一種瓷能發熱體的製作方法
2023-07-01 02:33:56 1
專利名稱：一種瓷能發熱體的製作方法
技術領域：
本發明涉及歐姆電阻加熱的領域，確切地說是指一種瓷能發熱體。
背景技術：
近幾年來，隨著我國城市電網改造的深入進行，用電環境大有改觀。即熱式電熱水 器以其輕巧、快捷、方便的特點逐漸受到了越來越多消費者的青睞。由於即熱式電熱水器是 在使用時帶電工作，所以安全問題就顯得尤為突出，而其核心部件——絕緣介質的安全性 能的優劣與否，更是即熱式電熱水器安全與否的決定性因素。目前市場上用的絕緣介質主 要有紫銅管絕緣介質、不鏽鋼絕緣介質、合金鋁絕緣介質、玻璃絕緣介質、石英管、水晶絕 緣介質等等，但都存在各自的缺陷，要麼性能不穩定，高耗能、安全性低、熱效益率低、壽命 短，體積大，要麼價格昂貴，使用者無法接受。在工業用途應用、機械生產領域，需流體或固 體的加熱領域等等使用傳統的絕緣介質或裝置，均面對同樣的難題。目前核心絕緣介質主要有金屬和非金屬兩大類。金屬絕緣介質外部不鏽鋼材質，紫銅材質等，內置發熱管為鎳鉻合金電阻絲等， 基本原理是將發熱管插入杯狀容積中進行加熱；金屬絕緣介質無論其是選用不鏽鋼還是紫 銅作為絕緣材質，都會由於其易結水垢的先天缺陷不可避免。造成在使用過程中，漏電、爆 裂事件時有發生。任何金屬都無法避免結水垢，降低導熱效率，耗能。而且由於金屬的膨脹 係數與水垢的膨脹係數有很大不同，故金屬管容易破裂，漏電是最大隱患。目前，國內外的 電加熱器普遍採用金屬管內放置電阻絲用填充絕緣粉分隔電阻絲的電加熱方式，或是電阻 絲捆綁在絕緣材料外的暴露式加熱方式。比如，現在市場上的電熱水器、電熱水瓶、電飯煲、 飲水機、電熱杯、電熨鬥、電吹風、電熱鍋、電消毒櫃、取暖器、水療浴缸熱水加熱系統、塑料 壓機、工業用的磷化池、熱處理用的酸鹼池等均採用以上加熱方式。非金屬絕緣介質主要材質有石英管，玻璃、水晶都絕緣且不易結垢。但水晶的成 本太高，石英及玻璃管在驟冷驟熱的環境下性質不穩定，容易炸裂，而且在形狀上固定不可 變化，大大減少了應用的廣泛性是其最大的敝處。近幾年也有採用PTC陶瓷石英管的加熱 器用於取暖器，但它們都存在多個共同的缺陷；使用壽命太短，體積大，效率低，能耗大，不 穩定，安全性差。另外，還有一種電磁發熱及微波發熱方式，此種發熱方式的缺點是發熱體耗電量 高，體積大並受許多條件限制，如形狀、空間等等，而且輻射大，如果長期使用可能對人體健 康造成傷害。
發明內容
針對上述缺陷，本發明解決的技術問題在於提供一種瓷能發熱體，使用壽命更長， 節能環保，安全係數更高。為了解決以上的技術問題，本發明提供的瓷能發熱體，包括發熱源、及由陶瓷材料 製成的絕緣介質，所述絕緣介質將所述發熱源包裹在內，所述發熱源與導電引出腳連接。
