CN103228068A - 厚膜加热器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种厚膜加热器，包括一加热基板，加热基板的一面上印制有厚膜电路，加热基板的一端上设有外接触点，所述加热基板印制有厚膜电路的一面上密封有密封板，加热基板设置有外接触点的一端上设有用于连接法兰盘的第一连接端，所述密封板上设有用于外接触点走线的凹槽，凹槽的凹陷部与外接触点的位置相对，凹槽上设有用于连接法兰盘的第二连接端。本发明成倍的增加了加热器的热交换面积，提高了加热器的散热效率，并将加热基板和密封板一同密封连接在法兰盘或其它密封件上，使整个加热器完全浸在待加热液体中；在加热器安装过程中，实现了加热基板上外接触点焊接导线工序的后移，最大程度的优化了加热器整个安装过程。
Description
技术领域
本发明涉及流体用电加热器件技术领域，尤其涉及一种厚膜加热器。
背景技术
厚膜加热技术是在一块基板上采用厚膜丝网印刷工艺，先后在基板上印刷绝缘介质、加热电阻、导体和绝缘保护层，经高温烧结而成的加热器件。厚膜热能印刷技术具有导热性能佳、散热面积大和安全性能高的特点，但是，目前对于流体加热的效率和性能还没有达到完全有效利用的设计要求。如现有技术中用来制作热水器的厚膜加热器，它一般采用两块加热板贴合并焊接密封，以避免加热板上的厚膜电路与待加热流体之间的接触，然而加热板因通电要求需与待加热流体隔离，一般采用将设有外接触点的加热板一端通过法兰盘或其它密封件隔离在热水器壳体外部，以避免漏电。这样的设计方式，一方面使加热器内两块加热板的热交换局限在加热板的两个面上，由于两块加热板的无间隙贴合，降低了加热器的散热性能，极易造成加热器内部温度过高，使加热器表面产生水垢或导致加热器变形和烧毁。另一方面，加热器设置有外接触点的一端隔离在法兰盘或密封件外，浪费了使用时设有外接触点加热板一端的热交换，未能充分有效的利用其热效率。
为解决加热器设有外接触点的加热板一端热交换浪费的上述问题，也有生产厂家设计出一种密封方式，该设计方案使加热基板完全密封后由导管连接法兰盘，导管用于加热器内部导线的外接，利用导管将法兰盘与加热器分隔一定距离，使加热器完全浸入待加热液体中，有效的提高了加热器的散热性能，并充分有效的利用其热效率。但是，该加热器在安装使用时，需先将高温导线焊接在外接触点上，因焊接点的熔点有限，耐高温的焊接点在加热器高温喷涂氟树脂涂料层或其它高温作业时，易造成焊接点的损伤，降低了加热器的整体性能。另一方面，由于加热器与法兰盘之间设有一定的间距，对加热器外壳的体积也相应要较大一些，降低了加热器壳体内部的空间利用率，不利于加热器朝大功率、小体积的方向发展。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对传统加热器存在加热板工作温度高、散热效率低、热效率利用率低、外接触点焊锡易损伤和加热器壳体内空间利用率低的上述问题，提供了一种加热板工作温度低、散热效率高、热效率利用率高、组装方便、外接触点可最后工序焊接的厚膜加热器。
为解决上述问题，本发明的技术方案是：
一种厚膜加热器，包括一具有导热性能的加热基板，加热基板的一面上印制有厚膜电路，加热基板的一端上设有用于厚膜电路走线的外接触点，所述加热基板印制有厚膜电路的一面上密封有用于密封加热基板上厚膜电路的密封板，加热基板设置有外接触点的一端上设有用于连接法兰盘的第一连接端，所述密封板上设有用于外接触点走线的凹槽，凹槽的凹陷部与外接触点的位置相对，凹槽上设有用于连接法兰盘的第二连接端。
本发明将厚膜加热器的单块加热基板密封在密封板上，并在加热基板及密封板的底部上分别设置第一连接端和第二连接端，第一连接端和第二连接端可用于直接与待加热液体的壳体连接或与法兰盘连接。其中厚膜电路的走线由密封板上的凹槽实现，即加热基板与密封板之间形成用于走线的空腔，该空腔底部就是第一连接端和第二连接端。由于加热基板和密封板直接与壳体或法兰盘相连，增加了加热器与壳体或法兰盘连接的紧密程度，最大程度了利用了壳体内部的空间，同时可从壳体或法兰盘外部直接处理厚膜加热器的外接触点。厚膜加热器在安装过程中，通过加热器上的空腔，实现了加热基板上外接触点焊接导线工序的后移，使厚膜加热器可以先进行高温氟树脂涂料的喷涂，后焊接外接触点，有效的保证了外接触点与高温导线之间的连接强度，最大程度的优化了加热器整个安装过程。
