專(zhuān)利名稱(chēng)：一種瓷能發(fā)熱體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及歐姆電阻加熱的領(lǐng)域，確切地說(shuō)是指一種瓷能發(fā)熱體。
背景技術(shù)：
近幾年來(lái)，隨著我國(guó)城市電網(wǎng)改造的深入進(jìn)行，用電環(huán)境大有改觀。即熱式電熱水 器以其輕巧、快捷、方便的特點(diǎn)逐漸受到了越來(lái)越多消費(fèi)者的青睞。由于即熱式電熱水器是 在使用時(shí)帶電工作，所以安全問(wèn)題就顯得尤為突出，而其核心部件——絕緣介質(zhì)的安全性 能的優(yōu)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(chǎng)上用的絕緣介質(zhì)主 要有紫銅管絕緣介質(zhì)、不銹鋼絕緣介質(zhì)、合金鋁絕緣介質(zhì)、玻璃絕緣介質(zhì)、石英管、水晶絕 緣介質(zhì)等等，但都存在各自的缺陷，要么性能不穩(wěn)定，高耗能、安全性低、熱效益率低、壽命 短，體積大，要么價(jià)格昂貴，使用者無(wú)法接受。在工業(yè)用途應(yīng)用、機(jī)械生產(chǎn)領(lǐng)域，需流體或固 體的加熱領(lǐng)域等等使用傳統(tǒng)的絕緣介質(zhì)或裝置，均面對(duì)同樣的難題。目前核心絕緣介質(zhì)主要有金屬和非金屬兩大類(lèi)。金屬絕緣介質(zhì)外部不銹鋼材質(zhì)，紫銅材質(zhì)等，內(nèi)置發(fā)熱管為鎳鉻合金電阻絲等， 基本原理是將發(fā)熱管插入杯狀容積中進(jìn)行加熱；金屬絕緣介質(zhì)無(wú)論其是選用不銹鋼還是紫 銅作為絕緣材質(zhì)，都會(huì)由于其易結(jié)水垢的先天缺陷不可避免。造成在使用過(guò)程中，漏電、爆 裂事件時(shí)有發(fā)生。任何金屬都無(wú)法避免結(jié)水垢，降低導(dǎo)熱效率，耗能。而且由于金屬的膨脹 系數(shù)與水垢的膨脹系數(shù)有很大不同，故金屬管容易破裂，漏電是最大隱患。目前，國(guó)內(nèi)外的 電加熱器普遍采用金屬管內(nèi)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(xiàn)在市場(chǎng)上的電熱水器、電熱水瓶、電飯煲、 飲水機(jī)、電熱杯、電熨斗、電吹風(fēng)、電熱鍋、電消毒柜、取暖器、水療浴缸熱水加熱系統(tǒng)、塑料 壓機(jī)、工業(yè)用的磷化池、熱處理用的酸堿池等均采用以上加熱方式。非金屬絕緣介質(zhì)主要材質(zhì)有石英管，玻璃、水晶都絕緣且不易結(jié)垢。但水晶的成 本太高，石英及玻璃管在驟冷驟熱的環(huán)境下性質(zhì)不穩(wěn)定，容易炸裂，而且在形狀上固定不可 變化，大大減少了應(yīng)用的廣泛性是其最大的敝處。近幾年也有采用PTC陶瓷石英管的加熱 器用于取暖器，但它們都存在多個(gè)共同的缺陷；使用壽命太短，體積大，效率低，能耗大，不 穩(wěn)定，安全性差。另外，還有一種電磁發(fā)熱及微波發(fā)熱方式，此種發(fā)熱方式的缺點(diǎn)是發(fā)熱體耗電量 高，體積大并受許多條件限制，如形狀、空間等等，而且輻射大，如果長(zhǎng)期使用可能對(duì)人體健 康造成傷害。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述缺陷，本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種瓷能發(fā)熱體，使用壽命更長(zhǎng)， 節(jié)能環(huán)保，安全系數(shù)更高。為了解決以上的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的瓷能發(fā)熱體，包括發(fā)熱源、及由陶瓷材料 制成的絕緣介質(zhì)，所述絕緣介質(zhì)將所述發(fā)熱源包裹在內(nèi)，所述發(fā)熱源與導(dǎo)電引出腳連接。
