CN114061149A - 加热设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及加热设备技术领域，公开一种加热设备。加热设备包括：加热腔室，其内部限定有加热空间；加热腔室的腔壁具有自内向外层叠设置的内胆层和石墨烯发热层；智能PID恒温控制系统，包括温度检测模块和恒温主控模块，温度检测模块被配置为在加热设备启动工作后检测加热空间的温度；恒温主控模块与温度检测模块电连接，其被配置为基于加热空间的温度，调整石墨烯发热层的供电参数，以使加热腔室处于恒温加热状态。本公开实施例提供的加热设备在自身加热腔室的腔壁内设置有石墨烯发热层，并利用智能PID恒温控制系统对石墨烯发热层供电参数的调整，使得加热腔室的加热空间整体能够长时间维持在稳定温度状况，从而保障对被加热物的恒温加热效果。

Description

加热设备

技术领域

本申请涉及加热设备技术领域，例如涉及一种加热设备。

背景技术

随着科学应用技术的持续发展，利用电力供能的电器设备早已成为家用设备的主要类型，其中重要的一种电器设备就是加热设备，产品范畴涵盖烤箱、热水器、微波炉等。加热设备是一种将电能转化为热能进而对物品实现升温加热的设备，以烤箱为例，常规烤箱一般是采用通电后发热的加热管对食物加热，如直接以红外辐射方式加热，或者，风扇循环送出流经加热管的热风进行烘烤加热；又例如，对于热水器而言，热水器一般是在水腔内设置加热棒，利用加热棒通电产生的热量在液态水间的传导实现冷水加热。

在实现本公开实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：

常规加热设备对物品的加热多是需要将整体加热温度稳定在某一温度值或温度范围内并维持一定时长才能满足实际加热需求，然而加热设备受限于各自加热部件与整体的配合结构影响，往往难以实现恒温加热，如对于上述的烤箱产品，由于加热管体积较小且通常只布置于烤箱顶部或底部，加热管输送到烤箱腔室各空间位置的热量不均匀，导致置于烤箱腔室内的食物整体并不能很好的进行恒温加热。

发明内容

为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。

本公开实施例提供了一种加热设备，以解决相关技术中加热设备结构形式难以维持恒温加热、加热不均匀等的技术问题。

在一些实施例中，加热设备包括：

加热腔室，其内部限定有加热空间；加热腔室的腔壁具有自内向外层叠设置的内胆层和石墨烯发热层，其中石墨烯发热层在通电状态下能够产生热量；

智能PID恒温控制系统，包括温度检测模块和恒温主控模块，其中，温度检测模块被配置为在加热设备启动工作后检测加热空间的温度；恒温主控模块与温度检测模块电连接，其被配置为基于加热空间的温度，调整石墨烯发热层的供电参数，以使加热腔室处于恒温加热状态。

在一些可选的实施方式中，恒温主控模块被配置为：

在石墨烯发热层按照初始供电参数运行时，获取加热空间的第一温度；

在加热空间的第一温度满足第一温度条件时，按照第一供电参数调整石墨烯发热层的工作状态；

其中，第一温度条件包括：T1≥Ts，其中，T1为加热空间的第一温度，Ts为设定温度；

第一供电参数包括最小供电电压和/或最小工作频率。

在一些可选的实施方式中，恒温主控模块还被配置为：

在石墨烯发热层按照第一供电参数运行时，获取加热空间的第二温度；

在加热空间的第二温度满足第二温度条件时，按照第二供电参数调整石墨烯发热层的工作状态；

其中，第二温度条件包括：T2＞Ts且△e2≥△es；其中，T2为加热空间的第二温度，△e2为第二温度和设定温度之间的温度偏差，△es为设定偏差值；

第二供电参数包括石墨烯发热层断电。

在一些可选的实施方式中，恒温主控模块还被配置为：

在加热空间的第二温度或第三温度满足第三温度条件时，按照第三供电参数调整石墨烯发热层的工作状态；

其中，对于第二温度，第三温度条件包括：T2＜Ts且△e2≥△es；

对于第三温度，第三温度条件包括：T3＜Ts且△e3≥△es；其中，T3为石墨烯发热层按照第二供电参数运行时获得的加热空间的第三温度，△e3为第三温度和设定温度之间的温度偏差；

