CN115915508A - 发热体组件、可加热器皿和电器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了发热体组件、可加热器皿和电器。所述发热体组件包括：第一基材；加热组件，所述加热组件设置在所述第一基材的一个表面上；第二基材，所述第二基材设置在所述加热组件远离所述第一基材的表面上，其中，所述加热组件与所述第一基材接触的表面的表面粗糙度和所述加热组件与所述第二基材接触的表面的表面粗糙度不同。由此，加热组件设置在第一基材和第二基材之间，加热组件向第一基材或第二基材进行热传递，并将其加热；而且，上述结构的发热体组件可以降低层结构之间的界面热阻，提升加热组件产生的热量向第一基材或第二基材传递的速度，使发热体组件具有优势的热传递方向，进而提高发热体组件的热利用率。

Description

发热体组件、可加热器皿和电器

技术领域

本发明涉及电器技术领域，具体的，涉及发热体组件、可加热器皿和电器。

背景技术

烹饪器皿中应用到很多陶瓷、玻璃等无机材料，比如电炖锅中的陶瓷内胆、玻璃养生壶水壶采用玻璃材料内胆、电磁炉等用到的微晶锅、陶瓷锅等等。针对玻璃加热器皿，现有常规的应用方案主要为采用发热管、发热盘等发热组件，玻璃器皿与发热盘发热管接触传热，该方案的特点为整体组件简单，但是存在较大的问题，如接触面积小，难以紧密接触，传热效率太低。

因此，关于发热体组件的研究有待深入。

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发热体组件，该发热体组件具有加热效率高、安全性高或使用寿命较长等优点。

在本发明的一方面，本发明提供了一种发热体组件。根据本发明的实施例，所述发热体组件包括：第一基材；加热组件，所述加热组件设置在所述第一基材的一个表面上；第二基材，所述第二基材设置在所述加热组件远离所述第一基材的表面上，其中，所述加热组件与所述第一基材接触的表面的表面粗糙度和所述加热组件与所述第二基材接触的表面的表面粗糙度不同。由此，加热组件设置在第一基材和第二基材之间，加热组件向第一基材或第二基材进行热传递，并将其加热；而且，上述结构的发热体组件可以降低层结构之间的界面热阻，提升加热组件产生的热量向第一基材或第二基材传递的速度，使发热体组件具有优势的热传递方向，进而提高发热体组件的热利用率。

根据本发明的实施例，所述第二基材的厚度小于所述第一基材的厚度，且所述加热组件与所述第一基材接触的表面的表面粗糙度小于所述加热组件与所述第二基材接触的表面的表面粗糙度。

根据本发明的实施例，所述加热组件包括：第一粘结层，所述第一粘结层与所述第一基材接触设置；发热层，所述发热层设置在所述第一粘结层远离所述第一基材的表面上。

根据本发明的实施例，所述发热层与所述第二基材接触设置，所述发热层与所述第二基材接触的表面的表面粗糙度大于第一粘结层与所述第一基材接触的表面的表面粗糙度。

根据本发明的实施例，所述发热层与所述第一粘结层接触的表面的表面粗糙度大于所述发热层与所述第二基材接触的表面的表面粗糙度。

根据本发明的实施例，所述第一粘接层与所述第二基材接触的表面基本平行于所述第二基材远离所述第一粘接层的表面。

根据本发明的实施例，发热体组件还包括：第二粘结层，所述第二粘结层设置在所述发热层远离所述第一基材的表面上，且与所述第二基材接触设置。

根据本发明的实施例，所述第一粘结层与所述第一基材接触的表面的表面粗糙度小于所述第二粘结层与所述第二基材接触的表面的表面粗糙度。

根据本发明的实施例，所述发热层与所述第一粘结层和/或所述第二粘接层接触的表面的表面粗糙度大于所述第一粘结层与所述第一基材接触的表面的表面粗糙度。

根据本发明的实施例，所述发热层的厚度大于所述第二粘结层的厚度，且所述发热层的厚度小于所述第一粘结层的厚度。

根据本发明的实施例，所述第一粘结层和所述第二粘结层均为无机釉粘结层，所述第一粘结层和所述第二粘结层均向所述发热层凸出设置。

根据本发明的实施例，所述第一粘结层的材料和所述第二粘结层的材料中均包括第一釉料，所述第一釉料包含二氧化硅、三氧化二铋，以及氧化铝、氧化硼、氧化锌、氧化钛和氧化钠中的至少一种，任选的，基于所述第一粘结层或第二粘结层的总质量，按质量百分数计，所述二氧化硅的含量为10％～40％，所述三氧化二铋的含量为30％～60％。

根据本发明的实施例，所述第一粘结层中的第一釉料的成分与所述第二粘结层中的第一釉料的成分不同。

根据本发明的实施例，所述发热层包括第二釉料和发热材料，所述发热材料为弱磁性材料，且所述弱磁性材料的相对磁导率小于1。

根据本发明的实施例，所述第一釉料的成分和所述第二釉料的成分不同。

根据本发明的实施例，所述第一粘结层的软化温度和所述第二粘结层的熔融温度小于等于所述发热层的熔融温度，优选的，所述第一粘结层的熔融温度和所述第二粘结层的熔融温度均小于等于900℃。

