一种平面状电热辐射体的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种平面状电热辐射体，将由电热合金箔制成的镂空物电阻回路粘附在软性或硬性的衬基材料上成为复合体，在复合体有电阻回路的一面单面披覆或着复合体的两面包覆与衬基材料同种或异种的薄膜状高分子材料制成电热辐射体半成品；在电热辐射体半成品的一面或两面涂敷低、中温型远红外辐射涂层。本实用新型改善了常见电发热体的发热稳定性，拓宽了电热辐射体发热温度的上限值，延长了发热体的工作寿命；让平面状的电发热体具备了足够的热辐射能力，达到发热均匀、温度稳定、电热转换效率高、能耗低、寿命长、使其应用设备的工作效率大幅提高的目的。
【专利说明】一种平面状电热辐射体
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种平面状电热辐射体，属于电热材料【技术领域】。
【背景技术】
[0002]常见的电加热发热片或发热板(软质或硬质平面发热体)分为以下几种:一种是将电热丝或其衍生产品以平面状分布，通电后因焦耳效应电热丝发热再传导到将其镶嵌在内的外层平板状传热物质(如铸铝合金板等)成为传统的平面电加热板；另一种是以电热合金箔制成镂空物(电阻回路)夹在耐热绝缘的膜(片)状或薄板状材料中间压合而成，它在通电时合金箔发热传导至包覆其外的耐热材料层，致其整体对外加热而成为近几年出现的平面发热体新品种；第三种是以发热碳浆为代表的新型电热材料涂敷在衬基材料(耐热绝缘的膜(片)状高分子材料或非金属轻质板材或涂有耐热绝缘层的金属薄板)上，经干燥、固化形成连续的可发热碳浆层，再以一定的方法制作导流电极(或接线端子)，这种带有发热碳浆层的薄片状衬基材料再被耐热绝缘材料包覆或压合成为了一经通电就集导热层、发热层、辐射层三位一体的平面状发热体。
[0003]第一种平面发热体发热不均匀，热效率低，耗电量大，没有热辐射能力；第二种平面发热体发热稳定，电热效率相对较高，但合金箔通电发热时带有的少量热辐射(红外辐射)不足以让它成为该类型发热体的主要热传递方式，因此用它作为发热元件使用时加热烘干效率还不够高；第三种平面状发热体有很好的热辐射能力，电热转换效率高，但发热稳定性不好，存在明显的功率衰减现象，因此使用寿命不够长，最主要的是由于发热碳浆本身材料性能的局限性，该类发热体的发热温度不够高，不能满足相当一部分工业用烘干设备产品的温度使用要求。
实用新型内容
[0004]本实用新型旨在提供一种平面状电热辐射体，改善常见电发热体的发热稳定性，拓宽电热辐射体发热温度的上限值，延长发热体的工作寿命；最主要的是让平面状的电发热体(软质或硬质)具备足够的热辐射能力，达到发热均匀、温度稳定、电热转换效率高、能耗低、寿命长、使其应用设备的工作效率大幅提高的目的。
[0005]本实用新型的技术方案如下:
[0006]一种平面状电热辐射体，由镂空的电热合金箔形成的电阻回路包夹在衬基材料的中间形成复合物，所述复合物外层的一面或两面涂敷有由低、中温型远红外辐射涂料形成的热辐射涂层。当衬基材料为PET或PI或硅橡胶高分子材料膜或薄材时，所形成的平面状电热辐射体为软性平面状电热辐射体；当衬基材料为环氧树脂板或云母纸板时，所形成的平面状电热辐射体为硬性平面状电热辐射体。
[0007]所述由镂空的电热合金箔形成的电阻回路粘附在平面状衬基材料的一面，平面状衬基材料的另一面覆合有一层由镜面铝箔或薄板形成的反射层，电阻回路和反射层的两侧分别覆合、模压有衬基材料，带有电阻回路的一面的最外层涂敷有热辐射涂层，所形成的平面状电热辐射体为单向辐射型平面状电热辐射体；单向辐射型平面状电热辐射体在涂敷热辐射涂层的另一面的最外层覆有一层由金属薄板或薄板状耐热质轻的无机或高分子材料形成的支撑加强层。
[0008]所述电阻回路上引出有两个载流电极，两个载流电极分别从平面状电热辐射体的一端面引出接线端，从平面状电热辐射体的另一端面用铆钉固定。
[0009]本实用新型的有益技术效果是:
[0010]1、本实用新型远红外涂料辐射加热比普通电热丝加热达到同样的烘干效果，可节
电 30% ?40%ο
