CN214230912U - 一种厚膜加热电器 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种厚膜加热电器，包括壶体、底基材、加热厚膜和电路件，壶体包括壶壁和壶底，底基材固定于壶体外的壶底上，加热厚膜覆盖在底基材上，加热厚膜上包括发热线圈以及与发热线圈连接的第一导电件，电路件固定在底基材上，电路件包括第二导电件，第二导电件与第一导电件通过插接的方式连接，以使得在电路件通电的情况下发热线圈能够发热而加热壶体。第一导电件与第二导电件通过插接的方式连接，与现有点锡焊接导电线并涂敷绝缘胶的方式相比，通过插接连接的导电线不容易被断开，此外，第一导电件和第二导电件通过插接的方式进行连接不会具有焊接后的凸出，从而可以减少对壶体空间的占用。

Description

一种厚膜加热电器

技术领域

本申请涉及流体加热技术领域，具体涉及一种厚膜加热电器。

背景技术

电加热水壶，又称电热水壶，是人们日常生活中很常用的一款烧水工具，目前市面上的电热水壶通常采用厚膜加热方式实现加热。该类型的电热水壶的壶底设置有通电后可发热的加热厚膜，现有技术是在加热厚膜的电源焊盘上点锡焊接导电线并涂敷绝缘胶的，基于导电线加热厚膜可以接通电源，但是点锡焊接的导电线容易弯折断开，同时，焊接后电源焊盘处会外凸而占用电热水壶壶体内的空间。由此可见，目前电热水壶中的装配方式仍存在一定的局限。

实用新型内容

本申请提供了一种厚膜加热电器，以解决现有技术不利于电热水壶装配的问题。

本申请提供一种厚膜加热电器，包括：

壶体，包括壶壁和壶底；

底基材，固定于壶体外的壶底上；

加热厚膜，覆盖在底基材上，加热厚膜上包括发热线圈以及与发热线圈连接的第一导电件；

电路件，固定在底基材上，电路件包括第二导电件，第二导电件与第一导电件通过插接的方式连接，以使得在电路件通电的情况下发热线圈能够发热而加热壶体。

可选的，第一导电件为加热厚膜上凸起的导电件或具有凹槽的导电件；

第二导电件为具有凹槽的导电件或凸起的导电件，凸起的导电件可以插接在具有凹槽的导电件上以实现第一导电件与第二导电件的插接。

可选的，凸起的导电件上具有外螺纹，凹槽的导电件上具有内螺纹，外螺纹与内螺纹相互配合以使得第一导电件与第二导电件相对固定或分离。

可选的，凸起的导电件的上底面具有凸出的弧面，以便于第一导电件和和第二导电件插接。

可选的，厚膜加热电器上的加热厚膜包括N个发热线圈和与各发热线圈连接的第一导电件，厚膜加热电器上还固定有绝缘连接件，绝缘连接件包括N个通孔，各第一导电件设置于绝缘连接件的各通孔中，N为正整数。

可选的，绝缘连接件固定在底基材上。

可选的，底基材上加热厚膜覆盖的区域为高热区，底基材上高热区的外围区域为边缘区，绝缘连接件固定在边缘区上。

可选的，壶体的壶底具有凹槽，底基材设置在凹槽中。

可选的，壶体的凹槽设置有内螺纹，底基材的边缘设置有外螺纹，外螺纹与壶体的内螺纹相配合，以在底基材相对壶体旋转时保持底基材与壶体相对固定或分离。

可选的，底基材为圆台状，底基材上底面的面积小于壶底凹槽的横截面积，底基材下底面的面积略大于壶底的凹槽的横截面积，底基材的上底面可嵌入壶底凹槽以实现将底基材固定在壶体底部。

本申请提供的厚膜加热电器中，发热线圈可以通过第一导电件、第二导电件与电路件连接，在通电的情况下发热线圈可以将电能转化为热能从而加热壶体，其中，第一导电件与第二导电件通过插接的方式连接，与现有点锡焊接导电线并涂敷绝缘胶的方式相比，通过插接连接的导电线不容易被断开，此外，第一导电件和第二导电件通过插接的方式进行连接不会具有焊接后的凸出，从而可以减少对壶体空间的占用，由此可见本申请提供的厚膜加热电器便于装配。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种厚膜加热电器的侧视图；