根据本发明的实施例，所述第一粘接层中的第一釉料穿过所述发热层与所述第二粘接层连接。

根据本发明的实施例，所述第一粘接层在所述第一基材上连续分布，和/或所述第二粘接层在所述第二基材的至少部分表面上断续分布。

根据本发明的实施例，所述第二基材的厚度小于所述第一基材的厚度，所述第二基材的厚度为0.3～1mm，所述第一基材的厚度为1.5～3毫米，任选的，所述第一基材和所述第二基材各自独立地为玻璃或陶瓷。

根据本发明的实施例，所述第一粘结层的厚度和所述第二粘结层的厚度不等，定义所述第一粘结层和所述第二粘结层中厚度较大的为厚粘结层，其中，所述加热层在所述厚粘结层上的正投影位于所述厚粘结层的内部，且所述加热层在所述厚粘结层上的正投影的面积小于所述厚粘结层的面积。

在本发明的另一方面，本发明提供给了一种可加热器皿。根据本发明的实施例，所述可加热器皿的底壁的至少一部分由前面所述的发热体组件构成，所述加热器皿限定出容纳腔，且所述第二基材靠近所述容纳腔设置。由此，该可加热器皿具有较高的加热效率且使用寿命较长。本领域技术人员可以理解，该可加热器皿具有前面所述的发热体组件的所有特征和优点，在此不再过多的赘述。

在本发明的又一方面，本发明提供给了一种电器。根据本发明的实施例，该电器包括前面所述的可加热器皿。该电器具有较高的加热效率和较长的使用寿命。本领域技术人员可以理解，该电器具有前面所述的可加热器皿的所有特征和优点，在此不再过多的赘述。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明一个实施例中发热体组件的结构示意图；

图2是本发明另一个实施例中发热体组件的结构示意图；

图3是本发明又一个实施例中发热体组件的结构示意图；

图4是本发明又一个实施例中发热体组件的结构示意图；

图5是本发明又一个实施例中发热体组件的结构示意图；

图6是本发明又一个实施例中发热体组件的结构示意图；

图7是本发明又一个实施例中发热体组件的结构示意图；

图8是本发明又一个实施例中发热体组件的结构示意图；

图9是本发明又一个实施例中发热体组件的结构示意图；

图10是本发明又一个实施例中可发热器皿的结构示意图；

图11是本发明又一个实施例中可发热器皿的结构示意图；

图12是本发明又一个实施例中可发热器皿的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的方案进行解释。本领域技术人员将会理解，下面的实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。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。

下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。

在本发明的一方面，本发明提供了一种发热体组件。根据本发明的实施例，根据本发明的实施例，参照图1，发热体组件包括：第一基材10；加热组件60，加热组件60设置在第一基材10的一个表面上；第二基材50，第二基材50设置在加热组件60远离第一基材10的表面上，其中，加热组件60与第一基材10接触的表面的表面粗糙度和加热组件60与第二基材50接触的表面的表面粗糙度不同。由此，加热组件设置在第一基材和第二基材之间，且加热组件60与第一基材10接触的表面的表面粗糙度和加热组件60与第二基材50接触的表面的表面粗糙度不同，使得加热组件可以向第一基材和第二基材中的进行热传递；而且，上述结构的发热体组件可以降低层结构之间的界面热阻，提升加热组件产生的热量向第一基材或第二基材传递的速度，使发热体组件具有优势的热传递方向，进而提高发热体组件的热利用率。

根据本发明的实施例，参考图1，第二基材10的厚度小于第一基材50的厚度，且加热组件60与第二基材10接触的表面的表面粗糙度小于加热组件60与第一基材50接触的表面的表面粗糙度。由此，有利于提升加热组件产生的热量向第二基材传递的均匀性，减少第二基材发生破裂的风险。

根据本发明的实施例，参照图2，加热组件包括：第一粘结层20，第一粘结层20与第一基材10接触设置；发热层30，发热层30设置在第一粘结层20远离第一基材10的表面上，且发热层30与第二基材50接触设置。如此，通过设置第一粘结层20，可以提高层结构之间的结合强度；而且，可以提高发热层与第一基材之间的热阻，进而有利于提高热量向第一基材传递的均匀性，降低第一基材发生破裂的风险；并且，还可以提升热阻，促进热量向第二基材的传递，使加热组件具有优势的热量传递方向。需要说明的是，此时第二基材的一侧用于放置待加热物品。

