CN103889078A - 玻璃发热板的制造方法以及加热板和煎烤器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种玻璃发热板的制造方法以及加热板和煎烤器。所述制造方法包括以下步骤：1）在没有进行过钢化处理的高硼硅玻璃板上丝印电热膜，形成半成品；2）烘干或风干所述半成品；3）对所述半成品进行钢化处理，使得所述高硼硅玻璃板的表面形成钢化层，同时所述电热膜也烧结固化到所述钢化层上，得到所述玻璃发热板。由于在一个步骤中同时实现了高硼硅玻璃的钢化和电热膜的烧结，并且避免了电热膜的烧结工艺对已经钢化处理过的高硼硅玻璃板的负面影响，能够有效地避免玻璃发热板及具有其的加热板和煎烤器产生玻璃破碎现象。

Description

玻璃发热板的制造方法以及加热板和煎烤器

技术领域

本发明涉及烹饪装置领域，尤其涉及一种玻璃发热板的制造方法以及加热板和煎烤器。

背景技术

现有技术中，煎烤器的上烤盘通常是以耐热玻璃板为基材，烧结在耐热玻璃板表面上的电热膜作为发热元件，从而构成由玻璃发热板制成的上烤盘。耐热玻璃通常选用微晶玻璃或钢化高硼硅玻璃。

微晶玻璃板上烧结电热膜的工艺如下：在微晶玻璃板上丝网印刷电阻浆料，烘干后，在不低于550度的隧道炉中放置15分钟，自然冷却微晶玻璃板，电热膜固结在微晶玻璃板的表面。作为发热元件，按照GB4706家用和类似用途电器的安全21章第1节要求，需要对玻璃发热板按国标进行强度冲击。现有国产4或5毫米厚的微晶玻璃板不能100%的满足国标要求，即消费者在使用过程中，存在玻璃破裂的可能性，导致产品失去功能或发生伤人事故。如果采用更厚的微晶玻璃板，则导热率差，价格很高且产品笨重。如果采用德国肖特或法国欧凯的微晶玻璃板，也存在价格很高的问题。如果在钢化高硼硅玻璃板上烧结电热膜，钢化高硼硅玻璃板在高温隧道炉中烧结电热膜后，自然冷却，在根据国标进行强度冲击测试时，也容易发生玻璃开裂现象。因此，有必要针对现有技术中存在的上述缺陷进行改进。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种玻璃发热板的制造方法以及加热板和煎烤器，其中玻璃发热板的制法简单，对原材料的要求较低，且能够有效地避免产生玻璃破裂现象。

为了实现上述目的，根据本发明的第一个方面，提供了一种玻璃发热板的制造方法，所述制造方法包括以下步骤：

1）在没有进行过钢化处理的高硼硅玻璃板上丝印电热膜，形成半成品；

2）烘干或风干所述半成品；

3）对所述半成品进行钢化处理，使得所述高硼硅玻璃板的表面形成钢化层，同时所述电热膜也烧结固化到所述钢化层上，得到所述玻璃发热板。

进一步地，所述钢化处理在钢化炉中进行。

进一步地，所述钢化炉中的温度在600摄氏度至720摄氏度之间。

进一步地，所述钢化炉中的温度在680摄氏度至720摄氏度之间。

根据本发明的第二个方面，提供了一种加热板，包括面板本体和形成在所述面板本体的电热膜，所述电热膜的两个端部具有电极，所述加热板为玻璃发热板，并根据前述第一个方面中所述玻璃发热板的制造方法得到；所述加热板还包括导电杆，所述导电杆的第一端与所述电极接触，所述导电杆的第二端与供电导线连接。

进一步地，所述加热板还包括用于固定所述导电杆的固定块，所述固定块设置在所述面板本体上，且所述固定块具有供所述导电杆的至少一部分穿过的贯通孔。

进一步地，所述加热板还包括用于推动所述导电杆的第一端与所述电极保持接触的弹性件。

根据本发明的第三个方面，提供了一种煎烤器，包括玻璃发热板和壳体，所述玻璃发热板上形成有电热膜，所述玻璃发热板根据前述第一个方面中所述玻璃发热板的制造方法得到；所述壳体支撑所述玻璃发热板。

进一步地，所述玻璃发热板的至少一部分和所述壳体之间设置有粘结层。

进一步地，所述壳体包括壳体主体和支撑体，所述支撑体固定连接在所述壳体主体上，所述玻璃发热板的至少一部分和所述支撑体之间设置有所述粘结层。

由于在一个步骤中同时实现了高硼硅玻璃的钢化和电热膜的烧结，并且避免了电热膜的烧结工艺对已经钢化处理过的高硼硅玻璃板的负面影响，能够有效地避免玻璃发热板及具有其的加热板和煎烤器产生玻璃破碎现象。

