CN106235880A - 一种耐高温防干烧远红外电热膜加热壶壶胆及其制造方法 - Google Patents

一种耐高温防干烧远红外电热膜加热壶壶胆及其制造方法 Download PDF

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孙红刚
卢长征
程雄
谭三福
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    • A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J27/00—Cooking-vessels
    • A47J27/21—Water-boiling vessels, e.g. kettles
    • A47J27/21008—Water-boiling vessels, e.g. kettles electrically heated
    • A47J27/21041—Water-boiling vessels, e.g. kettles electrically heated with heating elements arranged outside the water vessel
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A47J27/00—Cooking-vessels
    • A47J27/002—Construction of cooking-vessels; Methods or processes of manufacturing specially adapted for cooking-vessels

Abstract

本发明公开了一种耐高温防干烧远红外电热膜加热壶壶胆，壶胆(1)底部设有银钯电热膜(2)，银钯电热膜(2)两端设置有两个电极(4)；设置了铜镀银端子(3)，一端与所述银钯电热膜(2)的电极(4)连接，另一端与外接导线(5)连接；所述壶胆(1)采用高纯石英玻璃制作；银钯电热膜(2)采用丝印方式固化在壶胆(1)底部；所述两个电极(4)与银钯电热膜(2)通过银焊料固定。本发明还公开了其制造方法，包括高纯石英玻璃壶胆制备、银钯电热膜的丝印以及烧结、附属零件的装配等步骤。本发明具有壶胆与电热膜热膨胀系数接近、可承受瞬时温差极大、可大功率快速加热、加热均匀等优点。

