CN115517014A - 用于烹饪设备盖子的加热器组件 - Google Patents

Abstract

根据一个示例实施例的烹饪设备包括基座，该基座具有用于保持食物以进行烹饪的烹饪器皿。盖子可相对于基座在打开位置和关闭位置之间移动。加热器组件位于盖子上，用于向盖子的表面供热，当盖子处于关闭位置时该表面覆盖烹饪器皿的开口。加热器组件包括具有陶瓷基板的加热器。陶瓷基板具有厚膜印刷在陶瓷基板上的至少一根电阻迹线和厚膜印刷在陶瓷基板上的至少一根导电迹线。加热器被配置成当电流被供应到至少一根电阻迹线时产生热量。

Description

用于烹饪设备盖子的加热器组件

背景

1.公开领域

本公开涉及一种用于烹饪设备盖子的加热器组件。

2.相关技术的描述

诸如电饭煲和高压锅的烹饪设备的制造商不断面临改进这些设备的性能的挑战。一些烹饪设备包括加热器组件，该加热器组件被定位成向烹饪设备的盖子供热，以便在烹饪过程中减少盖子上的冷凝水。否则，如果大量的冷凝物滴入正在烹饪的食物中，冷凝物的积聚会破坏在这种设备中正在烹饪的食物，包括例如食物的粘稠度。通常，这些加热器组件包括金属丝加热器，例如镍铬合金金属丝，当电流通过金属丝时，金属丝加热器产生热量。镍铬合金金属丝加热器通常位于导热加热板上，该导热加热板位于烹饪设备的盖子内。然而，这些加热器经常遭受相对较长的预热和冷却时间以及相对不均匀的热分布。

因此，需要一种用于烹饪设备盖子的改进的加热器组件。

概述

根据一个示例实施例的烹饪设备包括基座，该基座具有用于保持食物以进行烹饪的烹饪器皿。盖子可相对于基座在打开位置和关闭位置之间移动。在打开位置，盖子露出烹饪器皿的开口，以允许添加食物或从烹饪器皿中取出食物。在关闭位置，盖子覆盖烹饪器皿的开口以进行烹饪。加热器组件位于盖子上，用于向盖子的表面供热，当盖子处于关闭位置时该表面覆盖烹饪器皿的开口。加热器组件包括具有陶瓷基板的加热器。陶瓷基板具有厚膜印刷在陶瓷基板上的至少一根电阻迹线和厚膜印刷在陶瓷基板上的至少一根导电迹线。加热器被配置成当电流被供应到至少一根电阻迹线时产生热量。

根据另一示例实施例的烹饪设备包括基座，该基座具有用于保持食物以进行烹饪的烹饪器皿。盖子可相对于基座在打开位置和关闭位置之间移动。在打开位置，盖子露出烹饪器皿的开口，以允许添加食物或从烹饪器皿中取出食物。在关闭位置，盖子覆盖烹饪器皿的开口以进行烹饪。导热加热板位于盖子内。加热器位于加热板上。加热器包括陶瓷基板和位于陶瓷基板上的电阻迹线。加热器被配置成当电流被供应到电阻迹线时产生热量。加热板被定位成将加热器产生的热量传递到盖子的表面，当盖子处于关闭位置时该表面覆盖烹饪器皿的开口。

根据另一示例实施例的烹饪设备包括基座，该基座具有用于保持食物以进行烹饪的烹饪器皿。盖子可相对于基座在打开位置和关闭位置之间移动。在打开位置，盖子露出烹饪器皿的开口，以允许添加食物或从烹饪器皿中取出食物。在关闭位置，盖子覆盖烹饪器皿的开口以进行烹饪。导热加热板位于盖子内。多个模块化加热器位于加热板上。多个模块化加热器中的每一个包括陶瓷基板和位于陶瓷基板上的电阻迹线。多个模块化加热器中的每一个被配置成当电流被供应到电阻迹线时产生热量。加热板被定位成将由多个模块化加热器产生的热量传递到盖子的的表面，当盖子处于关闭位置时该覆盖烹饪器皿的开口。

附图简述

结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本公开的若干方面，并且与描述一起用于解释本公开的原理。

图1是根据一个示例实施例的烹饪设备的透视图。

图2是根据一个示例实施例的图1所示烹饪设备的透视图，其中烹饪设备的盖子处于打开位置。

图3是根据一个示例实施例的图1和图2所示烹饪设备的示意图。

图4是根据一个示例实施例的烹饪设备的盖子的透视图，其中内盖从盖子外壳分解。

图5是根据第一示例实施例的烹饪设备的盖子的加热器组件的示意图。

图6是根据第一示例实施例的烹饪设备的盖子的加热器组件的加热器的平面图。

图7是根据第二示例实施例的烹饪设备的盖子的加热器组件的示意图。

图8是根据第三示例实施例的烹饪设备的盖子的加热器组件的示意图。

图9是根据第二示例实施例的烹饪设备的盖子的加热器组件的加热器的平面图。

图10是根据第四示例实施例的烹饪设备的盖子的加热器组件的平面图。

详细描述

在以下的描述中，参考了附图，其中相同的数字代表相同的元件。这些实施例被充分详细描述，以使得本领域技术人员能够实施本公开。应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，其他实施例可以被利用，并且过程、电气以及机械的改变等等都可以进行。示例仅代表可能的变型。一些实施例的部分及特征可以包括于其他实施例的部分及特征中或是代替其他实施例的部分及特征。因此，以下描述不应该被视为有限制意义，并且本公开的范围仅由所附的权利要求及其等同物来限定。

