CN116419440A - 发热体组件及其制备方法、烹饪器具和烹饪设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了发热体组件及其制备方法、烹饪器具和烹饪设备。该发热体组件包括：第一基板，加热层，所述加热层设在所述第一基板的一侧，所述加热层靠近所述第一基板的表面具有至少一个第一凸起，所述第一凸起嵌入所述第一基板中，第二基板，所述第二基板与所述第一基板连接设置，且所述第二基板与所述加热层之间形成有第一空隙。由此，加热层嵌入第一基板中，第二基板与加热层之间具有第一空隙，且两个基板之间形成连接，可以避免已经固化的加热层通过再次软化与第二基板之间进行粘结时所带来的气泡的影响，并且，该发热体组件具有较高的加热效率、安全性高、使用寿命长等优点。

Description

发热体组件及其制备方法、烹饪器具和烹饪设备

技术领域

本发明涉及电器技术领域，具体的，涉及发热体组件及其制备方法、烹饪器具和烹饪设备。

背景技术

陶瓷、玻璃等无机材料已被广泛应用到烹饪器具中，比如电炖锅中的陶瓷内胆、玻璃养生水壶采用的玻璃材料内胆、电磁炉等用到的微晶锅、陶瓷锅等等。玻璃、陶瓷等材料具有非常好的化学稳定性，并且，玻璃、陶瓷等均为健康环保材质，但是，这些无机材料也存在一些缺陷，比如传热效率低、韧性差、易碎等问题。

针对玻璃加热器皿，常规的应用方案主要为采用发热管、发热盘等发热组件进行加热，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，比如接触面积小、难以紧密接触、传热效率太低等，将玻璃器皿应用于水壶等器具，对1L水进行加热的时间会接近甚至超过15min，加热速度慢、热效率太低，难以满足用户的使用需求，导致用户体验不佳。

有的厂家会采用厚膜加热等技术方案，该方案通过在玻璃板上印刷厚膜电路进行加热，虽然该方案热效率高、加热均匀，但是该方案对玻璃器皿的要求较高，需要采用耐温的石英玻璃等，并且也存在安规的问题，玻璃碎裂的情况下电流大，会对消费者的安全构成极大的隐患。

因此，目前基于玻璃等无机材料的发热体组件及其制备方法仍有待改进。

发明内容

如前所述，目前基于玻璃等无机材料的发热体组件仍有待改进。发明人发现，采用覆盖式加热层/发热层与基板进行结合的情况下，在加热层/发热层已经通过固化与发热体组件的一个基板进行牢固结合之后，如果再将加热层/发热层与另外一个基板进行粘结的话，需要再次将加热层/发热层软化，此时，整层的加热层/发热层润湿性较差，再次软化的过程中会产生气泡并使气泡在加热层/发热层中堆积，在加热层/发热层和基板接触的界面也会有存在气泡，并且产生的气泡不易扩散，会影响产品的良率，而且在加热层/发热层中的气泡以及界面处的气泡均会对发热体组件的使用造成不良影响，因此，需要避免将整层的加热层/发热层通过再次软化与第二个基板进行粘结。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，该发热体组件不需要将整层的加热层再次软化与第二基板进行粘结，且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，该发热体组件包括：第一基板，加热层，所述加热层设在所述第一基板的一侧，所述加热层靠近所述第一基板的表面具有至少一个第一凸起，所述第一凸起嵌入所述第一基板中，第二基板，所述第二基板与所述第一基板连接设置，且所述第二基板与所述加热层之间形成有第一空隙。由此，加热层嵌入第一基板中，第二基板与加热层之间具有第一空隙，且两个基板之间形成连接，可以避免整层已经固化的加热层通过再次软化与第二基板之间进行粘结时所带来的气泡的影响，并且，该发热体组件具有较高的加热效率、安全性高、使用寿命长等优点。

根据本发明的实施例，所述第一基板和所述第二基板的至少之一具有第一凹槽，所述第一凹槽的至少部分形成所述第一空隙。

根据本发明的实施例，所述第一基板与所述第二基板通过加热层连接，所述加热层靠近所述第二基板的表面具有凹凸结构，所述凹凸结构的凸起部与所述第二基板接触设置，所述凹凸结构的凹陷部与所述第二基板之间的间隙构成所述第一空隙。

根据本发明的实施例，所述第一基板和所述第二基板之间设有支撑部件，所述支撑部件连接所述第一基板和所述第二基板。

根据本发明的实施例，所述凸起部在所述第一基板上的正投影的面积为a，所述加热层在所述第一基板上的正投影的面积为b，a为40％b～80％b。

根据本发明的实施例，所述发热体组件还包括支撑件，所述支撑件位于所述加热层靠近所述第二基板的表面上，且与所述第二基板接触设置，其中，所述支撑件在所述第一基板上的正投影的面积小于所述加热层在所述第一基板上的正投影的面积，所述加热层中不与所述支撑件接触的表面与所述第二基板之间的间隙构成所述第一空隙。

根据本发明的实施例，所述支撑件在所述第一基板上的正投影的面积为A，所述加热层在所述第一基板上的正投影的面积为B，A为40％B～80％B。

根据本发明的实施例，所述加热层的端部与所述第一基板的端部以及所述加热层的端部与所述第二基板的端部均具有间距，所述第一基板不被所述加热层覆盖的表面与所述第二基板之间具有第二间隙。

根据本发明的实施例，所述第一空隙的高度为10～30微米。

根据本发明的实施例，所述加热层包括层叠设置的发热层和过渡层，所述过渡层与所述第一基板接触设置。

根据本发明的实施例，所述发热层包括发热材料和第一无机氧化物基体，所述发热材料选自银、铜、铝中的至少之一，所述无机氧化物基体选自氧化铋、氧化铝、氧化硅中的至少之一；所述过渡层包括第二无机氧化物基体，所述第一无机氧化物基体和所述第二无机氧化物基体的成分相同。

