CN109853209A - 一种电熨斗平板厚膜加热器及制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电熨斗平板厚膜加热器及制备工艺，属于电熨斗加热器领域，包括基板层和介质层，所述介质层设置在基板层上，还包括电阻层、导体层、玻璃层和温度传感器。本发明通过设置的电熨斗专用的一个厚膜加热器，从而使得直接板该厚膜加热器安装入外壳体内与电源连接就可以完成加热效果，从而使得大大的加快了电熨斗制造商的生产过程，不需要自己再进行生产厚膜加热器，直接通过组装即可，同时该厚膜加热器安装入了温度传感器，从而使得更好的感应温度，防止温度过高烧毁衣物的情况，使得安全性更高。
Description
技术领域
本发明涉及电熨斗加热器领域，尤其涉及一种电熨斗平板厚膜加热器及制备工艺。
背景技术
目前厚膜热能印刷技术已逐渐成熟，具有导热性能佳、散热面积大和安全性能高的特点，但是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电熨斗的厚膜加热器，它一般采单块加热板固定在电熨斗的背板上，以避免加热板上厚膜电路与待加物体之间的接触，同时保证厚膜加热器的供电需求以及避免漏电。现有的电熨斗的加热器基本是集成在了装个装置内部，因此使得在加工过程中常常会出现个体较大，外壳较大(厚)的情况。其中的技术取决于里面进行发热的加热器的厚度，现有的厚膜加热器厚度比较厚，同时常常会出现加热器温度过高损毁衣物的情况，给用户造成财务损失，不能满足用户的需求。
由于厚膜加热器使用的空间较小，传统的电熨斗厚膜加热器没有设计有温度检测器，从而使得在进行使用过程会有烫伤衣物的情况，因此安全性不高，因此，需要设计出一种安全性更高的电熨斗厚膜加热器。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电熨斗平板厚膜加热器及制备工艺，解决现有电熨斗厚膜加热器安全性不高的技术问题。该加热是根据相应的商家的产品结构进行设计的，从而使得其形状结构、安装孔等均能够很好的符合商家的需求。
一种电熨斗平板厚膜加热器，包括基板层和介质层，所述介质层设置在基板层上，其特征在于：还包括电阻层、导体层、玻璃层和温度传感器，所述电阻层和导体层均设置在介质层上，且电阻层和导体层在同一层面上，所述导体层连通电阻层，所述玻璃层设置在电阻层和导体层上，所述温度传感器设置在玻璃层上并与导体层连接，所述基板层、介质层、电阻层和玻璃层均是设置为圆锥切面结构，所述圆锥切面结构底边设置为弧形边。
进一步地，所述温度传感器为热敏传感器，所述热敏传感器由NTC涂层或者是PTC涂层构成的热敏传感器。
进一步地，所述介质层上设置有V型介质漏孔和剑型介质漏孔，所述剑型介质漏孔设置在介质层的中心位置，所述V型介质漏孔设置在剑型介质漏孔的外侧，且与剑型介质漏孔不接触设置。
进一步地，所述电阻层由多根电阻线组成，电阻线与电阻线之间串联连接，电阻线等间距设置在介质层上，且电阻线设置为V型线结构。
进一步地，所述导体层包括温度传感器接线、连接导线和电阻接口焊点，所述连接导线把断开的电阻线的间断处相互连接，所述电阻接口焊点设置在电阻层的中间位置，所述温度传感器接线一端与电阻接口焊点连接，另一端与热敏传感器连接。
进一步地，所述电阻接口焊点的个数为4个，其中两个的电阻接口焊点设置为电阻层的电流输入输出点，另外两个分别与温度传感器接线连接。