现在参照附图，特别是图1和图2，示出了根据一个示例实施例的烹饪设备100。烹饪设备100包括例如电饭煲、压力锅、蒸汽锅或其他烹饪设备。在一些实施例中，烹饪设备100包括用于在操作期间封闭烹饪设备的烹饪器皿的集成盖子和用于加热盖子(例如，用于减少盖子上的冷凝水)的加热组件，如下面更详细讨论的。

用户界面101可以位于烹饪设备100的外部，以允许用户控制烹饪设备100的操作。用户界面101可以包括例如一个或更多个数字或机械表盘、旋钮、按钮等的任何合适的组合，以用于接收来自用户的输入。用户界面101可以包括一个或更多个显示器、指示器、音频设备、触觉设备等，用于向用户提供信息。

烹饪设备100包括基座102和盖子104。在所示的实施例中，盖子104可移动地附接到基座102，例如，绕枢轴103(图3)枢转地附接到基座102。在该实施例中，基座102和盖子104形成一体的组件，使得盖子104不能自由地与基座102分离。位于基座102上或基座102中的烹饪器皿106被配置为保持食物以供烹饪设备100烹饪。烹饪器皿106可以与基座102分离(例如，以允许清洁烹饪器皿106)或者与基座102一体形成。烹饪器皿106通常是容纳待烹饪食物的容器(例如碗状物)。烹饪器皿106可以由例如具有高导热性的金属(例如不锈钢、铝、铜或黄铜)构成。

盖子104可相对于基座102在图1所示的关闭位置和图2所示的打开位置之间移动。如图2所示，当盖子104相对于基座102处于打开位置时，盖子104被定位成露出烹饪器皿106的开口108，以允许烹饪器皿106中的食物的添加或取出。如图1所示，当盖子104相对于基座102处于关闭位置时，盖子104被定位成覆盖烹饪器皿106的开口108。例如，当盖子104处于关闭位置时，盖子104可以密封烹饪器皿106的开口108的周边，以便在需要时允许在烹饪器皿106内进行加压(即，大于大气压)烹饪。在图示的实施例中，如图2所示，盖子104包括附接到盖子104的外壳112的内盖110。在该实施例中，当盖子104处于关闭位置时，内盖110覆盖烹饪器皿的开口108。当盖子104处于关闭位置时，内盖110(例如，包括形成在内盖110上或附接到内盖110的垫圈)可以密封烹饪器皿106的开口108的周边。内盖110可以与外壳112分离，例如，以允许清洗内盖110。

参照图3，烹饪设备100被示意性地示出，其中盖子104相对于基座102处于关闭位置，内盖110覆盖烹饪器皿106的开口108。烹饪设备100包括位于基座102中的加热器组件114。加热器组件114被定位成在烹饪设备100的操作过程中向烹饪器皿106供热以烹饪烹饪器皿106中的食物。加热器组件114可以包括一个或更多个电阻加热器116，当电流通过电阻材料时，电阻加热器116产生热量。

烹饪设备100还包括位于盖子104中的加热器组件120。加热器组件120被定位成在烹饪过程中向内盖110供热，以便减少烹饪过程中水在内盖110上的冷凝。在图示的实施例中，加热器组件120包括位于加热板124上的一个或更多个加热器150，例如多个模块化加热器150，该加热板124被定位成抵靠(或紧靠着)内盖110的内表面110a，该内表面110a背离烹饪器皿106。加热板124由诸如，例如不锈钢、铝、铜或黄铜的导热材料构成，以便允许从加热器150到内盖110的有效热传递。在一些实施例中，铝由于其相对高的导热性和相对低的成本而具有优势。由于锻造铝具有更高的导热性，因此被热锻成期望形状的铝通常比铸铝更优选。内盖110也可以由导热材料构成，该导热材料诸如是例如不锈钢、铝(例如，锻造铝)、铜或黄铜。