第三供电参数包括初始供电参数。

在一些可选的实施方式中，内胆层具有绝缘性。

在又一些可选的实施方式中，加热腔室还包括一强化换热层，强化换热层设置于内胆层的内侧面。

在一些可选的实施方式中，强化换热层的类型包括石墨烯涂层。

在一些可选的实施方式中，石墨烯涂层的配制材料至少包括石墨烯、碳纳米管和铁粉。

在又一些可选的实施方式中，加热腔室还包括一绝缘层，绝缘层设置于石墨烯发热层的外侧；

绝缘层选用的材料至少为以下的一种：陶瓷涂层、聚酰亚胺。

在一些可选的实施方式中，加热腔室还包括一隔热层，隔热层设置于石墨烯发热层的外侧。

在一些可选的实施方式中，加热设备的类型包括烤箱、电热水器、电饭煲、电热炉、电热水壶和电烤盘。

本公开实施例提供的加热设备，可以实现以下技术效果：

本公开实施例提供的加热设备在自身加热腔室的腔壁内设置有石墨烯发热层，利用石墨烯发热层作为加热设备的发热热源，由于石墨烯发热层厚度较薄且设置于内胆层的外侧面，因而加热设备整体结构对其限制影响较小，其能够实现在加热腔室内的多个角度对被加热物进行加热；以及利用智能PID恒温控制系统对石墨烯发热层供电参数的调整，进一步保证石墨烯发热层发热工作状态下加热腔室的加热空间整体能够长时间维持在稳定温度状况下，从而保障对被加热物的恒温加热效果。

以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件，附图不构成比例限制，并且其中：

图1是本公开实施例提供的烤箱的外部结构示意图；

图2是本公开实施例提供的加热腔室腔壁的局部剖面示意图；

图3是本公开又一实施例提供的加热腔室腔壁的局部剖面示意图；

图4是本公开又一实施例提供的加热腔室腔壁的局部剖面示意图

图5是本公开实施例提供的烤箱的电控系统示意图；

图6是本公开实施例提供的智能PID恒温控制系统的工作流程示意图。

其中，1、烤箱；11、加热腔室；12、门体；13、电控系统；21、内胆层；22、石墨烯发热层；23、强化换热层；24、绝缘层；25、隔热层；31、电源插头；32、电力调整器；33、循环控制器；34、固态继电器；41、温度检测模块；42、恒温主控模块。

具体实施方式

为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。

本公开实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开实施例的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

本公开实施例中，术语“上”、“下”、“内”、“中”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本公开实施例及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本公开实施例中的具体含义。

另外，术语“设置”、“连接”、“固定”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开实施例中的具体含义。

除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。

本公开实施例中，字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如，A/B表示：A或B。

术语“和/或”是一种描述对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，表示：A或B，或，A和B这三种关系。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开实施例中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本公开实施例提供了一种加热设备，该加热设备至少包括外壳体、以及设置于外壳体内部的加热腔室和电控系统，其中加热腔室的内部限定有加热空间，以用于作为被加热物在加热过程中的容置空间；电控系统的主要作用是通过控制加热设备的运行状态，实现对被加热物的加热效果的调整，这里加热备的运行状态包括但不限于启动/停止控制、加热温度、加热时长等。

下面以加热设备的一种具体产品“烤箱”为例，对本公开实施例所公开的加热设备的结构组成及工作方式进行示例性说明。应当理解的是，“烤箱”仅是作为一种可选的实施本申请创新点的产品，其它诸如电热水器、电饭煲、电热炉、电热水壶和电烤盘等类型的加热设备同样也可以在本实施例技术构思的教导下进行适应性改进，以在其它类型加热设备上采用相同或相近的技术手段，实现与之相近的技术效果，因而也应当涵盖在本专利的保护范围之内。

