CN106817784A - 平面加热器及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种平面加热器及其制造方法，该平面加热器包括：至少一塑胶基材；至少一胶合膜，至少一所述胶合膜为PVB膜或EVA膜，至少一所述胶合膜贴合于至少一所述塑胶基材的内表面上；至少一加热膜，设置于至少一所述胶合膜的与至少一所述塑胶基材相背对的另一侧面；至少一所述塑胶基材与至少一所述胶合膜及至少一所述加热膜相互叠合成为一积层片后，经由加热及加压方式使所述胶合膜融化将至少一所述塑胶基材与至少一所述加热膜黏合成为所述平面加热器。

Description

平面加热器及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种平面加热器，尤指一种以塑胶基材与加热膜层叠组合成，能够取代玻璃制平面加热器的平面加热器。本发明同时还涉及所述平面加热器的制造方法。

背景技术

一般冰柜或冰箱的门都是不透明的，看不到内部摆设的状况，而一部分的冰柜，虽然在门上设置透明玻璃板，然而因为冰柜或冰箱内外温度不同，使冰柜玻璃门起雾而看不到，必须打开门寻找东西，因此造成冰箱或冰柜无谓的能源浪费。为解决冰柜玻璃门结雾问题，开始有人在冰箱及冰柜的玻璃上镀上加热线，将玻璃加温，避免结水气。

前述玻璃制的平面加热器的另一种运用实施例为汽车后挡玻璃，汽车后挡玻璃也是靠着一条一条的金属除雾线来加热，然而电热除雾打开之后可能要隔个十几分钟才能慢慢发挥除雾功能，相信没有人愿意等这么久。而且该种平面加热器采用金属除雾线来加热，加热区域仅限于金属线的区域，属于线状的加热源，其不仅加热不平均，而且极为耗电，必须以大电流的电源供应给加热线进行加热。

该种玻璃制平面加热器一方面由于玻璃材质笨重易碎，另一方面因为其金属线加热装置的加热速度慢，耗电，必须以大电流的电源供应装置供应给加热器，故使得常用的玻璃制平面加热器无法适用于便携式的行动电子产品上。

故，如何通过结构设计的改良，来提升平面加热器的使用弹性，来克服上述的缺陷，已成为该项事业所欲解决的重要课题。

发明内容

本发明主要目的在提供一种能够克服常用玻璃制平面加热器笨重易碎，加热速度慢，且耗电的缺点的平面加热器。

本发明实施例在于提供一种平面加热器，包括：至少一塑胶基材；至少一胶合膜，至少一所述胶合膜为一热融性胶合膜，至少一所述胶合膜贴合于至少一所述塑胶基材的内表面上；至少一加热膜，设置于至少一所述胶合膜的与至少一所述塑胶基材相背对的另一侧面；至少一所述塑胶基材与至少一所述胶合膜及至少一所述加热膜相互叠合后，经由加热及加压方式使所述胶合膜融化将至少一所述塑胶基材与至少一所述加热膜黏合成为所述平面加热器。