根据本发明的实施例，所述加热层还包括粘结层，所述粘结层设置在所述发热层远离所述第一基板的表面上。

根据本发明的实施例，所述粘结层包括第三无机氧化物基体，所述第三无机氧化物基体选自氧化铋、氧化铝、氧化硅中的至少之一。

根据本发明的实施例，所述发热层满足以下条件的至少之一：所述发热层的方阻为0.1mΩ～20mΩ，所述发热层的厚度为10～25微米。

根据本发明的实施例，所述过渡层的厚度为0.1～5微米，所述粘结层的厚度为10～30微米。

根据本发明的实施例，所述第一基板的厚度小于所述第二基板的厚度。

在本发明的另一方面，本发明提出了一种发热体组件，所述发热体组件包括第一基板，加热层，所述加热层设在所述第一基板的一侧，所述加热层靠近所述第一基板的表面具有至少一个第一凸起，所述第一凸起嵌入所述第一基板中，所述加热层包括发热层和粘结层，所述发热层与所述第一基板接触设置，所述粘结层远离所述发热层的表面具有至少一个第二凸起，第二基板，所述第二基板设在所述加热层远离所述第一基板的表面上，所述第二凸起嵌入所述第二基板中。由此，加热层嵌入第一基板，粘结层嵌入第二基板，通过加热层与粘结层进行粘结，同样可以避免整层的加热层通过再次软化与第二基板进行粘结时所带来的气泡的影响，并且，该发热体组件具有较高的加热效率、安全性高、使用寿命长等优点。

根据本发明的实施例，所述粘结层在所述第一基板上的正投影小于所述发热层在所述第一基板上的正投影，所述发热层与所述第二基板之间形成有第一空隙，或，所述粘结层在所述第一基板上的正投影等于所述发热层在所述第一基板上的正投影。

根据本发明的实施例，所述粘结层的厚度为10～30微米。

根据本发明的实施例，所述加热层的端部与所述第一基板的端部以及所述加热层的端部与所述第二基板的端部均具有间距，所述第一基板不被所述加热层覆盖的表面与所述第二基板之间具有第二间隙。

根据本发明的实施例，所述加热层还包括过渡层，所述过渡层设置在所述发热层与所述第一基板之间。

根据本发明的实施例，所述发热层包括发热材料和第一无机氧化物基体，所述发热材料选自银、铜、铝中的至少之一，所述无机氧化物基体选自氧化铋、氧化铝、氧化硅中的至少之一；所述过渡层包括第二无机氧化物基体，所述第一无机氧化物基体和所述第二无机氧化物基体的成分相同；任选地，所述粘结层包括第三无机氧化物基体，所述第三无机氧化物基体和所述第一无机氧化物基体的成分相同。

根据本发明的实施例，所述过渡层的厚度为0.1～5微米。

根据本发明的实施例，所述第一基板的厚度小于所述第二基板的厚度。

根据本发明的实施例，所述发热层满足以下条件的至少之一：方阻为0.1mΩ～20mΩ；厚度为10～25微米。

在本发明的又一方面，本发明提出了一种制备前面所述的发热体组件的方法，所述方法包括：提供第一基板，在所述第一基板上形成加热层；提供第二基板，将所述第二基板与所述第一基板连接设置，并使所述第二基板与所述加热层之间形成第一空隙，得到所述发热体组件。由此，可以利用简便的方法形成发热体组件，并且，该方法可以避免整层的加热层通过再次软化与第二基板进行粘结所产生的气泡带来的不利影响，利用该方法制备得到的发热体组件具有加热效率高、安全性高、使用寿命长等优点。

根据本发明的实施例，形成所述加热层的方法包括：在所述第一基板上涂布形成导电浆料，并对所述导电浆料烧结固化，得到具有发热层和过渡层的所述加热层，且所述过渡层与所述第一基板接触设置，其中，所述导电浆料包括发热材料和第一无机氧化物基体。

根据本发明的实施例，形成所述加热层的方法还包括：在所述发热层远离所述第一基板的表面上涂布粘结涂料，并对所述粘结涂料烧结固化，得到粘结层。

在本发明的又一方面，本发明提出了一种制备前面所述的发热体组件的方法，该方法包括：提供第一基板，在所述第一基板上涂布导电浆料，并对所述导电浆料烧结固化，得到发热层；提供第二基板，在所述第二基板上涂布粘结浆料，并对所述粘结涂料烧结固化，得到粘结层；对所述发热层和所述粘结层进行烧结处理，得到所述发热体组件。由此，利用该方法也可以避免整层的加热层通过再次软化与第二基板进行粘结时所产生的气泡带来的不利影响，并且，利用该方法制备得到的发热体组件具有加热效率高、安全性高、使用寿命长等优点。

在本发明的又一方面，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体组件或者由前面所述的方法制作得到的发热体组件。由此，该烹饪器具具有前面所述的发热体组件所具有的全部特征以及优点，在此不再赘述。总的来说，该烹饪器具具有加热效率高、安全性高、使用寿命长等优点。

在本发明的又一方面，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，该烹饪设备具有前面所述的烹饪器具所具有的全部特征以及优点，在此不再赘述。