此外，本发明提供的加热板与现有技术相比，不用在电热膜的载体上开槽，结构更为简单，并且由于刚性的导电杆能够始终与电极保持接触，保证了导电杆与电极之间的有效接触，即使在高温环境下长期工作，也能够保证加热板供电结构的稳定性和安全性。

并且，在本发明提供的煎烤器中，由于玻璃发热板和壳体之间具有粘结层，当玻璃加热板受到外来冲击时，玻璃加热板和壳体之间的粘结层可以起到缓冲作用，使玻璃加热板不易破碎；并且，玻璃加热板和壳体之间不需要采用例如螺钉或螺栓连接件之类的压紧件，故在装配过程中，玻璃加热板不会受到局部冲击，也就不存在局部破裂的风险。

附图说明

说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明实施例一的加热板的俯视图；

图2是图1所示加热板的局部结构分解图；

图3是本发明实施例二的煎烤器的结构示意图；

图4是本发明实施例三的煎烤器的结构示意图；

图5是本发明实施例四的煎烤器的结构示意图；

图6是本发明实施例五的煎烤器的结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在没有明确限定或不冲突的情况下，本发明的各个实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种玻璃发热板的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括以下步骤：

1）在没有进行过钢化处理的高硼硅玻璃板上丝印电热膜，形成半成品；

2）烘干或风干所述半成品；

3）对所述半成品进行钢化处理，使得所述高硼硅玻璃板的表面形成钢化层，同时所述电热膜也烧结固化到所述钢化层上，得到所述玻璃发热板。

本申请的发明人通过对现有技术的电热膜烧结工艺进行长期的试验和分析，发现高硼硅玻璃板比起微晶玻璃板具有较好的导热率和强度性能，成本也较为低廉，但是现有技术中利用钢化高硼硅玻璃板烧结电热膜的工艺存在不足之处，导致成品容易出现破裂的风险。

发明人经过仔细研究，发现这种不足之处体现在，在电热膜的烧结过程中，由于烧结温度较高并接近玻璃的软化温度，因此烧结过程会对高硼硅玻璃板的已有钢化层产生影响，对已有钢化层造成了损坏，造成高硼硅玻璃板的强度下降，从而容易产生破裂现象。

因此，基于发明人的上述研究和发现，与现有技术中通常采用钢化高硼硅玻璃板烧结电热膜的方式不同，在本发明提供的上述方法中，恰恰相反，原材料采用没有进行过钢化处理的高硼硅玻璃板，在该高硼硅玻璃板上通过例如丝网印刷等方式形成电热膜之后，进行烘干或风干，然后再在例如钢化炉之类的设备中进行钢化处理。

由此，在钢化处理过程中，高硼硅玻璃板的表面形成了钢化层，同时丝印在高硼硅玻璃板上的电热膜也烧结固化到该钢化层上，在一个步骤中同时实现了高硼硅玻璃的钢化和电热膜的烧结，并且避免了电热膜的烧结工艺对已经钢化处理过的高硼硅玻璃板的负面影响，能够有效地避免产生玻璃破碎现象。

优选地，前述钢化处理在钢化炉中进行。

并且，前述钢化处理依次包括加热阶段、保温阶段、第一骤冷阶段、第二骤冷阶段、第三骤冷阶段和钢化完成阶段。

在前述加热阶段，钢化炉中的温度在600摄氏度至720摄氏度之间。由此，既可以满足高硼硅玻璃板的表面形成钢化层的温度要求，又能够满足电热膜在高硼硅玻璃板的表面上进行烧结的温度要求。

优选地，在前述加热阶段，钢化炉中的温度在680摄氏度至720摄氏度之间。通过更精确地控制加热阶段中钢化炉的温度，可以更稳定地在高硼硅玻璃板的表面形成钢化层。

所述钢化处理还包括在所述加热阶段之后的保温阶段。在此阶段，高硼硅玻璃板的内外层的温差逐渐缩小，直至内外层都达到预定的钢化温度。

在所述保温阶段之后的第一骤冷阶段，所述第一骤冷阶段的持续时间在1.5秒至2秒之间。此时，高硼硅玻璃板的表面层温度下降至低于中心温度，表面开始收缩，而中心层没有收缩，所以表面层的收缩受到中心层的抑制，使表面层受到暂时的张应力，中心层形成压应力。