图1是本公开实施例提供的烤箱的外部结构示意图。

结合图1所示，烤箱1包括烤箱1壳体，烤箱1壳体内部限定有一加热腔室11，烤箱1壳体对应加热腔室11的前面板被构造为一可开合的门体12(图中未示出)，加热腔室11对应门的一侧为开放结构，因此在打开门体12时可以方便的将食物置入加热腔室11或被取出，而在闭合门体12后门体12与加热腔室11共同构造成一相对密封的加热环境，将此作为食物的密闭加热空间，加热过程中该加热环境变为高温高热环境，以通过热量传导的方式对其中的食物实现升温加热。

在本实施例中，烤箱1壳体整体外轮廓为近似矩形的结构，加热腔室11也为与其形状相适配的矩形腔室结构，加热腔室11的体积小于烤箱1壳体的体积，加热腔室11的体积占比约为烤箱1壳体体积的3/4～4/5左右，加热腔室11具体尺寸设计可以根据产品实际需要进行确定，本申请对此不作限制。

在一些可选的实施例中，烤箱1壳体内设置的加热腔室11的数量为一个或多个，如图1示出的烤箱1壳体内设置的加热腔室11的数量为一个，单个加热腔室11具有容积大、加热物品多等有点。在其它一些未示出附图的实施例中，烤箱1壳体内设置的加热腔室11可以划分为两个、三个或四个甚至更多个独立腔室，可选的，多个加热腔室11可以沿水平方向依次布设，或者，沿竖直方向依次布设，又或者，按照类似四宫格的方式以水平横向和竖直纵向呈多列多排布局结构；在本实施例中，多个独立的加热腔室11各自构造出相互隔离的加热空间，以实现分隔加热不同待加热物的加热需求。

以其中一个加热腔室11为例，加热腔室11的腔室结构由顶面腔壁、底面腔壁、背面腔壁和两侧面腔壁共同围绕组成，腔室结构的前侧为开放结构；可选的，加热腔室11的上述多个腔壁被构造为一体结构，腔室整体缝隙数量少，可以减少加热过程中热量的对外渗漏，提高对被加热物品的加热速率。

在一些可选的实施例中，结合图2所示，加热腔室11的腔壁具有自内向外层叠设置的内胆层21和石墨烯发热层22，其中石墨烯发热层22与烤箱1的供电电路电连接，供电电路受电控系统13控制向石墨烯发热层22供电，石墨烯发热层22在通电状态下能够产生热量，本实施例中即是将石墨烯发热层22作为加热腔室11的主要热量来源，石墨烯发热层22具有在通电状态下升温快速、发热均匀等优点，可以满足对加热空间的快速制热升温要求。

在本实施例中，内胆层21选用能够导热、绝缘且耐高温的硬质材料制成，这里，由于内胆层21相对于石墨烯发热层22处于加热腔室11的内层，石墨烯发热层22的热量是至少经由内胆层21才传导至加热空间内，因此内胆层21应具有较好的导热性能，以保证石墨烯发热层22向加热空间内的传热效率；以及，石墨烯发热层22是在通电状态下进行发热工作，其内部有电流通过，为避免出现漏电、短路等问题，内胆层21也需要具有绝缘性质；同时，在石墨烯发热层22工作自身产热较多，温度也会升至较高温度数值，因此贴合石墨烯发热层22设置的内胆层21还需具有耐高温的性能，以保证在长期高热环境下内胆层21的使用寿命。

可选的，本实施例中内胆层21选用搪瓷材料制成。内胆层21通过烧铸等工艺被构造为一体化的中空结构，内部作为加热空间，外侧面设置作为发热热源的石墨烯发热层22。内胆层21能够对石墨烯发热层22起到保护、防污等作用，这样在烤箱1对食物等被加热物进行加热时，食品在升温过程中产生的水汽会充盈在加热空间内，内胆层21能够隔绝水汽与石墨烯发热层22的接触，减少石墨烯发热层22短路、被腐蚀等情况出现。

