CN107580377B - 一种改变电热膜片区域加热温度的方法及利用该方法生产的微型电热片 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改变电热膜片区域加热温度的方法及利用该方法生产的微型电热片。通过在电热膜片的加热区域中设置通孔，通过控制不同区域通孔的疏密程度、或者孔径大小来改变该区域的加热温度。该微型电热片包括：导电材料制作的薄形片材，并且在片材的起始端与末尾端设置有电极区域，通过该电极区域将片材接入电路中产生热量，该片材的电极区域之间的区域开设有呈阵列分布的通孔。本发明的方法简单，并且加工简单，对于加热片产品而言，其具有加热速度快，相对于未开设通孔的整片加热片材，本发明的加热片加热速度至少提高一倍。其次，加热均匀，并发明可以令整个加热片材均匀的发热。

Description

一种改变电热膜片区域加热温度的方法及利用该方法生产的 微型电热片

技术领域

本发明涉及电热膜、片、涂层产品技术领域，特指一种改变电热膜片区域加热温度的方法以及利用该方法生产的微型电热片。

背景技术

目前的电动卷发用的发卷为一个圆柱体，其工作时需要产生大约200摄氏度的温度，从而令头发定型。目前采用的加热方式多才电热棒，其能耗高，并且加热慢。这种加热方式如果采用有线供电方式则不会对使用者造成太大的影响。但是如果将其设计呈可移动产品（通过自身电池供电），这种加热方式就会造成能耗太大（常规的卷发棒功率为100～400W），导致这种移动产品的使用时间非常短。而为了适应移动产品的发展，必须对现有的加热方式进行改进。

目前所采用的一种改进方式为：采用柔性的电热板或电热片。这种电热装置中加热件为具有较高电阻的柔性片材或者板材（当然也可是导电的电热涂层），当将其接入加热电路中，其通电后将产生热量。在实际应用中，并不直接采用整块较大面积的电热片，这是因为直接采用大面积的矩形电热片，其在工作时，整个电热片区域内加热温度并不均匀，通常在两个电极之间直线段周围范围的中心区域内，加热温度较快，并且温度较高，而其他区域，特别是边角区域，其加热速度明显较慢，加热所达到的温度也低于中心区域的温度，这种情况通过热量成像仪可以直观观察。

所以目前为了克服上述情况，在使用电热片、电热膜等薄形加热元件时，最长见的方式是将电热片设计呈不断弯折的“蛇形”加热带，然后将其两端接入加热电路中。在此基础上，为了获得更快的加热速度，以及增加均匀的加热面，许多发明人对蛇形加热带也作出了相应的改进，例如见美国专利号为：US5928549的专利文献，其公开了一种低电压下均匀加热用蚀刻加热箔，其是为了获得更加均匀的加热效果，在蛇形加热箔的转弯处进行了特定的设计，即转弯处的导电箔中心位置比沿边缘位置宽。

上述的设计虽然可以获得均匀的加热效果，但是其并不适用于具有较大面积的加热片的产品，并且其加工工艺相对复杂，所以针对现有产品的不足，本发明人提出以下技术方案。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题就在于克服现有技术的不足，提供一种改变电热膜片区域加热温度的方法。

为解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案，一种改变电热膜片区域加热温度的方法，通过在电热膜片的加热区域中设置通孔，通过控制不同区域通孔的疏密程度、或者孔径大小来改变该区域的加热温度。

本发明改变电热膜片加热温度方法的工作原理为：当在薄形片材上开设呈阵列分布的通孔，如果将整个电热片作为一个电阻，那此时加热的片材在电路中等于有若干的阵列连接“小电阻”构成，这些“小电阻”通过串并结合的方式接入电路中，并且由于通孔的造型采用阵列分布，这些“小电阻”阻值和通过的电流相同，发热功率相同，所以单个电阻的加热速度很快，这样就能快速实现加热的目的。所以如果要改变某一区域的加热温度，只需要改变该区域内的通孔疏密程度、或者孔径大小，就可以实现该区域的加热温度的改变。通常，某一区域范围内，通孔密度越小，其加热温度就相对较高，或者，相同数量下，通孔的孔径越小，其加热温度就越高。

本发明所要解决的另外一个技术问题就是，利用上述方法，制作出一种微型电热片。该微型电热片包括：导电材料制作的薄形片材，并且在片材的起始端与末尾端设置有电极区域，通过该电极区域将片材接入电路中产生热量，该片材的电极区域之间的区域开设有呈阵列分布的通孔。

