CN212972726U - 一种开水机的加热器及开水机 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种开水机的加热器及开水机，所述加热器包括加热部件，所述加热部件沿其厚度方向包括基材层和加热层；其中，所述加热层包括多个加热单元，所述加热单元包括PTC热敏电阻加热单元，且多个所述加热单元中，至少两个所述加热单元的设定温度不同。通过各加热单元的恒定加热性能，即可实现加热到一定温度后不再加热，从而降低加热单元持续加热导致开水机干烧甚至引发火灾的风险，提高开水机的安全性，无需在加热器中另外设置温控器和保险丝等电路保护部件，从而降低加热器的复杂程度，提高加热器的安全性。

Description

一种开水机的加热器及开水机

技术领域

本申请涉及家用电器技术领域，尤其涉及一种开水机的加热器及开水机。

背景技术

饮水机用于将凉水加热成预设温度的热水，该饮水机包括加热器，传统的加热器通常使用电热丝，电热丝通电后产生热量将水加热到预设温度，同时，为了提高饮水机的安全性，该加热器还设置有温控器和保险丝。饮水机使用过程中发生故障导致温控器检测到的温度过高时，保险丝熔断，将电热丝的电路断开，停止加热，起到保护作用。但是，当温控器和保险丝中的任一者损坏时，保险丝无法熔断，导致饮水机损坏，甚至引发火灾，导致饮水机的安全性较低。另外，通过温控器和保险丝实现对饮水机的保护时，其结构复杂。

实用新型内容

本申请提供了一种开水机的加热器及开水机，能够降低加热器的复杂程度，提高加热器的安全性。

本申请第一方面提供一种开水机的加热器，所述加热器包括加热部件，所述加热部件沿其厚度方向包括基材层和加热层；其中，所述加热层包括多个加热单元，所述加热单元包括PTC热敏电阻加热单元，且多个所述加热单元中，至少两个所述加热单元的设定温度不同。

因此，本申请中，通过设定加热单元的设定温度，能够控制各加热单元所能够加热到的温度，从而控制加热后的水的温度。另外，当多个加热单元中的至少两个加热单元的设定温度不同时，使得该加热器至少能够将水加热到不同的两个温度。且当温度达到加热单元的设定温度时，该加热单元能够自动停止加热，但仍然保持电路导通状态，因此，通过各加热单元的恒定加热性能，即可实现加热到一定温度后不再加热，从而降低加热单元持续加热导致开水机干烧甚至引发火灾的风险，提高开水机的安全性，无需在加热器中另外设置温控器和保险丝等电路保护部件，从而降低加热器的复杂程度，提高加热器的安全性。

在一种可能的设计中，所述加热单元之间相互串联，相互串联的各加热单元之间不会相互影响，当某个或某些加热单元达到其设定温度时，该加热单元停止加热，但其电路仍然导通，不会导致其他加热单元断开，即各加热单元之间相互独立，从而能够简化各加热单元之间的电连接。

在一种可能的设计中，所述加热单元包括多个第一加热单元、多个第二加热单元、多个第三加热单元和多个第四加热单元，且所述第一加热单元、所述第二加热单元、所述第三加热单元和所述第四加热单元的设定温度均不同。因此，通过设置上述四种设定温度不同的加热单元，使得用户能够将水加热到至少四种不同的温度，从而满足用户的使用需求，提高用户体验，且通过各加热单元的设定温度即可控制加热单元是否加热，使得该开水机在各个状态下均具有较高的安全性。

在一种可能的设计中，所述第一加热单元、所述第二加热单元、所述第三加热单元和所述第四加热单元交替布置，且相互间隔。此时，设定温度不同的四种加热单元均匀分布于加热部件，从而提高加热部件加热的均匀性，且各加热单元相互间隔时，能够防止相邻加热单元相互影响，提高加热过程的稳定性。

在一种可能的设计中，所述加热部件沿其厚度方向还包括电路层，所述电路层包括导电线路；所述导电线路用于将各所述加热单元电连接。

在一种可能的设计中，所述电路层还包括温控器，用于控制所述导电线路通断。通过设置温控器，能够方便地实现各加热单元的导电线路的自动通断，无需人工控制。

在一种可能的设计中，所述加热器还包括触片组件，所述触片组件包括多个触片；所述电路层还包括多个电极，所述电极与所述导电线路电连接，所述触片与所述电极对应电连接。

在一种可能的设计中，所述加热部件沿其厚度方向还包括绝缘层，所述绝缘层位于所述电路层和所述基材层之间。该绝缘层用于将基材层与和电路层绝缘，并用于将基材层与加热层绝缘，从而防止基材层将各加热单元短路，该电路层用于实现多个加热单元之间的串联，因此，通过绝缘层，能够将加热层设置于基材层，并保证加热层的各加热单元能够正常工作。