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显示了根据本发明一个实施例的发热体组件的结构示意图；

图2显示了根据本发明另一个实施例的发热体组件的结构示意图；

图3显示了根据本发明又一个实施例的发热体组件的结构示意图；

图4显示了根据本发明又一个实施例的发热体组件的结构示意图；

图5显示了根据本发明又一个实施例的发热体组件的结构示意图；

图6显示了根据本发明又一个实施例的发热体组件的结构示意图；

图7显示了根据本发明又一个实施例的发热体组件的结构示意图；

图8显示了根据本发明又一个实施例的发热体组件的结构示意图；

图9显示了根据本发明又一个实施例的发热体组件的结构示意图；

图10显示了根据本发明又一个实施例的发热体组件的结构示意图；

图11显示了根据本发明又一个实施例的发热体组件的结构示意图；

图12显示了根据本发明又一个实施例的发热体组件的结构示意图；

图13显示了根据本发明一个实施例的发热体组件的部分结构示意图；

图14显示了根据本发明另一个实施例的发热体组件的部分结构示意图；

图15显示了根据本发明又一个实施例的发热体组件的部分结构示意图；

图16显示了根据本发明又一个实施例的发热体组件的结构示意图；

图17显示了根据本发明一个实施例的烹饪器具的结构示意图；

图18显示了根据本发明另一个实施例的烹饪器具的结构示意图。

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。

在本发明的一方面，本发明提供了一种发热体组件，参考图1至图10，发热体组件包括第一基板100、加热层200和第二基板300。

根据本发明的实施例，参考图1至图10，加热层200设在第一基板100的一侧，并且，加热层200靠近第一基板100的表面具有至少一个第一凸起211，即第一凸起211的数量可以为一个或多个，第一凸起211嵌入第一基板100中，第二基板300与第一基板100连接设置，且第二基板300与加热层200之间形成第一空隙10。第一凸起的设置可以使得加热层嵌入到第一基板中，能够使得加热层与第一基板之间具有较强的结合力，两个基板之间形成连接，并令第二基板与加热层之间具有第一空隙，这种情况下，至少部分加热层不需要与第二基板通过烧结固化连接，可以避免已经固化的至少部分加热层通过再次软化与第二基板之间进行粘结时所带来的气泡的影响，而且，该发热体组件具有较高的加热效率、安全性高、使用寿命长等优点。

根据本发明的实施例，第一基板100的材质可以为玻璃，具体的，第一基板100的材质可以为微晶玻璃、高硼硅玻璃或无碱玻璃等，第二基板300的材质也可以为玻璃，具体的，第二基板300的材质也可以为微晶玻璃、高硼硅玻璃或无碱玻璃等。需要说明的是，微晶玻璃、高硼硅玻璃、无碱玻璃等具有较好的耐高温性能，采用该些玻璃材料形成第一基板和/或第二基板，有利于提高发热体组件的稳定性，并且，能够使得在发热体组件在使用过程中安全系数更高。

根据本发明的实施例，第一空隙10可以是由第一基板和/或第二基板的凹槽的一部分形成的，也可以是由加热层的凸起结构与第二基板限定出的，还可以是由支撑件限定出的。

根据本发明的实施例，参考图1至图6，第一基板100和第二基板300连接设置，第一基板100和第二基板300的至少之一具有第一凹槽20，第一凹槽20的至少部分形成第一空隙10。参考图1，第二基板300具有第一凹槽20，即第二基板300靠近第一基板100的一侧表面形成有第一凹槽20，第一凹槽20的至少部分形成第一空隙10。根据本发明的另一些具体实施例，参考图2，第一基板100具有第一凹槽20，即第一基板100靠近第二基板300的一侧表面形成有第一凹槽20，第一凹槽20的至少部分形成第一空隙10。根据本发明的又一些具体实施例，参考图3，第一基板100和第二基板300均具有第一凹槽20，即第一基板100和第二基板300相对的表面上均形成有一个第一凹槽20，此时，第二基板300的第二凹槽20的至少部分形成第一空隙。

根据本发明的实施例，参考图4至图6，加热层200可以包括层叠设置的发热层220和过渡层210，过渡层210与第一基板100接触设置。根据本发明的实施例，参考图4至图6，过渡层210靠近第一基板100的表面可以具有至少一个第一凸起201，即第一凸起201的数量可以为一个或多个，这种情况下，过渡层可以与第一基板牢固粘结，有利于进一步提高发热体组件的整体稳定性。另外，根据本发明的一些具体实施例，参考图4至图6，过渡层210靠近发热层220的一侧表面可以是凹凸不平的表面，即过渡层210与发热层220可以是互相嵌入连接的，这种情况下，更有利于提高发热体组件的整体稳定性。

根据本发明的一些具体实施例，过渡层210在第一基板100上的正投影与加热层200在第一基板100上的正投影重合。过渡层与加热层在第一基板上的正投影重合，可以提高加热层与第一基板之间的结合力，进而提高发热体组件的整体稳定性。

根据本发明的实施例，参考图5，加热层200的端部与第一基板100的端部以及加热层200的端部与第二基板300的端部均具有间距，第一基板100不被加热层200覆盖的表面与第二基板300之间具有第二间隙30。这种情况下，在发热体组件通过焊接的方式与烹饪器具的侧壁或底部进行结合时，两个基板的边缘软化后不会对加热层造成不利影响，可以更好的保持加热层的发热性能；加热层的端部与第一基板的端部和第二基板的端部之间均具有一定的间距，该间距还可以在烹饪器具加热过程中形成负压空间，进一步减少热量在发热体组件的基板与烹饪器具的侧壁或底部连接位置处的堆积，进而减少连接处发生破裂的风险。

根据本发明的实施例，参考图6，加热层200还可以包括粘结层230，粘结层230设置在发热层220远离第一基板100的表面上。设置粘结层可以进一步提高热量向第一基板传递的热阻，减少发热层产生的热量向第二基板的传递，进而促进热量向第一基板的传递，提高热量的利用率以及加热效率。粘结层230与发热层220接触的表面可以是如图6所示的平整表面，当然，也可以是凹凸不平的表面，即粘结层230与发热层220可以是互相嵌入设置的，这种情况下，粘结层与发热层结合牢固，有利于进一步提高发热体组件的整体稳定性。