優(yōu)選地，所述絕緣介質(zhì)由陶瓷制成；所述陶瓷材料為氮化硅；所述發(fā)熱源由合金 電熱絲和/或鎢絲制成；所述絕緣介質(zhì)和所述發(fā)熱源經(jīng)熱壓燒結(jié)而成。優(yōu)選地，所述絕緣介質(zhì)由陶瓷制成；所述陶瓷材料為氮化鋁；所述發(fā)熱源由合金 電熱絲和/或鎢絲制成；所述絕緣介質(zhì)和所述發(fā)熱源經(jīng)熱壓燒結(jié)而成。優(yōu)選地，所述絕緣介質(zhì)由陶瓷制成；所述陶瓷材料為氮化鈦；所述發(fā)熱源由合金 電熱絲和/或鎢絲制成；所述絕緣介質(zhì)和所述發(fā)熱源經(jīng)熱壓燒結(jié)而成。優(yōu)選地，所述絕緣介質(zhì)由陶瓷制成；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(fā)熱源由合金電熱絲和/或鎢絲制成；所述絕緣介質(zhì)和所述發(fā)熱源經(jīng)熱壓燒 結(jié)而成。優(yōu)選地，所述絕緣介質(zhì)由陶瓷制成；所述陶瓷材料為氮化硅、氮化鈦、氮化鋁、三氧 化二鋁、三氧化二釔中任意二種；所述發(fā)熱源由合金電熱絲和/或鎢絲制成；所述絕緣介質(zhì) 和所述發(fā)熱源經(jīng)熱壓燒結(jié)而成。優(yōu)選地，所述絕緣介質(zhì)由陶瓷制成；所述陶瓷材料為氮化硅、氮化鈦、氮化鋁、三氧 化二鋁、三氧化二釔中任意三種；所述發(fā)熱源由合金電熱絲和/或鎢絲制成；所述絕緣介質(zhì) 和所述發(fā)熱源經(jīng)熱壓燒結(jié)而成。優(yōu)選地，所述絕緣介質(zhì)由陶瓷制成；所述陶瓷材料為氮化硅、氮化鈦、氮化鋁、三氧 化二鋁、三氧化二釔中任意四種；所述發(fā)熱源由合金電熱絲和/或鎢絲制成；所述絕緣介質(zhì) 和所述發(fā)熱源經(jīng)熱壓燒結(jié)而成。優(yōu)選地，所述發(fā)熱源由鎳鉻電熱絲制成。優(yōu)選地，所述發(fā)熱源為若干組小發(fā)熱源組成。本發(fā)明提供的瓷能發(fā)熱體，包括發(fā)熱源、及由陶瓷材料制成的絕緣介質(zhì)，絕緣介質(zhì) 將發(fā)熱源包裹在內(nèi)，發(fā)熱源與導(dǎo)電引出腳連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的瓷能發(fā)熱 體，相對(duì)傳統(tǒng)二層絕緣介質(zhì)隔離發(fā)熱源的發(fā)熱裝置，只有一層絕緣介質(zhì)隔離發(fā)熱源，減少了 熱能在傳導(dǎo)中的損失，同時(shí)又極大地改進(jìn)了傳統(tǒng)發(fā)熱體損壞裂開(kāi)時(shí)產(chǎn)生漏電的危險(xiǎn)，提升 了廣泛應(yīng)用的安全性，也延長(zhǎng)了產(chǎn)品的使用壽命。


圖1為本發(fā)明中瓷能發(fā)熱體的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為了本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠更好地理解本發(fā)明所提供的技術(shù)方案，下面結(jié)合具體 實(shí)施例進(jìn)行闡述。請(qǐng)參見(jiàn)圖1，該圖為本發(fā)明中瓷能發(fā)熱體的結(jié)構(gòu)示意圖。實(shí)施例1本實(shí)施例提供的瓷能發(fā)熱體1，包括發(fā)熱源12、及由陶瓷材料制成的絕緣介質(zhì)11， 絕緣介質(zhì)11將發(fā)熱源12包裹在內(nèi)，發(fā)熱源12與導(dǎo)電引出腳13連接。絕緣介質(zhì)11由陶瓷制成；陶瓷材料為氮化硅；發(fā)熱源12由合金電熱絲和/或鎢絲 制成；絕緣介質(zhì)11和發(fā)熱源12經(jīng)熱壓燒結(jié)而成。實(shí)施例2
