[发明专利]一种使用陶瓷来控制汽车水箱温度的方法

说明书

技术领域：

  本发明涉及一种基于电热陶瓷和陶瓷制冷的可控温度模块，属新材料应用领域。

背景技术：

PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，原料以钛酸钡为主，渗入多种物质后加工而成。目前家用的陶瓷暖风器、陶瓷电热水壶等就是用PTC加热。 PTC有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时，其电阻随温度的升高而减小，高于这个温度时，电阻值则随温度的升高而增大，这个设定的温度叫“居里点温度”，用PTC材料制成的电热器具有发热、控温双重功能，应用十分广泛。

 PTC加热元件就是利用恒温加热PTC热敏电阻恒温发热特性设计的加热元件件。在中小功率加热场合，PTC加热元件具有恒温发热、无明火、热转换率高、受电源电压影响极小、自然寿命长等传统发热元件无法比拟的优势，在电热器具中的应用越来越受到研发工程师的青睐。目前广泛应用于电热蚊药驱蚊器、暖手器、干燥器、电热板、电烫斗、电烙铁、电热粘合器、卷发烫发器、小型晶体器件恒温槽、恒温培养箱、电子保温瓶、 保温箱、保温杯、保温盘、保温柜、保温桌、小型温风取暖器、电吹风、暖房机、烘干机、干衣柜、干衣机、工业烘干设备等。

 陶瓷制冷片，也叫热电制冷片，是一种热泵。利用半导体陶瓷材料的Peltier效应，当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量，可以实现制冷的目的。它的优点是没有滑动部件，应用在一些空间受到限制，可靠性要求高，无制冷剂污染的场合。通常陶瓷制冷片冷热端的温差可以达到40～65度之间，如果通过主动散热的方式来降低热端温度，那冷端温度也会相应的下降，从而达到更低的温度。

 陶瓷制冷片作为特种冷源，在技术应用上具有以下的优点和特点：1、不需要任何制冷剂，可连续工作，没有污染源没有旋转部件，不会产生回转效应，没有滑动部件工作时没有震动、噪音、寿命长，安装容易。2、制冷片是电流换能型片件，通过输入电流的控制，可实现高精度的温度控制，再加上温度检测和控制手段，很容易实现遥控、程控、计算机控制，便于组成自动控制系统。3、陶瓷制冷片热惯性非常小，制冷制热时间很快，在热端散热良好冷端空载的情况下，通电不到一分钟，制冷片就能达到最大温差。

发明内容：

 本发明为一种使用陶瓷来控制汽车水箱温度的方法，其技术方案为在汽车水箱内部安装PTC陶瓷发热片和陶瓷制冷片，结合温度采集单元可以使水箱内水的温度保证在预设的温度范围。

 加热部分使用一片或一组PTC陶瓷加热片，其居里点温度为50~450°C，适用电压为5~250V。

 制冷部分使用一片或一组陶瓷制冷片，热面温度≥30℃，最大温差≥40℃，工作电压5~250V，工作温度范围-55~83℃。

  温控模块的控制系统采用PLC或单片机控制，采集某个温度传感器的信号，并与该模块预设温度对比，对比后控制发热片或制冷片工作，使模块达到设定温度。。

有益效果：

本发明专利所提出的使用这两种陶瓷来控制水箱的内水的温度，可以取代传统汽车水箱散热器和风扇，简化了水箱结构，而且对于水箱内水的温度更能够准确地控制。

附图说明：

 图1为使用电热陶瓷和陶瓷制冷控制水箱内水体温度的原理示意图。

  附图标记：1-PTC陶瓷发热片；2-陶瓷制冷片。

具体实施方式：

 结合图1来说明基于本发明内容所提及的用电热陶瓷和陶瓷制冷片来控制水箱内水温的实施方案。

 加热部分使用一片PTC陶瓷加热片，其居里点温度为250°C，适用电压为12V。

 制冷部分使用一片陶瓷制冷片，热面温度30℃，最大温差50℃，工作电压12V，工作温度范围-55~83℃。

通过经验，得出汽车内需要水流温度的最佳范围，根据这个范围选择特定的PTC陶瓷加热片，这个被选定的PTC陶瓷加热片最高温度只能加到预设的温度；同样方式选择相应的陶瓷制冷片。

 通过测温传感器热电偶测量水体温度，通过温控模块的设定来确定PTC电热陶瓷和陶瓷制冷片的工作时间。