專利名稱：電加熱底盤和電熱水壺的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種液體加熱裝置，尤其涉及一種電加熱底盤和電熱水壺。
背景技術(shù)：
目前的液體加熱裝置如電熱水壺常常采用底盤加熱方式，就該底盤加熱結(jié)構(gòu)而言通常有以下兩種結(jié)構(gòu)形式
(1)發(fā)熱管底盤。這種結(jié)構(gòu)的底盤包括金屬盤面，金屬盤面上設置有發(fā)熱管。發(fā)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(fā)熱管整體呈圓環(huán)狀，鋁質(zhì)外殼中包裹有發(fā)熱絲。發(fā)熱管看似結(jié)構(gòu)簡單，但實際上工序相當復雜，典型的發(fā)熱管制造工藝包含超過40道工序，在制造過程中不僅能耗較大，而且還會產(chǎn)生多種粉塵物質(zhì)，因此并不是最節(jié)能環(huán)保的產(chǎn)品。(2)厚膜加熱底盤。這種結(jié)構(gòu)底盤通過厚膜絲網(wǎng)印刷工藝，在不銹鋼或陶瓷基板上印刷絕緣介質(zhì)、加熱電阻、導體、玻璃保護釉等材料，再經(jīng)高溫燒結(jié)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于傳統(tǒng)的發(fā)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(yōu)點。例如，占用空間較小適用于在有限空間中使用；使用壽命比傳統(tǒng)的發(fā)熱管底盤要長；熱利用效率可達 70-95%,比傳統(tǒng)的發(fā)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，不利于產(chǎn)品的推廣。因此提供一種既節(jié)能環(huán)保，制造工序簡單，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(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種既節(jié)能環(huán)保，制造工序簡單，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(shù)問題，本發(fā)明采用的第一技術(shù)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(fā)熱元件，該發(fā)熱元件包括兩電源連接端，其中所述傳熱基板上設有絕緣導熱涂層，所述發(fā)熱元件為設置在該絕緣導熱涂層上的用電熱合金制成的發(fā)熱片，且該底盤還包括用于將該發(fā)熱片壓合固定在該絕緣導熱涂層上的固定結(jié)構(gòu)，所述發(fā)熱片的兩電源連接端設于發(fā)熱片的外緣。電熱合金材料是一種用于制造電熱元件的合金材料。當電流通過合金元件時，產(chǎn)生焦耳效應，將電能轉(zhuǎn)變成熱能。電熱合金產(chǎn)品一般制成細的絲材、圓線材、扁帶材，在特殊要求下也可制成管材和鑄件。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(zhì)氣氛侵蝕性)及足夠的抗蠕變性能。(2)應有較高的電阻率， 電阻率溫度系數(shù)盡可能低，可以承受較大的電流。(3)應有良好的冶金生產(chǎn)工藝性能和制造加工性能。這里的兩電源連接端是指發(fā)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后發(fā)熱片發(fā)熱。這種結(jié)構(gòu)的發(fā)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(jié)構(gòu)將發(fā)熱片壓合固定在絕緣導熱涂層上， 發(fā)熱片的兩電源連接端在固定結(jié)構(gòu)的邊緣附近，因此固定結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)外?，F(xiàn)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(jié)構(gòu)上，而發(fā)熱片的電源連接端則可以直接從發(fā)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。