Description

一种耐高温防干烧远红外电热膜加热壶壶胆及其制造方法
技术领域
本发明涉及及家用电器领域，尤其涉及一种耐高温防干烧远红外电热膜加热壶壶胆及其制造方法。
背景技术
传统的水壶都是金属材料或者玻璃材料底部有金属的加热片。从环保和健康的角度考虑，用金属物质加热水直接饮用，长期会对身体健康产生影响。
市面上存在的电热膜发热的玻璃电热壶采用的是将电热膜溶液喷涂在玻璃容器底部的工艺，此工艺无法保证电热膜形成的面状导热电阻均匀度，同时电热膜在长期工作的过程中发生局部氧化，电阻值衰减迅速，最终导致面状电阻不均匀容易发生烧膜故障，并形成瞬间发热温差，进而造成玻璃承受不了极限温差导致破裂，最终导致产品存在重大安全隐患和无法稳定使用。同时由于高硼硅玻璃等玻璃材料制成的玻璃壶胆本身承受的瞬间温差有限，同时玻璃制品本身存在厚薄均匀度差异，因此现有方式无法实现电热膜玻璃加热壶精确的防干烧功能，易导致玻璃壶胆底部破裂，甚至因为升温过快造成的膨胀不均都可能使壶胆炸裂。
在国内已申请的相关专利中，较为先进的做法是采用电热膜丝印在壶胆底部的方式，如本发明人此前申请的专利，《一种电热膜的丝印烧结工艺方法》（申请号：201410223400.9，公开日：2014-09-24），公开了一种电热膜的丝印烧结方式，这样一定程度上避免了传统电热膜厚薄不均、加热不匀的缺点，但由于高硼硅玻璃与电热膜热膨胀系数存在较大差距，加热时二者热膨胀不均易导致电热膜丝崩裂导致断路，从而失效；另外由于高硼硅玻璃本身的性质，没有办法承受高温，所以不能实现大功率高温快速加热，否则易于炸裂，实用性不强。
发明内容
针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明旨在提供一种壶胆与电热膜热膨胀系数接近、可承受瞬时温差极大、可大功率快速加热、加热均匀的耐高温防干烧远红外电热膜加热壶壶胆及其制造方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种耐高温防干烧远红外电热膜加热壶壶胆，所述壶胆底部设有银钯电热膜，银钯电热膜两端设置有两个电极作为通电导体；设置了铜镀银端子，一端与所述银钯电热膜的电极连接，另一端与外接导线连接；所述壶胆采用高纯石英玻璃制作；银钯电热膜采用丝印方式固化在壶胆底部；所述两个电极与银钯电热膜通过银焊料固定。
上述的耐高温防干烧远红外电热膜加热壶壶胆的制造方法，包括以下步骤：
1）高纯石英玻璃壶胆制备
①准备耐高温石墨做成的相关模具，准备燃气、氧气及混合燃烧喷嘴；选择合适尺寸的高纯二氧化硅基础玻璃，包括作为壶胆侧面的管状和作为壶胆底面的片状玻璃；
②点燃混合燃烧喷嘴，使燃气与氧气混合火焰的温度达到900～980℃，将片状和管状二氧化硅玻璃烧融在一起形成完整的玻璃胆，同时利用耐高温石墨模具将玻璃胆压成所需要的形状；
③采用机械方式进行内外表面抛光清洗，即获得所需壶胆；
2）银钯电热膜的丝印以及烧结
①配置银钯电热膜浆料，通过丝印方法印刷在壶胆底部；将铜镀银端子放置于壶胆底部的银钯电热膜的电极上，并在铜镀银端子与电极连接处滴上银浆；
②置于烤箱温度为140℃-160℃的烤箱内烘干；冷却至90℃-110℃时，将壶胆从烤箱取出冷却至室温；将壶胆底部通过灯光检测，检查电热膜上是否有透光，有透光的为不良品，无透光的为良品；
③置于烘烤炉温度为500℃-900℃的烘烤炉内进行烘烤，恒温30分钟，最后冷却至室温，即获得丝印了银钯电热膜的壶胆；
3）附属零件的装配
将两个电极与银钯电热膜通过银焊料焊接；用焊锡将外接导线与铜镀银端子连接。
上述的耐高温防干烧远红外电热膜加热壶壶胆的制造方法，其中：所述燃气种类为煤气。
上述的耐高温防干烧远红外电热膜加热壶壶胆的制造方法，其中：所述混合火焰的温度为930-950℃。
与现有技术比较，本发明由于采用了上述方案，具有以下优点：石英玻璃的热膨胀系数小，为5.5×10-7/℃，只有普通玻璃的1/12～1/20，因此其在水沸腾的工作温度下与室温相比几乎没有热变形；且抗温度冲击的能力很强，可轻易承受1000℃以上的冷热冲击，部标准规定将试样灼烧到1200℃后急速投到冷水中，反复三次以上不允许炸裂；由于石英玻璃的热裂倾向很小，传热性能优良，因此可以接受快的升温速率，不必采用复杂的PWM 直流控制电路进行分析和控制，使得本发明的成本降低、实用性大大提高；丝印的银钯电热膜的导热性好，且厚薄均匀，不存在局部氧化、烧膜等故障，且发热功率大，能够快速加热。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的A-A局部放大图；