優選地，所述絕緣介質由陶瓷製成；所述陶瓷材料為氮化矽；所述發熱源由合金 電熱絲和/或鎢絲製成；所述絕緣介質和所述發熱源經熱壓燒結而成。優選地，所述絕緣介質由陶瓷製成；所述陶瓷材料為氮化鋁；所述發熱源由合金 電熱絲和/或鎢絲製成；所述絕緣介質和所述發熱源經熱壓燒結而成。優選地，所述絕緣介質由陶瓷製成；所述陶瓷材料為氮化鈦；所述發熱源由合金 電熱絲和/或鎢絲製成；所述絕緣介質和所述發熱源經熱壓燒結而成。優選地，所述絕緣介質由陶瓷製成；所述陶瓷材料為三氧化二鋁、三氧化二釔中任 意一種；所述發熱源由合金電熱絲和/或鎢絲製成；所述絕緣介質和所述發熱源經熱壓燒 結而成。優選地，所述絕緣介質由陶瓷製成；所述陶瓷材料為氮化矽、氮化鈦、氮化鋁、三氧 化二鋁、三氧化二釔中任意二種；所述發熱源由合金電熱絲和/或鎢絲製成；所述絕緣介質 和所述發熱源經熱壓燒結而成。優選地，所述絕緣介質由陶瓷製成；所述陶瓷材料為氮化矽、氮化鈦、氮化鋁、三氧 化二鋁、三氧化二釔中任意三種；所述發熱源由合金電熱絲和/或鎢絲製成；所述絕緣介質 和所述發熱源經熱壓燒結而成。優選地，所述絕緣介質由陶瓷製成；所述陶瓷材料為氮化矽、氮化鈦、氮化鋁、三氧 化二鋁、三氧化二釔中任意四種；所述發熱源由合金電熱絲和/或鎢絲製成；所述絕緣介質 和所述發熱源經熱壓燒結而成。優選地，所述發熱源由鎳鉻電熱絲製成。優選地，所述發熱源為若干組小發熱源組成。本發明提供的瓷能發熱體，包括發熱源、及由陶瓷材料製成的絕緣介質，絕緣介質 將發熱源包裹在內，發熱源與導電引出腳連接。與現有技術相比，本發明提供的瓷能發熱 體，相對傳統二層絕緣介質隔離發熱源的發熱裝置，只有一層絕緣介質隔離發熱源，減少了 熱能在傳導中的損失，同時又極大地改進了傳統發熱體損壞裂開時產生漏電的危險，提升 了廣泛應用的安全性，也延長了產品的使用壽命。
圖1為本發明中瓷能發熱體的結構示意圖。
具體實施例方式為了本領域的技術人員能夠更好地理解本發明所提供的技術方案，下面結合具體 實施例進行闡述。請參見圖1，該圖為本發明中瓷能發熱體的結構示意圖。實施例1本實施例提供的瓷能發熱體1，包括發熱源12、及由陶瓷材料製成的絕緣介質11， 絕緣介質11將發熱源12包裹在內，發熱源12與導電引出腳13連接。絕緣介質11由陶瓷製成；陶瓷材料為氮化矽；發熱源12由合金電熱絲和/或鎢絲 製成；絕緣介質11和發熱源12經熱壓燒結而成。實施例2
本實施例提供的瓷能發熱體1，包括發熱源12、及由陶瓷材料製成的絕緣介質11， 絕緣介質11將發熱源12包裹在內，發熱源12與導電引出腳13連接。絕緣介質11由陶瓷製成；陶瓷材料為氮化鋁；發熱源12由鎳鉻電阻絲製成；絕緣 介質11和發熱源12經熱壓燒結而成。實施例3本實施例提供的瓷能發熱體1，包括發熱源12、及由陶瓷材料製成的絕緣介質11， 絕緣介質11將發熱源12包裹在內，發熱源12與導電引出腳13連接。絕緣介質11由陶瓷製成；陶瓷材料為氮化鈦；發熱源12由合金電熱絲和/或鎢絲 製成；絕緣介質11和發熱源12經熱壓燒結而成。實施例4本實施例提供的瓷能發熱體1，包括發熱源12、及由陶瓷材料製成的絕緣介質11， 絕緣介質11將發熱源12包裹在內，絕緣介質11內填充有材料，發熱源12與導電引出腳13連接。絕緣介質11由陶瓷製成；陶瓷材料為三氧化二鋁；發熱源12由合金電熱絲和/或 鎢絲製成；絕緣介質11和發熱源12經熱壓燒結而成。實施例5本實施例提供的瓷能發熱體1，包括發熱源12、及由陶瓷材料製成的絕緣介質11， 絕緣介質11將發熱源12包裹在內，發熱源12與導電引出腳13連接。