专利名称：半导体水暖加热系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种加热系统，尤其涉及一种具有半导体加热器的加热 系统。
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现有的加热器主要有三种，即电热丝加热器，电热膜加热器及半导体加 热器。其中电热丝加热器的使用方式有两种， 一是将电热丝置于不锈钢管 内，电热丝与钢管间填充镁砂，制成发热管，该方法由于镁砂的导热性能
差，容易导致电热丝在管内过热，产生电热丝熔断，爆管等现象；另一种方 法是将电热丝直接裸露放在水中，此时电热丝的热效率较高，但当液流不稳 或水管中充气时，会使电热丝直接暴露在空气中，短时间内即对电热丝造成 损害。因此目前的电热丝加热器具有易损坏，寿命短等缺点。
电热膜加热器一般是将金属电热膜涂于玻璃管壁外侧，当液体从玻璃管 内通过时可实现对液体的加热，此时热能需要穿过热阻很大的玻璃才能传递 给液体，同时，电热膜会向四周散热，因此电热膜加热器的热效率一般较 低，另外，电热膜具有易衰减，玻璃管易破裂等缺点，使用寿命相对较短。
近年来，提出了多种半导体加热器的方案，但都需在发热体和吸热体之 间填加绝缘物质，该绝缘物质需满足三个条件即绝缘、导热、耐高温。然
而，目前常用的绝缘材料不能同时满足这三个条件。例如，云母片、陶瓷 等，其绝缘、耐高温等性能好，但导热性能差，使用时会严重降低热效率。 又如聚酰亚胺膜等绝缘材料，其导热性能相对较好，但其耐高温性就相对较 差，长期使用容易造成击穿。因此，半导体加热器的改进是一项亟待解决的 技术问题。
另外，我国北方传统的以水为传热介质，以金属暖气片为散热器的供暖
系统相较于其他取暖方式在舒适度和使用效果方面有明显的优点，例如以
4导热油为传热介质的电暖器，因导热油的导热性能差，将电暖器中的油加热 到工作温度，需要较长时间，消耗较多电能，具有升温速度慢，散热效果差 等缺点；空调、电暖风机，虽然具有升温速度快等优点，但产生的热风在室 内的分散不均匀，又没有向空气加湿的功能，干燥的热风直接吹向人体，使 人们感到口干、烦躁，不利于人体健康。然而，北方传统的电暖器采用集中 供暖系统，具有大量管道工程，耗费大量人工和材料，热水在管道输送过程 中损失大量的热能，且不适合单独的住户使用，因此，如何给散热器提供独 立的加热系统同样是一项亟待解决的技术问题。
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本实用新型的目的是提供一种半导体水暖加热系统，采用半导体加热器 作为加热设备，可安装于传统的以水作为传热介质的散热器上，给散热器提 供独立的加热系统。
为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是 一种半导体水暖加 热系统，可安装于散热器上，包括半导体热水器及连接半导体热水器的两 个防电墙，该两个防电墙为耐高温绝缘管，即第一绝缘管与第二绝缘管，第 一绝缘管的一端连接半导体热水器上端的出口，另一端为自由端，用于连接 散热器的进水口，第二绝缘管的一端连接半导体热水器下端的进口，另一端 为自由端，用于连接散热器的出水口。
所述散热器为现有的以水为传热介质，具有金属暖气片的散热器，散热 器设有进水口与出水口。
还包括一补水瓶，安装于第一绝缘管上并与该第一绝缘管相连通。
所述半导体热水器包括本体及收容于本体内的半导体加热器，本体内设 加热腔，加热腔与进口与出口连通，半导体加热器设置于加热腔内。
所述加热器包括发热体及设于发热体四周边缘的绝缘体，发热体包括两 片金属电极板及数片半导体陶瓷发热片，该数片半导体陶瓷发热片彼此间隔 设置于两电极板之间且与电极板电性连接；电极板呈片状，其一端延伸设有 接线端，在接线端上设连接孔，连接孔内穿设有导线，用于连接电源。
本实用新型的有益效果首先，该加热系统所采用的半导体加热器，可 大幅降低四周液体因导电性产生无效电流而造成的电能的浪费，又可避免因液流不稳，容器充气等现象而造成的自身损坏，同时该加热器具有发热面积
大，热效率高等特性；其次，设置耐高温绝缘管作为防电墙使得加热系统安 全可靠；再次，在耐高温绝缘管上安装补水瓶，方便水的添加与补充。
综上所述，本实用新型的半导体水暖加热系统可安装于现有的散热器上 为散热器提供热源，其以水作为传热介质，采用半导体加热器作为加热设 备，并采用独特的耐高温绝缘管作为防电墙，给散热器提供独立的加热系 统，使水在散热器与加热系统间自然循环或强制循环，省去了集中供暖系统 所耗费的大量管道工程，且，其安装简单、使用方便，是一种安全高效且节 能环保的加热系统。
