CN102026430A - 一种新型陶瓷电加热器 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种新型陶瓷电加热器，其包括有电热基片、电加热膜、陶瓷底盘、及电极，在电热基片下部平面上附有电加热膜，电加热膜上配置电极，电加热膜的下部设置有陶瓷底盘，电极从陶瓷底盘上引出，由此，电加热膜能够从电热基片下部大部分表面上产生热量，热量能够均衡地通过电热基片传递出，产生均匀的加热效果，避免加热过程中产生的烧焦现象和不锈钢电热盘常见的马蹄焦印现象。
Description
技术领域：
本发明涉及电加热器，准确地说是一种新设计的电加热器，该电加热器具有均匀的平面加热功能，能够进行单向传热。
背景技术：
常用电加热器，主要采用电热丝制作，电热丝装到金属管中，通电加热时热经金属管进行热传导，以达到加热的目的，这样结构简单、实用。然而，金属加热管传热部份的表面积不大，致使局部单位面积导热功率过大，也就是管的温度会过高，在使用中时有产生所谓的马蹄印焦糊层，长期使用不但难清刮焦层，而且有焦味，会带来不良影响，一是影响加热效率，二是影响到电热丝的使用寿命，同时其它没有电热丝的部位则单位面积导热功率小，使整个电加热器的受热不均匀，难以产生良好的加热效果。
发明内容：
基于此，本发明的目的是提供一种新型电加热器，该电加热器使热量能够单向传导，能够产生均匀的平面加热，提高了热量的利用率。
本发明的另一个目的在于提供一种新型电加热器，该电加热器利用平面形状的电热组件去构造组合式电加热器，平面电热组件把所产生的热量，沿电加热器件的加热面平均散开，以减低单位面积的传热量，降低器件在表面的温度。
本发明的再一个目的在于提供一种新型电加热器，该电加热器成本低廉、结构设计简单、易于实现。
为达到上述目的，本发明是这样实现的：
一种新型陶瓷电加热器，其包括有电热基片、电加热膜、陶瓷底盘、及电极，其特征在于在电热基片下部平面上附有电加热膜，电加热膜上配置电极，电加热膜的下部设置有陶瓷底盘，电极从陶瓷底盘上引出，由此，电加热膜能够从电热基片下部大部分表面上产生热量，热量能够均衡地通过电热基片传递出，产生均匀的加热效果。
所述的陶瓷底盘，其内还设置有温控器，温控器与电加热的控制电路连接，以控制加热温度，保证加热效果。
所述的电加热器，其电加热膜与陶瓷底盘之间具有间隙，该间隙内的空气构成隔热层，可以阻止热向陶瓷底盘方向传导，减少热对其它器件的影响。
所述电热基片为氧化铝陶瓷片。
电加热膜与陶瓷底盘的两侧边缘也保持适当距离，也阻隔热量传到盘边。这样电加热膜所产生的热量，绝大部份上沿基片光面方向单向传导。电加热膜涂附在电热基片的下部，套在陶瓷底盘中，电加热膜受封保护。
所述的电热基片为板状的结构，电加热膜为平整的膜结构，这样能够平衡地在加热面上产生热量。
所述电加热膜，其为圆形、椭圆形、方形、三角形、梯形、多边形、菱形等几何形状的任意一种。
电加热膜上具有镀银电极，采用用耐高温导电银胶，通过常温固化将电极粘结到电热膜的银电极上。
本发明所具备的结构，使电加热所产生的热量能够平行传递到加热面，具有高效的电热效果，避免加热过程中产生的烧焦现象和不锈钢电热盘常见的马蹄焦印现象。
同时，热量能够进行单向传递，提高了热量利用率及加热效果。
附图说明：
图1是本发明的一个实施方式的结构图，
图2是本发明的另一个实施方式的结构示意图。
具体实施方式：
电热器的结构如图1所示。如图所示，本发明主要包括有电热基片1、电加热膜2、普通陶瓷底盘3、电极4、温控器5；
其中，图1中的2是一种电加热膜，涂在电热基片1(俗称基板，因此下文称基板)的一下部表面，为了便于描述，该面下称导电面，而不涂东西的背面，下称光面，电加热膜2通常采用的形状多是矩形、圆形的任意一种，其中在电加热膜2的两侧涂有银电极涂层，并从涂层中间引出电极3或接线端点，基板1在符合0.5焦耳冲击条件下具备有足够的薄度、高的导热系数、能耐高温、少热澎胀系数、电绝缘好、耐电压强度高，因此常采用氧化铝陶瓷片，或者类似的材料制造的基片。陶瓷底盘4呈凹状结构，使基板1的连同电加热膜2的均能套装入陶瓷底盘4的凹面中，陶瓷底盘4中相应于电极3的位置开有孔以引出电极3，并在相应于电加热膜2和陶瓷底盘4之间留有适当空隙，这样避免套装时碰花电加热膜，同时该间隙存有空气，封在电加热膜2和陶瓷底盘4之间；这些空气不能对流而形成绝热层，把电加热膜2产生的大部分热量挡住，大部分热量只能通过基板传递出去，较少的热量往陶瓷底盘4方向传导。这样通过加大非加热方向的热阻，使热量集中流向加热方向，实现热的单向传导。
另外，基板1是高温组件，套在陶瓷底盘4的凹部之间，基板的两侧与陶瓷底盘4的凹部内壁有相当的距离，这是隔热距离，使该距离内的空间形成隔热层，阻止基板的热传向陶瓷底盘，使陶瓷底盘的边缘温度较低，适应该发明所加装于如塑料类要求低温制品的要求。由于陶瓷底盘可采用普通陶质材料，它比昂贵的基板所用的特殊材料，廉价得很，又易于制作，可降低成本。
