金屬膜電熱元件的製作方法
2023-06-04 09:51:26
專利名稱：金屬膜電熱元件的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電熱元件，它是採用金屬薄膜製成的電路為發熱體與幾層絕緣材料相間膠粘固化而成，利用金屬膜電路所形成的電阻耗電發熱的電熱元件。
用金屬薄膜密封在二層絕緣薄膜中間而製成發熱體的技術在專利ZL9221689.4，名稱為「一種鋁合金低壓直流發熱保暖體」和專利ZL92240905.6名稱為「復膜金屬箔低壓發熱帶」的實用新型申請均提到用很薄(厚度為0.007毫米)的金屬箔作發熱電阻，用二層塑料薄膜作絕緣層將金屬箔封在中間，再根據外部電壓及發熱功率要求算出電阻值用以確定發熱帶的長度、寬度，裁剪後即為發熱帶，適用低電壓可作發熱服裝、窗簾、壁紙及室外管道保溫材料等。
利用裁剪的方法製成發熱帶，在發熱帶被剪切的面金屬箔會暴露在外，其絕緣效果差，只能適應很低的電壓，而日用、工業用電熱器根據結構要求發熱元件必須布置在規定的形狀面積尺寸範圍，使用給定的電源電壓實現規定的電熱功率，用上述專利難以實現。
本實用新型是要提供一種改進的金屬膜電熱元件，它可根據電熱器結構所要求的發熱面積、形狀、使用的電壓和發熱功率設計製成。
本實用新型的目的是這樣實現的設計者根據電熱器結構的發熱面積和形狀、發熱功率及電源電壓計算出金屬膜電路的總電阻，根據金屬膜電路在電熱器結構的發熱面積內均勻分布的原則，用試算法計算確定金屬膜的材質、厚度、金屬膜電路線條的寬度和長度，使金屬膜電路的表面積(寬度×長度)加上電路相鄰二線條之間距離所佔面積及因某種用途留出的面積三項總和等於電熱器結構所要求的發熱面積。然後在電熱器所要求的發熱面的形狀面積上在圖紙上設計繪製電路，製作電路的絲網印刷版，準備工作就緒。下面詳細說明金屬膜電熱元件製造工藝將設計計算所確定選用的金屬膜片用膠粘劑粘合在一塊稱為底層的塑料薄膜(板)上，製成複合膜(板)，用絲網印刷電路板製造技術將複合膜(板)上的金屬膜片複製成金屬膜電路，這種複合膜就稱為電熱電路複合膜(板)，再用一塊稱為上層的與底層同樣大小和材質的塑料薄膜(板)，用膠粘劑粘合，將金屬膜電路密封在二層塑料薄膜(板)中間製成金屬膜電熱元件。
根據金屬膜電路的總電阻，電源電壓及工作溫度選用不同材料的金屬薄膜，所用的塑料薄膜(板)均為絕緣材料，絕緣材料的絕緣等級及絕緣強度必須滿足金屬膜元件的工作要求，所用膠粘劑的工作溫度不得低於絕緣材料。
實用新型的具體結構由以下實施例及其附圖給出。
實施例1，以
圖1、圖2分別詳細說明。
圖1是根據本實用新型提出的以貨運卡車司機用食物加熱箱為例設計的金屬膜電熱元件的結構。使用直流電源電壓24伏，功率200瓦，發熱工作面形狀為長方形，尺寸90×200毫米，溫度控制在130℃以下。
該金屬膜電熱元件的電熱電路複合膜是由用0.08毫米厚，尺寸為110×220毫米的聚醯亞胺薄膜製成的底層(1)和用厚0.05毫米YH62黃銅膜製成的電路線寬3毫米，電路總長2.8米，布置在尺寸為90×200毫米的長方形內的金屬膜電路(2)組成。在金屬膜電路(2)上設計有電源引入接線端(3)，(2)的中部留有空間(4)，上層(5)所用材料及尺寸與底層(1)相同，在上層(5)上有二個孔(6)與(3)相對應，使電源線通過孔(6)與金屬膜電路上的電源引入接線端(3)相連接。
圖2是根據本實用新型提出的以貨運卡車司機用的食物加熱箱為例，設計的金屬膜電熱元件，在食物加熱箱內腔底板上的安裝與連接。
