專利名稱：二相一體電熱元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電熱元件，特別是一種利用電熱膜技術(shù)制成的熱傳導(dǎo)極快的復(fù)合材料二相一體電熱元件。
目前，電熱膜技術(shù)大多用在非金屬材料上，由于絕大多數(shù)非金屬材料都存在著導(dǎo)熱慢、脆性大、可加工性左等原因，因而限制了其在產(chǎn)業(yè)及生活中的廣泛應(yīng)用。
本實用新型考慮到上述的各種原因，其目的是提供一種可以附著在金屬表面上的由電熱膜技術(shù)制成的復(fù)合材料構(gòu)成的電熱元件。
為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的二相一體電熱元件通過下述方式構(gòu)成，即，它由一系列層狀元件構(gòu)成夾層結(jié)構(gòu)，其中包括一層防腐層，位于其上的由復(fù)合金屬材料構(gòu)成的導(dǎo)熱層，在上述導(dǎo)熱層的上面形成的由高溫?zé)Y(jié)的絕緣層，在絕緣層上面形成的高溫電熱膜，以及在上述高溫電熱膜的上面形成的相間隔的電極層。上述各層通過燒結(jié)構(gòu)成一體，并可形成不同的形狀。
位于最里層的防腐層具有保護其外的復(fù)合金屬材料導(dǎo)熱層免受被加熱物質(zhì)的侵蝕的作用。而位于復(fù)合金屬材料導(dǎo)熱層外的高溫?zé)Y(jié)絕緣層則具有500MΩ以上的電阻，用以將金屬材料導(dǎo)熱層與高溫電熱膜電絕緣地隔離開，同時還可使電熱膜與導(dǎo)熱層最大限度地靠近，以避免熱量損失。電熱膜厚度則為0.05mm左右，其電阻約為3Ω。電極層通過燒結(jié)與電熱膜形成一體。
為了防止加熱時各層之間產(chǎn)生分離，所述電熱膜、絕緣層與復(fù)合金屬材料導(dǎo)熱層的熱膨脹系數(shù)應(yīng)大致相同。
由于這種電熱元件可以容易地與金屬制成產(chǎn)品形成一體，從而使得采用該電元件的加熱器具有導(dǎo)熱快、可在環(huán)境溫度底的情況下使用、熱損耗小的特點，而且它可以根據(jù)金屬產(chǎn)品的形狀來形成，同途極為廣泛。


圖1是將本實用新型二相一體電熱元件應(yīng)用于筒狀加熱器上的正視剖視圖；圖2是上述電熱元件的軸向側(cè)視圖；圖3是說明將上述二相一體電熱元件應(yīng)用在加熱器上的結(jié)構(gòu)的剖視圖；圖4是將本實用新型二相一體電熱元件應(yīng)用于瓦狀加熱器上的立體圖；圖5是將本實用新型二相一體電熱元件應(yīng)用于圓拱形加熱器上的正視圖；圖6是上述電熱元件的仰視圖；圖7是將本實用新型二相一體電熱元件應(yīng)用于圓盤形加熱器上的正視圖；圖8是上述電熱元件的俯視圖。
下面參照圖1-圖3說明本實用新型的第1實施例。
如圖1、圖2所示，加熱器6形成圓筒狀，它帶有一體設(shè)置的本實用新型的電熱元件7，該電熱元件7的長度與上述加熱器6的長度大致相等。在圓筒狀電熱元件7的外側(cè)，沿著其直徑兩對應(yīng)的外壁上下兩側(cè)形成有沿著圓筒的縱向排列的兩條電極8、8’〔參見圖2〕，所述電極8、8’兩端的長度略短于上述圓筒狀加熱器6的長度。
如圖3所示，它示出了圓筒狀加熱器6的剖開的結(jié)構(gòu)。這種加熱器6為由一系列層狀元件構(gòu)成的夾層結(jié)構(gòu)，其中，處于最內(nèi)層的是防腐層5；其上為復(fù)合金屬材料導(dǎo)熱層4；在上述導(dǎo)熱層4的上面形成有高溫?zé)Y(jié)的絕緣層3；而在絕緣層3的上面形成有高溫電熱膜2；在上述高溫電熱膜2的上面的上下兩側(cè)，又形成有電極層1。
這樣便形成了一個由層狀產(chǎn)品構(gòu)成的加熱器6。其中，位于最里層的防腐層5用于保護其外的復(fù)合金屬材料導(dǎo)熱層4免受被加熱物質(zhì)的侵蝕。而位于復(fù)合金屬材料導(dǎo)熱層4外的高溫?zé)Y(jié)絕緣層3則用于將金屬材料導(dǎo)熱層4與位于其外的高溫電熱膜2電絕緣地隔離開，同時就可使電熱膜2與導(dǎo)熱層4電大限度地靠近，以避免熱量損失，而電極層1則是電極8、8’的一部分。下述的各種實施例中均采用了這種由層狀產(chǎn)品構(gòu)成的夾層結(jié)構(gòu)。