本实施例中石墨烯发热层22设置于加热腔室11的多个腔壁中，如上述顶面腔壁、底面腔壁、背面腔壁和两侧面腔壁，石墨烯发热层22能够从各自所处的腔壁位置同时向加热空间内释放热量，各个腔壁向加热空间传导的热量能够较为均衡的分布，使得加热空间内部可以形成一较为稳定的高温高热温度场，置于加热腔室11内的被加热物品能够整体均匀受热。

在本实施例中，石墨烯发热层22设置于加热腔室11的全部腔壁中，即上述顶面腔壁、底面腔壁、背面腔壁和两侧面腔壁均设置有石墨烯发热层22。在又一些实施例中，石墨烯发热层22设置于加热腔室11的部分腔壁中，如仅在顶面腔壁、背面腔壁和两侧面腔壁设置、未在底面腔壁设置，该种设计主要是考虑到烤箱1产品对富含油脂的食物进行加热是容易存在油滴滴落的情况，油滴在底面腔壁被加热后容易产生油烟，因而底面腔壁中不设置石墨烯发热层22。这里，石墨烯发热层22在加热腔室11的具体布设位置可以根据加热需求进行调整，本申请不限于此。

在一些可选的实施例中，设置于每一腔壁的石墨烯发热层22是以涂层的形式设置，石墨烯涂料涂覆于内胆层21的外侧面，并且涂层各部分之间直接或间接的连续衔接，因而石墨烯涂层层整体可以构造成相互连通的电流通路，使各部分石墨烯发热层22均能够同步产生热量，避免出现该腔壁局部温度过高或过低的温度。

在本实施例中，涂层形式的石墨烯发热层22可以通过导电银浆及导线等部件与供电线路电连接。

在又一些实施例中，设置于每一腔壁的石墨烯发热层22为一完整的石墨烯膜片结构，石墨烯膜片的尺寸根据对应腔壁的壁面尺寸确定，本实施例中石墨烯发热层22的尺寸被设计为能够完全覆盖其所在的腔壁，使得在石墨烯发热层22通电工作时，腔壁的各个位置均会向加热空间传导热量，进一步保证了加热空间内温度场的温度均匀性。

在又一些实施例中，石墨烯发热层22由多根条形的石墨烯膜条组成，多根石墨烯膜条以平行、交叉等方式排布于其所在的腔壁上；在又一些实施例中，石墨烯发热层22由若干个点状或块状的石墨烯膜块组成，多个石墨烯块均匀排布在其所在的腔壁上。在该两种可选实施例中，不同石墨烯膜条或者石墨烯膜块之间具有电连接线路，以保证石墨烯发热层22整体可以构造成相互连通的电流通路，使各部分石墨烯发热层22均能够同步产生热量，避免出现该腔壁局部温度过高或过低的温度。

在一些可选的实施例中，结合图3所示，为提高加热腔室11内部的加热效果，加热腔室11还包括一强化换热层23，强化换热层23设置于内胆层21的内侧面，也即本实施例中强化换热层23是加热腔室11的最内层。强化换热层23的作用是提高石墨烯发热膜产生的红外热量的辐射通量，以将被加热物表面迅速升至较高温度,大大提高了升温加热速率。

可选的，强化换热层23的类型包括石墨烯涂层，以石墨烯涂层作为强化换热层23能够有效增强红外辐射，甚至能够达到瞬间升温(如1s升温至100℃)的加热效果，有利于加热设备启动时能够快速升温至设定温度。

采用石墨烯作为主材料之一制成的涂料通过烤漆等涂覆工艺设置于加热腔室11的内侧面上，其具有良好的热稳定性和化学稳定性，在加热腔室11的高温环境下能够保持长时间的温度状态。并且，石墨烯涂层所具有的良好红外热辐射性能，以能够将内胆层21传导来的热量迅速的传导到加热空间中。