图2为图1所示厚膜加热电器的剖视图；

图3为图1所示厚膜加热电器的局部剖视图；

图4为本申请实施例提供的第一种加热厚膜的俯视图；

图5为本申请实施例提供的第二种加热厚膜的俯视图；

图6为图3所示加热厚膜的仰视图；

图7为本申请实施例提供的一种厚膜加热电器的底座示意图；

图8为本申请实施例提供的第一种第一导电件和第二导电件的结构示意图；

图9为本申请实施例提供的第二种第一导电件和第二导电件的结构示意图；

图10为本申请实施例提供的第三种加热厚膜的俯视图；

图11为本申请实施例提供的第一种厚膜加热电器壶底的局部剖视图；

图12为本申请实施例提供的第二种厚膜加热电器壶底的局部剖视图；

图13为本申请实施例提供的第三种厚膜加热电器壶底的局部剖视图。

具体实施方式

为使得本申请的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而非全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

下面详细描述本申请的实施方式，所述实施方式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方式是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，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”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申请和简化描述，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申请的限制。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。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；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申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

本申请实施例提供的厚膜加热电器10可以如图1所示，其可以为电热水壶、豆浆机等加热装置。本申请实施例提供的厚膜加热电器10包括壶体11、底基材12、加热厚膜13以及电路件14。请参见图2，图2为图1所示厚膜加热电器的截面图，壶体11包括壶壁111、壶底112和外壳体113，壶壁和壶底构成用于盛装待加热流体介质的储液腔114，储液腔的上部设有开口，例如水、豆浆或牛奶等的流体介质可以从开口倒入并盛装于该储液腔内。在一些示例下外壳体113还可以包括手柄1131和壶盖1132。需了解的是，壶壁所围设形成壶体的形状可以为上下直径相等的圆柱状，或者上小下大的柱状。在一些示例下，壶壁和壶底可以为一体成型结构件，两者装配后可视为厚膜加热电器的不锈钢内胆。该不锈钢内胆的内壁可以涂覆防垢涂层，例如陶瓷防垢涂层或者铁氟龙防垢涂层，防止流体介质在加热过程中产生的颗粒物沉淀于不锈钢件内胆的内壁上形成垢体。

请参见图3，图3为图1所示厚膜加热电器10的部分构件，包括壶壁111、壶底112、固定在壶体外的壶底上的底基材12、覆盖在底基材12上的加热厚膜13，以及设置在壶底上的电路件14。

底基材12固定在壶体外的壶底上，可以为具有一定厚度的板体，相当于厚膜加热电器10的底板。底基材12的形状(例如俯视下的形状或正投影形状)，本申请实施例不予限制，例如可以为圆形、矩形或多边形，只需适应厚膜加热电器10的结构设计即可。另外，根据厚膜加热电器10的设计要求，底基材12的其他结构性能也可适应性设计，例如，当壶底112需要具有较高结构强度时，底基材12可以为金属基板，例如不锈钢板，当然其也可以为其他结构强度较好的材料板。

覆盖在底基材上的加热厚膜包括绝缘层、发热线圈和封装层。绝缘层是直接设置于底基材的表面上，其用于避免发热线圈与金属材质的底基材电连接。绝缘层可以通过绝缘材料采用成膜方式直接形成于底基材上，例如溅射或者蒸镀方式，或者绝缘层也可以通过粘胶贴附于底基材上。封装层包覆发热线圈，并覆盖绝缘层和底基材。封装层为电绝缘层，其可以具有良好的导热性能，有利于发热线圈产生的热量直接传递给需要加热的水等流体介质。加热厚膜中的发热线圈可以有多个，各发热线圈的横截面积可以相同和不同，横截面积不同的发热线圈具有具有不同的电阻率，在通电的情况下能产生不同的热能，从而加热储液腔中的流体介质。请参见图4和图5，在图4和图5所示的加热厚膜13中发热线圈131包括第一发热线圈1311、第二发热线圈1312。图4和图5所示的加热厚膜中，两种加热线圈都是交错间隔设置的。在图4所示加热厚膜13中，第一发热线圈1311和第二发热线圈1312具有相同的横截面积，而图5所示的加热厚膜13中，第一发热线圈1311和第二发热线圈1312具有不相同的横截面积。此处对发热线圈仅做简述，对发热线圈的详细介绍请见后文。