相比较于现有技术，本发明的厚膜加热器成倍的增加了加热器的热交换面积，进一步的提高了加热器的散热效率，从而有效的降低了加热器的工作温度，并通过第一连接端和第二连接端将加热基板和密封板一同密封连接在法兰盘或其它密封件上，使整个加热器完全浸在待加热液体中；在加热器安装过程中，实现了加热基板上外接触点焊接导线工序的后移，确实有效的保证了外接触点与高温导线之间的连接强度，最大程度的优化了加热器整个安装过程，同时实现了加热器壳体内部空间利用的最大化。
优选地，所述第一连接端和第二连接端焊接在法兰盘上。保证了加热基板和密封板与法兰盘之间的连接强度和密封效果，法兰盘用于与待加热液体的壳体连接，第一连接端和第二连接端也可直接焊接在待加热液体的壳体上。
优选地，所述凹槽是在密封板上向外压铸的拱形凸起，凹槽的一侧敞口，凹槽敞口的一端为第二连接端。在密封板上直接压铸凹槽，降低了加热器生产的复杂度，提高了便利性，凹槽敞口的一端用于与法兰盘焊接，因而从法兰盘底部可后序焊接高温导线。
优选地，所述凹槽为一侧敞口的方形槽状体，凹槽的三侧槽边与密封板焊接，凹槽敞口的一端为第二连接端。凹槽可以为各种常规形状，可以是焊接在密封板上或是直接从密封板上压铸成型的，各种形状的凹槽为外接触走线用均在本发明的保护范围内。
优选地，所述凹槽设置在密封板一端的一侧部，对应的，外接触点设置在加热基板一端的一侧部，所述第二连接端包括凹槽的敞口端和密封板上相对凹槽一侧的侧面。凹槽占据密封板的一端或一端的一侧部，均能实现该效果，最终以实现外接触点最终焊接时的需要而定。
优选地，所述加热器还包括具有相同结构第二加热器，加热器与第二加热器平行设置，加热器与第二加热器连接在同一法兰盘上。两个单板加热器用于满足不同加热器加热功率的要求，同时也保证两个单板加热器在共同工作下的散热面积，有效的提高了散热效率。
优选地，所述加热器与第二加热器设有密封板的一面相向安装。因密封板一侧设有向外凸起的凹槽，加热器在凹槽处相互配合，有利于减小法兰盘的面积，提高整个加热器的紧凑度。
优选地，所述加热器上的凹槽与第二加热器上的凹槽连通。两个凹槽处连同增加了两个加热器上外接触点处的安装空间，有利于外接触点上高温导线的焊接。
优选地，所述连通后的凹槽形成纵截面为U形的连接件，U形连接件的两端分别与加热器上的密封板和第二加热器上的密封板焊接。U形的连接件可预先的焊接在两密封板上，改变了加热器的安装工序，以适应不同需要。
优选地，所述第一连接端为加热基板设置有外接触点一端的侧面或是在加热基板上焊接的焊接条。加热基板设置有外接触点的一端上预留有保证厚膜电路不被焊接损伤的预留边界，预留边界的侧面用于与法兰盘焊接，另外，也可在加热基板未印制厚膜电路时，在加热基板上焊接或弯折焊接条，用于与法兰盘焊接。
附图说明
图1是本发明厚膜加热器实施例1中加热基板与密封板的分解结构示意图。
图2是本发明厚膜加热器实施例1中加热器的组装结构示意图。
图3是本发明厚膜加热器实施例2中加热基板与密封板的分解结构示意图。
图4是本发明厚膜加热器实施例2中加热器的组装结构示意图。
图5是本发明厚膜加热器实施例3中加热基板与密封板的分解结构示意图。
图6是本发明厚膜加热器实施例4中加热器的组装结构示意图。
图7是本发明厚膜加热器实施例4中加热器的分解结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步详细说明本发明，但本发明的保护范围并不限于此。
实施例1：
参照图1，本实施例的厚膜加热器包括加热基板1、密封板3和感温管，加热基板1的一面上印制有厚膜电路2，加热基板1的一端上设有用于厚膜电路2走线的外接触点5，加热基板1设置有外接触点5的一端上设有用于连接法兰盘8的第一连接端6，第一连接端6与外接触点5之间设有安装焊接距离，用以保证厚膜电路不被焊接损伤。为达到厚膜电路不损伤的目的，也可在加热基板1的第一连接端6处预先焊接焊接条，然后再印制厚膜电路2，通过焊接条实现第一连接端6的连接功能。密封板3设有用于外接触点走线的凹槽4，凹槽4的凹陷部与外接触点5的位置相对，凹槽4上设有用于连接法兰盘8的第二连接端7。凹槽4是在密封板3上向外压铸的拱形凸起，凹槽4的一侧敞口，凹槽4敞口的一端为第二连接端7，即密封板3一端为平板状，另一端为拱形凸起。