内盖110和加热板124可以包括一个或更多个对齐的通风孔126、127，在烹饪设备100的操作期间，蒸汽被允许通过该通风孔126、127从烹饪器皿106排出，该蒸汽例如由被加热器组件114加热的烹饪器皿106中的水形成，或者由被加热器组件120加热的内盖110上的冷凝物形成。通风孔126、127中的一个或两个可以包括阀128，该阀128在操作期间通过限制空气(包括蒸汽)通过通风孔126、127来选择性地调节烹饪器皿106内的压力。阀128可包括任何合适的类型，诸如，例如一个或更多个弹簧加载阀、浮阀、球阀、电磁驱动阀、止回阀(check valve)、簧片阀(reed valve)等。可替代地，内盖110和加热板124可以包括一个或更多个小的限制性空气通道，例如通风孔126、127，该限制性空气通道允许湿气在烹饪设备100的操作期间从烹饪器皿106排出。

盖子104可以包括杯子130或其他器皿，用于收集来自穿过内盖110和加热板124的通风孔126、127的蒸汽的冷凝水。如图1所示，杯子130可以可拆卸地安装在盖子104上，以允许使用者清空积聚在杯子130中的水。盖子104的外壳112可以包括附加的通风孔132，该附加的通风孔132允许从烹饪器皿106释放的空气(包括蒸汽)通过通风孔126、127排出盖子104。

烹饪设备100包括控制电路134，控制电路134被配置成通过选择性地打开或关闭向每个加热器组件114、120供应电流的相应电路来控制加热器组件114、120。控制电路134可以包括一个或更多个开关，诸如例如一个或更多个机械开关、电子开关、继电器或其他开关设备，用于选择性地打开和关闭向加热器组件114、120供应电流的相应电路。根据需要，可以使用开环或优选闭环控制。在图示的实施例中，每个加热器组件114、120包括温度传感器136、137，例如恒温器或热敏电阻器，以允许通过控制电路134对加热器组件114、120进行闭环控制。控制电路134可以包括微处理器、微控制器、专用集成电路和/或其他形式的集成电路。在一些实施例中，控制电路134可以包括功率控制逻辑和/或其他电路，用于控制输送到每个加热器组件114、120的功率量，以允许在期望的范围内调节每个加热器组件114、120产生的热量。控制电路134可以被配置成根据需要彼此独立地或共同地控制加热器组件114、120。

图4示出了烹饪设备100的盖子104，其中内盖110与外壳112分离，以便示出位于外壳112内的加热板124。根据图4中的一个示例实施例，示出了内盖110和加热板124上的通风孔126、127。在图示的实施例中，内盖110的背离加热板124并朝向烹饪器皿106的外表面110b包括轮廓化表面，诸如例如凹入的凹槽或凹坑138的图案，这有助于减少内盖110的外表面110b上的水冷凝。在图示的实施例中，内盖110包括延伸穿过内盖110的中心部分的安装孔140。安装孔140接收从加热板124的外表面124b突出的对应凸台141，加热板124的外表面124b面向内盖110。加热板124的凸台141和内盖110的安装孔140提供了内盖110和加热板124之间的摩擦配合接合，这允许使用者从盖子104的外壳112手动移除内盖110，例如，以清洁内盖110。然而，内盖110可以通过任何合适的方式安装到盖子104，包括安装到加热板124。

图5示出了根据一个示例实施例的烹饪设备100的加热器组件120。在图示的示例性实施例中，加热器组件120位于加热板124的背离内盖110的内表面124a上。从每个加热器150到加热板124的热传递可以通过使用位于每个加热器150的内面和加热板124的内表面124a之间的导热、耐高温双面胶带或导热粘合剂或间隙填充物将每个加热器150附接到加热板124来改善。加热器组件120产生的热量从加热板124传递到内盖110，以减少烹饪过程中水在内盖110的外表面110b上的冷凝。在其他实施例中，加热器组件120可以位于加热板124的外表面124b上，位于内盖110的内表面110a上，或者位于允许从加热器组件120向内盖110有效传热的其他位置中。

参照图5和6，加热器组件120包括位于加热板124上的一个或更多个加热器150。每个加热器150具有面向加热器150所抵靠的表面(例如，图示的示例实施例中的加热板124的内表面124a)的内面，以及背离加热器150所抵靠的表面的外面154。如下文更详细讨论的，每个加热器150包括陶瓷基板160(例如，市场上可买到的96％氧化铝陶瓷)，陶瓷基板160具有位于该陶瓷基板160上的一系列一根或更多根电阻迹线162和导电迹线164。电阻迹线162包括合适的电阻器材料，诸如例如银钯(例如，混合的70/30银钯)。当电流通过电阻迹线162时产生热量。导电迹线164包括合适的电导体材料，诸如例如银铂。导电迹线164提供到电阻迹线162以及电阻迹线162之间的电连接。导电迹线164还形成每个加热器150的一对端子166、167，用于提供到每个加热器150的电连接。

