一種電加熱底盤和電熱水壺的製作方法
2023-05-11 12:30:31
專利名稱：一種電加熱底盤和電熱水壺的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種液體加熱裝置，具體是一種加熱底盤和電熱水壺。
背景技術：
目前電熱水壺常常採用底盤加熱方式，就該底盤加熱結構而言通常有以下兩種結構形式
(I)發熱管底盤。這種結構的底盤包括金屬盤面，金屬盤面上設置有發熱管。發熱管的熱量通過金屬盤面再傳遞給水壺壺體的底部進行液體加熱。發熱管整體呈圓環狀，鋁質外殼中包裹有發熱絲。發熱管看似結構簡單，但實際上工序相當複雜，典型的發熱管制造工藝包含超過40道工序，在製造過程中不僅能耗較大，而且還會使用多種有害物質，因此並不是最節能環保的產品。 (2)厚膜加熱底盤。這種結構底盤通過厚膜絲網印刷工藝，在不鏽鋼或陶瓷基板上印刷絕緣介質、加熱電阻、導體、玻璃保護釉等材料，再經高溫燒結而成。這種底盤加熱時溫度上升快，低熱容量，溫度起伏小，燒一杯250ML的水只需20秒，溫度響應時間大大低於傳動的發熱管底盤60秒的溫度響應時間。此外，厚膜加熱底盤還有諸多優點。例如，佔用空間較小適用於在有限空間中使用；使用壽命比傳動的發熱管底盤要長；熱利用效率可達70-95%，比傳統的發熱管底盤加熱效率要高。然而厚膜加熱底盤目前的價格仍然較為昂貴，使得裝配有這種底盤的電熱水壺價格競爭力較弱，不利於產品的推廣。因此提供一種既節能環保，製造工序簡單，具有較佳電加熱性能且成本相對較低的加熱底盤和具有這種加熱底盤的電熱水壺是一個需要解決的技術問題。
發明內容
本發明解決的技術問題是提供一種既節能環保，製造工序簡單，具有較佳電加熱性能且成本相對較低的加熱底盤和具有這種加熱底盤的電熱水壺。為解決上述技術問題，本發明採用的第一技術方案是一種電加熱底盤，包括傳熱基板，該傳熱基板上設有發熱元件，該發熱元件包括第一電源連接端和第二電源連接端，其中所述傳熱基板上設有絕緣導熱塗層，所述發熱元件為設置在該絕緣導熱塗層上的用電熱合金材料製成的發熱片。電熱合金材料是一種用於製造電熱元件的合金材料。當電流通過合金元件時，產生焦耳效應，將電能轉變成熱能。電熱合金產品一般製成細的絲材、圓線材、扁帶材，在特殊要求下也可製成管材和鑄件。電熱合金一般需要具備以下幾個性能要求(1)在高溫下應有良好的抗氧化性(或抗介質氣氛侵蝕性)及足夠的抗蠕變性能。(2)應有較高的電阻率，電阻率溫度係數儘可能低，可以承受較大的電流。(3)應有良好的冶金生產工藝性能和製造加工性能。改進之一所述發熱片的兩電源連接端設於發熱片的外緣。這裡的兩電源連接端是指發熱片接電的兩極，每個連接端可以包括一個以上的接點。該兩電源連接端接電源的兩極後發熱片發熱。這種結構的發熱片可以方便一體式溫控器和分體式溫控器的安裝。在安裝時，通過固定結構將發熱片壓合固定在絕緣導熱塗層上，發熱片的兩電源連接端在固定結構的邊緣附近，因此固定結構上不必開設專門的電源連接孔，直接用電線與電源連接端連接將電源連接端引出到固定結構外。現有的一體式溫控器或者分體式溫控器可以直接安裝在該固定結構上，而發熱片的電源連接端則直接從發熱片外緣通過電線與溫控器連接。其中，所述一體式溫控器是指電連接器和 溫控器一體的溫控器；所述分體式溫控器是指電連接器和溫控器分開獨立設置的溫控器。改進之二 所述發熱片由連續的發熱帶形成，呈旋渦狀，該發熱帶的兩自由端為所述兩電源連接端，其中一自由端位於所述發熱片的中部，另一自由端位於所述發熱片的外緣。這種旋渦式發熱片的形狀類似於盤式結構蚊香的形狀。在製造時，一片完整的電熱合金薄片經衝壓可以得到兩塊完全相同的螺旋式的發熱片，有利於製造出規格一樣的發熱片，降低規模化生產的成本。改進之三所述絕緣導熱塗層上還設有與所述傳熱基板固定的隔熱絕緣層。該隔熱絕緣層用於增加電加熱底盤的安全性，防止漏電並防止熱量傳遞至其他非加熱部。改進之四所述發熱片厚度為O. 02-0. 5mm。改進之五所述發熱片米用的電熱合金材料為0Cr25A15A材料。改進之六所述發熱片的電阻值範圍為16-480歐姆。本發明採用的第二技術方案是一種電熱水壺，包括壺體和設於壺體底部的電加熱底盤，其中所述電加熱底盤為第一技術方案或其改進方案所述的電加熱底盤。