CN109386953A - 一种恒温机使用的铝合金厚膜芯片加热装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种恒温机使用的铝合金厚膜芯片加热装置，包括铝合金基壳，铝合金基壳的上部设有厚膜加热芯片；厚膜加热芯片包括加热钢板，加热钢板上设有绝缘层，绝缘层上设有电阻层与导体层，绝缘层上设有覆盖层，覆盖层盖住电阻层与导体层；电阻层与导体层为电连接；覆盖层上设有电接触开孔，第三导体条的端部裸露在电接触开孔处。本发明大大提高了产热面积，使加热钢板的产热效率大大提高；通过加热钢板可以对铝合金基壳内的水流进行加热处理，从而可以方便给恒温机的水管提供恒温水，大大提高了恒温机的安全性能；安全性高。
Description
技术领域
本发明涉及一种加热装置，特别涉及一种恒温机使用的铝合金厚膜芯片加热装置。
背景技术
恒温恒湿试验箱由调温和增湿两部分组成。通过安装在箱体内顶部的旋转风扇，将空气排入箱体实现气体循环、平衡箱体内的温、湿度，由箱体内置的温、湿度传感器采集的数据，传至温、湿度控制器进行编辑处理，下达调温调湿指令，通过空气加热单元、冷凝管以及水槽内加热蒸发单元的共同完成。恒温恒湿箱温度调节是通过箱体内置温度传感器，采集数据，经温度控制器调节，接通空气加热单元来实现增加温度或者调节制冷电磁阀来降低箱体内温度，以达到控制所需要的温度。恒温恒湿箱湿度调节是通过体内置湿度传感器，采集数据，经湿度控制器调节，接通水槽加热元件，通过蒸发水槽内的水来实现增加箱体内的湿度或者调节制冷电磁阀来实现去湿作用，以达到控制所需要的湿度。恒温恒湿箱设有多重保护措施；温度系统在可设定最大安全允许温度条件下，装有过温保护器，空气加热元件可随旋转风扇停止而自动断电；加湿系统可随加湿槽水位降低而停止供电；制冷系统也随箱体温度升高或湿度的加大而停止工作。现有的恒温机不具有加热芯片，对恒温机内的水流进行加热操作不方便，加热效率低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种大大提高了产热面积，使加热钢板的产热效率大大提高；通过加热钢板可以对铝合金基壳内的水流进行加热处理，从而可以方便给恒温机的水管提供恒温水，大大提高了恒温机的安全性能；安全性高的铝合金厚膜芯片加热装置。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种恒温机使用的铝合金厚膜芯片加热装置，包括铝合金基壳，铝合金基壳的上部设有厚膜加热芯片；厚膜加热芯片包括加热钢板，加热钢板上设有绝缘层，绝缘层上设有电阻层与导体层，绝缘层上设有覆盖层，覆盖层盖住电阻层与导体层；电阻层与导体层为电连接；电阻层包括第一电阻片与若干呈平行布置的第二电阻片，第一电阻片为U型形状，第二电阻片为条形形状，第一电阻片包围在第二电阻片的外周；导体层包括第一导体条、第二导体条以及第三导体条，第一电阻片与第二电阻片通过第二导体条连接，第二电阻片之间通过第一导体条连接，第三导体条与第二电阻片连接；第二电阻片的数量为四个，第一电阻片的数量为一个；第一导体条、第二导体条以及第三导体条的数量均为两个，两个第二电阻片为一组，每组的两个第二电阻片的一端通过第一导体条连接，每组的其中一个第二电阻片的另一端与第一电阻片的端部通过第二导体条连接，每组的其中另一个第二电阻片的另一端与第三导体条连接；覆盖层上设有电接触开孔，第三导体条的端部裸露在电接触开孔处。
进一步地，所述第三导体条包括直线段，直线段的一端设有连接段，直线段的另一端设有圆形段，连接段的宽度大于直线段的宽度，圆形段的直径大于连接段的宽度，连接段与第二电阻片的端部连接；圆形段裸露在电接触开孔处。
