CN115886570A - 发热组件及其制作方法、烹饪器具和烹饪设备 - Google Patents

发热组件及其制作方法、烹饪器具和烹饪设备 Download PDF

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CN115886570A CN202111163149.8A CN202111163149A CN115886570A CN 115886570 A CN115886570 A CN 115886570A CN 202111163149 A CN202111163149 A CN 202111163149A CN 115886570 A CN115886570 A CN 115886570A
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李兴航
曹达华
王婷
万鹏
周瑜杰
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Foshan Shunde Midea Electrical Heating Appliances Manufacturing Co Ltd
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Abstract

本发明提供了发热组件及其制作方法、烹饪器具和烹饪设备。该发热组件包括第一无机层;发热层,所述发热层设置在所述第一无机层的一个表面上;所述发热层中含有金属粒子和氧化物基质;和第二无机层,所述第二无机层设置在所述发热层远离第一无机层的表面上,其中,所述发热层包括第一区域,在所述第一区域内,所述金属粒子向所述第一区域的远离第一无机层和第二无机层的中间区域富集,所述氧化物基质向所述第一区域的靠近第一无机层和第二无机层的两侧区域富集。该发热组件的加热效率高、加热效果好、安全性高,且可以提升发热组件的整体机械性能。

Description

发热组件及其制作方法、烹饪器具和烹饪设备
技术领域
本发明涉及烹饪设备技术领域,具体地,涉及发热组件及其制作方法、烹饪器具和烹饪设备。
背景技术
随着人们生活水平的提高,健康饮食已成为一项与人类健康息息相关的重要课题。玻璃、陶瓷以及石英等无机材料因其优异的健康属性,备受消费者信赖,陶瓷炖锅、陶瓷内胆、玻璃养生壶、石英茶壶等烹饪器具在市场上深受消费者的欢迎。但是,玻璃材料本体并不能导磁,不能电磁加热,因此如何将此类产品与现有的感磁加热技术有机结合起来,成为产品开发者迫切需要解决的问题。
目前,较为成熟的技术是在玻璃、陶瓷等产品上设置发热管、发热盘,但是该技术中发热层与玻璃、陶瓷的接触面积小,传热效率低,导致全玻璃水壶烧水时间长;亦或是在玻璃、陶瓷等产品上印刷厚膜电路、印刷氧化锡导电层或热喷涂发热层。然而,此技术对玻璃、陶瓷等产品的耐高温性能要求较高,并且玻璃、陶瓷等产品发生破裂时产生的电流较大,存在较大的安全隐患,用户体验差。
因而,现有的烹饪器具的相关技术仍有待改进。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此,本发明的一个目的在于提出一种加热效率高、加热效果好、安全性高或提升发热组件的整体机械性能的发热组件。
在本发明的一个方面,本发明提出了一种发热组件,该发热组件包括第一无机层;发热层,所述发热层设置在所述第一无机层的一个表面上;所述发热层中含有金属粒子和氧化物基质;和第二无机层,所述第二无机层设置在所述发热层远离第一无机层的表面上;其中,所述发热层包括第一区域,在所述第一区域内,所述金属粒子向所述第一区域的远离第一无机层和第二无机层的中间区域富集,所述氧化物基质向所述第一区域的靠近第一无机层和第二无机层的两侧区域富集。由此,该发热组件的加热效率高、加热效果好、安全性高,且可以提升发热组件的整体机械性能。
根据本发明的实施例,在所述第一区域内,所述中间区域的所述金属粒子的含量高于所述两侧区域的所述金属粒子的含量,所述中间区域的氧化物基质的含量低于所述两侧区域的所述氧化物基质的含量。
根据本发明的实施例,在所述第一区域内,所述金属粒子均设置在所述第一区域的中间区域,所述第一区域的靠近第一无机层和第二无机层的两侧区域由所述氧化物基质组成。
根据本发明的实施例,所述氧化物基质嵌入所述第一无机层和所述第二无机层中,所述发热层通过所述氧化物基质与所述第一无机层和所述第二无机层连接。
根据本发明的实施例,所述发热层还包括第二区域,在所述第二区域内,所述第一无机层和所述第二无机层之间通过所述氧化物基质连接。
根据本发明的实施例,所述金属粒子聚集形成多个聚集体,所述聚集体之间通过所述氧化物基质连接。
根据本发明的实施例,所述聚集体沿着与所述第一无机层或所述第二无机层平行的方向设置。
根据本发明的实施例,所述金属粒子和所述氧化物基质中至少之一的熔融温度小于或等于900℃。
根据本发明的实施例,所述金属粒子包括银、铜、铝中的至少一种。
根据本发明的实施例,形成所述氧化物基质的材料包括SiO2、Bi2O3、Al2O3、B2O3、ZnO、TiO2和Na2O中的至少一种。
根据本发明的实施例,所述发热层还包括第三区域,在第三区域中,所述发热层与所述第一无机层、所述第二无机层的连接界面处的粗糙度不同。
根据本发明的实施例,所述发热层的方阻为0.1mΩ/sq~19mΩ/sq。
根据本发明的实施例,所述发热层包括第一釉层、加热层和第二釉层,所述第一釉层设置在所述第一无机层的一个表面上,所述加热层设置在所述第一釉层远离所述第一无机层的表面上,所述第二釉层设置在所述加热层远离所述第一釉层的表面上,其中,至少部分所述金属粒子分布在所述加热层中,至少部分所述氧化物基质分布在所述第一釉层、所述第二釉层和所述加热层中。
根据本发明的实施例,在所述第一区域内,所述加热层设置在所述第一区域的中间区域,所述第一釉层和所述第二釉层设置在所述第一区域的两侧区域,所述金属粒子在所述加热层中富集,所述氧化物基质在所述第一釉层和所述第二釉层中富集。
根据本发明的实施例,所述金属粒子均富集于在所述加热层中,所述第一釉层和所述第二釉层中由所述氧化物基质组成。
根据本发明的实施例,所述加热层中的所述金属粒子构造成网状结构,所述加热层中的所述氧化物基质分布于所述网状结构中,且所述加热层中的所述氧化物基质与所述第一釉层和所述第二釉层中的至少之一相连接。