进一步地，所述玻璃层上设有导电孔、V型玻璃漏孔和剑型玻璃漏孔，所述导电孔设置在剑型玻璃漏孔的侧边，所述V型玻璃漏孔设置在剑型玻璃漏孔尖端处的外侧，且与剑型玻璃漏孔不接触设置。
进一步地，所述NTC涂层设置为长方体结构，的厚度为0.1-0.2mm，长度为1.8-2.5mm，宽度为1.8-2.2mm，所述，所述温度传感器接线的厚度比电阻接口焊点厚度厚，并露出玻璃层上，所述温度传感器与温度传感器接线连接。
一种电熨斗平板厚膜加热器的制备工艺，所述制备工艺包括如下步骤，
步骤1：根据相应产品的要求对基板层进行定模为圆锥切面结构板；
步骤2：使用印刷机通过丝网印刷在基板层上印刷第一介质层，放入850摄氏度的烧结炉内进行烧结，然后印刷第二介质层烧结后再印刷第三介质层，介质层的总厚度不小于90微米；
步骤3：使用网印刷在介质层上印刷电阻层，电阻层中的电阻线与电阻线之间的间隔为12微米-18微米；
步骤4：在介质层上印刷导体层，冷却后在电阻层和导体层上印刷玻璃层；
步骤5：待玻璃层硬结后，在玻璃层使用丝网印刷NTC涂层。
进一步地，所述步骤5中的具体过程为：
步骤5.1：获取所需的热敏电阻的电阻值，根据电阻材料的方阻和所需要的电阻值设计出热敏电阻体积大小；
设计热敏电阻体积大小的过程为：
所需的热敏电阻的电阻值为R，电阻材料的方阻为R1，则得到下式：
R＝R1*L/D
其中，L为热敏电阻的长度，D为热敏电阻的厚度，
得到热敏电阻的长度和宽度的关系式：
L/D＝R/R1
其中，R1＝ρ*L/(W*D)＝(ρ/D)*(L/W)；
W为热敏电阻的宽度，知道L为热敏电阻的长度和D为热敏电阻的厚度的关系后，根据设计需要确定其中一个值，另一个值也可以确定；
电阻材料使用的是型号为ESL NTC-2115的电阻浆料；
印刷电阻材料时，实际的印刷的长度比预先设计的热敏电阻的长度，预先设计的热敏电阻的长度为两个电极之间的距离；
步骤5.2：在导热绝缘层上需要印刷热敏电阻的区域进行除尘处理，使用丝网印刷技术把电阻材料印刷在导热绝缘层上；
步骤5.3：印刷好后，放入烧结炉进行烧结；
步骤5.4：烧结成型后，对成型的热敏电阻进行测量，当阻值与所需的热敏电阻的电阻值不同时，对烧结成型的热敏电阻进行修正；
测量成型的热敏电阻的阻值与预先所需的热敏电阻的电阻值进行比较，当比所需的热敏电阻的电阻值小时，根据公式：
L/D＝R2/R1
热敏电阻的长度L为已知固定值，电阻材料的方阻R1已知固定值，则把测量成型的热敏电阻的阻值R2改为预先所需的热敏电阻的电阻R时，则得到
L/D2＝R/R1
其中，D2为修正后热敏电阻的宽度，
根据需要修正的宽度大小采用激光雕刻，把热敏电阻两边的宽度进行激光高温雕刻挥发，得到需要的宽度D2；
当所需的热敏电阻的电阻值大时，放回烧结炉进行烧结，烧结完成后再测量成型的热敏电阻的阻值，如果还是大于预先所需的热敏电阻的电阻值时，循环上述烧结步骤，直到成型的热敏电阻的阻值大于预先所需的热敏电阻的电阻值，如果测量成型的热敏电阻的阻值与预先所需的热敏电阻的电阻值相同时，制备完成，如果成型的热敏电阻的阻值小于预先所需的热敏电阻的电阻值时，执行上述小于修正的步骤。
进一步地，所述步骤3中印刷电阻层中控制电阻层的厚度是通过前后重量对比，比预期的轻后，在原先的电阻层上再印刷一层薄的电阻层。
本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下技术效果：