本发明优选实施例中，至少一所述加热膜的与至少一所述塑胶基材相背对的另一侧面黏贴有另一所述塑胶基材，且另一所述胶合膜设置于至少一所述加热膜与另一所述塑胶基材之间。

本发明优选实施例中，其中所述塑胶基材的材质可选自下列种类的塑胶材料的其中之一：PP、PE、PS、PMMA、PC、PET、PVC、PI、PU。

本发明优选实施例中，其中所述胶合膜为聚乙烯醇缩丁醛薄膜(PVB膜)或乙烯乙酸乙烯酯共聚物膜(EVA膜)。

本发明优选实施例中，其中至少一所述加热膜具有至少一导电电极，至少一所述导电电极和一控温电路装置电性连接，所述控温装置通过所述导电电极将电流导引至所述加热膜上。

本发明优选实施例中，其中还进一步包括一温度感测元件，所述温度感测元件和所述温度控制电路电性连接。

本发明优选实施例中，其中所述塑胶基材、所述胶合膜及所述加热膜具有挠性。

本发明优选实施例中，其中所述塑胶基材、所述胶合膜及所述加热膜弯具有至少一弯曲弧面部。

本发明另提供一种平面加热器的制造方法，该制造方法包括：准备至少一塑胶基材；准备至少一胶合膜；准备至少一加热膜；将至少一所述塑胶基材、至少一所述胶合膜、至少一所述加热膜叠合后放置于两个压板之间以形成一积层片，并将所述积层片置入一真空袋内；将所述真空袋内部的气体抽除形成真空后，将所述真空袋连同所述积层片共同地置入一压力炉内；在所述压力炉内于压力3kg/cm²至5kg/cm²状态下，对所述积层片加热3小时以上，使所所述塑胶基材、至少一所述胶合膜、至少一所述加热膜形成一平面加热器。

本发明的有益效果在于，所述平面加热器具有重量轻、可具有挠性，且易于加工成为曲面状，同时加热快速平均，且耗电少，因此能够克服常用的玻璃制平面加热器的缺点，并且易于制作成设置于便携式产品上的便携式加热器。

为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1为本发明第一实施例的平面加热器的剖面构造示意图。

图2为本发明第二实施例的平面加热器的剖面构造示意图。

图3为本发明第一实施例的平面加热器的制造方法示意图。

图4为本发明第一实施例的平面加热器的胶合步骤的制造流程示意图。

图5为本发明的平面加热器的成品的前视图。

图6为本发明的平面加热器装置于一便携产品外壳的应用实施例的剖面示意图。

图7为本发明的平面加热器装置于一便携产品外壳的应用实施例的立体示意图。

【符号说明】

平面加热器 10

塑胶基材 11

加热膜 12

导电电极 121

连接端 122

温度感测元件 123

胶合膜 13

曲面部 16

真空袋 20

抽气口 21

压力炉 30

加热装置 31

控温装置 40

压板 50

便携产品 60

具体实施方式

本发明提供一种以塑胶基材和加热薄膜结合的平面加热器，以取代常用的利用金属或发热线圈制作的平面加热器。

如图1所示，为本发明平面加热器的第一种结构，其中该平面加热器10由一塑胶基材11、一加热膜12及一胶合膜13所组成的一积层结构所组成。其中该塑胶基材11的材质可选自下列种类的塑胶材料的其中之一：PP、PE、PS、PMMA、PC、PET、PVC、PI、PU，该塑胶基材11可选用透明的材质。而所述胶合膜13为热融性胶合膜，其材质则能够选择为PVB(聚乙烯醇缩丁醛)膜，或EVA(乙烯乙酸乙烯酯共聚物)膜。

而所述加热膜12可以为一导电膜，其表面以电镀、溅镀、蒸镀、沉积等方式所形成的金属图案层或金属氧化物图案层所形成的导电层(图中未示)，并且在加热膜12上具有至少一导电电极121，该导电电极121能够输入电流，使电流通过加热膜12表面的导电层，并因导电层产生的阻抗而产生温度。

所述加热膜12可进一步选用透明导电膜(Transparent ConductingOxides Film，TCO Film)，和所述透明的塑胶基材11和透明的胶合膜13搭配，便可形成一透明的平面加热器10。

该加热膜12相较于常用的金属线加热装置，其具有升温快速，加热平均，且耗电少的优点，因此只需要使用小电流的电源装置便能驱动该加热膜12，因此使得和该加热膜12搭配使用的电源供应装置的体积得以缩小。

如图2所示，为本发明平面加热器10的第二种实施例，该实施例中，是在加热膜12的与至少一所述塑胶基材11相背对的另一侧面黏贴有另一胶合膜13，且通过该第二片胶合膜13而将另一塑胶基材11黏合于加热膜12的与所述第一片塑胶基材11相背对的另一侧面上。