图中：壶胆1、银钯电热膜2、铜镀银端子3、电极4、外接导线5。
具体实施方式
实施例1：
一种耐高温防干烧远红外电热膜加热壶壶胆，如图1、图2所示，所述壶胆1采用高纯石英玻璃制作，其底部设有银钯电热膜2，银钯电热膜2两端设置有两个电极4作为通电导体；设置了铜镀银端子3，一端与所述银钯电热膜2的电极4连接，另一端与外接导线5连接；银钯电热膜2采用丝印方式固化在壶胆1底部；所述两个电极4与银钯电热膜2通过银焊料固定。
其制造方法包括以下步骤：
1）高纯石英玻璃壶胆制备
①准备耐高温石墨做成的相关模具，准备煤气、氧气及混合燃烧喷嘴；选择合适尺寸的高纯二氧化硅基础玻璃，包括作为壶胆侧面的管状和作为壶胆底面的片状玻璃；
②点燃混合燃烧喷嘴，使煤气与氧气混合火焰的温度达到930-950℃，将片状和管状二氧化硅玻璃烧融在一起形成完整的玻璃胆，同时利用耐高温石墨模具将玻璃胆压成所需要的形状；
③采用机械方式进行内外表面抛光清洗，即获得所需壶胆1；
2）银钯电热膜的丝印以及烧结
①配置银钯电热膜浆料，通过丝印方法印刷在壶胆1底部；将铜镀银端子3放置于壶胆1底部的银钯电热膜2的电极4上，并在铜镀银端子3与电极4连接处滴上银浆；
②置于烤箱温度为140℃-160℃的烤箱内烘干；冷却至90℃-110℃时，将壶胆1从烤箱取出冷却至室温；将壶胆1底部通过灯光检测，检查电热膜上是否有透光，有透光的为不良品，无透光的为良品；
③置于烘烤炉温度为500℃-900℃的烘烤炉内进行烘烤，恒温30分钟，最后冷却至室温，即获得丝印了银钯电热膜的壶胆1；
3）附属零件的装配
将两个电极4与银钯电热膜2通过银焊料焊接；用焊锡将外接导线5与铜镀银端子3连接。
实施例2：
燃气采用乙炔，混合火焰的温度为900-930℃。其余与实施例1相同。
实施例3：
燃气采用氢气，混合火焰的温度为950-980℃。其余与实施例1相同。
对所公开的实施例的上述说明，仅为了使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种耐高温防干烧远红外电热膜加热壶壶胆，所述壶胆(1)底部设有银钯电热膜(2)，银钯电热膜(2)两端设置有两个电极(4)作为通电导体；设置了铜镀银端子(3)，一端与所述银钯电热膜(2)的电极(4)连接，另一端与外接导线(5)连接；其特征在于：
所述壶胆(1)采用高纯石英玻璃制作；银钯电热膜(2)采用丝印方式固化在壶胆(1)底部；所述两个电极(4)与银钯电热膜(2)通过银焊料固定。
2.根据权利要求1所述耐高温防干烧远红外电热膜加热壶壶胆的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）高纯石英玻璃壶胆制备
①准备耐高温石墨做成的相关模具，准备燃气、氧气及混合燃烧喷嘴；选择合适尺寸的高纯二氧化硅基础玻璃，包括作为壶胆侧面的管状和作为壶胆底面的片状玻璃；
②点燃混合燃烧喷嘴，使燃气与氧气混合火焰的温度达到900～980℃，将片状和管状二氧化硅玻璃烧融在一起形成完整的玻璃胆，同时利用耐高温石墨模具将玻璃胆压成所需要的形状；
③采用机械方式进行内外表面抛光清洗，即获得所需壶胆(1)；
2）银钯电热膜的丝印以及烧结
①配置银钯电热膜浆料，通过丝印方法印刷在壶胆(1)底部；将铜镀银端子(3)放置于壶胆(1)底部的银钯电热膜(2)的电极(4)上，并在铜镀银端子(3)与电极(4)连接处滴上银浆；
②置于烤箱温度为140℃-160℃的烤箱内烘干；冷却至90℃-110℃时，将壶胆(1)从烤箱取出冷却至室温；将壶胆(1)底部通过灯光检测，检查电热膜上是否有透光，有透光的为不良品，无透光的为良品；
③置于烘烤炉温度为500℃-900℃的烘烤炉内进行烘烤，恒温30分钟，最后冷却至室温，即获得丝印了银钯电热膜的壶胆(1)；
3）附属零件的装配
将两个电极(4)与银钯电热膜(2)通过银焊料焊接；用焊锡将外接导线(5)与铜镀银端子(3)连接。
3.根据权利要求2所述的耐高温防干烧远红外电热膜加热壶壶胆的制造方法，其特征在于，所述燃气种类为煤气。
4.根据权利要求3所述的耐高温防干烧远红外电热膜加热壶壶胆的制造方法，其特征在于，所述混合火焰的温度为930-950℃。
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