进一步地，所述绝缘层的前部两侧设有第一定位孔，覆盖层的前部两侧设有第二定位孔，第二定位孔与第一定位孔重合。
进一步地，所述厚膜加热芯片的两侧均设有一排定位孔。
进一步地，所述厚膜加热芯片的端部两侧设有定位槽。
进一步地，所述铝合金基壳的内部为空腔结构，铝合金基壳的内部安装有导水胶棒，导水胶棒的外周面设有螺旋状的导水槽，铝合金基壳的上部设有铝合金压板，铝合金压板盖住厚膜加热芯片；铝合金压板与厚膜加热芯片之间设有铝合金垫板；导水槽与厚膜加热芯片接触。
进一步地，所述铝合金垫板与厚膜加热芯片之间设有隔热棉；隔热棉与厚膜加热芯片之间设有云母片。
进一步地，所述铝合金基壳的一端设有第一法兰盖板，第一法兰盖板固定住导水胶棒的一端，铝合金基壳的另一端设有第二法兰盖板，第二法兰盖板固定住导水胶棒的另一端；第一法兰盖板与第二法兰盖板的轴向位置设有出水孔，出水孔与导水槽连通。
进一步地，所述铝合金压板与厚膜加热芯片之间设有硅胶密封圈。
进一步地，所述铝合金压板上设有温控器，温控器通过温控器压板固定在铝合金压板上，温控器压板通过固定螺丝固定在铝合金压板上；温控器与厚膜加热芯片为电连接。
进一步地，所述电阻层包括SiO2-B2O3-AI2O3-Bi3O3–CaO-ZrO3系微晶玻璃与钨钯复合粉，所述钨钯复合粉包括钨粉与钯粉；导体层包括SiO2-B2O3-AI2O3-Bi3O3-CaO系微晶玻璃与铂钯复合粉，所述铂钯复合粉包括铂粉与钯粉；绝缘层包括SiO2-Ba0-AI2O3-H3BO3系微晶玻璃；覆盖层包括TiO2-Ba0-AI2O3系微晶玻璃。
采用上述技术方案的恒温机使用的铝合金厚膜芯片加热装置，将该加热装置安装在恒温机内，将该加热装置与恒温机的水管连接；将铝合金基壳安装在恒温机的水管管路上；恒温机通过水管可以给铝合金基壳通水；该加热装置外接电源，第三导体条外接电源，裸露在电接触开孔处的第三导体条的端部可以外接电源，外接电源的电线安装在电接触开孔处，从而可以给第三导体条、第一电阻片、第二电阻片、第一导体条以及第二导体条实现通电并产热，U型形状的第一电阻片以及呈平行布置的条形形状的第二电阻片大大提高了产热面积，使加热钢板的产热效率大大提高；通过加热钢板可以对铝合金基壳内的水流进行加热处理，从而可以方便给恒温机的水管提供恒温水，大大提高了恒温机的安全性能；且通过绝缘层与覆盖层对电阻层与导体层进行绝缘保护，可以使该加热装置的安全性大大提高。
附图说明
图1为本发明恒温机使用的铝合金厚膜芯片加热装置的结构示意图。
图2为本发明所述厚膜加热芯片的结构示意图。
图3为本发明所述厚膜加热芯片的爆炸图。
图4为本发明所述覆盖层的结构示意图。
图5为本发明所述电阻层的结构示意图。
图6为本发明所述导体层的结构示意图。
图7为本发明所述加热钢板与绝缘层的结构示意图。
具体实施方式
如图1至图7所示，一种恒温机使用的铝合金厚膜芯片加热装置，包括铝合金基壳1，铝合金基壳1的上部设有厚膜加热芯片5；厚膜加热芯片5包括加热钢板18，加热钢板18上设有绝缘层19，绝缘层19上设有电阻层16与导体层17，绝缘层19上设有覆盖层20，覆盖层20盖住电阻层16与导体层17；电阻层16与导体层17为电连接；电阻层16包括第一电阻片161与若干呈平行布置的第二电阻片162，第一电阻片161为U型形状，第二电阻片162为条形形状，第一电阻片161包围在第二电阻片162的外周；导体层17包括第一导体条171、第二导体条172以及第三导体条173，第一电阻片161与第