[发明专利]加热器

说明书

公开了一种加热器，包括陶瓷加热元件和用于从陶瓷加热元件散热的至少两个散热片，其中陶瓷加热元件在一个尺度沿平面延伸，该至少两个散热片远离该平面延伸，且其中该至少两个散热片通过离散连接部分被连接到陶瓷加热元件。同样公开了制造比如加热器的方法，该方法包括步骤：(a)施加填料到陶瓷加热元件的表面；(b)放置金属散热片在填料之上以产生加热器模板；(c)在炉中以750℃和900℃之间的温度钎焊加热器模板以熔化填料且使得填料和陶瓷加热元件一起反应。

技术领域

本发明涉及一种加热器，特别涉及用于手持式器具的加热器，例如头发护理器具。

技术领域

手持式器具(比如头发护理器具和热空气吹风机)是已知的。这样的器具被提供具有加热器，加热穿过器具的流体流或器具所指向的表面。大部分设备具有手枪握把的形式，其具有包括开关的手柄和容纳比如风扇单元和加热器这样的部件的体部。另一形式用于管状外壳，比如出现在热定型设备的。由此，通常该方案使得流体和/或加热吹风从管状壳体的端部吹出，且抓持到那个壳体上或提供有垂直于管状壳体的手柄。

传统的加热器通常由绝缘且耐热的材料的支架，绕其缠绕电阻线(比如镍线)而制造。这样的加热器可产生高至1200-1500W的功率输出，其适用于头发护理器具，然而这些加热器是相对沉重的，为了实现这样的功率输出需要数米的绕线的复杂封装。不同类型的加热器可使用自限功率的正温度系数材料(PTC)制造，例如掺杂氧化碳酸钡(doped bariumtitanate oxide)，其被夹在两个传导表面之间。热量使用散热片散入空气流中。单个PTC加热器可获得高至约200W和高至260℃的温度，且可被串联使用(遭受器具的尺寸和重量的增加)以增加功率且由此增加可产生的热量。

发明内容

本发明试图提供一种高功率密度加热器，其具有重量轻、简化封装的优势，其中加热元件可经受至少400℃的操作温度。由此单个加热元件被提供。纵观本说明书，术语加热元件是指电阻迹线，其被嵌入陶瓷材料，且该加热器包括加热元件和散热元件。

为了这个目的，高温共烧陶瓷(HTCC)加热元件被提出。散热片被附接到加热元件的每侧以增强散热。该散热片由热传导材料制造，例如铜，铝或它们的合金，其被附接到加热元件。加热元件和散热翅片之间的热传导系数具有不匹配，这引起数个问题。第一，当散热片被附接时，该工序在较高温度下被执行。当部件被冷却时，可在陶瓷和金属之间的界面处造成残余应力。当首先在炉中被冷却时，如果陶瓷中的应力超过临界限值，陶瓷也可能破裂。这个过程的热循环对限制这个很重要。第二，在使用期间，加热器将在室温和器具的最大操作温度之间循环，这个循环可引起残余应力的积累，如果它超过临界限值将导致故障。

热应力在较低功率加热器中没那么严重，因为被提供到加热元件的能量和在接合处达到的最大温度显著减小。附加地，加热器的加工可使用室温连接方法，因为加热器使用期间达到的温度被显著降低。由此，本发明的一个目的是提供一种陶瓷加热器，其具有能够承受高至1800W的功率输入的元件。

除了热膨胀系数的不匹配之外，存在陶瓷和散热片之间的连接部。在连接部处，存在两种材料的接口，其允许热膨胀不匹配的材料相互作用，其升高在界面处的应力，且其可导致一个或两个材料的故障。该连接部必须足以在加热元件和散热片之间获得充足的热交换，且足以承受包含加热器的器具在它的寿命期间可预期的热循环。由此，接合点的抗疲劳强度必须足以承受室温和峰值操作温度之间的接口热循环，且构成部分的熔点需要高于该界面的最大操作温度。

在第一实施例中，本发明提供了一种加热器，包括陶瓷加热元件和用于从陶瓷加热元件散热的至少两个散热片，其中陶瓷加热元件在一个尺度上沿平面延伸，该至少两个散热片远离所述平面延伸，且其中该至少两个散热片通过离散连接部分连接到陶瓷加热元件。