改進之一所述發(fā)熱片由連續(xù)的發(fā)熱帶構(gòu)成，該發(fā)熱帶的兩自由端分別為所述兩電源連接端，該兩自由端位于所述發(fā)熱片的外緣。改進之二 所述固定結(jié)構(gòu)包括依次疊加設置的絕緣片、隔熱片和固定托盤，該絕緣片貼合于所述發(fā)熱片上，所述固定托盤與所述傳熱基板之間固定連接以將所述發(fā)熱片壓合在所述絕緣導熱涂層上。絕緣片是為了防止發(fā)熱片漏電，而隔熱片是為了壓實壓緊發(fā)熱片， 固定托盤是為了將發(fā)熱片、絕緣片和隔熱片等固定在傳熱基板上。改進之三所述隔熱片為隔熱棉片。隔熱棉片一方面可以起到絕緣作用，另一方面還可以較好地壓緊發(fā)熱片，使發(fā)熱片緊貼傳熱基板上的絕緣導熱涂層。改進之四所述隔熱棉片的厚度為0. 2-4mm。改進之五所述固定托盤邊緣設有連接片，所述傳熱基板上設有固定連接部，所述連接片與所述固定連接部固定連接，從而將固定結(jié)構(gòu)整體固定在傳熱基板上，且發(fā)熱片被壓在固定結(jié)構(gòu)和傳熱基板中間緊貼傳熱基板表面的絕緣導熱涂層。改進之七所述固定結(jié)構(gòu)包括柔性絕緣片和固定托盤，該柔性絕緣片壓合在所述發(fā)熱片上，該固定托盤與所述傳熱基板固定連接以將所述發(fā)熱片壓合在所述絕緣導熱涂層上。改進之九所述發(fā)熱片與所述絕緣導熱涂層之間還設有導熱油層。導熱油一方面可以加快發(fā)熱片的熱量傳遞出去，另一方面也可以使得發(fā)熱片進一步緊貼絕緣導熱涂層， 防止發(fā)熱片因局部熱量未能及時傳遞出去而導致的過熱熔斷問題。改進之十所述發(fā)熱片厚度為0. 02-0. 5mm。改進之十一所述發(fā)熱片采用的電熱合金材料為0Cr25A15A材料。改進之十二 所述發(fā)熱片的電阻值范圍為16-480歐姆。改進之十三所述傳熱基板為金屬基板。金屬材料制成的傳熱基板一方面可以便于將發(fā)熱片的熱量傳遞給液體，另一方面也可以方便設置固定結(jié)構(gòu)以固定發(fā)熱片。本發(fā)明采用的第二技術(shù)方案是一種電熱水壺，包括壺體和設于壺體底部的電加熱底盤，其中，所述電加熱底盤為上述任一電加熱底盤，且所述固定結(jié)構(gòu)上設有一體式溫控器或分體式溫控器。改進之一所述傳熱基板為位于所述壺體底部的壺身底盤，該壺身底盤頂面直接與所述壺體中的液體接觸以加熱液體，所述絕緣導熱涂層涂覆在該壺身底盤的底面上。即此方案中的傳熱基板是壺體一部分，傳熱基板可以直接加熱壺體中的液體。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，所述絕緣導熱涂層涂覆在該受熱面板上。即在此方案中，傳熱基板并不是壺體的一部分，傳熱基板受熱后需要通過壺體的底部來間接加熱壺體中的液體。
本發(fā)明采用的第三技術(shù)方案是一種電熱水壺，包括壺體和設于壺體底部的電加熱底盤，其中所述電加熱底盤為第一技術(shù)方案改進之二所述的電加熱底盤，所述固定結(jié)構(gòu)上設有分體式溫控器或整體式溫控器。鑒于采用兩電源連接端在外的發(fā)熱片，因此固定結(jié)構(gòu)上既可以直接設置一體式溫控器或分體式溫控器，但無論是哪種結(jié)構(gòu)的溫控器，都可以設置在固定結(jié)構(gòu)的固定托盤上。分體式溫控器一般包括溫控器部分和電連接器部分，電連接器部分和溫控器部分與發(fā)熱片的兩電源連接端連接形成串聯(lián)回路。與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果是一方面，發(fā)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，由于用電熱合金制成的發(fā)熱片電熱容量較低，升溫極快，若發(fā)熱片某處的熱量不能及時傳遞出去，則會導致發(fā)熱片在該處過熱熔斷， 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(fā)熱片需要與傳熱基板表面緊密結(jié)合，以將發(fā)熱片的熱量及時傳遞出去。本發(fā)明在傳熱基板上設置的絕緣導熱涂層可以解決發(fā)熱片需要防止漏電和及時傳熱的問題，而通過固定結(jié)構(gòu)將發(fā)熱片壓合固定在該絕緣導熱涂層上則可以解決發(fā)熱片局部過熱熔斷損壞的問題。此外，本發(fā)明的發(fā)熱片只需用電熱合金薄片沖壓切割即可得到，制造成本與需要通過昂貴的專用設備絲網(wǎng)印刷制造的厚膜加熱片相比，成本更加低廉，然而該發(fā)熱片也具有和厚膜加熱片類似的加熱速度快、加熱均勻、結(jié)構(gòu)簡單、占用空間少等優(yōu)良性能。因此本發(fā)明可以較好地解決現(xiàn)有的兩種電加熱底盤技術(shù)存在的問題。