在本实施例中，石墨烯涂层的配制材料至少包括石墨烯、碳纳米管和铁粉。其中，石墨烯材料的作用是实现红外热辐射能力，碳纳米管材料和铁粉材料的作用是大幅度的提升石墨烯材料与内胆层21之间的热传导，以辅助增强加热能力。

这里，对于采用石墨烯材料制成的强化换热层23本身不与烤箱1的供电线路相连接，其强化换热功能的实现是基于涂层材料自身的热辐射特性。

在石墨烯发热层22处于通电状态时，其内侧的内胆层21具有绝缘特性，通电电流不会向石墨烯发热层22的内侧传输，同时，为避免通电电流向石墨烯发热层22的外侧传输而导致的漏电、短路等问题，在又一些可选的实施例中，加热腔室11还包括一绝缘层24，绝缘层24设置于石墨烯发热层22的外侧。

在一些可选的实施例中，绝缘层24选用的材料至少为以下的一种：陶瓷涂层、聚酰亚胺。

石墨烯发热层22在通电后，其产生的热量能够同时向其膜两侧传递，而本申请中的加热空间仅在石墨烯发热层22的内侧，因此为减少热量向外侧传递所造成的热量损失，本实施例中加热腔室11还包括至少一阻热的隔热层25，隔热层25设置于石墨烯发热层22的外侧。隔热层25自身导热系数较低，因而设置在石墨烯发热层22外侧的隔热层25可以减少热量向外侧的传递，使热量集中向内侧传递，有效提高了热量利用率。

可选的，隔热层25选用的材料至少为以下的一种：硅胶、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料。

这里，对于前述实施例中石墨烯发热层22外侧同时设置绝缘层24和隔热层25的加热腔室11，结合图4所示，绝缘层24临近石墨烯发热层22设置，也即绝缘层24处于石墨烯发热层22和隔热层25之间。

图5是本公开实施例提供的烤箱1的电控系统13示意图。

在一个可选的实施例中，电控系统13设置在加热腔室11的顶部位置，电控系统13包括供电系统和智能PID(中文名称：比例积分微分控制，英文全称：proportional-integral-derivative control)智能控温的恒温控制系统，其中供电系统主要是用于对石墨烯发热层22进行供电，智能PID恒温控制系统与供电系统电连接，其用于调节供电系统的一个或多个元器件的供电参数，进而达到对石墨烯发热层22的工作状态的调整。烤箱1产品的主要用途是将对被加热物进行长时间的稳定温度加热，本实施例中的智能PID恒温控制系统即是用于使加热腔室11处于恒温加热状态。

在本实施例中，供电系统至少包括供电线路以及设置于供电线路的电力调整器32、循环控制器33、固态继电器34等。其中，供电电路具有电力输入端和输出端，电力输入端可以是能够外接的电源插头31等，电力输出端则与石墨烯发热层22电连接，以在外部电源和石墨烯发热层22之间构成出电流通路；电力调整器32可用于调整供电电压、供电电流及工作频率等参数；固态继电器34具有开合两种工作模式，其用于通过开合模式的切换控制供电线路的通断状态。循环控制器33可用于控制加热模式选择开度，循环控制器设置有温控开度和多个加热开度档位，这里，温控开度包括控制加热的供电电压和供电电流的开度。

在一些实施例中，电力调整器32是应用晶闸管(又称可控硅)及其触发控制电路用于调整负载功率的功率调整元器件，或者运用数字电路触发可控硅实现调压和调功的功率调整元器件。本申请将其应用于在烤箱中时可以用于调整电压、供电电流及工作频率等参数。

智能PID恒温控制系统，包括温度检测模块41和恒温主控模块42，其中，温度检测模块41被配置为在加热设备启动工作后检测加热空间的温度；恒温主控模块42与温度检测模块41电连接，其被配置为基于加热空间的温度，调整石墨烯发热层22的供电参数，以使加热腔室11处于恒温加热状态。

