一种金属陶瓷复合加热芯的制作方法

本实用新型涉及加热芯技术领域，尤其涉及一种金属陶瓷复合加热芯。

背景技术：

加热芯是在电器、制造及相关工业领域常用的基础加热元件，主要分为金属加热芯及陶瓷加热芯两种。其中，金属加热芯具有导热快的优势，但是金属加热芯使用寿命短，发热功率不恒定；现有陶瓷加热芯具有发热快，使用寿命长，温度高的优点，但是其导热性能不如金属加热芯。

因此，现有技术还有待发展。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种金属陶瓷复合加热芯，旨在解决现有技术中发热芯导热性和使用寿命及稳定性不能兼顾的问题。

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

一种金属陶瓷复合加热芯，其中，包括：

铜件，所述铜件包括一体化设置的圆筒部和片状部，所述片状部平行于所述圆筒部的轴线；其中，所述圆筒部内部设置有贯穿的插槽，所述片状部的远圆筒部一端设置有凹槽；

陶瓷发热片，所述陶瓷发热片与所述插槽相适配，所述陶瓷发热片一端通过插槽插入所述铜件中；所述陶瓷发热片的另一端设置有铜制用于传递电能的第一引出线；

温度传感器，所述温度传感器与所述凹槽相适配，所述温度传感器通过陶瓷胶固定在所述铜件的凹槽上；所述温度传感器的远铜件一端设置有铜制用于传递信号的第二引出线。

所述的金属陶瓷复合加热芯，其中，所述陶瓷发热片具体包括：

底板；

包裹在所述底板上用于发热的发热材料；

包裹在所述发热材料上用于绝缘的绝缘层；

设置在所述陶瓷发热片一端，用于导电的铜制第一引出线。

所述的金属陶瓷复合加热芯，其中，所述铜件圆筒部的外径为3.6~5mm，所述插槽的高度为0.82~0.88mm、宽度为3.05~3.15mm、长度为14.9~15.1mm。

所述的金属陶瓷复合加热芯，其中，所述铜件片状部的长度为7.9~8.1mm、所述凹槽的高度为0.35~0.45mm、宽度为1.25~1.35mm、长度为1.95~2.05mm。

所述的金属陶瓷复合加热芯，其中，所述陶瓷发热片发热区域的长度与所述插槽的长度相同。

所述的金属陶瓷复合加热芯，其中，所述陶瓷发热片的远第一引线端插入所述插槽后，通过陶瓷胶固定。

所述的金属陶瓷复合加热芯，其中，所述底板的材质为氧化铝、所述发热材料的材质为钨、所述绝缘层的材质为耐高温陶瓷粉末。

所述的金属陶瓷复合加热芯，其中，所述温度传感器安装的位置与所述陶瓷发热片发热区域的距离为5mm。

所述的金属陶瓷复合加热芯，其中，所述第一引出线及第二引出线均为漆包铜线。

本实用新型提供的一种金属陶瓷复合加热芯，包括：铜件，所述铜件包括一体化设置的圆筒部和片状部；其中，所述圆筒部内部设置有贯穿的插槽，所述片状部的远圆筒部一端设置有凹槽；陶瓷发热片，所述陶瓷发热片与所述插槽相适配，所述陶瓷发热片通过插槽插入所述铜件中；所述陶瓷发热片的远铜件一端设置有第一引出线；温度传感器，所述温度传感器与所述凹槽相适配，所述温度传感器通过陶瓷胶固定在所述铜件的凹槽上；所述温度传感器的远铜件一端设置有第二引出线。本金属陶瓷复合加热芯使用陶瓷发热片进行发热，具有发热快，使用寿命长，温度高的优点，同时外壳加装铜件，兼具导热快的优势，通过温度传感器的控温，发热效果好，使用稳定。