为了能更进一步了解本实用新型的特征以及技术内容，请参阅以下有关本 实用新型的详细说明与附图，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来 对本实用新型加以限制。
以下结合附图，通过对本实用新型的具体实施方式
详细描述，将使本实 用新型的技术方案及其他有益效果显而易见。 附图中，
图1为本实用新型半导体水暖加热系统的结构示意图； 图2为
图1的半导体热水器的本体的立体分解图；及 图3为
图1的半导体热水器的加热器的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进行详细描述。
如图l所示，本实用新型半导体水暖加热系统l可安装于散热器(未图 示)上，包括半导体热水器2及连接半导体热水器2的两个防电墙3，该两个 防电墙3为耐高温绝缘管，即第一绝缘管32与第二绝缘管36，第一绝缘管32的 一端连接半导体热水器2上端的出口23，另一端为自由端，用于连接散热器的 进水口，第二绝缘管36的一端连接半导体热水器2下端的进口21，另一端为自 由端，用于连接散热器的出水口。防电墙3的作用在于利用液体自身电阻降低防电墙3进出口处液体的电 压，并减低液体与散热器3相连时，流经散热器3的电流。当半导体水暖加热 系统l的外部空间较小，作为防电墙3的绝缘管在外部空间无法完全安装时， 或本实用新型所设置的第一、第二绝缘管32、 36的长度不足以消耗液体所携 带的电流时，还可在散热器内另外安装内部防电墙，与本实用新型中的第 一、第二绝缘管32、 36绝缘连接。
散热器(未图示)为现有的以水为传热介质，具有金属暖气片的散热 器，其作用在于散热，使室内空气温暖，散热器设有进水口与出水口。
半导体水暖加热系统1还包括一补水瓶5，用于补充蒸发所流失的水分， 其安装于第一绝缘管32上并与该第一绝缘管32相连通。该补水瓶5具有端盖 52,还可于端盖52上安装一排气阀(未图示)，排气阀内设排气孔，排气孔与 补水瓶5相连通，用于向室内排放蒸汽以湿润室内空气。
参阅
图1及图2，半导体热水器2包括本体20及收容于本体20内的半导体加 热器4，本体20由绝缘塑料注塑成型，出口23设于本体20的上端处，进口21设 于本体20的下端处，本体20内设加热腔22，加热腔22与进口21与出口23连 通，加热器4设于加热腔22内。当加热器4装入加热腔22时，其与加热腔22之 间留有间隙以便于水流通，加热器4可对加热腔22内的水进行加热。在本实施 例中，本体20包括壳体26及通过螺钉固定密封安装于壳体26上的盖体28，盖 体28上设置出口23，另外还设有两配合孔29。
参阅图3，加热器4包括发热体40及设于发热体40四周边缘的绝缘体41。 发热体40包括两片金属电极板42及数片半导体陶瓷发热片44，该数片半导体 陶瓷发热片44彼此间隔设置于两电极板42之间且与电极板42电性连接，半导 体陶瓷发热片44为正温度系数热敏电阻(Positive Temperature Coe伍cient， PTC)，金属电极板42可以是铜制的，以冲压方式制成片状，其一端延伸设有 接线端43，在接线端43上设连接孔432，连接孔432内穿设有导线6 (参阅图 1)，用于连接电源(未图示)。每一电极板42设有加热区45，其暴露设置且为 绝缘体41所包围，即绝缘体41密封后的发热体40于金属电极板42表面留有一 定面积的未覆盖区域形成加热区45，以利于高效散热，绝缘体41由陶瓷制 成，还可由绝缘漆、绝缘胶等物质构成。绝缘体41的尺寸及其对电极板42所覆盖的宽度由所加热液体的导电性决定，对电导率高的液体，绝缘体41的宽 度及其对金属电极板42覆盖的宽度要宽一些。
半导体加热器4收容于壳体26内，且固定安装于盖体28上，加热器4的接 线端43穿出设配合孔29，且固定于配合孔29内，加热器4与盖体28的连接处设 有密封胶，接线端43通过导线6连接电源，半导体加热器4将电源提供的电能 转化为热能加热壳体26内收容的水，水循环进入散热器，提供散热器以热 源。