本實(shí)施例提供的瓷能發(fā)熱體1，包括發(fā)熱源12、及由陶瓷材料制成的絕緣介質(zhì)11， 絕緣介質(zhì)11將發(fā)熱源12包裹在內(nèi)，發(fā)熱源12與導(dǎo)電引出腳13連接。絕緣介質(zhì)11由陶瓷制成；陶瓷材料為氮化鋁；發(fā)熱源12由鎳鉻電阻絲制成；絕緣 介質(zhì)11和發(fā)熱源12經(jīng)熱壓燒結(jié)而成。實(shí)施例3本實(shí)施例提供的瓷能發(fā)熱體1，包括發(fā)熱源12、及由陶瓷材料制成的絕緣介質(zhì)11， 絕緣介質(zhì)11將發(fā)熱源12包裹在內(nèi)，發(fā)熱源12與導(dǎo)電引出腳13連接。絕緣介質(zhì)11由陶瓷制成；陶瓷材料為氮化鈦；發(fā)熱源12由合金電熱絲和/或鎢絲 制成；絕緣介質(zhì)11和發(fā)熱源12經(jīng)熱壓燒結(jié)而成。實(shí)施例4本實(shí)施例提供的瓷能發(fā)熱體1，包括發(fā)熱源12、及由陶瓷材料制成的絕緣介質(zhì)11， 絕緣介質(zhì)11將發(fā)熱源12包裹在內(nèi)，絕緣介質(zhì)11內(nèi)填充有材料，發(fā)熱源12與導(dǎo)電引出腳13連接。絕緣介質(zhì)11由陶瓷制成；陶瓷材料為三氧化二鋁；發(fā)熱源12由合金電熱絲和/或 鎢絲制成；絕緣介質(zhì)11和發(fā)熱源12經(jīng)熱壓燒結(jié)而成。實(shí)施例5本實(shí)施例提供的瓷能發(fā)熱體1，包括發(fā)熱源12、及由陶瓷材料制成的絕緣介質(zhì)11， 絕緣介質(zhì)11將發(fā)熱源12包裹在內(nèi)，發(fā)熱源12與導(dǎo)電引出腳13連接。絕緣介質(zhì)11由陶瓷制成；陶瓷材料為氮化硅和三氧化二釔；發(fā)熱源12由合金電 熱絲和/或鎢絲制成；絕緣介質(zhì)11和發(fā)熱源12經(jīng)熱壓燒結(jié)而成。實(shí)施例6本實(shí)施例提供的瓷能發(fā)熱體1，包括發(fā)熱源12、及由陶瓷材料制成的絕緣介質(zhì)11， 絕緣介質(zhì)11將發(fā)熱源12包裹在內(nèi)，發(fā)熱源12與導(dǎo)電引出腳13連接。絕緣介質(zhì)11由陶瓷制成；陶瓷材料為氮化硅、氮化鈦和氮化鋁；發(fā)熱源12由合金 電熱絲和/或鎢絲制成；絕緣介質(zhì)11和發(fā)熱源12經(jīng)熱壓燒結(jié)而成。實(shí)施例7本實(shí)施例提供的瓷能發(fā)熱體1，包括發(fā)熱源12、及由陶瓷材料制成的絕緣介質(zhì)11， 絕緣介質(zhì)11將發(fā)熱源12包裹在內(nèi)，發(fā)熱源12與導(dǎo)電引出腳13連接。絕緣介質(zhì)11由陶瓷制成；陶瓷材料為氮化硅、氮化鈦、氮化鋁和三氧化二鋁；發(fā)熱 源12由合金電熱絲和/或鎢絲制成；絕緣介質(zhì)11和發(fā)熱源12經(jīng)熱壓燒結(jié)而成。實(shí)施例8本實(shí)施例提供的瓷能發(fā)熱體1，包括發(fā)熱源12、及由陶瓷材料制成的絕緣介質(zhì)11， 絕緣介質(zhì)11將發(fā)熱源12包裹在內(nèi)，發(fā)熱源12與導(dǎo)電引出腳13連接。絕緣介質(zhì)11由陶瓷制成；陶瓷材料為氮化硅、氮化鈦、氮化鋁和三氧化二鋁；發(fā)熱 源12由合金電熱絲和/或鎢絲制成；絕緣介質(zhì)11和發(fā)熱源12經(jīng)熱壓燒結(jié)而成。發(fā)熱源12 為若干組小發(fā)熱源組成。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有下列優(yōu)點(diǎn)1、安全可靠本瓷能發(fā)熱體中的氮化硅/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(guī)定的漏電電流需小于0. 