在现有技术中，发热线圈的两端还设有电源焊盘，直接在电源焊盘上点锡焊接导电线并涂敷绝缘胶，导电线的另一端接电源，在通电的情况下，发热线圈可以将电能转化为热能而加热壶体中的流体介质。本申请实施例提供的厚膜加热电器中，加热线圈的两端还设置有第一导电件，第一导电件可以与厚膜加热电器中电路件上对应的第二导电件连接，在电路件接通电源时候，第一导电件可以基于与第二导电件的连接传输电能，以供发热线圈产生热能而加热壶体中盛装的流体介质。需了解的是，第一和第二并不是指厚膜加热器中仅具有两个导电件，第一导电件是指加热线圈两端的导电件，第二导电件是指电路件上对应与第一导电件连接的导电件。请参见图4和图5，第一导电件132设置在发热线圈的两端。

在一些示例下电路件可以固定在底基材的外壳体内，而在本申请实施例中，为便于用户使用，电路件被拆分为两个部分，包括可分离、也可电连接的壶体电路件和底座电路件，壶体电路件固定在壶体的底基材上，在一些示例下可以将壶体电路件设置在壶体的外壳体内。壶体电路件和底座电路件在插接连接时可以导通电源，在分离时断开电源，可以方便用户使用。以图6和图7举例说明，图6为图3厚膜加热器的仰视图，图6中包括壶底112、底基材12、加热厚膜13以及壶体电路件141，图7所示的为具有底座电路件142的底座，用户可以将厚膜加热电器10放置在底座上以使得壶体电路件与底座电路件电连接。

在本申请实施例提供的厚膜加热电器中，第一导电件和第二导电件之间可以通过插接的方式连接，在电路件通电的情况下与第一导电件连接的发热线圈能够发热而加热壶体。第一导电件可以为设置在加热厚膜上凸起的导电件，此时第二导电件可以为具有凹槽的导电件，第一导电件上凸起的导电件可以与第二导电件上的凹槽插接连接。为使得第一导电件和第二导电件连接更牢固，凸起的导电件上可以具有外螺纹，具有凹槽的导电件具有内螺纹，内外螺纹可以相互配合以使得第一导电件和第二导电件相对固定。请参见图8，在该图中第二导电件B上具有凹槽，可以向下插接在第一导电件A上。当然，第一导电件也可以为设置在加热厚膜上具有凹槽的导电件，此时第二导电件为凸起的导电件，第一导电件上具有凹槽的导电件可以与第二导电件上凸起的导电件插接连接。请参见图9，在一些示例下，凸起的导电件(图9中的第一导电件A)上具有外螺纹a，具有凹槽的导电件(图9中的第二导电件B)上具有内螺纹b，外螺纹a与内螺纹b可以相互配合以使得第一导电件A与第二导电件B相对固定或分离。

在一些示例下，凸起的导电件的上底面上具有凸出的弧面，这样可以便于具有凹槽的导电件插接在凸起的导电件上，从而便于第一导电件和第二导电件插接。请参见图8，该图中凸起的导电件的上底面为平面，而图9所示的凸起的导电件的上底面具有弧面。

在一些示例下，厚膜加热电器上的加热厚膜可以包括N个发热线圈，各N个发热线圈的两端连接有第一导电件，为保护第一导电件，本申请实施例提供的厚膜加热电器上还设置有绝缘连接件，绝缘连接件具有多个通孔，各个第一导电件可以设置在绝缘连接件的通孔中。此处上的N为正整数。请参见图10，在该示例中绝缘连接件133具有3个通孔，三个第一导电件132分别设置在通孔中。

在一些实施例中，绝缘连接件可以固定在底基材上。将底基材上加热厚膜覆盖的区域称为高热区，底基材上高热区的外围区域称为边缘区，则绝缘连接件可以固定在边缘区上。请参见图11所示，壶底112上固定有底基材12，底基材12上覆盖有加热厚膜13，则绝缘连接件是固定在可以固定在加热厚膜外围区域的底基材上。

请见图12，在一些实施例中，厚膜加热电器壶底112具有凹槽1121，底基材12设置在凹槽1121中。这样可以降低操作人员操作底基材与壶底的对位精度，有利于厚膜加热组件与壶体的装配，并且减少厚膜加热组件外凸于壶底的尺寸。