圖1是實施例1的電熱水壺的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖1的A部分放大示意圖3是實施例1的發(fā)熱片的結(jié)構(gòu)示意圖4是實施例1的電熱水壺的結(jié)構(gòu)分解圖5是實施例1的電熱水壺設置分體式溫控器的示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的說明。實施例1
如圖1所示，本實施例的電加熱水壺包括壺體80、設于壺體80底部的電加熱底盤90， 以及與該電加熱底盤90連接并向其提供電源的電源底座(圖未示)。如圖2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(fā)熱元件。 該傳熱基板10上設有絕緣導熱涂層11，發(fā)熱元件為設置在該絕緣導熱涂層11上的用電熱合金制成的發(fā)熱片20，且該底盤還包括用于將該發(fā)熱片20壓合固定在該絕緣導熱涂層11 上的固定結(jié)構(gòu)30，發(fā)熱片20的兩電源連接端21、22設于發(fā)熱片20的外緣。電熱合金材料是一種用于制造電熱元件的合金材料。當電流通過合金元件時，產(chǎn)生焦耳效應，將電能轉(zhuǎn)變成熱能。電熱合金產(chǎn)品一般制成細的絲材、圓線材、扁帶材，在特殊要求下也可制成管材和鑄件。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(zhì)氣氛侵蝕性)及足夠的抗蠕變性能。(2)應有較高的電阻率， 電阻率溫度系數(shù)盡可能低，可以承受較大的電流。(3)應有良好的冶金生產(chǎn)工藝性能和制造加工性能。這里的兩電源連接端是指發(fā)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后發(fā)熱片20發(fā)熱。這種結(jié)構(gòu)的發(fā)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(jié)構(gòu)30將發(fā)熱片20壓合固定在絕緣導熱涂層11上，發(fā)熱片20的兩電源連接端設置在固定結(jié)構(gòu)30的邊緣附近，因此固定結(jié)構(gòu)30上不必開設專門的電源連接孔，可以直接用導線與電源連接端連接將其引出到固定結(jié)構(gòu)30外?，F(xiàn)有的一體式溫控器或者分體式溫控器都可以直接安裝在該固定結(jié)構(gòu)30 上，而發(fā)熱片20的電源連接端則直接從發(fā)熱片20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。如圖3所示，該發(fā)熱片20由連續(xù)的發(fā)熱帶構(gòu)成，該發(fā)熱帶的兩自由端分別為兩電源連接端，該兩自由端位于發(fā)熱片20的外緣。如圖2和圖4所示，該固定結(jié)構(gòu)30包括依次疊加設置的絕緣片31、隔熱片32和固定托盤33，該絕緣片31貼合于發(fā)熱片20上，固定托盤33與傳熱基板10之間固定連接以將發(fā)熱片20壓合在絕緣導熱涂層11上。絕緣片31是為了防止發(fā)熱片20漏電，而隔熱片32 是為了壓實壓緊發(fā)熱片20，固定托盤33是為了將發(fā)熱片20、絕緣片31和隔熱片32等固定在傳熱基板10上。本實施例的隔熱片32采用隔熱棉片，其厚度為0.2-4mm。隔熱棉片一方面可以起到絕緣作用，另一方面還可以較好地壓緊發(fā)熱片20，使發(fā)熱片20緊貼傳熱基板10 上的絕緣導熱涂層11。該固定托盤33邊緣設有連接片331，傳熱基板10上設有固定連接部12，連接片 331與固定連接部12固定連接，從而將固定結(jié)構(gòu)30整體固定在傳熱基板10上，且發(fā)熱片 20被壓在固定結(jié)構(gòu)30和傳熱基板10中間緊貼傳熱基板10表面的絕緣導熱涂層11。如前所述，本實施例的固定結(jié)構(gòu)30上既可以設置整體式溫控器，也可以設置分體式溫控器。雖然設置整體式溫控器比設置分體式溫控器會更加方便，但是兩者的區(qū)別并不是很大。