專利名稱：具自動溫度控制的薄膜加熱元件的制作方法
技術領域：
本實用新型屬加熱裝置技術領域，特別是指一種具自動溫度控制的薄膜加熱組件，具有簡化結構及不需做溫度控制的功效。
背景技術：
現(xiàn)有的加熱裝置主要是利用鎳鉻線圈或石英管設置在設備適當處，其必須經(jīng)過空氣以熱傳導的方式來加熱，由于熱能在空氣中傳導的效率差，且會有加熱溫度不均勻的情況，除此之外，體積大、加熱濕度不易控制等都是此種傳統(tǒng)式加熱裝置的缺點?，F(xiàn)有產業(yè)上較新的設計是采用電熱膜加熱的方式，電熱膜與傳統(tǒng)的電熱絲相較，由于在使用時不需做二次的傳、導熱，因而具有加熱快速、均勻、安全且熱效率高的優(yōu)點。以臺灣公告第472997號“加熱裝置”為例，其至少包括一電熱膜，該電熱膜包括一基材、一銀膠及一電極，其中該基材的一面上具有一遠紅外線層，該基材的另一面具有一電熱膜層，該電熱膜層上具有一導電保護層，且該保護層具有一氧化表面，該銀膠位于該保護層上預定位置，且與該保護層內部電性連接，該電極借該保護層與該銀膠與該電熱膜層電性連接，借助電熱膜與遠紅外線層的搭配，以遠紅外線對待加熱物進行高效率的加熱(2002年1月11日臺灣專利公報參照)。又如臺灣公告第238409號“半導體電熱膜之制法”專利，其主要是以金、銀……等金屬化合物或其有機化合物為主體，其是在過程時適量的添加入銻、鐵等之化合物為摻雜劑調制，再將上述拌合均勻的原料以一定比例與介質材料做均勻的混合，將披覆的基材清洗干凈后置入一高溫爐室中，使基材表面產生活化現(xiàn)象，再將前述調合妥當?shù)牧黧w材料，經(jīng)空氣混合定量噴入到該高溫的爐室中，使導電材料流體噴入后立即霧化分解成霧氣狀之帶電位離子，而均勻披覆于基材的表面，或直接噴附于已活化的基材表面，與基材一體形成一半導電性發(fā)熱薄膜(1995年1月11日臺灣專利公報參照)。然而，以電熱膜為加熱源的加熱裝置，由于須仰賴遠紅外線的加熱，而以高溫燒結的方式于基板上形成遠紅外線層，其加工步驟較為繁難，且電熱膜層與遠紅外線層間隔著基材，其轉換效率較差為其缺失。且以電阻材料加熱膜，其溫度控制不易，必須配設溫度控制裝置為其缺失。
再者，PTC效應為低溫時電阻小，通電加熱時電阻會隨溫度的上升而增大，在達到配方設定的居禮溫度點時，電阻會大到接近絕緣體，而造成有電壓而無電流，并會隨溫度的散失(因為居禮溫度點降低)，而降低電阻而產生電流，并進而能提供熱損散失所須的功率，而達到平衡，此即為PTC效應。
傳統(tǒng)的加壓成型或擠出成型的PTC發(fā)熱體，存在有難以克服的物理缺點，當對PTC材料發(fā)熱體施加電場后，瞬間產生高電流及大電流密度，并急劇發(fā)熱，升溫率速率達104-106K/S，由于晶粒為半導體，而晶界為高阻體，因此外加電場主要作用于晶界上，晶界上的電場強度可達加在試樣上電場的100倍，且產生高溫度。若PTC材料發(fā)熱體瓷環(huán)內電阻不均勻，會造成溫度不均勻。由于相變，當溫度升到居禮附近，壓應力會突然轉變?yōu)閺垜Γ⒁走_到應力極限，PTC材料發(fā)熱體陶瓷的抗張強度低，因而易產生開裂現(xiàn)象。所以PTC成份組成或晶粒不均勻，會在PTC材料發(fā)熱體瓷環(huán)內產生熱點，引起熱破壞或電擊穿，此為傳統(tǒng)加壓成型之PTC發(fā)熱體之缺點，進而影響傳統(tǒng)制程的PTC材料發(fā)熱體的使用穩(wěn)定性。以上即為現(xiàn)行習用技術存有的最大缺失，此缺失乃成業(yè)界及待克服的難題。
實用新型內容本實用新型所要達到的主要目的在提供一種具自動溫度控制的薄膜加熱元件。
為達到此目的，本實用新型所采取的技術方案是一種具自動溫度控制的薄膜加熱元件，主要包括有一基材，所述基材表面披覆有一層具PTC效應材料的電熱膜層，所述電熱膜層兩側具有與其電性連接的電極；所述基材為平板狀、管狀或蜂巢狀；所述電熱膜層厚度小于2μm；所述基材添加入功能性遠紅外線材料；電熱膜層上方披覆一層耐熱絕緣層。
本實用新型所能達到的有益效果是簡化結構且不需做溫度控制；批覆耐熱絕緣層可斷熱，確保安全。


圖1是本實用新型實施例正面圖；圖2是本實用新型實施例斷面圖。
