CN105142244A - 一种底部加热的加热装置及加热方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种底部加热的加热装置，包括基体（1）和设置于基体（1）下表面的电热膜（2），电热膜由以下组分制成：四氯化锡，三氯化钛，三氯化锑，二氯化钙，三氧化二铬，二氧化锰，三氧化二镍，异丙醇，乙醇，水；将上述组分混合制成电热膜处理液后喷涂至加热后的基体的下表面，经退火，加工电极后得到电热膜成品，还公开了该装置的加热方法。本发明的有益效果是：不易脱落，提高了电热膜表面温度上限，使加热基体迅速升温，提升了加热速度及电热转换效率；最高表面工作温度可达800~1000℃，功率密度最高可达到40W/cm²，使用寿命长达30000小时以上。

Description

一种底部加热的加热装置及加热方法

技术领域

本发明涉及电热膜加热装置技术领域，具体地，涉及一种底部加热的加热装置及加热方法。

背景技术

现有技术的电热膜，大多数存在着电热膜表面温度过低，难以达到高温阶段的电热膜技术实现，仅适于用低温慢速加热的工况条件；而且其加热性能不稳定，在长时间使用工作过程中，加热功率易衰减；电热膜与基体附着力较差，容易脱落，实际使用寿命短等问题。

此外，现有技术的电热膜变功率加热技术，如中国专利CN1386466A公开的一种多功率节能电热锅，是将作为加热主体的分段电热膜与多个开关通过串、并连接，使电热锅形成可实现多种功率的加热方式。这种变功率加热的方式存在着成本高、操作复杂、控制难度大等不足，难以实现加热基体的均匀加热、温度恒定等，在烹饪淀粉含量高等易糊化食物时，容易出现由温度不均引起的局部糊锅、夹生等情况。

中国专利CN1003448C公开了一种电热膜及其制造方法，该电热膜的组成配比为四氯化锡40～50，三氯化钛30～40，三氯化锑0.1～0.3，二氯化钙0.1～0.3，异丙醇2～3，乙醇10～13，水2～5；其最大功率可达到5KW，最高工作温度可达450℃，功率密度可做成0.1～20W/CM²，具有远红外辐射功能，波长为2.5～15微米，使用寿命长达5000小时以上。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种工作温度高、功率密度大、使用寿命长的底部加热的加热装置及加热方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：

一种底部加热的加热装置，包括基体，基体的下表面设置有电热膜，所述的电热膜由以下重量比的组分制成：

四氯化锡30~50，

三氯化钛0.8~1.2，

三氯化锑12~18，

二氯化钙1.5~2.5，

三氧化二铬0.8~1.2，

二氧化锰0.8~1.2，

三氧化二镍0.8~1.2，

异丙醇8~12，

乙醇3~5，

水20~30；

通过加入锑提高了电热膜的稳定性，通过加入钛提高了电热膜的耐温性，通过加入镍和锰提高了电热膜的红外发射率，通过加入异丙醇，提高了电热膜处理液与基体的附着力。

进一步的，通过在电热膜配方处理液中选用三氯化钛、三氧化二镍、二氧化锰、三氯化锑，提高了电热膜表面温度上限，使其最高表面工作温度可达到800~1000℃，使加热基体快速升温，提升加热速度，在2秒内可迅速升温至800℃的温度。

在配方液中加入上述重量比的三氯化钛后，其与其他半导体金属元素发生化学反应，使电热膜具有了强度高、耐蚀性好、耐热性高等钛金属的特性，电热膜的耐温性能得到了极大的提升，可承受1000℃以上的高温、大电流，而性能不会出现损坏。从而使得电热膜达到在高温条件下使用的能力，提升了加热速度，表面升温时间缩短，大大提升了热转换效率和加热时间。

在配方液中加入三氧化二镍、二氧化锰后，使得高温电热膜在加热工作过程中的红外发射率得到提高。同时在配方液中加入三氯化锑后，大大提高了电热膜的沸点，使其完全不溶于水或其他弱酸或弱碱液体，增强了电热膜的稳定性和耐用性。

所述的电热膜的制备方法为：

S1、按上述重量比称取各组分，将称取的组分混合，持续搅拌至固体全部溶解且各组分混合均匀，得到电热膜处理液；

S2、将基体输送至加热腔体内，加热腔体内的温度控制在400℃～700℃，将基体加热至400℃～700℃后，通过喷枪将电热膜处理液雾化并喷涂至加热腔体内的基体的下表面形成电热膜半成品，电热膜处理液的喷射压力为1kg/cm²～2kg/cm²，可以使电热膜表面更加平滑，喷枪出口距离基体的距离为0.4m～0.8m，可以保证基体表面具有较好的二氧化锡沉积率，喷射时间为20s～30s，可以保证电热膜的电阻率达到预定要求；对基体进行加热，可以使电热膜的电阻更加均匀，使其具有良好的导电率；