根据本发明的一些实施例，参考图7至图9，第一基板100与第二基板300可以通过加热层200连接，加热层200靠近第二基板300的表面具有凹凸结构，其中，凹凸结构的凸起部202与第二基板300接触设置，凹凸结构的凹陷部203与第二基板300之间的间隙构成第一空隙10。根据本发明的一些具体实施例，参考图8，加热层200具有层叠设置的发热层220和过渡层210，这种情况下，发热层220可以具有上述凹凸结构；根据本发明的另一些具体实施例，参考图9，加热层200可以进一步包括粘结层230，这种情况下，粘结层230可以具有上述凹凸结构。

根据本发明的一些实施例，凸起部202在第一基板100上的正投影的面积为a，加热层200在第一基板100上的正投影的面积为b，其中，a为40％b～80％b，例如a可以为40％b、50％b、60％b、70％b、80％b等。

根据本发明的实施例，参考图10，发热体组件还可以包括支撑件400，支撑件400位于加热层200靠近第二基板300的表面上，且与第二基板300接触设置，其中，支撑件400在第一基板100上的正投影的面积小于加热层200在第一基板100上的正投影的面积，加热层200中不与支撑件400接触的表面与第二基板300之间的间隙构成第一空隙10。这种情况下，第一基板100和第二基板300可以通过加热层200与支撑件400间接连接。

根据本发明的实施例，支撑件400在第一基板100上的正投影的面积为A，加热层200在第一基板100上的正投影的面积为B，其中，A为40％B～80％B，具体的，A可以为40％B、45％B、50％B、55％B、60％B、65％B、70％B、75％B、80％B等。由此，既能保证具有较大的间隙，且能够降低加热层产生热量通过支撑件向第二基板传递时的热量集中现象，降低第二基板发生破裂的风险。

根据本发明的实施例，第一空隙10的高度可以为10～30微米，例如可以为10微米、15微米、20微米、25微米、30微米等，由此，在利用发热体组件进行加热时，第一空隙内的空气可以有效提高热量向第二基板传递的热阻，进而提高热量向第一基板传递的热效率，提高加热速率；并且，可以降低热量传递的不均匀性，降低第二基板发生破裂的风险。

根据本发明的实施例，发热层220包括发热材料和第一无机氧化物基体，由此，发热材料可以分散在第一无机氧化物基体中，且发热层可以具有较好的稳定性。

根据本发明的一些实施例，发热材料可以选自银、铜、铝中的至少之一，即发热材料可以为银、铜或铝，也可以为上述银、铜和铝中至少两种形成的合金。上述材料具有良好的导电性能，且为弱感磁金属材料，其相对磁导率小于1，并且，能够感应磁场生成电流涡流发热，进而有利于提高加热层的发热效率。

根据本发明的一些实施例，第一无机氧化物基体可以选自氧化铋、氧化铝、氧化硅中的至少之一，即第一无机氧化物基体可以为氧化铋、氧化铝或氧化硅，也可以为氧化铋、氧化铝和氧化铝中至少两种形成的混合物。第一无机氧化物基体由上述材质形成，可以降低发热浆料层的烧结固化温度，并且，可以使得加热层与第一基板牢固结合。

根据本发明的一些实施例，过渡层210可以包括第二无机氧化物基体，第二无机氧化物基体和第一无机氧化物基体的成分相同。根据本发明的另一些实施例，粘结层230可以包括第三无机氧化物基体，其中，第三无机氧化物基体可以选自氧化铋、氧化铝、氧化硅中的至少之一，由此，上述材料形成的粘结层可以提高加热层与第二基板的结合力，并且，可以有效提高热量向第二基板传递的热阻，进一步提高发热体组件的加热效率。

根据本发明的实施例，参考图9，发热层220的厚度d₄可以为10～25微米，具体的，发热层220的厚度d₄可以为10微米、12微米、15微米、18微米、20微米、22微米、25微米等，此时，发热层具有合适的厚度，有利于提高加热效率。

根据本发明的实施例，发热层220的方阻可以为0.1mΩ～20mΩ，具体的，发热层220的方阻可以为0.1mΩ、0.2mΩ、0.5mΩ、1mΩ、5mΩ、10mΩ、15mΩ、20mΩ等，发热层具有较小的方阻，有利于提高发热体组件的加热速率以及加热效率。

根据本发明的实施例，参考图10，过渡层210的厚度d₅可以为0.1～5微米，具体的，过渡层210的厚度d₅可以为0.1微米、0.2微米、0.5微米、1微米、2微米、3微米、5微米等，过渡层的厚度设置在上述范围内，其厚度较薄，有利于发热层产生的热量向第一基板进行热传递，并提高发热层的热传递效率以及热量的有效利用率。

根据本发明的一些具体实施例，参考图4至图6、图8至图10，第一基板100的厚度d₁小于第二基板300的厚度d₂。此时，第一基板100背离加热层200的表面为加热表面，第二基板300较厚，可以提高发热层向加热表面的热传递效率，并且，可以降低发热体组件工作过程中的噪音，还可以提高第二基板的热阻，降低热量向第二基板的热传递效率。

根据本发明的另一些具体实施例，第一基板100背离加热层200的表面为加热表面，第二基板300的导热系数可以小于第一基板100的导热系数。可以提高发热层向加热表面的热传递效率，降低发热体组件工作过程中的噪音，并提高第二基板的热阻，降低发热层产生的热量向第二基板的热传递效率。

根据本发明的实施例，支撑件400的材质可以包括玻璃釉料、耐高温无机胶或耐高温有机胶中的至少之一。其中，玻璃釉料可以包括氧化铋、氧化铝、氧化硅等材料中的至少之一，能够使得支撑件与加热层之间产生较强的结合力，进而有利于提高发热体组件的整体稳定性。对于耐高温无机胶或耐高温有机胶的具体材质，本发明中不做特别限定，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择和设置，只要形成的支撑件能够与加热层和第二基板进行牢固结合即可。另外，本发明中，对于上述玻璃釉料、耐高温无机胶、耐高温有机胶的具体固化条件也不做特别限定，本领域技术人员可以根据具体材料选择和设置其固化温度和固化时间。