使用时，将半导体加热系统l与散热器(未图示)配合安装，第一绝缘管 32的自由端与散热器的进水口相连接，第二绝缘管36的自由端与散热器的出 水口相连接，再通过补水瓶5加入足量的水，使水充满半导体热水器2及散热 器，根据热水上浮冷水下沉的原理，水在半导体热水器2中经过加热器4的加 热，从出口23经第一绝缘管32进入散热器中，水进入散热器后，在散热器中 进行流动，在这个过程中，散热器通过两侧的金属暖气片把从水中吸收到的 热量向室内散发，从而实现供暖的目的。然后，再由出水口流出，经第二绝 缘管36流回半导体热水器2，以进行下一轮热循环。在这个过程中，可向补水 瓶5内补入蒸发所流失的水分，以保证下一轮热循环的进行，另外，当散热器 上没有设置排气孔时，还可于补水瓶5上设置排气阀，用于向室内排放一些水 汽，有利于提高室内湿度，保证室内环境舒适。
本实用新型的有益效果首先，该加热系统所采用的半导体加热器，可 大幅降低四周液体因导电性产生无效电流而造成的电能的浪费，又可避免因 液流不稳，容器充气等现象而造成的自身损坏，同时该加热器具有发热面积 大，热效率高等特性；其次，设置耐高温绝缘管作为防电墙使得加热系统安 全可靠；再次，在耐高温绝缘管上安装补水瓶，方便水的添加与补充。
综上所述，本实用新型的半导体水暖加热系统可安装于现有的散热器上 为散热器提供热源，其以水作为传热介质，采用半导体加热器作为加热设 备，并采用独特的耐高温绝缘管作为防电墙，给散热器提供独立的加热系 统，使水在散热器与加热系统间自然循环或强制循环，省去了集中供暖系统 所耗费的大量管道工程，且，其安装简单、使用方便，是一种安全高效且节 能环保的加热系统。
8以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技 术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形 都应属于本实用新型的权利要求的保护范围。
权利要求1、一种半导体水暖加热系统，可安装于散热器上，其特征在于，包括半导体热水器及连接半导体热水器的两个防电墙，该两个防电墙为耐高温绝缘管，即第一绝缘管与第二绝缘管，第一绝缘管的一端连接半导体热水器上端的出口，另一端为自由端，用于连接散热器的进水口，第二绝缘管的一端连接半导体热水器下端的进口，另一端为自由端，用于连接散热器的出水口。
2、 根据权利要求l所述的半导体水暖加热系统，其特征在于，所述散热 器为现有的以水为传热介质，具有金属暖气片的散热器，散热器设有进水口 与出水口。
3、 根据权利要求2所述的半导体水暖加热系统，其特征在于，还包括一 补水瓶，安装于第一绝缘管上并与该第一绝缘管相连通。
4、 根据权利要求3所述的半导体水暖加热系统，其特征在于，该补水瓶 具有端盖，可于端盖上安装一排气阀，排气阀内设排气孔，排气孔与补水瓶 相连通。
5、 根据权利要求l所述的半导体水暖加热系统，其特征在于，所述半导 体热水器包括本体及收容于本体内的半导体加热器，本体内设加热腔，加热 腔与进口与出口连通，半导体加热器设置于加热腔内。
6、 根据权利要求5所述的半导体水暖加热系统，其特征在于，所述加热 器包括发热体及设于发热体四周边缘的绝缘体，发热体包括两片金属电极板 及数片半导体陶瓷发热片，该数片半导体陶瓷发热片彼此间隔设置于两电极 板之间且与电极板电性连接。
7、 根据权利要求6所述的半导体水暖加热系统，其特征在于，绝缘体由 陶瓷、绝缘胶或绝缘漆制成；半导体陶瓷发热片为正温度系数热敏电阻。
8、 根据权利要求6所述的半导体水暖加热系统，其特征在于，电极板上 设有加热区，其暴露设置且为绝缘体所包围。
9、 根据权利要求6所述的半导体水暖加热系统，其特征在于，电极板呈 片状，其一端延伸设有接线端，在接线端上设连接孔，连接孔内穿设有导 线，用于连接电源。
10、根据权利要求9所述的半导体水暖加热系统，其特征在于，本体包括壳体与密封安装于壳体上的盖体，盖体上设配合孔，半导体加热器收容于加 热腔内，其上的接线端穿出盖体的配合孔，且固定于配合孔内，半导体加热 器与盖体连接处设有密封胶。
专利摘要一种半导体水暖加热系统，可安装于散热器上，包括半导体热水器及连接半导体热水器的两个防电墙，该两个防电墙为耐高温绝缘管，即第一绝缘管与第二绝缘管，第一绝缘管的一端连接半导体热水器上端的出口，另一端为自由端，用于连接散热器的进水口，第二绝缘管的一端连接半导体热水器下端的进口，另一端为自由端，用于连接散热器的出水口。本实用新型的半导体水暖加热系统可安装于现有的散热器上为散热器提供热源，其以水作为传热介质，采用半导体加热器作为加热设备，并采用独特的耐高温绝缘管作为防电墙，给散热器提供独立的加热系统，使水在散热器与加热系统间循环，其安装简单、使用方便，是一种安全高效且节能环保的加热系统。
文档编号F24H1/22GK201237286SQ20082011522
公开日2009年5月13日 申请日期2008年5月6日 优先权日2007年6月27日
发明者纪宏光 申请人:纪宏光