二电阻片162通过第二导体条172连接，第二电阻片162之间通过第一导体条171连接，第三导体条173与第二电阻片162连接；第二电阻片162的数量为四个，第一电阻片161的数量为一个；第一导体条171、第二导体条172以及第三导体条173的数量均为两个，两个第二电阻片162为一组，每组的两个第二电阻片162的一端通过第一导体条171连接，每组的其中一个第二电阻片162的另一端与第一电阻片161的端部通过第二导体条172连接，每组的其中另一个第二电阻片162的另一端与第三导体条173连接；覆盖层20上设有电接触开孔202，第三导体条173的端部裸露在电接触开孔202处。
电阻层16包括SiO2-B2O3-AI2O3-Bi3O3–CaO-ZrO3系微晶玻璃与钨钯复合粉，所述钨钯复合粉包括钨粉与钯粉。SiO2-B2O3-AI2O3-Bi3O3–CaO-ZrO3系微晶玻璃包括按质量百分比为10％的SiO2、2％的B2O3、5％的AI2O3、10％的Bi3O3、20％的CaO以及53％的ZrO3；所述钨钯复合粉包括按质量百分比为15％的钨粉与85％的钯粉。a、将SiO2-B2O3-AI2O3-Bi3O3–CaO-ZrO3系微晶玻璃倒入混料机混合均匀，再通过高温电炉熔炼，熔炼温度为1300～1500℃，保温时间为1～3小时，然后水淬，得到玻璃微渣，将玻璃微渣置入球磨机得到粒经不大于3微米的玻璃微渣；b、选用粒度小于1.5μm的钨粉与钯粉混合制备得到钨钯复合粉；c、将钨钯复合粉、SiO2-B2O3-AI2O3-Bi3O3–CaO-ZrO3系微晶玻璃以及有机溶剂倒入三维运动混合机内搅拌分散，搅拌分散后再倒入三辊陶瓷研磨机内进行三辊扎制，制备得到浆料；通过印刷将该浆料印刷到加热钢板18上即得到电阻层16。
导体层17包括SiO2-B2O3-AI2O3-Bi3O3-CaO系微晶玻璃与铂钯复合粉，所述铂钯复合粉包括铂粉与钯粉。SiO2-B2O3-AI2O3-Bi3O3-CaO系微晶玻璃包括按质量百分比为15％的SiO2、5％的B2O3、5％的AI2O3、10％的Bi3O3以及65％的CaO；所述铂钯复合粉包括按质量百分比为20％的铂粉与80％的钯粉。a、将SiO2-B2O3-AI2O3-Bi3O3-CaO系微晶玻璃倒入混料机混合均匀，再通过高温电炉熔炼，熔炼温度为1300～1500℃，保温时间为1～3小时，然后水淬，得到玻璃微渣，将玻璃微渣置入球磨机得到粒经不大于3微米的玻璃微渣；b、选用粒度小于1.5μm的铂粉与钯粉混合制备得到铂钯复合粉；c、将铂钯复合粉、SiO2-B2O3-AI2O3-Bi3O3–CaO系微晶玻璃以及有机溶剂倒入三维运动混合机内搅拌分散，搅拌分散后再倒入三辊陶瓷研磨机内进行三辊扎制，制备得到浆料；通过印刷将该浆料印刷到加热钢板18上即得到导体层17。
绝缘层19包括SiO2-Ba0-AI2O3-H3BO3系微晶玻璃。SiO2-Ba0-AI2O3-H3BO3系微晶玻璃包括按质量百分比为20％的SiO2、10％的B2O3、10％的AI2O3以及60％的Bi3O3；a、将SiO2-Ba0-AI2O3-H3BO3系微晶玻璃倒入混料机混合均匀，再通过高温电炉熔炼，熔炼温度为1300～1500℃，保温时间为1～3小时，然后水淬，得到玻璃微渣，将玻璃微渣置入球磨机得到粒经不大于3微米的玻璃微渣；b、将SiO2-Ba0-AI2O3-H3BO3系微晶玻璃与有机溶剂倒入三维运动混合机内搅拌分散，搅拌分散后再倒入三辊陶瓷研磨机内进行三辊扎制，制备得到浆料；通过印刷将该浆料印刷到加热钢板18上即得到绝缘层19。