根据本发明的实施例，发热层30与第二基材50接触的表面的表面粗糙度大于第一粘结层20与第一基材10接触的表面的表面粗糙度。由此，可以更进一步的促使发热组件产生的热量向与发热层连接的基材(第二基材)传递，并且可以提高热传递的速度，进而进一步的优化热传递的方向性，并且提升热量向与发热层连接的基材进行传递的均匀性；发明人发现，发热层直接与第二基材接触，热量传递较快，热应力较高，容易发生破裂，设置该侧的粗糙度较高，有利于提高热量传递的均匀性，降低第二基材发生破裂的风险；而第一粘接层与第一基材之间的粗糙度较低，是由于加热层产生的热量会通过第一粘接层向第一基材传递，第一粘接层通常由无机物或有机物形成，导热系数较低，设置第一粘接层与第一基材之间的粗糙度较低，可以提升热量传递的均匀性，并且，加热层与第一基材之间的第一粘接层提升了热阻，降低了加热层产生热量向第一基材传递的速度，进而减少第一基材中的热应力集中，减少第一基材的破裂风险，且可以提高第一基材与第一粘接层之间的结合力。

进一步的，发热层30与所述第一粘结层20接触的表面的表面粗糙度大于所述发热层30与所述第二基材50接触的表面的表面粗糙度。如此，有利于进一步提高发热层与第一粘接层的结合力；并且，可以减少发热层与第一粘接层之间的界面热阻，提升热量向第一粘接层传递的均匀性，降低第一基材发生破裂的几率；可以减小热量向第二基材传递的速率，降低烹煮食材时的噪音。

根据本发明的实施例，参照图3，发热体组件还包括：第二粘结层40，第二粘结层40设置在发热层30远离第一基材10的表面上，且与第二基材50接触设置。设置第二粘接层，一方面，可以使得发热层与第一基材、第二基材更好地粘结在一起，也能降低发热层与第二基材连接界面处的热膨胀系数，增强发热层与第二基材之间的结合强度，从而可以提升发热组件的整体机械性能；另一方面，可以进一步增加发热层与第二基材之间的热阻，有助于在发热层发热时降低热传递速率，使发热层产生的热量传递的均匀性增加，进而使得发热体组件内部更加不易产生较大的内应力，并且第二基材中也不易产生应力集中现象，进一步降低发热体组件发生破裂的风险，从而更好地提高发热体组件的整体使用寿命；另外，可以进一步增加发热层与第二基材之间的热阻，有助于在发热层发热时进一步降低热传递速率，当该发热体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。

其中，第一粘结层20与所述第一基材10接触的表面的表面粗糙度小于所述第二粘结层40与所述第二基材50接触的表面的表面粗糙度。由此，第二粘接层侧的粗糙度较大，有利于提升传热的均匀性，进而减少第一基材破裂的风险；并且，可以增大热量向与第二粘接层连接的第二基材的传递速率。

进一步的，发热层30与第一粘结层20接触的表面的表面粗糙度大于第一粘结层20与所述第一基材10接触的表面的表面粗糙度。由此，由此可以提升热量传递的均匀性，减少第一粘接层中热量堆积造成的开裂的风险。

本发明中，第一粘结层的厚度可以小于第二粘结层的厚度，如图3所示；第一粘结层的厚度也可以大于第二粘结层的厚度，如图4所示；第一粘结层的厚度也可以与第二粘结层的厚度相当。

根据本发明的实施例，第一粘接层与第二基材接触的表面基本平行于第二基材远离第一粘接层的表面，由此，有利于进一步提高发热体组件的整体性能。

根据本发明的实施例，第一基材的厚度大于第二基材的厚度，由此，可以使第二基材与待加热食物或水接触，采用相对较薄的第二基材可以提升加热过程中的能源利用率，使大部分的热量向第二基材传递，进而传递至食物或水；而采用相对较厚的第一基材，可以使第一基材具有更好的限温隔热作用，从而能够更好的降低具有该发热体组件的器皿(如玻璃壶体)的整体温度，使器皿在加热过程中产生的应力更小，以提升器皿耐用性。

根据本发明的实施例，第二基材与待加热物接触设置，第二基材的厚度小于第一基材的厚度。根据本发明的实施例，第二基材的厚度为0.3～1mm，第一基材的厚度为1.5～3毫米，由此，第二基材和第一基材的厚度合适，有利于进一步提高发热体组件的整体性能。

根据本发明的实施例，第一基材和第二基材可以各自独立地为玻璃或陶瓷，上述材料来源广泛，有利于降低成本，且有利于进一步提高发热体组件的整体使用性能。

其中，发热层的厚度大于第二粘结层的厚度，发热层的厚度小于第一粘结层的厚度。如此，第二粘结层的厚度相对第一粘结层较小，厚度较大的第一粘结层可以增大第一粘结层的热阻，可以减少热量的散失，并且促进热量向第二基材的传递，提升热量的利用率；厚度较薄的第二粘结层可以减少热阻，进而更进一步的优化热量的传递方向，提高热量利用率；针对第二基材比较薄的情况，热量向第二基材传递得较快，容易在第二粘接层以及第二基材中产生较大的热应力，而本发明中第二粘接层通过由无机材料或有机材料形成，导热率较低，可以设置较低的厚度，同时降低热阻，减少热应力的形成，进而提高第二粘接层与第二基材之间的附着力并降低第二粘接层、第二基材发生破裂的风险。

