一种电加热结构与该结构的电加热装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种电加热结构与该结构的电加热装置。针对传统实验室加热器的缺点，本实用新型专利技术采用了陶瓷玻璃板或陶瓷板作为发热基板元件，陶瓷玻璃板及陶瓷板都具有高度防腐蚀性能，更能轻易清洁。同时，由于陶瓷玻璃及陶瓷具绝缘性能，本实用新型专利技术采用了创新的发热元件，在所述基板的背面直接融合上纳米厚度的导电发热涂层，电发热涂层的两相对的位置分别设置有电极；电极接驳电源。加热装置包括加热装置本体，加热装置本体上设置有本实用新型专利技术的电加热元件。由于本实用新型专利技术的电加热元件具有纳米厚度的电发热涂层，当电流通过电发热涂层时，在电发热涂层的超薄的体积内，产生极高密度的热能，从而可以起到高效能以及快速升温的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种电加热结构与该结构的电加热装置
本技术涉及加热装置，更具体说，涉及一种电加热元件以及其应用的实验室加热装置。
技术介绍
传统的实验室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，同时温度控制准确度较低，特别是在大面积加热或在弧面加热的使用状况下，发热面的温度亦不平均。燃气加热一般需要在高温度下操作，也容易发生使用安全问题。至于电线圈或金属线加热器，一般需要透过金属板来传热，而发热线圈与金属板面存在一定距离空间，因而影响热能功率及升温反应。而金属板遇酸性或碱性液体都会生锈腐蚀，使用上容易出现问题。同时实验室很多时要使用瓶类器皿(Flask)，部份底部是弧型(RoundBottom)，均匀导热会出现困难。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种电加热元件以及具有该电加热元件的实验室用加热装置。针对传统实验室加热器的缺点，本技术采用了陶瓷玻璃板或陶瓷板作为基板，陶瓷玻璃板及陶瓷板都具有高度防腐蚀性能，更能轻易清洁。同时，由于陶瓷玻璃及陶瓷具绝缘性能，本技术采用了创新的发热元件，在所述基板的背面直接融合上纳米厚度的导电发热涂层，由于超薄的纳米厚度发热元件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、精准地控制，以快速达至及控制实验所设定的温度要求。同时，所述纳米厚度的导电发热涂层，亦能融合在弧面基板上，从而直接加热于弧型的实验器皿。实施本技术的电加热元件以及实验室用加热装置，具有以下有益效果：由于本技术的电加热元件具有纳米厚度的电发热涂层，当电流通过电发热涂层时，在电发热涂层的超薄的体积内，产生极高密度的热能，从而可以起到高效能以及快速升温的效果。同时，由于平面结构及超薄电发热涂层与基板紧密结合成一体，热能可以大面积均匀快速扩散，不论是采用平面或弧面实验器皿,都比其他传统加热元件更能达到大面积均热效应。一方面，本技术提供了一种电加热元件，包括基板，所述基板的背面融合有纳米厚度的电发热涂层，所述电发热涂层的两相对的位置分别设置有电极，所述电极接驳电源。在本技术的电加热元件的一实施例中，所述基板为陶瓷玻璃板。在本技术的电加热元件的另一实施例中，所述基板为陶瓷板。在本技术的电加热元件的一实施例中，所述基板为平面的基板。在本技术的电加热元件的另一实施例中，所述基板为弧面的基板。在本技术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。在本技术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。在本技术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。在本技术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。在本技术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。另一方面，本技术还提供了一种实验室用加热装置，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如以上电加热元件的任一实施例中所述的电加热元件。在本技术的实验室用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。在本技术的实验室用加热装置的一实施例中，还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。同时,本技术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。在本技术的实验室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。