圖4示出了本實用新型的另一個實施例。其中加熱器10呈瓦片狀，電熱元件9與加熱器10形狀相同，處于加熱器10窿起的外側(cè)，在其縱向的兩端橫向設(shè)置著同樣呈窿起的電極8、8’。
參見圖5、圖6，它示出了呈圓拱形的半圓環(huán)狀的加熱器11，從圖中可的看出，其電極8、8’位于兩側(cè)拱底的外壁上，該半圓環(huán)狀的加熱器寬度為5-150mm，內(nèi)徑為5-300mm被廣泛應(yīng)用于注塑機的送料筒上。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)由于與上述兩個實施例相同，在此省略其說明。
圖7、圖8示出了圓板狀的加熱器12，該加熱器帶有沿圓周方向同心設(shè)置的兩圈電熱膜2、2’，其電極8、8’是沿著加熱器12的底部由徑向兩端伸入，與電熱膜2相接觸，轉(zhuǎn)而沿周向在兩電熱膜2、2’之間延伸，并在接近交匯時又轉(zhuǎn)而沿徑向延伸，與電熱膜2’相接觸，從而形成了兩個環(huán)狀的加熱部分，這樣會使圓板狀的加熱更這均勻。
上述各種加熱器6、10、11、12均可進行單、雙、多件的串聯(lián)、并聯(lián)，從而實現(xiàn)大型熱工程。
權(quán)利要求1.一種二相一體電熱元件，由一系列層狀元件構(gòu)成夾層結(jié)構(gòu)，其特征在于它包括一層防腐層，位于其上的由復(fù)合金屬材料構(gòu)成的導(dǎo)熱層，在上述導(dǎo)熱層的上面形成的由高溫?zé)Y(jié)的絕緣層，在絕緣層上面形成的高溫電熱膜，以及在上述高溫電熱膜的上面形成的相間隔的電極層，上述各層通過燒結(jié)構(gòu)成一體。
2.如權(quán)利要求1所述的電熱元件，其特征在于位于復(fù)合金屬材料導(dǎo)熱層外的高溫?zé)Y(jié)絕緣層則電阻至少為500MΩ。
3.如權(quán)利要求1所述的電熱元件，其特征在于電熱膜厚度為0.05mm，其電阻約為3Ω。
4.如權(quán)利要求1-3之一所述的電熱元件，其特征在于電極層通過燒結(jié)與電熱膜形成一體。
5.如權(quán)利要求1-3之一所述的電熱元件，其特征在于所述電熱膜、絕緣層與復(fù)合金屬材料導(dǎo)熱層的熱膨脹系數(shù)應(yīng)大致相同。
6.如權(quán)利要求1-3之一所述的電熱元件，其特征在于所述電熱元件為圓筒狀。
7.如權(quán)利要求1-3之一所述的電熱元件，其特征在于所述電熱元件為窿起的瓦片狀。
8.如權(quán)利要求1-3之一所述的電熱元件，其特征在于所述電熱元件為圓拱形的半圓環(huán)狀，其寬度為5-150mm，內(nèi)徑為5-300mm。
9.如權(quán)利要求1-3之一所述的電熱元件，其特征在于所述電熱元件帶有沿圓周方向同心設(shè)置的兩圈電熱膜，其電極沿著外側(cè)的電熱膜底部從徑向兩端伸入，與之相接觸，轉(zhuǎn)而沿周向在兩電熱膜之間延伸，并在接近交匯時又轉(zhuǎn)而沿徑向向內(nèi)延伸，與內(nèi)側(cè)的電熱膜相接觸。
專利摘要本實用新型的目的是提供一種可以附著在金屬表面上的由電熱膜技術(shù)制成的復(fù)合材料構(gòu)成的電熱元件。本實用新型的二相一體電熱元件通過下述方式構(gòu)成,即,它由一系列層狀元件構(gòu)成夾層結(jié)構(gòu),其中包括:一層防腐層,位于其上的由復(fù)合金屬材料構(gòu)成的導(dǎo)熱層,在上述導(dǎo)熱層的上面形成的由高溫?zé)Y(jié)的絕緣層,在絕緣層上面形成的高溫電熱膜,以及在上述高溫電熱膜的上面形成的相間隔的電極層。上述各層通過燒結(jié)構(gòu)成一體,并可形成不同的形狀。
文檔編號H05B3/26GK2483931SQ0122007
公開日2002年3月27日 申請日期2001年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月26日
發(fā)明者湯繼章 申請人:湯繼章