根据本发明的实施例，第一粘结层20和第二粘结层40可以包括第一釉料，可以均为无机釉粘结层，第一粘结层20和第二粘结层40均向发热层30凸出设置，参考图8和图9。如此，第一粘结层和第二粘结层中均含有无机釉，无机釉的导热系数较低，能够进一步实现热量的均匀传递，且在发热层与第一基材、第二基材之间形成一定的热阻；并且，可以使得无机釉粘结层具有较佳的粘结力，可以很好的将第一基材和第二基材与发热层粘结在一起。在本发明的一些具体实施例中，第一粘结层的材料(第一釉料)可以包括氧化铝、氧化锌、氧化硼、氧化钛以及氧化钠中的一种或多种，同时还包括二氧化硅和三氧化二铋两种氧化物，以及第二粘结层的材料(第一釉料)中包括氧化铝、氧化锌、氧化硼、氧化钛以及氧化钠中的一种或多种，同时还包括二氧化硅和三氧化二铋两种氧化物。上述材料形成的第一粘结层和第二粘结层都是无机釉粘结层，且与玻璃的成分相近，均为氧化硅和/或氧化铝为主体的无机物，这样当第一基材和第二基材均为玻璃基材时，有助于更进一步的提高无机釉粘结层和玻璃基材之间界面的结合强度，进而提高发热体组件的整体结构稳定性，如此有助于延长发热体组件的使用寿命，而当第一基材和/或第二基材为陶瓷基材时，上述材质的釉料也可以起到较好的粘结作用，进而提高发热体组件的整体性能；而且进一步的，三氧化二铋的存在可以有助于降低无机釉粘结层的熔点，由于在制备工艺中，在制作无机釉粘结层和发热层之后，需要采用烧结处理，将无机釉粘结层烧结成膜，但是烧结温度不能超过发热层的熔点，保证发热层不会因高温烧结而失效，所以通过三氧化二铋的存在可以有助于降低无机釉粘结层的熔点，进而降低烧结温度，使得温度不会超过发热层的熔点，提升发热层的稳定性。

其中，第一粘结层和第二粘结层均向所述发热层凸出设置，这种设置方式可以使得第一粘结层和第二粘结层均与发热层以锚定的方式结合，大大提高粘结层与发热层之间的结合力，进而有效改善发热体组件的整体结构稳定性；对于第一基材相对于第二基材厚度较大的情况，由于第一基材的厚度较大，则第一基材中容易发生热量堆积，且若第二基材用于向待加热的水或待烹饪的食物等介质传热时，第一基材中则更容易发生热量堆积，上述设置方式能够降低第一基材侧的热阻，从而降低第一基材中热量堆积的风险，降低发热体组件发生破裂的风险，更好地提高发热组件的使用寿命；并且可以提高向第二基材的热量传递的均匀性，降低第二粘接层以及第二基材发生破裂的风险。

根据本发明的实施例，所述第一粘结层的材料和所述第二粘结层的材料中均包括第一釉料，所述第一釉料包含二氧化硅、三氧化二铋，以及氧化铝、氧化硼、氧化锌、氧化钛和氧化钠中的至少一种。而且，基于所述第一粘结层的总质量，按质量百分数计，所述二氧化硅的含量为10％～40％(比如10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％)，所述三氧化二铋的含量为30％～60％(比如30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％)；基于所述第二粘结层的总质量，按质量百分数计，所述二氧化硅的含量为10％～40％(比如10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％)，所述三氧化二铋的含量为30％～60％(比如30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％)。在上述含量的条件下，第二粘结层和第一粘结层的粘结性能较佳，保证发热体组件长时间的使用过程中不会发生裂痕等不良现象，而且上述条件的第二粘结层和第一粘结层可有效降低无机釉粘结层的熔点，进而可以保证在对第二粘结层和第一粘结层高温烧结时，不会损伤发热层。发明人发现，若三氧化二铋占比过低，粘结层(包括第二粘结层和第一粘结层)固化烧结过程中所需要的烧结温度较高，极易导致玻璃基材在固化烧结过程中软化变形或受冷热冲击开裂，还可能会影响发热层的使用性能；而若三氧化二铋占比过高，虽然会降低形成粘结层的釉料的熔点，但会导致粘结层与发热层和玻璃基材之间的膨胀系数差值过大，粘结层粘结强度较低，同样会导致玻璃或陶瓷基材在冷热冲击下开裂，本发明中通过控制第二粘结层以及第一粘结层中氧化铋为上述含量，可以将粘结层的烧结温度控制在400～800℃附近，并避免粘结层与发热层和玻璃(或陶瓷)基材之间产生过大的膨胀系数，从而能够大大降低第一基材、第二基材在烧结固化或加热过程中变形开裂的风险，保证其抗冷热冲击性能和耐用性。

根据本发明的实施例，第一粘结层中的第一釉料与第二粘结层中的第一釉料的材质不同，即是说，在上述多种材料的选择中，第一粘结层中的第一釉料与第二粘结层中的第一釉料的具体材质的选择不同，如此，可以更好的提高粘结层的粘结力，且根据实际情况，第二粘结层选择热阻较小的釉料，第一粘结层可以选择热阻较大的釉料，进而更好的优化热传递的方向，并降低第二基材发生破裂的风险。

