專利名稱：一種恒溫加熱裝置及其加熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種恒溫加熱裝置及其加熱器技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電加熱裝置，特別涉及一種恒溫控制的加熱裝置。背景技術(shù)：
目前，公知的電熱毯、發(fā)熱墊、發(fā)熱靴等產(chǎn)品，大多采用普通加熱線 加溫控電路的恒溫控制方式。用普通加熱線的缺點是加熱線的溫度要用 溫控控制，產(chǎn)品局部覆蓋時，溫度會超高，易產(chǎn)生火災(zāi)。恒溫效果差，并 且溫控電路的使用壽命短。也有一些產(chǎn)品采用PTC加熱裝置，例如在申請?zhí)枮镃N00216139.7、名稱為《自動恒溫電加熱器》的專利文獻中，公開了 一種自動恒溫電加熱器，該加熱器包括管體和電熱體，電熱體含有作為電 極的兩平行金屬片以及作為電熱元件的P T C熱敏陶瓷體，兩平行金屬片 沿管體內(nèi)軸向設(shè)置，PTC熱敏陶瓷體設(shè)置于兩平行金屬片之間，管體采 用中空陶瓷管。依靠P T C熱敏陶瓷體的電熱特性，加熱器具備恒溫功能， 利用其正溫度特性，在使用過程中不需要加裝恒溫裝置。但使用PTC加熱 器也存在缺點， 一旦連接PTC材料的導(dǎo)線因破損而發(fā)生擊穿等情形時，可 能導(dǎo)致PTC材料溫度異常升高，從而引發(fā)火災(zāi)。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的主要目的是提供一種恒溫加熱裝置及其加熱器，其不 僅使用壽命長，恒溫效果好，安全性能更佳。為此，本實用新型提出了一種恒溫加熱裝置，包括加熱器、溫控電路， 所述溫控電路與該加熱器電連接；所述加熱器包括一加熱線、一PTC傳感 線、 一熱熔基體，該加熱線與該PTC傳感線串聯(lián)連接；該加熱線、PTC傳 感線絕緣隔離設(shè)置于所述熱熔基體。上述的恒溫加熱裝置，所述加熱線設(shè)置于所述熱熔基體內(nèi)，所述PTC 傳感線繞設(shè)于所述熱熔基體上。或所述PTC傳感線設(shè)置于所述熱熔基體內(nèi)， 所述加熱線繞設(shè)于所述熱熔基體上?；蛩鯬TC傳感線、加熱線平行繞設(shè) 于所述熱熔基體上。上述的恒溫加熱裝置，所述溫控電路包括一電壓比較器、 一取樣電阻、 一三端可控硅；所述三端可控硅輸入端與所述加熱器輸出端連接，輸出端 與所述取樣電阻連接，控制端與所述電壓比較器輸出端連接；所述取樣電阻一端反饋至所述電壓比較器的取樣輸入端， 一端接地?；蛏鲜龅暮銣丶? 熱裝置，所述溫控電路包括一 CPU、 一取樣電阻、 一三端可控硅；所述三 端可控硅輸入端與所述加熱器輸出端連接，輸出端與所述取樣電阻連接， 控制端與所述CPU輸出端連接；所述取樣電阻一端反饋至所述CPU的輸入 端， 一端接地。上述的恒溫加熱裝置，所述溫控電路還包括--溫度調(diào)節(jié)電路，連接于 所述電壓比較器的基準信號輸入端或CPU的基準信號輸入端；用于調(diào)節(jié)目 標溫度。同時，本實用新型提出了一種恒溫加熱裝置的加熱器，包括一加熱線、 一PTC傳感線、 一熱熔基體，該加熱線與該PTC傳感線串聯(lián)連接；該加熱 線、PTC傳感線絕緣隔離設(shè)置于所述熱熔基體。上述的恒溫加熱裝置，所述加熱線設(shè)置于所述熱熔基體內(nèi)，所述PTC 傳感線繞設(shè)于所述熱熔基體表面；或所述PTC傳感線設(shè)置于所述熱熔基體 內(nèi)，所述加熱線繞設(shè)于所述熱熔基體上?