本发明通过设置的电熨斗专用的一个厚膜加热器，从而使得直接把该厚膜加热器安装入外壳体内与电源连接就可以完成加热效果，从而使得大大的加快了电熨斗制造商的生产过程，不需要自己再进行生产厚膜加热器，直接通过组装即可，同时该厚膜加热器安装入了温度传感器，从而使得更好的感应温度，防止温度过高烧毁衣物的情况，使得安全性更高。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中编号：1-基板层、2-介质层、2.1-V型介质漏孔、2.2-剑型介质漏孔、3-电阻层、3.1-电阻线、4-导体层、4.1-温度传感器接线、4.2-连接导线、4.3-电阻接口焊点、5-玻璃层、5.1-导电孔、5.2-V型玻璃漏孔、5.3-剑型玻璃漏孔、6-温度传感器。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。
如图1所示，根据本发明的一种电熨斗平板厚膜加热器结构示意图，包括基板层1和介质层2，所述介质层2设置在基板层1上，还包括电阻层3、导体层4、玻璃层5和温度传感器6，所述电阻层3和导体层4均设置在介质层2上，且电阻层3和导体层4在同一层面上，所述导体层4连通电阻层3，所述玻璃层5设置在电阻层3和导体层4上，所述温度传感器6设置在玻璃层5上并与导体层4连接，所述基板层1、介质层2、电阻层3和玻璃层5均是设置为圆锥切面结构，所述圆锥切面结构底边设置为弧形边。
通过设置为电熨斗结构，并且介质层2使用的是陶瓷或者其他的材料，可以更好的减少基板层1变形的情况。同时设置的温度传感器6可以更好的控制整个加热器的温度，防止损坏衣服，安全性更高。基板层1为金属板，介质层2为陶瓷层或者其他绝缘导热的板。
本发明实施例中，所述温度传感器6为热敏传感器，所述热敏传感器由NTC涂层或者是PTC涂层构成的热敏传感器。一般是使用NTC涂层，NTC涂层的精度更高，更好适应社会的需要。
本发明实施例中，所述介质层2上设置有V型介质漏孔2.1和剑型介质漏孔2.2，所述剑型介质漏孔2.1设置在介质层2的中心位置，所述V型介质漏孔2.2设置在剑型介质漏孔2.2的外侧，且与剑型介质漏孔2.2不接触设置。V型介质漏孔2.1和剑型介质漏孔2.2均是整个加热器的漏空孔。
本发明实施例中，所述电阻层3由多根电阻线3.1组成，电阻线3.1与电阻线3.1之间串联连接，电阻线3.1等间距设置在介质层2上，且电阻线3.1设置为V型线结构。电阻线3.1通过根据形状进行走线，额可以使得基板层1的温度可以均匀设置，防止局部高温的情况。
本发明实施例中，所述导体层4包括温度传感器接线4.1、连接导线4.2和电阻接口焊点4.3，所述连接导线4.2把断开的电阻线3.1的间断处相互连接，所述电阻接口焊点4.3设置在电阻层3的中间位置，所述温度传感器接线4.1一端与电阻接口焊点4.3连接，另一端与热敏传感器连接。
本发明实施例中，所述电阻接口焊点4.3的个数为4个，其中两个的电阻接口焊点4.3设置为电阻层3的电流输入输出点，另外两个分别与温度传感器接线4.1连接。
本发明实施例中，所述玻璃层上设有导电孔5.1、V型玻璃漏孔5.2和剑型玻璃漏孔5.3，所述导电孔5.1设置在剑型玻璃漏孔5.3的侧边，所述V型玻璃漏孔5.2设置在剑型玻璃漏孔5.3尖端处的外侧，且与剑型玻璃漏孔5.3不接触设置；所述NTC涂层设置为长方体结构，的厚度为0.1-0.2mm，长度为1.8-2.5mm，宽度为1.8-2.2mm，所述，所述温度传感器接线4.1的厚度比电阻接口焊点4.3厚度厚，并露出玻璃层5上，所述温度传感器6与温度传感器接线4.1连接。