该实施例的加热膜12夹合于两片塑胶基材11的中间，因此使加热膜12受到更良好的保护，一方面可避免加热膜12损坏，另一方面可使加热膜12和外界环境隔离，因此如果应用在会和水或其他物质直接接触的加热器上(例如：车窗、浴室玻璃、水族箱加热器等)，则该加热膜12不会直接和水或其他物质接触，以避免加热膜短路失去效果。

如图3及图4所示，本发明的平面加热器10的制造方法，其制造方法中，首先准备好制作该平面加热器所需的塑胶基材11、胶合膜13及加热膜12，然后将该塑胶基材11、胶合膜13及加热膜12放置于两个压板50之间，并将该两个压板50连同该塑胶基材11、胶合膜13及加热膜12压合成为一积层片(如图3所示)。其中该两个压板50的作用为避免该塑胶基材11、胶合膜13及加热膜12在后续加热过程中卷曲，其于平面加热器10成型完成后予以拆除。其优选为耐热，具有光滑表面，且不易和塑胶基材11沾黏的材质的板体(例如：玻璃板)。

紧接着如图4所示，将该塑胶基材11、胶合膜13、加热膜12及压板50组成的积层板置入一真空袋20内，并将真空袋20密封后，进行一抽真空步骤，将真空袋20内部空气抽除，使真空袋20内部形成真空状态，而使得所述积层片被容置在一真空的环境下。该真空袋20可采用PE材质制成，因此使该真空袋20可耐高温且具有柔韧的特性，且其具有可供抽除空气的抽气口21，因此可从抽气口21将真空袋20内部空气抽除而成为真空状态。

在此必须说明，本发明制造方法中，将塑胶基材11、胶合膜13、加热膜12及压板50组成的积层板置入真空袋20并抽真空的步骤的主要目的在于将基层板各材料层介面间残留的空气排除，避免产生气泡残留。

当该真空袋20的内部抽气成为真空状态后，将该真空袋20与两个压板50连同该塑胶基材11、胶合膜13及加热膜12组成的积层结构置入到一压力炉30中以进行一胶合步骤。该压力炉30内能够充填气体使其维持一定压力，且具有加热装置31，因此能够于正压真空条件下对该积层结构加热，使胶合膜13软化后将加热膜12和塑胶基材11黏合，而形成所述平面加热器10。

本发明所述胶合步骤中的加工条件是在温度介于80℃至150℃之间，压力介于3kg/cm²至5kg/cm²之间，持续加热3小时以上时间，使所述胶合膜13达到软化温度后产生流动性并填满加热膜12和塑胶基材11之间的间隙，并将加热膜12和塑胶基材11黏合。

上述加工条件中，采用的胶合温度取决于胶合膜13的软化温度以及塑胶基材11的可承受温度。其中胶合膜13采用的材质为PVB膜或EVA膜，而PVB及EVA材质的软化点为70℃至80℃之间，因此胶合温度必须高于此一胶合膜13软化温度。而胶合温度的上限，则取决于塑胶基材11的材料的耐受温度以及塑胶基材11与胶合膜13之间的物性，故此一温度必须依照塑胶基材11及胶合膜13的种类而加以调整，例如，当采用PC材质的塑胶基材11和PVB材质的胶合膜13时，经由实验若胶合温度高于100度，则塑胶基材PC便会与胶合膜PVB产生变质(例如：变色、脆化等)，因塑胶基材PC与胶合膜PVB之间的物性较差，因此若塑胶基材11为PC材质，胶合膜13为PVB材质时，则适合的胶合温度为85℃至95℃之间，而优选者可为90℃。当采用PC材质的塑胶基材11和EVA材质的胶合膜13搭配使用时，因塑胶基材PC与胶合膜EVA之间的物性较好，经由实验其胶合温度可采用100℃至120℃之间，而不会产生质变，而优选者为110℃。而若采用PET材质的塑胶基材11，因PET具有较佳耐热性，且对于PVB、EVA材质的胶合膜13都有较好的物性，因此其采用的胶合温度皆可为100℃至120℃之间，而优选者为110℃。