本发明中，对发热体组件的制备工艺不做特别限定，本领域技术人员可以根据实际情况进行选择和设置。例如，可以在第二基材上设置第二粘接层和发热层，然后，在第一基材上设置第一粘接层，之后再压合烧结；又如，也可以在二基材上设置第二粘接层和发热层以及第一粘接层，之后再压合烧结。根据本发明的一些实施例，可以在第一基材的表面上涂覆用于形成第一粘结层的第一粘结浆料，然后，将第一粘结浆料表干之后再涂覆形成发热浆料，然后待发热浆料表干之后再涂覆第二粘结浆料，再粘合第二基材，最后进行烧结，在烧结之前，均有部分的第一粘结浆料和第二粘结浆料渗入到发热浆料中，所以，在经过烧结之后，第一粘结层与发热层之间形成锚栓结构，即第一粘结层与发热层之间的界面并非是为平整界面，两者相接处的表面均具有一定的凹凸结构，第二粘结层与发热层之间也形成有锚栓结构，即第二粘结层与发热层之间的界面并非是为平整界面，两者相接处的表面均具有一定的凹凸结构，上述结构的设置方式可以大大提高第一粘结层与发热层之间的结合力，以及第二粘结层与发热层之间的结合力，进而提高发热体组件的整体结构稳定性，延长发热体组件的使用寿命，具体的，第一粘结层和发热层之间形成锚栓结构，并且，第二粘结层与发热层之间形成锚栓结构。而且，上述中有部分的第一粘结浆料和第二粘结浆料渗入到发热浆料中，不仅可以提高层结构之间的粘结力，而且粘结浆料向发热浆料的渗入，填充在发热浆料的空隙中，进而大大降低或排除将发热浆料中的空气，如此在采用发热体组件进行加热的过程中，可以避免出现空气膨胀，进而避免发热层开裂的问题，而且通过降低或排除将发热浆料中的空气，即降低发热层的孔隙率，有助于提高发热层的导热率，进而提高加热效率。

正是由于上述制备方法，可以使得发热体组件中层结构之间截面粗糙度不同，在本发明的一些实施例中，参照图6-8(其中，图6中第二粘结层的平均厚度大于第一粘结层的平均厚度，图7中第一粘结层的平均厚度大于第二粘结层的平均厚度，图8中第二粘结层的平均厚度与第一粘结层的平均厚度基本相当，平均厚度均大于5微米)，定义第一基材10与第一粘结层20之间接触的表面是第一表面11，发热层30与第一粘结层20之间接触的表面是第二表面12，发热层30与第二粘结层40之间相接触的表面是第三表面13，以及第二基材50与第二粘结层40之间相接触的表面是第四表面14。

在本发明的一些实施例中，参照图6-8，第二表面12的表面粗糙度是要求大于第一表面11的表面粗糙度的，且同时第二表面12的表面粗糙度还要大于第四表面14的表面粗糙度；第三表面13的表面粗糙度需要大于第一表面11的表面粗糙度，且同时第三表面13的表面粗糙度还需要大于第四表面14的表面粗糙度。如此，第二表面12和第二表面14的粗糙度较大，第一粘结层和发热层之间的接触面积相对较大，第二粘结层与发热层之间的接触面积也较大，所以可大大提高第一粘结层与发热层之间的结合强度，以及第二粘结层与发热层之间的结合强度；并且发热层与第一粘结层和第二粘结层之间的结合力较强，有利于避免第一基材或第二基材发生破裂的风险。

在本发明的另一些实施例中，参照图6-8，第二粘结层40和第一粘结层20中厚度较大的一个与第一基材或第二基材接触的表面的表面粗糙度，是小于厚度较小的粘结层与第二基材或第一基材接触的表面粗糙度的，具体的：在一些实施例中，第二粘结层40的平均厚度小于第一粘结层20的平均厚度，第一表面11的表面粗糙度是需要小于第二表面12粗糙度的，由于第一粘结层的平均厚度相对较大，使得其本身与第一基材之间的结合强度较高，进而可以适当的降低第一粘结层的第一表面的表面粗糙度，并且可以降低第一基材发生破裂的风险；在另一些实施例中，第二粘结层40的平均厚度大于第一粘结层20的平均厚度，第一表面11的表面粗糙度是需要大于第二表面12的表面粗糙度的，由于第二粘结层的平均厚度相对较大，使得其本身与第二基材之间的结合强度较高，进而可以适当的降低第二粘结层的第四表面的表面粗糙度，并且可以减少应力集中，进而降低第二基材发生破裂的风险。

根据本发明的实施例，所述第一釉料和所述第二釉料不同。第一釉料和第二釉料不同的选择，可以更好的使得热量均匀扩散，保证发热体组件的加热的均匀性。

根据本发明的实施例，第一粘结层的熔融温度和第二粘结层的熔融温度小于等于发热层的熔融温度。在一些实施例中，第一粘结层的熔融温度和第二粘结层的熔融温度均小于等于900℃。如此，在制备发热体组件的过程中，可以很好的保证银浆、铜、铝等材料形成的发热层不会因烧结温度过高而失效。

根据本发明的实施例，第一粘结层中的第一釉料穿过发热层与第二粘结层连接，如此，部分第一釉料嵌设在发热层中，将第一粘结层、第二粘结层和发热层三层结构紧密的连接在一起，可以大大提高层结构之间的结合力，进而提高发热体组件的结构稳定性；釉料相互连接，将发热层夹设在其中，可以提升粘接层的附着力，并且，有利于提升发热的均匀性，减少热量的集中。

根据本发明的实施例，第一粘接层在第一基材上连续分布，和/或第二粘接层在第二基材的至少部分表面上断续分布。上述设置要求就可以保证粘结层与基材之间的结合力，同时又可以保证热量的传递。

在本发明的实施例中，为了更好的提高发热层与第一基材和第二基材之间的粘结力，第一粘结层的厚度可以要求大于5微米，和/或第二粘结层的厚度可以要求大于5微米。如此，可以更进一步的有助于提高发热层与第一基材或第二基材之间的结合强度。其中，根据本发明的具体实际情况具体介绍一下第一粘结层和第二粘结层的厚度关系：

在本发明的一些实施例中，参照图4，第一粘结层20的厚度是大于第二粘结层40的厚度的，即是说，第一粘结层的厚度是需要大于5微米的。由此，第二粘结层和第一粘结层具有良好的粘结效果，而且也可以有效的提高热利用率，提高发热体组件的加热效率，降低其能耗。进一步的，在本发明的一些具体实施例中，第一粘结层平均厚度可具体为10～25微米，比如10微米、13微米、15微米、18微米、20微米、22微米或25微米，另外，第二粘结层平均厚度则为0.1～5微米，比如0.1微米、0.5微米、1微米、1.5微米、2微米、2.5微米、3.0微米、3.5微米、4微米、4.5微米或5微米。如此，第一粘结层和第二粘结层在上述厚度范围内，既可以保证发热体组件良好的加热效率，又可以降低热量的扩散，进而提高热利用率，降低发热体组件的能耗，同时保证第一粘结层和第二粘结层较佳的粘结力，提高发热体组件整体的结构稳定性；可以使得发热体组件发热过程中产生的热量迅速通过第一粘结层或第二粘结层传递至第一基材或第二基材，而后可将热量传递给需要加热的介质，进一步提高了发热体组件的加热效率。

在本发明的另一些实施例中，参照图3，第一粘结层20的厚度可以是小于第二粘结层40的厚度的，即是说，第二粘结层40的平均厚度大于5微米。进一步的，第二粘结层40的平均厚度为10～25微米，比如10微米、13微米、15微米、18微米、20微米、22微米或25微米，所述第一粘结层20的平均厚度为0.1～5微米，比如0.1微米、0.5微米、1微米、1.5微米、2微米、2.5微米、3.0微米、3.5微米、4微米、4.5微米或5微米。第二粘结层和第一粘结层在上述厚度范围内，既可以保证发热体组件良好的加热效率，又可以降低热量的扩散，进而提高热利用率，降低发热体组件的能耗，同时保证第二粘结层和第一粘结层较佳的粘结力，提高发热体组件整体的结构稳定性。

在本发明的又一些实施例中，参照图5，第一粘结层20平均厚度大于5微米，以及第二粘结层40平均厚度也大于5微米，在一些具体的实施例中，第一粘结层20平均厚度为10微米～25微米，同时第二粘结层40平均厚度也为10微米～25微米，比如10微米、13微米、15微米、18微米、20微米、22微米或25微米。在上述厚度范围内，也可以使得发热体组件具有较佳的加热效率，同时保证第二粘结层和第一粘结层较佳的粘结力，提高发热体组件整体的结构稳定性。

需要说明的是，由于制备工艺的原因，不同位置处的第一粘结层或不同位置处的第二粘结层的厚度会略有差异，所以上述“平均厚度”是指量取第一粘结层或第二粘结层不同位置处的厚度值的平均值。

在本发明的实施例中，参照图9(以第二粘结层的厚度较大为例，即第二粘结层为厚粘结层)，第一粘结层20的平均厚度和第二粘结层40的平均厚度不等，定义第一粘结层和第二粘结层中厚度较大的为厚粘结层，其中，发热层在厚粘结层上的正投影位于厚粘结层的内部，且发热层在厚粘结层上的正投影的面积小于厚粘结层的面积，即是说，发热层的侧端被厚粘结层覆盖住，进而第一粘结层和第二粘结层将发热层完全包覆住，以便防止外界的水等液体渗入到发热层的边缘而导致发热层失效，如此可以提高发热体组件的可靠性。

根据本发明的实施例，所述发热层包括第二釉料和发热材料，其中，发热材料为弱磁性材料，该弱磁性材料的相对磁导率小于1。具体的，发热层具体可以为铝膜，或者为导电银膜，或者为铜膜。上述材质的发热层可以通过电磁进行加热，实现发热体组件的良好加热效果，而且上述材料的导电率较佳，可以提高发热体组件的加热效率，而且上述材料在发热体组件的使用过程中性能比较稳定，不易发生氧化、反应失效等异常现象。需要说明的是，上述银膜是指主要含有导电金属银的发热层，同理，铝膜是指主要含有导电金属铝的膜层，铜膜是指主要含有导电金属铜的膜层。另外，发热层中含有第二釉料，可以提高热分散的均匀性。

在本发明的实施例中，所述发热层还可以进一步的满足以下两个条件中的一个或两个：

第一，发热层的厚度为10～25微米，比如发热层的厚度为10微米、12微米、15微米、18微米、20微米、23微米或25微米，如此，既可以保证发热层具有良好的导电率以便提高其产生的热量值，而且还可以保证第一粘结层和/或第二粘结层与发热层之间良好的结合强度；若是发热层的厚度过小，例如小于10微米，则不利于发热层与第一粘结层或与第二粘结层之间的结合强度，且影响其发热效率，使得发热效率较低，进而降低发热体组件的加热效率；若是发热层的厚度大于25微米，则可能会使得发热层产生的热量过多，不利于加热速度的控制，且会使得发热体组件的整体厚度偏厚，另外，还会在一定程度上降低发热层与其他层结构之间的结合力，进而不利于发热体组件整体结构稳定性的提高。

第二，发热层的方阻为0.1mΩ～20mΩ，比如0.1mΩ、0.5mΩ、1mΩ、3mΩ、5mΩ、8mΩ、10mΩ、12mΩ、15mΩ、18mΩ、20mΩ、23mΩ、25mΩ。如此，发热层具有较优的电阻率，进而保证发热层的加热效率；若是方阻较大，则会相对降低发热层的加热效率，进而降低发热体组件的加热效率。

在本发明的一些实施例中，该发热体组件可以在将交变磁场中进行电磁加热，即发热层在磁场作用下产生涡流进而发热，若将该发热体组件应用于电热水壶，该电热水壶在家电常用的20KHz频率，220V电压下，可以达到1500～1800W的加热功率。

在本发明的另一方面，本发明提供给了一种可加热器皿。根据本发明的实施例，可加热器皿的底壁的至少一部分由前面所述的发热体组件构成，加热器皿限定出容纳腔，且发热体组件的第二基材靠近容纳腔设置。由此，该可加热器皿具有较高的加热效率且使用寿命较长。本领域技术人员可以理解，该可加热器皿具有前面所述的发热体组件的所有特征和优点，在此不再过多的赘述。

具体的，参照图10和图11，可加热器皿具有侧壁200和底壁，且底壁的至少一部分由前面所述的发热体组件100构成，加热器皿限定出容纳腔，且发热体组件的第二基材靠近容纳腔设置(图中未示出)。如此，该可加热器皿具有较佳的加热效率，使用寿命较长，而且将发热体组件设置在可加热器皿的底部，可以提高可加热器皿的加热均匀性。

在本发明的实施例中，可加热器皿的底壁由发热体组件构成，而发热体组件与侧壁的连接方式没有特殊要求，本领域技术人员可以根据实际情况灵活选择。在一些实施例中，发热体组件100与可加热器皿的侧壁200可以通过熔融焊接的方式固定密封连接(如图10所示，图10中300为发热体组件与侧壁的焊接部)；在另一些实施例中，发热体组件100与可加热器皿的侧壁200可以通过粘结剂400固定密封粘结在一起(如图11所示)。上述两种连接方式可以稳定的将可加热器皿的侧壁和发热体组件连接在一起，且在长期的使用过程中不会发生裂痕。

根据本发明的又一个具体实施例，上述焊接的具体过程为：先对发热体组件进行预热；再采用热源对预热后的发热体组件边缘和侧壁进行焊接；最后对焊接后的器皿进行退火处理。

根据本发明的又一个具体实施例，粘结剂400可以为有机硅胶、玻璃胶或者无机玻璃浆料。上述粘结剂材料来源广泛，成本较低，且密封性较好。

根据本发明的又一个具体实施例，可加热器皿为锅具(参考附图12)、热水壶的壶身(如图10和图11)，或者烹饪器具(比如高压锅、电饭煲、空气炸锅等)的内胆等。

在本发明的又一方面，本发明提供给了一种电器。根据本发明的实施例，该电器包括前面所述的可加热器皿。该电器具有较高的加热效率和较长的使用寿命。本领域技术人员可以理解，该电器具有前面所述的可加热器皿的所有特征和优点，在此不再过多的赘述。

根据本发明的实施例，上述电器的具体种类没有特殊要求，本领域技术人员可以根据实际情况灵活选择。在一些实施例中，电器具体种类包括但不限于炒锅、奶锅、电饭煲、高压锅、热水壶、电磁炉锅具套装或微晶锅锅具套装等电器。

在本发明说明书的描述中，需要说明的是，术语“厚度”、“上”、“下”、“底”、“内”、“外”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，仅仅是为了方便描述本发明的技术方案和简化描述，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，文中术语“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。在本申请的描述中，“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，“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，除非另有明确的限定。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。此外，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 (22)

1.一种发热体组件，其特征在于，包括：

第一基材；

加热组件，所述加热组件设置在所述第一基材的一个表面上；

第二基材，所述第二基材设置在所述加热组件远离所述第一基材的表面上，

其中，所述加热组件与所述第一基材接触的表面的表面粗糙度和所述加热组件与所述第二基材接触的表面的表面粗糙度不同。

2.根据权利要求1所述的发热体组件，其特征在于，所述第二基材的厚度小于所述第一基材的厚度，且所述加热组件与所述第一基材接触的表面的表面粗糙度小于所述加热组件与所述第二基材接触的表面的表面粗糙度。

3.根据权利要求1或2所述的发热体组件，其特征在于，所述加热组件包括：

第一粘结层，所述第一粘结层与所述第一基材接触设置；

发热层，所述发热层设置在所述第一粘结层远离所述第一基材的表面上。

4.根据权利要求3所述的发热体组件，其特征在于，所述发热层与所述第二基材接触设置，所述发热层与所述第二基材接触的表面的表面粗糙度大于第一粘结层与所述第一基材接触的表面的表面粗糙度。

5.根据权利要求3所述的发热体组件，其特征在于，所述发热层与所述第一粘结层接触的表面的表面粗糙度大于所述发热层与所述第二基材接触的表面的表面粗糙度。

6.根据权利要求3所述的发热体组件，所述第一粘接层与所述第二基材接触的表面基本平行于所述第二基材远离所述第一粘接层的表面。

7.根据权利要求3所述的发热体组件，其特征在于，还包括：

第二粘结层，所述第二粘结层设置在所述发热层远离所述第一基材的表面上，且与所述第二基材接触设置。

8.根据权利要求7所述的发热体组件，其特征在于，所述第一粘结层与所述第一基材接触的表面的表面粗糙度小于所述第二粘结层与所述第二基材接触的表面的表面粗糙度。

9.根据权利要求7所述的发热体组件，其特征在于，所述发热层与所述第一粘结层和/或所述第二粘接层接触的表面的表面粗糙度大于所述第一粘结层与所述第一基材接触的表面的表面粗糙度。

10.根据权利要求7所述的发热体组件，其特征在于，所述发热层的厚度大于所述第二粘结层的厚度，且所述发热层的厚度小于所述第一粘结层的厚度。

11.根据权利要求7所述的发热体组件，其特征在于，所述第一粘结层和所述第二粘结层均为无机釉粘结层，所述第一粘结层和所述第二粘结层均向所述发热层凸出设置。

12.根据权利要求7所述的发热体组件，其特征在于，所述第一粘结层的材料和所述第二粘结层的材料中均包括第一釉料，所述第一釉料包含二氧化硅、三氧化二铋，以及氧化铝、氧化硼、氧化锌、氧化钛和氧化钠中的至少一种，

任选的，基于所述第一粘结层或第二粘结层的总质量，按质量百分数计，所述二氧化硅的含量为10％～40％，所述三氧化二铋的含量为30％～60％。

13.根据权利要求12所述的发热体组件，其特征在于，所述第一粘结层中的第一釉料的成分与所述第二粘结层中的第一釉料的成分不同。

14.根据权利要求12所述的发热体组件，其特征在于，所述发热层包括第二釉料和发热材料，所述发热材料为弱磁性材料，且所述弱磁性材料的相对磁导率小于1。

15.根据权利要求12所述的发热体组件，其特征在于，所述第一釉料的成分和所述第二釉料的成分不同。

16.根据权利要求12所述的发热体组件，其特征在于，所述第一粘结层的熔融温度和所述第二粘结层的熔融温度小于等于所述发热层的熔融温度，优选的，所述第一粘结层的熔融温度和所述第二粘结层的熔融温度均小于等于900℃。

17.根据权利要求12所述的发热体组件，其特征在于，所述第一粘接层中的第一釉料穿过所述发热层与所述第二粘接层连接。

18.根据权利要求12所述的发热体组件，其特征在于，所述第一粘接层在所述第一基材上连续分布，和/或所述第二粘接层在所述第二基材的至少部分表面上断续分布。

19.根据权利要求2所述的发热体组件，其特征在于，所述第二基材的厚度为0.3～1mm，所述第一基材的厚度为1.5～3毫米，

任选的，所述第一基材和所述第二基材各自独立地为玻璃或陶瓷。

20.根据权利要求7所述的发热体组件，其特征在于，所述第一粘结层的厚度和所述第二粘结层的厚度不等，定义所述第一粘结层和所述第二粘结层中厚度较大的为厚粘结层，其中，所述加热层在所述厚粘结层上的正投影位于所述厚粘结层的内部，且所述加热层在所述厚粘结层上的正投影的面积小于所述厚粘结层的面积。

21.一种可加热器皿，其特征在于，所述可加热器皿的底壁的至少一部分由权利要求1～20中任一项所述的发热体组件构成，所述加热器皿限定出容纳腔，且所述发热体组件的第二基材靠近所述容纳腔设置。

22.一种电器，其特征在于，包括权利要求21所述的可加热器皿。

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