下面結合圖2詳細說明金屬膜電熱元件以電熱電路複合膜的底層(1)與食物加熱箱內腔底板(12)用膠粘劑膠合成加熱板，在上層(5)上與空間(4)相對應的部位膠粘溫度保護器(10)，電線(7)、(9)、(11)芯線外包絕緣材料耐熱絕緣等級與金屬膜電熱元件的絕緣層相同，電線(9)、(11)的一端分別與溫度保護器(10)的二端連接，(11)的另一端通過上層(5)上的一個孔(6)與金屬膜電路(2)上的一個電源引入接線端(3)相連接，電線(7)通過上層(5)的另一個孔(6)與金屬膜電路(2)上的另一個電源引入接線端(3)連接，這樣就將溫度保護器串聯在金屬膜電熱元件上，電線(7)與(9)的另一端按箭頭(13)的方向通電源開關盒，(7)、(9)用壓線板(8)固定在食物加熱箱內腔底板(12)上。金屬膜電熱元件可設計成多個加熱迴路以適應電熱器功能的不同要求。
實施例2是根據本實用新型提出的以電火鍋電熱板為例設計的金屬膜電熱元件的電熱電路複合膜(板)。根據電火鍋結構要求發熱工作面的直徑為200毫米，電熱板外形尺寸直徑220毫米，電源電壓220伏，要求金屬膜電路製成雙迴路快速升溫迴路功率800瓦，保溫迴路功率400瓦，工作溫度控制在250℃以下。
以圖3詳細說明電火鍋金屬膜電熱元件的電熱電路複合膜(板)的設計及電路結構。
圖中電熱電路複合膜的底層(1)是採用0.25毫米厚的有機粉雲母片製作，其園形部分的直徑為220毫米，金屬膜電路(2)是用0.04毫米厚不鏽鋼薄膜製成，金屬膜電路(2)由快速升溫迴路(2-1)和保溫迴路(2-2)組成。金屬膜電路的電源引入接線端(3)由三部分組成，(3-1)為(2-1)和(2-2)的公共端，(3-2)為快速升溫迴路(2-1)的電源引入接線端，(3-3)為保溫迴路(2-2)的電源引入接線端。在金屬膜電路(2)的中間留有直徑為46毫米的園形空間(4)，快速升溫迴路(2-1)電路線寬2毫米，電路總長4.6米，總電阻60.5歐姆，布置在直徑192毫米園面積內。保溫迴路(2-2)電路線條寬1毫米，線路總長4.62米，總電阻121歐姆，布置在直徑200毫米園面積內。
由以上實施例可知金屬膜電熱元件可根據電熱器結構要求的發熱面形狀、面積、發熱功率及電源電壓設計製作，具有靈活的適應性，從而擴大了原有技術的應用範圍。
權利要求1.金屬膜電熱無件是用金屬膜做發熱電阻，用二層塑料薄膜(板)作絕緣層將金屬膜膠粘密封在中間製成的發熱件，其特徵是用根據電熱器要求的發熱面積和形狀，發熱功率及電源電壓設計計算製成的金屬膜電路替代原來密封在兩層塑料薄膜(板)中間的金屬薄膜。
2.根據權利要求1所述的金屬膜電熱元件其特徵是將一片金屬膜與一片塑料薄膜(板)用膠粘劑膠合成複合膜(板)，利用絲網印刷電路板製作技術，將所設計繪製的電熱電路複製到複合膜(板)的金屬膜層面上，使複合膜(板)上的金屬膜成為金屬膜電路，這樣製成的在塑料薄膜(板)上留有金屬膜電路的複合膜稱為電熱電路複合膜，是金屬膜電熱元件製作的核心，再在電熱電路複合膜(板)上膠粘一片塑料薄膜(板)將金屬膜電路密封在二層塑料薄膜(板)中間，就製成電熱器所需要的金屬膜電熱元件。
專利摘要金屬膜電熱元件屬於電學上電阻耗電發熱領域。它能按電熱器要求的發熱面積,所需電壓和功率設計金屬膜電路製成電熱元件,改進了原有金屬膜發熱帶功能,擴大了應用範圍。由用塑料薄膜(板)作絕緣層的底層(1)與金屬膜電路(2)組成電熱電路複合膜,它是將金屬膜片與底層(1)用膠粘劑粘合成複合膜,用印刷電路板製作技術使金屬膜片複製成金屬膜電路(2)留在底層(1)上製成,在(2)上設計有電源引入接線端(3)並留有空間(4)、上層(5)與底層(1)相同,用膠粘劑將(2)密封在中間,製成金屬膜電熱元件。(5)上有二孔(6)與(3)對應,在上層(5)對應(4)的部位可裝溫度保護器。
文檔編號H05B3/10GK2285541SQ9520199
公開日1998年7月1日 申請日期1995年1月19日 優先權日1995年1月19日
發明者陳安卿 申請人:陳安卿