根据本发明的实施例,所述加热层与所述第一釉层、所述第二釉层的连接界面处具有孔隙。
根据本发明的实施例,所述第一釉层靠近所述加热层的表面和/或所述第二釉层靠近所述加热层的表面具有凸起,所述凸起嵌入所述加热层中,所述凸起与所述加热层中所述金属粒子和所述氧化物基质中的至少之一相连接。
根据本发明的实施例,所述发热层满足以下条件的至少一种:所述第二釉层的厚度小于所述第一釉层的厚度;所述加热层的厚度大于所述第一釉层和所述第二釉层中的至少之一的厚度。
根据本发明的实施例,所述发热层满足以下条件的至少一种:所述第一釉层的厚度为0.1μm~5μm;所述第二釉层的厚度为0.1μm~5μm;所述加热层的厚度为10μm~25μm。
根据本发明的实施例,所述第一无机层的厚度小于或等于所述第二无机层的厚度。
根据本发明的实施例,所述第一无机层的厚度为0.3mm~1.5mm;所述第二无机层的厚度为2mm~5mm。
在本发明的另一个方面,本发明提出了一种制作前面所述的发热组件的方法,该方法包括:在第一无机层的一个表面上形成发热层;在所述发热层远离所述第一无机层的表面上形成第二无机层,以便得到所述发热组件。由此,该方法制作工艺简单、方便,容易实现,易于工业化生产,良率较高,且可以有效制作得到前面所述的发热组件,该发热组件的加热效率高、加热效果好、安全性高,且可以提升发热组件的整体机械性能。
根据本发明的实施例,所述发热层是一体烧结形成的。
根据本发明的实施例,在第一无机层的一个表面上形成发热层的步骤包括:在第一无机层的一个表面上形成第一釉层;在所述第一釉层远离所述第一无机层的表面上形成加热层;在所述加热层远离所述第一釉层的表面上形成第二釉层,以便得到所述发热层,其中,至少部分所述金属粒子分布在所述加热层中,至少部分所述氧化物基质分布在所述第一釉层、所述第二釉层和所述加热层中。
在本发明的又一个方面,本发明提出了一种烹饪器具,该烹饪器具包括:容器本体;和容器底部,所述容器底部与所述容器本体相连并构成容纳空间,所述容器底部包括前面所述的发热组件或者由前面所述的方法制作得到的发热组件,且所述发热组件的第一无机层位于朝向所述容纳空间的一侧。由此,该烹饪器具的容器底部包括前面所述的发热组件,使得该烹饪器具的加热效率高、加热效果好、安全性高,用户体验好;另外,该烹饪器具具有前面所述的发热组件的全部特征以及优点,在此不再赘述。
根据本发明的实施例,所述发热组件的所述第一无机层的厚度小于或等于所述第二无机层的厚度,且第一无机层位于朝向所述容纳空间的一侧。
根据本发明的实施例,所述烹饪器具中的第二无机层远离所述加热层的表面构造成所述容器底部的外表面,且所述第二无机层与所述容器本体连接在一起。
在本发明的再一个方面,本发明提出了一种烹饪设备,该烹饪设备包括前面所述的烹饪器具。由此,该烹饪设备加热效率高、加热效果好、安全性高,用户体验好;另外,该烹饪器具具有前面所述的发热组件的全部特征以及优点,在此不再赘述。
附图说明
图1显示了本发明一个实施例的发热组件的剖面结构示意图。
图2显示了本发明又一个实施例的发热组件的剖面结构示意图。
图3显示了本发明另一个实施例的发热组件的剖面结构示意图。
图4显示了本发明又一个实施例的发热组件的部分结构示意图。
图5显示了本发明一个实施例的发热组件的剖面结构示意图。
图6显示了本发明一个实施例的制作发热组件的方法的流程示意图。
图7显示了本发明一个实施例的在第一无机层的一个表面上形成发热层的步骤的流程示意图。
图8显示了本发明一个实施例的发热组件的结构示意图。
图9显示了本发明一个实施例的烹饪器具的结构示意图。
图10显示了本发明一个实施例的烹饪器具的部分结构示意图。
附图标记:
10:发热组件 11:容器本体 12:容器底部 20:发热层 100:第一无机层 200:第一釉层 201:金属粒子 202:氧化物基质 203:第一区域 204:第二区域 205:第三区域 300:加热层 400:第二釉层 500:第二无机层 600:凸起 D1:第一釉层的厚度 D2:第二釉层的厚度 D3:加热层的厚度 D5:第一无机层的厚度 D4:第二无机层的厚度
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的,按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购获得的常规产品。
在本发明的一个方面,本发明提出一种发热组件,根据本发明的实施例,参照图1,该发热组件10包括第一无机层100、发热层20和第二无机层500;其中,所述发热层20设置在所述第一无机层100的一个表面上;所述发热层20中含有金属粒子201和氧化物基质202;所述第二无机层500设置在所述发热层20远离第一无机层100的表面上,其中,所述发热层20包括第一区域203,在所述第一区域203内,所述金属粒子201向所述第一区域203的远离第一无机层100和第二无机层500的中间区域富集,所述氧化物基质202向所述第一区域203的靠近第一无机层100和第二无机层500的两侧区域富集。通过发热层进行加热时,发热层20所散发出来的热量需要通过一侧的无机层,即第一无机层100或者第二无机层500传递到需要加热的介质(如待加热的水或待烹饪的食物等,后续不再重复赘述),使得发热组件的加热效率高,且第一无机层和第二无机层可在一定程度上对发热层进行保护,防止发热层在使用的过程中发生腐蚀、开裂等现象,安全性高,也可在一定程度上隔绝水氧对发热层的侵蚀,使得发热层不易出现氧化、反应失效等异常情况,从而延长该发热组件的使用寿命;且该发热组件中设置金属粒子和氧化物基质,一方面,可以使得发热层与第一无机层、第二无机层更好地粘结在一起,也能降低发热层与第一无机层、第二无机层连接界面处的热膨胀系数,增强发热层与第一无机层、第二无机层之间的结合强度,从而可以提升发热组件的整体机械性能;另一方面,会进一步增加加热层与无机层之间的热阻,加热层发热时有助于降低热传递速率,使加热层产生的热量传递的均匀性增加,使得发热组件内部更加不易产生较大的内应力,并且无机层中也不易产生应力集中现象,进一步降低发热组件发生破裂的风险,从而更好地提高发热组件的使用寿命,另外,会进一步增加加热层与无机层之间的热阻,加热层发热时有助于进一步降低热传递速率,该发热组件用于加热待加热的水或待烹饪的食物等介质时,可以更好地降低加热时的噪音。
