CN2751503Y - 具自动温度控制的薄膜加热元件 - Google Patents

Abstract

本实用新型是有关一种加热组件，特别是指一种具自动温度控制的薄膜加热组件，其主要包括有一基材，基材表披覆一层具PTC效应材料的电热膜层，该电热膜层两侧具有与其电性连结的电极，借电极导电使电热膜层发热，该电热膜层厚度小于2μm，该基材可为平板状、管状、蜂巢状等外形，以配合预设计的加热装置，基材可添加入功能性远红外线材料，得以远红外线对待加热物加热，具有简化结构及不需做温度控制的功效。

Description

具自动温度控制的薄膜加热元件

技术领域

本实用新型属加热装置技术领域，特别是指一种具自动温度控制的薄膜加热组件，具有简化结构及不需做温度控制的功效。

背景技术

现有的加热装置主要是利用镍铬线圈或石英管设置在设备适当处，其必须经过空气以热传导的方式来加热，由于热能在空气中传导的效率差，且会有加热温度不均匀的情况，除此之外，体积大、加热湿度不易控制等都是此种传统式加热装置的缺点。现有产业上较新的设计是采用电热膜加热的方式，电热膜与传统的电热丝相较，由于在使用时不需做二次的传、导热，因而具有加热快速、均匀、安全且热效率高的优点。以台湾公告第472997号“加热装置”为例，其至少包括一电热膜，该电热膜包括一基材、一银胶及一电极，其中该基材的一面上具有一远红外线层，该基材的另一面具有一电热膜层，该电热膜层上具有一导电保护层，且该保护层具有一氧化表面，该银胶位于该保护层上预定位置，且与该保护层内部电性连接，该电极借该保护层与该银胶与该电热膜层电性连接，借助电热膜与远红外线层的搭配，以远红外线对待加热物进行高效率的加热(2002年1月11日台湾专利公报参照)。又如台湾公告第238409号“半导体电热膜之制法”专利，其主要是以金、银……等金属化合物或其有机化合物为主体，其是在过程时适量的添加入锑、铁等之化合物为掺杂剂调制，再将上述拌合均匀的原料以一定比例与介质材料做均匀的混合，将披覆的基材清洗干净后置入一高温炉室中，使基材表面产生活化现象，再将前述调合妥当的流体材料，经空气混合定量喷入到该高温的炉室中，使导电材料流体喷入后立即雾化分解成雾气状之带电位离子，而均匀披覆于基材的表面，或直接喷附于已活化的基材表面，与基材一体形成一半导电性发热薄膜(1995年1月11日台湾专利公报参照)。然而，以电热膜为加热源的加热装置，由于须仰赖远红外线的加热，而以高温烧结的方式于基板上形成远红外线层，其加工步骤较为繁难，且电热膜层与远红外线层间隔着基材，其转换效率较差为其缺失。且以电阻材料加热膜，其温度控制不易，必须配设温度控制装置为其缺失。

再者，PTC效应为低温时电阻小，通电加热时电阻会随温度的上升而增大，在达到配方设定的居礼温度点时，电阻会大到接近绝缘体，而造成有电压而无电流，并会随温度的散失(因为居礼温度点降低)，而降低电阻而产生电流，并进而能提供热损散失所须的功率，而达到平衡，此即为PTC效应。

传统的加压成型或挤出成型的PTC发热体，存在有难以克服的物理缺点，当对PTC材料发热体施加电场后，瞬间产生高电流及大电流密度，并急剧发热，升温率速率达10⁴-10⁶K/S，由于晶粒为半导体，而晶界为高阻体，因此外加电场主要作用于晶界上，晶界上的电场强度可达加在试样上电场的100倍，且产生高温度。若PTC材料发热体瓷环内电阻不均匀，会造成温度不均匀。由于相变，当温度升到居礼附近，压应力会突然转变为张应力，并易达到应力极限，PTC材料发热体陶瓷的抗张强度低，因而易产生开裂现象。所以PTC成份组成或晶粒不均匀，会在PTC材料发热体瓷环内产生热点，引起热破坏或电击穿，此为传统加压成型之PTC发热体之缺点，进而影响传统制程的PTC材料发热体的使用稳定性。以上即为现行习用技术存有的最大缺失，此缺失乃成业界及待克服的难题。