在所述第一骤冷阶段之后的第二骤冷阶段，所述第二骤冷阶段的持续时间小于或等于5秒。此时，高硼硅玻璃板的内外层进一步骤冷，表面层已硬化（温度已降到500℃以下），停止收缩，这时内层也开始冷却、收缩，而硬化了的表面层抑制了内层的收缩，结果使表面层产生了压应力，而在内层形成了张应力。

在所述第二骤冷阶段之后的第三骤冷阶段，所述第三骤冷阶段的持续时间小于或等于12秒。此时，高硼硅玻璃板的内外层温度都进一步降低，内层玻璃在此时降到500℃左右，收缩加速，在这个阶段外层的压应力，内层的张应力已基本形成，但是中心层还比较软，尚未完全脱离粘性流动状态，所以还不是最终的应力状态。

在所述第三骤冷阶段之后的钢化完成阶段，所述钢化完成阶段的持续时间小于或等于20秒。这个阶段中，高硼硅玻璃板的内外层都完全钢化，内外层温差缩小，钢化高硼硅玻璃板的最终应力形成，即外表面为压应力，内层为张应力。

优选地，在所述第一骤冷阶段、第二骤冷阶段和第三骤冷阶段，利用压缩空气进行冷却处理。并且，在钢化完成阶段中如果高硼硅玻璃板的温度不符合预定要求，也可以利用压缩空气进行强制冷却处理。

前面根据实施例描述了本发明的玻璃发热板的制造方法，但该方法并不仅限于该实施例中所述的步骤和/或条件，例如，钢化处理的设备和各个阶段的参数并不限于实施例所示，只要能够在该过程中，同时在高硼硅玻璃板的表面形成钢化层且将电热膜烧结固化在该钢化层上，即可实现本发明之目的。

本发明还提供了一种加热板，包括面板本体和形成在所述面板本体的电热膜，所述电热膜的两个端部具有电极；所述加热板为玻璃发热板，并根据前述玻璃发热板的制造方法得到；所述加热板还包括导电杆，所述导电杆的第一端与所述电极接触，所述导电杆的第二端与供电导线连接。

下面，结合图1和图2介绍本发明的实施例一。图1是本发明实施例一的加热板的俯视图；图2是图1所示加热板的局部结构分解图。

如图1所示，加热板包括面板本体10。面板本体10作为加热板的主体结构，可以是玻璃、陶瓷或微晶玻璃等各种电介质材料，优选为微晶玻璃。

电热膜20形成在面板本体10上，并且，电热膜20的两个端部具有电极，它们分别成为电热膜20的电流引入端电极和电流流出端电极。

具体地，电热膜20可以通过丝网印刷的方式，形成在例如微晶玻璃制成的面板本体10的上表面，然后将面板本体10放在高温隧道炉中进行烧结固化。并且，在电热膜20的电流引入端和电流流出端也通过丝网印刷银浆，再通过高温隧道炉烧结，银浆固化在电热膜20的电流引入端和电流流出端的上部形成银电极。

如图2所示，导电杆30的第一端与电极21相接触，导电杆30的第二端与供电导线连接。由于导电杆30本身具有刚性，因此，利用导电杆30作为导电部件，与现有技术相比，不用在电热膜的载体上开槽，结构更为简单，并且由于刚性的导电杆能够始终与电极保持接触，保证了导电杆与电极之间的有效接触，即使在高温环境下长期工作，也能够保证加热板供电结构的稳定性和安全性。

优选地，加热板还可以包括用于固定导电杆30的固定块40。更优选地，固定块40可以通过各种方式（例如螺栓螺母结构、卡扣结构等）固定设置在面板本体10的上表面，且位于电热膜20的两个端部电极的一侧。

如图2所示，固定块40具有贯通孔41。导电杆30具有杆部和突出部，且导电杆30的顶端穿过贯通孔41，导电杆30的底端与电热膜20的其中一个电极21接触。导电杆30的顶端从贯通孔41中伸出之后与供电导线50连接，从而，电流可以依次通过供电导线50、导电杆30和电极21输送给电热膜20。对应于电热膜20的两个端部电极，固定块40上相应地设置了两个贯通孔41。

为了使导电杆30的底端与电极21更稳定地接触，弹簧31套设在导电杆30的杆部上并位于固定块40和导电杆30的突出部之间，从而，利用弹簧31的弹力，可以推动导电杆30与电极21保持接触。

除了弹簧31之外，还可以采用其他具有弹性功能的弹性件，借助其弹力来维持导电杆30的底端和电极21之间的更稳定接触。

导电杆30上的突出部可以是各种形状，例如可以是沿导电杆30的周向连续或不连续分布的凸起，也可以形成在导电杆30上的不同位置。优选地，该突出部为凸缘，且形成在导电杆30的底端。