；蛩鯬TC傳感線、加熱線平行繞設(shè)于所述熱熔基體上。本實用新型利用具有PTC特性的傳感線，既可以實現(xiàn)加熱，同時又可以作為傳感器采集溫度信號，作為溫控電路的信號輸入，因其直接反映加熱線的阻值變化，能夠準確地反映出加熱線的溫度，為溫控電路提供精準的信號輸入，使本實用新型的恒溫控制更為準確、迅速。由于加熱器結(jié)合普通加熱線和PTC傳感線，采用溫控電路加以控制，故可以實現(xiàn)靈活的目標溫度設(shè)置，在不同的使用環(huán)境都能滿足消費者的溫度要求。由于加熱線和PTC傳感線相鄰平行設(shè)置，利用傳感線和加熱線短路，本實用新型可以實現(xiàn)過溫保護功能，使本實用新型更為安全可靠。本實用新型的溫控電路相對簡單，成本低。
圖1是本實用新型實施例一的電路框圖； 圖2是本實用新型實施例一的加熱器結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本實用新型實施例一的結(jié)構(gòu)原理圖； 圖4是本實用新型實施例二的電路框圖； 圖5是本實用新型實施例二的加熱器結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6是本實用新型實施例二的結(jié)構(gòu)原理圖；具體實施方式
實施例一本例的電路原理圖請參考圖l所示，包括加熱器和溫控電路，溫控電 路包括電壓比較器、可控硅SCR、取樣電阻、溫度調(diào)節(jié)電路、降壓整流穩(wěn)壓電路等。如圖2所示，該加熱器包括一普通加熱線l、 一具有PTC特性 傳感線2、 一熱熔基體3，普通加熱線內(nèi)置于熱熔基體內(nèi)，PTC傳感線繞設(shè) 于熱熔基體上，二者串聯(lián)且在位置上由熱熔基體絕緣隔離。在通電時，傳 感線、加熱線同時產(chǎn)生加熱作用。此時，利用PTC傳感線的PTC特性，當 溫度升高時，加熱線阻值升高；取樣電壓降低，當?shù)陀跍囟日{(diào)節(jié)電路設(shè)定 的電壓時，比較器輸出低電平，關(guān)閉可控硅切斷輸出，之后PTC傳感線的 阻值會隨溫度降低而降低，比較器的取樣電壓隨PTC傳感線的阻值降低而 升高。當取樣電壓高至可使比較器翻轉(zhuǎn)為高電平時，控制可控硅導(dǎo)通，恢 復(fù)輸出。溫控電路隨加熱線阻值升高切斷輸出，阻值降低加熱，循環(huán)控制 達到恒溫的目的。本例電路的具體工作原理圖請參考圖3所示，當產(chǎn)品使用時，產(chǎn)品溫 度低于設(shè)定溫度，PTC傳感線阻值小，取樣電阻R19電壓高；取樣電壓經(jīng) 過電阻R31輸入U2C. 10腳，U2C. 10腳電壓比U2C 9腳基準電壓高，U2C 8 腳輸出高電平，U2A 3腳電壓比U2A.2腳電壓高，U2A. 1腳輸出高電平， 可控硅Tl導(dǎo)通，加熱線Zl和PTC傳感線Z2加熱。溫度上升傳感線阻值增 大，電阻R19取樣電壓下降，當U2C. 10腳電壓下降低于U2C.9腳電壓時， U2C.8腳輸出低電平，U2A.2腳電壓比U2A. 3腳電壓高，U2A. 1腳輸出低電 平，關(guān)閉T1可控硅切斷輸出。加熱線和傳感線停止加熱，之后產(chǎn)品溫度 下降傳感線阻值會隨溫度降低而降低，當產(chǎn)品溫度低于設(shè)定溫度時，電路 將重復(fù)上述過程。加熱控制腳為l腳，高電平加熱，低電平不加熱。比較 器檢測腳為腳10腳，比較器基準腳9腳，當U2C.10腳的電位大于9腳的 電位時，比較器U2A的1腳輸出高電平控制可控硅T1導(dǎo)通，加熱線加熱； 當9腳的電位〈10腳的電位時，比較器U2A的1腳輸出低電平控制可控硅 Tl截止，加熱線不加熱；溫度到達后停止加熱。