实用新型内容

本实用新型所要达到的主要目的在提供一种具自动温度控制的薄膜加热元件。

为达到此目的，本实用新型所采取的技术方案是：一种具自动温度控制的薄膜加热元件，主要包括有一基材，所述基材表面披覆有一层具PTC效应材料的电热膜层，所述电热膜层两侧具有与其电性连接的电极；所述基材为平板状、管状或蜂巢状；所述电热膜层厚度小于2μm；所述基材添加入功能性远红外线材料；电热膜层上方披覆一层耐热绝缘层。

本实用新型所能达到的有益效果是：简化结构且不需做温度控制；批覆耐热绝缘层可断热，确保安全。

附图说明

图1是本实用新型实施例正面图；

图2是本实用新型实施例断面图。

主要元件符号说明：

1-基材

2-电热膜层

3-电极

4-耐热绝缘层

具体实施方式

为达成本实用新型前述目的的技术手段，兹列举一实施例，并配合图示说明如后。

首先，请参阅如图的为本实用新型实施例正面图及图2的断面图，主要包括有一基材1，基材1表面披覆有一层具PTC效应材料的电热膜层2(本实用新型于基板上形成PTC效应材料电热膜层的方式为热间化学反应方法(高温雾化成长方法)，为现有技术，PTC效应材料为具备PTC效应的正温度系数材料，为现有材料，正温度系数材料温度越高阻抗越大，故不会有加温不停的现象)，该电热膜2两侧具有与其电性连结的电极3，借助电极3导电，使电热膜层2发热。再者，本实用新型电热膜层2的厚度小于2μm；该基材1可为平板状、管状、蜂巢状等预定外形，以配合设置于预设计的加热装置中。本实用新型采用新制程热间化学反应镀膜的PTC材料发热体，因为镀膜厚度小于2μm，且因与基材的结合是以分子键结，及高温相互扩散化学反应的方式结合，在瞬间的急剧发热时，无温度梯度所产生的温差及热点问题，而有效避免了传统加压或挤出成型PTC材料发热体的缺点产生，而保有PTC材料发热体的正温度系数优点(即简化结构及不需做温度控制的之功效)。

本实用新型于基材1在制作时可添加入功能性远红外线材料(基材功能性远红外线材料为具转换远红外线材料，为现有材料，如陶瓷材料，于成型基板前即混入基板材料而成型)，借助电极3的导电，配合电热膜层2及基材1内功能性远红外线材料，以远红外线对待加热物内部均匀加热，本实用新型功能性远红外线材料在制作基板时即已添加入基材原料中成型，故可简略原基材必须再高温烧结一层远红外线层的步骤，且本实用新型具功能性远红外线基材即具有转换远红外线功能，与现有装置相比较更直接而有效率，故具有简化结构及提高加热效率的功效。

再者，本实用新型电热膜层2上方可披覆一层耐热绝缘层4，该耐热绝缘层材料为无机材料，由于加热面位于电热膜层2的背面，将电热膜层2面覆以耐热绝缘层4用以断热，确保安全。如此而达本实用新型设计目的，堪称一实用之创作。

以上所述，仅为本创作之一较佳可行实施例而已，并非用以拘限本创作之范围，举凡熟悉此项技术人士，运用本实用说明书及权利要求范围所作的等效结构变化，理应包括于本实用新型之专利范围内。

Claims (5)

1、一种具自动温度控制的薄膜加热元件，主要包括有一基材，其特征在于：所述基材表面披覆有一层具PTC效应材料的电热膜层，所述电热膜层两侧具有与其电性连接的电极。

2、根据权利要求1所述的一种具自动温度控制的薄膜加热元件，其特征在于：所述基材为平板状、管状或蜂巢状。

3、根据权利要求1所述的一种具自动温度控制的薄膜加热元件，其特征在于：所述电热膜层厚度小于2μm。

4、根据权利要求1所述的一种具自动温度控制的薄膜加热元件，其特征在于：所述基材添加入功能性远红外线材料。

5、根据权利要求1所述的一种具自动温度控制的薄膜加热元件，其特征在于：所述电热膜层上方披覆有一层耐热绝缘层。

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