本发明上述制造方法中，所述胶合膜13能够在进行胶合作业前先经过一预烘烤步骤处理，以使胶合膜13内含水量降低，避免胶合膜13所含水分形成气泡，而形成胶合膜13与塑胶基材11或加热膜12接合介面间的残留气泡。

所述胶合膜13的预烘烤步骤，是将胶合膜13以95℃至105℃的温度，持续烘烤超过8小时以上时间，优选者为烘烤12小时以上，然后再进行后续的胶合步骤。通过此一预烘烤步骤处理的胶合膜13，可以有效避免胶合膜13含有过多水分，而产生所述气泡残留的问题，而且使得胶合膜13能够被储存在一般室温及湿度的环境下，并且胶合作业的工作场所也不需特别控制温度与湿度，因此一方面可以达到减少成品中残留气泡的缺陷的效果，另一方面能够使制程条件控制更为简易，且降低作业成本。

当平面加热器10的胶合步骤完成后，将压板50连同胶合完成的平面加热器10从真空袋取出，将压板50移除，然后将平面加热器10进行适当的修整程序及后续加工，便可完成所述平面加热器10的成品。

本发明的平面加热器10有多种运用实施例，如图5所示为一种透明的平面加热器10，该实施例的平面加热器10成品为透明的平面板体，其中加热膜12上的导电电极121的两端分别具有一连接端122，通过连接端122和一控温装置40连接。该平面加热器10上进一步设置一温度感测元件123，该温度感测元件123用以检测该平面加热器10的温度，并和该控温装置40的一温度控制电路(图中未示)电性连接。该温度感测元件123检测该平面加热器10的温度后，产生一回馈信号传递至该控温装置40，以供该控温装置40作为控制该平面加热器10的温度的参考依据。

该实施例的平面加热器10为透明的加热器，因此可以运用在下列用途：例如可作为车窗或建筑物窗户的防雾玻璃；或者作为浴室的隔间玻璃，当利用该平面加热器10作为浴室隔间玻璃时，因为该平面加热器10能够产生热度，因此除了能够除雾外，更能够控制浴室的室内温度。

或者将该平面加热器10用作为冷冻柜、冰箱的透明门，因其具有防雾效果，因此可避免透明门结雾影响视线的情形产生；此外还可以利用该平面加热器10组合成为一水族缸的本体，由该平面加热器10组合成的水族缸，由于该平面加热器10能够产生温度，因此不需要另外设置加热器。

此外，该平面加热器10的塑胶基材11可以采用具有挠性的材质制成(如：PET薄膜)，则该平面加热器10便具有挠性，而使其能够作为贴附在任何平面或曲面玻璃上的除雾或加热片，例如贴附在车辆的窗户，或者是建筑物的窗户玻璃上。

此外，本发明的平面加热器10由于采用塑胶基材11，而塑胶材料具有热可塑性，故使其曲面加工更为容易。例如图6所示，该实施例的平面加热器10具有至少一曲面部16，因此使其形状能够和一便携产品60的外壳相配合，而贴附或安装于该便携产品60的外壳上。同时，该便携产品60的内部具有电源装置(图中未示)，该平面加热器10和所述电源装置电性连接，因此使该平面加热器10能够通过该便携产品60的内部的电源供应的电流产生热度。

例如图7所示实施例，其中所示便携产品60为一手机，而且该实施例的平面加热器10加工成为和该手机屏幕相符合的外型，因此能够贴附于该手机的屏幕表面。同时该平面加热器10还能够进一步和该便携产品60内部的电源装置(图中未示)连接，而使得该平面加热器10成为一具有除雾效果的屏幕保护贴，或者是使该便携产品60成为一可随身携带的小型电热器。