25mA)。經(jīng)測(cè)試，當(dāng)輸入電壓為220V的瓷能發(fā)熱體在水中工作時(shí)突然發(fā)生意外折斷損壞，在水中實(shí)驗(yàn)安全測(cè)試證明， 電壓小于36V，漏電阻抗大與300千歐母，不足以對(duì)人體造成觸電傷害，本發(fā)明產(chǎn)品在6V 380V電壓下均可使用。2、永遠(yuǎn)不結(jié)水垢發(fā)熱體是整個(gè)電熱水器工作的“心臟”，而水垢是熱水器的“天 敵”，尤其在我國(guó)很大一部分地區(qū)都屬于高垢地區(qū)，因水垢引發(fā)的熱水器安全事故層出不 窮，本發(fā)明技術(shù)的采用將從根本上解決熱水器結(jié)垢產(chǎn)生的安全問(wèn)題。3、節(jié)能環(huán)保，能量利用率高本瓷能發(fā)熱體利用電為能源，不會(huì)產(chǎn)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(yè)內(nèi)用的不銹鋼發(fā)熱體的熱效益率 最高只有80% 90%，而本發(fā)明的瓷能發(fā)熱體熱效益率可以達(dá)到98%以上，有效的節(jié)約能 源。4、本發(fā)明的瓷能發(fā)熱體在應(yīng)用于熱水器時(shí)，發(fā)熱體會(huì)產(chǎn)生微量電磁效應(yīng)，在發(fā)熱 體傳遞熱能給經(jīng)過(guò)水流的同時(shí)，也會(huì)將微量的電磁場(chǎng)將水磁化，經(jīng)常使用磁化水淋浴洗臉， 有助保、美容、健康、長(zhǎng)壽及其他多種益處。本發(fā)明的瓷能發(fā)熱體在應(yīng)用于飲水機(jī)的熱飲水 系統(tǒng)，飲用磁化水，有助健康。本發(fā)明的瓷能發(fā)熱體在用于洗衣機(jī)熱水系統(tǒng)，可有效減少使 用洗衣粉，既保護(hù)環(huán)節(jié)，又節(jié)省金錢(qián)。5、耐高溫在小于1200°C的工況下可長(zhǎng)時(shí)間工作。6、耐腐蝕瓷能發(fā)熱體在30%氫氧化鈉溶液中進(jìn)行6小時(shí)沸騰試驗(yàn)，平均腐蝕率 為0. 43g/m2h，在5%硫酸溶液中進(jìn)行6小時(shí)沸騰試驗(yàn)，平均腐蝕率為9. 21g/m2h，而不銹鋼 在相同環(huán)境下腐蝕率達(dá)81 121g/m2h。所以，本發(fā)明的瓷能發(fā)熱體的抗酸堿能力遠(yuǎn)強(qiáng)于金 屬發(fā)熱體。7、高強(qiáng)度本發(fā)明的瓷能發(fā)熱體的抗折強(qiáng)度均大于700Mpa，而經(jīng)計(jì)算，在100°C的 水中，散熱面積為41cm2、功率為1500W的本發(fā)熱裝置在50 60Mpa的強(qiáng)度都不會(huì)折斷。對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。 對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的 一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明 將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一 致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