下面將以設置分體式溫控器為例進行說明。如圖5所示，本實施例的固定結(jié)構(gòu)30上設有分體式溫控器，該分體式溫控器包括第一電源連接器43和兩溫控器41，其中該第一電源連接器43通過支架進行固定且其兩電極通過導線分別與發(fā)熱片20的第一電源連接端21和第二電源連接端22連接，電源底座上設有與該第一電源連接器43配合第二電源連接器(圖未示)。該溫控器41可以通過連接件 42與傳熱基板10上的固定連接部12固定連接以將溫控器41固定至固定結(jié)構(gòu)30上(具體是置于固定托盤33上)。該第一電源連接端21通過連接端子35與該第一電源連接器43 連接。分體式溫控器的電源連接器和溫控器是分別獨立設置，因此可以直接使用現(xiàn)有的電源連接器和現(xiàn)有的溫控器(例如突跳式溫控器)。為了接線方便和防止固定結(jié)構(gòu)30的中部漏電損壞突跳溫控器和電連接器，溫控器41設置在固定結(jié)構(gòu)30的邊緣附近，可以設置多個，例如兩個溫控器41以起到雙層保護的作用。另外，將第一電源連接器43設置在一個支架上，支架與固定結(jié)構(gòu)30的空間位置相對固定，方便發(fā)熱片20的兩電源連接端與電連接器的兩極連接。在本實施例中，用于固定分體式溫控器的第一電源連接器43的支架為與壺體80底部固定連接的壺身底蓋81，第一電源連接器43設置在該壺身底蓋81的中間位置。當把壺體80放置在電源底座上時，壺體80底部的壺身底蓋81中的第一電源連接器43將與電源底座中的第一電源連接器43實現(xiàn)配合，打開電源后，即可啟動發(fā)熱片20工作加熱壺體80 中的液體。此外，該發(fā)熱片20與絕緣導熱涂層11之間還設有導熱油層(圖未示)。導熱油一方面可以加快發(fā)熱片20的熱量傳遞出去，另一方面也可以使得發(fā)熱片20進一步緊貼絕緣導熱涂層11，防止發(fā)熱片20因局部熱量未能及時傳遞出去而導致的過熱熔斷問題。本實施例發(fā)熱片20的厚度為0. 02-0. 5mm，其采用的電熱合金材料為0Cr25A15A材料，發(fā)熱片20 的電阻范圍為16-480歐姆。此外，該傳熱基板10為金屬基板。金屬材料制成的傳熱基板10 —方面可以便于將發(fā)熱片20的熱量傳遞給液體，另一方面也可以方便設置固定結(jié)構(gòu)30以固定發(fā)熱片20。此外，該傳熱基板10為位于壺體80底部的壺身底盤(參考圖2)，該壺身底盤頂面直接與壺體80中的液體接觸以加熱液體，絕緣導熱涂層11涂覆在該壺身底盤的底面上。即本實施例中的傳熱基板10是壺體80 —部分，傳熱基板10可以直接加熱壺體80中的液體。實施例2
下面對本實施例與實施例1的區(qū)別之處進行說明本實施例的固定結(jié)構(gòu)包括柔性絕緣片和固定托盤，該柔性絕緣片壓合在發(fā)熱片上，該固定托盤與傳熱基板固定連接以將發(fā)熱片壓合在絕緣導熱涂層上。該傳熱基板為設置在壺體底部的受熱面板，該受熱面板與壺體底部固定連接，絕緣導熱涂層涂覆在該受熱面板上。即在本實施例中，傳熱基板并不是壺體的一部分，傳熱基板受熱后需要通過壺體的底部來間接加熱壺體中的液體。事實上，本領域技術(shù)人員容易想到并實現(xiàn)將絕緣導熱涂層替換成絕緣導熱板。因此將本發(fā)明絕緣導熱涂層替換成絕緣導熱板也屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)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(fā)熱元件，該發(fā)熱元件包括兩電源連接端，其特征在于所述傳熱基板上設有絕緣導熱涂層，所述發(fā)熱元件為設置在該絕緣導熱涂層上的用電熱合金制成的發(fā)熱片，且該底盤還包括用于將該發(fā)熱片壓合固定在該絕緣導熱涂層上的固定結(jié)構(gòu)，所述發(fā)熱片的兩電源連接端設于發(fā)熱片的外緣。