可以理解的是,组成第一无机层和第二无机层的材质不受特别限制,可以由相同的材质构成,比如可以均为陶瓷、可以均为玻璃(可以为微晶玻璃、高硼硅玻璃等)、可以均为石英;第一无机层和第二无机层也可以由不同的材质构成,根据本发明的另一些实施例,第一无机层的材质为玻璃(可以为微晶玻璃、高硼硅玻璃等),第二无机层的材质为陶瓷。以上只是给出了本发明的一些具体实施例中第一无机层和第二无机层的材质,并不用于限制本发明。
根据本发明的实施例,参照图1,在所述第一区域203内,所述中间区域的所述金属粒子的含量高于所述两侧区域的所述金属粒子的含量,所述中间区域的氧化物基质的含量低于所述两侧区域的所述氧化物基质的含量。金属粒子在中间区域富集,能够进一步增加发热层与第一无机层、第二无机层之间的热阻,此时促进热量在中间区域产生,提高发热效率,且所产生的热量朝两侧区域传递,由于两侧区域较高热阻的存在,从而进一步降低发热组件发生破裂的风险,更好地提高发热组件的使用寿命;另外,两侧区域中也具有少量金属粒子,能够使两侧区域具有一定的发热和导热性能,减少中间区域的热量向两侧区域的热量传输的不均匀性,降低发热组件发生破裂的风险,提高发热组件的使用寿命。
根据本发明的实施例,参照图1,所述氧化物基质202嵌入所述第一无机层100和第二无机层500中,所述发热层20通过所述氧化物基质202与所述第一无机层100和所述第二无机层500连接,由此,可以进一步增加发热层与第一无机层、第二无机层之间的结合力,也可以提高发热层与第一无机层、第二无机层之间的受热面积,进一步减少热阻带来的热传递速率下降较多的风险,且可以提高热量传递的均匀性,降低发热组件发生破裂的风险。
根据本发明的实施例,在所述第一区域内,所述金属粒子均设置在所述第一区域的中间区域,所述第一区域的靠近第一无机层和第二无机层的两侧区域由所述氧化物基质组成。由此,能够进一步提高发热效率,且能够进一步增加发热层与第一无机层、第二无机层之间的热阻,从而进一步降低发热组件发生破裂的风险,更好地提高发热组件的使用寿命。
根据本发明的实施例,参照图2,所述发热层还包括第二区域204,在所述第二区域204内,所述第一无机层100和所述第二无机层500之间通过所述氧化物基质202直接连接。由此,一方面,可以进一步增加发热层与第一无机层、第二无机层之间的结合力,另一方面,可以弥补由于金属粒子与氧化物基质连接不紧密而导致发热层内部开裂的风险,提高发热组件的发热效率,且能够使得金属粒子均匀发热,减少集中加热而导致的发热组件破裂的风险。
根据本发明的实施例,所述金属粒子聚集形成多个聚集体,所述聚集体之间通过所述氧化物基质连接,由此,可以使得金属粒子更好地、更加均匀地发热,进一步减少集中加热而导致的发热组件破裂的风险。
根据本发明的实施例,所述聚集体沿着与所述第一无机层或所述第二无机层平行的方向设置(可以理解的是,所述聚集体沿着与所述第一无机层或所述第二无机层平行的方向设置是指所述聚集体设置的方向与所述第一无机层或所述第二无机层平行是指两者基本平行,并不是完全平行),由此,可以更好地提高第一无机层或第二无机层受热的均匀性,避免局部集中受热。
根据本发明的实施例,金属粒子或氧化物基质的熔融温度可以小于或等于900℃,具体可以为100℃、200℃、300℃、400℃、500℃、600℃、700℃、800℃、850℃、900℃等,这样,在制作发热层的后续工序中,可采用烧结处理的方式,将金属粒子、氧化物基质加入发热层中,可以使得烧结处理时金属粒子或氧化物基质均匀地分布于发热层中,且制作的发热层也不易出现反应失效。
根据本发明的实施例,所述金属粒子包括银、铜、铝中的至少一种,由此,不仅可以更好地提高发热层的可以热效率,还可以进一步使得发热层的性能稳定,降低出现氧化、反应失效等异常的风险。
根据本发明的实施例,形成所述氧化物基质的材料包括氧化硅(SiO2)、氧化铋(Bi2O3)、氧化铝(Al2O3)、氧化硼(B2O3)、氧化锌(ZnO)、氧化钠(Na2O)和氧化钛(TiO2)中的至少一种,这样,所述氧化物基质富集于第一釉层和第二釉层中,第一釉层和第二釉层与制作无机层材料的成分非常接近,均为无机化合物,由此,可以进一步增强第一釉层与第一无机层、第二釉层与第二无机层之间的界面结合强度,从而可以进一步提升发热组件的整体机械性能,同时,材料来源广泛、易得,且成本较低。
根据本发明的实施例,参照图2,所述发热层20还包括第三区域205,在第三区域205中,所述发热层20与所述第一无机层100、所述第二无机层500的连接界面处的粗糙度不同。发热层与所述第一无机层的连接界面处、发热层与第二无机层的连接界面处的粗糙度不同,使得发热层两侧的受热面积不同,从而可以提高第一无机层或第二无机层的受热效率,更好地促进优势传热。
可以理解的是,所述发热层中,第一区域、第二区域和第三区域的位置可以有部分重叠,可以不重叠,也可以完全重叠,本领域技术人员可以根据实际情况灵活选择,在此不再过多赘述。
根据本发明的实施例,所述发热层的方阻可以为0.1mΩ/sq~20mΩ/sq,具体可以为0.1mΩ/sq、0.5mΩ/sq、1mΩ/sq、3mΩ/sq、5mΩ/sq、10mΩ/sq、15mΩ/sq、20mΩ/sq等,在该方阻范围下,可以使得发热组件在较大功率下进行使用,热效率更高,加热效果较佳,且安全性进一步提高。
根据本发明的实施例,参照图3,所述发热层20包括第一釉层200、加热层300和第二釉层400,其中,第一釉层200设置在第一无机层100的一个表面上,加热层300设置在第一釉层200远离第一无机层100的表面上,第二釉层400设置在加热层300远离第一釉层200的表面上,至少部分所述金属粒子201分布在所述加热层300中,至少部分所述氧化物基质202分布在所述第一釉层200、所述第二釉层400和所述加热层300中。