进一步而言，上述技术方案中，所述通孔中位于两侧边缘区域的外侧通孔直径小于中间区域通孔的直径。

进一步而言，上述技术方案中，所述的通孔中靠近两侧边缘区域的通孔直径不断减小，即随着向两侧边缘的靠近，通孔的直径不断减小。

进一步而言，上述技术方案中，所述通孔中位于中间区的域通孔直径相同。

进一步而言，上述技术方案中，所述片材呈连续的弯折的蛇形，并且在靠近弯折区域的通孔直径不断减小。

进一步而言，上述技术方案中，所述的电极区域上附着有低电阻的电极材料。

进一步而言，上述技术方案中，所述的片材的厚度为：0.1～1毫米，通孔的直径为：0.1～5毫米。

进一步而言，上述技术方案中，所述的通孔采用直接冲压成型，或者激光切割成型、或者化学蚀刻成型。

利用上述方法可以制作出加热均匀的电热片，只要在电热片材上均匀开设阵列分布的通孔即可实现。同时，由于位于片材两侧边缘区域与外部区域的接触面积较大，所以其热量散失较中间区域快，在使用时可能导致片材外侧区域温度低于中间区域的温度，所以本发明将外侧的通孔直径逐渐减小，以令外侧区域获得更大的加热温度，从而实现片材整体区域的均匀加热。

采用上述技术方案后，本发明电热片具有以下优点：首先，加热速度快，相对于未开设通孔的整片加热片材，本发明的加热速度至少提高一倍。其次，加热均匀，并发明可以令整个加热片材均匀的发热。最后，本发明的加工工艺简单，其直接通过冲压（或者切割或者蚀刻）的方式成型，工艺简单，成本较低。

附图说明

图1是本发明实施例一的结构示意图；

图2是本发明实施例一的工作原理图；

图3是本发明实施例二的结构示意图；

图4是本发明实施例三的结构示意图；

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明进一步说明。

本发明为一种微型电热片，见图1所示，这是本发明的实施例一，本实施例中，该微型电热片包括：导电材料制作的薄形片材1。本实施例一中片材1可采用高电阻的合金材料，例如镍铬合金材料，当然，也可采用其他导电发热片材。

片材1的起始端与末尾端设置有电极区域11、12，通过该电极区域11、12将片材接入电路中产生热量，片材1的电极区域11、12之间的区域开设有呈阵列分布的通孔10。所述的通孔10采用直接冲压成型，或者激光切割成型、或者化学蚀刻成型。

根据材料的不同，所述的片材1的厚度为：0.1～1毫米，通孔10的直径为：0.1～5毫米。

见图2所示，这是实施例一的电路原理图，由于片材1上开设有阵列分布的通孔10，所以如果将整个片材1看做一个电阻Rx，分布在通孔10周围的区域看做电阻Rn，则电阻Rx是通过若干的电阻Rn通过串并结合的方式构成。当将电极区域11、12接入电热电路3中后，每个电阻Rn将产生基本相同的热量（由于通孔是均匀的阵列方式开设）。

将本实施例一与同规格的未开设通孔的片材进行加热200摄氏度测试实验，本实施例一的从常温加热到200摄氏度的时间只需要20～30秒钟，而相同规格的未开设通孔的片材则需要1分钟以上，由此可见本实施例一的加热速度提升了至少五倍。由于其加热速度快，所以耗电时间可以相对缩小，从而减少电热电路3中电池31的能耗，从而进一步提升电池31的使用。

进一步对实施例一进行热量分布测试，发现本实施例一在加热过程中起始端与结尾端的电极区域11、12，以及片材上下两侧的区域温度与中间区域的温度出现明显的不均匀状态。对于起始端与结尾端加热温度不均匀的原因是：结合图2所示，把电极区域11、12接入电热电路3中后，由于电极区域11、12未开设通孔，相当于片材的起始端和结尾端串联了一个电阻，从而导致电流主要从中间区域通过（电阻相对较低），而两侧区域由于需要穿过电极区域所形成的电阻，所以电流较小，从而导致加热温度不均匀，所以，本实施例采用的解决方式就是在所述的电极区域11、12上附着有低电阻的电极材料2。该电极材料2通常采用铜箔或者铜片材料。这样将片材1接入电热电路3中是，电流可实现均匀由每个支路通过。

