[实用新型]发热元件

说明书

本实用新型提供一种发热元件，其包括至少一载膜、一发热膜、两电极，及两保护膜。该发热膜形成于该载膜上，并含有多个硅烯与多个紧密地结合于两相邻硅烯间的石墨烯。所述电极彼此间隔地连接于该发热膜。所述保护膜覆盖形成有该发热膜与所述电极的该载膜以封装该形成有该发热膜的该载膜并局部地裸露出所述电极；其中，经所述电极输入一电源后，其电流可在阻抗小的前提下穿越两相邻石墨烯间的各硅烯，以在各硅烯中产生电弧放电并发热，且电弧放电产生的同时令石墨烯内的碳原子产生震荡以生成远红外线波段的热辐射。

技术领域

本实用新型是涉及一种发热元件，特别是涉及一种阻抗小且发射效率高的发热元件。

背景技术

现有的发热元件是对一阻值高的材料提供一电源，令电流因流经阻值高的材料而发热，此发热方式也就是所谓的热阻式发热。常见的发热元件的后端应用则可见有医疗用的热敷垫，甚或是冬季保暖用的电毯。虽然前述现有的发热元件可通过供应电源的高阻值材料以提供发热的效果；然而，其通常是通过大电流、大电压来驱动，所需消耗的功率高且阻抗也高。因此，对于讲求节能与环保的现阶段而言，此等通过热阻式发热原理供热的手段，对于解决节能与环保的贡献度相当有限。

经上述说明可知，改良发热元件的结构与制法以在节能与环保的前提下，提供阻抗小发热效能高的发热元件，是所属技术领域的相关技术人员所待突破的课题。

发明内容

<实用新型概念>

根据汉弗里戴维(Humphry Davy)于1808年以电弧现象发明第一盏电弧灯(arclamp)的原理来看，一旦流经两彼此由空气所间隔开的导体的一电流是大于空气的阻抗(electrical impedance)时，电流便可自其中一导体穿过空气至其中另一导体以于空气中产生电弧放电(arc discharge)并发热。因此，申请人是以电弧放电的概念来改良发热元件的结构。进一步地来说，申请人是在电阻率极低且厚度极薄的每两相邻导体间各夹置一厚度极薄的半导体介质以取代上述电气绝缘的空气，令流经彼此由各半导体介质所间隔开的每两相邻导体的电流可在电场小的前提下穿过各半导体介质以于各半导体介质中产生电弧放电并发热，从而形成低阻抗且发热效能高的发热元件。

就上述电阻率极低且厚度极薄的导体来说，石墨烯(graphene)是由碳原子以sp²混成轨域所构成的晶格呈蜂巢状形排列的平面薄膜，其电阻率极低(只约10⁶Ω·cm)且厚度极薄。虽然石墨烯电阻率极低且电子迁移率极高，但是其缺乏能隙(energy gap)。相反地，就上述厚度极薄的半导体介质来说，基于硅烯(silicene)结构是相似于石墨烯，其是由呈蜂巢状排列的硅原子所构成的硅的二维同素异构物 (two-dimensional allotrope)的薄膜；硅烯略不同于石墨烯的地方是在于，石墨烯层与层间为平面，硅烯层与层间则因呈曲面而可通过外加电场以具有可调节的能隙。因此，具体地来说，申请人是以电弧放电的概念为发想，令多个厚度极薄且电阻率极低的石墨烯结合多个厚度极薄并具有能隙的硅烯以作为一发热元件的一发热膜，使该发热膜经输入一电源后其电流可在阻抗小的前提下穿越两相邻石墨烯间的各硅烯，以在各硅烯中产生电弧放电并发热，且电弧放电产生的同时令石墨烯内的碳原子产生震荡以生成远红外线波段的热辐射。

本实用新型的目的在于提供一种阻抗小发热效能高的发热元件。

本实用新型的发热元件，包括至少一载膜、发热膜、两电极，及两保护膜。该发热膜形成于该载膜上，并含有多个硅烯与多个紧密地结合于两相邻硅烯间的石墨烯。所述电极彼此间隔地连接于该发热膜。所述保护膜覆盖形成有该发热膜与所述电极的该载膜以封装该形成有该发热膜的该载膜并局部地裸露出所述电极。

本实用新型的发热元件，该载膜的数量是两个，且所述载膜夹置连接有所述电极的该发热膜。