在一些实施例中，恒温主控模块42是基于PID智能控制技术设计的控制模块，通过PID相关算法对加热过程中的温度偏差修正，能够实现对被加热物加热操作的较为优异的响应速度及操控稳定性。

在一些可选的实施例中，温度检测模块41包括一温度传感器，温度传感器的感温探头设置于加热空间中，其能够检测加热空间的实时温度。

在一些可选的实施例中，恒温主控模块42被配置为：在石墨烯发热层22按照初始供电参数运行时，获取加热空间的第一温度；在加热空间的第一温度满足第一温度条件时，按照第一供电参数调整石墨烯发热层22的工作状态。

其中，第一温度条件包括：T1≥Ts，其中，T1为加热空间的第一温度，Ts为设定温度；第一供电参数包括最小供电电压和/或最小工作频率。

在一些可选的实施例中，恒温主控模块42还被配置为：在石墨烯发热层22按照第一供电参数运行时，获取加热空间的第二温度；在加热空间的第二温度满足第二温度条件时，按照第二供电参数调整石墨烯发热层22的工作状态。

其中，第二温度条件包括：T2＞Ts且△e2≥△es；其中，T2为加热空间的第二温度，△e2为第二温度和设定温度之间的温度偏差，△es为设定偏差值；第二供电参数包括石墨烯发热层22断电。

在一些可选的实施例中，恒温主控模块42还被配置为：在加热空间的第二温度或第三温度满足第三温度条件时，按照第三供电参数调整石墨烯发热层22的工作状态。

其中，对于第二温度，第三温度条件包括：T2＜Ts且△e2≥△es；对于第三温度，第三温度条件包括：T3＜Ts且△e3≥△es；其中，T3为石墨烯发热层22按照第二供电参数运行时获得的加热空间的第三温度，△e3为第三温度和设定温度之间的温度偏差；第三供电参数包括初始供电参数。

图6是本公开实施例提供的智能PID恒温控制系统的工作流程示意图。

结合图6，本公开实施例对前文中烤箱的智能PID恒温控制系统执行其PID恒温控制功能的工作流程进行说明，该工作流程主要包括以下步骤：

S601、烤箱接收到启动信号，开启工作；

在本实施例中，烤箱的前面板设置有控制面板，控制面板设置有一个或多个功能按键，其中功能按键包括有开/关按键、温度设定按键等，因此，在用户触碰烤箱的开/关按键后，烤箱接收到启动信号，开启对食品的加热烤制工作。

这里，用户可以通过温度设定按键设定需要对食品进行恒温加热的温度，该设定温度即是智能PID恒温控制系统需要在加热过程中长时间维持的基准温度，如设定温度为110℃。

在本实施例中，在温度设定后，石墨烯发热层按照初始供电参数运行，该初始供电参数与该设定温度相关联。

S602、温度检测模块检测烤箱内部的第一温度；

在本实施例中，第一温度为石墨烯发热层按照初始供电参数运行时获取得到的加热空间的实时温度。

在烤箱开启工作后，一般需要将一定的加热时长才能将加热腔室的常温环境升温至设定温度。温度检测模块在该加热时长内以固定的检测周期检测加热腔室的实时温度，如每0.5s检测一次。

在温度检测过程中，石墨烯发热层的工作状态不变。

S603、判断是否T1≥Ts，若是，则执行步骤S604，若否，则返回步骤S602；

在本实施例中，T1≥Ts为预设的第一温度条件。应当理解的是，本实施例给出的第一温度条件仅是作为一可选的实施方式，本领域技术人员也可以采用其它相关参数另外设定不同的第一温度条件，本申请不限于此。

S604、按照第一供电参数调整石墨烯发热层的工作状态；

在本实施例中，在T1≥Ts的情况下，加热腔室内加热空间温度至少能够达到甚至高于设定温度，此时需要对石墨烯发热层的工作状态进行调整，以能够避免温度进一步升高，同时也可以降低加热工作所产生的能耗。