在一种可能的设计中，所述加热单元烧结于所述绝缘层，或者，所述加热单元镶嵌于所述绝缘层，从而将加热单元设置于加热部件，并防止加热单元脱落。

本申请第二方面提供一种开水机，所述开水机包括：壳体组件；加热器，安装于所述壳体组件，且为以上所述的加热器。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

附图说明

图1为本申请所提供开水机在一种具体实施例中的结构示意图；

图2为图1的剖视图；

图3为图1的爆炸图；

图4为图1的去掉盖体组件的结构示意图；

图5为图4中加热器和驱动组件的配合示意图；

图6为图5中加热器的爆炸图；

图7为图5中加热器的结构示意图；

图8为图7中去掉外壳的结构示意图；

图9为图8中加热部件和支撑部件的剖视图；

图10为图9中加热部件的展开示意图；

图11为图10中加热部件的叠层结构示意图。

附图标记：

1-壳体组件；

2-盖体组件；

21-进水口；

3-底座；

4-加热器；

41-外壳；

42-支撑部件；

421-第一腔体；

426-第三腔体；

428-第二出水管；

43-加热部件；

431-基材层；

432-绝缘层；

433-电路层；

433a-导电线路；

433b-温控器；

434-加热层；

435-加热单元；

435a-第一加热单元；

435b-第二加热单元；

435c-第三加热单元；

435d-第四加热单元；

471-第一电极；

472-第二电极；

473-第三电极；

474-第四电极；

44-触片组件；

441-第一触片；

442-第二触片；

443-第三触片；

444-第四触片；

5-驱动组件；

51-水泵；

511-第一进水管；

512-第一出水管；

6-出液部件；

62-第二出口；

7-伸缩组件。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

为了更好的理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

需要注意的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。

本申请实施例提供一种开水机及开水机的加热器4，用于饮水机，从而将水加热成开水，当然，该开水机也可以用于加热其他液体。如图1～3所示，该开水机包括：壳体组件1、盖体组件2、底座3、加热器4、驱动组件5、出液部件6和伸缩组件7，其中，壳体组件1具有内腔和开口，盖体组件2能够盖合于该开口，从而封堵壳体组件1的内腔，上述加热器4和驱动组件5均安装于壳体组件1的内腔内，出液部件6安装于壳体组件1，且至少部分位于壳体组件1的外侧，用于将加热后的开水排出，供用户使用，伸缩组件7用于实现出液部件6的高度的调整，以便适应不同的用户。同时，上述底座3安装于壳体组件1的底部，设置有电路板等部件，且用于与电源连接，从而为开水机的各部件供电。

如图2和图3所示，盖体组件2设置有进水口21，该进水口21的一端与外界水源(例如矿泉水桶)连接，另一端与驱动组件5的水泵51的第一进水管511连接，该水泵51的第一出水管512与加热器4的第二进水管(图中未示出)连接，从而通过水泵51的抽吸作用将外界水源的水通入加热器4内加热成具有预设温度的水。同时，该加热器4的第二出水管428还与出液部件6连接，从而通过出液部件6将加热器4加热后的开水经第二出口62排出。

具体地，如图6所示，该加热器4具体可以包括外壳41、加热部件42、储水部件43和触片组件44，其中，如图5和图6所示，外壳41具有内腔，加热部件42和支撑部件43均套装于外壳41的内腔中，该外壳41对支撑部件43和加热部件42起到保护作用，触片组件44连接于加热部件43的底部，并与加热部件43电连接。同时，如图9所示，支撑部件43套装于加热部件42的外侧，且二者之间可以通过激光焊接连接，二者连接后，沿径向，支撑部件43与加热部件42之间围成第一腔体421，该第一腔体421用于容纳待加热的液体。该加热部件42还具有第二腔体426，该第二腔体426用于容纳驱动组件5的至少部分。

因此，本申请实施例中，驱动组件5容纳于加热器4的第二腔体426内，从而合理利用加热器4的内部空间，减小开水机的整体体积。

其中，如图10和图11所示，该加热部件43沿其厚度方向包括基材层431和加热层434，其中，该基材层431具体可以为钢管，当然，该基材层431还可以为其他材质，例如铝管等，只要能够起到支撑加热层434的作用，并满足结构强度的要求即可。加热层434包括多个加热单元435，其中，加热单元435具体为热敏电阻加热单元，且多个加热单元435中，至少两个加热单元435的设定温度不同。