图6示出了根据一个示例实施例的加热器150的外面154。在图示的实施例中，加热器150的内面和外面154由四个侧面或边缘170、171、172和173界定，每个侧面或边缘具有比加热器150的内面和外面154更小的表面积。在该实施例中，加热器150的内面和外面154是正方形的；然而，可以根据需要使用其他形状(例如，诸如矩形的其他多边形)。如上所述，加热器150包括一层或更多层陶瓷基板160。陶瓷基板160包括朝向加热器150的外面154定向的外面155和朝向加热器150的内面定向的内面。陶瓷基板160的外面155和内面位于陶瓷基板160的外部，使得如果使用多于一层的陶瓷基板160，陶瓷基板160的外面155和内面位于陶瓷基板160的相对的外部面上，而不是位于陶瓷基板160的内部层或中间层上。

在图示的示例实施例中，加热器150的内面由陶瓷基板160的内面形成。在该实施例中，陶瓷基板160的外面155包括位于其上的一系列一根或更多根电阻迹线162和导电迹线164。在图示的实施例中，电阻迹线162和导电迹线164通过厚膜印刷被施加到陶瓷基板160上。例如，电阻迹线162可以包括在被施加到陶瓷基板160上时厚度为10-13微米的电阻器浆料，而导电迹线164可以包括在被施加到陶瓷基板160上时厚度为9-15微米的导体浆料。电阻迹线162形成加热器150的相应加热元件176，并且导电迹线164提供到电阻迹线162以及电阻迹线162之间的电连接，以便向每根电阻迹线162提供电流来产生热量。

在图示的示例实施例中，加热器150包括单根电阻迹线162，该单根电阻迹线162从加热器150的第一边缘170附近向加热器150的第二边缘171延伸，基本平行于加热器150的第三边缘172和第四边缘173。在该实施例中，电阻迹线162位于加热器150的边缘172、173之间的中间。一对导电迹线164a、164b各自形成加热器150的相应端子166、167。在图示的示例实施例中，导电迹线164a直接接触电阻迹线162的在加热器150的边缘170附近的第一端，并且导电迹线164b直接接触电阻迹线162的在加热器150的边缘171附近的第二端。导电迹线164a包括沿着加热器150的边缘170从电阻迹线162的第一端朝向加热器150的边缘172延伸的第一段。导电迹线164a还包括形成加热器150的端子166的第二段，该第二段沿着加热器150的边缘172从导电迹线164a的第一段朝向加热器150的边缘171并平行于电阻迹线162延伸。导电迹线164b包括沿着加热器150的边缘171从电阻迹线162的第二端朝向加热器150的边缘173延伸的第一段。导电迹线164b还包括形成加热器150的端子167的第二段，该第二段沿着加热器150的边缘173从导电迹线164b的第一段朝向加热器150的边缘170并平行于电阻迹线162延伸。在图5和图6中，电阻迹线162在导电迹线164a、164b下方被遮蔽的部分以虚线示出。在该实施例中，通过导电迹线164a在例如端子166处输入到加热器150的电流从导电迹线164a传递到电阻迹线162，并且从电阻迹线162传递到导电迹线164b，在导电迹线164b处，电流在端子167处从加热器150输出。在端子167处输入到加热器150的电流沿着相同的路径反向传播。

在图示的实施例中，加热器150包括陶瓷基板160的外面155上的一层或更多层印刷玻璃180。在图示的实施例中，玻璃180覆盖电阻迹线162和部分导电迹线164，以便电绝缘这些特征，防止电击或电弧放电。玻璃层180的边界在图5和图6中以虚线示出。玻璃180的总厚度可以在例如70-80微米的范围内。

每个加热器150可通过厚膜印刷的方式构建。例如，在一个实施例中，电阻迹线162被印刷在烧制(非生坯状态)的陶瓷基板160上，这包括利用涂刷器等通过图案化的网筛将包含电阻器材料的浆料选择性地施加到陶瓷基板160上。然后允许印刷的电阻器在室温下安置在陶瓷基板160上。然后，将具有印刷电阻器的陶瓷基板160在例如大约140-160摄氏度下加热总共大约30分钟，包括在峰值温度下大约10-15分钟以及从上升至峰值温度和从峰值温度下降的剩余时间，以便干燥电阻器浆料并将电阻迹线162临时固定在适当位置。然后，将具有临时电阻迹线162的陶瓷基板160在例如大约850摄氏度下加热总共大约一个小时，包括在峰值温度下大约10分钟以及上升至峰值温度和从峰值温度下降的剩余时间，以便将电阻迹线162永久固定在适当位置。导电迹线164然后被印刷在陶瓷基板160上，这包括以与电阻器材料相同的方式选择性地施加包含导体材料的浆料。然后，具有印刷的电阻器和导体的陶瓷基板160被允许以与上面关于电阻迹线162所讨论的相同方式安置、干燥和烧制，以便将导电迹线164永久地固定在适当的位置。然后以与电阻器和导体基本相同的方式印刷玻璃层180，包括允许安置玻璃层180以及干燥和烧制玻璃层180。在一个实施例中，玻璃层180在大约810摄氏度的峰值温度下烧制，略低于电阻器和导体。