2.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電加熱底盤，其特征在于所述發(fā)熱片由連續(xù)的發(fā)熱帶構(gòu)成，該發(fā)熱帶的兩自由端分別為所述兩電源連接端，該兩自由端位于所述發(fā)熱片的外緣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電加熱底盤，其特征在于所述固定結(jié)構(gòu)包括依次疊加設置的絕緣片、隔熱片和固定托盤，該絕緣片貼合于所述發(fā)熱片上，所述固定托盤與所述傳熱基板之間固定連接以將所述發(fā)熱片壓合在所述絕緣導熱涂層上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電加熱底盤，其特征在于所述隔熱片為隔熱棉片。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電加熱底盤，其特征在于所述隔熱棉片的厚度為0.2-4mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電加熱底盤，其特征在于所述固定托盤邊緣設有連接片， 所述傳熱基板上設有固定連接部，所述連接片與所述固定連接部固定連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電加熱底盤，其特征在于所述固定結(jié)構(gòu)包括柔性絕緣片和固定托盤，該柔性絕緣片壓合在所述發(fā)熱片上，該固定托盤與所述傳熱基板固定連接以將所述發(fā)熱片壓合在所述絕緣導熱涂層上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一所述的電加熱底盤，其特征在于所述發(fā)熱片與所述絕緣導熱涂層之間還設有導熱油層。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一所述的電加熱底盤，其特征在于所述發(fā)熱片厚度為 0. 02-0. 5mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一所述的電加熱底盤，其特征在于所述發(fā)熱片采用的電熱合金材料為0Cr25A15A材料。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一所述的電加熱底盤，其特征在于所述發(fā)熱片的電阻值范圍為16-480歐姆。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一所述的電加熱底盤，其特征在于所述傳熱基板為金屬基板。
13.一種電熱水壺，包括壺體和設于壺體底部的電加熱底盤，其特征在于所述電加熱底盤為權(quán)利要求1至12任一所述的電加熱底盤，且所述固定結(jié)構(gòu)上設有一體式溫控器或分體式溫控器。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電熱水壺，其特征在于所述傳熱基板為位于所述壺體底部的壺身底盤，該壺身底盤頂面直接與所述壺體中的液體接觸以加熱液體，所述絕緣導熱涂層涂覆在該壺身底盤的底面上。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電熱水壺，其特征在于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，所述絕緣導熱涂層涂覆在該受熱面板上。
16.一種電熱水壺，包括壺體和設于壺體底部的電加熱底盤，其特征在于所述電加熱底盤為權(quán)利要求1至12任一所述的電加熱底盤，所述固定結(jié)構(gòu)上設有分體式溫控器或整體式溫控器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種液體加熱底盤，尤其一種電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(fā)熱元件，該發(fā)熱元件包括兩電源連接端，其中所述傳熱基板上設有絕緣導熱涂層，所述發(fā)熱元件為設置在該絕緣導熱涂層上的用電熱合金制成的發(fā)熱片，且該底盤還包括用于將該發(fā)熱片壓合固定在該絕緣導熱涂層上的固定結(jié)構(gòu)，所述發(fā)熱片的兩電源連接端設于發(fā)熱片的外緣。該電熱水壺包括壺體和上述電加熱底盤。本發(fā)明的發(fā)熱片只需用電熱合金薄片沖壓切割即可得到，制造成本與需要通過昂貴的專用設備絲網(wǎng)印刷制造的厚膜加熱片相比，成本更加低廉，然而該發(fā)熱片也具有和厚膜加熱片類似的加熱速度快、加熱均勻、結(jié)構(gòu)簡單、占用空間少等優(yōu)良性能。
文檔編號A47J27/21GK102307401SQ20111021678
公開日2012年1月4日 申請日期2011年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月1日
發(fā)明者楊宗海, 祝文龍 申請人:美的集團有限公司