絕緣介質11由陶瓷製成；陶瓷材料為氮化矽和三氧化二釔；發熱源12由合金電 熱絲和/或鎢絲製成；絕緣介質11和發熱源12經熱壓燒結而成。實施例6本實施例提供的瓷能發熱體1，包括發熱源12、及由陶瓷材料製成的絕緣介質11， 絕緣介質11將發熱源12包裹在內，發熱源12與導電引出腳13連接。絕緣介質11由陶瓷製成；陶瓷材料為氮化矽、氮化鈦和氮化鋁；發熱源12由合金 電熱絲和/或鎢絲製成；絕緣介質11和發熱源12經熱壓燒結而成。實施例7本實施例提供的瓷能發熱體1，包括發熱源12、及由陶瓷材料製成的絕緣介質11， 絕緣介質11將發熱源12包裹在內，發熱源12與導電引出腳13連接。絕緣介質11由陶瓷製成；陶瓷材料為氮化矽、氮化鈦、氮化鋁和三氧化二鋁；發熱 源12由合金電熱絲和/或鎢絲製成；絕緣介質11和發熱源12經熱壓燒結而成。實施例8本實施例提供的瓷能發熱體1，包括發熱源12、及由陶瓷材料製成的絕緣介質11， 絕緣介質11將發熱源12包裹在內，發熱源12與導電引出腳13連接。絕緣介質11由陶瓷製成；陶瓷材料為氮化矽、氮化鈦、氮化鋁和三氧化二鋁；發熱 源12由合金電熱絲和/或鎢絲製成；絕緣介質11和發熱源12經熱壓燒結而成。發熱源12 為若干組小發熱源組成。與現有技術相比，本發明具有下列優點1、安全可靠本瓷能發熱體中的氮化矽/氮化鋁/氮化鈦材料是絕緣材料，其漏 電電流為0. 052mA，而一般家用電器(規定的漏電電流需小於0. 25mA)。經測試，當輸入電壓為220V的瓷能發熱體在水中工作時突然發生意外折斷損壞，在水中實驗安全測試證明， 電壓小於36V，漏電阻抗大與300千歐母，不足以對人體造成觸電傷害，本發明產品在6V 380V電壓下均可使用。2、永遠不結水垢發熱體是整個電熱水器工作的「心臟」，而水垢是熱水器的「天 敵」，尤其在我國很大一部分地區都屬於高垢地區，因水垢引發的熱水器安全事故層出不 窮，本發明技術的採用將從根本上解決熱水器結垢產生的安全問題。3、節能環保，能量利用率高本瓷能發熱體利用電為能源，不會產生廢氣排放，利 用公共電力資源，屬低排炭元件；能量利用率高，目前行業內用的不鏽鋼發熱體的熱效益率 最高只有80% 90%，而本發明的瓷能發熱體熱效益率可以達到98%以上，有效的節約能 源。4、本發明的瓷能發熱體在應用於熱水器時，發熱體會產生微量電磁效應，在發熱 體傳遞熱能給經過水流的同時，也會將微量的電磁場將水磁化，經常使用磁化水淋浴洗臉， 有助保、美容、健康、長壽及其他多種益處。本發明的瓷能發熱體在應用於飲水機的熱飲水 系統，飲用磁化水，有助健康。本發明的瓷能發熱體在用於洗衣機熱水系統，可有效減少使 用洗衣粉，既保護環節，又節省金錢。5、耐高溫在小於1200°C的工況下可長時間工作。6、耐腐蝕瓷能發熱體在30%氫氧化鈉溶液中進行6小時沸騰試驗，平均腐蝕率 為0. 43g/m2h，在5%硫酸溶液中進行6小時沸騰試驗，平均腐蝕率為9. 21g/m2h，而不鏽鋼 在相同環境下腐蝕率達81 121g/m2h。所以，本發明的瓷能發熱體的抗酸鹼能力遠強於金 屬發熱體。7、高強度本發明的瓷能發熱體的抗折強度均大於700Mpa，而經計算，在100°C的 水中，散熱面積為41cm2、功率為1500W的本發熱裝置在50 60Mpa的強度都不會折斷。