加热基板1和密封板3均为平板的、具有导热性能的不锈钢钢板或铝合金板，加热基板1和密封板3的形状可以为各种常见的形状，可根据需要进行设计。加热基板1上设有用于焊接密封板3的边界1.1，该边界1.1为厚膜电路2在加热基板1上预留的位置，即厚膜电路2印制在加热基板1的中部，厚膜电路2的外圈为边界1.1部分，加热基板1与密封板3密封连接，加热基板1与密封板3之间密封方式可采用焊接密封、螺栓密封等，可参照现有技术中常用的密封方式。在加热基板1与密封板3密封连接时，在密封板3上印制有绝缘层，绝缘层为玻璃釉即氧化硅，即绝缘层设置在密封板3与加热基板1密封的密封面上，并在密封板3的绝缘层上涂覆导热硅胶层，导热硅胶层辅助加热基板1均匀散热。密封连接后的加热基板1和密封板3形成一空腔，空腔内对应设有外接触点5。所述加热器外表面喷涂有氟树脂涂料层，氟树脂涂料层具有耐高温、防腐、防垢的特点，有利于提高加热器的使用寿命。
参照图1和图2，加热基板1与密封板3密封连接，第一连接端6和第二连接端7焊接在法兰盘8上，使连接后的加热基板1与密封板3固定在法兰盘8上，第一连接端6和第二连接端7也可固定待加热液体的外壳上，感温管与法兰盘8相连。所述加热器还包括具有相同结构第二加热器10，加热器9与第二加热器10平行设置，加热器9与第二加热器10连接在同一法兰盘8上，加热器9与第二加热器10为经过密封后的单板厚膜加热器。为了使加热器9和第二加热器10与法兰盘8之间的稳固连接，可在加热器9和第二加热器10上安装固定夹扣。
实施例2：
本实施例与实施例1的不同之处在于凹槽4的位置设计，其它结构请参照实施例1，下面具体描述本实施例中凹槽4的设计。参照图3，凹槽4设置在密封板3一端的一侧部，对应的，外接触点5设置在加热基板1一端的一侧部，其中，第二连接端7包括凹槽4的敞口端和密封板3上相对凹槽一侧的侧面。参照图4，所述加热器还包括具有相同结构第二加热器12，加热器11与第二加热器12平行设置，加热器11与第二加热器12设有密封板的一面相向安装，促使加热器的安装更加紧凑。加热器11与第二加热器12连接在同一法兰盘8上，加热器11与第二加热器12为经过密封后的单板厚膜加热器。
实施例3：
本实施例与实施例1的不同之处在于凹槽4的形状，其它结构请参照实施例1，下面具体描述本实施例中凹槽4的设计。参照图5，所述凹槽4为一侧敞口的方形槽状体，凹槽4的三侧槽边与密封板3焊接，凹槽4敞口的一端为第二连接端7。凹槽4与密封板3同宽，或是设置在密封板3一端的一侧部，对应的，外接触点5设置在加热基板1的相应位置。如实施例3所述的加热器也可包括相同结构的第二加热器，加热器和第二加热器之间的凹槽4可连通，形成一个空腔。
实施例4：
参照图6-7，本实施例的厚膜加热器包括相同结构的第二加热器、连接件13、感温管14和固定夹扣15，加热器16和第二加热器17均包括加热基板1和密封板3，其中加热基板1的结构及加热基板1与密封板3之间的密封结构参照实施例1中的描述。不同之处在于，密封板3未设置独立的凹槽，换言之，两块密封板3共用一个凹槽，凹槽即为连接件13，再换句说，密封板3若设置有凹槽，则两块密封板3上的两凹槽连通，形成一个整体连通的空间。密封板3的长度小于加热基板1的长度，使经密封板3密封过的加热基板1上外接触点5裸露，两块密封板3之间通过连接件13相连，连接件13的纵截面为U形，U形连接件13的两端分别与加热器16和第二加热器17上的密封板3焊接，焊接后的两块密封板3与两块加热基板1密封连接，并使外接触点5裸露在连接件13与两块加热基板1形成的空间中。其中第一连接端6为加热基板1设置有外接触点5的一端的侧面，第二连接端7为连接件13的U型开口端的两侧槽边，本实施例通过第一连接端6和第二连接端7将厚膜加热器焊接在法兰盘8上，并通过固定夹扣15对两个单板加热器进行稳固连接。其中感温管14连接在法兰盘8上，其中一块密封板3与连接件13连接处设有一用于安装防干烧探头的探头槽18。
本发明中实施例1-4的厚膜加热器均将单块加热基板独立密封在密封板上，利用导热硅胶层增加加热基板与密封板之间的热传导，并通过第一连接端和第二连接端与法兰盘或其它密封件直接相连，使整个加热器浸在待加热液体中，并使外接触点裸露在凹槽的空间内，从而可以从壳体或法兰盘外部直接处理厚膜加热器的外接触点，实现了加热基板上外接触点焊接导线工序的后移，使厚膜加热器可以先进行高温氟树脂涂料的喷涂，后焊接外接触点，有效的保证了外接触点与高温导线之间的连接强度，最大程度的优化了加热器整个安装过程。由于加热基板和密封板直接与壳体或法兰盘相连，增加了加热器与壳体或法兰盘连接的紧密程度，最大程度了利用了壳体内部的空间。