进一步的，当发热体组件同时包括粘结层和支撑件时，粘结层与支撑件可以通过同一步制作工艺进行制备，如此，既可以简化工艺，又可以提升支撑件与粘结层之间的结合力。本领域技术人员可以理解，此时支撑件与粘结层的成分是相同的。

在本发明的另一方面，本发明提出了一种制备前面所述的发热体组件的方法，该方法包括以下步骤：

S110：提供第一基板，在第一基板上形成加热层。

在该步骤中，提供第一基板100，并在第一基板100上形成加热层200。其中，第一基板100的结构如图1至图10所示。

根据本发明的一些具体实施例，形成加热层200的方法可以包括：在第一基板100上涂布形成导电浆料，并对导电浆料烧结固化，得到具有发热层220和过渡层210的加热层200，且过渡层210与第一基板100接触设置。根据本发明的一些实施例，导电浆料包括发热材料和第一无机氧化物基体，在第一基板100的表面上涂布导电浆料之后，再对导电浆料进行烧结固化的过程中，导电浆料中的部分发热材料和无机氧化物会从导电浆料层中渗出，形成前面所述的过渡层210，此时，加热层200包括发热层220和过渡层210，过渡层210靠近第一基板100设置。需要说明的是，本发明中对导电浆料进行烧结固化的烧结温度和烧结时间不做特别限定，本领域技术人员可以根据实际需要进行设置和调整，只要能够形成性能良好的加热层即可。

根据本发明的另一些具体实施例，可以通过粘贴金属膜层形成加热层200，具体的，可以通过水转印法形成银膜层等。在本发明的又一些具体实施例中，还可以通过热喷涂的方式形成加热层200，另外，本发明中对热喷涂的具体条件不做特别限定，只要可以形成均匀平整的加热层即可。

根据本发明的又一些具体实施例，形成加热层200的方法还可以包括：在发热层220远离第一基板100的表面上涂布粘结涂料，并对粘结涂料烧结固化，得到粘结层230。

对于第一基板的材质和结构、过渡层、发热层、粘结层的材质和结构已在前面作了较为详细的描述，在此不再赘述。

S120：提供第二基板，将第二基板与第一基板连接设置，并使第二基板与加热层之间形成第一空隙，得到发热体组件。

在该步骤中，提供第二基板300，其中，第二基板300的结构如图1至图10所示，关于第二基板的材质已在前面作了说明，在此不再赘述。将第二基板300与第一基板100连接设置，并使第二基板300与加热层200之间形成第一空隙10，以得到发热体组件。其中，关于第一空隙10的形成方法已在前面作了详细的说明，在此不再赘述。

利用上述方法形成发热体组件，可以避免整层的加热层再次软化与第二基板进行结合，进而可以提高产品的良率，并且，形成的发热体组件中具有第一空隙，在利用加热体组件进行加热的过程中，第一空隙中的空气对热量向第二基板的传递形成较大的热阻，进而可以减少热量向第二基板的传递，提高热量向第一基板传递的热效率。

在本发明的又一方面，本发明提出了另一种发热体组件，参考图11、图12和图16，该发热体组件包括第一基板100、加热层200和第二基板300。

根据本发明的实施例，参考图11、图12和图16，加热层200设在第一基板100的一侧，加热层200靠近第一基板100的表面具有至少一个第一凸起201，即第一凸起201的数量可以为一个或者多个，第一凸起201嵌入第一基板100中；加热层200包括发热层220和粘结层230，发热层220与第一基板100接触设置，粘结层230远离发热层220的表面具有至少一个第二凸起202，第二凸起202的数量也可以为一个或者多个；第二基板设在加热层200远离第一基板100的表面上，第二凸起202嵌入第二基板300中。这种情况下，粘结层牢固粘结在第二基板上，发热层与第一基板牢固结合，再通过将发热层与粘结层进行烧结固化结合，也可以避免整层的发热层在与第一基板结合之后，再通过软化与第二基板进行结合而产生气泡所带来的不利影响。

根据本发明的一些实施例，参考图11，粘结层230在第一基板100上的正投影等于发热层220在第一基板100上的正投影。由此，可以进一步提高粘结层与第二基板的结合力，进而有效提高发热体组件的整体稳定性。

根据本发明的一些实施例，参考图14，粘结层230在第一基板100上的正投影小于发热层220在第一基板100上的正投影，这种情况下，有利于提高粘结层与第二基板的结合力，进而提高发热体组件的整体稳定性。需要说明的是，为了更清楚的描述本发明的技术方案，图14仅示出了第一基板100、发热层220和粘结层230。

根据本发明的另一些实施例，参考图12、图13和图15，粘结层230在第一基板100上的正投影小于发热层220在第一基板100上的正投影，发热层220与第二基板300之间形成有第一空隙10，由此，在将发热体组件与烹饪器具的侧壁进行焊接的过程中，该空隙部位会有一定的负压空气存在，而在使用烹饪器具进行加热的过程中，该空隙部位里的空气，会对热量产生巨大的热阻，进而大幅度提升加热效率，将加热层产生的热量向烹饪器具中的水或者食物传递，进而提升热量的利用率和烹饪器具的加热速率。

需要说明的是，为了便于更清楚的描述本发明的技术方案，图13和图15中仅仅示出了发热体组件的部分结构示意图，如图13和图15所示，发热层220覆盖第一基板100的部分表面，而粘结层230设置在发热层220远离第一基板100的部分表面上。由图13和图15可以清楚的看出，粘结层230在第一基板100上的正投影小于发热层300在第一基板100上的正投影。