S3、退火，将所述基体送入加热腔体内，加热腔体内的温度升温至300℃～550℃，退火15min～20min；本发明通过对电热膜半成品进行退火，能够使电热膜处理液更加稳固地附着在基体上；

S4、将退火后的电热膜半成品两端的表面涂上氧化银浆，然后送入电极炉烘烧熔合一体完成银极的加工，得到电热膜成品。

所述的基体的材质可为微晶玻璃、水晶玻璃、高硼硅玻璃、耐高温陶瓷，以及铝合金、不锈钢等金属基材。

优选的，所述的基体采用微晶玻璃制成。在电热膜处理液中加入异丙醇后，使得电热膜组成中的主要半导体化学物质，与耐高温微晶玻璃材质加热基体表面薄薄的一层二氧化硅等主要组分，在400℃～700℃高温的煅烧下，表面慢慢发生化学反应，使得电热膜的主要成分与微晶玻璃表层的分子相互渗透，在高温电热膜与微晶玻璃表面之间，形成一种牢固的网状晶格化学结构，牢固而紧密地完全附着在加热基体表面，极大地提升了电热膜在加热基体表面的附着能力，避免了传统电热膜涂料在使用中容易脱落的问题。

另一方面，将本发明所述的高温电热膜涂覆应用于加热基体的底面，根据产品实际情况需要，可有效地附着在平面、曲面或其他波纹、蜂窝、凹凸等不规则表面，可以分别带来良好的应用技术效果。

本发明电热转换效率达到95%以上，根据工业、民用、农业、国防等各领域实际情况需要，加热功率最大可达到100kW以上，最高表面工作温度可达800~1000℃，功率密度最高可达到40W/cm²，具有对人体有“生物共振”医疗保健功效的远红外光波功能，其远红外线波长为4～16微米，使用寿命长达30000小时以上。

所述的基体的下表面为平面或向基体内部凹陷的内凹型曲面或向基体的外部凸起的外凸型曲面或波纹型面。

所述的基体为具有内腔的容器，其底板为平板或上凹形板或下凸形板或波形板，相应的其下表面为平面或向基体内部凹陷的内凹型曲面或向基体的外部凸起的外凸型曲面或波纹型面。当采用现有电热膜配方浆料及现有生产工艺在上述非平面结构的基体上加工电热膜时，发明人发现现有电热膜配方浆料及现有生产工艺尚难以实现曲面、或其他波纹、蜂窝等不规则表面的生产加工，而本发明则很好的解决了上述技术难题。

具体的，当所述的基体其底板为平板、其底面即下表面为平面时，电热膜设置于该平面形的下表面。

可选择的，还可在平板型底板的下表面加工均布的蜂窝坑，然后再在下表面加工电热膜，由于本发明采用的配方及工艺使得电热膜与基体具有良好、可靠的结合性能，使得电热膜的加热效率、使用寿命、电热膜稳定性受基体下表面形状影响较小，保持了原有的高效率、高寿命、高热转换效率性能不变，克服了现有电热膜不能应用于非平面基体或应用于非平面基体后性能明显变差、易脱落、使用寿命骤减的技术问题。电热膜与均布蜂窝坑的下表面良好、稳定结合，蜂窝坑的设置增大了加热膜的面积，从而增大了基体的受热面积，提高了加热效率，且加热均匀。设置于该底面上的电热膜可为覆盖于底面上的连续平面或按一定形状设置于底面上的条形，当电热膜呈条形时，其可在基体的下表面呈蛇形或环形或变曲率曲线形设置。

当所述的基体其底板为上凹形板、其底面即下表面为向基体内部凹陷的内凹型曲面时，由于本发明采用的配方及工艺使得电热膜与基体具有良好、可靠的结合性能，使得电热膜的加热效率、使用寿命、电热膜稳定性受基体下表面形状影响较小，保持了原有的高效率、高寿命、高热转换效率性能不变，克服了现有电热膜不能应用于非平面基体或应用于非平面基体后性能明显变差、易脱落、使用寿命骤减的技术问题。电热膜与内凹型曲面良好、稳定结合后，在加热过程中，内凹型曲面增大了加热和散热面积，热量通过内凹面的辐射作用，将分散的热量不断向中心汇聚，使得中心温度远高于两侧温度，升温速度快，加热时间短，传热效果高和加热更加均匀，易于加热的精确控制，适用于民用、商用、工业领域等需要快速加热液体的应用场合。