附图说明

图1为本实用新型所述一种金属陶瓷复合加热芯的立体图。

图2为本实用新型所述一种金属陶瓷复合加热芯的爆炸图。

图3为本实用新型所述一种金属陶瓷复合加热芯的侧视图。

图4为本实用新型所述一种金属陶瓷复合加热芯铜件的主视图。

图5为本实用新型所述一种金属陶瓷复合加热芯铜件的俯视图。

图6为本实用新型所述一种金属陶瓷复合加热芯铜件的剖视图。

具体实施方式

本实用新型提供一种金属陶瓷复合加热芯，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请同时参考图1至图6，图1为本实用新型所述一种金属陶瓷复合加热芯的立体图；图2为本实用新型所述一种金属陶瓷复合加热芯的爆炸图；图3为本实用新型所述一种金属陶瓷复合加热芯的侧视图；图4为本实用新型所述一种金属陶瓷复合加热芯铜件的主视图；图5为本实用新型所述一种金属陶瓷复合加热芯铜件的俯视图。图6为本实用新型所述一种金属陶瓷复合加热芯铜件的剖视图。

如图1至图6所示，所述金属陶瓷复合加热芯包括：

铜件10，所述铜件10包括一体化设置的圆筒部100和片状部200，所述片状部200平行于所述圆筒部100的轴线；其中，所述圆筒部100内部设置有贯穿的插槽110，所述片状部200的远圆筒部100一端设置有凹槽210；

陶瓷发热片20，所述陶瓷发热片20与所述插槽110相适配，所述陶瓷发热片20一端通过插槽110插入所述铜件10中；所述陶瓷发热片20的另一端设置有铜制用于传递电能的第一引出线300；

温度传感器30，所述温度传感器30与所述凹槽210相适配，所述温度传感器30通过陶瓷胶固定在所述铜件20的凹槽210上；所述温度传感器30的远铜件10一端设置有铜制用于传递信号的第二引出线400。

本实用新型将陶瓷发热片20通过插槽110插入铜件10的圆筒部100中，使得二者充分接触，陶瓷发热片20加热产生的热量通过铜件10能够快速地传导；同时，所述片状部200与圆筒部100一体化设置，发热过程中由于铜件10的均匀导热性，所述圆筒部100和片状部200温度相同，通过安装在凹槽210上的温度传感器30，能够准确地实时测量所述铜件10的发热温度，所得到的参数能够用于调控所述陶瓷发热片20的发热功率，使得整个发热芯的发热恒定。

进一步地，所述陶瓷发热片20具体包括：

底板；

包裹在所述底板上用于发热的发热材料；

包裹在所述发热材料上用于绝缘的绝缘层；

设置在所述陶瓷发热片20一端，用于导电的铜制第一引出线300。

所述底板用于支撑所述陶瓷发热片20整体的形状，作为后续功能材料的基体；所述发热材料通电后发热，是实现陶瓷发热片20发热功能的核心材料；所述绝缘层起安全防护作用，防止所述陶瓷发热片20漏电，因所述陶瓷发热片20与铜件10直接接触，铜件10具有良好导电性能，一旦陶瓷发热片20发生漏电，将会严重影响使用安全，因此，绝缘层的绝缘性能，对于保护整个发热芯的安全性尤为重要；所述第一引出线300用于为所述发热材料的发热提供电能，同时接收调节信号，改变所述发热材料的发热功率，维持所述金属陶瓷复合发热芯的发热恒定。

进一步地，所述铜件10圆筒部100的外径为3.6~5mm，所述插槽110的高度为0.82~0.88mm、宽度为3.05~3.15mm、长度为14.9~15.1mm。所述铜件10作为导热部件，需要充分地与所述陶瓷发热片20的表面进行接触，在圆柱体的圆筒部100内设置长方体的插槽110，在增大接触面积的同时，有利于所述陶瓷发热片20的安装固定，使之不易移动，确保二者紧密接触。

进一步地，所述铜件10片状部200的长度为7.9~8.1mm、所述凹槽210的高度为0.35~0.45mm、宽度为1.25~1.35mm、长度为1.95~2.05mm。所述温度传感器30需要与片状部200充分地接触，才能更准确地测量铜件10实时的温度，同时，温度传感器30的体积过小，会造成测量不准确的情况，反之温度传感器30的体积过大，则会额外地损耗热能；因此所述凹槽210的体积需要控制在合理的范围内。

进一步地，所述陶瓷发热片20发热区域的长度与所述插槽110的长度相同。陶瓷发热片20需与铜件10最大可能地充分接触，才能保证发热效率最大化，若陶瓷发热片20的发热区域的长度小于所述插槽110的长度，加热铜件10到指定温度会消耗更多的电能；反之，若陶瓷发热片20的发热区域的长度大于所述插槽110的长度，则多出的部分不能够与铜件10接触，造成了热能的浪费，增加了陶瓷发热片20的功耗，因此，所述陶瓷发热片20发热区域的长度与所述插槽110的长度相同，能够在输出最大功率的同时保证不浪费额外的能源。