还需要说明的是，图13至图15中仅仅示出了本发明一些具体实施例中的情况，具体的：根据本发明的一些具体实施例，参考图13，粘结层230在第一基板100上的正投影为环形。根据本发明的另一些具体实施例，参考图14，粘结层230在第一基板100上的正投影为圆形。根据本发明的又一些具体实施例，参考图15，粘结层230在第一基板100上的正投影包括两个子部分，每个子部分为环形的一部分，两个子部分不相连，且两个子部分关于环形的圆心基本对称(在制备过程中，很难保证两个子部分关于环形的圆心绝对对称，因此，基本对称即可使得发热体组件能够较为均匀的对待加热物品进行加热)。根据本发明的又一些具体实施例，粘结层230在第一基板100上的正投影还可以是四边形、圆形、椭圆形、五边形、六边形或八边形等，也可以是由多个子部分构成的，每个子部分可以是上述图形中的一种或多种的一部分。

根据本发明的实施例，参考图16，加热层200还包括过渡层210，其中，过渡层210设置在发热层220与第一基板100之间，此时，过渡层210靠近第一基板100的表面可以具有至少一个第一凸起201，即第一凸起201的数量可以为一个或多个，这种情况下，过渡层可以与第一基板牢固粘结，有利于进一步提高发热体组件的整体稳定性。

根据本发明的实施例，参考图11，加热层200的端部与第一基板100的端部以及加热层200的端部与第二基板300的端部均具有间距，第一基板100不被加热层200覆盖的表面与第二基板300之间具有第二间隙30。这种情况下，在发热体组件通过焊接的方式与烹饪器具的侧壁或底部进行结合时，两个基板的边缘软化后不会对加热层造成不利影响，可以更好的保持加热层的发热性能；加热层的端部与第一基板的端部和第二基板的端部之间均具有一定的间距，该间距还可以在烹饪器具加热过程中形成负压空间，进一步减少热量在发热体组件的基板与烹饪器具的侧壁或底部连接位置处的堆积，进而减少连接处发生破裂的风险。

根据本发明的实施例，发热层220包括发热材料和第一无机氧化物基体，由此，发热材料可以分散在第一无机氧化物基体中，且发热层可以具有较好的稳定性。

根据本发明的一些实施例，发热材料可以选自银、铜、铝中的至少之一，即发热材料可以为银、铜或铝，也可以为上述银、铜和铝中至少两种形成的合金。上述材料具有良好的导电性能，且为弱感磁金属材料，其相对磁导率小于1，并且，能够感应磁场生成电流涡流发热，进而有利于提高加热层的发热效率。

根据本发明的一些实施例，第一无机氧化物基体可以选自氧化铋、氧化铝、氧化硅中的至少之一，即第一无机氧化物基体可以为氧化铋、氧化铝或氧化硅，也可以为氧化铋、氧化铝和氧化铝中至少两种形成的混合物。第一无机氧化物基体由上述材质形成，可以降低发热浆料层的烧结固化温度，并且，可以使得加热层与第一基板牢固结合。

根据本发明的一些实施例，过渡层210可以包括第二无机氧化物基体，第二无机氧化物基体和第一无机氧化物基体的成分相同。根据本发明的另一些实施例，粘结层230可以包括第三无机氧化物基体，其中，第三无机氧化物基体可以选自氧化铋、氧化铝、氧化硅中的至少之一，由此，上述材料形成的粘结层可以提高加热层与第二基板的结合力，并且，可以有效提高热量向第二基板传递的热阻，进一步提高发热体组件的加热效率。

根据本发明的实施例，参考图11，发热层220的厚度d₄可以为10～25微米，具体的，发热层220的厚度d₄可以为10微米、12微米、15微米、18微米、20微米、22微米、25微米等，此时，发热层具有合适的厚度，有利于提高加热效率。

根据本发明的实施例，发热层220的方阻可以为0.1mΩ～20mΩ，具体的，发热层220的方阻可以为0.1mΩ、0.2mΩ、0.5mΩ、1mΩ、5mΩ、10mΩ、15mΩ、20mΩ等，发热层具有较小的方阻，有利于提高发热体组件的加热速率以及加热效率。

根据本发明的实施例，参考图16，过渡层210的厚度d₅可以为0.1～5微米，具体的，过渡层210的厚度d₅可以为0.1微米、0.2微米、0.5微米、1微米、2微米、3微米、5微米等，过渡层的厚度设置在上述范围内，其厚度较薄，有利于发热层产生的热量向第一基板进行热传递，并提高发热层的热传递效率以及热量的有效利用率。

根据本发明的实施例，参考图11，粘结层230的厚度d₃可以为10微米～30微米，具体的，粘结层230的厚度d₃可以为10微米、13微米、15微米、18微米、20微米、25微米、28微米、30微米等，上述厚度的粘结层可以与第二基板进行牢固结合，并且，上述厚度的粘结层能够在一定程度上减少发热层产生的热量向第二基板的热传递，进而可以使得更多的热量向第一基板以及在第一基板远离第二基板一侧的待加热物品进行传递，有利于提高发热体组件的加热效率。

根据本发明的实施例，参考图11，第一基板100的厚度d₁小于第二基板300的厚度d₂。此时，第一基板100背离加热层200的表面为加热表面，第二基板300较厚，可以提高发热层向加热表面的热传递效率，并且，可以降低发热体组件工作过程中的噪音，还可以提高第二基板的热阻，降低热量向第二基板的热传递效率。

在本发明的又一方面，本发明提出了一种制备前面所述的发热体组件的方法，该方法包括以下步骤：

S210：提供第一基板，在第一基板上涂布导电浆料，并对导电浆料烧结固化，得到发热层。

在该步骤中，提供第一基板100，在第一基板100上涂布导电浆料，其中，导电浆料可以包括前面所述的发热材料和第一无机氧化物基体；对导电浆料进行烧结固化，形成发热层220。

当然，在对导电浆料进行烧结固化的过程中，第一无机氧化物基体也会向靠近第一基板的方向渗出，形成过渡层210。另外，本发明中对导电浆料进行烧结固化的具体条件不做特别限定，本领域技术人员可以根据实际情况进行选择和设置。

