专利名称：金属膜电热元件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电热元件，它是采用金属薄膜制成的电路为发热体与几层绝缘材料相间胶粘固化而成，利用金属膜电路所形成的电阻耗电发热的电热元件。
用金属薄膜密封在二层绝缘薄膜中间而制成发热体的技术在专利ZL9221689.4，名称为“一种铝合金低压直流发热保暖体”和专利ZL92240905.6名称为“复膜金属箔低压发热带”的实用新型申请均提到用很薄(厚度为0.007毫米)的金属箔作发热电阻，用二层塑料薄膜作绝缘层将金属箔封在中间，再根据外部电压及发热功率要求算出电阻值用以确定发热带的长度、宽度，裁剪后即为发热带，适用低电压可作发热服装、窗帘、壁纸及室外管道保温材料等。
利用裁剪的方法制成发热带，在发热带被剪切的面金属箔会暴露在外，其绝缘效果差，只能适应很低的电压，而日用、工业用电热器根据结构要求发热元件必须布置在规定的形状面积尺寸范围，使用给定的电源电压实现规定的电热功率，用上述专利难以实现。
本实用新型是要提供一种改进的金属膜电热元件，它可根据电热器结构所要求的发热面积、形状、使用的电压和发热功率设计制成。
本实用新型的目的是这样实现的设计者根据电热器结构的发热面积和形状、发热功率及电源电压计算出金属膜电路的总电阻，根据金属膜电路在电热器结构的发热面积内均匀分布的原则，用试算法计算确定金属膜的材质、厚度、金属膜电路线条的宽度和长度，使金属膜电路的表面积(宽度×长度)加上电路相邻二线条之间距离所占面积及因某种用途留出的面积三项总和等于电热器结构所要求的发热面积。然后在电热器所要求的发热面的形状面积上在图纸上设计绘制电路，制作电路的丝网印刷版，准备工作就绪。下面详细说明金属膜电热元件制造工艺将设计计算所确定选用的金属膜片用胶粘剂粘合在一块称为底层的塑料薄膜(板)上，制成复合膜(板)，用丝网印刷电路板制造技术将复合膜(板)上的金属膜片复制成金属膜电路，这种复合膜就称为电热电路复合膜(板)，再用一块称为上层的与底层同样大小和材质的塑料薄膜(板)，用胶粘剂粘合，将金属膜电路密封在二层塑料薄膜(板)中间制成金属膜电热元件。
根据金属膜电路的总电阻，电源电压及工作温度选用不同材料的金属薄膜，所用的塑料薄膜(板)均为绝缘材料，绝缘材料的绝缘等级及绝缘强度必须满足金属膜元件的工作要求，所用胶粘剂的工作温度不得低于绝缘材料。
实用新型的具体结构由以下实施例及其附图给出。
实施例1，以
图1、图2分别详细说明。
图1是根据本实用新型提出的以货运卡车司机用食物加热箱为例设计的金属膜电热元件的结构。使用直流电源电压24伏，功率200瓦，发热工作面形状为长方形，尺寸90×200毫米，温度控制在130℃以下。
该金属膜电热元件的电热电路复合膜是由用0.08毫米厚，尺寸为110×220毫米的聚酰亚胺薄膜制成的底层(1)和用厚0.05毫米YH62黄铜膜制成的电路线宽3毫米，电路总长2.8米，布置在尺寸为90×200毫米的长方形内的金属膜电路(2)组成。在金属膜电路(2)上设计有电源引入接线端(3)，(2)的中部留有空间(4)，上层(5)所用材料及尺寸与底层(1)相同，在上层(5)上有二个孔(6)与(3)相对应，使电源线通过孔(6)与金属膜电路上的电源引入接线端(3)相连接。
图2是根据本实用新型提出的以货运卡车司机用的食物加热箱为例，设计的金属膜电热元件，在食物加热箱内腔底板上的安装与连接。