在一些可选的实施例中，第一供电参数包括最小供电电压和/或最小工作频率。在本实施例中，最小供电电压和最小工作频率为设定值，在以最小供电电压和最小工作频率向石墨烯发热层供电时，石墨烯发热层能够以设定的最低发热功率继续保持发热，从而使加热空间仍能够在较长时间内维持在设定温度左右，以保证对食物的恒温加热效果。

在本实施例中，第一供电参数可通过调整供电系统中的电力调整器实现。

S605、温度检测模块检测烤箱内部的第二温度；

在本实施例中，第二温度是在石墨烯发热层按照第一供电参数运行时获取得到的加热空间实时温度。

在烤箱从初始供电参数调整至第一供电参数后，烤箱内的温度变化需要将一定过渡时间，因此可选的，本实施例中步骤S605是在调整至第一供电参数并满足设定第一过渡时长后再执行。可选的，第一过渡时长为10s、20s、30s等等。

S606、判断是否T2＞Ts且△e2≥△es，若是，则执行步骤S607，若否，则返回步骤S605；

在本实施例中，T2＞Ts且△e2≥△es是预设的第二温度条件。应当理解的是，本实施例给出的第二温度条件仅是作为一可选的实施方式，本领域技术人员也可以采用其它相关参数另外设定不同的第二温度条件，本申请不限于此。

其中，△e2和△es所表示的温度偏差是以百分比表示，这里，△e2可以按照如下公式计算得到：

△e2＝(T2-Ts)/Ts×100％；

可选的，设定偏差值△es的取值为1％。

S607、按照第二供电参数调整石墨烯发热层的工作状态。

在本实施例中，在满足T2＞Ts且△e2≥△es的情况下，说明此时以第一供电参数工作状态下加热空间温度仍较高且偏离设定温度较多，未能达到实际降温效果，则为避免温度继续升高且能够降温至设定温度，控制石墨烯发热层以第二供电参数工作。

可选的，第二供电参数包括石墨烯发热层断电，在本实施例中，石墨烯发热层断电后不会继续产生热量，使得加热腔室能够以自然冷却的方式进行降温。

在本实施例中，第二供电参数可通过调整供电系统中的固态继电器实现。

在图6示出的实施例流程中，步骤S603和S606主要是针对烤箱内加热空间温度高于设定温度情况下的判断步骤，以及分别采用后续S604和S607的降温调节步骤实现的恒温控制；在实际控制过程中，在按照第一供电参数或第二供电参数运行石墨烯发热层过程中，也有可能出现烤箱内加热空间温度低于设定温度的情况，因此，该工作流程的步骤还包括：在加热空间的第二温度或第三温度满足第三温度条件时，按照第三供电参数调整石墨烯发热层的工作状态。

可选的，对于第二温度，第三温度条件包括：T2＜Ts且△e2≥△es；而对于第三温度，第三温度条件包括：T3＜Ts且△e3≥△es。第三温度是石墨烯发热层按照第二供电参数运行时获得的加热空间的实时温度。

这样，在石墨烯发热层按照第一供电参数和第二供电参数运行过程中，需要分别与第三温度条件进行判断，并根据判断结果重新对石墨烯发热层的工作装置进行调整。在本实施例中，如果加热空间的第二温度不满足第三温度条件，则石墨烯发热层对应当前工作状态维持不变；或者，如果加热空间的第三温度不满足第三温度条件，则石墨烯发热层对应当前工作状态维持不变。

在一些可选的实施例中，第三供电参数包括初始供电参数。在按照初始供电参数运行石墨烯发热层时，石墨烯发热层重新开始以初始发热功率工作，使得加热空间内的温度重新回升，直至重新达到设定温度及以上。

