CN216217599U - 非晶合金发热组件和发热设备 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种非晶合金发热组件和发热设备，涉及加热技术领域。其中，非晶合金发热组件包括：预成型非晶合金片、耐热绝缘层和引出电极，其中，所述预成型非晶合金片被配置为包括输入端和输出端的电路结构；所述耐热绝缘层贴附在所述预成型非晶合金片的表面；所述引出电极分别固定于所述输入端和所述输出端，与非晶合金片电连接，所述引出电极用于接入电源模块，以使所述预成型非晶合金片通电发热。通过本公开的技术方案，非晶合金片结合绝缘覆膜和固定引出电极构造出的非晶合金发热组件具有更好的抗拉强度和抗疲劳强度，进而能够显著提高发热组件的耐用性和可靠性。
Description
技术领域
本公开涉及加热技术领域，尤其涉及一种发热组件和一种非晶合金发热组件的发热设备。
背景技术
在电热护腰带，锂离子电池保温加热膜以及地暖电热膜等产品中均会使用薄片状发热体。
其中，常用的片状发热体主要包括以下两种，一种是通过印刷方式在耐热绝缘基体上涂布薄片状发热体，例如在PET薄膜涂布碳基浆料形成电热膜，比如石墨烯电热膜，另一种是通过蚀刻方式在柔性覆铜或覆铝板上形成电热膜，这两种电热膜均存在抗拉强度低，耐用性差等缺陷。
另外，第一种发热体由于易于老化还存在性能衰减问题，第二种发热体由于电阻率低不利于提高加热功率密度和加热面积而存在应用受限的问题。
需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
实用新型内容
本公开的目的在于提供一种非晶合金发热组件和发热设备，至少在一定程度上克服相关技术中的发热体抗拉强度低以及耐用性差的问题。
本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。
根据本公开的一个方面，提供一种非晶合金发热组件，包括：预成型非晶合金片、耐热绝缘层和引出电极，其中，所述预成型非晶合金片被配置为包括输入端和输出端的电路结构；所述耐热绝缘层贴附在所述预成型非晶合金片的表面；所述引出电极分别固定于所述输入端和所述输出端，与所述预成型非晶合金片电连接，所述引出电极用于接入电源模块，以使所述预成型非晶合金片通电发热。
在一个实施例中，所述预成型非晶合金片具有一体式的转向结构，所述转向结构适于使所述电路结构形成转向回路。
在一个实施例中，所述转向回路包括蛇形回路、螺旋回路和回转回路中的至少一种。
在一个实施例中，所述螺旋回路包括长方形螺旋回路、圆形螺旋回路和椭圆形螺旋回路中的任意一种。
在一个实施例中，所述预成型非晶合金片的厚度小于50μm；所述预成型非晶合金片的电阻率大于1μΩ.m。
在一个实施例中，所述耐热绝缘层包括聚乙烯层、聚酰亚胺层、聚对苯二甲酸层和硅胶层中的至少一种。
在一个实施例中，所述耐热绝缘层贴合在所述预成型非晶合金片的一个表面或相对的两个表面上。
在一个实施例中，所述引出电极与所述输入端以及与所述输出端，采用压接、铆接、焊接和粘接中的一种或多种组合固定连接。
根据本公开的另一个方面，提供一种发热设备，其特征在于，包括：上述任一实施例所述的非晶合金发热组件；装配载体，用于装配所述非晶合金发热组件。
在一个实施例中，所述发热设备为电热座垫、发热护腰带、发热护膝、发热床垫、电热暖器、地暖设备和锂离子电池加热膜中的任意一种。
本公开的实施例所提供的非晶合金发热组件和发热设备，将预成型非晶合金片作为电路结构，结合覆盖在预成型非晶合金片表面的耐热绝缘层和设置在电路结构两端的引出电极，以通过引出电极与电源模块连通时，在电路种产生焦耳热而实现发热。
与相关技术中的发热体相比，由于非晶合金片具有较高的抗拉强度、耐疲劳特性和耐腐蚀特性，并且采用通过快速凝固工艺制备的非晶合金片，厚度小于30微米，将这种非晶合金片基于使用需求预加工为指定结构，结合绝缘覆膜和固定引出电极构造出的非晶合金发热组件具有更好的抗拉强度和抗疲劳强度，进而能够显著提高发热组件的耐用性和可靠性。
另外，与相关技术中的发热体相比，由于非晶合金片具有较高的电阻率，因此有利于提高加热功率密度和加热面积，进而能够提升发热组件的发热效率。
进一步地，与相关技术中的发热体相比，由于非晶合金是均质材料，因此也不存在性能衰减问题，从而有利于进一步提升发热组件的耐用性和可靠性。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出本公开实施例中一种非晶合金发热组件的结构图；