与常规陶瓷加热器(包括印刷在生坯状态陶瓷上的电阻迹线和导电迹线)相比，在烧制的陶瓷基板160上厚膜印刷电阻迹线162和导电迹线164可以提供更均匀的电阻迹线和导电迹线。电阻迹线162和导电迹线164的改进的均匀性在加热器150的整个内面和外面154上提供了更均匀的加热，以及加热器150的更可预测的加热。

虽然图5和图6中所图示的示例实施例包括位于陶瓷基板160外面155上的电阻迹线162及由该电阻迹线162形成的加热元件176，但在其他实施例中，电阻迹线162及由其形成的加热元件176可以与建立到该电阻迹线162及由其形成的加热元件176的电连接所需的对应导电迹线一起位于陶瓷基板160的内面上。类似地，端子166、167可以根据需要定位在陶瓷基板160的内面上。玻璃180可以根据需要覆盖陶瓷基板160的外面155和/或内面上的电阻迹线和导电迹线，以便电绝缘这些特征。

再次参照图5，在图示的示例实施例中，加热器组件120包括在加热板124的内表面124a上彼此间隔开的四个加热器150。在图示的实施例中，加热器150围绕加热板124的中心142彼此间隔开，并位于加热板124的中心142和加热板124的外周边144之间，使得加热器150产生的热量相对均匀地分布在加热板124上。可以选择加热器150的数量和每个加热器150在加热板124上的放置，以最小化内盖110的外表面110b(水在该外表面110b上冷凝)上的温度梯度。

在图示的示例实施例中，加热器组件120的加热器150通过绝缘电缆或电线182彼此串联连接，绝缘电缆或电线182接触加热器150的相应端子166、167。加热器150也可以根据需要并联连接。加热器150也可以根据需要通过其他合适的电连接器(例如，母线等)彼此连接。在图示的实施例中，电缆/电线182将加热器150电连接到一对端子122、123(例如，焊盘或其他形式的电触点)，端子122、123将加热器组件120电连接到烹饪设备100的控制电路134和电压源。

在图示的示例实施例中，加热器组件120包括与加热器150串联电连接的热保险丝、开关或断路器184，例如丸状热断路器或双金属热断路器，从而允许热断路器184在热断路器184检测到超过预定量的温度时断开由加热器150形成的电路。以这种方式，热断路器184通过防止加热器组件120过热来提供额外的安全性。

在图示的示例实施例中，加热器组件120还包括位于加热板124的内表面124a上的恒温器或热敏电阻器186，例如负温度系数热敏电阻器。电缆或电线可以连接到热敏电阻器186，以便将热敏电阻器186电连接到例如控制电路134，该控制电路134操作加热器组件120，以便提供加热器组件120的闭环控制。在其他实施例中，热敏电阻器186可以位于一个或更多个加热器150上，或者位于非常接近加热板124或内盖110的另一表面(例如，加热板124的内表面124a)上，以便向控制电路134提供温度反馈，从而允许对加热器组件120进行闭环控制。此外，虽然图示的示例实施例包括在由加热器150形成的电路外部的恒温器或热敏电阻器，但是在其他实施例中，恒温器或热敏电阻器可以电连接(例如，串联)到由加热器150形成的电路。

虽然图5所图示的示例实施例包括具有在加热板124的内表面124a上彼此间隔开的四个加热器150的加热器组件120，但是根据需要可以使用多于或少于四个的加热器150向内盖110供热，以减少烹饪过程中水在内盖110上的冷凝。例如，图7示出了根据另一个示例实施例的加热器组件220，其具有位于加热板124的内表面124a上的一对加热器150。如在上述实施例中，加热器150在加热板124的内表面124a上彼此间隔开，并且加热器150被定位在加热板124的中心142和加热板124的外周边144之间，以将由加热器150产生的热量分布在整个加热板124上。如上所述，加热器150的数量和加热器150的定位可以被定制以最小化内盖110的外表面110b上的温度梯度。

图8示出了根据另一示例实施例的加热器组件320。在该实施例中，加热器组件320包括与加热器150串联电连接的丸状热断路器384，当热断路器384检测到超过预定量的温度时，允许热断路器384断开由加热器150形成的电路。加热器组件320还包括恒温器或热敏电阻器386，例如双金属恒温器，其与加热器150串联电连接，以便提供加热器组件320的闭环控制。

上面关于图5-图8示出和讨论的加热器150仅仅是一个示例，根据需要可以使用其他配置。例如，本公开的加热器可以根据需要包括许多不同图案、布局、几何结构、形状、位置、尺寸和配置的电阻迹线和导电迹线，包括每个加热器的外面、每个加热器的内面和/或每个加热器的陶瓷基板的中间层上的电阻迹线。其他部件(例如热敏电阻器、恒温器、热断路器、热保险丝和/或热开关)可以根据需要定位在每个加热器的面上或者抵靠每个加热器的面。如上所述，加热器的陶瓷基板可以以单层或多层设置，并且可以根据需要使用各种形状(例如，矩形、正方形或其他多边形面)和尺寸的陶瓷基板。也可以使用曲线形状，但是通常制造成本更高。可以根据需要在每个加热器的外面和/或内面上使用印刷玻璃，以提供电绝缘。