在一些示例中，壶体的凹槽设置有内螺纹，底基材的边缘设置有外螺纹，外螺纹与壶体的内螺纹相配合，以在底基材相对壶体旋转时保持底基材与壶体相对固定或分离。

在另外的一些示例中，底基材为圆台状，请参见图13，底基材上底面的面积小于壶底凹槽的横截面积，底基材下底面的面积略大于壶底的凹槽的横截面积，底基材的上底面可嵌入壶底凹槽以实现将底基材固定在壶体底部。

后文将详细介绍发热线圈的相关内容。请参见图4，在该图中发热线圈包括横截面积相同的第一发热线圈和第二发热线圈，作为加热源，两者设置于绝缘层上，且这两发热线圈均采用绕圈方式排布于绝缘层所在平面上，即，每一发热线圈一圈一圈的排布于绝缘层。

为了减少第一发热线圈和第二发热线圈所占用的区域，第一发热线圈和第二发热线圈可以分别沿底基材的形状绕圈设置，且这两发热线圈交错间隔设置，如图4所示，底基材为圆形基板，第一发热线圈可以为一条发热线圈丝，其整体上以多个圆圈排布，同样地，第二发热线圈也可以为一条发热线圈丝，其整体上也是以多个圆圈排布，若干第二发热线圈的圆圈和若干第一发热线圈交错间隔设置，例如，由内向外依次排布有一环第一发热线圈、两环第二发热线圈、两环第一发热线圈、两环第二发热线圈、一环第一发热线圈。

对第一发热线圈和第二发热线圈分别接电，两者在电压驱动下产生热量，热量经过封装层直接传递给水等介质，保证较高的加热效率，并且第一发热线圈和第二发热线圈绕圈分布于绝缘层所在平面上，发热线圈的分布面积较大，产生的热量比较分散，避免形成局部过热区域，气泡受热膨胀变大的时间减缓，可以减少气泡破裂的数量，降低烧水产生的噪音。

第一发热线圈和第二发热线圈作为电加热源需要连接电源，为实现于此，请继续参阅图4，厚膜加热电器10还可以设置有若干电源焊盘132，用于使得两发热线圈接电。

在一实现中，电源焊盘为四个，两个分设于第一发热线圈的两端，另外两个分设于第二发热线圈的两端。在另一实现中，如图4所示，电源焊盘为三个，其中一个设于第一发热线圈的一端，另一个设于第二发热线圈的一端，剩余的一个与第一发热线圈的另一端和第二发热线圈的另一端均连接，具体地，第一发热线圈的另一端和第二发热线圈的另一端相邻，剩余的一个电源焊盘覆盖第一发热线圈的另一端和第二发热线圈的另一端。

应理解，在加热厚膜中，发热线圈的结构设计并不限于图4所描述的实施例。例如，两个第一发热线圈和第二发热线圈的横截面积可以不相同。请参阅图5所示，第二发热线圈1312的导线横截面积小于第一发热线圈1311的导线横截面积，第一发热线圈1311和第二发热线圈1312的电阻率相同。

对于粗细均匀的导线，所谓导线横截面积可表示导线的粗细，即第二发热线圈的单根导线比第一发热线圈的单根导线细，换言之，第一发热线圈较粗，而第二发热线圈较细。

根据焦耳定律的关系式1-1、以及电阻与热量关系式1-2，可知，导线的电阻与横截面积呈反比例关系，导线的电阻与热量呈反比关系，则可以计算得到热量与横截面积呈正比例关系。

Q＝U2/R*t关系式1-1

R＝ρ*L/S关系式1-2

其中，Q表示热量，单位是焦耳(J)；U表示电压，单位是伏特(V)；R表示电阻，单位是欧姆(Ω)；t表示时间，单位是秒(s)。ρ表示导线的电阻率，S表示导线的横截面积，L表示导线的长度。

对于电阻率相同的两个发热线圈，第二发热线圈较细，第一发热线圈较粗，因此在接受相同电压时，第二发热线圈的发热量较小，第一发热线圈的发热量较大。

于此，第一发热线圈和第二发热线圈共同工作，总发热量为第一发热线圈的发热量Q1和第二发热线圈的发热量Q2之和，即总发热量Q0大于任一发热线圈的发热量，Q0＞Q1且Q0＞Q2，从而有利于实现快速加热。在快速加热之后，例如水烧开之后，厚膜加热电器10可以仅利用发热线圈进行保温。综合而言，厚膜加热电器10能够兼顾快速加热和保温两种功能。