当所述的基体其底板为下凸形板、其底面即下表面为向基体的外部凸起的外凸型曲面时，由于本发明采用的配方及工艺使得电热膜与基体具有良好、可靠的结合性能，使得电热膜的加热效率、使用寿命、电热膜稳定性受基体下表面形状影响较小，保持了原有的高效率、高寿命、高热转换效率性能不变，克服了现有电热膜不能应用于非平面基体或应用于非平面基体后性能明显变差、易脱落、使用寿命骤减的技术问题。电热膜与外凸型曲面良好、稳定结合后，在加热过程中，热量通过外凸型曲面的辐射作用，将热量不断向四周发散，使得加热基体有效加热面积更大，加热表面温度更均匀，适用于如电烤盘、烤箱等对温度均匀性要求极高的应用场合，可以有效解决其烘烧或煎烤食物时，生熟程度不一致的等影响食物口感和烹饪效果的问题。

当所述的基体其底板为波形板、其底面即下表面为波纹型面时，所述的波形板的波纹呈环形分布，所述的波形板的波纹为弧形或锯齿形。由于本发明采用的配方及工艺使得电热膜与基体具有良好、可靠的结合性能，使得电热膜的加热效率、使用寿命、电热膜稳定性受基体下表面形状影响较小，保持了原有的高效率、高寿命、高热转换效率性能不变，克服了现有电热膜不能应用于非平面基体或应用于非平面基体后性能明显变差、易脱落、使用寿命骤减的技术问题。电热膜与波纹型面良好、稳定结合后，使得该基体底面的有效发热面积进一步增大，加热基体内表面的温度均匀性进一步提升，传热效果好、受热均匀，从而有效避免烹饪食物黏在锅底，达到不粘锅、糊锅的目的，相比现有在锅底设置不粘涂料的不粘锅，不会出现用金属锅铲等金属物极易造成不粘涂料磨损和重金属等化学物质析出而影响身体健康，使用寿命和使用效果的问题，并且具有寿命长、成本低、无化学物质渗漏等优点。同时，波形板的底板结构也使得加热装置的底面增大了与空气的接触面积，停止加热后，能够快速散热。

所述的基体下表面的电热膜可为覆盖基体下表面的平面形或曲面形。该结构的电热膜为面状发热，发热面大，适用于发热面积大的场合。所述的基体下表面的电热膜也可呈条形，所述的条形电热膜在基体的下表面呈蛇形或环形或变曲率曲线形设置。采用本发明配方及工艺制成的电热膜可以实现更高的热转换效率、稳定性，以及高附着力带来的使用寿命延长。

所述的电热膜为平面和曲面是分别对应于基体的下表面为平面和非平面的情况。因为电热膜与基体的底面相贴合，因而当基体的下表面为平面则电热膜为连续的平面；而当基体的下表面为向基体内部凹陷的内凹型曲面或向基体的外部凸起的外凸型曲面或波纹型面时，电热膜则为连续的内凹型曲面、外凸型曲面或波纹型面。

涂覆为平面形或曲面形时，可以使得加热基体有效发热面积增大，基体的底板发热均匀，热量通过电热膜传递至基体，停止加热后散热快，其在电加热产品开发中具有运用面广，升温快，加热快等优点，适用于家电领域加热器具底部为平面（如平底锅、烤盘、电饼铛等）的器件，及农业温室大棚、工业方形水箱等电加热电热膜技术应用产品。

不管是平面形或曲面形的电热膜，还是条形的电热膜，所述的设置于基体下表面的电热膜可为具有同一电阻率的电热膜，也可为由两种或两种以上的不同电阻率的电热膜串联形成。当电热膜由两种或以上的不同电阻率的电热膜串联形成时，在基体下表面的不同区域设置两种或两种以上不同电阻率的高温电阻膜，再以串联电路的方式连接在一起，只需要一路开关即可，实现低成本、高效率、均匀加热、温度恒定的区域变功率加热技术。

该不同电阻率的分区域电阻膜加热技术，即根据加热装置加工的需要，在需要提高加热效率的部位设置电阻率大的电热膜，而在需要降低加热效率的部位设置电阻率小的电热膜，然后将各部位的电热膜以串联电路的方式连接在一起。

对于所述的条形电热膜，还可以通过改变条形电热膜在下表面某区域内布置的密度改变加热功率，在需要提高加热效率的部位内通过减小条形电热膜间的间距即通过增大该部位内条形电热膜的布置密度的方法，来提高该部位的加热效率；而在需要降低加热效率的部位通过增大条形电热膜的间距即通过减小该部位内条形电热膜的布置密度的方法，来降低该部位的加热效率。

使用不同电阻率的分区域电阻膜加热技术，可以解决由于加热器具随着加热温度的升高，热量不断往中心汇聚，导致中心局部温度过高，引起的食物焦糊、糊锅等影响用户烹饪体验的问题。具体地，可以在下表面的中部采用电阻率较小的电热膜而在下表面的外周采用电阻率较大的电热膜，从而避免了中部局部温度过高现象的发生，保证了整个加热区域的均匀加热，增强了食物的烹饪效果。