上述说明中，凡未加特别说明的，均采用现有技术中的技术手段。
Claims (10)
1.一种厚膜加热器，包括一具有导热性能的加热基板，加热基板的一面上印制有厚膜电路，加热基板的一端上设有用于厚膜电路走线的外接触点，其特征在于，所述加热基板印制有厚膜电路的一面上密封有用于密封加热基板上厚膜电路的密封板，加热基板设置有外接触点的一端上设有用于连接法兰盘的第一连接端，所述密封板上设有用于外接触点走线的凹槽，凹槽的凹陷部与外接触点的位置相对，凹槽上设有用于连接法兰盘的第二连接端。
2.根据权利要求1所述的厚膜加热器，其特征在于，所述第一连接端和第二连接端焊接在法兰盘上。
3.根据权利要求1所述的厚膜加热器，其特征在于，所述凹槽是在密封板上向外压铸的拱形凸起，凹槽的一侧敞口，凹槽敞口的一端为第二连接端。
4.根据权利要求1所述的厚膜加热器，其特征在于，所述凹槽为一侧敞口的方形槽状体，凹槽的三侧槽边与密封板焊接，凹槽敞口的一端为第二连接端。
5.根据权利要求3或4所述的厚膜加热器，其特征在于，所述凹槽设置在密封板一端的一侧部，对应的，外接触点设置在加热基板一端的一侧部，所述第二连接端包括凹槽的敞口端和密封板上相对凹槽一侧的侧面。
6.根据权利要求1所述的厚膜加热器，其特征在于，所述加热器还包括具有相同结构第二加热器，加热器与第二加热器平行设置，加热器与第二加热器连接在同一法兰盘上。
7.根据权利要求6所述的厚膜加热器，其特征在于，所述加热器与第二加热器设有密封板的一面相向安装。
8.根据权利要求7所述的厚膜加热器，其特征在于，所述加热器上的凹槽与第二加热器上的凹槽连通。
9.根据权利要求8所述的厚膜加热器，其特征在于，所述连通后的凹槽形成纵截面为U形的连接件，U形连接件的两端分别与加热器上的密封板和第二加热器上的密封板焊接。
10.根据权利要求1所述的厚膜加热器，其特征在于，所述第一连接端为加热基板设置有外接触点一端的侧面或是在加热基板上焊接的焊接条。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: SHEN MINJIANG Free format text: FORMER OWNER: ZHEJIANG XIDESI ELECTRIC CO., LTD. Effective date: 20150615 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20150615 Address after: 73-75 No. 313008 Huzhou City, Zhejiang Province town of Wuxing Road Patentee after: Shen Minjiang Address before: Yuhang District, Hangzhou City, Zhejiang Province, 311121 West No. 1500 building 3 room 226 Patentee before: ZHEJIANG XIDESI ELECTRICAL Co.,Ltd. |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20151110 Address after: 313000 Zhejiang city of Huzhou Province town revitalization District 2 Building Room 302 Patentee after: Shen Minxia Address before: 73-75 No. 313008 Huzhou City, Zhejiang Province town of Wuxing Road Patentee before: Shen Minjiang |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140702 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |