CN215529347U - 膜发热组件和烹饪器具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种膜发热组件和烹饪器具，膜发热组件包括：基材部；第一绝缘部，设置于基材部；发热部，设置于第一绝缘部背离基材部的一侧；第二绝缘部，设置于发热部背离第一绝缘部的一侧；其中，第一绝缘部包括绝缘基体，绝缘基体具有孔隙，至少部分孔隙内填充有绝缘介质。本实用新型提出的膜发热组件，可大程度上提升第一绝缘部的绝缘特性与耐冷热冲击特性，可保证对发热部良好的电绝缘效果，使得该膜发热组件可广泛应用于烹饪器具，以实现烹饪器具的小尺寸、低功耗、高效率加热。

Description

膜发热组件和烹饪器具

技术领域

本实用新型涉及生活电器技术领域，具体而言，涉及一种膜发热组件和烹饪器具。

背景技术

常见的烹饪器具主要通过电磁感应或热盘加热。电磁加热利用电磁感应原理在金属材质的器具上直接产生热量，方便快捷，但这种方式需要利用一系列专门配套的线圈盘、IGBT等电子元件，尺寸大，功耗高。传统的热盘加热方式，通过热盘中通电发热，热量从热盘再传递到烹饪器具上，这一过程传递效率低，造成能量损耗严重。

近年来，膜加热技术发展迅速，如厚膜加热、半导体膜加热、石墨烯膜加热技术层出不穷，但如何将膜加热应用于烹饪器具上依然是行业内一大难题。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本实用新型第一方面提供了一种膜发热组件。

本实用新型第二方面提供了一种烹饪器具。

本实用新型第一方面提供了一种膜发热组件，包括：基材部；第一绝缘部，设置于基材部；发热部，设置于第一绝缘部背离基材部的一侧；第二绝缘部，设置于发热部背离第一绝缘部的一侧；其中，第一绝缘部包括绝缘基体，绝缘基体具有孔隙，至少部分孔隙内填充有绝缘介质。

本实用新型提出的膜发热组件包括基材部、第一绝缘部、发热部和第二绝缘部。其中，基材部作为整个组件的承载部件；第一绝缘部和第二绝缘部设置在发热部相对的两侧，并且第一绝缘部与基材部相连接，构成膜发热组件的主体结构。在膜发热组件工作过程中，发热部可运行并提供热量，第一绝缘部和第二绝缘部配合使用，可保证良好的绝缘效果，避免处于运行状态下的发热部出现漏电的情况，以保证整个膜发热组件的使用安全。

特别地，第一绝缘部位于发热部与基材部之间，基材部包括绝缘基体，绝缘基体上设置有孔隙，而至少部分孔隙内填充有绝缘介质，绝缘介质的使用可大程度上提升绝缘基体的绝缘特性与耐冷热冲击特性。这样，一方面可保证第一绝缘部良好的电绝缘效果，保证了发热部的电能不会传导至基材部，另一方面保证了第一绝缘部自身的耐冷和耐热特性，特别是提升了第一绝缘部在冷热冲击下的稳定性，以提升第一绝缘部和整个膜发热组件使用可靠性和使用寿命，使得该膜发热组件可广泛应用于烹饪器具，以实现烹饪器具的小尺寸、低功耗、高效率加热。

此外，孔隙会导致绝缘基体的强度降低，使得绝缘基体的耐冷热冲击特性降低；并且，孔隙会导致绝缘基体的绝缘效果降低，进而造成绝缘基体的绝缘特性降低。因此，本实用新型在绝缘基体上设置绝缘介质，并且通过绝缘介质有效封堵绝缘基体上的孔隙，以提升绝缘基体的绝缘特性与耐冷热冲击特性，保证对加热部良好的电绝缘效果、以及提升第一绝缘部和膜发热组件的使用寿命。

因此，本实用新型提出的膜发热组件，可大程度上提升第一绝缘部的绝缘特性与耐冷热冲击特性，可保证对发热部良好的电绝缘效果，使得该膜发热组件可广泛应用于烹饪器具，以实现烹饪器具的小尺寸、低功耗、高效率加热。

根据本实用新型上述技术方案的膜发热组件，还可以具有以下附加技术特征：

在上述技术方案中，孔隙至少设置于绝缘基体朝向发热部一侧的表面；绝缘介质的至少部分嵌入孔隙内。

在该技术方案中，孔隙设置在绝缘基体朝向发热部一侧的表面，绝缘介质的至少部分从绝缘基体朝向发热部一侧的表面嵌入到孔隙内，同样存在于绝缘基体朝向发热部一侧的表面。这样，使得绝缘介质存在于绝缘基体朝向发热部一侧的表面，并且更加靠近发热部设置，可有效提升绝缘介质对发热部的热量的阻挡效果。

此处需要说明的是，孔隙不仅仅设置在绝缘基体朝向发热部一侧的表面，孔隙还可以设置在绝缘基体的内部，并且绝缘介质的至少部分嵌入孔隙内，伸入到绝缘基板的内部，以实现绝缘介质的嵌入设计。

在上述任一技术方案中，绝缘基体为陶瓷层。

在该技术方案中，绝缘基体可选择为陶瓷层。其中，陶瓷层具有良好的绝缘效果，可保证膜发热组件的使用安全。

在上述任一技术方案中，封孔层为二氧化硅层。

在该技术方案中，封孔层为二氧化硅层。其中，二氧化硅层具有良好稳定的化学性能和物理性能，可保证第一绝缘部以及整个膜发热组件的使用寿命。

在上述任一技术方案中，膜发热组件还包括：封孔层，设置于绝缘基体朝向发热部一侧的表面；其中，封孔层内包含有绝缘介质，且封孔层内的至少部分绝缘介质填充于孔隙内。

在该技术方案中，在膜发热组件制造完成后，绝缘基体朝向发热部一侧的表面会形成有封孔层，该封孔层贴覆在绝缘基体朝向发热部一侧的表面。并且，封孔层内包含有上述绝缘介质，并保证封孔层内的至少部分绝缘介质填充到绝缘基体的孔隙内。

在上述任一技术方案中，绝缘基体上具有多个孔隙，任一孔隙内均填充有绝缘介质。

在该技术方案中，绝缘基体上具有多个孔隙，并且，保证任一孔隙内均填充有绝缘介质。也即，在涂抹绝缘介质的过程中，需要保证绝缘介质对绝缘基体的全部覆盖，以避免存在漏封的现象，以保证绝缘基体的任意区域都具有良好的绝缘特性与耐冷热冲击特性。

在上述任一技术方案中，被绝缘介质填充的孔隙的容积，与孔隙的总容积的比值，大于或等于85％并小于或等于100％。

在该技术方案中，对于绝缘基体而言，要保证绝缘基体上被绝缘介质填充的孔隙的容积与孔隙的总容积的比值，大于或等于85％并小于或等于100％。也即，对于绝缘基体而言，要保证绝缘介质的填充率达到85％到100％。这样，可有效保证绝缘介质对绝缘基体上孔隙的填充效果，并且保证了经过填充后的孔隙不会漏电。

特别地，当绝缘介质的填充率小于85％，会导致其绝缘效果不佳，甚至无法达到绝缘要求。

具体地，被绝缘介质填充的孔隙的容积与孔隙的总容积的比值，可以为85％、88％、90％、95％、98％、100％等。

在上述任一技术方案中，膜发热组件还包括：涂层，设置于发热部的表面，第一绝缘部和/或第二绝缘部贴覆于涂层上。

在该技术方案中，膜发热组件还包括涂层。其中，涂层设置在发热部的表面，并且具体设置在发热部需要连接第一绝缘部的表面、和/或发热部需要连接第二绝缘部的表面。这样，在后续制备过程中，可直接通过涂层来连接第一绝缘部和/或第二绝缘部，进而提升发热部与第一绝缘部之间结合的紧密性，提升发热部与第二绝缘部之间结合的紧密性。

此外，涂层为绝缘涂层。其中，涂层与第一绝缘部配合，可在发热部与基材部之间起到双绝缘的效果；涂层与第二绝缘部配合，可在发热部的另一侧起到双绝缘的效果。这样，可进一步提升发热部整体的绝缘效果。

在上述任一技术方案中，第一绝缘部为导热部。

在该技术方案中，第一绝缘部位于发热部与基材部之间，在膜发热组件工作时，发热部运行可向基材部供热，以加热放置在基材部上的食材。因此，本实用新型设计第一绝缘部为导热部，以保证发热部所产生的热量快速传导至基材部，以加热基材部上的食材，保证了膜发热组件的工作效率。

在上述任一技术方案中，第一绝缘部的导热系数大于第二绝缘部的导热系数；和/或第一绝缘部的导热系数小于基材部的导热系数。

在该技术方案中，第一绝缘部的导热系数大于第二绝缘部的导热系数，可保证第一绝缘部良好的导热效果，保证发热部所产生的热量传递至基材部。此外，第一绝缘部与绝缘基材朝向设置，设置第一绝缘部的导热系数小于基材部的导热系数，可避免第一绝缘部内因温升过高而产生内应力容易发生裂纹等，提升第一绝缘部的使用寿命。

在上述任一技术方案中，第一绝缘部的热导率大于或等于5W/(m·K)。

在该技术方案中，第一绝缘部的热导率大于或等于5W/(m·K)，保证了第一绝缘部良好的导热效果，保证了发热部所产生的热量传递至基材部，以加热基材部上的食材，保证了膜发热组件的工作效率。此外，发热部所产生的热量可及时传导至基材部，保证了发热部自身的温度适宜，不会出现干烧的情况，可进一步保证了发热部自身的使用环境和使用寿命。

并且，绝缘基体上的孔隙被封堵，降低了绝缘基体与发热部之间的界面热阻，促使发热部向绝缘基体之间的热量传递，若第一绝缘部的导热率过低，会降低热量的传递速率，使热量也会在第一绝缘部大量发热，第一绝缘部内产生内应力容易发生裂纹等，降低绝缘性能。因此，保证第一绝缘部的热导率处于合理的范围内，可有效保证第一绝缘部的使用寿命。

特别地，若第一绝缘部的热导率小于5W/(m·K)，会导致发热部所产生的热量无法及时传导至基材部，一方面影响膜发热组件的工作效率，另一方面会导致发热部的温度急剧升高，存在损坏的风险。并且，若第一绝缘部的热导率小于5W/(m·K)，会导致发热部的热量集中，进而导致发热部与第一绝缘部和第二绝缘部的结合力下降，有脱落的风险。

具体地，第一绝缘部104的热导率可以为5W/(m·K)、8W/(m·K)、10W/(m·K)、15W/(m·K)、18W/(m·K)、20W/(m·K)等。

在上述任一技术方案中，绝缘基体的厚度大于或等于50um，并小于或等于500um。

在该技术方案中，绝缘基体的厚度大于或等于50um，并小于或等于500um，合理设计绝缘基体的厚度，并保证绝缘基体的厚度在50um到500um，一方面保证了绝缘基体的绝缘效果，另一方面也保证了绝缘基体与基材部良好的连接效果。

特别地，若绝缘基体的厚度小于50um，绝缘基体过薄会导致绝缘基体以及第一绝缘部的绝缘效果不佳；若绝缘基体的厚度大于500um，绝缘基体过厚会使得其附着力降低，在膜发热组件工作时，绝缘基体容易受热振剥离而脱落于基材部。

此外，绝缘基体上的孔隙被封堵，降低了绝缘基体与发热部之间的界面热阻，促使发热部向绝缘基体之间的热量传递，若绝缘基体的厚度大，会增加热量的传递路径，使热量也会在第一绝缘部大量发热，第一绝缘部内产生内应力容易发生裂纹等，降低绝缘性能。因此，保证绝缘基体的厚度处于合理的范围内，可有效保证第一绝缘部的使用寿命。

绝缘基体的厚度，可以为50um、100um、150um、200um、250um、300um、350um、400um、450um、500um等。

在上述任一技术方案中，绝缘基体为热喷涂无机物陶瓷层。

在该技术方案中，绝缘基体为热喷涂无机物陶瓷层，并且可采用热喷的方式形成于基材部。

在上述任一技术方案中，热喷涂无机物陶瓷层为以下一种：氧化铝陶瓷层、氧化硅陶瓷层、氧化锆陶瓷层、氮化硅陶瓷层、氮化硼陶瓷层。

在该技术方案中，热喷涂无机物陶瓷层可以采用无机物粉末通过热喷涂在基材部表面熔融沉积而成。其中，热喷涂的无机物粉末可以为：氧化铝、氧化硅、氧化锆、氮化硅、氮化硼等。也即，热喷涂无机物陶瓷层可以为氧化铝陶瓷层、氧化硅陶瓷层、氧化锆陶瓷层、氮化硅陶瓷层、氮化硼陶瓷层等。

在上述任一技术方案中，绝缘介质为无机水性封孔剂的固化物。

在该技术方案中，绝缘介质为无机水性封孔剂的固化物，并且可通过涂抹无机水性封孔剂的方式形成。

在上述任一技术方案中，无机水性封孔剂为以下一种的水溶液：硅酸锂，硅酸钠，硅酸铝，硅酸钾。

在该技术方案中，无机水性封孔剂为以下一种：硅酸锂的水溶液、硅酸钠的水溶液、硅酸铝的水溶液、硅酸钾的水溶液，其固化后形成二氧化硅填充层。

在上述任一技术方案中，第二绝缘部为以下一种：云母、纤维布、硅胶、涂层。

在该技术方案中，第二绝缘部可以为云母、纤维布、硅胶、或涂层。

在上述任一技术方案中，基材部为导热部。

在该技术方案中，基材部作为膜发热组件中直接与食材接触的部分，要保证具有良好的导热效果。因此，将基材部设计为导热部，以保证发热部所产生的热量可快速传导至基材部，并在基材部快速传导以加热食材。

在上述任一技术方案中，第二绝缘部为隔热部。

在该技术方案中，第二绝缘部在起到绝缘功能的同时，隔绝发热部产生的热量向非加热方向扩散。因此，将第二绝缘部设计为隔热部，可减少甚至是壁面热量不必要的流失，以保证发热部所产生的热量更多的用于加热食材。

在上述任一技术方案中，第二绝缘部的热导率小于或等于5W/(m·K)。

在该技术方案中，第二绝缘部的热导率小于或等于5W/(m·K)。其中，第二绝缘部在起到绝缘功能的同时，隔绝发热部产生的热量向非加热方向扩散，这需要第二绝缘部与第一绝缘部在热传导方面的作用相反。因此，本实用新型合理设计第二绝缘部的热导率，并且保证第二绝缘部的热导率小于或等于5W/(m·K)，可有效避免发热部所产生的热量流失，以使得更多的热量传导至基材部。

具体地。第二绝缘部108的热导率可以为1W/(m·K)、2W/(m·K)、3W/(m·K)、4W/(m·K)、5W/(m·K)等。

在上述任一技术方案中，基材部的热导率大于或等于15W/(m·K)。

在该技术方案中，基材部作为膜发热组件中直接与食材接触的部分，具有在烹饪温度范围内良好的耐热性与一定的力学强度。因此，本实用新型进一步设计基材部的热导率大于或等于15W/(m·K)，以保证从发热部传来的热量在基材部快速传导，以加热处于基材部的食材。

值得注意的是，若基材部的热导率过低，发热部所产生的热量将很难传递到基材部加热食才，这极易造成膜发热组件内部蓄热，造成发热部因温度过高而烧毁。因此，本实用新型合理设计基材部的热导率，也保证了发热部以及整个膜发热组件的使用寿命。

具体地，基材部的热导率可以为15W/(m·K)、20W/(m·K)、25W/(m·K)、30W/(m·K)、35W/(m·K)等，其上限值可根据实际情况进行设计，主要可保证热量传导速度，均是可以实现的。

在上述任一技术方案中，发热部包括：发热膜，形成于第一绝缘部和第二绝缘部之间；电极，形成于发热膜；连接端子，穿设于第二绝缘部，并与电极电连接；发热膜的发热功率大于或等于0.1w/cm²，并小于或等于20w/cm²。

在该技术方案中，发热部包括发热膜、电极和连接端子。其中，发热膜形成于第一绝缘部和第二绝缘部之间，并可在运行时提供热量；发热膜上形成有电极，连接端子与电极相连接，并可连接到外部电源，以保证为发热膜供电。