S220：提供第二基板，在第二基板上涂布粘结浆料，并对粘结涂料烧结固化，得到粘结层。

在该步骤中，提供第二基板300，在第二基板300上涂布粘结浆料。其中，粘结浆料中可以包括第三无机氧化物基体，第三无机氧化物基体可以选自氧化铋、氧化铝、氧化硅中的至少之一，由此，上述材料形成的粘结层可以提高加热层与第二基板的结合力，并且，可以有效提高热量向第二基板传递的热阻，进一步提高发热体组件的加热效率。对粘结涂料进行烧结固化，得到粘结层230，其中，粘结层230具有第二凸起202，第二凸起202嵌入第二基板300中。另外，本发明中对粘结浆料进行烧结固化的具体条件不做特别限定，本领域技术人员可以根据实际情况进行选择和设置。

根据本发明的实施例，第一无机氧化物基体和第三无机氧化物基体的成分相同，由此，在发热层的表面形成的粘结层能够与发热层具有更好的润湿性，使粘结层能够更牢固的与发热层进行结合。

S230：对发热层和粘结层进行烧结处理，得到发热体组件。

在该步骤中，对发热层220和粘结层230进行烧结处理，使得发热层220和粘结层230牢固结合，得到发热体组件。本发明中对发热层和粘结层进行烧结处理的具体条件不做特别限定，本领域技术人员也可以根据实际情况进行选择和设置。

利用上述方法可以得到性能优异的发热体组件，并且，粘接层可以直接与第二基板烧结，而不是通过先烧结形成粘接层后再与第二基板润湿粘接，减少了气泡的形成，该工艺必需通过具有两层，因为若只有发热层一层，则其与第一基板烧结固化后，再与第二基板连接时则属于润湿连接，因此需要设置粘接层先与第二基板烧结固化连接，此时粘接层与发热层之间通过润湿粘接，此时粘接层与发热层的成分接近，润湿性较强，不易产生气泡，且粘接层和第二基板之间也不会产生气泡，整体外观良好，并且，有利于提高产品的良率。

在本发明的又一方面，本发明提出了一种烹饪器具，参考图17和图18，该烹饪器具1000包括容器本体1100和容器底部。其中，容器底部与容器本体1100相连并构成容纳空间1200，水或食物等待加热物品可以置于该容纳空间1200内，容器底部包括前面所述的发热体组件或者由前面所述的方法制作得到的发热体组件。

根据本发明的一些具体实施例，参考图17和图18，烹饪器具1000的容器底部的至少一部分可以是由前面所述的发热体组件形成的，即是说，容器底部可以仅由发热体组件形成；根据本发明的另一些具体实施例，烹饪器具1000的容器底部也可以仅有一部分是由前面所述的发热体组件构成的。该烹饪器具具有前面所述的发热体组件所具有的全部特征以及优点，在此不再赘述。总的来说，该烹饪器具具有加热速率快、热量利用率高、安全性高及使用寿命长等优点。

根据本发明的一些具体实施例，参考图18，加热层200可以与烹饪器具的底部侧边缘具有一定的间距，该间距内可以形成一定的空间，该空间内存在空气，在使用烹饪器具进行加热的过程中，该空间内的空气会产生负压，减少热量在发热体组件与烹饪器具侧壁连接位置处的堆积，减少连接处发生破裂的风险。

对于发热体组件与容器本体之间的具体结合方式，本发明中不做具体限定，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，本领域技术人员可以根据实际需要进行设置，只要能够使发热体组件与容器本体进行良好的结合即可。

根据本发明的实施例，烹饪器具1000可以为玻璃水壶、电磁炉微晶锅、电饭煲或炖锅等，也可以为其他电磁加热器具，如炒锅、高压锅等。

本领域技术人员可以理解，烹饪器具1000还可以进一步包括加热底座，加热底座包括可令发热体组件进行发热的功能模组。根据本发明的一个具体实施例，功能模组可以是电磁感应线圈，电磁感应线圈可以形成磁场以使发热层/或加热层产生涡流，进而产热并对容纳空间内的水、食物等进行加热。

在本发明的又一方面，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。该烹饪设备具有前面所述的烹饪器具所具有的全部特征以及优点，在此不再赘述。总的来说，该烹饪设备具有加热效率高、安全性高、使用寿命长等优点。

在本发明说明书的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，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”、“第三”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，“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，具体的，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。

另外，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“另一个实施例”、“又一个实施例”、“一些具体实施例”、“另一些具体实施例”、“又一些具体实施例”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 (30)

1.一种发热体组件，其特征在于，包括：

第一基板，

加热层，所述加热层设在所述第一基板的一侧，所述加热层靠近所述第一基板的表面具有至少一个第一凸起，所述第一凸起嵌入所述第一基板中，

第二基板，所述第二基板与所述第一基板连接设置，且所述第二基板与所述加热层之间形成有第一空隙。

2.根据权利要求1所述的发热体组件，其特征在于，所述第一基板和所述第二基板的至少之一具有第一凹槽，所述第一凹槽的至少部分形成所述第一空隙。

3.根据权利要求1所述的发热体组件，其特征在于，所述第一基板与所述第二基板通过加热层连接，所述加热层靠近所述第二基板的表面具有凹凸结构，所述凹凸结构的凸起部与所述第二基板接触设置，所述凹凸结构的凹陷部与所述第二基板之间的间隙构成所述第一空隙。

4.根据权利要求3所述的发热体组件，其特征在于，所述凸起部在所述第一基板上的正投影的面积为a，所述加热层在所述第一基板上的正投影的面积为b，a为40％b～80％b。

5.根据权利要求1所述的发热体组件，其特征在于，还包括支撑件，所述支撑件位于所述加热层靠近所述第二基板的表面上，且与所述第二基板接触设置，其中，所述支撑件在所述第一基板上的正投影的面积小于所述加热层在所述第一基板上的正投影的面积，所述加热层中不与所述支撑件接触的表面与所述第二基板之间的间隙构成所述第一空隙。

