一种大功率陶瓷发热体的制作方法
【专利摘要】本发明涉及陶瓷发热体【技术领域】，尤其涉及大功率陶瓷发热体，包括氧化铝陶瓷芯及氧化铝基片，氧化铝基片的内侧面印刷有厚膜发热线路，厚膜发热线路呈往复回折结构，厚膜发热线路之间形成有间距H，氧化铝基片呈卷状包覆于氧化铝陶瓷芯的外侧面，厚膜发热线路的线宽L为0.3-1.3mm，厚膜发热线路形成的间距H与厚膜发热线路的线宽L的比值H/L为0.5-1.5；氧化铝基片的厚度T为0.3-0.8mm，氧化铝陶瓷芯的壁厚W与氧化铝基片的厚度T的比值W/T为2-5。本发明在工作时能达到3000W以上的大功率，实现小体积发热体进行大功率发热的新突破，且保持发热体表面均温，产生的气泡小，不易附在发热体的表面，耐久性卓越。
【专利说明】一种大功率陶瓷发热体
【技术领域】
[0001]本发明涉及陶瓷发热体【技术领域】，尤其涉及一种大功率陶瓷发热体。
【背景技术】
[0002]目前陶瓷发热管主要应用在智能坐便器，储水式电热水器及储水式饮水机上。陶瓷发热管是一种在陶瓷片上印刷W、Re、Mo等熔点高的金属，形成发热电阻体及引线电极，然后将印刷有发热电阻体的面作为内侧，卷绕在陶瓷管的外侧，再通过真空热压或液压工艺将两者压紧，其后将整体烧制成一体，在陶瓷片外部的电极弓I出部，通过形成在陶瓷片上的通孔将发热电路与电极焊盘连通，通孔中根据需要注入导体焊料，再在焊盘上焊接引线。
[0003]智能坐便器及储水式电热水器功率要求较低(一般在2000W以下)，但近年来节能环保的即热式电热水器逐渐推入市场，其主要特点就是功率大，需要实现即开即热，因此对陶瓷发热管的功率要求也随之增大，单个发热管的功率则至少需要3000W，现有的低功率发热管已不能满足要求。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于针对现有技术的不足提供一种大功率陶瓷发热体，工作时其能达到3000W以上的大功率，且保持发热体表面温度均匀，产生的气泡体积小，不易附着在发热体的表面，耐久性卓越。
[0005]为实现上述目的，本发明的一种大功率陶瓷发热体，包括氧化铝陶瓷芯及氧化铝基片，所述氧化铝基片的内侧面印刷有厚膜发热线路，所述厚膜发热线路呈往复回折结构，呈往复回折结构的厚膜发热线路之间形成有间距H，所述氧化铝基片呈卷状包覆于所述氧化铝陶瓷芯的外侧面，所述厚膜发热线路的线宽L为0.3-1.3_，厚膜发热线路形成的间距H与所述厚膜发热线路的线宽L的比值H/L为0.5-1.5 ；
所述氧化铝基片的厚度T为0.3-0.8mm，氧化铝陶瓷芯的壁厚W与所述氧化铝基片的厚度T的比值W/T为2-5。
[0006]其中，所述氧化铝陶瓷芯与氧化铝基片通过共烧完成封装。
[0007]其中，所述氧化铝基片的外侧面设置有两个电极焊盘，所述厚膜发热线路的两末端穿过所述氧化铝基片分别与两个电极焊盘连接。
[0008]其中，两个所述电极焊盘均焊接有引线。
[0009]其中，所述氧化铝陶瓷芯呈管状。
[0010]本发明的有益效果:
1、将厚膜发热线路的线宽L设计为0.3-1.3mm范围内，在保证厚膜发热线路的载流能力的同时，能有效的扼制大功率发热体在加热液体时产生气泡的体积过大，而造成的发热体表面与液体间出现局部隔离形成局部干烧而损坏；
2、将厚膜发热线路形成的间距H与厚膜发热线路的线宽L的比值H/L设计为0.5-1.5范围内，有利于厚膜发热线路间的温度保持均匀，降低对发热体的热冲击，而间距过大会导致发热体表面的温度不均匀，间距过小则会使得厚膜发热线路间的绝缘强度不够而出现短路；