對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。 對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的 一般原理可以在不脫離本發明的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明 將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一 致的最寬的範圍。
權利要求
一種瓷能發熱體，其特徵在於，包括發熱源、及由陶瓷材料製成的絕緣介質，所述絕緣介質將所述發熱源包裹在內，所述發熱源與導電引出腳連接。
2.根據權利要求1所述的瓷能發熱體，其特徵在於，所述絕緣介質由陶瓷製成；所述陶 瓷材料為氮化矽；所述發熱源由合金電熱絲和/或鎢絲製成；所述絕緣介質和所述發熱源 經熱壓燒結而成。
3.根據權利要求1所述的瓷能發熱體，其特徵在於，所述絕緣介質由陶瓷製成；所述陶 瓷材料為氮化鋁；所述發熱源由合金電熱絲和/或鎢絲製成；所述絕緣介質和所述發熱源 經熱壓燒結而成。
4.根據權利要求1所述的瓷能發熱體，其特徵在於，所述絕緣介質由陶瓷製成；所述陶 瓷材料為氮化鈦；所述發熱源由合金電熱絲和/或鎢絲製成；所述絕緣介質和所述發熱源 經熱壓燒結而成。
5.根據權利要求1所述的瓷能發熱體，其特徵在於，所述絕緣介質由陶瓷製成；所述陶 瓷材料為三氧化二鋁、三氧化二釔中任意一種；所述發熱源由合金電熱絲和/或鎢絲製成； 所述絕緣介質和所述發熱源經熱壓燒結而成。
6.根據權利要求1所述的瓷能發熱體，其特徵在於，所述絕緣介質由陶瓷製成；所述陶 瓷材料為氮化矽、氮化鈦、氮化鋁、三氧化二鋁、三氧化二釔中任意二種；所述發熱源由合金 電熱絲和/或鎢絲製成；所述絕緣介質和所述發熱源經熱壓燒結而成。
7.根據權利要求1所述的瓷能發熱體，其特徵在於，所述絕緣介質由陶瓷製成；所述陶 瓷材料為氮化矽、氮化鈦、氮化鋁、三氧化二鋁、三氧化二釔中任意三種；所述發熱源由合金 電熱絲和/或鎢絲製成；所述絕緣介質和所述發熱源經熱壓燒結而成。
8.根據權利要求1所述的瓷能發熱體，其特徵在於，所述絕緣介質由陶瓷製成；所述陶 瓷材料為氮化矽、氮化鈦、氮化鋁、三氧化二鋁、三氧化二釔中任意四種；所述發熱源由合金 電熱絲和/或鎢絲製成；所述絕緣介質和所述發熱源經熱壓燒結而成。
9.根據權利要求1所述的瓷能發熱體，其特徵在於，所述發熱源由鎳鉻電熱絲製成。
10.根據權利要求1所述的瓷能發熱體，其特徵在於，所述發熱源為若干組小發熱源組成。
全文摘要
本發明公開一種瓷能發熱體，包括發熱源、及由陶瓷材料製成的絕緣介質，所述絕緣介質將所述發熱源包裹在內，所述絕緣介質內填充有材料，所述發熱源與導電引出腳連接。本發明提供的瓷能發熱體，使用壽命更長，節能環保，安全係數更高。
文檔編號H05B3/18GK101945506SQ20101025668
公開日2011年1月12日 申請日期2010年8月17日 優先權日2010年8月17日
發明者鍾秉霖 申請人:鍾秉霖