采用多层材料层叠的结构,通过加热层进行加热时,加热层300所散发出来的热量需要通过一侧的釉层和无机层,即第一釉层200、第一无机层100或者第二釉层400、第二无机层500传递到需要加热的介质(如待加热的水或待烹饪的食物等,后续不再重复赘述),使得发热组件的加热效率高,且第一无机层、第一釉层和第二无机层、第二釉层可在一定程度上对加热层进行保护,防止加热层在使用的过程中发生腐蚀、开裂等现象,安全性高,也可在一定程度上隔绝水氧对加热层的侵蚀,使得加热层不易出现氧化、反应失效等异常情况,从而延长该发热组件的使用寿命;该发热组件中第一釉层或第二釉层的设置可以使得加热层与第一无机层、第二无机层更好地粘结在一起;且加热层含有部分金属粒子,所述第一釉层、所述第二釉层和所述加热层中含有部分氧化物基质,可以进一步降低加热层与釉层连接界面处的热膨胀系数,进一步增强加热层与釉层之间的结合强度,从而更好地提升发热组件的整体机械性能;另一方面,会进一步增加加热层与无机层之间的热阻,加热层发热时有助于降低热传递速率,使加热层产生的热量传递的均匀性增加,使得发热组件内部更加不易产生较大的内应力,并且无机层中也不易产生应力集中现象,进一步降低发热组件发生破裂的风险,从而更好地提高发热组件的使用寿命,另外,会进一步增加加热层与无机层之间的热阻,加热层发热时有助于进一步降低热传递速率,该发热组件用于加热待加热的水或待烹饪的食物等介质时,可以更好地降低加热时的噪音。
可以理解的是,加热层的材料可以是具有感磁性的金属材料。这样,可使用感磁加热技术对烹饪器具进行加热,解决了陶瓷材料本身不能导磁的问题。根据本发明的一些实施例,金属材料的种类不受特别限制,本领域技术人员可以根据需要进行选择,例如,可以是银、铝、铜等等。根据本发明的一些实施例,加热层可以为银膜。例如,可以在烹饪器具底部涂覆银膜而形成加热层,银膜的厚度、形状不受特别限制,本领域技术人员可根实际情况灵活选择。
根据本发明的实施例,在所述第一区域内,所述加热层设置在所述第一区域的中间区域,所述第一釉层和所述第二釉层设置在所述第一区域的两侧区域,所述金属粒子在所述加热层中富集,所述氧化物基质在所述第一釉层和所述第二釉层中富集。由此,能够进一步增加加热层与第一无机层、第二无机层之间的热阻,从而进一步降低发热组件发生破裂的风险,更好地提高发热组件的使用寿命。
根据本发明的实施例,所述金属粒子均富集于在所述加热层中,所述第一釉层和所述第二釉层中由所述氧化物基质组成。金属粒子均富集于在所述加热层中,能够使加热聚集在发热组件的中间区域,提高发热效率,且金属粒子没有在第一釉层和第二釉层分布,能够进一步增加加热层与第一无机层、第二无机层之间的热阻,从而进一步降低发热组件发生破裂的风险,更好地提高发热组件的使用寿命;另外,所述第一釉层和所述第二釉层中由所述氧化物基质组成,可以进一步增强第一釉层与第一无机层、第二釉层与第二无机层之间的界面结合强度。
根据本发明的实施例,参照图4,所述加热层300中的所述金属粒子201可以构造成网状结构(图中未标出),所述加热层300中的氧化物基质202分布于所述网状结构中,且所述加热层300中的氧化物基质202与所述第一釉层200或所述第二釉层400相连接。这样,可以使得加热层与第一釉层或第二釉层更好地粘结在一起,进一步增强加热层与第一釉层、第二釉层之间的结合强度,从而可以进一步提升发热组件的整体机械性能;同时,也可以进一步增加该发热组件的热量传导,进而使得加热效率更高、加热更加均匀、效果更好。
根据本发明的实施例,参照图3,所述加热层300与所述第一釉层200、所述第二釉层400的连接界面处具有孔隙(图中未示出),由此,进一步增加加热层与第一釉层、第二釉层之间的热阻,加热层发热时有助于进一步降低热传递速率,使得该发热组件用于加热待加热的水或待烹饪的食物等介质时,可以更好地降低加热时的噪音。
根据本发明的实施例,参照图3,所述第二釉层400上可以具有放置加热层300的第一通孔(图中未示出),所述加热层300位于所述第一通孔中,且与所述第二无机层500相接触。上述设置方式可以进一步增强加热层、第二釉层、第二无机层之间的结合强度,从而可以进一步提升发热组件的整体机械性能;对于第二无机层相对于第一无机层厚度大的情况时,由于第二无机层的厚度较高,则第二无机层中容易发生热量堆积,且若第一无机层用于向待加热的水或待烹饪的食物等介质传热时,第二无机层中则更容易发生热量堆积,上述设置方式能够降低第二无机层侧的热阻,从而降低第二无机层中热量堆积的风险,降低发热组件发生破裂的风险,更好地提高发热组件的使用寿命。
根据本发明的实施例,参照图5,第一釉层200靠近所述加热层300的表面和/或第二釉层400靠近所述加热层300的表面可以具有凸起600,所述凸起600嵌入加热层300中,所述凸起600与所述加热层300中金属粒子201或氧化物基质202相连接(需要说明的是,图中示出了第一釉层和第二釉层表面均具有凸起的情况,后续不再重复赘述),凸起设置在所述加热层中,可以形成“锚栓”结构,进一步增强加热层与第一釉层、第二釉层之间的结合强度,从而可以进一步提升发热组件的整体机械性能;同时,也可以进一步增加该发热组件的热量传导,进而使得加热效率更高、加热更加均匀、效果更好。
根据本发明的实施例,参照图3,第二釉层的厚度D2可以小于第一釉层的厚度D1,这样,发热组件用于加热需要加热的介质时,第一釉层较厚时,增加第一釉层的热阻,降低第一釉层一侧的热传递效率,进一步减少发热组件发热时的噪音;第二釉层较薄时,可以降低热量在第二无机层中的堆积,尤其对于第二无机层的厚度大于第一无机层厚度的情况时,由于第二无机层的厚度较大,第一无机层用于向待加热的水或待烹饪的食物等介质传热时,第二无机层中更容易发生热量堆积,上述设置方式能够降低第二无机层一侧的热阻,从而降低第二无机层中热量发生堆积的风险,降低发热组件发生破裂的风险,更好地提高发热组件的使用寿命。
根据本发明的实施例,参照图3,所述加热层的厚度D3大于所述第一釉层和所述第二釉层中的至少之一的厚度。这样,发热组件用于加热需要加热的介质时,设置加热层的厚度大于所述第一釉层或所述第二釉层的厚度,使得加热层的热效率更高,加热效果较佳,且降低第一釉层和第二釉层的厚度,使第一釉层和第二釉层的所形成的热阻不至于过高,从而降低发热组件发生破裂的风险,安全性进一步提高。
根据本发明的实施例,具体的,所述第一釉层的厚度D1可以为0.1μm~5μm,具体可以为0.1μm、0.2μm、0.3μm、0.4μm、5μm等;所述第二釉层的厚度D2也可以为0.1μm~5μm,具体可以为0.1μm、0.2μm、0.3μm、0.4μm、5μm等,其第一釉层的厚度D1、第二釉层的厚度D2较为合适,可以使得发热组件发热过程中产生的热量可迅速通过第一釉层或第二釉层传递至第一无机层或第二无机层,而后可传递到需要加热的介质,进一步提高了发热组件的加热效率。