改進之一所述傳熱基板為位於所述壺體底部的壺身底盤，該壺身底盤直接加熱加入所述壺體中的液體，該壺身底盤的頂面與所述壺體中的液體直接接觸以加熱液體，所述絕緣導熱塗層設置在該壺身底盤的底面上。改進之二所述傳熱基板為設置在所述壺體底部的受熱面板，該受熱面板與所述壺體底部固定連接，所述絕緣導熱塗層塗覆在該受熱面板上。與現有技術相比，有益效果是一方面，發熱片本身是導電的，因此與之接觸的傳熱基板表面需要是絕緣的，防止漏電；另一方面，由於用電熱合金材料製成的發熱片電熱容量較低，升溫極快，若發熱片某處的熱量不能及時傳遞出去，則會導致發熱片在該處熔斷，造成損壞。因此傳熱基板的表面需要具有良好的傳熱性能，而且發熱片需要與傳熱基板表面緊急結合，以將發熱片的熱量及時傳遞出去。本發明在傳熱基板上設置的絕緣導熱塗層可以解決發熱片需要防止漏電和及時傳熱的問題，而將發熱片置於在絕緣塗層中可以解決發熱片因沒有緊貼傳熱部件而導致的局部過熱熔斷問題。此外，本發明的發熱片只需用電熱合金薄片衝壓切割即可得到，製造成本與需要通過昂貴的專用設備絲網印刷製造的厚膜加熱片相比，成本更加低廉，然而該發熱片也具有和厚膜加熱片類似的加熱速度快、加熱均勻、結構簡單、佔用空間少等優良性能。因此本發明可以較好地解決現有的兩種電加熱底盤技術存在的問題。
圖I是實施例I電熱水壺的結構示意 圖2是圖I的A部分放大示意 圖3是實施例I的發熱片的結構示意圖；圖4是實施例I電熱水壺的結構分解示意 圖5是實施例2的發熱片的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的說明。實施例I
如圖I所示，本實施例的電熱水壺包括壺體80和設於壺體80底部的電加熱底盤90。如圖2、圖3所示，該電加熱底盤90包括傳熱基板10，該傳熱基板10上設有發熱元件。該傳熱基板10上設有絕緣導熱塗層11，所述發熱元件為設置在該絕緣導熱塗層11 上的用電熱合金材料製成的發熱片20，該發熱片20包括第一電源連接端21和第二電源連接端22。電熱合金材料是一種用於製造電熱元件的合金材料。當電流通過合金元件時，產生焦耳效應，將電能轉變成熱能。電熱合金產品一般製成細的絲材、圓線材、扁帶材，在特殊要求下也可製成管材和鑄件。電熱合金一般需要具備以下幾個性能要求(I)在高溫下應有良好的抗氧化性(或抗介質氣氛侵蝕性)及足夠的抗蠕變性能。(2)應有較高的電阻率，電阻率溫度係數儘可能低，可以承受較大的電流。(3)應有良好的冶金生產工藝性能和製造加工性能。一方面，發熱片20本身是導電的，因此與之接觸的傳熱基板10表面需要是絕緣的，防止漏電；另一方面，由於用電熱合金材料製成的發熱片20電熱容量較低，升溫極快，若發熱片20某處的熱量不能及時傳遞出去，則會導致發熱片20在該處熔斷，造成損壞。因此傳熱基板10的表面需要具有良好的傳熱性能，而且發熱片20需要與傳熱基板10表面緊急結合，以將發熱片20的熱量及時傳遞出去。本實施例在傳熱基板10上設置的絕緣導熱塗層11可以解決發熱片20需要防止漏電和及時傳熱的問題，而將發熱片20置於在絕緣塗層中可以解決發熱片20因沒有緊貼傳熱部件而導致的局部過熱熔斷問題。此外，本實施例的發熱片20隻需用電熱合金薄片衝壓切割即可得到，製造成本與需要通過昂貴的專用設備絲網印刷製造的厚膜加熱片相比，成本更加低廉，然而該發熱片20也具有和厚膜加熱片類似的加熱速度快、加熱均勻、結構簡單、佔用空間少等優良性能。因此本發明可以較好地解決現有的兩種電加熱底盤90技術存在的問題。如圖3所示，該發熱片20的兩電源連接端設於發熱片20的外緣。這裡的兩電源連接端是指發熱片20接電的兩極，每個連接端可以包括一個以上的接點。該兩電源連接端接電源的兩極後發熱片20發熱。這種結構的發熱片20可以方便一體式溫控器和分體式溫控器的安裝。在安裝時，通過固定結構將發熱片20壓合固定在絕緣導熱塗層11上，發熱片20的兩電源連接端在固定結構的邊緣附近，因此固定結構上不必開設專門的電源連接孔，直接用電線與電源連接端連接將電源連接端引出到固定結構外。現有的一體式溫控器或者分體式溫控器可以直接安裝在該固定結構上，而發熱片20的電源連接端則直接從發熱片20外緣通過電線與溫控器連接。其中，一體式溫控器是指電連接器和溫控器一體的溫控器；分體式溫控器是指電連接器和溫控器分開獨立設置的溫控器。如圖2和圖4所示，該絕緣導熱塗層11上還設有與傳熱基板10固定的隔熱絕緣層