图9示出了根据另一个示例实施例的模块化加热器450，用于盖子104的加热器组件，例如加热器组件120、220、320。图9示出了加热器450的外面454。在图示的实施例中，加热器450的内面和外面454由四个侧面或边缘470、471、472和473界定，每个侧面或边缘具有比加热器450的内面和外面454更小的表面积。在该实施例中，加热器450的内面和外面454是正方形的；然而，如上所述，也可以使用其他形状。类似于上面讨论的加热器150，加热器450包括一层或更多层陶瓷基板460。在图示的示例实施例中，加热器150的内面由陶瓷基板460的内面形成。在该实施例中，陶瓷基板460的外面455包括位于其上的电阻迹线462和一对导电迹线464。如上所述，电阻迹线462形成加热器450的相应加热元件476，导电迹线464提供到电阻迹线462的电连接，以便向电阻迹线462供应电流来产生热量。

在图示的示例实施例中，电阻迹线462沿着加热器450的边缘470覆盖陶瓷基板460的外面455的一半(图9所示方向的上半部分)的大部分。一对导电迹线464a、464b各自形成加热器450的相应端子466、467。在图示的示例实施例中，导电迹线464a直接接触电阻迹线462的在加热器450的边缘472附近的第一部分，并且导电迹线464b直接接触电阻迹线462的在加热器450的边缘473附近的第二部分。导电迹线464a、464b彼此平行地从电阻迹线462朝向加热器450的边缘471延伸。在图9中，电阻迹线462在导电迹线464a、464b下方被遮蔽的部分以虚线示出。在该实施例中，通过导电迹线464a在例如端子466处输入到加热器450的电流从导电迹线464a传递到电阻迹线462，并且从电阻迹线462传递到导电迹线464b，在导电迹线464b处，电流在端子467处从加热器450输出。在端子467处输入到加热器450的电流沿着相同的路径反向传播。

在图示的实施例中，加热器450包括陶瓷基板460的外面455上的一层或更多层印刷玻璃480。在图示的实施例中，玻璃480覆盖电阻迹线462和部分导电迹线464，以便电绝缘上述特征。玻璃层480的边界在图9中以虚线示出。

图10示出了根据另一个示例实施例的加热器组件520，其包括位于例如加热板124的内表面124a上的加热器550。在该实施例中，加热器550具有面向加热器550所抵靠的表面(例如，加热板124的内表面124a)的内面和背离加热器550所抵靠的表面的外面554。在图示的实施例中，加热器550呈圆环形状，由内圆周边缘570和外圆周边缘571限定。像上面讨论的加热器150、450一样，加热器550包括一层或更多层陶瓷基板560。在图示的示例实施例中，加热器550的内面由陶瓷基板560的内面形成。在该实施例中，陶瓷基板560的外面555包括位于其上的电阻迹线562和一对导电迹线564。如上所述，电阻迹线562形成加热器550的相应加热元件576，并且导电迹线564提供到电阻迹线562的电连接，以便向电阻迹线562供应电流来产生热量。

在图示的示例实施例中，电阻迹线562位于陶瓷基板560的外面555上。在该实施例中，电阻迹线562以圆形图案从第一导电迹线564a延伸到第二导电迹线564b，在导电迹线564a、564b之间形成部分圆(例如，如图所示的几乎完整的圆)。在图示的实施例中，电阻迹线562在导电迹线564a、564b之间沿着陶瓷基板560的外面555进行单次通过(singlepass)，但是在其他实施例中，电阻迹线562可以沿着陶瓷基板560的外面555进行多次通过。类似地，如上所述，可以根据需要使用一根以上的电阻迹线562。导电迹线564a、564b各自形成加热器550的相应端子566、567。在图10中，电阻迹线562在导电迹线564a、564b下方被遮蔽的部分以虚线示出。在该实施例中，通过导电迹线564a在例如端子566处输入到加热器550的电流从导电迹线564a传递到电阻迹线562，并且从电阻迹线562传递到导电迹线564b，在导电迹线564b处，电流在端子567处从加热器550输出。在端子567处输入到加热器550的电流沿着相同的路径反向传播。

在图示的实施例中，加热器550包括陶瓷基板560的外面555上的一层或更多层印刷玻璃580。在图示的实施例中，如上所述，玻璃580覆盖电阻迹线562和部分导电迹线564，以便电绝缘这些特征。玻璃层580的边界在图10中以虚线示出。