在本技术的实验室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，控制系统将立即响应并切断电源，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。在本技术的实验室加热装置的另一实施例中，温度和热能控制也可透过无线通讯来控制，例如透过蓝牙装置(Bluetooth),WiFi通讯、云端通讯(Cloud)或其他无线通讯形式并使用智能电话、穿戴通讯装置或其他设备来设定，收取，储存和控制加热装置操作温度及能源使用及其开关。在本技术的实验室加热装置的另一实施例中，利用导电涂层的厚度与及电极结构的安排，可以使导电涂层的电阻大幅减低，可使用直流电(D.C.)及电池作户外加热实验。传统发热线或线圈电阻较大，在直流电及电池电压下操作，电流量很少，不足够作大面积发热实验用途。附图说明图1是本技术的实验室用加热装置的第一实施例的立体示意图；图2是图1中A-A剖面示意图；图3是本技术的实验室用加热装置的实施例所示的电加热元件的截面示意图；图4是本技术的电加热元件一实施例的电发热涂层及电极的结构示意图；图5是本技术的电加热元件另一实施例的电发热涂层及电极的结构示意图；图6是本技术的实验室用加热装置和温度深测及控制器连接示意图；图7是本技术的实验室用加热装置控制器和移动通讯装置、无线通讯连接示意图；图8是本技术的实验室用加热装置另一实施例中无线温度探测装置和控制器及移动通讯装置连接示意图；图9是本技术的实验室用加热装置另一实施例中发热装置和磁力搅拌器结合成一体示意图；图10是本技术图9的实验室用发热装置和磁力搅拌器结B-B剖面示意图；图11是本技术的实验室用加热装置另一实施例中包含弧面发热基板示意图；图12是本技术图11的实验室用加热装置含弧面发热基板C-C剖面示意图；图13是本技术的实验室用加热装置另一实施例中包含弧面发热基板示意图，基板的四边是平面的基板结合成一体；图14是本技术图13的实验室用加热装置含弧面发热基板D-D剖面示意图；图15是本技术的实验室用加热装置另一实施例中可使用电池操作的实验室加热装置示意图；图16是本技术的实验室用加热装置另一实施例中可使用电池操作的实验室加热装置基板的电发热涂层和电极结构示意图；图17是本技术的实验室用加热装置另一实施例中可使用直流电及交流电的电发热涂层和电极结构示意图。具体实施方式为了对本技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本技术的具体实施方式。在本技术的电加热元件以及实验室用加热装置的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“上”、“下”、“上端”、“下端”、“上部”、“下部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理本文档来自技高网...

【技术保护点】
电加热结构，其特征在于，包括一发热基板元件，所述发热基板元件的背面融合有一层或一层以上纳米厚度的电发热涂层，所述电发热涂层与发热基板元件紧密结合成一体；所述电发热涂层的两相对的位置分别设置有电极，所述电极与电源连接。

【技术特征摘要】
1.电加热结构，其特征在于，包括一发热基板元件，所述发热基板元件的背面融合有一层或一层以上纳米厚度的电发热涂层，所述电发热涂层与发热基板元件紧密结合成一体；所述电发热涂层的两相对的位置分别设置有电极，所述电极与电源连接。2.根据权利要求1所述的电加热结构，其特征在于，所述发热基板元件为陶瓷玻璃板。3.根据权利要求1所述的电加热结构，其特征在于，所述发热基板元件为陶瓷板。4.根据权利要求1所述的电加热结构，其特征在于，所述发热基板元件为平面的基板。5.根据权利要求1所述的电加热结构，其特征在于，所述发热基板元件为包含弧面的基板。6.根据权利要求1所述的电加热结构，其特征在于，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、钛和钒任一一种。7.根据权利要求1所述的电加热结构，其特征在于，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、钯和铜任一一种。8.根据权利要求1所述的电加热结构，其特征在于，所述发热基板元件的表面设有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。9.根据权利要求8所述的电加热结构，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨荣耀，刘敬河，陈文杰，陈浩然，
申请(专利权)人：高新材料企业有限公司，深圳市博大精科技实业有限公司，
类型：新型
国别省市：中国香港,81