本公开实施例提供的加热设备在自身加热腔室的腔壁内设置有石墨烯发热层，利用石墨烯发热层作为加热设备的发热热源，由于石墨烯发热层厚度较薄且能够夹设在腔壁内，因而加热设备整体结构对其限制影响较小，其能够实现在加热腔室内的多个角度对被加热物进行加热；以及利用智能PID恒温控制系统对石墨烯发热层供电参数的调整，进一步保证石墨烯发热层发热工作状态下加热腔室的加热空间整体能够长时间维持在稳定温度状况下，从而保障对被加热物的恒温加热效果。

以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。本公开的实施例并不局限于上面已经描述并在附图中示出的结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种加热设备，其特征在于，包括：

加热腔室，其内部限定有加热空间；所述加热腔室的腔壁具有自内向外层叠设置的内胆层和石墨烯发热层，其中所述石墨烯发热层在通电状态下能够产生热量；

智能PID恒温控制系统，包括温度检测模块和恒温主控模块，其中，所述温度检测模块被配置为在所述加热设备启动工作后检测所述加热空间的温度；所述恒温主控模块与所述温度检测模块电连接，其被配置为基于所述加热空间的温度，调整所述石墨烯发热层的供电参数，以使所述加热腔室处于恒温加热状态。

2.根据权利要求1所述的加热设备，其特征在于，所述恒温主控模块被配置为：

在所述石墨烯发热层按照初始供电参数运行时，获取所述加热空间的第一温度；

在所述加热空间的第一温度满足第一温度条件时，按照第一供电参数调整所述石墨烯发热层的工作状态；

其中，所述第一温度条件包括：T1≥Ts，其中，T1为所述加热空间的第一温度，Ts为设定温度；

所述第一供电参数包括最小供电电压和/或最小工作频率。

3.根据权利要求2所述的加热设备，其特征在于，所述恒温主控模块还被配置为：

在所述石墨烯发热层按照第一供电参数运行时，获取所述加热空间的第二温度；

在所述加热空间的第二温度满足第二温度条件时，按照第二供电参数调整所述石墨烯发热层的工作状态；

其中，所述第二温度条件包括：T2＞Ts且△e2≥△es；其中，T2为所述加热空间的第二温度，△e2为所述第二温度和所述设定温度之间的温度偏差，△es为设定偏差值；

所述第二供电参数包括所述石墨烯发热层断电。

4.根据权利要求3所述的加热设备，其特征在于，所述恒温主控模块还被配置为：

在加热空间的所述第二温度或第三温度满足第三温度条件时，按照第三供电参数调整所述石墨烯发热层的工作状态；

其中，对于第二温度，所述第三温度条件包括：T2＜Ts且△e2≥△es；

对于第三温度，所述第三温度条件包括：T3＜Ts且△e3≥△es；其中，T3为所述石墨烯发热层按照第二供电参数运行时获得的所述加热空间的第三温度，△e3为所述第三温度和所述设定温度之间的温度偏差；

所述第三供电参数包括所述初始供电参数。

5.根据权利要求1所述的加热设备，其特征在于，所述内胆层具有绝缘性。

6.根据权利要求1所述的加热设备，其特征在于，所述加热腔室还包括一强化换热层，所述强化换热层设置于所述内胆层的内侧面。

7.根据权利要求6所述的加热设备，其特征在于，所述强化换热层的类型包括石墨烯涂层；

所述石墨烯涂层的配制材料至少包括石墨烯、碳纳米管和铁粉。

8.根据权利要求1所述的加热设备，其特征在于，所述加热腔室还包括一绝缘层，所述绝缘层设置于所述石墨烯发热层的外侧；

所述绝缘层选用的材料至少为以下的一种：陶瓷涂层、聚酰亚胺。

9.根据权利要求1所述的加热设备，其特征在于，所述加热腔室还包括一隔热层，所述隔热层设置于所述石墨烯发热层的外侧。

10.根据权利要求1至9任一项所述的加热设备，其特征在于，所述加热设备的类型包括烤箱、电热水器、电饭煲、电热炉、电热水壶和电烤盘。

Images