CN103889079B - 加热板 - Google Patents

Abstract

本发明为一种加热板，其于一可导热且绝缘的主体板表面处，由内而外依序设有一导电发热回路及一外部绝缘层；其中，该导电发热回路由方向相异的至少一第一导电层及至少一第二导电层所连接而成；且该第一导电层及第二导电层于相接处交叠形成一重叠区域；该导电发热回路具有至少两凸露于该外部绝缘层外的导电段。藉此，自该等导电段输入电流后，该导电发热回路可快速产生热能，并透过该导热绝缘层将热能传导至主体板处。加上该重叠区域形成于导电发热回路的转折处，可增加承受电流负载，解决导电发热回路容易于转折处产生损坏的问题。

Description

加热板

技术领域

本发明与一种加热板有关，其于一可导热且绝缘主体板表面处依序设有薄膜状的导电发热回路及外部绝缘层，其具有加热响应速度快，且各层与主体板结合力强，机械强度高和耐热冲击，不易高温脆化等优点。

背景技术

习用的锅炉或蒸气管道等，利用一加热装置对液体(如水、油等)加热，传统以电驱动的加热装置大多为电热合金元件所构成，如金属加热棒、电热丝及金属加热箔片等。

然而，传统金属加热棒，如中国台湾第M364834号专利1、2图所示，将一金属棒弯折成U型加热棒，再于两端通电以产生热能。但加热棒的电热响应速度慢，不利于应用于需要速热的电热加热装置。再者，传统的电热合金元件为克服电热响应速度慢的缺陷，大多以直接与水等待加热的液体接触，以提高热交换效果。但如此一来，容易因此造成氧化问题，其使用寿命一般不超过3000小时。

而电热丝及金属加热箔片等电热合金元件因缺乏有效支撑，容易因高温脆化而导致强度问题，且易因其本身自重或安装不当等因素，而引起变形、倒塌等现象。再者，一般为求于单位面积内具有较大的加热效果，大多以弯折或S形回路设置电热丝、金属加热箔片等，但在同一直径或厚度下电热合金元件通电时电流容易于内弯折处集中，造成该处温度易高于设计而损坏，衍生承受电流负载降低的问题，降低电热合金元件使用寿命。

综合上开先前技术的缺点，大致上包括传统电热合金元件电热响应速度慢、直接与液体接触易造成氧化问题减损使用寿命，且亦存有因高温脆化而导致强度不足等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种加热板，其结构简单，加热响应速度快，且结构之间的结合力更强，机械强度更高，耐热冲击性能好，不易高温脆化，以能承担更大的电流负载和更长的承载时间，避免回路易于损坏的缺陷，提高使用寿命，降低成本。

为实现上述目的，本发明公开了一种加热板，其特征在于包含：

一主体板，其为一可导热且绝缘的板体；

一导电发热回路，其设于该主体板的外表面处，且该导电发热回路由至少一第一导电层及至少一第二导电层所连接而成；其中，该第一导电层及第二导电层相接处，由第一导电层及第二导电层交叠形成一重叠区域；且该导电发热回路还具有至少两导电段；以及

一外部绝缘层，其设于该导电发热回路的外表面，以将该导电发热回路包覆于主体板与外部绝缘层之间；其中，该至少两导电段凸露于该外部绝缘层外。

其中，该导电段供一导电件连接。

其中，该外部绝缘层为一玻璃釉料层。

其中，该导电发热回路为一导电材料层。

其中，该导电发热回路于转折处设有至少一圆弧角。

其中，该主体板为玻璃板。

其中，该主体板包含一导热板体及一设于导热板体表面的导热绝缘层。

其中，该导热绝缘层为一玻璃釉料层。

其中，该导热板体为不锈钢板、金属板或烧结金属板。

其中，该第一导电层以一第一方向设置于导热绝缘层的外表面处，而该第二导电层以一第二方向设置于导热绝缘层的外表面处，且第一方向与第二方向呈90度相交。

通过上述结构，本发明的加热板实现了如下技术效果：

1、各层和主体板结合力强，具有机械强度高、抗振动、抗热冲击能力强等优点。且本发明的导电发热回路以主体板作为支撑，加热过程中产生的热能可快速传导至主体板，不会像合金电热材料容易产生高温脆性，亦不用担心因为支撑、安装不当或其本身自重而引起变形、倒塌等现象。