[0011]2、同样的烘干面积和烘干效果，本实用新型相比与利用碳纤维石英发热管制作成的烘干设备，其所需的动力配置可少于50%以上。例如在一项对比试验中，组I采用U形碳纤维石英发热管8支，每支1200W (8支共9.6kW),并排成50cmX60cm的烘干面积；组2采用本实用新型2块，每块具有58cmX32cm的烘干面积，每块2kW (2块共4kW);则为组I和组2的烘干面积和烘干效果基本相当，但组2比组I的动力配置可减少50%以上。
[0012]3、同样面积同样功率配置的两块发热板，设有铝箔反射层和没有铝箔发射层的，通电后在发热板下方4cm处测得的空气温度值(纵横选取9个点)，本实用新型有反射层的发热板每个点温度平均要高3?5°C。
[0013]4、同样面积，同样功率配置，同样带有铝箔发射层的两块发热板，有远红外辐射涂层和没有远红外辐射涂层的，同样在发热板下方4cm处测定9个点的空气温度，本实用新型有辐射涂层的发热板每个点的温度平均要高5?8°C。
[0014]本实用新型通电发热并作为烘干发热元件被使用时，其传递热量方式的三合一效果是十分明显的。发热体质量轻，强度好，运输及使用过程中不易碎裂及破损，而且外形薄而巧，占用空间少，使其应用设备的外型也能变得轻盈美观。制成品烘干效率高，能耗低，安全性好。
[0015]本实用新型十分适合在需要平面烘干效果的设备装置中作为发热元件使用，如印花织物的焙烘(干燥、发色、固化)，服装洗涤后的干燥，农作物种子的干燥，蔬菜的脱水及其他以焙烘、干燥、脱水、加温、保温、取暖、解冻为目的的各种电热装置或产品中，体现高效、节电、安全、耐用的特性。另外，近几年来风靡市场的健康保健类产品，如电热桑拿房、能量足浴桶、拱形(半圆形)远红外治疗仪(理疗仪)都可以是本实用新型的应用场合。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型一种实施例的平面构造图。
[0017]图2是本实用新型一种实施例的产品外形图(反面)。
[0018]图3是本实用新型一种实施例的产品外形图(正面)。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】做进一步说明。
[0020]图1所示的实施例中，电阻回路2粘附在平面状衬基材料I的一面，衬基材料I的另一面覆合有一层反射层3，电阻回路2和反射层3的两侧分别覆合、模压衬基材料I。带有电阻回路2的一面的最外层涂敷有热辐射涂层5，另一面的最外层覆有一层支撑加强层6。电阻回路2上引出有载流电极4。
[0021]所述电阻回路2为镂空的电热合金箔。所述衬基材料I为PET或PI或硅橡胶高分子材料膜或薄材，形成软性平面状电热辐射体；或者为环氧树脂板或云母纸板，形成硬性平面状电热辐射体。软性电热辐射体，通电后其表面发热温度在50?150°C ;硬性电热辐射体，通电后其表面发热温度在50?300°C。所述反射层3为镜面铝箔或薄板。所述热辐射涂层5为低、中温型远红外辐射涂料。所述支撑加强层6为金属薄板或薄板状耐热质轻的无机或高分子材料。
[0022]本实用新型的原理为电热合金箔通电发热进而加热远红外辐射涂层致其发生热辐射。电热合金材料(镍铬合金或铁铬铝合金是常用的品种)合金成分确定，电阻率稳定系数小而平稳，因而功率稳定。在外加电压稳定的前提下由其作为发热材料通电时能得到均匀、稳定的发热温度。另外，合金箔本身可作为载流电极，亦确保了发热体回路电阻的稳定，也意味着保障了功率的稳定(不同于发热碳浆系发热体与载流电极材料的不同质，接触不良引起电阻变化，功率不稳定的状况)，功率衰减小，使用寿命长。然而，尽管电热合金箔发热时也有一定的红外辐射(热辐射)特性，但作为发热元件起发热传热效应时还不具备足够的热辐射能力，因此，本实用新型，在由这种电热合金箔制成的电热辐射体半成品的单面或双面涂敷一层远红外辐射涂料，这样获得的电热辐射体成品通电时有持续稳定、高效的热辐射能力，发挥了它作为加热元件时具有对热的传递以传导、辐射及对流三种方式的混合进行的传递效果，使其相应的应用设备有更加高效、低耗的焙烘、脱水、干燥、低温固化等所需的加热效果。
[0023]上述实施例的制作方法如下:
[0024]第一步，根据设计要求，选用市售的电热合金箔，以激光雕刻或化学蚀刻的方法制得满足发热要求的合金箔镂空物，即电阻回路2。
[0025]第二步，将电阻回路2粘贴在衬基I (当制作软性电热辐射体时，衬基I为耐热绝缘的PET、PI膜或硅橡胶膜、片、薄材；当制作硬性电热辐射体时，衬基I为环氧树脂板或云母纸板)上，制得复合体A。