虽然图示的示例实施例包括位于加热板124的内表面124a上的加热器组件，如上所述，用于减少烹饪设备100的盖子上的水冷凝的加热器组件可以位于用于向盖子提供热量的其他合适的位置，例如加热板124的外表面124b或内盖110的内表面110a。此外，虽然图示的实施例包括根据几个不同示例的加热器组件120、220、320、520，但是应当理解，用于将热量分配到烹饪设备100的盖子的加热器的数量和这种加热器的布置可以根据需要变化。类似地，所使用的单个加热器可以根据需要包括许多不同的配置，包括许多不同图案、布局、几何结构、形状、位置、尺寸和配置的电阻迹线和导电迹线，包括每个加热器的外面、每个加热器的内面和/或每个加热器的陶瓷基板的中间层上的电阻迹线。此外，可以根据需要使用一个或更多个温度传感器，例如热敏电阻器和/或恒温器，以提供加热器组件的闭环控制。类似地，可以根据需要使用一个或更多个热保险丝、开关或断路器来防止过热。温度传感器和/或热保险丝、开关或断路器可以定位在加热器组件的一个或更多个加热器的面上或抵靠该面，和/或定位在加热板124上或抵靠该加热板124，或定位在加热器根据需要定位在其上的另一表面上或抵靠该另一表面。

出于成本效益考虑，本公开的加热器优选以阵列形式生产，例如，特定阵列中的每个加热器具有基本相同的结构。优选地，在阵列中所有加热器的构造完成后，包括所有部件的烧制和任何适用的修整操作完成后，每个加热器阵列被分成单独的加热器。在一些实施例中，通过光纤激光划线将单独的加热器从阵列分离。与常规的二氧化碳激光划线相比，光纤激光划线倾向于提供更均匀的分割表面，沿着分离的边缘具有更少的微裂纹。在一些实施例中，每个加热器的陶瓷基板被流延成型(tape cast)并层压在两个生坯状态层中，这两个生坯状态层被定向成使得它们在被压在一起、干燥和烧制时具有相对的凹形曲面。

为了最小化成本和制造复杂性，优选的是使加热器面板和单独的加热器的尺寸和形状标准化，以便生产模块化加热器阵列。举例来说，面板可以制备成矩形或正方形，例如“2乘2”或“4乘4”的正方形面板或更大的165mm乘285mm的矩形面板。陶瓷基板的每层的厚度可以在0.3mm至2mm的范围内。例如，市场上可买到的陶瓷基板厚度包括0.3mm、0.635mm、1mm、1.27mm、1.5mm和2mm。另一种方法是以非标准或定制的尺寸和形状来构造加热器，以匹配特定应用中所需的加热面积。然而，对于较大的加热应用，与构造标准尺寸和形状的模块化加热器相比，这种方法通常显著增加了加热器的制造成本和材料成本。

与常规陶瓷加热器相比，本公开提供的陶瓷加热器具有低热质量。在一些实施例中，与内部地定位于多个陶瓷片之间的电阻迹线相比，陶瓷基板的外部面(外面或内面)上的厚膜印刷电阻迹线提供了减少的热质量。在一些实施例中，与印刷在生坯状态陶瓷上的电阻迹线和导电迹线相比，在烧制的陶瓷基板上厚膜印刷电阻迹线和导电迹线提供了更均匀和可预测的电阻迹线和导电迹线，这是因为在烧制生坯状态陶瓷期间，陶瓷的收缩量变化相对较大。在一些实施例中，本公开的陶瓷加热器的低热质量允许加热器在几秒钟内(例如，少于5秒，或少于20秒)加热到使用的有效温度，明显快于常规加热器。在一些实施例中，本公开的陶瓷加热器的低热质量还允许加热器在使用后在几秒钟内(例如，少于5秒，或少于20秒)冷却到安全温度，再次明显快于常规加热器。此外，由于相对均匀的厚膜印刷电阻迹线和导电迹线，本公开的陶瓷加热器的实施例比常规加热器在更精确和更均匀的温度下操作。与常规加热器相比，陶瓷加热器的低热质量和改进的温度控制允许更高的能量效率。

以上的描述示出了本公开的各个方面。其并非意图穷举。而是，其被选择以示出本公开内容的原理以及其实际的应用，以使得本领域中的普通技术人员能够利用本公开，包括其各种自然而得的修改。所有的修改及变型被认为是在由所附的权利要求所确定的本公开的范围内。相对明显的修改包括将各种实施例的一个或更多个特征与其他实施例的特征进行组合。

Claims (20)

1.一种烹饪设备，包括：

基座，其具有用于保持食物以进行烹饪的烹饪器皿；

盖子，其能够相对于所述基座在打开位置和关闭位置之间移动，在所述打开位置，所述盖子露出所述烹饪器皿的开口，以允许添加食物或从所述烹饪器皿中取出食物，在所述关闭位置，所述盖子覆盖所述烹饪器皿的开口以进行烹饪；和

加热器组件，其位于所述盖子上，用于向所述盖子的表面供热，当所述盖子处于所述关闭位置时所述盖子的表面覆盖所述烹饪器皿的开口，所述加热器组件包括具有陶瓷基板的加热器，所述陶瓷基板具有厚膜印刷在所述陶瓷基板上的至少一根电阻迹线和厚膜印刷在所述陶瓷基板上的至少一根导电迹线，所述加热器被配置为当电流被供应到所述至少一根电阻迹线时产生热量。