此外，贯通孔41也可以是带有台阶部的限位孔，从而，弹簧31的至少一部分位于贯通孔41中，且弹簧31位于该台阶部和导电杆30的突出部之间。

参见图2，导电杆30的顶端具有外螺纹，当该顶端从贯通孔41中穿过时，其伸出部分与供电导线50连接，第一螺母52和第二螺母53分别与该外螺纹配合，用于将供电导线50夹持在第一螺母52和第二螺母53之间。第一螺母52和供电导线50之间还可以设置有垫圈51。由此，形成了双螺母夹持结构，导电杆30的顶端与供电导线50之间的连接更加稳定可靠。

此外，也可以只采用第一螺母52而不采用第二螺母53，此时，供电导线50被夹持在第一螺母52和固定块40的上表面之间。此时，第一螺母52和供电导线50之间也可以设置有垫圈51。由此，导电杆30的顶端与供电导线50之间的连接更为简单，但也稳定可靠。

本发明还提供了一种煎烤器，包括玻璃发热板和壳体，所述玻璃发热板上形成有发热元件，所述玻璃发热板根据前述玻璃发热板的制造方法得到；所述壳体支撑所述玻璃发热板，所述玻璃发热板的至少一部分和所述壳体之间设置有粘结层。

图3是本发明实施例二的煎烤器的结构示意图，如图3所示，该实施例提供的煎烤器包括玻璃发热板10和壳体20。在玻璃发热板10的下表面上，形成了作为电热膜的电热膜11，电热膜11通电时发热，从而为玻璃发热板10提供烹饪所需的热量。

壳体20用于支撑玻璃发热板10。具体地，壳体20的上表面具有第一凹槽，且该第一凹槽中放置有用于形成粘结层的粘结剂30，由此，玻璃发热板10的下表面的至少一部分和壳体20之间设置有所述粘结层，从而将玻璃发热板10和壳体20粘结在一起。

如图3所示，在该实施例中，壳体20包括底壁和侧壁，并且侧壁的顶部还具有朝着壳体20的中心径向延伸的周缘部，由此，壳体20形成具有内部空腔的非封闭结构。前述第一凹槽可以形成在壳体20的周缘部的上表面。

该粘结剂是现有技术中已知的各种具有粘附功能的粘结剂，例如硅酮胶之类。并且，使用该粘结剂形成粘结层进行粘结的方法也是现有技术中已有的方法。

玻璃发热板10通过粘结剂粘结在壳体20上并在两者之间形成粘结层，一方面，当玻璃加热板10受到外来冲击时，玻璃加热板10和壳体20之间的粘结层可以起到缓冲作用，使玻璃加热板10不易破碎；另一方面，玻璃加热板10和壳体20之间不需要采用例如螺钉或螺栓连接件之类的压紧件，故在装配过程中，玻璃加热板10不会受到局部冲击，也就不存在局部破裂的风险。

此外，在现有技术的煎烤器结构中，煎烤食物时，油会渗透到压紧件和玻璃发热板中间，使用完煎烤器后，无法清洁这部分油。煎烤器在储藏期间，压紧件和玻璃发热板中间的油会变质氧化，散发出异味，再次使用时，煎烤器再次加热时，从缝里渗透出更多带有异味的油，影响食物品质。但是，在如图3所示的布置结构中，由于玻璃加热板10的煎烤食物工作面（即上表面）全部露在外面，烹饪过程中，油不会渗漏进煎烤器的内壁，从而解决了上述问题。

当然，也可以在壳体20的周缘部的下表面形成该第一凹槽，且该第一凹槽中放置有用于形成粘结层的粘结剂30，由此，玻璃发热板10的上表面的至少一部分和壳体20之间设置有所述粘结层，从而将玻璃发热板10和壳体20粘结在一起。

如图4所示，在一个改进的结构中，与图3所示结构相比，壳体包括壳体主体21和支撑体22，并且支撑体22固定连接在壳体主体21上。支撑体22可以通过例如螺栓之类的固定元件50固定连接在壳体主体21上。

支撑体22的上表面具有第二凹槽，且该第二凹槽中放置用于形成粘结层的粘结剂30，由此，玻璃发热板10的下表面的至少一部分和支撑体22之间设置有粘结层，从而将玻璃发热板10和支撑体22粘结在一起。由此，玻璃加热板10的支撑更为稳定。并且，支撑体22和壳体主体21之间还可以设置弹性件，进一步提高了壳体的缓冲性能。

在图4的实施例二中，壳体主体21可以包括底壁和侧壁。支撑体22可以为柱状结构，其底部通过固定元件50固定连接在壳体主体21的底壁上，第二凹槽形成在支撑体22的其顶部的上表面形成第二凹槽。