本申请功率：220V/1200W，电熨斗式结构，根据电熨斗制成的外形结构，匹配的很高，加热更全面，使用新型更好绝缘材料，钢板形变更小。
一种电熨斗平板厚膜加热器的制备工艺，所述制备工艺包括如下步骤，
步骤1：根据相应产品的要求对基板层1进行定模为圆锥切面结构板；
步骤2：使用印刷机通过丝网印刷在基板层1上印刷第一介质层2，放入850摄氏度的烧结炉内进行烧结，然后印刷第二介质层2烧结后再印刷第三介质层2)，介质层2的总厚度不小于90微米；
步骤3：使用网印刷在介质层2上印刷电阻层3，电阻层3中的电阻线3.1与电阻线3.1之间的间隔为12微米-18微米；
步骤4：在介质层2上印刷导体层4，冷却后在电阻层3和导体层4上印刷玻璃层5；
步骤5：待玻璃层5硬结后，在玻璃层5使用丝网印刷NTC涂层。
本发明实施例中，所述步骤5中的具体过程为：
步骤5.1：获取所需的热敏电阻的电阻值，根据电阻材料的方阻和所需要的电阻值设计出热敏电阻体积大小；
设计热敏电阻体积大小的过程为：
所需的热敏电阻的电阻值为R，电阻材料的方阻为R1，则得到下式：
R＝R1*L/D
其中，L为热敏电阻的长度，D为热敏电阻的厚度，
得到热敏电阻的长度和宽度的关系式：
L/D＝R/R1
其中，R1＝ρ*L/(W*D)＝(ρ/D)*(L/W)；
W为热敏电阻的宽度，知道L为热敏电阻的长度和D为热敏电阻的厚度的关系后，根据设计需要确定其中一个值，另一个值也可以确定；
电阻材料使用的是型号为ESL NTC-2115的电阻浆料；
印刷电阻材料时，实际的印刷的长度比预先设计的热敏电阻的长度，预先设计的热敏电阻的长度为两个电极之间的距离；
步骤5.2：在导热绝缘层上需要印刷热敏电阻的区域进行除尘处理，使用丝网印刷技术把电阻材料印刷在导热绝缘层上；
步骤5.3：印刷好后，放入烧结炉进行烧结；
步骤5.4：烧结成型后，对成型的热敏电阻进行测量，当阻值与所需的热敏电阻的电阻值不同时，对烧结成型的热敏电阻进行修正；
测量成型的热敏电阻的阻值与预先所需的热敏电阻的电阻值进行比较，当比所需的热敏电阻的电阻值小时，根据公式：
L/D＝R2/R1
热敏电阻的长度L为已知固定值，电阻材料的方阻R1已知固定值，则把测量成型的热敏电阻的阻值R2改为预先所需的热敏电阻的电阻R时，则得到
L/D2＝R/R1
其中，D2为修正后热敏电阻的宽度，
根据需要修正的宽度大小采用激光雕刻，把热敏电阻两边的宽度进行激光高温雕刻挥发，得到需要的宽度D2；
当所需的热敏电阻的电阻值大时，放回烧结炉进行烧结，烧结完成后再测量成型的热敏电阻的阻值，如果还是大于预先所需的热敏电阻的电阻值时，循环上述烧结步骤，直到成型的热敏电阻的阻值大于预先所需的热敏电阻的电阻值，如果测量成型的热敏电阻的阻值与预先所需的热敏电阻的电阻值相同时，制备完成，如果成型的热敏电阻的阻值小于预先所需的热敏电阻的电阻值时，执行上述小于修正的步骤。
本发明实施例中，所述步骤3中印刷电阻层3中控制电阻层3的厚度是通过前后重量对比，比预期的轻后，在原先的电阻层3上再印刷一层薄的电阻层3。
通过根据需要的阻值进行设计相应的印刷热敏电阻的长度和宽度，从而可以设计一个根据不同还用户的需求来设计的印刷制备方法，使得精度更高，效果更好，同时印刷的热敏电阻的厚度只有0.1-0.2mm，而传统的贴片电阻的厚度大于1mm，因此在厚度取得创新性的进步，更好的符合现代微电子的需求。