覆盖层20包括TiO2-Ba0-AI2O3系微晶玻璃。TiO2-Ba0-AI2O3系微晶玻璃包括按质量百分比为20％的TiO2、30％的Ba0以及50％的AI2O3。a、将TiO2-Ba0-AI2O3系微晶玻璃倒入混料机混合均匀，再通过高温电炉熔炼，熔炼温度为1300～1500℃，保温时间为1～3小时，然后水淬，得到玻璃微渣，将玻璃微渣置入球磨机得到粒经不大于3微米的玻璃微渣；b、将TiO2-Ba0-AI2O3系微晶玻璃与有机溶剂倒入三维运动混合机内搅拌分散，搅拌分散后再倒入三辊陶瓷研磨机内进行三辊扎制，制备得到浆料；通过印刷将该浆料印刷到加热钢板18上即得到覆盖层20。
本发明恒温机使用的铝合金厚膜芯片加热装置，将该加热装置安装在恒温机内，将该加热装置与恒温机的水管连接；将铝合金基壳1安装在恒温机的水管管路上；恒温机通过水管可以给铝合金基壳1通水；该加热装置外接电源，第三导体条173外接电源，裸露在电接触开孔202处的第三导体条173的端部可以外接电源，外接电源的电线安装在电接触开孔202处，从而可以给第三导体条173、第一电阻片161、第二电阻片162、第一导体条171以及第二导体条172实现通电并产热，U型形状的第一电阻片161以及呈平行布置的条形形状的第二电阻片162大大提高了产热面积，使加热钢板18的产热效率大大提高；通过加热钢板18可以对铝合金基壳1内的水流进行加热处理，从而可以方便给恒温机的水管提供恒温水，大大提高了恒温机的安全性能；且通过绝缘层19与覆盖层20对电阻层16与导体层17进行绝缘保护，可以使该加热装置的安全性大大提高。
其中，第三导体条173包括直线段174，直线段174的一端设有连接段175，直线段174的另一端设有圆形段176，连接段175的宽度大于直线段174的宽度，圆形段176的直径大于连接段175的宽度，连接段175与第二电阻片162的端部连接；圆形段176裸露在电接触开孔202处；所以宽度大于直线段174的连接段175可以更加充分地与第二导体条172实现电连接，电连接稳定性更加好；直径大于连接段175的圆形段176可以更加充分地与外接电源的电线连接，能更加稳定地接入电流，安全性更加高。
其中，绝缘层19的前部两侧设有第一定位孔191，覆盖层20的前部两侧设有第二定位孔201，第二定位孔201与第一定位孔191重合；所以方便实现定位安装，安装精确度更加高。
其中，厚膜加热芯片5的两侧均设有一排定位孔21；厚膜加热芯片5的端部两侧设有定位槽22；所以可以对厚膜加热芯片5进行更加精确地安装。
其中，铝合金基壳1的内部为空腔结构，铝合金基壳1的内部安装有导水胶棒2，导水胶棒2的外周面设有螺旋状的导水槽3，铝合金基壳1的上部设有铝合金压板9，铝合金压板9盖住厚膜加热芯片5；铝合金压板9与厚膜加热芯片5之间设有铝合金垫板8；导水槽3与厚膜加热芯片5接触；所以导水胶棒2流入恒温机水管输送过来的水流，水流流经导水胶棒2的导水槽3，通过厚膜加热芯片5对导水槽3进行充分加热，螺旋状的导水槽3大大增加水流流经的表面积，对水流进行加热更加充分。
其中，铝合金垫板8与厚膜加热芯片5之间设有隔热棉7；隔热棉7与厚膜加热芯片5之间设有云母片6；所以通过隔热棉7与云母片6可以对厚膜加热芯片5进行更好的隔热保温，使厚膜加热芯片5更加充分地对水流进行加热，能有效防止厚膜加热芯片5产生的热量散热。
其中，铝合金基壳1的一端设有第一法兰盖板11，第一法兰盖板11固定住导水胶棒2的一端，铝合金基壳1的另一端设有第二法兰盖板12，第二法兰盖板12固定住导水胶棒2的另一端；第一法兰盖板11与第二法兰盖板12的轴向位置设有出水孔4，出水孔4与导水槽3连通；所以可以使导水胶棒2更加牢固地安装在铝合金基壳1内。
