[实用新型]一种正温度系数的电阻加热装置

说明书

本实用新型涉及一种正温度系数电阻的加热装置。更确切地说，是可在摄氏5℃以下的环境温度内，对车辆液化气管内的气体进行升温的加热装置。属于温控领域。

由于作为动力车燃料的石油制品存在着燃烧后会产生有害气体，污染环境，它的价格会受到国际市场的价格波动影响等问题，开发和利用对环境污染小的能源已经受到人们的关注。在我国，天然气存储量要大于石油的存储量，天然气的可使用年限也比石油的可使用期要大得多。天然气具有燃烧充分，对环境的污染极小，价格较低，属绿色燃料等优点，已逐步进入我们的日常生活。国家多年来一直大力开发沿海地区的天然气，近日来又加快开发大西北，其中的一项重点工作就是西气东引，这些足能说明开发和利用天然气的重要性和必要性。

利用可充液化气(包括天然气和石油气)作为动力车的燃料，与使用价格和制造成本较高的以蓄电瓶作为动力的动力车相比，可充液化气动力车的优点是显而易见的。但在冬季摄氏5℃以下的环境温度内，储气罐内的液化气不易气化。要使液化气气化，点火并启动发动机，就必须对液化气管内的气体进行加温。

通常对车辆如：助动车、摩托车和轿(汽)车的液化气加温方法有两种：1)用电热丝加温；2)用电热膜加温。而这两种加温方法存在着如下缺点：1.升温时间慢；2.一旦到了指定温度，切断电源后，由于发热体自身的惯性作用，温度还能上升；3.安全性较差；4.耗能大；5.除发热体外，还需要时间设PTC是正温度系数的陶瓷材料，它的重要应用之一是：可作为自控发热体，并具有如下特点：升温速度快，温度自控(不需要其它控温装置)，节能省电，无明火，安全可靠，成本底和使用寿命长。

利用PTCR(Positive Temperature Coefficient of Resistance)陶瓷制成的各种器件已广泛应用于汽车、电子、医疗保健和家用电器等行业。用PTCR陶瓷制成的加热装置可对以液化气(包括天然气和石油气)为动力的摩托、助动车燃气管内的气体进行升温，解决车辆在寒冷的天气里起动困难的问题。对这种加热装置的要求是：在通电后的三分钟内，器件表面的温度要达到某一个值(视各种车辆及地区对温度的需要)。应用范围可为对助动车、摩托车，公交车、轿车的燃气加温。由于一般车用电源为12VDC，因此，要求PTCR元件的电阻率较小，以获得较大的功率，才能达到这一要求。

本实用新型的目的在于提供一种正温度系数的电阻加热装置。具体地说它是一种利用PTCR陶瓷的发热特性，制成的加热装置，可避免和克服上述问题。

制成这一加热装置的关键是：要研制和选择具有低的电阻率和居里温度的PTCR陶瓷材料，并将其制成相应的加热装置。使用於车辆的加热装置，其内部PTCR陶瓷材料的工作温度是由实际需要的温度而决定。它是这样工作的：液化气从液化气瓶出来，通过减压阀后进入加热装置。在液化气不易气化的温度下，由通常是12VDC的车用直流电源供电，使加热装置工作。在1～3分钟的时间内，从液化气瓶经过减压阀的液化气通过加热装置而升温、气化，进入混合阀，使发动机点火、启动，并利用已工作发动机的热量来保持加热装置出口端的液化气能继续气化。这时，由于PTCR陶瓷的材料特性，达到工作温度加热装置的电阻很大，功率很小，几乎不耗能。

在一般加热装置中，对输气管的固定方法有胶粘法和夹压法。前者是利用粘接剂，把输气管和加热装置的外壳相固定；后者是利用加热装置(或内芯)的上下外壳把输气管固定。本实用新型提供的加热装置与输气管进出口是连成一体的，装置的输入端与减压阀相连，装置的输出端与混合阀相连并且和发动机产生的余热管相通的。对加热装置中输气管的固定方法是：将两面平整、厚度为0.5～2mm的铜板固定在加热装置的底部，把输气管放在该铜板上，用焊锡将输气管和铜板固定在一起，用导电胶把2～6片PTCR陶瓷片对称粘接在铜板上的输气管周围，并用两面平整、厚度为0.5～2mm的铜片压在陶瓷片上，再用螺钉固定在铜板上。最后用两根输出导线，一根导线焊在与陶瓷片相连的铜板上引出，即与陶瓷片的一个面导通；另一根导线焊在铜片上，即与陶瓷片的另一个面导通。用导电胶粘接PTCR陶瓷片和用铜片压住陶瓷片的接触电阻＜0.5Ω。这两根导线与车用直流电源相连，通电使PTCR陶瓷片工作。本实用新型采用的输气管的外径为φ5～φ10mm，内径为φ3～φ8mm。

下面通过附图和实施例进一步说明本实用新型的创新点但决非局限於实施例。

图1为本实用新型提供的PTCR加热装置结构示意图。

图2为PTCR装置在整个加热系统的工作方框图。