當溫度升高后，傳感線的 阻值會升高°C t —傳感線t —U2-10 I —U2-8 1 —U2-3 I 〈 U2-2—U2-1 I—Tl截止一加熱線停止加熱。溫度降低后恢復(fù)加熱當溫度變低后，傳 感線的阻值會變低，°C I —傳感線I —U2-10 t —U2-8 t —U2-3 t 〈 U2-2 —U2-l t —Tl導(dǎo)通一加熱線恢復(fù)加熱。加熱檔位轉(zhuǎn)換當溫度調(diào)節(jié)電路的
檔位開關(guān)SW1選擇不同的檔位時，U2-9腳得到不同的電壓，調(diào)節(jié)U2-9腳 的基準電位與U2-10腳的電位進行比較，來轉(zhuǎn)換不同的檔位。當電路出現(xiàn)故障時，溫度一直上升，加熱線線溫達到(100-125°C)，熱 熔基體的PE料會熔化，熔化后傳感線與加熱線會短路，短路后電流保護 回路工作:AC1 —電流保險絲一可控硅T1 —電阻R19—共地一AC2形成回路， 瞬間使負載電流加大，因電阻R19超功率損壞開路和電流保險絲過流燒斷， 安全切斷電源，起過溫保護作用。實施例二本例的電路原理圖請參考圖4所示，包括加熱器和溫控電路，溫控電 路包括CPU、可控硅、取樣電阻、溫度調(diào)節(jié)電路、降壓整流穩(wěn)壓電路等。 如圖5所示，該加熱器包括一具有PTC特性的傳感線、 一普通加熱線、一 熱熔基體，普通加熱線、PTC傳感線串聯(lián)并平行繞設(shè)于熱熔基體上，并由 熱熔基體絕緣隔離。在通電時，傳感線、加熱線同時產(chǎn)生加熱作用。此時， 利用PTC傳感線的PTC特性，當溫度升高時，加熱線阻值升高；取樣電壓 降低，當?shù)陀跍囟日{(diào)節(jié)電路設(shè)定的電壓時，CPU輸出低電平，關(guān)閉可控硅 切斷輸出，之后PTC傳感線的阻值會隨溫度降低而降低，CPU的取樣電壓 隨PTC傳感線的阻值降低而升高至一定值時，CPU控制可控硅導(dǎo)通，恢復(fù) 輸出。溫控電路隨加熱線阻值升高切斷輸出、阻值降低加熱，循環(huán)控制達 到恒溫的目的。本例電路的具體工作原理圖請參考圖6所示。同理，當電路出現(xiàn)故障時，溫度一直上升，加熱線線溫達到(100-125 °C)，熱熔基體的PE料會熔化，熔化后傳感線與加熱線會短路，短路后使 負載瞬間電流加大，因取樣電阻超功率損壞開路和電流保險絲過流燒斷， 安全切斷電源，起過溫保護作用。實施例三與上述實施例一或二的不同之處在于，在本例中，將如圖 l所示的溫控電路和圖5所示的加熱器結(jié)合；工作原理、技術(shù)效果基本相 同。實施例四與上述實施例一或二的不同之處在于，在本例中，將如圖 2所示的加熱器和圖4所示的溫控電路結(jié)合；工作原理、技術(shù)效果基本相 同。本實用新型可廣泛應(yīng)用于電毯、發(fā)熱墊、發(fā)熱靴等家用和醫(yī)療保健
產(chǎn)品中，產(chǎn)品表面溫度范圍發(fā)熱墊為25-80。C (77-176°F)，電毯、發(fā)熱 靴為25-55°C (77-130°F)。