其中，铝合金压板9与厚膜加热芯片5之间设有硅胶密封圈10；所以密封效果更好。
其中，铝合金压板9上设有温控器13，温控器13通过温控器压板14固定在铝合金压板9上，温控器压板14通过固定螺丝15固定在铝合金压板9上；温控器13与厚膜加热芯片5为电连接；所以温控器13可以控制厚膜加热芯片5的温度，从而实现恒温操控。
Claims (9)
1.一种恒温机使用的铝合金厚膜芯片加热装置，包括铝合金基壳，铝合金基壳的上部设有厚膜加热芯片；厚膜加热芯片包括加热钢板，其特征在于：加热钢板上设有绝缘层，绝缘层上设有电阻层与导体层，绝缘层上设有覆盖层，覆盖层盖住电阻层与导体层；电阻层与导体层为电连接；
电阻层包括第一电阻片与若干呈平行布置的第二电阻片，第一电阻片为U型形状，第二电阻片为条形形状，第一电阻片包围在第二电阻片的外周；导体层包括第一导体条、第二导体条以及第三导体条，第一电阻片与第二电阻片通过第二导体条连接，第二电阻片之间通过第一导体条连接，第三导体条与第二电阻片连接；
覆盖层上设有电接触开孔，第三导体条的端部裸露在电接触开孔处。
2.根据权利要求1所述的恒温机使用的铝合金厚膜芯片加热装置，其特征在于：第三导体条包括直线段，直线段的一端设有连接段，直线段的另一端设有圆形段，连接段的宽度大于直线段的宽度，圆形段的直径大于连接段的宽度，连接段与第二电阻片的端部连接；圆形段裸露在电接触开孔处。
3.根据权利要求1所述的恒温机使用的铝合金厚膜芯片加热装置，其特征在于：绝缘层的前部两侧设有第一定位孔，覆盖层的前部两侧设有第二定位孔，第二定位孔与第一定位孔重合。
4.根据权利要求1所述的恒温机使用的铝合金厚膜芯片加热装置，其特征在于：铝合金基壳的内部为空腔结构，铝合金基壳的内部安装有导水胶棒，导水胶棒的外周面设有螺旋状的导水槽，铝合金基壳的上部设有铝合金压板，铝合金压板盖住厚膜加热芯片；铝合金压板与厚膜加热芯片之间设有铝合金垫板；导水槽与厚膜加热芯片接触。
5.根据权利要求4所述的恒温机使用的铝合金厚膜芯片加热装置，其特征在于：铝合金垫板与厚膜加热芯片之间设有隔热棉；隔热棉与厚膜加热芯片之间设有云母片。
6.根据权利要求4所述的恒温机使用的铝合金厚膜芯片加热装置，其特征在于：铝合金基壳的一端设有第一法兰盖板，第一法兰盖板固定住导水胶棒的一端，铝合金基壳的另一端设有第二法兰盖板，第二法兰盖板固定住导水胶棒的另一端；第一法兰盖板与第二法兰盖板的轴向位置设有出水孔，出水孔与导水槽连通。
7.根据权利要求4所述的恒温机使用的铝合金厚膜芯片加热装置，其特征在于：铝合金压板与厚膜加热芯片之间设有硅胶密封圈。
8.根据权利要求4所述的恒温机使用的铝合金厚膜芯片加热装置，其特征在于：铝合金压板上设有温控器，温控器通过温控器压板固定在铝合金压板上，温控器压板通过固定螺丝固定在铝合金压板上；温控器与厚膜加热芯片为电连接。
9.根据权利要求1所述的恒温机使用的铝合金厚膜芯片加热装置，其特征在于：电阻层包括SiO2-B2O3-AI2O3-Bi3O3–CaO-ZrO3系微晶玻璃与钨钯复合粉，所述钨钯复合粉包括钨粉与钯粉；导体层包括SiO2-B2O3-AI2O3-Bi3O3-CaO系微晶玻璃与铂钯复合粉，所述铂钯复合粉包括铂粉与钯粉；绝缘层包括SiO2-Ba0-AI2O3-H3BO3系微晶玻璃；覆盖层包括TiO2-Ba0-AI2O3系微晶玻璃。
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