[发明专利]大功率电热转换体及其处理技术

说明书

本发明属应用半导体制取的大功率电热转换体领域。

迄今为止，任何电热材料都难以制成大功率电热转换体。

例如：合金电热材料，如果并联工作，易发生热咬而烧毁，难以通过并联来增大功率，另外合金电热元件的使用寿命随着表面负荷的增大而要缩短，其表面负荷只能有限度地选择（如茂福炉约为1.6-2.5w/cm²，高温电炉约为1.5-2.3w/cm²见机械工业出版社87年第一版第一次印刷本中的电热电器的设计制造与维修51页）。

又如：PTC电热材料，由于温升受居里点限制（约300℃以下），欲将PTC电热材料，叠加成大功率体是无意义的。

另外在我国也有采用半导体导电膜用于电加热器，由于超过200℃就会自身瓦解，只限于做电热器皿。

本发明的目的：寻找一种使用寿命长、发热功率不受限制，电热转换率高（节电），使用性能优的新的电热转换体及其制造技术。

本发明是通过电子电热处理后叠加实现的。

电子电热处理简称DZR处理（DZR三个字母分别是电子热三个字的汉语拼音的第一位字母）。在处理过程中将一种半导体高氯化合物（SnCL4·5H₂O）溶于有机溶剂中后加进还原剂（例：SbCL₃、NH₄F、CF₂COOF等任选一种，其中SbCL₃最佳）使其游离在350℃-550℃高温空气中分解和还原成该半导体的一氧化物、二氧化物和其原子的混合物（例SnO₂+SnO+Sn）渗镀进经去离子水清洗并经脱水和预热后的耐高温绝缘体（可以是陶、瓷、玻璃、搪瓷、塑料、云母等），则成电子电热元件（简称DZR元件），这种DZR元件可以是片状、棒状、圆状等各种几何形状。这种DZR元件还可以用涂布远红外涂料的方法提高热福射效率。

本发明叠加可以采用以下几种方式：

1、将一块元件的两面分别DZR处理后并联实现;

2、将多片（应用较多的是2-30片）DZR元件用机械方法并联;

3、在同一元件上（瓷或搪瓷），经DZR处理后再涂布上瓷或搪瓷，经烧结后再DZR处理，再涂布再处理甚至多层次反复处理成叠加体后用统一一对锑式银浆或金浆电极并接而成大功率电子电热转换体。

4、在一块较薄的人造云母片的一面经DZR处理，然后卷成筒式而成大功率电热转换体。

附图1为本发明的机理示意图。

附图2是本发明经两面DZR处理叠加的大功率DZR瓷板的剖示图。

附图3是本发明两面经DZR处理叠加的大功率DZR瓷板的正视图。

附图4是本发明将多片（应用较多是2-30片）DZR元件用机械方法并联实现大功率的正视图。

附图5是本发明用机械方法并联实现大功率的剖视图。

附图6是本发明反复处理成两面叠加的大功率体正视图。

附图7是本发明反复处理成两面叠加的大功率体剖视图。

附图8是本发明在一块较薄的人造云母片的一面经DZR处理，然后卷成筒式而成大功率电热转换体的展开示意图。

附图9是本发明在一块较薄的人造云母片的一面经DZR处理，然后卷成筒式而成大功率电热转换体的立体示意图。

本发明的机理和附图解释：

附图1为本发明DZR基本发热单元的电热转换机理示意图，图中1表示导带，2表示满带，3表示禁带，4表示空穴，5表示自由电子（4或5称载流子），在电场的作用下电子从满带2中跃过禁带3，进入导带1成为自由电子5，在满带2中相应出现空穴，载流子的跳跃滚动使电流得以流通，大量的载流子在电场中消耗电能波动，平均动能成为热能放出。

附图2是本发明两面叠加的大功率DZR瓷板的剖视图，图中6表示耐高温瓷板，7表示涂有远红外涂料或热辐射材料的绝缘瓷板，8表示绝热反射板，9为高温瓷板6两面叠加的DZR渗镀层，11为绝缘瓷板7上的红外涂层，用四只螺丝（图中螺丝未标号）四角固定6、7、8，附图3是本发明两面经DZR处理叠加的大功率DZR瓷板的正视图，图中10为两对平行印刷（涂）烧结在9上的银浆极，并将10叠加电极连接和引出接电源用。

当10分别接上电源火地线后，热能由8向上反射并经11辐射使7成为无明火电热板。