2、第一导电层及第二导电层的重叠区域形成于相接转折处，可增加导电发热回路承受电流负载，解决容易于转折处产生损坏的问题。

3、导电发热回路进一步可于转折处设有至少一圆弧角，亦可减少电流通过时，转折角处被电流损坏的问题。

附图说明

图1：本发明加热板的立体外观示意图。

图2：本发明加热板的立体分解示意图。

图3：图1的局部放大示意图。

图4：图1的4-4剖面线在箭头方向的剖面示意图。

图5：图1的5-5剖面线在箭头方向的剖面示意图。

具体实施方式

为便于说明本发明于上述发明内容一栏中所表示的中心思想，兹以具体实施例表达。实施例中各种不同物件按适于说明的比例、尺寸、变形量或位移量而描绘，而非按实际元件的比例予以绘制，合先叙明。且以下的说明中，类似的元件是以相同的编号来表示。

请参考图1～图3所示，本发明涉及一种加热板，包含：

一主体板1，其为一可导热且绝缘材质所制成的板体，例如该主体板1可为玻璃板。

或是如图2所示，该主体板1包含一导热板体10及一设于导热板体10表面的导热绝缘层20。其中，该导热板体10可为不锈钢板、金属板或烧结金属板至少其中的一，而该导热绝缘层20可为一玻璃釉料层，以使主体板1达到可导热且绝缘的目的。且主体板1可供以锁固、嵌合及焊接等方式，直接安装于锅炉或其它液体容器外。

一导电发热回路30，其设于该主体板1(导热绝缘层20)的外表面处，且该导电发热回路30由至少一第一导电层31及至少一第二导电层32所连接而成；其中，该第一导电层31及第二导电层32相接处，由第一导电层31及第二导电层32交叠形成一重叠区域33(如图4所示)；且该导电发热回路30具有至少两导电段34；以及

一外部绝缘层40，其设于该导电发热回路30的外表面，以将该导电发热回路30包覆于主体板1(导热绝缘层20)与外部绝缘层40之间，且该外部绝缘层40可为一玻璃釉料层。其中，该导电段34的至少一部份凸露于该外部绝缘层40外，以供一导电件35连接者(如图5所示)。

其中，以一较佳的实施例，该主体板1为一矩形板体，其具有一对第一边11及一对第二边12，而该第一导电层31以一第一方向a设置于导热绝缘层20的外表面处，而该第二导电层32以一第二方向b设置于导热绝缘层20的外表面处。其中，该第一方向a平行于第一边11，第二方向b平行于第二边12，以使得第一方向a与第二方向b呈90度相交。俾利该第一导电层31与第二导电层32可组成一连续S形的导电发热回路30。再者，该导电发热回路30并可于转折处设有至少一圆弧角36。

再者，本发明的加热板可经由以下步骤制造而成：

a)备一导热板体10；

b)于该导热板体10的一表面处，以网版印刷的方式覆设一液态状导热绝缘层材料(如玻璃釉料)，经室温干燥3-10分钟后，再经加温(峰值850℃)烧结约60分钟后形成该导热绝缘层20，以制成一主体板1；

c)于该导热绝缘层20的表面处，以网版印刷的方式覆设至少一液态状导电材料(如金属浆料)，先于室温下水平置放5-10分钟，再经150℃烘烤干燥约10分钟后冷却，再经加温(峰值850℃)烧结约30-60分钟。藉以，形成该第一导电层31及该第二导电层32，且该第一导电层31及第二导电层32连接形成导电发热回路30；其中，该第一导电层31及第二导电层32将液态状导电材料分次以不同方向网版印刷于导热绝缘层20表面，并于第一导电层31及第二导电层32相连接处交叠形成重叠区域33；且该导电发热回路30具有至少两导电段34；

d)于该导电发热回路30及导热绝缘层20的外表面处，覆设一液态状外部绝缘层材料(如玻璃釉料)，先于室温下置放10分钟，再经150℃烘烤干燥约10分钟后冷却，再经加温(峰值850℃)烧结约30-60分钟。以形成该外部绝缘层40，并使该导电段34凸露于该外部绝缘层40外；以及

e)于该导电段34凸露处，以网版印刷的方式覆设至少一液态状导电材料(如银膏)，先于室温下水平置放5-10分钟，再经150℃烘烤干燥约10-20分钟后冷却，再经加温(峰值850℃)烧结约30-60分钟。藉以形成可供该导电件35连接的电气接点。