需要说明的是，PTC(Positive Temperature Coefficient)热敏电阻加热单元是一种典型的具有温度敏感性的半导体电阻，且为正温度系数较大的半导体电阻，具有恒温发热特性，其原理是PTC热敏电阻通电后自热升温使阻值进入跃变区，PTC热敏电阻表面温度将保持恒定值，该温度只与PTC热敏电阻的居里温度和外加电压有关，而与环境温度基本无关。因此，采用PTC热敏电阻制成的加热单元435具有恒温发热、无明火、热转换率高、受电源电压影响极小、自然寿命长等优势。

同时，该加热单元435为PTC热敏电阻时，当加热单元435的温度达到其设定温度时，在外加电压不变的情况下，该加热单元435将维持在该温度，不会继续加热，但是，该加热单元435的电路仍然导通，而当加热单元435的温度低于设定温度时，加热单元435能够再次加热，直到达到其设定温度。

因此，本实施例中，通过设定加热单元435的设定温度，能够控制各加热单元435所能够加热到的温度，从而控制加热后的水的温度。另外，当多个加热单元435中的至少两个加热单元435的设定温度不同时，使得该加热器5至少能够将水加热到不同的两个温度。且当温度达到加热单元435的设定温度时，该加热单元435(PTC热敏电阻)能够自动停止加热，但仍然保持电路导通状态，因此，通过各加热单元435的恒定加热性能，即可实现加热到一定温度后不再加热，从而降低加热单元435持续加热导致开水机干烧甚至引发火灾的风险，提高开水机的安全性，且无需在加热器4中另外设置温控器和保险丝等电路保护部件，从而降低加热器4的复杂程度，提高加热器4的安全性。

具体地，如图10所示，多个加热单元435之间相互串联，此时，相互串联的各加热单元435之间不会相互影响，当某个或某些加热单元435达到其设定温度时，该加热单元435停止加热，但其电路仍然导通，在整个电路中，该加热单元435相当于导线，不会导致其他加热单元435断开，即各加热单元435之间相互独立，从而能够简化各加热单元435之间的电连接。

在一种具体实施例中，如图10所示，多个加热单元435包括多个第一加热单元435a、多个第二加热单元435b、多个第三加热单元435c和多个第四加热单元435d，且第一加热单元435a、第二加热单元435b、第三加热单元435c和第四加热单元435d的设定温度均不同。例如，第一加热单元435a的设定温度可以为45℃，第二加热单元435b的设定温度可以为75℃，第三加热单元435c的设定温度可以为85℃，第四加热单元435d的设定温度可以为100℃。

开水机使用过程中，若用户设定的开水温度为75℃时，第一加热单元435a和第二加热单元435b均处于加热状态，且在加热过程中，当水的温度达到45℃时，第一加热单元435a停止加热，仅第二加热单元435b加热，同时，第三加热单元435c和第四加热单元435d也处于工作状态，但是由于二者发热所需的电流达不到设定电流，因此，二者发热较慢，发热量较少；当水的温度达到用户设定的开水温度(75℃)75℃时，第一加热单元435b停止加热，此时，电路板等控制部件控制各加热单元435均停止工作，例如，可以控制各加热单元435的电路断开。当开水温度低于设定温度75℃时，电路导通，第二加热单元435b开始加热。

因此，本实施例中，通过设置上述四种设定温度不同的加热单元435，使得用户能够将水加热到至少四种不同的温度，从而满足用户的使用需求，提高用户体验，且通过各加热单元435的设定温度即可控制加热单元435是否加热，使得该开水机在各个状态下均具有较高的安全性。

具体地，如图10所示，第一加热单元435a、第二加热单元435b、第三加热单元435c和第四加热单元435d交替布置，且相互间隔。

本实施例中，设定温度不同的四种加热单元435均匀分布于加热部件43，从而提高加热部件43加热的均匀性，且各加热单元435相互间隔时，能够防止相邻加热单元435相互影响，提高加热过程的稳定性。

以上各实施例中，如图11所示，该加热部件43沿其厚度方向还可以包括绝缘层432和电路层433，其中，该绝缘层432可以为涂覆于基材层431表面的绝缘膜，例如，该绝缘层431可以为绝缘油墨。电路层433可以为通过金属油墨印刷于绝缘层432的导电图案，其中，该导电图案包括导电线路433a，该导电线路433a用于串联各加热单元435。

本实施例中，该绝缘层432用于将基材层431与和电路层433绝缘，并用于将基材层431与加热层434绝缘，从而防止基材层431将各加热单元435短路，该电路层433用于实现多个加热单元435之间的串联，因此，通过绝缘层432和电路层433，能够将加热层434设置于基材层431，并保证加热层434的各加热单元435能够正常工作。