根据本发明的实施例,加热层的厚度D3可以为10μm~25μm,具体可以为10μm、15μm、20μm、23μm、25μm等,其加热层的厚度D3较为合适,可以使得加热层的热效率更高,加热效果较佳,且安全性进一步提高。
根据本发明的实施例,参照图3,所述加热层300中还可以具有第二通孔(图中未示出),所述第一釉层200或第二釉层400还位于所述第二通孔中,且第一釉层200通过第二通孔和第二釉层400相连接。这样,由此,可以进一步增强加热层、第一釉层、第二釉层之间的结合强度,从而可以进一步提升发热组件的整体机械性能;同时,也可以进一步增加该发热组件的热量传导,进而使得加热效率更高、加热更加均匀、效果更好。
根据本发明的实施例,参照图3,第一无机层的厚度D5可以不大于所述第二无机层的厚度D4。这样,发热组件用于加热需要加热的介质,设置第一无机层的厚度不大于第二无机层的厚度,可以使得加热层产生的热量快递通过第一无机层有效传导用于加热需要加热的介质,而不易通过更厚的第二无机层传导至空气中或传导给与第二无机层相接触的其他物体,从而使得加热效率进一步提高,有利于进一步提高发热组件的热量的利用率,用户体验较好。
根据本发明的实施例,第一无机层的厚度D5可以为0.3mm~1.5mm,第一无机层的厚度较薄,加热层产生的热量能够更快地通过第一无机层传导至需要加热的介质,即使第一无机层由导热率较小的玻璃、陶瓷、石英等构成,热量也能够较快的进行传导,有利于提高热量的利用率,减少不必要的浪费;根据本发明的另一些具体实施例,其厚度D5具体可以为0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1mm、1.2mm、1.4mm、1.5mm等;另外,所述第二无机层的厚度D4可以为2mm~5mm,具体可以为2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、5mm等,这样,第二无机层的厚度处于上述范围内时,实现对烹饪器具内需要加热的介质快速加热的同时,防止底部过热,并提升该发热组件的整体机械性能,进而可以防止该发热组件在使用过程中,发生撞裂等损伤,延长使用寿命。
此处需要特别说明的是,本发明中的第一无机层、第二无机层仅用于区分加热层两侧的两个无机层,而不能够理解为对该发热组件中第一无机层、第二无机层层叠顺序等特征的限定。具体地,第一无机层和第二无机层的位置可以互换,以厚度为例,第一无机层的厚度可以大于第二无机层,也可以小于第二无机层。当该发热组件应用于烹饪器具中时,厚度较小的一侧设置于烹饪器具的内侧即可。
根据本发明的实施例,该发热组件可以应用于电磁炉微晶锅、电饭煲、陶瓷炖锅、玻璃养生壶、石英茶壶等烹饪器具中。
在本发明的另一个方面,本发明提出了一种制作前面所述的发热组件的方法,根据本发明的实施例,参照图6,该方法包括:
S100:在第一无机层的一个表面上形成发热层;
S200:在发热层远离所述第一无机层的表面上形成第二无机层,以便得到发热组件。
根据本发明的实施例,在前面所述的形成发热层、第二无机层的具体工艺可以包括常规的工艺,如喷涂工艺等,形成发热层和第二无机层的具体工艺条件和参数,均可以是常规的工艺条件和参数,在此不再过多赘述,操作简单、方便,容易实现,易于工业化生产,且可以有效制作得到前面所述的发热组件;并且,通过前述方法制备得到的发热组件,该发热组件加热效率高、加热效果好、安全性高,且可以使得发热层与第一无机层、第一无机层更好地粘结在一起,进一步增强发热层与第一无机层、第一无机层之间的结合强度,从而可以进一步提升发热组件的整体机械性能。
根据本发明的实施例,所述发热层是一体烧结形成的,由此,操作简单、方便,容易实现,易于工业化生产。
根据本发明的实施例,参照图7,在第一无机层的一个表面上形成发热层的步骤包括:
S101:在第一无机层的一个表面上形成第一釉层;
具体的,第一无机层可以选择高硼硅玻璃,在第一无机层的表面上制备第一釉层,形成第一釉层的材料包括氧化铋、氧化硅、氧化铝、氧化硼,将氧化铋、氧化硅、氧化铝、氧化硼等无机材料进行球磨,碾磨后,添加一定比例的有机溶剂(如有机溶剂与无机材料的比例为9:1)形成第一釉料浆料。而后可以采用特定的图案将第一釉料浆涂覆在第一无机层的表面上,然后进行表干,表干温度为100-200℃,表干时间为10-30min,再进行烘干处理,烘干温度为550-650℃,烘干时间为10-30min,烘干完成后形成第一釉层。
可以理解的是,涂覆的方式不受特别限制,比如可以通过丝网印刷、旋涂等工艺涂覆,在此不作过多赘述。
S102:在所述第一釉层远离所述第一无机层的表面上形成加热层;
具体的,在第一釉层表面形成加热层。其中,形成加热层的材料包括金属与无机釉料、有机溶剂,金属可以为银、铜、铝等,无机釉料可以为氧化铋、氧化硅、氧化铝、氧化硼等无机材料,将金属与无机釉料、有机溶剂按一定比例混合形成加热层浆料,例如加热层浆料可以是银浆,银浆的固含量可以为60-90%,银浆包括金属银、无机釉料、有机溶剂,其中,无机釉料的主要成分为氧化硅、氧化铝、氧化铋,有机溶剂为醇类,金属与无机釉料、有机溶剂的比例可为7:2:1(固化后浆料中有机溶剂挥发);而后采用特定的图案将加热层浆料涂覆在第一无机层上,然后进行表干,表干温度为100-200℃,表干时间为10-30min,再进行烘干处理,烘干温度为500-600℃,烘干时间为10-30min,烘干完成后形成加热层。
S103:在所述加热层远离所述第一釉层的表面上形成第二釉层,以便得到所述发热层。其中,至少部分所述金属粒子分布在所述加热层中,至少部分所述氧化物基质分布在所述第一釉层、所述第二釉层和所述加热层中。
具体的,在加热层的表面上形成第二釉层的与S101的步骤相同,即将氧化铋、氧化硅、氧化铝、氧化硼等无机材料进行球磨,碾磨后,添加一定比例的有机溶剂(如有机溶剂与无机材料的比例为9:1)形成第二釉料浆料。而后可以采用特定的图案将第二釉料浆料涂覆在加热层的表面上,然后进行表干,表干温度为100-200℃,表干时间为10-30min,再进行烘干处理,烘干温度为550-650℃,烘干时间为10-30min,烘干完成后形成第二釉层。