2.根据权利要求1所述的烹饪设备，其中，所述至少一根电阻迹线位于所述陶瓷基板的外部表面上。

3.根据权利要求2所述的烹饪设备，其中，所述加热器包括玻璃层，所述玻璃层覆盖所述至少一根电阻迹线，用于电绝缘所述至少一根电阻迹线。

4.根据权利要求1所述的烹饪设备，还包括位于所述盖子内的导热加热板，其中所述加热器位于所述加热板上，并且所述加热板被定位成将由所述加热器产生的热量传递至所述盖子的表面，当所述盖子处于所述关闭位置时所述盖子的表面覆盖所述烹饪器皿的开口。

5.根据权利要求4所述的烹饪设备，其中，所述加热器位于所述加热板的内表面上，当所述盖子处于所述关闭位置时所述加热板的内表面背离所述烹饪器皿。

6.根据权利要求4所述的烹饪设备，其中，所述至少一根电阻迹线位于所述陶瓷基板的背离所述加热板的外部表面上。

7.一种烹饪设备，包括：

基座，其具有用于保持食物以进行烹饪的烹饪器皿；

盖子，其能够相对于所述基座在打开位置和关闭位置之间移动，在所述打开位置，所述盖子露出所述烹饪器皿的开口，以允许添加食物或从所述烹饪器皿中取出食物，在所述关闭位置，所述盖子覆盖所述烹饪器皿的开口以进行烹饪；

导热加热板，其位于所述盖子内；和

加热器，其位于所述加热板上，所述加热器包括陶瓷基板和位于所述陶瓷基板上的电阻迹线，所述加热器被配置为当电流被供应到所述电阻迹线时产生热量，所述加热板被定位成将所述加热器产生的热量传递到所述盖子的表面，当所述盖子处于所述关闭位置时所述盖子的表面覆盖所述烹饪器皿的开口。

8.根据权利要求7所述的烹饪设备，其中，所述电阻迹线厚膜印刷在所述陶瓷基板的外部表面上。

9.根据权利要求8所述的烹饪设备，其中，所述加热器包括覆盖所述电阻迹线以电绝缘所述电阻迹线的玻璃层。

10.根据权利要求7所述的烹饪设备，其中，所述加热器位于所述加热板的内表面上，当所述盖子处于所述关闭位置时所述加热板的内表面背离所述烹饪器皿。

11.根据权利要求7所述的烹饪设备，其中，所述电阻迹线位于所述陶瓷基板的背离所述加热板的外部表面上。

12.一种烹饪设备，包括：

基座，其具有用于保持食物以进行烹饪的烹饪器皿；

盖子，其能够相对于所述基座在打开位置和关闭位置之间移动，在所述打开位置，所述盖子露出所述烹饪器皿的开口，以允许添加食物或从所述烹饪器皿中取出食物，在所述关闭位置，所述盖子覆盖所述烹饪器皿的开口以进行烹饪；

导热加热板，其位于所述盖子内；和

多个模块化加热器，其位于所述加热板上，所述多个模块化加热器中的每一个包括陶瓷基板和位于所述陶瓷基板上的电阻迹线，所述多个模块化加热器中的每一个被配置成当电流被供应到所述电阻迹线时产生热量，所述加热板被定位成将由所述多个模块化加热器产生的热量传递到所述盖子的表面，当所述盖子处于所述关闭位置时所述盖子的表面覆盖所述烹饪器皿的开口。

13.根据权利要求12所述的烹饪设备，其中，所述多个模块化加热器中的每一个包括厚膜印刷在所述陶瓷基板的外部表面上的电阻迹线。

14.根据权利要求13所述的烹饪设备，其中，所述多个模块化加热器中的每一个包括覆盖所述电阻迹线以电绝缘所述电阻迹线的玻璃层。

15.根据权利要求12所述的烹饪设备，其中，所述多个模块化加热器中的每一个都位于所述加热板的内表面上，当所述盖子处于所述关闭位置时所述加热板的内表面背离所述烹饪器皿。

16.根据权利要求12所述的烹饪设备，其中，所述多个模块化加热器中的每一个包括位于所述陶瓷基板的背离所述加热板的外部表面上的电阻迹线。

17.根据权利要求12所述的烹饪设备，其中，所述多个模块化加热器在所述加热板的表面上彼此间隔开。

18.根据权利要求17所述的烹饪设备，其中，所述多个模块化加热器围绕所述加热板的中心间隔开。

19.根据权利要求12所述的烹饪设备，其中所述多个模块化加热器串联电连接。

20.根据权利要求12所述的烹饪设备，其中，所述多个模块化加热器被布置成最小化所述盖子的表面上的温度梯度，当所述盖子处于所述关闭位置时所述盖子的表面覆盖所述烹饪器皿的开口。

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