[發(fā)明專利]金屬基板玻璃陶瓷電加熱器和電加熱器具

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110002226.1
• 申請日: 2011-01-06
• 公開（公告）號: CN102076126A
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張鴻鳴;沈稚鳴
• 申請（專利權(quán)）人: 張鴻鳴;沈稚鳴
• 主分類號: H05B3/28
• 分類號: H05B3/28
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務(wù)所有限公司 33100
• 代理人: 劉曉春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電加熱器以及帶電加熱器的加熱器具。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的食品及液體加熱器多為電熱管式，即將電熱管直接浸入液體中或?qū)⒉煌碾姛峁芎附釉诒患訜崞髦谢驂鸿T在較低熔點(diǎn)的金屬體內(nèi)及嵌在金屬槽內(nèi)。另外還有的電加熱器采用電熱膜厚膜式。

現(xiàn)有發(fā)熱體存在以下缺點(diǎn)，電熱管式加熱器加熱面積較小，面加熱不均勻，食品加熱局部過熱，液體加熱極易結(jié)水垢，且體積大，熱慣性大，效率相對低，而且元件消耗有色金屬，由于熱量過于集中壽命短。電熱膜厚膜式加熱器，由于加熱元件是厚膜式抗沖擊性差，極易在電壓波動(dòng)及加熱環(huán)境變化而損壞，而且成本高，實(shí)際推廣意義受到嚴(yán)重影響。其它如搪瓷發(fā)熱體、碳素纖維發(fā)熱體、玻璃發(fā)熱體、鎳金發(fā)熱體、PTC發(fā)熱體等各有優(yōu)缺點(diǎn)，適用的場合各有所長。但由于各種發(fā)熱體的固有特點(diǎn)，導(dǎo)致各自的應(yīng)用范圍受到限制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明首先所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種加熱快、壽命長、抗沖擊能力強(qiáng)、加熱面均勻、安全、環(huán)保節(jié)能、成本低的金屬基板玻璃陶瓷電加熱器。為此，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：它包括金屬基板，金屬基板緊密結(jié)合有作為絕緣導(dǎo)熱材料的玻璃陶瓷，所述玻璃陶瓷內(nèi)部埋有作為電熱元件的金屬電阻箔片或金屬電阻絲。

在采用本發(fā)明的上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可采用以下進(jìn)一步的技術(shù)方案：

所述緊密結(jié)合為玻璃陶瓷和金屬基板之間燒結(jié)形成有共晶層。

所述緊密結(jié)合為玻璃陶瓷片和金屬基板之間燒結(jié)形成有共晶層。

所述的金屬電阻箔片或金屬電阻絲為鎳鉻或鐵鉻鋁合金材料制成。

所述的金屬電阻箔片或金屬電阻絲為由金屬電阻型材加工成形的金屬電阻元件。

所述作為絕緣導(dǎo)熱材料的玻璃陶瓷為層狀復(fù)合玻璃陶瓷。

所述層狀復(fù)合玻璃陶瓷為由底層玻璃陶瓷、過渡層玻璃陶瓷和覆蓋層玻璃陶瓷等不同性能的玻璃陶瓷組成。

所述底層玻璃陶瓷為與金屬基板形成共晶層并緊密結(jié)合、熱膨脹系數(shù)相匹配、平均體密度每立方厘米大于等于3.2克(≥3.2g/cm³)，每立方厘米小于等于6克(≤6g/cm³)的導(dǎo)熱玻璃陶瓷。

所述過渡層玻璃陶瓷為與相鄰層玻璃陶瓷緊密結(jié)合、熱膨脹系數(shù)相匹配、平均體密度每立方厘米大于等于3.2克(≥3.2g/cm³)，每立方厘米小于等于6克(≤6g/cm³)的導(dǎo)熱絕緣玻璃陶瓷。對相鄰層玻璃陶瓷各種性能起到增強(qiáng)、平緩變化、彌補(bǔ)不足的作用。根據(jù)對金屬基板玻璃陶瓷電加熱器產(chǎn)品使用性能要求的不同由一層或?qū)拥牟Ａ沾山M成。

所述覆蓋層玻璃陶瓷為覆蓋作為電熱元件的金屬電阻箔片或金屬電阻絲、與過渡層玻璃陶瓷緊密結(jié)合、熱膨脹系數(shù)相匹配的絕緣玻璃陶瓷。

作為本發(fā)明的金屬基板可有一個(gè)或一個(gè)以上；所述金屬基板的表面形狀可以是平面、曲面、球面、弧面等等，外形可以是方形、圓形、管狀及其它立體形狀等。所述金屬基板如采用低熔點(diǎn)金屬如鋁等，亦可以鑄造的工藝與玻璃陶瓷片緊密結(jié)合在一起，所述玻璃陶瓷片內(nèi)部埋有作為電熱元件的金屬電阻箔片或金屬電阻絲，制成各種功能的電加熱器。

本發(fā)明另一個(gè)所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種加熱快、壽命長、抗沖擊能力強(qiáng)、加熱面均勻、安全、環(huán)保節(jié)能、成本低的電加熱器具。為此，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：它包括容器體，容器體設(shè)有如上所述的金屬基板玻璃陶瓷電加熱器。

所述容器體可采用金屬容器(如材料為鋼材、鑄鐵、銅材及銅合金和不銹鋼等等)或至少帶有一面作為加熱工作面的金屬基板的非金屬(如材料為陶瓷、石英玻璃、塑料、玻璃陶瓷即微晶玻璃等等)或復(fù)合材料(如搪瓷等)容器等。

在所述容器體作為加熱工作面的金屬基板表面涂覆所述底層玻璃陶瓷漿料，再在所述底層玻璃陶瓷上涂覆一層或多層所述過渡層玻璃陶瓷漿料，然后將作為電熱元件的金屬電阻箔片或金屬電阻絲放在所述過渡層玻璃陶瓷表面，最后涂覆所述覆蓋層玻璃陶瓷漿料，在這過程中，經(jīng)一次或一次以上燒結(jié)，發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)而形成層狀復(fù)合玻璃陶瓷，在燒結(jié)過程中，底層玻璃陶瓷被擴(kuò)散到金屬基板表面的毛細(xì)孔隙中，其深度可達(dá)0.02mm以上，玻璃陶瓷擴(kuò)散滲入金屬基板表面內(nèi)并形成共晶層，使所述容器體作為加熱工作面的金屬基板和底層玻璃陶瓷之間、作為電熱元件的金屬電阻箔片或金屬電阻絲和作為絕緣材料的玻璃陶瓷之間牢固結(jié)合在一起，制成電加熱器具。

作為本發(fā)明的容器體，如采用低熔點(diǎn)金屬如鋁等，亦可以鑄造的工藝與金屬基板玻璃陶瓷電加熱器結(jié)合在一起，制成電加熱器具。