进一步地，所述陶瓷发热片20的远第一引线300端插入所述插槽110后，通过陶瓷胶固定。所述陶瓷发热片20与所述插槽110相适配，但由于部件尺寸较小，具体加工过程中，二者的结合部会产生缝隙，造成陶瓷发热片20晃动甚至脱落的情况，因此需要通过粘结剂进行固定，陶瓷胶具有优良的耐热性，能够在陶瓷发热片20发出高温时保持稳定性，确保陶瓷发热片20与插槽110始终紧密地贴合，不会在高温下产生粘结脱落的情况。

进一步地，所述底板的材质为氧化铝、所述发热材料的材质为钨、所述绝缘层的材质为耐高温陶瓷粉末。底板作为陶瓷发热片20的基体材料，对整个陶瓷发热片20起到形状支撑的作用，在陶瓷发热片20发热的过程中需要始终保持稳定，氧化铝材料具有高硬度，耐高温的特性，确保底板坚固稳定，同时在加热过程中性状不发生改变；钨作为一种导热性强的高熔点金属，具有良好稳定的发热性，是作为发热材料的理想原来；耐高温陶瓷粉末能够确保所述绝缘层在高温下也能够具有稳定的绝缘性，确保使用安全不漏电，所述陶瓷发热片20在24V电压下，3秒之内温度到达300℃并且反复冷却升温5次，绝缘层不会发生炸裂，脱落的现象。

进一步地，所述温度传感器30安装的位置与所述陶瓷发热片20发热区域的距离为5mm。所述温度传感器30的功能在于准确地测量所述铜件10的实时温度，若温度传感器30距离所述陶瓷发热片20过近，会使得温度传感器30的测量收到干扰，影响测量稳定性；反之，若温度传感器30距离所述陶瓷发热片20过远，则会增大整个金属陶瓷发热芯的体积，因此，所述温度传感器30安装的位置距离所述陶瓷发热片20发热区域为5mm。

进一步地，所述第一引出线300及第二引出线400均为漆包铜线。漆包铜线的外表具有绝缘涂层，在使用过程中能够保证所述第一引出线300及第二引出线400的绝缘性，保证使用安全不漏电。

具体实施时，将所述第一引出线300及第二引出线400分别与中央控制器连接，即可完成所述金属陶瓷复合加热芯的安装；设定指定温度后开启电源，第一引出线300向陶瓷发热片20中输入电能，陶瓷发热片20开始发热升温，逐渐加热与之紧密接触的铜件10；当所述铜件10被加热到指定温度后，温度传感器30检测到实时温度，通过第二引出线400向中央控制器发出停止信号，关闭电源，陶瓷发热片20停止升温加热；当所述温度传感器30检测到所述铜件10的温度低于指定温度时，过第二引出线400向中央控制器发出开启信号，中央控制器开启电源，第一引出线300向陶瓷发热片20中输入电能，陶瓷发热片20开始发热升温。通过重复以上操作，是的所述金属陶瓷复合加热芯的加热温度保持在指定温度内，实现了设备加热的稳定性。

综上所述，本实用新型提供的一种金属陶瓷复合加热芯，包括：铜件，所述铜件包括一体化设置的圆筒部和片状部；其中，所述圆筒部内部设置有贯穿的插槽，所述片状部的远圆筒部一端设置有凹槽；陶瓷发热片，所述陶瓷发热片与所述插槽相适配，所述陶瓷发热片通过插槽插入所述铜件中；所述陶瓷发热片的远铜件一端设置有第一引出线；温度传感器，所述温度传感器与所述凹槽相适配，所述温度传感器通过陶瓷胶固定在所述铜件的凹槽上；所述温度传感器的远铜件一端设置有第二引出线。本金属陶瓷复合加热芯使用陶瓷发热片进行发热，具有发热快，使用寿命长，温度高的优点，同时外壳加装铜件，兼具导热快的优势，通过温度传感器的控温，发热效果好，使用稳定。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及本实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。