成型的热敏电阻的阻值，如果还是大于预先所需的热敏电阻的电阻值时，循环上述烧结步骤，直到成型的热敏电阻的阻值大于预先所需的热敏电阻的电阻值，如果测量成型的热敏电阻的阻值与预先所需的热敏电阻的电阻值相同时，制备完成，如果成型的热敏电阻的阻值小于预先所需的热敏电阻的电阻值时，执行上述小于修正的步骤。通过根据大小进行选择不同的修正步骤，直到达到需要的阻值。使得废品率非常低，也是解决了本领域的一个废品率高的重大技术问题。
激光雕刻的激光束的光斑的直径大小为0.1mm-0.2mm。激光雕刻时，电阻材料因为激光高温而挥发，使得雕刻的干净度非常长，因此电阻的精度更好。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种电熨斗平板厚膜加热器，包括基板层(1)和介质层(2)，所述介质层(2)设置在基板层(1)上，其特征在于：还包括电阻层(3)、导体层(4)、玻璃层(5)和温度传感器(6)，所述电阻层(3)和导体层(4)均设置在介质层(2)上，且电阻层(3)和导体层(4)在同一层面上，所述导体层(4)连通电阻层(3)，所述玻璃层(5)设置在电阻层(3)和导体层(4)上，所述温度传感器(6)设置在玻璃层(5)上并与导体层(4)连接，所述基板层(1)、介质层(2)、电阻层(3)和玻璃层(5)均是设置为圆锥切面结构，所述圆锥切面结构底边设置为弧形边。
2.根据权利要求1所述的一种电熨斗平板厚膜加热器，其特征在于：所述温度传感器(6)为热敏传感器，所述热敏传感器由NTC涂层或者是PTC涂层构成的热敏传感器。
3.根据权利要求1所述的一种电熨斗平板厚膜加热器，其特征在于：所述介质层(2)上设置有V型介质漏孔(2.1)和剑型介质漏孔(2.2)，所述剑型介质漏孔(2.1)设置在介质层(2)的中心位置，所述V型介质漏孔(2.2)设置在剑型介质漏孔(2.2)的外侧，且与剑型介质漏孔(2.2)不接触设置。
4.根据权利要求2所述的一种电熨斗平板厚膜加热器，其特征在于：所述电阻层(3)由多根电阻线(3.1)组成，电阻线(3.1)与电阻线(3.1)之间串联连接，电阻线(3.1)等间距设置在介质层(2)上，且电阻线(3.1)设置为V型线结构。
5.根据权利要求4所述的一种电熨斗平板厚膜加热器，其特征在于：所述导体层(4)包括温度传感器接线(4.1)、连接导线(4.2)和电阻接口焊点(4.3)，所述连接导线(4.2)把断开的电阻线(3.1)的间断处相互连接，所述电阻接口焊点(4.3)设置在电阻层(3)的中间位置，所述温度传感器接线(4.1)一端与电阻接口焊点(4.3)连接，另一端与热敏传感器连接。
6.根据权利要求5所述的一种电熨斗平板厚膜加热器，其特征在于：所述电阻接口焊点(4.3)的个数为4个，其中两个的电阻接口焊点(4.3)设置为电阻层(3)的电流输入输出点，另外两个分别与温度传感器接线(4.1)连接。
7.根据权利要求6所述的一种电熨斗平板厚膜加热器，其特征在于：所述玻璃层上设有导电孔(5.1)、V型玻璃漏孔(5.2)和剑型玻璃漏孔(5.3)，所述导电孔(5.1)设置在剑型玻璃漏孔(5.3)的侧边，所述V型玻璃漏孔(5.2)设置在剑型玻璃漏孔(5.3)尖端处的外侧，且与剑型玻璃漏孔(5.3)不接触设置；所述NTC涂层设置为长方体结构，的厚度为0.1-0.2mm，长度为1.8-2.5mm，宽度为1.8-2.2mm，所述温度传感器接线(4.1)的厚度比电阻接口焊点(4.3)厚度厚，并露出玻璃层(5)上，所述温度传感器(6)与温度传感器接线(4.1)连接。