对于片材1在加热过程中上下两侧温度较低的原因是：由于片材1两侧直接与外界空气接触，而常规状态下，外界的环境温度远低于片材1的加热温度，所以两侧的热量散失速度要远远大于中间区域的热量散失速度，并且由于片材1的中间区域加热相对集中，具有一定的保温效果，所以最后在热量分布测试中，片材1两侧的温度相对中间区域的温度低。为了克服这个问题，本发明采用了如下方式解决。见图3所示，这是本发明的实施例二，本实施例二为了解决加热工作时两侧温度较低的情况，在对片材1进行开设通孔10作业时，所述通孔10中位于两侧边缘区域的外侧通孔直径小于中间区域通孔的直径。结合图2所示，在电路图中体现为两侧的电阻的阻值增大，所以其两侧电阻Rn产生的热量增大，从而弥补热量散热的部分，实现整个片材1的加热温度均匀分布。

对于两侧通孔10直径的减小数值可根据材料的规格和需要加热的温度进行调整，通常情况下，所述的通孔10中靠近两侧边缘区域的通孔直径不断减小，即随着向两侧边缘的靠近，通孔10的直径不断减小。本实施例二中，最外侧的一行通孔的直径：第二行通孔的直径：中间区域通孔的直径 = 1 ：1.5～3 ：2.2～ 9。

见图4所示，这是本发明的实施例三，本发明同样适用于“蛇形”造型，从而获得更长的加热区域。见图4所示，所述片材1呈连续的弯折的蛇形，并且在靠近弯折区域13的通孔直径不断减小。采用这种设计的原因如上所述，这里不再一一赘述。

采用上述技术方案后，本发明具有以下优点：首先，加热速度快，相对于未开设通孔的整片加热片材，本发明的加热速度至少提高一倍。其次，加热均匀，并发明可以令整个加热片材均匀的发热。最后，本发明的加工工艺简单，其直接通过冲压（或者切割或者蚀刻）的方式成型，工艺简单，成本较低。

通过以上实施例的说明，经过实验，如果要电热片区域加热温度，可采用如下方法：通过在电热片的加热区域中设置通孔，通过控制不同区域通孔的疏密程度、或者孔径大小来改变该区域的加热温度。当在薄形片材上开设呈阵列分布的通孔，如果将整个电热片作为一个电阻，那此时加热的片材在电路中等于有若干的阵列连接“小电阻”构成，这些“小电阻”通过串并结合的方式接入电路中，并且由于通孔的造型采用阵列分布，这些“小电阻”阻值和通过的电流相同，发热功率相同，所以单个电阻的加热速度很快，这样就能快速实现加热的目的。所以如果要改变某一区域的加热温度，只需要改变该区域内的通孔疏密程度、或者孔径大小，就可以实现该区域的加热温度的改变。通常，某一区域范围内，通孔密度越小，其加热温度就相对较高，或者，相同数量下，通孔的孔径越小，其加热温度就越高。

本发明不仅可以用在电热片，也可用在电热膜、电热板等材料，还可用于电热涂层产品中，例如在陶瓷玻璃平面上涂布导电加热涂层都可采用本发明来调整整个加热区域范围内的加温温度。

当然，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并非来限制本发明实施范围，凡依本发明申请专利范围所述构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明申请专利范围内。

Claims (3)

1.一种微型电热片，包括：采用高电阻的合金导电材料制作的薄形片材（1），并且在片材（1）的起始端与末尾端设置有电极区域（11、12），通过该电极区域（11、12）将片材接入电路中产生热量，其特征在于：

该片材（1）的电极区域（11、12）之间的区域开设有呈阵列分布的通孔（10），所述通孔（10）中位于中间区的域通孔直径相同，通孔（10）中位于两侧边缘区域的外侧通孔直径小于中间区域通孔的直径，所述的通孔（10）中靠近两侧边缘区域的通孔直径不断减小，即随着向两侧边缘的靠近，通孔（10）的直径不断减小，通过控制不同区域通孔的孔径大小来改变该区域的加热温度；

所述片材（1）呈连续的弯折的蛇形，并且在靠近弯折区域（13）的通孔直径不断减小，最外侧的一行通孔的直径：第二行通孔的直径：中间区域通孔的直径 = 1 ：1.5～3 ：2.2～9。

2.根据权利要求1所述的一种微型电热片，其特征在于：所述的片材（1）的厚度为：0.1～1毫米，通孔（10）的直径为：0.1～5毫米。

3.根据权利要求1所述的一种微型电热片，其特征在于：所述的通孔（10）采用直接冲压成型，或者激光切割成型、或者化学蚀刻成型。