采用将分区域设置的不同电阻率的高温电热膜以串联电路的方式连接，只需一路开关控制，即可实现高效率、均匀加热、温度恒定的区域变功率加热。省去了传统技术由于设置多路电热膜加热支路的结构部件，以及电子线路器件成本。解决了小家电轻便小型化、低成本、高效率的问题。

采用所述的底部加热的加热装置进行加热的方法为：电源的正负极分别接入与电热膜的接入触点连接，电热膜的接入触点分别置于电热膜的银极上，从而将电热膜接通电源，电热膜将电能直接转换为热能向外扩散热量，从而加热基体的底板，由基体的底板加热盛放于底板上部的物质。

综上，本发明的有益效果是：

1、本发明采用的电热膜组分及加工工艺，能够使得电热膜与基材之间以网状晶格结构的化学键形式结合成一体，不易脱落，物理化学性能好，且提高了电热膜表面温度上限，使加热基体迅速升温，提升了加热速度及电热转换效率。

2、本发明电热转换效率达到95%以上，功率密度最高可达到40W/cm²，加热功率最大可达到100kW以上，可满足工业、民用、农业、国防等各领域使用需要，最高表面工作温度可达800~1000℃，具有远红外辐射功能，使用寿命长达30000小时以上。

3、增强了半导体电热膜工作状态稳定性，减小功率衰减，解决行业电热膜附着力差的问题，提高电热膜使用寿命。

4、在基体底面实现曲面、波纹面、蜂窝等不规则表面的电热膜的稳定涂覆。

5、具有加热基体同一表面电热膜的不同区域差异性加热功率的功能，减少不必要的热量损失，提升电热膜加热功率密度及温度均匀性，从而有效避免烹饪食物粘贴在锅底等糊锅现象。

附图说明

图1是基体下表面为平面时加热装置的结构示意图；

图2是基体下表面为平面时底板的剖视结构示意图；

图3是基体下表面为内凹型曲面时加热装置的结构示意图；

图4是基体下表面为内凹型曲面时底板的剖视结构示意图；

图5是基体下表面为外凸型曲面时加热装置的结构示意图；

图6是基体下表面为外凸型曲面时底板的剖视结构示意图；

图7是基体下表面为波纹型面时加热装置的结构示意图；

图8是基体下表面为波纹型面时底板的剖视结构示意图；

图9是基体下表面采用同一电阻率的条形电热膜的结构示意图

图10是电热膜由两种或以上的不同电阻率的电热膜串联形成时的结构示意图；

图11是基体下表面采用呈蛇形布置的条形电热膜的结构示意图；

图12是电热膜与银极和触点连接结构的示意图。

附图中标记及相应的零部件名称：

1-基体，2-电热膜，3-银极，4-接入触点。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例：

如图1所示，一种底部加热的加热装置，包括基体1，基体1的下表面设置有电热膜2，所述的电热膜2由以下重量比的组分制成：

四氯化锡30~50，

三氯化钛0.8~1.2，

三氯化锑12~18，

二氯化钙1.5~2.5，

三氧化二铬0.8~1.2，

二氧化锰0.8~1.2，

三氧化二镍0.8~1.2，

异丙醇8~12，

乙醇3~5，

水20~30；

通过加入锑提高了电热膜2的稳定性，通过加入钛提高了电热膜2的耐温性，通过加入镍和锰提高了电热膜2的红外发射率，通过加入异丙醇，提高了电热膜处理液与基体1的附着力。

进一步的，通过在电热膜2配方处理液中选用三氯化钛、三氧化二镍、二氧化锰、三氯化锑，提高了电热膜2表面温度上限，使其最高表面工作温度可达到800~1000℃，使加热基体1快速升温，提升加热速度，在2秒内可迅速升温至800℃的温度。

在配方液中加入上述重量比的三氯化钛后，其与其他半导体金属元素发生化学反应，使电热膜2具有了强度高、耐蚀性好、耐热性高等钛金属的特性，电热膜2的耐温性能得到了极大的提升，可承受1000℃以上的高温、大电流，而性能不会出现损坏。从而使得电热膜2达到在高温条件下使用的能力，提升了加热速度，表面升温时间缩短，大大提升了热转换效率和加热时间。

在配方液中加入三氧化二镍、二氧化锰后，使得高温电热膜2在加热工作过程中的红外发射率得到提高。同时在配方液中加入三氯化锑后，大大提高了电热膜2的沸点，使其完全不溶于水或其他弱酸或弱碱液体，增强了电热膜2的稳定性和耐用性。