电加热膜2的两端具有电极3，电极3是引自电加热膜2上涂镀银电极21的铜线，方法是使用耐高温导电银胶，把作为引线用的铜线常温固化粘结到电热膜的银电极21上，电极3穿过陶瓷底盘4中预先设置的两个孔中引出，电极3的外部包覆有电极套32(电极套32通过固定螺栓33固定与电极3的关系)，以用于保护电极，防止陶瓷底盘对电极的影响，电极3连接到控制电路中(因为常规电路，图中未示)，以向电加热膜2提供电源，温控器5也设置于陶瓷底盘4的下部预留孔中(通常是设置于两个电极之间)，外连接电源，用以控制加热温度。在陶瓷底盘引出电极的两个孔处，引出电极3后用高温胶33把电极3(或电极套)与陶瓷底盘4粘牢，这样电极3在承受拉力时，该力首先由陶瓷底盘4承担，避免脆弱的电加热膜2上所涂的银电极21被撕开，损坏电加热器。
陶瓷底盘4的边缘在需要时可以开孔，以适合各类产品装配。
陶瓷底盘4与基板二者的边缘，可采用高温胶密封(或在500°左右高温，陶瓷底盘4与基板共同烧结)，以使二者之间的空间能形成良好的隔热层。
温控器5是通常用于控制加热温度和防干烧的保护器件，当上述电加热器通电使用时，若温度超过设置温度值时，温控器5会断开电源，终止电加热器工作；或者加热超过预定时间后，温控器5会断开电源，终止电加热器工作。
在陶瓷底盘4设置温控器5预留孔处，安装好温控器5后，用高温胶51粘牢，以固定好温控器。
图2所示，为另一种实施方式，在该方式中，本发明依然包括有电热基片10、电加热膜20、陶瓷底盘30、电极40及温控器50；电热基片10的下部表面涂有电加热膜20，电加热膜20的两端镀有银电极210，用耐高温导电银胶电极30常温固化粘结到电热膜的银电极21上，且电极30穿过陶瓷底盘40中预先设置的两个孔中引出，电极30的外部包覆有电极套320(电极套320通过固定螺栓330固定与电极30的关系)，电极30与陶瓷底盘40的间隙通过高温胶310密封。
电热基片10为板状结构，陶瓷底盘40也为同样大小的板状结构，以能同步安装于所需要的设备中；
电加热膜20与陶瓷底盘40之间具有适当间隙，且在二者的边缘通过高温胶110密封(或在500°左右高温，陶瓷底盘4与基板共同烧结)，使所述间隙形成一个密闭的空腔，空气在此能够形成隔热层，以能形成单向导热。
陶瓷底盘40的下部设置有一预留孔，温控器50安装于所述预留孔中，安装好温控器5后，用高温胶510粘牢，以固定好温控器。
简单而言，如图1、图2所示，上述结构的组合式电加热器，当驳上电源通电后，电加热膜产生的热大都通过电热基片，用以加热煎煮，陶瓷底盘是普通导热差而耐高温陶瓷，由于陶瓷底盘与电热基片之间保留有空隙，可以阻止热向陶瓷片方向传导，减少热对该方向中的各元器件的影响，同时电加热膜封在其中，免遭撞击损伤。
特别是图1所述方式中，陶瓷底盘的边缘与电热基片的距离大，影响热由电热基片向陶瓷底盘的边缘传导，使陶瓷底盘的边缘始终温升不大，可利用此特点将本发明实施于各种电加热设备中。
因为电加热膜是平面，具有均匀的平面加热功能，使单位面积要传热能量平均值降低，也就是相对普通电热管式电热器降低了温差，基本上克服通常电热管电热器存有的马蹄印或烧穿管的缺点。
且陶瓷底盘的隔热作用，也就设计为具有单向传热功能。
另外，本发明中，高的工作环境温度使电极与电加热膜的连接变得困难，如300至500度摄氏度，一般焊锡不能满足需求，必须研用高温导电银胶，且该胶水可以在常温下固化又能耐高温(即在常温下将高温导电银胶涂附于电极和电加热膜之间，将电极粘贴在银电极上后，固化一段时间，即可达到效果)，可以把铜引线通过粘结方式制作电极。
总之，上述描述只是本发明的几种实施方式，并不代表实现本发明的所有实现方式，任何在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (8)
1.一种新型陶瓷电加热器，其包括有电热基片、电加热膜、陶瓷底盘、及电极，其特征在于在电热基片下部平面上附有电加热膜，电加热膜上配置电极，电加热膜的下部设置有陶瓷底盘，电极从陶瓷底盘上引出。
2.如权利要求1所述的新型陶瓷电加热器，其特征在于所述的陶瓷底盘，其内还设置有温控器，温控器与电加热的控制电路连接。
3.如权利要求1所述的新型陶瓷电加热器，其特征在于所述的电加热器，其电加热膜与陶瓷底盘之间具有间隙，该间隙内的空气构成隔热层。
4.如权利要求1所述的新型陶瓷电加热器，其特征在于所述电热基片为氧化铝陶瓷片。
5.如权利要求1所述的新型陶瓷电加热器，其特征在于所述的电热基片为板状的结构，电加热膜为平整的膜结构。
6.如权利要求1所述的新型陶瓷电加热器，其特征在于所述电加热膜，其为圆形、椭圆形、方形、三角形、梯形、多边形、菱形等几何形状的任意一种。
7.如权利要求1所述的新型陶瓷电加热器，其特征在于电极与电加热膜用高温导电银胶进行连接。
8.如权利要求7所述的新型陶瓷电加热器，其特征在于电加热膜上具有镀银电极，采用用耐高温导电银胶，通过常温固化将电极粘结到电热膜的银电极上。
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