3、将氧化铝基片的厚度T设计为0.3-0.8mm范围内，防止氧化铝基片出现厚度过大导致在卷绕过程中表面开裂，厚度过小导致绝缘强度不够的问题，适中的厚度保证发热体不会发生绝缘击穿；
4、将氧化铝陶瓷芯的壁厚W与氧化铝基片的厚度T的比值W/T设计为2-5范围内，有利于降低发热体的功率密度，减小发热体内外的温度差，防止发热体断裂损坏。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本发明的结构示意图。
[0012]图2为本发明的结构分解示意图。
[0013]图3为本发明厚膜发热线路的结构示意图。
[0014]图4为本发明做试样实验的结构示意图。
[0015]附图标记包括:
I 一氧化招陶瓷芯2—氧化招基片11 一电极焊盘
12—引线21—厚膜发热线路100—发热体
200—加热器。
【具体实施方式】
[0016]以下结合附图对本发明进行详细的描述。
[0017]如图1至图4所示，本发明的一种大功率陶瓷发热体，包括氧化铝陶瓷芯I及氧化铝基片2，所述氧化铝基片2的内侧面印刷有厚膜发热线路21，所述厚膜发热线路21呈往复回折结构，呈往复回折结构的厚膜发热线路21之间形成有间距H，所述氧化铝基片2呈卷状包覆于所述氧化铝陶瓷芯I的外侧面，所述厚膜发热线路21的线宽L为0.3-1.3mm,厚膜发热线路21形成的间距H与所述厚膜发热线路21的线宽L的比值H/L为0.5-1.5 ;所述氧化铝基片2的厚度T为0.3-0.8mm,氧化铝陶瓷芯I的壁厚W与所述氧化铝基片2的厚度T的比值W/T为2-5。本技术方案通过上述的设计可以实现在工作时能达到3000W的大功率，且保持发热体表面温度均匀，产生的气泡体积小，不易附着在发热体的表面，耐久性卓越。以下通过几组实验数据体现:实验一:
将厚膜发热线路21设计成不同线宽的发热体100做样对比测试，每种试样发热体100取样20支，功率均为3000W，装在 发热体100外壁与腔体内壁单边间隙M为3mm的加热器200腔内进行30秒通电、30秒断电的方式循环测试100000个周期，检测其使用寿命的情况。
【权利要求】
1.一种大功率陶瓷发热体，包括氧化铝陶瓷芯(I)及氧化铝基片(2)，所述氧化铝基片(2)的内侧面印刷有厚膜发热线路(21)，所述厚膜发热线路(21)呈往复回折结构，呈往复回折结构的厚膜发热线路(21)之间形成有间距H，所述氧化铝基片(2)呈卷状包覆于所述氧化铝陶瓷芯(I)的外侧面，其特征在于: 所述厚膜发热线路(21)的线宽L为0.3-1.3_，厚膜发热线路(21)形成的间距H与所述厚膜发热线路(21)的线宽L的比值H/L为0.5-1.5 ; 所述氧化铝基片(2 )的厚度T为0.3-0.8mm,氧化铝陶瓷芯(I)的壁厚W与所述氧化铝基片(2)的厚度T的比值W/T为2-5。
2.根据权利要求1所述的一种大功率陶瓷发热体，其特征在于:所述氧化铝陶瓷芯(I)与氧化铝基片(2)通过共烧完成封装。
3.根据权利要求1所述的一种大功率陶瓷发热体，其特征在于:所述氧化铝基片(2)的外侧面设置有两个电极焊盘(11)，所述厚膜发热线路(21)的两末端穿过所述氧化铝基片(2)分别与两个电极焊盘(II)连接。
4.根据权利要求3所述的一种大功率陶瓷发热体，其特征在于:两个所述电极焊盘(11)均焊接有引线(12)。
5.根据权利要求1所述的一种大功率陶瓷发热体，其特征在于:所述氧化铝陶瓷芯(I)呈管状。
【文档编号】H05B3/10GK103546998SQ201310506765
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年10月24日 优先权日:2013年10月24日
【发明者】张明军 申请人:东莞市国研电热材料有限公司