所述的电热膜2的制备方法为：

S1、按上述重量比称取各组分，将称取的组分混合，持续搅拌至固体全部溶解且各组分混合均匀，得到电热膜处理液；

S2、将基体1输送至加热腔体内，加热腔体内的温度控制在400℃～700℃，将基体1加热至400℃～700℃后，通过喷枪将电热膜处理液雾化并喷涂至加热腔体内的基体1的下表面形成电热膜半成品，电热膜处理液的喷射压力为1kg/cm²～2kg/cm²，可以使电热膜2表面更加平滑，喷枪出口距离基体1的距离为0.4m～0.8m，可以保证基体1表面具有较好的二氧化锡沉积率，喷射时间为20s～30s，可以保证电热膜2的电阻率达到预定要求；对基体1进行加热，可以使电热膜2的电阻更加均匀，使其具有良好的导电率；

S3、退火，将所述基体1送入加热腔体内，加热腔体内的温度升温至300℃～550℃，退火15min～20min；本发明通过对电热膜半成品进行退火，能够使电热膜处理液更加稳固地附着在基体1上；

S4、将退火后的电热膜半成品两端的表面涂上氧化银浆，然后送入电极炉烘烧熔合一体完成银极3的加工，得到电热膜2成品。

下面以几个实施例对本发明电热膜2的组分配比和电热膜2的制备方法进行进一步说明：

电热膜实例1：

所述的电热膜4由以下重量比的组分制成：

四氯化锡40，三氯化钛1，三氯化锑15，二氯化钙2，三氧化二铬1，二氧化锰1，三氧化二镍1，异丙醇10，乙醇4，水25；

其制备方法为：

S1、按上述重量比称取各组分，将称取的组分混合，持续搅拌至固体全部溶解且各组分混合均匀，得到电热膜处理液；

S2、将基体1输送至加热腔体内，加热腔体内的温度控制在600℃，将基体1加热至600℃后，通过喷枪将电热膜处理液雾化并喷涂至加热腔体内的基体1的下表面形成电热膜半成品，电热膜处理液的喷射压力为1.5kg/cm²，可以使电热膜2表面更加平滑，喷枪出口距离基体1的距离为0.6m，可以保证基体1表面具有较好的二氧化锡沉积率，喷射时间为25s，可以保证电热膜2的电阻率达到预定要求；对基体1进行加热，可以使电热膜2的电阻更加均匀，使其具有良好的导电率；

S3、退火，将所述基体1送入加热腔体内，加热腔体内的温度升温至400℃，退火18min；本发明通过对电热膜半成品进行退火，能够使电热膜处理液更加稳固地附着在基体1上；

S4、将退火后的电热膜半成品两端的表面涂上氧化银浆，然后送入电极炉烘烧熔合一体完成银极3的加工，得到电热膜2成品。

电热膜实例2：

所述的电热膜4由以下重量比的组分制成：

四氯化锡30，三氯化钛1.2，三氯化锑12，二氯化钙1.5，三氧化二铬1.2，二氧化锰0.8，三氧化二镍1.2，异丙醇8，乙醇5，水20；

其制备方法为：

S1、按上述重量比称取各组分，将称取的组分混合，持续搅拌至固体全部溶解且各组分混合均匀，得到电热膜处理液；

S2、将基体1输送至加热腔体内，加热腔体内的温度控制在400℃，将基体1加热至400℃后，通过喷枪将电热膜处理液雾化并喷涂至加热腔体内的基体1的下表面形成电热膜半成品，电热膜处理液的喷射压力为2kg/cm²，可以使电热膜2表面更加平滑，喷枪出口距离基体1的距离为0.4m，可以保证基体1表面具有较好的二氧化锡沉积率，喷射时间为30s，可以保证电热膜2的电阻率达到预定要求；对基体1进行加热，可以使电热膜2的电阻更加均匀，使其具有良好的导电率；

S3、退火，将所述基体1送入加热腔体内，加热腔体内的温度升温至550℃，退火20min；本发明通过对电热膜半成品进行退火，能够使电热膜处理液更加稳固地附着在基体1上；

S4、将退火后的电热膜半成品两端的表面涂上氧化银浆，然后送入电极炉烘烧熔合一体完成银极3的加工，得到电热膜2成品。

电热膜实例3：

所述的电热膜4由以下重量比的组分制成：

四氯化锡50，三氯化钛0.8，三氯化锑18，二氯化钙2.5，三氧化二铬0.8，二氧化锰1.2，三氧化二镍0.8，异丙醇12，乙醇3，水30；

其制备方法为：

S1、按上述重量比称取各组分，将称取的组分混合，持续搅拌至固体全部溶解且各组分混合均匀，得到电热膜处理液；

S2、将基体1输送至加热腔体内，加热腔体内的温度控制在700℃，将基体1加热至700℃后，通过喷枪将电热膜处理液雾化并喷涂至加热腔体内的基体1的下表面形成电热膜半成品，电热膜处理液的喷射压力为1kg/cm²，可以使电热膜2表面更加平滑，喷枪出口距离基体1的距离为0.8m，可以保证基体1表面具有较好的二氧化锡沉积率，喷射时间为20s，可以保证电热膜2的电阻率达到预定要求；对基体1进行加热，可以使电热膜2的电阻更加均匀，使其具有良好的导电率；