一種瓷能發(fā)熱體，其特征在于，包括發(fā)熱源、及由陶瓷材料制成的絕緣介質(zhì)，所述絕緣介質(zhì)將所述發(fā)熱源包裹在內(nèi)，所述發(fā)熱源與導(dǎo)電引出腳連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的瓷能發(fā)熱體，其特征在于，所述絕緣介質(zhì)由陶瓷制成；所述陶 瓷材料為氮化硅；所述發(fā)熱源由合金電熱絲和/或鎢絲制成；所述絕緣介質(zhì)和所述發(fā)熱源 經(jīng)熱壓燒結(jié)而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的瓷能發(fā)熱體，其特征在于，所述絕緣介質(zhì)由陶瓷制成；所述陶 瓷材料為氮化鋁；所述發(fā)熱源由合金電熱絲和/或鎢絲制成；所述絕緣介質(zhì)和所述發(fā)熱源 經(jīng)熱壓燒結(jié)而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的瓷能發(fā)熱體，其特征在于，所述絕緣介質(zhì)由陶瓷制成；所述陶 瓷材料為氮化鈦；所述發(fā)熱源由合金電熱絲和/或鎢絲制成；所述絕緣介質(zhì)和所述發(fā)熱源 經(jīng)熱壓燒結(jié)而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的瓷能發(fā)熱體，其特征在于，所述絕緣介質(zhì)由陶瓷制成；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(fā)熱源由合金電熱絲和/或鎢絲制成； 所述絕緣介質(zhì)和所述發(fā)熱源經(jīng)熱壓燒結(jié)而成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的瓷能發(fā)熱體，其特征在于，所述絕緣介質(zhì)由陶瓷制成；所述陶 瓷材料為氮化硅、氮化鈦、氮化鋁、三氧化二鋁、三氧化二釔中任意二種；所述發(fā)熱源由合金 電熱絲和/或鎢絲制成；所述絕緣介質(zhì)和所述發(fā)熱源經(jīng)熱壓燒結(jié)而成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的瓷能發(fā)熱體，其特征在于，所述絕緣介質(zhì)由陶瓷制成；所述陶 瓷材料為氮化硅、氮化鈦、氮化鋁、三氧化二鋁、三氧化二釔中任意三種；所述發(fā)熱源由合金 電熱絲和/或鎢絲制成；所述絕緣介質(zhì)和所述發(fā)熱源經(jīng)熱壓燒結(jié)而成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的瓷能發(fā)熱體，其特征在于，所述絕緣介質(zhì)由陶瓷制成；所述陶 瓷材料為氮化硅、氮化鈦、氮化鋁、三氧化二鋁、三氧化二釔中任意四種；所述發(fā)熱源由合金 電熱絲和/或鎢絲制成；所述絕緣介質(zhì)和所述發(fā)熱源經(jīng)熱壓燒結(jié)而成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的瓷能發(fā)熱體，其特征在于，所述發(fā)熱源由鎳鉻電熱絲制成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的瓷能發(fā)熱體，其特征在于，所述發(fā)熱源為若干組小發(fā)熱源組成。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種瓷能發(fā)熱體，包括發(fā)熱源、及由陶瓷材料制成的絕緣介質(zhì)，所述絕緣介質(zhì)將所述發(fā)熱源包裹在內(nèi)，所述絕緣介質(zhì)內(nèi)填充有材料，所述發(fā)熱源與導(dǎo)電引出腳連接。本發(fā)明提供的瓷能發(fā)熱體，使用壽命更長(zhǎng)，節(jié)能環(huán)保，安全系數(shù)更高。
文檔編號(hào)H05B3/18GK101945506SQ20101025668
公開(kāi)日2011年1月12日 申請(qǐng)日期2010年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月17日
發(fā)明者鐘秉霖 申請(qǐng)人:鐘秉霖