图2示出本公开实施例中另一种非晶合金发热组件的结构图；
图3示出本公开实施例中再一种非晶合金发热组件的结构图；
图4示出本公开实施例中又一种非晶合金发热组件的结构图。
其中，图1至图4中的附图标记说明如下：
10非晶合金发热组件，102预成型非晶合金片，104耐热绝缘层，106引出电极。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。
此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
图1示出本公开实施例中一种非晶合金发热组件的示意图，非晶合金发热组件10具体包括：预成型非晶合金片102，耐热绝缘层104和引出电极106。
其中，预成型非晶合金片为单层或重叠设置的多层，优选地，在发热组件中使用单层的非晶合金片。
另外，在一个实施例中，预成型非晶合金片的厚度小于50μm；预成型非晶合金片的电阻率大于1μΩ.m。
在该实施例中，通过合理的限定预成型非晶合金片的厚度和电阻率，在满足发热功率的同时，使非晶合金发热组件的厚度处于应用所需的范围内，以保证应用此非晶合金发热组件的柔韧性和舒适性。
预成型非晶合金片102被配置为包括输入端和输出端的电路结构。
优选地，预成型非晶合金片102为一体式的带状结构，带状结构的两端分别作为电路结构的输入端和输出端。
进一步地，预成型非晶合金片102具有一体式的转向结构，转向结构适于使电路结构形成转向回路。
具体地，预成型非晶合金片本身为一体式结构，在这种一体式结构中，存在一个或多个转向结构。
通过设置转向回路结构，能够实现在有限的区域内布设非晶合金片，进而达到提高加热功率密度和加热面积的目的。
其中，转向结构可以为弯折式的转向结构，也可以为弯曲式的转向结构。
具体地，预成型非晶合金片102是由非晶合金带材加工而成，非晶合金带材是由快速凝固工艺制备的、厚度小于40微米，宽度有限，而长度没有限制的带材，因此预成型非晶合金片102的长度可以根据实际应用需求任意设定。
优选地，非晶合金带材为镍基非晶合金，电阻率大于1.5μΩ.m；抗拉强度大于1500Mpa，并且具有很好的耐疲劳特性和耐腐蚀特性。
耐热绝缘层104贴附在预成型非晶合金片102的表面。
其中，耐热绝缘层104可以根据使用温度选取聚乙烯层、聚酰亚胺层、聚对苯二甲酸层和硅胶层中的至少一种。
另外，耐热绝缘层104可以贴合在预成型非晶合金片102的一个表面或相对的两个表面。
其中，在耐热绝缘层104贴合在预成型非晶合金片102相对的两个表面时，可以通过过塑等方式将预成型非晶合金片102包裹在耐热绝缘层104的内部。
引出电极106分别固定于输入端和输出端，与预成型非晶合金片电连接，引出电极106用于接入电源模块，以使预成型非晶合金片102通电发热。
具体地，引出电极106可以通过压接、铆接、焊接和粘接中的至少一种或多种组合加工方式固定在非晶合金片上，并与预成型非晶合金片102实现电连接。
优选地，引出电极106为铜电极。
在该实施例中，将预成型非晶合金片102作为电路结构，结合覆盖在预成型非晶合金片102表面的耐热绝缘层104和设置在电路结构两端的引出电极106，以通过引出电极106与电源模块连通时，在电路种产生焦耳热而实现发热。
与相关技术中的发热体相比，由于非晶合金片具有较高的抗拉强度、耐疲劳特性和耐腐蚀特性，并且采用通过快速凝固工艺制备的非晶合金片，厚度小于30微米，将这种非晶合金片基于使用需求预加工为指定结构，结合绝缘覆膜和固定引出电极106构造出的非晶合金发热组件具有更好的抗拉强度和抗疲劳强度，进而能够显著提高发热组件的耐用性和可靠性。
另外，与相关技术中的发热体相比，由于非晶合金片具有较高的电阻率，因此有利于提高加热功率密度和加热面积，进而能够提升发热组件的发热效率。
进一步地，与相关技术中的发热体相比，由于非晶合金是均质材料，因此也不存在性能衰减问题，从而有利于进一步提升发热组件的耐用性和可靠性。
如图2所示，在一个实施例中，转向回路可以为蛇形回路。
预成型非晶合金片102的带宽和两条带之间的间隙可以根据原始非晶带材的宽度、加热面积、加热功率密度和电压等级进行设定，耐热绝缘层104根据表面的使用温度选取聚乙烯层、聚酰亚胺层、聚对苯二甲酸层和硅胶层中的至少一种，耐热绝缘层104贴合在预成型非晶合金片102的一个表面或相对的两个表面，引出电极106可以通过压接、铆接、焊接和粘接中的至少一种或多种组合加工方式固定在非晶合金发热组件上，并与预成型非晶合金片102实现电连接，引出电极106优选铜电极。