S3、退火，将所述基体1送入加热腔体内，加热腔体内的温度升温至300℃，退火15min；本发明通过对电热膜半成品进行退火，能够使电热膜处理液更加稳固地附着在基体1上；

S4、将退火后的电热膜半成品两端的表面涂上氧化银浆，然后送入电极炉烘烧熔合一体完成银极3的加工，得到电热膜2成品。

采用上述电热膜实例1~3的加热装置，经检测最高表面工作温度可达到800~1000℃，在2秒内可迅速升温至800℃的温度，热转换效率达到95%以上，加热功率最大可达到100kW以上，功率密度最高可达到40W/cm²，使用寿命长达30000小时以上。

在上述基础上，以下对本发明所采用基体及电热膜结构做进一步描述，且下述基体及电热膜结构的加热装置均可采用上述配方的电热膜及电热膜制备方法。

所述的基体1的材质可为微晶玻璃、水晶玻璃、高硼硅玻璃、耐高温陶瓷，以及铝合金、不锈钢等金属基材。

优选的，所述的基体1采用微晶玻璃制成。在电热膜处理液中加入异丙醇后，使得电热膜2组成中的主要半导体化学物质，与耐高温微晶玻璃材质加热基体1表面薄薄的一层二氧化硅等主要组分，在400℃～700℃高温的煅烧下，表面慢慢发生化学反应，使得电热膜2的主要成分与微晶玻璃表层的分子相互渗透，在高温电热膜2与微晶玻璃表面之间，形成一种牢固的网状晶格化学结构，牢固而紧密地完全附着在加热基体1表面，极大地提升了电热膜2在加热基体1表面的附着能力，避免了传统电热膜2涂料在使用中容易脱落的问题。

另一方面，将本发明所述的高温电热膜2涂覆应用于加热基体1的底面，根据产品实际情况需要，可有效地附着在平面、曲面或其他波纹、蜂窝、凹凸等不规则表面，可以分别带来良好的应用技术效果。

本发明电热转换效率可达到95%以上，功率密度最高可达到40W/cm²，加热功率最大可达到100kW以上，可满足工业、民用、农业、国防等各领域使用需要，最高表面工作温度可达800~1000℃，具有对人体有“生物共振”医疗保健功效的远红外光波功能，其远红外线波长为4～16微米，使用寿命长达30000小时以上。

所述的基体1的下表面为平面或向基体1内部凹陷的内凹型曲面或向基体1的外部凸起的外凸型曲面或波纹型面。

所述的基体1为具有内腔的容器，其底板为平板或上凹形板或下凸形板或波形板，相应的其下表面为平面或向基体1内部凹陷的内凹型曲面或向基体1的外部凸起的外凸型曲面或波纹型面。当采用现有电热膜2配方浆料及现有生产工艺在上述非平面结构的基体1上加工电热膜2时，发明人发现现有电热膜2配方浆料及现有生产工艺尚难以实现曲面、或其他波纹、蜂窝等不规则表面的生产加工，而本发明则很好的解决了上述技术难题。

具体的，当所述的基体1其底板为平板、其底面即下表面为平面时，如图1、图2所示，电热膜2设置于该平面形的下表面。

可选择的，还可在平板型底板的下表面加工均布的蜂窝坑，然后再在下表面加工电热膜2，由于本发明采用的配方及工艺使得电热膜2与基体1具有良好、可靠的结合性能，使得电热膜2的加热效率、使用寿命、电热膜2稳定性受基体1下表面形状影响较小，保持了原有的高效率、高寿命、高热转换效率性能不变，克服了现有电热膜2不能应用于非平面基体1或应用于非平面基体1后性能明显变差、易脱落、使用寿命骤减的技术问题。电热膜2与均布蜂窝坑的下表面良好、稳定结合，蜂窝坑的设置增大了加热膜的面积，从而增大了基体1的受热面积，提高了加热效率，且加热均匀。设置于该底面上的电热膜2可为覆盖于底面上的连续平面或按一定形状设置于底面上的条形，当电热膜2呈条形时，其可在基体1的下表面呈蛇形或环形或变曲率曲线形设置。

当所述的基体1其底板为上凹形板、其底面即下表面为向基体1内部凹陷的内凹型曲面时，如图3、图4所示，由于本发明采用的配方及工艺使得电热膜2与基体1具有良好、可靠的结合性能，使得电热膜2的加热效率、使用寿命、电热膜2稳定性受基体1下表面形状影响较小，保持了原有的高效率、高寿命、高热转换效率性能不变，克服了现有电热膜2不能应用于非平面基体1或应用于非平面基体1后性能明显变差、易脱落、使用寿命骤减的技术问题。电热膜2与内凹型曲面良好、稳定结合后，在加热过程中，内凹型曲面增大了加热和散热面积，热量通过内凹面的辐射作用，将分散的热量不断向中心汇聚，使得中心温度远高于两侧温度，升温速度快，加热时间短，传热效果高和加热更加均匀，易于加热的精确控制，适用于民用、商用、工业领域等需要快速加热液体的应用场合。