明了上述本发明详细结构后，以下针对本发明的动作原理逐一详细说明：

如图1及图5所示，当电流自导电件35输入导电发热回路30后，藉由导电发热回路30本身的电阻，使电流转化成热能。而导电发热回路30所生成的热能即透过该导热绝缘层20，传导至主体板1后，再由主体板1对待加热物件进行加热作业。藉此，本发明加热板可具有加热响应速度快、导电发热回路30启动速度快的优点，其电发热回路的表面加热速度可达250～300℃/s，优于传统的电热合金元件。以下表一所示，同样以220伏特10安培的电流输入传统的电热合金元件(加热棒)与本发明，对1000cc的水加热成100℃～150℃的水蒸气，本发明所需时间大大低于传统的电热合金元件，足见本发明较传统的电热合金元件更适合应用于需要速热的加热装置。

【表1】

再者，本发明的导热绝缘层20、导电发热回路30及外部绝缘层40密合地设置于主体板1上，各层和主体板1结合力强，具有机械强度高、抗振动、抗热冲击能力强等优点。且本发明的导电发热回路30以主体板1作为支撑，加热过程中产生的热能可快速传导至主体板1，不会像合金电热材料容易产生高温脆性，亦不用担心因为支撑、安装不当或其本身自重而引起变形、倒塌等现象。

本发明主体板1进一步可以锁固、嵌合及焊接等方式，直接安装于锅炉或液体容器外，加热板不需与被加热液体接触，不易氧化、使用寿命长。再加上本发明将该导电发热回路30包覆于主体板1与外部绝缘层40之间，减少导电发热回路30外露与空气接触的机会，使用寿命可达1万小时以上。

而如图3及图4所示，本发明藉由该第一导电层31与第二导电层32形成连续S形的导电发热回路30，并于转折易发生损坏处交叠产生厚度较厚的重叠区域33，有效防止内弯折电流集中处易烧融损坏的缺陷，以提高导电发热回路30的整体可承受电流负载能力。相同地，如图1所示，该导电发热回路30亦可于转折处的内、外转角处形成圆弧状的圆弧角36，亦可减少直角状转角于电流通过时，转角处因电流集中而烧融损坏的问题。

由以上详细说明，可使熟知本项技艺者明了本发明确实与习用的技术截然不同，具有相当的新颖性。且本发明具有习用技术所无法预期的功效，实已符合专利核准的积极要件，爰依法提出专利申请。

虽本发明是以一较佳实施例作说明，但精于此技艺者能在不脱离本发明精神与范畴下作各种不同形式的改变。以上所举实施例仅用以说明本发明而已，非用以限制本发明的范围。举凡不违本发明精神所从事的种种修改或变化，俱属本发明意欲保护的范畴。

Claims (9)

1.一种加热板，其特征在于包含：

一主体板，其为一可导热且绝缘的板体；

一导电发热回路，其设于该主体板的外表面处，且该导电发热回路由至少一第一导电层及至少一第二导电层所连接而成；其中，该第一导电层及第二导电层相接处，由第一导电层及第二导电层交叠形成一重叠区域，该第一导电层以一第一方向设置于导热绝缘层的外表面处，而该第二导电层以一第二方向设置于导热绝缘层的外表面处，且第一方向与第二方向呈90度相交；且该导电发热回路还具有至少两导电段；以及

一外部绝缘层，其设于该导电发热回路的外表面，以将该导电发热回路包覆于主体板与外部绝缘层之间；其中，该至少两导电段凸露于该外部绝缘层外。

2.如权利要求1所述的加热板，其特征在于，该导电段供一导电件连接。

3.如权利要求1所述的加热板，其特征在于，该外部绝缘层为一玻璃釉料层。

4.如权利要求1所述的加热板，其特征在于，该导电发热回路为一导电材料层。

5.如权利要求1所述的加热板，其特征在于，该导电发热回路于转折处设有至少一圆弧角。

6.如权利要求1所述的加热板，其特征在于，该主体板为玻璃板。

7.如权利要求1所述的加热板，其特征在于，该主体板包含一导热板体及一设于导热板体表面的导热绝缘层。

8.如权利要求7所述的加热板，其特征在于，该导热绝缘层为一玻璃釉料层。

9.如权利要求7所述的加热板，其特征在于，该导热板体为不锈钢板、金属板或烧结金属板。