主要元件符號說明1-基材2-電熱膜層3-電極
4-耐熱絕緣層具體實施方式
為達成本實用新型前述目的的技術手段，茲列舉一實施例，并配合圖示說明如后。
首先，請參閱如圖的為本實用新型實施例正面圖及圖2的斷面圖，主要包括有一基材1，基材1表面披覆有一層具PTC效應材料的電熱膜層2(本實用新型于基板上形成PTC效應材料電熱膜層的方式為熱間化學反應方法(高溫霧化成長方法)，為現(xiàn)有技術，PTC效應材料為具備PTC效應的正溫度系數(shù)材料，為現(xiàn)有材料，正溫度系數(shù)材料溫度越高阻抗越大，故不會有加溫不停的現(xiàn)象)，該電熱膜2兩側具有與其電性連結的電極3，借助電極3導電，使電熱膜層2發(fā)熱。再者，本實用新型電熱膜層2的厚度小于2μm；該基材1可為平板狀、管狀、蜂巢狀等預定外形，以配合設置于預設計的加熱裝置中。本實用新型采用新制程熱間化學反應鍍膜的PTC材料發(fā)熱體，因為鍍膜厚度小于2μm，且因與基材的結合是以分子鍵結，及高溫相互擴散化學反應的方式結合，在瞬間的急劇發(fā)熱時，無溫度梯度所產生的溫差及熱點問題，而有效避免了傳統(tǒng)加壓或擠出成型PTC材料發(fā)熱體的缺點產生，而保有PTC材料發(fā)熱體的正溫度系數(shù)優(yōu)點(即簡化結構及不需做溫度控制的之功效)。
本實用新型于基材1在制作時可添加入功能性遠紅外線材料(基材功能性遠紅外線材料為具轉換遠紅外線材料，為現(xiàn)有材料，如陶瓷材料，于成型基板前即混入基板材料而成型)，借助電極3的導電，配合電熱膜層2及基材1內功能性遠紅外線材料，以遠紅外線對待加熱物內部均勻加熱，本實用新型功能性遠紅外線材料在制作基板時即已添加入基材原料中成型，故可簡略原基材必須再高溫燒結一層遠紅外線層的步驟，且本實用新型具功能性遠紅外線基材即具有轉換遠紅外線功能，與現(xiàn)有裝置相比較更直接而有效率，故具有簡化結構及提高加熱效率的功效。
再者，本實用新型電熱膜層2上方可披覆一層耐熱絕緣層4，該耐熱絕緣層材料為無機材料，由于加熱面位于電熱膜層2的背面，將電熱膜層2面覆以耐熱絕緣層4用以斷熱，確保安全。如此而達本實用新型設計目的，堪稱一實用之創(chuàng)作。
以上所述，僅為本創(chuàng)作之一較佳可行實施例而已，并非用以拘限本創(chuàng)作之范圍，舉凡熟悉此項技術人士，運用本實用說明書及權利要求范圍所作的等效結構變化，理應包括于本實用新型之專利范圍內。
權利要求1.一種具自動溫度控制的薄膜加熱元件，主要包括有一基材，其特征在于所述基材表面披覆有一層具PTC效應材料的電熱膜層，所述電熱膜層兩側具有與其電性連接的電極。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種具自動溫度控制的薄膜加熱元件，其特征在于所述基材為平板狀、管狀或蜂巢狀。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種具自動溫度控制的薄膜加熱元件，其特征在于所述電熱膜層厚度小于2μm。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種具自動溫度控制的薄膜加熱元件，其特征在于所述基材添加入功能性遠紅外線材料。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種具自動溫度控制的薄膜加熱元件，其特征在于所述電熱膜層上方披覆有一層耐熱絕緣層。
專利摘要本實用新型是有關一種加熱組件，特別是指一種具自動溫度控制的薄膜加熱組件，其主要包括有一基材，基材表披覆一層具PTC效應材料的電熱膜層，該電熱膜層兩側具有與其電性連結的電極，借電極導電使電熱膜層發(fā)熱，該電熱膜層厚度小于2μm，該基材可為平板狀、管狀、蜂巢狀等外形，以配合預設計的加熱裝置，基材可添加入功能性遠紅外線材料，得以遠紅外線對待加熱物加熱，具有簡化結構及不需做溫度控制的功效。
文檔編號G05D23/00GK2751503SQ20042011842
公開日2006年1月11日 申請日期2004年10月15日 優(yōu)先權日2004年10月15日
發(fā)明者林正平 申請人:林正平