具体地，上述各加热单元435可以烧结于加热部件43的绝缘层432，或者也可以镶嵌于加热部件43的绝缘层432，从而将加热单元435设置于加热部件43，并防止加热单元435脱落。当然，各加热单元435也可以粘贴于绝缘层432，或者，还可以采用本领域的其他方式设置于绝缘层432。

同时，如图10所示，该电路层433还可以包括温控器433b，该温控器433b用于测量加热部件43的出口处的温度，以便控制部件(例如电路板)能够根据温控器433b感应到的温度控制导电线路433a的通断。

例如，假设用户设定的出水温度为75℃，该开水机开始工作后，温控器433b检测到的加热部件43出口处的温度低于75℃，控制部件根据温控器433b的检测结果将导电线路433a接通，从而为各加热单元435通电，对应的加热单元435开始加热；加热一段时间后，当温控器433b检测到的加热部件43出口处的温度达到75℃时，控制部件根据温控器433b的检测结果将导电线路433a断开，从而停止对加热单元435通电，各加热单元435断电后均停止工作。

因此，本实施例中，通过设置温控器433b，能够方便地实现各加热单元435的导电线路433a的自动通断，无需人工控制。

另一方面，如图8所示，该加热器4的触片组件44包括多个触片，各触片44用于与底座3的电路板和/或电源连接，相应地，如图10所示，该加热部件43的电路层433还可以包括多个电极，各电极用于与触片组件44的各触片对应连接，以便将电路层433的各电极与电路板和/或电源电连接。

在如图10所示的实施例中，该加热部件43包括第一电极471、第二电极472、第三电极473和第四电极474，其中，该第一电极471与温控器433b电连接，第二电极472与第四电极474均与导电线路433a电连接，且该第二电极472和第四电极474中的一者为零线电极，另一者为火线电极，第三电极473为设置于电路层433的接地电极。相应地，该触片组件44包括第一触片441、第二触片442、第三触片443和第四触片444，其中，该第一触片441与第一电极471电连接，并与开水机的电路板连接，从而将温控器433b检测到的信号传递至控制部件，并能够将控制部件的控制信号传递至温控器433b；第二触片442和第四触片444分别与第二电极472和第四电极474连接，并用于与电源电连接，以便对导电线路433a通电；第三触片443与第三电极473连接，并与电源电连接，用于将加热部件43接地，起到保护开水机的作用。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种开水机的加热器，其特征在于，所述加热器(4)包括加热部件(43)，所述加热部件(43)沿其厚度方向包括基材层(431)和加热层(434)；

其中，所述加热层(434)包括多个加热单元(435)，所述加热单元(435)包括PTC热敏电阻加热单元，且多个所述加热单元(435)中，至少两个所述加热单元(435)的设定温度不同。

2.根据权利要求1所述的加热器，其特征在于，所述加热单元(435)之间相互串联。

3.根据权利要求1所述的加热器，其特征在于，所述加热单元(435)包括多个第一加热单元(435a)、多个第二加热单元(435b)、多个第三加热单元(435c)和多个第四加热单元(435d)，且所述第一加热单元(435a)、所述第二加热单元(435b)、所述第三加热单元(435c)和所述第四加热单元(435d)的设定温度均不同。

4.根据权利要求3所述的加热器，其特征在于，所述第一加热单元(435a)、所述第二加热单元(435b)、所述第三加热单元(435c)和所述第四加热单元(435d)交替布置，且相互间隔。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的加热器，其特征在于，所述加热部件(43)沿其厚度方向还包括电路层(433)，所述电路层(433)包括导电线路(433a)；

所述导电线路(433a)用于将各所述加热单元(435)电连接。

6.根据权利要求5所述的加热器，其特征在于，所述电路层(433)还包括温控器(433b)，用于控制所述导电线路(433a)通断。

7.根据权利要求5所述的加热器，其特征在于，所述加热器(4)还包括触片组件(44)，所述触片组件(44)包括多个触片；

所述电路层(433)还包括多个电极，所述电极与所述导电线路(433a)电连接，所述触片与所述电极对应电连接。

8.根据权利要求5所述的加热器，其特征在于，所述加热部件(43)沿其厚度方向还包括绝缘层(432)，所述绝缘层(432)位于所述电路层(433)和所述基材层(431)之间。

9.根据权利要求8所述的加热器，其特征在于，所述加热单元(435)烧结于所述绝缘层(432)，或者，所述加热单元(435)镶嵌于所述绝缘层(432)。

10.一种开水机，其特征在于，所述开水机包括：

壳体组件(1)；

加热器(4)，安装于所述壳体组件(1)，且为权利要求1～9中任一项所述的加热器(4)。

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