如图5所示，在另一个改进的结构中，与图4相比，在支撑体22的下表面形成该第二凹槽，且该第二凹槽中放置用于形成粘结层的粘结剂30，由此，玻璃发热板10的上表面的至少一部分和支撑体22之间设置有粘结层，从而将玻璃发热板10和支撑体22粘结在一起。

在图5的实施例三中，壳体主体21可以包括底壁和侧壁。支撑体22可以为柱状结构，其底部通过固定元件50固定连接在壳体主体21的底壁上，其顶部还具有朝着壳体主体21的中心径向延伸的周缘部，第二凹槽形成在该周缘部的下表面形成第二凹槽。

根据该结构，玻璃发热板10受到冲击时，粘结层产生弹性变形，玻璃发热板10随粘结层变形而向下移动，冲击消失后，玻璃发热板10回复到原态，通过粘结层的变形消除了冲击力；与此同时，玻璃发热板10是悬空状态，底部无硬物，在受冲击时，不会出现弹性体变形缓冲结束后玻璃发热板10接触到硬物使玻璃板破裂的现象。

如图6所示，在图5所示结构的基础上，支撑体22和壳体主体21之间还可以设置弹性件60，进一步提高了壳体的缓冲性能。也即，如图6所示的实施例中，在支撑体22的顶部和壳体主体21的底壁之间设置弹性件60。该弹性件例如可以是弹簧。

根据本发明提供的技术方案，由于玻璃发热板和壳体之间具有粘结层，当玻璃加热板受到外来冲击时，玻璃加热板和壳体之间的粘结层可以起到缓冲作用，使玻璃加热板不易破碎；并且，玻璃加热板和壳体之间不需要采用例如螺钉或螺栓连接件之类的压紧件，故在装配过程中，玻璃加热板不会受到局部冲击，也就不存在局部破裂的风险。

前面根据实施例二至五描述了本发明的煎烤器，但该煎烤器并不仅限于各个实施例中所述的部件和/或连接关系，例如，壳体的形状和结构不限于各个实施例所示的形状和结构，只要能够支撑玻璃发热板的作用即可；第一凹槽或第二凹槽的形成位置和数量也不限于各个实施例所示，只要能够放置用于形成粘结层的粘结剂，使得玻璃加热板和壳体之间能够粘结在一起即可。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种玻璃发热板的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括以下步骤：

1）在没有进行过钢化处理的高硼硅玻璃板上丝印电热膜，形成半成品；

2）烘干或风干所述半成品；

3）对所述半成品进行钢化处理，使得所述高硼硅玻璃板的表面形成钢化层，同时所述电热膜也烧结固化到所述钢化层上，得到所述玻璃发热板。

2.根据权利要求1所述的玻璃发热板的制造方法，其特征在于，所述钢化处理在钢化炉中进行。

3.根据权利要求2所述的玻璃发热板的制造方法，其特征在于，所述钢化炉中的温度在600摄氏度至720摄氏度之间。

4.根据权利要求3所述的玻璃发热板的制造方法，其特征在于，所述钢化炉中的温度在680摄氏度至720摄氏度之间。

5.一种加热板，包括面板本体和形成在所述面板本体的电热膜，所述电热膜的两个端部具有电极，其特征在于，所述加热板为玻璃发热板，并根据权利要求1至4中任一项所述玻璃发热板的制造方法得到；所述加热板还包括导电杆，所述导电杆的第一端与所述电极接触，所述导电杆的第二端与供电导线连接。

6.根据权利要求5所述的加热板，其特征在于，所述加热板还包括用于固定所述导电杆的固定块，所述固定块设置在所述面板本体上，且所述固定块具有供所述导电杆的至少一部分穿过的贯通孔。

7.根据权利要求6所述的加热板，其特征在于，所述加热板还包括用于推动所述导电杆的第一端与所述电极保持接触的弹性件。

8.一种煎烤器，包括玻璃发热板和壳体，所述玻璃发热板上形成有电热膜，其特征在于，所述玻璃发热板根据权利要求1至4中任一项所述玻璃发热板的制造方法得到；所述壳体支撑所述玻璃发热板。

9.根据权利要求8所述的煎烤器，其特征在于，所述玻璃发热板的至少一部分和所述壳体之间设置有粘结层。

10.根据权利要求9所述的煎烤器，其特征在于，所述壳体包括壳体主体和支撑体，所述支撑体固定连接在所述壳体主体上，所述玻璃发热板的至少一部分和所述支撑体之间设置有所述粘结层。

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