第二无机层也可以选择高硼硅玻璃,将第二无机层与发热层中的第二釉层进行对接,压紧后进行烧结,烧结时升温至150℃保温10-30min,再升温至150℃保温10-30min,然后升温至650-700℃保温10-30min后自然降温至完全冷却,得到发热组件。该烧结过程中,位于加热层表面的第二釉层先经过软化,将与其接触的第二无机层润湿,使得第二釉层与第二无机层相粘结,而后冷却后固化,形成发热组件(参照图8),且得到的发热层的厚度可以为10-25um。
根据本发明的实施例,可以在第一无机层上的一个表面上印刷加热层浆料,烧结处理后形成加热层;再将加热层设置在第二无机层上,形成发热组件,采用该方法制得的发热组件的加热效率高、加热效果好、安全性高,且能够降低发热组件发生破裂的风险,从而提高发热组件的使用寿命。优选地,还可以在第一无机层上的一个表面上印刷第一釉料浆料,烧结处理后形成第一釉层,在第一釉层的表面上印刷加热层浆料,烧结处理后形成加热层;在加热层的表面印刷第二釉料浆料,烧结处理后形成第二釉层,再将第二釉层设置在第二无机层上,形成发热组件。与上述仅形成有加热层的发热组件相比,采用该形成有第一釉层和第二釉层的制备工艺获得的发热组件的加热效率更高、加热效果更好、安全性更高,且发热层与第一无机层、第二无机层通过第一釉料、第二釉料更好地粘结在一起,进一步增强加热层与第一无机层、第二无机层之间的结合强度,从而可以进一步提升发热组件的整体机械性能,且进一步降低发热组件发生破裂的风险,从而更好地提高发热组件的使用寿命。
根据本发明一个更为具体的实施例,形成第一釉层的第一釉料浆料和形成第二釉层的第二釉层浆料的成分相同,均包括无机釉料和有机溶剂,有机溶剂为醇类,无机釉料主要包括氧化硅、氧化铋、氧化铝、氧化钛、氧化硼、氧化锌、其他为氧化钙、氧化镁、氧化铁、氧化钾、氧化锂以及其他不可避免的杂质。
通过丝网印刷的方式在第一无机层上的一个表面上印刷第一釉料浆料,并在140℃的温度下表干,再在500-650℃的烧结温度下进行烧结处理,形成第一釉层;在第一釉层远离第一无机层的表面上通过丝网印刷的方式印刷加热层浆料,并在550-650℃的烧结温度下进行烧结处理,形成加热层;在加热层的表面通过丝网印刷的方式印刷第二釉料浆料,并在500-650℃的烧结温度下烧结处理,形成第二釉层,再将第二釉层设置在第二无机层上,通过加热温度为550-650℃,使得第二釉层软化,将与其接触的第二无机层润湿,使得第二釉层与第二无机层相粘结,而后冷却后固化,形成发热组件。
可以理解的是,形成第一釉层的过程也可以是:在第一无机层上的表面上印刷第一釉料浆料后,先进行低温烘烤表干处理,印刷加热层浆料后再共同进行烧结处理,从而形成第一釉层。形成第二釉层的过程也可以是:在第一釉层的表面上印刷加热层浆料后,先进行低温烘烤表干处理,印刷第二釉料浆料后再共同进行烧结处理,从而形成第二釉层。
在本发明的又一个方面,本发明提出了一种烹饪器具,根据本发明的实施例,参照图9,该烹饪器具包括容器本体11和容器底部12,其中,容器底部12与容器本体11相连并构成容纳空间(图中未标出),容器底部12包括前面所述的发热组件10或者由前面所述的方法制作得到的发热组件10,且所述发热组件10的第一无机层(图中未标出)位于朝向所述容纳空间的一侧。这样,该烹饪器具内部的热量传导与辐射较快,从而使得该烹饪器具内部可以快速升温,减少热量聚集,从而使得烹饪效率高、烹饪效果好、安全性好;另外,相对于传统的在玻璃或陶瓷等烹饪器具的底部设置发热层的方案而言,本发明的烹饪器具由于具有第一无机层和第二无机层,可直接作为玻璃或是陶瓷形成的烹饪器具的容器底部,由此,可以在保证烹饪器具容器底部整体厚度的同时,降低发热组件的热量损耗,进一步提高加热效率,也进一步减少发热组件发热时的噪音。
可以理解的是,容器底部与容器本体的材质可以相同,均为陶瓷、玻璃、石英等无机材料,现有技术中,为了保证容器底部的强度,容器底部的厚度不能设置得太薄,因此,加热层产生的热量很大一部分无法被有效利用,从而导致热效率低。而本发明中,通过制备出独立的发热组件,发热组件为多层结构,包括层叠设置的第一无机层、第一釉层、加热层、第二釉层、第二无机层,因为是独立的发热组件,在工艺上,不再受限于烹饪器具的整体结构,可以在一定程度上将靠近容纳空间的第一无机层的厚度降低,即第一无机层可以比较薄,由此,能够缩短加热层产生的热量向容器容纳空间的传递路径,保证加热效率;且在加热层上设置的第一无机层,还可以避免加热层直接与待加热食材接触,适当降低热量向待加热食材传递的速率,从而更有利于降低由于热量向容纳空间传递较快而产生的噪音。另外,现有技术中的加热层大多设置在容器底板的外侧,加热层产生的热量必须通过底板向容纳空间传递,当底板的传热速率较低时,底板中容易发生热量堆积而产生破裂;而本申请中的发热组件通过将加热层设在第一无机层和第二无机层之间,一方面缩短了加热层产生的热量向容纳空间传递的传递路径,热量传递速度较快,可以更好地提高加热效率,实现高功率加热,另一方面,第二无机层还可以起到一定的隔热保温效果,降低加热层的热损失,使加热层产生的热量大部分向容纳空间内传递,而只有少部分的热量向第二无机层的一侧传递,从而使得热量能够更多的传递到需要烹饪的食材,不仅热量利用率更高,还降低了第二无机层产生热量堆积的风险,由此既可以降低发热组件发生破裂的风险,还能提高加热效率以及烹饪器具的使用寿命。另外,第二无机层可以比较厚,由此不仅可以达到更好的隔热效果,还能保证发热组件的整体强度,降低发热组件在冷热冲击或外力作用下发生碎裂的风险,同时还有利于促进更多的热量向第一无机层传递,并达到更好的保温降噪效果,同时还有利于促进更多的热量向第一无机层传递,并达到更好的保温降噪效果,其整体厚度可调,能够与容器本体相适应,有利于发热组件与容器本体更好的结合;并且,采用该发热组件形成烹饪器具的容器底部的主体结构,容器底部的整体强度可以由第二无机层来提供,而第一无机层则可以设置为较薄的厚度,即第一无机层的厚度可以小于现有技术中容器底部的厚度,进而有利于提高热量的利用率,减少不必要的热损失。
可以理解的是,容器本体和发热组件可以通过焊接(熔焊)或粘结等方式进行结合,还可以为其他方式,只要能够将容器本体与发热组件进行良好的结合即可。
可以理解的是,采用前面所述的发热组件制备的烹饪器具,在交变磁场中可以进行电磁进行加热,在家用的20KHz频率,220V电压下,烹饪器具能够在1500~1800W的功率下加热;具体的,烹饪器具加热时,发热组件中的加热层在磁场中产生涡流,涡流使容器底部材料中的自由电子呈漩涡状交变运动,通过电流的焦耳热使容器底部发热,加热效率高、加热效果好、安全性高。