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細 說明，不能認定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新 型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下， 還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當視為屬于本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1、 一種恒溫加熱裝置，包括加熱器、溫控電路，所述溫控電路與該加熱器電連接；其特征是所述加熱器包括一加熱線、一PTC傳感線、 一熱 熔基體，該加熱線與該PTC傳感線串聯(lián)連接；該加熱線、PTC傳感線絕緣 隔離設(shè)置于所述熱熔基體。
2、 如權(quán)利要求1所述的恒溫加熱裝置，其特征是所述加熱線設(shè)置于 所述熱熔基體內(nèi)，所述PTC傳感線繞設(shè)于所述熱熔基體上。
3、 如權(quán)利要求1所述的恒溫加熱裝置，其特征是所述PTC傳感線設(shè)置于所述熱熔基體內(nèi)，所述加熱線繞設(shè)于所述熱熔基體上。
4、 如權(quán)利要求1所述的恒溫加熱裝置，其特征是所述PTC傳感線、加熱線平行繞設(shè)于所述熱熔基體上。
5、 如權(quán)利要求1-4中任一項所述的恒溫加熱裝置，其特征是所述溫 控電路包括一電壓比較器、 一取樣電阻、 一三端可控硅；所述三端可控硅 輸入端與所述加熱器輸出端連接，輸出端與所述取樣電阻連接，控制端與 所述電壓比較器輸出端連接；所述取樣電阻一端反饋至所述電壓比較器的 取樣輸入端， 一端接地。
6、 如權(quán)利要求1-4中任一項所述的恒溫加熱裝置，其特征是所述溫 控電路包括一 CPU、 一取樣電阻、 一三端可控硅；所述三端可控硅輸入端與所述加熱器輸出端連接，輸出端與所述取樣電阻連接，控制端與所述CPU 輸出端連接；所述取樣電阻一端反饋至所述CPU的輸入端， 一端接地。
7、 如權(quán)利要求5所述的恒溫加熱裝置，其特征是所述溫控電路還包 括一溫度調(diào)節(jié)電路，連接于所述電壓比較器的基準信號輸入端；用于調(diào)節(jié)目標溫度。
8、 一種恒溫加熱裝置的加熱器，其特征是包括一加熱線、一 PTC 傳感線、 一熱熔基體，該加熱線與該PTC傳感線串聯(lián)連接；該加熱線、PTC傳感線絕緣隔離設(shè)置于所述熱熔基體。
9、 如權(quán)利要求8所述的恒溫加熱裝置，其特征是所述加熱線設(shè)置于所述熱熔基體內(nèi)，所述PTC傳感線繞設(shè)于所述熱熔基體表面；或所述PTC 傳感線設(shè)置于所述熱熔基體內(nèi)，所述加熱線繞設(shè)于所述熱熔基體上。
10、 如權(quán)利要求9所述的恒溫加熱裝置，其特征是所述PTC傳感線、加熱線平行繞設(shè)于所述熱熔基體上。
專利摘要本實用新型公告了一種恒溫加熱裝置及其加熱器，恒溫加熱裝置包括加熱器、溫控電路，加熱器包括一加熱線、一PTC傳感線、一熱熔基體，該加熱線與該PTC傳感線串聯(lián)連接；該加熱線、PTC傳感線絕緣隔離設(shè)置于熱熔基體。本實用新型由于結(jié)合普通加熱線，采用溫控電路加以控制，故可以實現(xiàn)靈活的目標溫度設(shè)置，在不同的使用環(huán)境都能滿足消費者的溫度要求。由于加熱線和PTC傳感線相鄰平行設(shè)置，利用傳感線和加熱線短路，本實用新型可以實現(xiàn)過溫保護功能，使本實用新型更為安全可靠。
文檔編號H05B3/00GK201039469SQ200720119200
公開日2008年3月19日 申請日期2007年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月28日
發(fā)明者張隆皇 申請人:張隆皇