8.根据权利要求7所述的一种电熨斗平板厚膜加热器的制备工艺，其特征在于，所述制备工艺包括如下步骤，
步骤1：根据相应产品的要求对基板层(1)进行定模为圆锥切面结构板；
步骤2：使用印刷机通过丝网印刷在基板层(1)上印刷第一介质层(2)，放入850摄氏度的烧结炉内进行烧结，然后印刷第二介质层(2)烧结后再印刷第三介质层(2)，介质层(2)的总厚度不小于90微米；
步骤3：使用丝网印刷在介质层(2)上印刷电阻层(3)，电阻层(3)中的电阻线(3.1)与电阻线(3.1)之间的间隔为12微米-18微米；
步骤4：在介质层(2)上印刷导体层(4)，冷却后在电阻层(3)和导体层(4)上印刷玻璃层(5)；
步骤5：待玻璃层(5)硬结后，在玻璃层(5)使用丝网印刷NTC涂层。
9.根据权利要求8所述的一种电熨斗平板厚膜加热器的制备工艺，其特征在于，所述步骤5中的具体过程为：
步骤5.1：获取所需的热敏电阻的电阻值，根据电阻材料的方阻和所需要的电阻值设计出热敏电阻体积大小；
设计热敏电阻体积大小的过程为：
所需的热敏电阻的电阻值为R，电阻材料的方阻为R1，则得到下式：
R＝R1*L/D
其中，L为热敏电阻的长度，D为热敏电阻的厚度，
得到热敏电阻的长度和宽度的关系式：
L/D＝R/R1
其中，R1＝ρ*L/(W*D)＝(ρ/D)*(L/W)；
W为热敏电阻的宽度，知道L为热敏电阻的长度和D为热敏电阻的厚度的关系后，根据设计需要确定其中一个值，另一个值也可以确定；
电阻材料使用的是型号为ESL NTC-2115的电阻浆料；
印刷电阻材料时，实际的印刷的长度比预先设计的热敏电阻的长度，预先设计的热敏电阻的长度为两个电极之间的距离；
步骤5.2：在导热绝缘层上需要印刷热敏电阻的区域进行除尘处理，使用丝网印刷技术把电阻材料印刷在导热绝缘层上；
步骤5.3：印刷好后，放入烧结炉进行烧结；
步骤5.4：烧结成型后，对成型的热敏电阻进行测量，当阻值与所需的热敏电阻的电阻值不同时，对烧结成型的热敏电阻进行修正；
测量成型的热敏电阻的阻值与预先所需的热敏电阻的电阻值进行比较，当比所需的热敏电阻的电阻值小时，根据公式：
L/D＝R2/R1
热敏电阻的长度L为已知固定值，电阻材料的方阻R1已知固定值，则把测量成型的热敏电阻的阻值R2改为预先所需的热敏电阻的电阻R时，则得到L/D2＝R/R1
其中，D2为修正后热敏电阻的宽度，
根据需要修正的宽度大小采用激光雕刻，把热敏电阻两边的宽度进行激光高温雕刻挥发，得到需要的宽度D2；
当所需的热敏电阻的电阻值大时，放回烧结炉进行烧结，烧结完成后再测量成型的热敏电阻的阻值，如果还是大于预先所需的热敏电阻的电阻值时，循环上述烧结步骤，直到成型的热敏电阻的阻值大于预先所需的热敏电阻的电阻值，如果测量成型的热敏电阻的阻值与预先所需的热敏电阻的电阻值相同时，制备完成，如果成型的热敏电阻的阻值小于预先所需的热敏电阻的电阻值时，执行上述小于修正的步骤。
10.根据权利要求8所述的一种电熨斗平板厚膜加热器的制备工艺，其特征在于，所述步骤3中印刷电阻层(3)中控制电阻层(3)的厚度是通过前后重量对比，比预期的轻后，在原先的电阻层(3)上再印刷一层薄的电阻层(3)。
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