[實(shí)用新型]發(fā)熱元件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201822114538.1
• 申請(qǐng)日: 2018-12-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN209562823U
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁一帆
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 纮茂股份有限公司
• 主分類號(hào): H05B3/03
• 分類號(hào): H05B3/03;H05B3/14;H05B3/20
• 代理公司: 北京泰吉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11355
• 代理人: 張雅軍;孫金瑞

本實(shí)用新型提供一種發(fā)熱元件，其包括至少一載膜、一發(fā)熱膜、兩電極，及兩保護(hù)膜。該發(fā)熱膜形成于該載膜上，并含有多個(gè)硅烯與多個(gè)緊密地結(jié)合于兩相鄰硅烯間的石墨烯。所述電極彼此間隔地連接于該發(fā)熱膜。所述保護(hù)膜覆蓋形成有該發(fā)熱膜與所述電極的該載膜以封裝該形成有該發(fā)熱膜的該載膜并局部地裸露出所述電極；其中，經(jīng)所述電極輸入一電源后，其電流可在阻抗小的前提下穿越兩相鄰石墨烯間的各硅烯，以在各硅烯中產(chǎn)生電弧放電并發(fā)熱，且電弧放電產(chǎn)生的同時(shí)令石墨烯內(nèi)的碳原子產(chǎn)生震蕩以生成遠(yuǎn)紅外線波段的熱輻射。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型是涉及一種發(fā)熱元件，特別是涉及一種阻抗小且發(fā)射效率高的發(fā)熱元件。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的發(fā)熱元件是對(duì)一阻值高的材料提供一電源，令電流因流經(jīng)阻值高的材料而發(fā)熱，此發(fā)熱方式也就是所謂的熱阻式發(fā)熱。常見(jiàn)的發(fā)熱元件的后端應(yīng)用則可見(jiàn)有醫(yī)療用的熱敷墊，甚或是冬季保暖用的電毯。雖然前述現(xiàn)有的發(fā)熱元件可通過(guò)供應(yīng)電源的高阻值材料以提供發(fā)熱的效果；然而，其通常是通過(guò)大電流、大電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)，所需消耗的功率高且阻抗也高。因此，對(duì)于講求節(jié)能與環(huán)保的現(xiàn)階段而言，此等通過(guò)熱阻式發(fā)熱原理供熱的手段，對(duì)于解決節(jié)能與環(huán)保的貢獻(xiàn)度相當(dāng)有限。

經(jīng)上述說(shuō)明可知，改良發(fā)熱元件的結(jié)構(gòu)與制法以在節(jié)能與環(huán)保的前提下，提供阻抗小發(fā)熱效能高的發(fā)熱元件，是所屬技術(shù)領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)人員所待突破的課題。

發(fā)明內(nèi)容

<實(shí)用新型概念>

根據(jù)漢弗里戴維(Humphry Davy)于1808年以電弧現(xiàn)象發(fā)明第一盞電弧燈(arclamp)的原理來(lái)看，一旦流經(jīng)兩彼此由空氣所間隔開(kāi)的導(dǎo)體的一電流是大于空氣的阻抗(electrical impedance)時(shí)，電流便可自其中一導(dǎo)體穿過(guò)空氣至其中另一導(dǎo)體以于空氣中產(chǎn)生電弧放電(arc discharge)并發(fā)熱。因此，申請(qǐng)人是以電弧放電的概念來(lái)改良發(fā)熱元件的結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步地來(lái)說(shuō)，申請(qǐng)人是在電阻率極低且厚度極薄的每?jī)上噜弻?dǎo)體間各夾置一厚度極薄的半導(dǎo)體介質(zhì)以取代上述電氣絕緣的空氣，令流經(jīng)彼此由各半導(dǎo)體介質(zhì)所間隔開(kāi)的每?jī)上噜弻?dǎo)體的電流可在電場(chǎng)小的前提下穿過(guò)各半導(dǎo)體介質(zhì)以于各半導(dǎo)體介質(zhì)中產(chǎn)生電弧放電并發(fā)熱，從而形成低阻抗且發(fā)熱效能高的發(fā)熱元件。

就上述電阻率極低且厚度極薄的導(dǎo)體來(lái)說(shuō)，石墨烯(graphene)是由碳原子以sp²混成軌域所構(gòu)成的晶格呈蜂巢狀形排列的平面薄膜，其電阻率極低(只約10⁶Ω·cm)且厚度極薄。雖然石墨烯電阻率極低且電子遷移率極高，但是其缺乏能隙(energy gap)。相反地，就上述厚度極薄的半導(dǎo)體介質(zhì)來(lái)說(shuō)，基于硅烯(silicene)結(jié)構(gòu)是相似于石墨烯，其是由呈蜂巢狀排列的硅原子所構(gòu)成的硅的二維同素異構(gòu)物 (two-dimensional allotrope)的薄膜；硅烯略不同于石墨烯的地方是在于，石墨烯層與層間為平面，硅烯層與層間則因呈曲面而可通過(guò)外加電場(chǎng)以具有可調(diào)節(jié)的能隙。因此，具體地來(lái)說(shuō)，申請(qǐng)人是以電弧放電的概念為發(fā)想，令多個(gè)厚度極薄且電阻率極低的石墨烯結(jié)合多個(gè)厚度極薄并具有能隙的硅烯以作為一發(fā)熱元件的一發(fā)熱膜，使該發(fā)熱膜經(jīng)輸入一電源后其電流可在阻抗小的前提下穿越兩相鄰石墨烯間的各硅烯，以在各硅烯中產(chǎn)生電弧放電并發(fā)熱，且電弧放電產(chǎn)生的同時(shí)令石墨烯內(nèi)的碳原子產(chǎn)生震蕩以生成遠(yuǎn)紅外線波段的熱輻射。

本實(shí)用新型的目的在于提供一種阻抗小發(fā)熱效能高的發(fā)熱元件。

本實(shí)用新型的發(fā)熱元件，包括至少一載膜、發(fā)熱膜、兩電極，及兩保護(hù)膜。該發(fā)熱膜形成于該載膜上，并含有多個(gè)硅烯與多個(gè)緊密地結(jié)合于兩相鄰硅烯間的石墨烯。所述電極彼此間隔地連接于該發(fā)熱膜。所述保護(hù)膜覆蓋形成有該發(fā)熱膜與所述電極的該載膜以封裝該形成有該發(fā)熱膜的該載膜并局部地裸露出所述電極。

本實(shí)用新型的發(fā)熱元件，該載膜的數(shù)量是兩個(gè)，且所述載膜夾置連接有所述電極的該發(fā)熱膜。