根据本发明的实施例,所述发热组件的所述第一无机层的厚度小于或等于所述第二无机层的厚度,且第一无机层位于朝向所述容纳空间的一侧,可以使得加热层产生的热量快速通过第一无机层有效传导用于加热需要加热的介质,且设置的第一无机层可以减少热量传递的速率,减少由于热量向容纳空间传递较快而产生的噪音;并且加热层的热量大部分向容纳空间内传递,传递速度较快,而只有少部分的热量向第二无机层的一侧传递,第二无机层的导热系数较低,降低了发热组件发生破裂的风险且提高了加热效率以及烹饪器具的使用寿命。
根据本发明的实施例,参照图10,烹饪器具中的第二无机层500远离加热层300的表面可以构造成所述容器底部12的外表面,且所述第二无机层500与所述容器本体11连接在一起。另外,第一无机层100远离发热组件的表面可以构造成所述容器底部12的内表面,这样,烹饪器具的内表面及外表面均为无机层,使得烹饪器具易清洁,使用安全,用户体验好。
可以理解的是,容器本体与第二无机层相连接的方式不受特别限制,比如可以采用焊接、粘结、封装等工艺,在此不再赘述。
根据本发明的实施例,烹饪器具可以是全玻璃水壶或者全玻璃锅具等。这样,可以满足大部分烹饪需求。上述烹饪器具除了包括前面所述的发热组件之外,还可以包括常规烹饪器具应该具备的结构,在此不再过多赘述。
在本发明的再一个方面,本发明提出了一种烹饪设备,根据本发明的实施例,该烹饪设备包括前面所述的烹饪器具。该烹饪设备的加热效率高、烹饪效果好、安全性好。
根据本发明的实施例,上述烹饪设备除了包括前面所述的烹饪器具之外,还可以包括常规烹饪设备应该具备的结构,在此不再过多赘述。
下面通过具体的实施例对本发明进行说明,本领域技术人员能够理解的是,下面的具体实施例仅仅是为了说明的目的,而不以任何方式限制本发明的范围。另外,在下面的实施例中,除非特别说明,所采用的材料和设备均是市售可得的。如果在后面的实施例中,未对具体的处理条件和处理方法进行明确描述,则可以采用本领域中公知的条件和方法进行处理。
实施例1
烹饪器具包括高硼硅玻璃容器本体和发热组件构成的容器底部的主体结构,第一无机层与第二无机层为相同的高硼硅玻璃材质,第一无机层的厚度为0.5mm,第二无机层的厚度为3mm,并制备形成发热层的浆料,其中,形成发热层的浆料包括银粉末、无机釉料以及有机溶剂,其中有机溶剂为醇类,将形成发热层的浆料通过丝网印刷的方式印刷在第一无机层上,并在550-650℃的温度下烧结,以在第一无机层上形成发热层,最终形成的发热层包括70%的银粉末以及30%无机氧化物,其中无机氧化物中各组成的含量占发热层的质量百分比为:氧化硅9%、氧化铝3%、氧化铋12%,还有其他氧化物如氧化硼、氧化钛、氧化锂、氧化钾、氧化钙、氧化镁以及其他不可避免的杂质占6%,将第二无机层与发热层通过500-600℃的烧结,形成发热组件,其中,形成的发热层的厚度为15μm,银粉末在发热层中间区域富集,无机釉料烧结形成的氧化物基质在发热层向着第一无机层和第二无机层的两侧区域富集。容器本体与发热组件通过熔焊的方式组合成一个整体。
实施例2
烹饪器具包括高硼硅玻璃容器本体和发热组件构成的容器底部的主体结构,第一无机层与第二无机层为相同的高硼硅玻璃材质,第一无机层的厚度为0.5mm,第二无机层的厚度为3mm,并分别制备形成第一釉层的第一釉料浆料和形成第二釉层的第二釉层浆料和加热层浆料,其中第一釉料浆料和第二釉料浆料成分相同,加热层浆料包括银粉末、无机釉料以及有机溶剂,其中有机溶剂为醇类,将第一釉料浆料通过丝网印刷方式印刷在第一无机层上,在600℃温度下烧结形成第一釉层,再通过丝网印刷的方式在第一釉层的表面上印刷加热层浆料,并在560℃温度下烧结形成加热层,然后通过丝网印刷的方式在加热层的表面上印刷第二釉料浆料,并在580℃摄氏度下烧结处理后形成第二釉层,从而形成发热层,将第二无机层与发热层中的第二釉层进行对接,压紧后在660℃的烧结温度下烧结,形成发热组件,其中烧结形成的第一釉层以及第二釉层的成分均为氧化硅25%、氧化铝15%、氧化铋50%,还有其他氧化物如氧化硼、氧化钛、氧化锂、氧化钾、氧化钙、氧化镁以及其他不可避免的杂质占10%,烧结形成的加热层包括70%的银粉末以及30%无机氧化物,无机氧化物中各组分的含量占加热层的百分比:氧化硅7%、氧化铝4%、氧化铋12%,还有其他氧化物如氧化硼、氧化钛、氧化锂、氧化钾、氧化钙、氧化镁以及其他不可避免的杂质占7%,其中,形成的发热层的厚度为18μm,银粉末在加热层中富集,第一釉料浆料和第二釉料浆料烧结形成的氧化物基质在第一釉层和第二釉层中富集。容器本体与发热组件通过熔焊的方式组合成一个整体。
对比例1
高硼硅玻璃水壶一体成型,容器底部的厚度为3mm,容器底部远离容纳空间的一侧制备电磁层,材质为银膜,厚度与实施例1保持一致。
性能测试
水烧开时间:量取1000mL自来水,采用1200W功率进行烧水,当水温达到95度以上判定为水烧开,测试结果参见下表1。
最大温差测试:采用温度巡检仪进行温度检测,在底部中心、距中心1/4处、距中心1/2处、距中心3/4处、底板边缘处分别布点,检测最大温度差
噪音测试:具体的测试方法:玻璃杯按最大刻度线盛满水,按照最大功率进行煮水,测试煮水过程中的平均声功率
寿命的测试:具体的测试方法:杯体内盛放600mL水,按照最大功率烧开,完成后倒出水,重新再加入600ML,依次为一个循环,进行连续煮水老化,测试寿命。
表1样品的烧水时间
水烧开时间 最大温差 噪音 使用寿命
实施例1 7min10s 120℃ 57dB 8200次
实施例2 7min20s 110℃ 57dB 8130次
对比例1 14min50s 180℃ 56dB 4200次
由表格中测试数据可知,对比例的样品在1200W功率下烧水时间明显高于采用本发明的发热组件与容器本体进行结合的样品在相同功率下的烧水时间,其主要原因是对比例中加热层产生的热量需要通过较厚的容器底部进行传导,热效率相对较低;且加热过程中温差小,使用寿命更长,且对比例的样品的最大温差明显大于采用本发明的发热组件与容器本体进行结合的样品的最大温差,降低了对比例的使用寿命。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。另外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (29)