当所述的基体1其底板为下凸形板、其底面即下表面向基体1的外部凸起的外凸型曲面时，如图5、图6所示，由于本发明采用的配方及工艺使得电热膜2与基体1具有良好、可靠的结合性能，使得电热膜2的加热效率、使用寿命、电热膜2稳定性受基体1下表面形状影响较小，保持了原有的高效率、高寿命、高热转换效率性能不变，克服了现有电热膜2不能应用于非平面基体1或应用于非平面基体1后性能明显变差、易脱落、使用寿命骤减的技术问题。电热膜2与外凸型曲面良好、稳定结合后，在加热过程中，热量通过外凸型曲面的辐射作用，将热量不断向四周发散，使得加热基体1有效加热面积更大，加热表面温度更均匀，适用于如电烤盘、烤箱等对温度均匀性要求极高的应用场合，可以有效解决其烘烧或煎烤食物时，生熟程度不一致的等影响食物口感和烹饪效果的问题。

当所述的基体1其底板为波形板、其底面即下表面为波纹型面时，如图7、图8所示，所述的波形板的波纹呈环形分布，所述的波形板的波纹为弧形或锯齿形。由于本发明采用的配方及工艺使得电热膜2与基体1具有良好、可靠的结合性能，使得电热膜2的加热效率、使用寿命、电热膜2稳定性受基体1下表面形状影响较小，保持了原有的高效率、高寿命、高热转换效率性能不变，克服了现有电热膜2不能应用于非平面基体1或应用于非平面基体1后性能明显变差、易脱落、使用寿命骤减的技术问题。电热膜2与波纹型面良好、稳定结合后，使得该基体1底面的有效发热面积进一步增大，加热基体1内表面的温度均匀性进一步提升，传热效果好、受热均匀，从而有效避免烹饪食物黏在锅底，达到不粘锅、不糊锅的目的，相比现有在锅底设置不粘涂料的不粘锅，不会出现用金属锅铲等金属物极易造成不粘涂料磨损和重金属等化学物质析出而影响身体健康，使用寿命和使用效果的问题，并且具有寿命长、成本低、无化学物质渗漏等优点。同时，波形板的底板结构也使得加热装置的底面增大了与空气的接触面积，停止加热后，能够快速散热。

所述的基体1下表面的电热膜2可为覆盖基体1下表面的平面形或曲面形。该结构的电热膜2为面状发热，发热面大，适用于发热面积大的场合。所述的基体1下表面的电热膜2也可呈条形，所述的条形电热膜2在基体1的下表面呈蛇形或环形或变曲率曲线形设置，如图9、图11所示。采用本发明配方及工艺制成的电热膜2可以实现更高的热转换效率、稳定性，以及高附着力带来的使用寿命延长。

所述的电热膜2为平面和曲面是分别对应于基体1的下表面为平面和非平面的情况。因为电热膜2与基体1的底面相贴合，因而当基体1的下表面为平面则电热膜2为连续的平面；而当基体1的下表面为向基体1内部凹陷的内凹型曲面或向基体1的外部凸起的外凸型曲面或波纹型面时，电热膜2则为连续的内凹型曲面、外凸型曲面或波纹型面。

涂覆为平面形或曲面形时，可以使得加热基体1有效发热面积增大，基体1的底板发热均匀，热量通过电热膜2传递至基体1，停止加热后散热快，其在电加热产品开发中具有运用面广，升温快，加热快等优点，适用于家电领域加热器具底部为平面（如平底锅、烤盘、电饼铛等）的器件，及农业温室大棚、工业方形水箱等电加热电热膜2技术应用产品。

不管是平面形或曲面形的电热膜2，还是条形的电热膜2，所述的设置于基体1下表面的电热膜2可为具有同一电阻率的电热膜2，也可为由两种或两种以上的不同电阻率的电热膜2串联形成，如图10所示。当电热膜2由两种或以上的不同电阻率的电热膜2串联形成时，在基体1下表面的不同区域设置两种或两种以上不同电阻率的高温电阻膜，再以串联电路的方式连接在一起，只需要一路开关即可，实现低成本、高效率、均匀加热、温度恒定的区域变功率加热技术。

该不同电阻率的分区域电阻膜加热技术，即根据加热装置加工的需要，在需要提高加热效率的部位设置电阻率大的电热膜2，而在需要降低加热效率的部位设置电阻率小的电热膜2，然后将各部位的电热膜2以串联电路的方式连接在一起。

