[实用新型]一种发热均匀的电热板及厚膜加热元件

说明书

本实用新型提供一种发热均匀的电热板，包括依次接触的基板、绝缘介质层、导体层和电阻层；所述导体层由正极电极条和负极电极条组成，所述正极电极条和负极电极条相互交错，将所述电热板分割成两个或两个以上的子区域；所述正极电极条和负极电极条均沿着流经电极条电流减弱的方向逐渐变窄；所述电阻层以电热板的中心为圆心，从圆心至电热板边缘电阻层逐渐增厚。本实用新型将电极条的宽度设计为梯度变化的，使得电极条的发热功率处处相同，从而实现了良好的温度均匀性。本实用新型以子区域中心为圆心，从圆心趋向边缘，喷涂量逐圈增大，对电热板四边较快的散热形成热量补偿。也会显著改善温度不均匀的问题。本实用新型还提供一种厚膜加热元件。

技术领域

本实用新型属于属于加热器件技术领域，尤其涉及一种发热均匀的电热板、其制备方法及厚膜加热元件。

背景技术

厚膜加热特指采用丝网印刷技术在不锈钢基材上印刷绝缘介质、电阻、导体、保护釉等浆料，分别通过高温烧结实现其功能，最终得到厚膜加热元件。

以厚膜电热管为例，厚膜电热管从内到外主要由不锈钢管基材、内绝缘介质层、导体层、电阻发热层和外绝缘介质层组成，水流从不锈钢管内流过，其中内绝缘介质层厚度在100微米左右，由于从电阻发热层到不锈钢基体的热传导距离短，所以热阻很小，热响应速度快。

因为水流在流过不锈钢管时，要即时加热，所以要求固定尺寸的不锈钢管电热元件的发热功率密度要高。在电阻层的方阻一定的情况下，要实现高功率密度，需要设计多根电极条将电阻层划分成多个区域，实现多区域的并联加热。

市面上常见的厚膜加热元件，在通电加热时，电极条不同部位汇聚的来自电阻层的电流的大小并不一致，从而导致电极条不同部位的发热温度并不均匀。这样，以厚膜加热元件整体来看，在电极条处就形成了温度不均匀区。

即使不考虑多根电极条引入的温度不均匀性，对一般的面状发热体来说，都存在发热面的四边温度较低，发热面中心温度较高的问题。这是因为发热面的四边与周围环境的热交换更快，散热也更快。一般的电热板为了保证加热功率，往往只能将尺寸明显小于电热板面内尺寸的被加热体放置在电热板加热面的中心。这样，电热板的四边，无论从能量角度，还是从材料利用角度，都被浪费了。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种发热均匀的电热板及厚膜加热元件，本实用新型中的电热板能够保证电极条不同部位汇聚的来自电阻层的电流，与该处的截面电阻相乘，处处相等，同时保证电阻层温度均匀。

本实用新型提供一种发热均匀的电热板，其特征在于，包括依次接触的基板、绝缘介质层、导体层和电阻层；

所述导体层由正极电极条和负极电极条组成，所述正极电极条和负极电极条相互交错，将所述电热板分割成两个或两个以上的子区域；

与所述电阻层相接触的正极电极条和负极电极条均沿着流经电极条电流减弱的方向逐渐变窄；

所述电阻层以每个子区域的中心为圆心，从圆心至各子区域边缘电阻层逐渐增厚。

优选的，当流经电极条的电流＜5A，电极条的宽度≥1mm且≤3mm；

当流经电流条的电流≥5A且＜10A，电极条的宽度＞3mm且≤5mm；

当流经电流条的电流≥10A且＜20A，电极条的宽度≥5mm且＜10mm。

优选的，所述正极电极条和负极电极条将所述电极板分割成2～10个子区域。

优选的，所述导体层的厚度为3～20μm。

优选的，所述电阻层的厚度为3～60μm。

优选的，所述电阻层以基板中心为圆心，以1～10cm为间隔，逐圈向基板边缘逐渐增厚，每圈增厚1～5μm。