在该实施例中，蛇形回路的结构设置在保证发热组件发热均匀的同时，能够实现长度方向的延伸处理，因此具有蛇形回路的非晶合金发热组件更适用于长度较长的发热产品中，进而保证该类产品的发热效果。
在一个实施例中，螺旋回路包括长方形螺旋回路、圆形螺旋回路和椭圆形螺旋回路中的任意一种。
图3示出本公开实施例中另一种非晶合金发热组件的示意图，预成型非晶合金片102的电路结构呈正方形的螺旋状回路，有利于保持加热区的温度分布对称性。
在该实施例中，呈螺旋状回路的结构设置更适于应用于方形或圆形的发热产品中，在这类产品中能够保证加热区的温度分布对称性。
图4示出本公开实施例中另一种非晶合金发热组件的示意图，预成型非晶合金片102的电路结构呈回转状回路，引出电极106相互紧邻，方便布线。
在该实施例中，具有回转状回路的非晶合金发热组件，在保证发热均匀性的同时，更适于使用激光切割等工艺进行制备。
根据本公开的一个实施例的发热设备，包括：上述任一实施例的非晶合金发热组件；装配载体，用于装配非晶合金发热组件。
在一个实施例中，发热设备为电热座垫、发热护腰带、发热护膝、发热床垫、电热暖器、地暖设备和锂离子电池加热膜中的任意一种。
具体地，在电热座垫、发热护腰带和发热护膝等发热设备中，装配载体为柔性护套，性护套包括编织套、高分子复合膜布套、玻纤网套、棕榈套、乳胶套、橡胶套和弹簧套中的至少一种。
在发热床垫等发热设备中，装配载体为弹性垫体，或弹性垫体与柔性护套的结合。
在地暖设备等发热设备中，装配载体为支撑载体。
在本申请中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本申请的限制。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种非晶合金发热组件，其特征在于，包括：预成型非晶合金片、耐热绝缘层和引出电极，其中，
所述预成型非晶合金片被配置为包括输入端和输出端的电路结构；
所述耐热绝缘层贴附在所述预成型非晶合金片的表面；
所述引出电极分别固定于所述输入端和所述输出端，与所述预成型非晶合金片电连接，所述引出电极用于接入电源模块，以使所述预成型非晶合金片通电发热。
2.根据权利要求1所述的非晶合金发热组件，其特征在于，
所述预成型非晶合金片具有一体式的转向结构，所述转向结构适于使所述电路结构形成转向回路。
3.根据权利要求2所述的非晶合金发热组件，其特征在于，
所述转向回路包括蛇形回路、螺旋回路和回转回路中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的非晶合金发热组件，其特征在于，
所述螺旋回路包括长方形螺旋回路、圆形螺旋回路和椭圆形螺旋回路中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的非晶合金发热组件，其特征在于，
所述预成型非晶合金片的厚度小于50μm；
所述预成型非晶合金片的电阻率大于1μΩ.m。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的非晶合金发热组件，其特征在于，
所述耐热绝缘层包括聚乙烯层、聚酰亚胺层、聚对苯二甲酸层和硅胶层中的至少一种。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的非晶合金发热组件，其特征在于，
所述耐热绝缘层贴合在所述预成型非晶合金片的一个表面或相对的两个表面上。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的非晶合金发热组件，其特征在于，
所述引出电极与所述输入端以及与所述输出端，采用压接、铆接、焊接和粘接中的一种或多种组合固定连接。
9.一种发热设备，其特征在于，包括：
如权利要求1至8中任一项所述的非晶合金发热组件；
装配载体，用于装配所述非晶合金发热组件。
10.根据权利要求9所述的发热设备，其特征在于，
所述发热设备为电热座垫、发热护腰带、发热护膝、发热床垫、电热暖器、地暖设备和锂离子电池加热膜中的任意一种。
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