12。該傳熱基板10上設有固定件13，該隔熱層設有與該固定件13固定連接的連接片121。該隔熱絕緣層12用於增加電加熱底盤90的安全性，防止漏電並防止熱量傳遞至其他非加熱部。此外，本實施例的發熱片20厚度為O. 02-0. 5mm，採用的電熱合金材料為0Cr25A15A材料。發熱片20的電阻值範圍為16-480歐姆。此外，本實施的傳熱基板10為位於壺體80底部的壺身底盤(見圖2)，該壺身底盤直接加熱加入壺體80中的液體，該壺身底盤的頂面與壺體80中的液體直接接觸以加熱液體，絕緣導熱塗層11設置在該壺身底盤的底面上。即傳熱基板10是壺體80的一部分，可以直接加熱壺體80中的液體。這裡的頂面和底面方位以附圖中的方位為準。實施例2
下面對本實施例與實施例I的區別進行說明如圖5所示，本實施例的發熱片20』由連 續的發熱帶形成，呈旋渦狀，該發熱帶的兩自由端為兩電源連接端，其中一自由端21』位於發熱片20』的中部，另一自由端22』位於發熱片的外緣。這種旋渦式發熱片的形狀類似於盤式結構蚊香的形狀。在製造時，一片完整的電熱合金薄片經衝壓可以得到兩塊完全相同的螺旋式的發熱片，有利於製造出規格一樣的發熱片，降低規模化生產的成本。此外，傳熱基板為設置在壺體底部的受熱面板(圖未示)，該受熱面板與壺體底部固定連接，絕緣導熱塗層塗覆在該受熱面板上。
權利要求
1.一種電加熱底盤，包括傳熱基板，該傳熱基板上設有發熱元件，該發熱元件包括第一電源連接端和第二電源連接端，其特徵在於所述傳熱基板上設有絕緣導熱塗層，所述發熱元件為設置在該絕緣導熱塗層上的用電熱合金材料製成的發熱片。
2.根據權利要求I所述的電加熱底盤，其特徵在於所述發熱片的兩電源連接端設於發熱片的外緣。
3.根據權利要求I所述的電加熱底盤，其特徵在於所述發熱片由連續的發熱帶形成，呈旋渦狀，該發熱帶的兩自由端為所述兩電源連接端，其中一自由端位於所述發熱片的中部，另一自由端位於所述發熱片的外緣。
4.根據權利要求I所述的電加熱底盤，其特徵在於所述絕緣導熱塗層上還設有與所述傳熱基板固定的隔熱絕緣層。
5.根據權利要求I所述的電加熱底盤，其特徵在於所述發熱片厚度為O.02-0. 5mm。
6.根據權利要求I所述的電加熱底盤，其特徵在於所述發熱片採用的電熱合金材料為 0Cr25A15A 材料。
7.根據權利要求I所述的電加熱底盤，其特徵在於所述發熱片的電阻值範圍為16-480 歐姆。
8.—種電熱水壺,包括壺體和設於壺體底部的電加熱底盤,其特徵在於所述電加熱底盤為權利要求I至7任一所述的電加熱底盤。
9.根據權利要求8所述的電熱水壺，其特徵在於所述傳熱基板為位於所述壺體底部的壺身底盤，該壺身底盤直接加熱加入所述壺體中的液體，該壺身底盤的頂面與所述壺體中的液體直接接觸以加熱液體，所述絕緣導熱塗層設置在該壺身底盤的底面上。
10.根據權利要求8所述的電熱水壺，其特徵在於所述傳熱基板為設置在所述壺體底部的受熱面板，該受熱面板與所述壺體底部固定連接，所述絕緣導熱塗層塗覆在該受熱面板上。
全文摘要
本發明涉及一種液體加熱裝置，具體是一種加熱底盤和電熱水壺。該電加熱底盤包括傳熱基板，該傳熱基板上設有發熱元件，該發熱元件包括第一電源連接端和第二電源連接端，其中所述傳熱基板上設有絕緣導熱塗層，所述發熱元件為設置在該絕緣導熱塗層上的用電熱合金材料製成的發熱片。本發明的發熱片只需用電熱合金薄片衝壓切割即可得到，製造成本與需要通過昂貴的專用設備絲網印刷製造的厚膜加熱片相比，成本更加低廉，然而該發熱片也具有和厚膜加熱片類似的加熱速度快、加熱均勻、結構簡單、佔用空間少等優良性能。因此本發明可以較好地解決現有的兩種電加熱底盤技術存在的問題。該電熱水壺包括壺體和上述電加熱底盤。
文檔編號A47J27/21GK102885583SQ201110203708
公開日2013年1月23日 申請日期2011年7月20日 優先權日2011年7月20日
發明者祝文龍, 楊宗海 申請人:美的集團有限公司