6.根据权利要求5所述的发热体组件，其特征在于，所述支撑件在所述第一基板上的正投影的面积为A，所述加热层在所述第一基板上的正投影的面积为B，A为40％B～80％B。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的发热体组件，其特征在于，所述加热层的端部与所述第一基板的端部以及所述加热层的端部与所述第二基板的端部均具有间距，所述第一基板不被所述加热层覆盖的表面与所述第二基板之间具有第二间隙。

8.根据权利要求1～6中任一项所述的发热体组件，其特征在于，所述第一空隙的高度为10～30微米。

9.根据权利要求1～6中任一项所述的发热体组件，其特征在于，所述加热层包括层叠设置的发热层和过渡层，所述过渡层与所述第一基板接触设置。

10.根据权利要求9所述的发热体组件，其特征在于，所述发热层包括发热材料和第一无机氧化物基体，所述发热材料选自银、铜、铝中的至少之一，所述无机氧化物基体选自氧化铋、氧化铝、氧化硅中的至少之一；

所述过渡层包括第二无机氧化物基体，所述第一无机氧化物基体和所述第二无机氧化物基体的成分相同。

11.根据权利要求9所述的发热体组件，其特征在于，所述加热层还包括粘结层，所述粘结层设置在所述发热层远离所述第一基板的表面上。

12.根据权利要求5所述的发热体组件，其特征在于，所述粘结层包括第三无机氧化物基体，所述第三无机氧化物基体选自氧化铋、氧化铝、氧化硅中的至少之一。

13.根据权利要求9所述的发热体组件，其特征在于，所述发热层满足以下条件的至少之一：

所述发热层的方阻为0.1mΩ～20mΩ，

所述发热层的厚度为10～25微米。

14.根据权利要求11所述的发热体组件，其特征在于，所述过渡层的厚度为0.1～5微米，所述粘结层的厚度为10～30微米。

15.根据权利要求1～6中任一项所述的发热体组件，其特征在于，所述第一基板的厚度小于所述第二基板的厚度。

16.一种发热体组件，其特征在于，包括：

第一基板，

加热层，所述加热层设在所述第一基板的一侧，所述加热层靠近所述第一基板的表面具有至少一个第一凸起，所述第一凸起嵌入所述第一基板中，所述加热层包括发热层和粘结层，所述发热层与所述第一基板接触设置，所述粘结层远离所述发热层的表面具有至少一个第二凸起，

第二基板，所述第二基板设在所述加热层远离所述第一基板的表面上，所述第二凸起嵌入所述第二基板中。

17.根据权利要求16所述的发热体组件，其特征在于，所述粘结层在所述第一基板上的正投影小于所述发热层在所述第一基板上的正投影，所述发热层与所述第二基板之间形成有第一空隙，

或，所述粘结层在所述第一基板上的正投影等于所述发热层在所述第一基板上的正投影。

18.根据权利要求16所述的发热体组件，其特征在于，所述粘结层的厚度为10～30微米。

19.根据权利要求16所述的发热体组件，其特征在于，所述加热层的端部与所述第一基板的端部以及所述加热层的端部与所述第二基板的端部均具有间距，所述第一基板不被所述加热层覆盖的表面与所述第二基板之间具有第二间隙。

20.根据权利要求16～19中任一项所述的发热体组件，其特征在于，所述加热层还包括过渡层，所述过渡层设置在所述发热层与所述第一基板之间。

21.根据权利要求20所述的发热体组件，其特征在于，所述发热层包括发热材料和第一无机氧化物基体，所述发热材料选自银、铜、铝中的至少之一，所述无机氧化物基体选自氧化铋、氧化铝、氧化硅中的至少之一；

所述过渡层包括第二无机氧化物基体，所述第一无机氧化物基体和所述第二无机氧化物基体的成分相同；

任选地，所述粘结层包括第三无机氧化物基体，所述第三无机氧化物基体和所述第一无机氧化物基体的成分相同。

22.根据权利要求20所述的发热体组件，其特征在于，所述过渡层的厚度为0.1～5微米。

23.根据权利要求16～19中任一项所述的发热体组件，其特征在于，所述第一基板的厚度小于所述第二基板的厚度。

24.根据权利要求16～19中任一项所述的发热体组件，其特征在于，所述发热层满足以下条件的至少之一：

方阻为0.1mΩ～20mΩ；

厚度为10～25微米。

25.一种制备权利要求1～15任一项所述的发热体组件的方法，其特征在于，包括：

提供第一基板，在所述第一基板上形成加热层；

提供第二基板，将所述第二基板与所述第一基板连接设置，并使所述第二基板与所述加热层之间形成第一空隙，得到所述发热体组件。

26.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，形成所述加热层的方法包括：

在所述第一基板上涂布形成导电浆料，并对所述导电浆料烧结固化，得到具有发热层和过渡层的所述加热层，且所述过渡层与所述第一基板接触设置，其中，所述导电浆料包括发热材料和第一无机氧化物基体。

27.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，形成所述加热层的方法还包括：

在所述发热层远离所述第一基板的表面上涂布粘结涂料，并对所述粘结涂料烧结固化，得到粘结层。

28.一种制备权利要求16～24任一项所述的发热体组件的方法，其特征在于，包括：

提供第一基板，在所述第一基板上涂布导电浆料，并对所述导电浆料烧结固化，得到发热层；

提供第二基板，在所述第二基板上涂布粘结浆料，并对所述粘结涂料烧结固化，得到粘结层；

对所述发热层和所述粘结层进行烧结处理，得到所述发热体组件。

29.一种烹饪器具，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1～24任一项所述的发热体组件或者由权利要求25～28任一项所述的方法制作得到的发热体组件。

30.一种烹饪设备，其特征在于，包括权利要求29所述的烹饪器具。

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