和耐熱絕緣樹脂製成，如圖3所示，PTC陶瓷片兩端面分別焊接上引線，裝在聚丙乙烯塑料管中，並由耐熱絕緣樹脂包封。這種PTC陶瓷熱敏電阻感溫元件，其外殼機械強度較高，耐溫和導熱性能良好，絕緣程度高，可耐壓3750伏電壓。
本實用新型和現有的自動恆溫型電熱褥比較具有控溫效果好，控溫精度高；抗幹擾性能好，滿足國家標準；熱響應速度快和節能效果好；能夠自動限溫、限溫誤差≤±2℃，溫度可調等優點。而且控溫元件的材料來源方便，控溫器電路簡單，因此電熱褥的成本價格較低，特別是採用了PTC陶瓷熱敏電阻感溫元件多點控溫，使電熱褥可以摺疊使用，使用安全可靠，安全係數是單點控溫的電熱褥的5倍以上；其限溫點不因使用時間長而升高，可以長期連續使用，使用壽命長。
附圖為本實用新型的一種電熱褥。
圖1為電熱褥的示意圖。
圖2為電熱褥的控溫器的電路圖。
圖3為PTC陶瓷熱敏電阻感溫元件的結構圖。
圖1中，(1)是電熱褥、(2)是電熱絲、(3)是聯接線、(4)是控溫器、(5)是PTC陶瓷熱敏電阻感溫元件。
圖(2)中，KS是1A／400V雙向可控矽，R1是PKP163－20～50KΩ電位器，R2是50Ω金屬膜電阻，R3是36Ω金屬膜電阻，C1、C2、C3是0.022～0.047uF／400V金屬紙介電容，D是發光二極體，K是KND2－102船形開關，a、b是電熱絲接線端，c、d是感溫元件接線端，e、f是電源接線端。
圖3中，(6)是PTC陶瓷片，(7)是引線，(8)是聚丙乙烯塑料管，(9)是耐熱絕緣樹脂。
權利要求1.一種自動限溫調溫型電熱褥，主要由普通電熱褥、感溫元件、電熱絲和控溫器構成，其特徵是a、電熱褥夾層中設有三個以上PTC陶瓷熱敏電阻感溫元件，均勻分布在電熱褥中，由聯接線串聯，兩端分別與控溫器的傳感信號輸入端c、d聯接，PTC陶瓷熱敏電阻感溫元件用PTC陶瓷片、引線、聚丙乙烯塑料管和耐熱絕緣樹脂製成，PTC陶瓷片兩端面分別焊上引線，裝在聚丙乙烯塑料管中，並由耐熱絕緣樹脂包封；b、控溫器主要由雙向可控矽KS、電位器R1、電阻R2、R3、電容C1、C2、C3、發光二極體D和開關K組成，在控溫電路中，e、f端為電源接線端，a、b端為電熱絲接線端，c、d端為PTC熱敏電阻感溫元件傳感信號輸入端，開關K一端與e接線端聯接，另一端與a接線端和電容C1的一端聯接，電容C1的另一端與c接線端和電容C2的一端聯接，發光二極體D和電阻R3並聯後一端與f接線端聯接，另一端與電容C2的另一端、電容C3的一端及雙向可控矽KS的陰極聯接，b接線端與雙向可控矽KS的陽極聯接，電位器R1和電阻R2串聯後一端與d接線端及電容C3的另一端聯接，另一端與雙向可控矽KS的控制極聯接。
2.根據權利要求1所述的電熱褥，其特徵是所說的電熱褥夾層中可以設有五個PTC陶瓷熱敏電阻感溫元件。
專利摘要一種PTC多點自動限溫調溫型電熱褥，採用了多個PTC陶瓷熱敏電阻感溫元件和一個控溫器，這種電熱褥控溫效果好、精度高，能夠自動限溫和調溫、限溫精度≤±2℃、調溫範圍為37～60℃，抗幹擾性能好，熱效應速度快，可以連續使用，使用壽命長，使用安全可靠，其安全係數是單點控溫的熱褥的5倍以上，並且這種電熱褥可以摺疊使用。
文檔編號G05D23/20GK2034358SQ8721725
公開日1989年3月15日 申請日期1987年12月30日 優先權日1987年12月30日
發明者吳柏源, 詹益增, 徐 明, 黃鳴禮 申請人:華南工學院材料科學研究所