1.一种发热组件,其特征在于,包括:
第一无机层;
发热层,所述发热层设置在所述第一无机层的一个表面上;所述发热层中含有金属粒子和氧化物基质;和
第二无机层,所述第二无机层设置在所述发热层远离第一无机层的表面上;
其中,所述发热层包括第一区域,在所述第一区域内,所述金属粒子向所述第一区域的远离第一无机层和第二无机层的中间区域富集,所述氧化物基质向所述第一区域的靠近第一无机层和第二无机层的两侧区域富集。
2.根据权利要求1所述的发热组件,其特征在于,在所述第一区域内,所述中间区域的所述金属粒子的含量高于所述两侧区域的所述金属粒子的含量,所述中间区域的氧化物基质的含量低于所述两侧区域的所述氧化物基质的含量。
3.根据权利要求1所述的发热组件,其特征在于,在所述第一区域内,所述金属粒子均设置在所述第一区域的中间区域,所述第一区域的靠近第一无机层和第二无机层的两侧区域由所述氧化物基质组成。
4.根据权利要求1所述的发热组件,其特征在于,所述氧化物基质嵌入所述第一无机层和所述第二无机层中,所述发热层通过所述氧化物基质与所述第一无机层和所述第二无机层连接。
5.根据权利要求1所述的发热组件,其特征在于,所述发热层还包括第二区域,在所述第二区域内,所述第一无机层和所述第二无机层之间通过所述氧化物基质连接。
6.根据权利要求1所述的发热组件,其特征在于,所述金属粒子聚集形成多个聚集体,所述聚集体之间通过所述氧化物基质连接。
7.根据权利要求6所述的发热组件,其特征在于,所述聚集体沿着与所述第一无机层或所述第二无机层平行的方向设置。
8.根据权利要求1述的发热组件,其特征在于,所述金属粒子和所述氧化物基质中至少之一的熔融温度小于或等于900℃。
9.根据权利要求1所述的发热组件,其特征在于,所述金属粒子包括银、铜、铝中的至少一种。
10.根据权利要求1所述的发热组件,其特征在于,形成所述氧化物基质的材料包括SiO2、Bi2O3、Al2O3、B2O3、ZnO、TiO2和Na2O中的至少一种。
11.根据权利要求1所述的发热组件,其特征在于,所述发热层还包括第三区域,在第三区域中,所述发热层与所述第一无机层、所述第二无机层的连接界面处的粗糙度不同。
12.根据权利要求1所述的发热组件,其特征在于,所述发热层的方阻为0.1mΩ/sq~19mΩ/sq。
13.根据权利要求1~12中任一项所述的发热组件,其特征在于,所述发热层包括第一釉层、加热层和第二釉层,所述第一釉层设置在所述第一无机层的一个表面上,所述加热层设置在所述第一釉层远离所述第一无机层的表面上,所述第二釉层设置在所述加热层远离所述第一釉层的表面上,其中,至少部分所述金属粒子分布在所述加热层中,至少部分所述氧化物基质分布在所述第一釉层、所述第二釉层和所述加热层中。
14.根据权利要求13所述的发热组件,其特征在于,在所述第一区域内,所述加热层设置在所述第一区域的中间区域,所述第一釉层和所述第二釉层设置在所述第一区域的两侧区域,所述金属粒子在所述加热层中富集,所述氧化物基质在所述第一釉层和所述第二釉层中富集。
15.根据权利要求13所述的发热组件,其特征在于,所述金属粒子均富集于在所述加热层中,所述第一釉层和所述第二釉层中由所述氧化物基质组成。
16.根据权利要求13所述的发热组件,其特征在于,所述加热层中的所述金属粒子构造成网状结构,所述加热层中的所述氧化物基质分布于所述网状结构中,且所述加热层中的所述氧化物基质与所述第一釉层和所述第二釉层中的至少之一相连接。
17.根据权利要求13所述的发热组件,其特征在于,所述加热层与所述第一釉层、所述第二釉层的连接界面处具有孔隙。
18.根据权利要求13所述的发热组件,其特征在于,所述第一釉层靠近所述加热层的表面和/或所述第二釉层靠近所述加热层的表面具有凸起,所述凸起嵌入所述加热层中,所述凸起与所述加热层中所述金属粒子和所述氧化物基质中的至少之一相连接。
19.根据权利要求13所述的发热组件,其特征在于,所述发热层满足以下条件的至少一种:
所述第二釉层的厚度小于所述第一釉层的厚度;
所述加热层的厚度大于所述第一釉层和所述第二釉层中的至少之一的厚度。
20.根据权利要求13述的发热组件,其特征在于,所述发热层满足以下条件的至少一种:
所述第一釉层的厚度为0.1μm~5μm;
所述第二釉层的厚度为0.1μm~5μm;
所述加热层的厚度。
21.根据权利要求1所述的发热组件,其特征在于,所述第一无机层的厚度小于或等于所述第二无机层的厚度。
22.根据权利要求21所述的发热组件,其特征在于,所述第一无机层的厚度为0.3mm~1.5mm;所述第二无机层的厚度为2mm~5mm。
23.一种制作权利要求1~22中任一项所述的发热组件的方法,其特征在于,包括:
在第一无机层的一个表面上形成发热层;
在所述发热层远离所述第一无机层的表面上形成第二无机层,以便得到所述发热组件。
24.根据权利要求23所述的方法,其特征在于,所述发热层是一体烧结形成的。
25.根据权利要求23所述的方法,其特征在于,在第一无机层的一个表面上形成发热层的步骤包括:
在第一无机层的一个表面上形成第一釉层;
在所述第一釉层远离所述第一无机层的表面上形成加热层;
在所述加热层远离所述第一釉层的表面上形成第二釉层,以便得到所述发热层,其中,至少部分所述金属粒子分布在所述加热层中,至少部分所述氧化物基质分布在所述第一釉层、所述第二釉层和所述加热层中。
26.一种烹饪器具,其特征在于,包括:
容器本体;和
容器底部,所述容器底部与所述容器本体相连并构成容纳空间,所述容器底部包括权利要求1~22中任一项所述的发热组件或者由权利要求23~25中任一项所述的方法制作得到的发热组件。
27.根据权利要求26所述的烹饪器具,其特征在于,所述发热组件的所述第一无机层的厚度小于或等于所述第二无机层的厚度,且第一无机层位于朝向所述容纳空间的一侧。
28.根据权利要求27所述的烹饪器具,其特征在于,所述烹饪器具中的第二无机层远离所述加热层的表面构造成所述容器底部的外表面,且所述第二无机层与所述容器本体连接在一起。
29.一种烹饪设备,其特征在于,包括权利要求26~28中任一项所述的烹饪器具。
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