下面结合图2详细说明金属膜电热元件以电热电路复合膜的底层(1)与食物加热箱内腔底板(12)用胶粘剂胶合成加热板，在上层(5)上与空间(4)相对应的部位胶粘温度保护器(10)，电线(7)、(9)、(11)芯线外包绝缘材料耐热绝缘等级与金属膜电热元件的绝缘层相同，电线(9)、(11)的一端分别与温度保护器(10)的二端连接，(11)的另一端通过上层(5)上的一个孔(6)与金属膜电路(2)上的一个电源引入接线端(3)相连接，电线(7)通过上层(5)的另一个孔(6)与金属膜电路(2)上的另一个电源引入接线端(3)连接，这样就将温度保护器串联在金属膜电热元件上，电线(7)与(9)的另一端按箭头(13)的方向通电源开关盒，(7)、(9)用压线板(8)固定在食物加热箱内腔底板(12)上。金属膜电热元件可设计成多个加热回路以适应电热器功能的不同要求。
实施例2是根据本实用新型提出的以电火锅电热板为例设计的金属膜电热元件的电热电路复合膜(板)。根据电火锅结构要求发热工作面的直径为200毫米，电热板外形尺寸直径220毫米，电源电压220伏，要求金属膜电路制成双回路快速升温回路功率800瓦，保温回路功率400瓦，工作温度控制在250℃以下。
以图3详细说明电火锅金属膜电热元件的电热电路复合膜(板)的设计及电路结构。
图中电热电路复合膜的底层(1)是采用0.25毫米厚的有机粉云母片制作，其园形部分的直径为220毫米，金属膜电路(2)是用0.04毫米厚不锈钢薄膜制成，金属膜电路(2)由快速升温回路(2-1)和保温回路(2-2)组成。金属膜电路的电源引入接线端(3)由三部分组成，(3-1)为(2-1)和(2-2)的公共端，(3-2)为快速升温回路(2-1)的电源引入接线端，(3-3)为保温回路(2-2)的电源引入接线端。在金属膜电路(2)的中间留有直径为46毫米的园形空间(4)，快速升温回路(2-1)电路线宽2毫米，电路总长4.6米，总电阻60.5欧姆，布置在直径192毫米园面积内。保温回路(2-2)电路线条宽1毫米，线路总长4.62米，总电阻121欧姆，布置在直径200毫米园面积内。
由以上实施例可知金属膜电热元件可根据电热器结构要求的发热面形状、面积、发热功率及电源电压设计制作，具有灵活的适应性，从而扩大了原有技术的应用范围。
权利要求1.金属膜电热无件是用金属膜做发热电阻，用二层塑料薄膜(板)作绝缘层将金属膜胶粘密封在中间制成的发热件，其特征是用根据电热器要求的发热面积和形状，发热功率及电源电压设计计算制成的金属膜电路替代原来密封在两层塑料薄膜(板)中间的金属薄膜。
2.根据权利要求1所述的金属膜电热元件其特征是将一片金属膜与一片塑料薄膜(板)用胶粘剂胶合成复合膜(板)，利用丝网印刷电路板制作技术，将所设计绘制的电热电路复制到复合膜(板)的金属膜层面上，使复合膜(板)上的金属膜成为金属膜电路，这样制成的在塑料薄膜(板)上留有金属膜电路的复合膜称为电热电路复合膜，是金属膜电热元件制作的核心，再在电热电路复合膜(板)上胶粘一片塑料薄膜(板)将金属膜电路密封在二层塑料薄膜(板)中间，就制成电热器所需要的金属膜电热元件。
专利摘要金属膜电热元件属于电学上电阻耗电发热领域。它能按电热器要求的发热面积,所需电压和功率设计金属膜电路制成电热元件,改进了原有金属膜发热带功能,扩大了应用范围。由用塑料薄膜(板)作绝缘层的底层(1)与金属膜电路(2)组成电热电路复合膜,它是将金属膜片与底层(1)用胶粘剂粘合成复合膜,用印刷电路板制作技术使金属膜片复制成金属膜电路(2)留在底层(1)上制成,在(2)上设计有电源引入接线端(3)并留有空间(4)、上层(5)与底层(1)相同,用胶粘剂将(2)密封在中间,制成金属膜电热元件。(5)上有二孔(6)与(3)对应,在上层(5)对应(4)的部位可装温度保护器。
文档编号H05B3/10GK2285541SQ9520199
公开日1998年7月1日 申请日期1995年1月19日 优先权日1995年1月19日
发明者陈安卿 申请人:陈安卿