对于所述的条形电热膜2，还可以通过改变条形电热膜2在下表面某区域内布置的密度改变加热功率，在需要提高加热效率的部位内通过减小条形电热膜2间的间距即通过增大该部位内条形电热膜2的布置密度的方法，来提高该部位的加热效率；而在需要降低加热效率的部位通过增大条形电热膜2的间距即通过减小该部位内条形电热膜2的布置密度的方法，来降低该部位的加热效率。

使用不同电阻率的分区域电阻膜加热技术，可以解决由于加热器具随着加热温度的升高，热量不断往中心汇聚，导致中心局部温度过高，引起的食物焦糊、糊锅等影响用户烹饪体验的问题。具体地，可以在下表面的中部采用电阻率较小的电热膜2而在下表面的外周采用电阻率较大的电热膜2，如图10所示，从而避免了中部局部温度过高现象的发生，保证了整个加热区域的均匀加热，增强了食物的烹饪效果。

采用将分区域设置的不同电阻率的高温电热膜2以串联电路的方式连接，只需一路开关控制，即可实现高效率、均匀加热、温度恒定的区域变功率加热。省去了传统技术由于设置多路电热膜2加热支路的结构部件，以及电子线路器件成本。解决了小家电轻便小型化、低成本、高效率的问题。

采用所述的底部加热的加热装置进行加热的方法为：如图12所示，电源的正负极分别接入与电热膜2的接入触点4连接，电热膜2的接入触点4分别置于电热膜2的银极3上，接通电源后，电热膜2将电能直接转换为热能向外扩散热量，从而加热基体1的底板，由基体1的底板加热盛放于底板上部的物质。

如上所述，可较好的实现本发明。

Claims (9)

1.一种底部加热的加热装置，其特征在于，包括基体（1），基体（1）的下表面设置有电热膜（2），所述的电热膜（2）由以下重量比的组分制成：

四氯化锡30~50，

三氯化钛0.8~1.2，

三氯化锑12~18，

二氯化钙1.5~2.5，

三氧化二铬0.8~1.2，

二氧化锰0.8~1.2，

三氧化二镍0.8~1.2，

异丙醇8~12，

乙醇3~5，

水20~30；

所述的电热膜（2）的制备方法为：

S1、按上述重量比称取各组分，将称取的组分混合，持续搅拌至固体全部溶解且各组分混合均匀，得到电热膜处理液；

S2、将基体（1）输送至加热腔体内，加热腔体内的温度控制在400℃～700℃，将基体（1）加热至400℃～700℃后，通过喷枪将电热膜处理液雾化并喷涂至加热腔体内的基体（1）的下表面形成电热膜半成品，电热膜处理液的喷射压力为1kg/cm²～2kg/cm²，喷枪出口距离基体（1）的距离为0.4m～0.8m，喷射时间为20s～30s；

S3、退火，将所述基体（1）送入加热腔体内，加热腔体内的温度升温至300℃～550℃，退火15min～20min；

S4、将退火后的电热膜半成品两端的表面涂上氧化银浆，然后送入电极炉烘烧熔合一体完成银极（3）的加工，得到电热膜（2）成品。

2.根据权利要求1所述的一种底部加热的加热装置，其特征在于，所述的基体（1）采用微晶玻璃制成。

3.根据权利要求1或2所述的一种底部加热的加热装置，其特征在于，所述的基体（1）的下表面为平面或向基体（1）内部凹陷的内凹型曲面或向基体（1）的外部凸起的外凸型曲面或波纹型面。

4.根据权利要求1或2所述的一种底部加热的加热装置，其特征在于，所述的电热膜（2）为平面形或曲面形或条形。

5.根据权利要求3述的一种底部加热的加热装置，其特征在于，所述的电热膜（2）为平面形或曲面形或条形。

6.根据权利要求1、2、5中任意一项所述的一种底部加热的加热装置，其特征在于，所述的电热膜（2）为具有同一电阻率的电热膜（2）或由两种或两种以上的不同电阻率的电热膜（2）串联形成。

7.根据权利要求3所述的一种底部加热的加热装置，其特征在于，所述的电热膜（2）为具有同一电阻率的电热膜（2）或由两种或两种以上的不同电阻率的电热膜（2）串联形成。

8.根据权利要求4所述的一种底部加热的加热装置，其特征在于，所述的电热膜（2）为具有同一电阻率的电热膜（2）或由两种或两种以上的不同电阻率的电热膜（2）串联形成。

9.采用底部加热的加热装置进行加热的方法，其特征在于，将电热膜（2）接通电源，电热膜（2）将电能直接转换为热能向外扩散热量，从而加热基体（1）的底板，由基体（1）的底板加热盛放于底板上部的物质。