[发明专利]一种电加热基板元件以及具有该电加热元件的加热装置

说明书

技术领域

本发明涉及加热装置领域，具体为一种电加热基板元件以及具有该电加热元件的加热装置。

背景技术

传统的加热装置一般采用燃气、或金属线圈、金属线等电加热元件；这些燃气或电加热元件效率低、耗能大；同时温度控制准确性较低，特别是在大面积或在弧面加热的使用状况下，发热面的温度不平均，因而影响热能功率及升温反应，均匀导热会出现困难；近年出现了一种薄膜导电发热涂层加热装置，此等加热装置采用了陶瓷玻璃或陶瓷板作为基板，而在基板背面融合上薄膜导电发热涂层，由于发热涂层与基板紧密结合成一体而没有空间间距，热能效应及升温反应因而大幅提高，温度更能快速，精确地控制；但薄膜导电发热涂层在设计存在一定限制，在发热涂层二边相对的位置需分别设置有平行的电极，平行电极的设计限制了导电发热薄膜的使用，只适合于四方形及长方形的基板上；相对于圆形或弧面的基板，平行电极不能实施于基板的二边，发热的温度在基板不同的地方会存在极大的温度相差，甚至达200-400℃的相差，从而在温度控制及均匀加热上存在极大困难，温度极大差距更可能引至加热装置损坏。

发明内容

本发明的目的是提供一种电加热基板元件以及具有该电加热元件的加热装置，电加热基板元件包一圆形或弧面基板，基板的背面融合有纳米厚度的电发热涂层，加热涂层分割成多个分隔区间，各区间达至均匀热量输出，各电发热涂层区间的两相对的位置分别设置有电极并联各发热区，电极接驳电源；加热装置包括一个或多个电加热基板元件。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案

本发明第一方面，一种电加热基板元件，包一圆形或弧面基板，所述基板的背面融合有纳米厚度的电发热涂层，加热涂层分割成多个分隔区间，各区间达至均匀热量输出，所述各电发热涂层区间的两相对的位置分别设置有电极并联各发热区，所述电极接驳电源。

在本发明的电加热元件的一实施例中，所述基板为陶瓷玻璃板。

在本发明的电加热元件的另一实施例中，所述基板为陶瓷板。

在本发明的电加热元件的一实施例中，所述基板为圆形平面的基板。

在本发明的电加热元件的另一实施例中，所述基板为弧面的基板。

在本发明的电加热元件的一实施例中，所述电发热涂层包括氧化物涂层，其包含的金属源选自锡、铟、镉、钨、钛和钒。

在本发明的电加热元件的一实施例中，所述电极包括玻璃陶瓷烧结油墨，其包含的金属源选自铂、金、银、钯和铜。

在本发明的电加热元件的一实施例，所述电发热涂层分割成适当的区间分隔，每个分割发热涂层区域具不同的适当设定的长度及阔度，电极并联接连各发热涂层区域，达至相近的热量输出。

在本发明的电加热元件的一实施例中，所述基板包括设置在所述基板的表面的纳米厚度的绝缘涂层，所述电发热涂层位于所述绝缘涂层之上。

在本发明的电加热元件的一实施例中，所述绝缘涂层包括由溶胶-凝胶得到的二氧化硅涂层。

在本发明的电加热元件的一实施例中，所述电发热涂层上覆盖有绝缘层，所述绝缘层为玻璃或陶瓷层。

本发明第二方面，一种加热装置，包括加热装置本体，以及设置在加热装置本体上的一个或多个电加热基板元件。

在本发明的加热装置的一实施例中，所述加热装置本体包括金属、塑料或陶瓷的壳体，所述电加热元件设置在所述壳体面层，所述电加热元件的所述基板的背面可设置有隔热及热反射层。

在本发明的加热装置的一实施例中，所述加热装置包括用于接驳导线的电源接驳端子，所述电源接驳端子与所述电极焊接连接或通过金属弹片连接。

在本发明的加热装置的一实施例中，所述加热装置更将温度监视和控制系统与加热元件的导电涂层集成一起，以进行最佳的温度和节能控制。

在本发明的加热装置的一实施例中，驱动软件，控制器和脉宽调制(PWM)驱动器与加热元件相集成，控制器可使用模数转换器(ADC)进行温度测量而脉宽调制(PWM)驱动器进行精确的功率控制。

在本发明的加热装置的另一实施例中，温度和节能控制可透过比例-积分-微分(PID)控制器进行；温度测量也可采用PT100或PT1000温度探测器以达至1℃或0.1℃的温度误差；当加热装置的加热元件达到预置的目标温度时，控制系统将立即回应并切断电源，以实现节能的目的和限制加热元件温度的超标﹔当加热元件的温度降到预置温度时，控制系统将响应并导通电源以产生热量，以实现对加热元件的平稳供电，优化其加热性能和节能效率。