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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。

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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