[0026]第三步(可选)，在复合体A的衬基I 一面粘附覆合一层对红外线有反射作用的反射层3 (镜面铝箔或薄板)，而得到复合体A’。
[0027]第四步，在复合体A’的两面包覆(在其他实施例中，当没有反射层3时，仅在复合体A有电阻回路2的一面单面披覆即可)与衬基I材料同种或异种的耐热绝缘材料(膜，片，薄材)，使电阻回路2被密封包夹其中，得到复合体B。注:披覆或包覆工序前已事先做好了电阻回路的载流电极4 (电热合金箔或导电金属材料)的引出工作，并在披覆或包覆过程中对载流电极4及引出位置做了保护。为使本实用新型在其应用设备上的安装、固定及使用时的简易方便，电热辐射体的两个载流电极4的导出位置可根据实际实用要求，通过计算相邻放置或分开放置在电热辐射体的任意位置上。如以矩形平面电热辐射体为例，两个载流电极4导出端(接线端)可相邻放置在靠近矩形的其中一条边的位置处，也可分开放置在四条边中的任意一条边的任意位置上。
[0028]第五步，在复合体B有电阻回路2的一面的最外层(在其他实施例中，当没有反射层3时，在复合体B的两面)以丝网印刷或辊涂、刷涂的方式，涂敷一层低、中温型的远红外辐射涂料形成的热辐射涂层5，对涂层烘干、固化得到具有单向辐射能力(当复合体B的两面均涂覆热辐射涂层5时，具有双面辐射能力)的电热辐射体预制品C。
[0029]第六步(可选)，为提高本实用新型的美观度和机械强度，在制取单向辐射的平面状电热辐射体时，可在涂敷远红外辐射涂料的另一面再覆以一层有一定机械强度的薄板状金属板材，如铝板、不锈钢板、马口铁板等(或耐温质轻的无机材料或高分子板材)作为支撑加强层，得到单向辐射型电热辐射体预制品C’。
[0030]第七步，将电热辐射体预制品进行切边、包边加工，固定密封载流电极接线端或接线桩，即完成了制作本实用新型的全过程。
[0031]上述制作流程中所涉及的激光雕刻、化学蚀刻、粘贴、包覆、披覆、丝网印刷、辊涂、刷涂等工艺均为现有技术，本实用新型不涉及任何新工艺或改进工艺。
[0032]图2和图3所示的本实用新型的成品中，在成品反面的一角处可见载流电极引出接线端4’，外围是金属包边条；在成品正面的一角处可见载流电极引出接线端的固定铆钉4’’，顶层覆盖有热辐射涂层5。产品根据不同的底材选用不同的连结料树脂，不同的表面温度选用不同的选红外粉末材料。
[0033]以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种平面状电热辐射体，其特征在于:由镂空的电热合金箔形成的电阻回路(2)包夹在衬基材料(I)的中间形成复合物，所述复合物外层的一面或两面涂敷有由低、中温型远红外辐射涂料形成的热辐射涂层(5)。
2.根据权利要求1所述平面状电热辐射体，其特征在于:所述衬基材料(I)为PET或PI或硅橡胶高分子材料膜或薄材，所形成的平面状电热辐射体为软性平面状电热辐射体。
3.根据权利要求1所述平面状电热辐射体，其特征在于:所述衬基材料(I)为环氧树脂板或云母纸板，所形成的平面状电热辐射体为硬性平面状电热辐射体。
4.根据权利要求1或2或3所述平面状电热辐射体，其特征在于:所述由镂空的电热合金箔形成的电阻回路(2)粘附在平面状衬基材料(I)的一面，平面状衬基材料(I)的另一面覆合有一层由镜面铝箔或薄板形成的反射层(3)，电阻回路(2)和反射层(3)的两侧分别覆合、模压有衬基材料(1)，带有电阻回路(2)的一面的最外层涂敷有热辐射涂层(5)，所形成的平面状电热辐射体为单向辐射型平面状电热辐射体。
5.根据权利要求4所述平面状电热辐射体，其特征在于:所述单向辐射型平面状电热辐射体在涂敷热辐射涂层(5)的另一面的最外层覆有一层由金属薄板或薄板状耐热质轻的无机或高分子材料形成的支撑加强层(6 )。
6.根据权利要求1所述平面状电热辐射体，其特征在于:所述电阻回路(2)上引出有两个载流电极(4)，两个载流电极(4)分别从平面状电热辐射体的一端面引出接线端，从平面状电热辐射体的另一端面用铆钉固定。
【文档编号】H05B3/20GK203722846SQ201320893166
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2013年12月31日 优先权日:2013年12月31日
【发明者】张跃进 申请人:张跃进