另外，第一发热线圈和第二发热线圈作为加热源，通过智能调节第一发热线圈和第二发热线圈各自的发热，在初期水温较低时，接近加热源的水不容易被汽化，可以让这两组发热线圈同时工作，而当水被加热到一定温度时，可以只让较粗的第一发热线圈工作，降低接近加热源的水被汽化的可能性，当水再加热到较高的一定温度时，可以只让较细的第二发热线圈工作，从而再次降低接近加热源的水被汽化的可能性。

举例而言，第二发热线圈的功率为600W、第一发热线圈的功率为1200W，在初期水温较低时，接近加热源的水不容易被汽化，这两组发热线圈共同加热，加热功率为1800W；当水被加热到一定温度时，例如60℃时，只让1200W的第一发热线圈工作，降低接近加热源的水被汽化的可能性；当水再加热到一定温度时，比如90℃时，只让600W的第二发热线圈工作，再次降低接近热源的水被汽化的可能性。于此，在整个加热过程中，接近加热源的水被汽化的可能性较低，有利于降低烧水时产生的噪音。

在本说明书的描述中，参考术语“某些实施方式”、“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种厚膜加热电器，其特征在于，所述厚膜加热电器包括：

壶体，包括壶壁和壶底；

底基材，固定于所述壶体外的壶底上；

加热厚膜，覆盖在所述底基材上，所述加热厚膜上包括发热线圈以及与所述发热线圈连接的第一导电件；

电路件，固定在所述底基材上，所述电路件包括第二导电件，所述第二导电件与所述第一导电件通过插接的方式连接，以使得在所述电路件通电的情况下所述发热线圈能够发热而加热所述壶体。

2.如权利要求1所述的厚膜加热电器，其特征在于，所述第一导电件为所述加热厚膜上凸起的导电件或具有凹槽的导电件；

所述第二导电件为具有凹槽的导电件或凸起的导电件，所述凸起的导电件可以插接在所述具有凹槽的导电件上以实现第一导电件与所述第二导电件的插接。

3.如权利要求2所述的厚膜加热电器，其特征在于，所述凸起的导电件上具有外螺纹，所述凹槽的导电件上具有内螺纹，所述外螺纹与所述内螺纹相互配合以使得所述第一导电件与所述第二导电件相对固定或分离。

4.如权利要求2所述的厚膜加热电器，其特征在于，所述凸起的导电件的上底面具有凸出的弧面，以便于第一导电件和第二导电件插接。

5.如权利要求1所述的厚膜加热电器，其特征在于，所述厚膜加热电器上的加热厚膜包括N个发热线圈和与各所述发热线圈连接的第一导电件，所述厚膜加热电器上还固定有绝缘连接件，所述绝缘连接件包括N个通孔，各所述第一导电件设置于所述绝缘连接件的各通孔中，所述N为正整数。

6.如权利要求5所述的厚膜加热电器，其特征在于，所述绝缘连接件固定在所述底基材上。

7.如权利要求6所述的厚膜加热电器，其特征在于，所述底基材上所述加热厚膜覆盖的区域为高热区，所述底基材上所述高热区的外围区域为边缘区，所述绝缘连接件固定在所述边缘区上。

8.如权利要求1－7任一项所述的厚膜加热电器，其特征在于，所述壶体的壶底具有凹槽，所述底基材设置在所述凹槽中。

9.如权利要求8所述的厚膜加热电器，其特征在于，所述壶体的凹槽设置有内螺纹，所述底基材的边缘设置有外螺纹，所述外螺纹与所述壶体的内螺纹相配合，以在所述底基材相对壶体旋转时保持所述底基材与壶体相对固定或分离。

10.如权利要求8所述的厚膜加热电器，其特征在于，所述底基材为圆台状，所述底基材上底面的面积小于所述壶底凹槽的横截面积，所述底基材下底面的面积略大于所述壶底的凹槽的横截面积，所述底基材的上底面可嵌入所述壶底凹槽以实现将所述底基材固定在所述壶体底部。

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