〔实施例的可能效果〕

综上所述，本发明的有益效果在于能够利用塑胶基材11和加热膜12及胶合膜13结合成的平面加热器10替代常用的以玻璃基材制成的平面加热器，而使其具有重量轻、不易碎裂且具有挠性的优点。同时本发明的平面加热器10因为其采用的平面式加热膜12取代常用以加热线作为加热器的发热源，因此更能够达到升温迅速且加热平均耗电少的目的。

同时，由于本发明的平面加热器10能够以挠性的塑胶基材11制作，并且能够容易制作成具有曲面的形状，因此使得本发明的平面加热器10能够容易地配置于电子产品的外壳上，并制作成能够随身携带的加热器。

以上所述仅为本发明的优选可行实施例，非因此局限本发明的专利范围，故举凡运用本发明说明书及图式内容所做的等效技术变化，皆包含于本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种平面加热器，其特征在于，所述平面加热器包括：

至少一塑胶基材；

至少一胶合膜，所述至少一胶合膜为热融性胶合膜，所述至少一胶合膜贴合于所述至少一塑胶基材的内表面上；

至少一加热膜，所述至少一加热膜设置于所述至少一胶合膜的与所述至少一塑胶基材相背对的另一侧面；

所述至少一塑胶基材与所述至少一胶合膜及所述至少一加热膜相互叠合成为一积层片后，经由加热及加压方式使所述至少一胶合膜融化而将所述至少一塑胶基材与所述至少一加热膜黏合形成所述平面加热器。

2.根据权利要求1所述的平面加热器，其特征在于，所述至少一加热膜的与所述至少一塑胶基材相背对的另一侧面黏贴有另一塑胶基材，并且另一胶合膜设置于所述至少一加热膜与所述另一塑胶基材之间。

3.根据权利要求2中任一项所述的平面加热器，其特征在于，所述至少一塑胶基材与所述另一塑胶基材均选自下列种类的塑胶材料的其中之一：PP、PE、PS、PMMA、PC、PET、PVC、PI、PU。

4.根据权利要求3所述的平面加热器，其特征在于，所述至少一胶合膜与所述另一胶合膜为PVB膜或EVA膜。

5.根据权利要求4所述的平面加热器，其特征在于，所述至少一加热膜具有至少一导电电极，所述至少一导电电极和一控温装置电性连接，所述控温装置通过所述至少一导电电极将电流导引至所述至少一加热膜上。

6.根据权利要求5所述的平面加热器，其特征在于，所述平面加热器还进一步包括一温度感测元件，所述温度感测元件和所述控温装置的内部的一温度控制电路电性连接。

7.根据权利要求6所述的平面加热器，其特征在于，所述至少一塑胶基材与所述另一塑胶基材、所述至少一胶合膜与所述另一胶合膜及所述加热膜具有挠性。

8.根据权利要求6所述的平面加热器，其特征在于，所述平面加热器具有至少一曲面部。

9.一种平面加热器制造方法，用以制造一塑胶制成的平面加热器，其特征在于，所述制造方法包括：

准备至少一塑胶基材；

准备至少一胶合膜，所述至少一胶合膜为PVB膜或EVA膜；

准备至少一加热膜；

将所述至少一塑胶基材、所述至少一胶合膜、所述至少一加热膜叠合后放置于两个压板之间以形成一积层片，并将所述积层片置入一真空袋内；

将所述真空袋的内部的气体抽除形成真空后，将所述真空袋连同所述积层片共同地置入一压力炉内；

在所述压力炉内于所述真空袋的内部保持真空的状态下，以3kg/cm²至5kg/cm²的压力及介于80℃至150℃的温度对所述积层片加热3小时以上，使所述至少一塑胶基材、所述至少一胶合膜、所述至少一加热膜形成所述平面加热器。

10.根据权利要求9所述的平面加热器制造方法，其特征在于，所述至少一胶合膜和所述至少一塑胶基材在与所述加热膜叠合前，预先以95℃至105℃的温度预烘烤8小时以上的时间。