特别地，发热膜的发热功率大于或等于0.1w/cm²，并小于或等于20w/cm²。这样，合理设计发热膜的发热功率，一方面可保证膜发热组件自身的发热效率，另一方面可保证发热面不会因高温损坏。具体地，若发热膜的发热功率小于0.1w/cm²，会导致膜发热组件的加热效果不理想；若发热膜的发热功率大于20w/cm²，会导致膜发热组件存在损坏的风险。此外，若发热膜的发热功率大于20w/cm²，容易在第一绝缘部中产生热量堆积等，容易发生裂纹，绝缘性能降低。

具体地，发热膜的发热功率可根据实际情况进行设计，可以为0.1w/cm²、0.5w/cm²、1w/cm²、5w/cm²、10w/cm²、15w/cm²、20w/cm²等。

在上述任一技术方案中，发热膜为圆形发热膜、椭圆形发热膜以及多边形发热膜中的一种；或发热膜为条形发热膜，且环绕分布。

在该技术方案中，发热膜的形状可以为圆形、椭圆形、多边形、条形等。其中，若采用圆形发热膜、椭圆形发热膜以及多边形发热膜，可采用整体式的发热膜；若采用条形发热膜，可将首尾连续的条形发热膜呈各种形态分布到第一绝缘部与第二绝缘部之间。

在上述任一技术方案中，基材部具有受热面，发热部可向受热面供热；其中，发热膜的面积与受热面的面积的比值，大于或等于0.5并小于或等于1。

在该技术方案中，基材部朝向第一绝缘部一侧为受热面，并且发热部工作时可向受热面供热。特别地，要保证发热膜的面积与受热面的面积的比值，大于或等于0.5并小于或等于1。也即要保证发热膜布满受热面的50％到95％，以达到均匀加热的目的。

具体地，发热膜的面积与受热面的面积的比值，可以为50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％等。

本实用新型第二方面提供了一种烹饪器具，包括如上述任一技术方案的膜发热组件。

本实用新型提供的烹饪器具，因包括如上述任一技术方案的膜发热组件。因此，具有上述膜发热组件的全部有益效果，在此不再一一论述。

在上述任一技术方案中，基材部被构造为容器，并可用于盛放食材。

在该技术方案中，可直接将基材制备为容器，并且将食材放置在容器内，以在膜发热组件工作时加热处于容器内的食材。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/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是本实用新型一个实施例的膜发热组件的结构示意图；

图2是本实用新型一个实施例的膜发热组件中发热膜的分布方式之一；

图3是本实用新型一个实施例的膜发热组件中发热膜的分布方式之二。

其中，图1至图3中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

102基材部，104第一绝缘部，106发热部，108第二绝缘部，110发热膜，112a正极，112b负极，114a第一连接端子，114b第二连接端子，116受热面。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图3来描述根据本实用新型一些实施例提供的膜发热组件和烹饪器具。

如图1所示，本实用新型第一个实施例提出了一种膜发热组件，包括：基材部102、第一绝缘部104、发热部106和第二绝缘部108。

其中，如图1所示，基材部102作为整个组件的承载部件；第一绝缘部104和第二绝缘部108设置在发热部106相对的两侧，并且第一绝缘部104与基材部102相连接，构成膜发热组件的主体结构。在膜发热组件工作过程中，发热部106可运行并提供热量，第一绝缘部104和第二绝缘部108配合使用，可保证良好的绝缘效果，避免处于运行状态下的发热部106出现漏电的情况，以保证整个膜发热组件的使用安全。

特别地，如图1所示，第一绝缘部104位于发热部106与基材部102之间，基材部102包括绝缘基体，绝缘基体上设置有孔隙，而至少部分孔隙内填充有绝缘介质，绝缘介质的使用可大程度上提升第一绝缘部104的绝缘特性与耐冷热冲击特性。这样，一方面可保证第一绝缘部104良好的电绝缘效果，保证了发热部106的电能不会传导至基材部102，另一方面保证了第一绝缘部104自身的耐冷和耐热特性，特别是提升了第一绝缘部104在冷热冲击下的稳定性，以提升第一绝缘部104和整个膜发热组件使用可靠性和使用寿命，使得该膜发热组件可广泛应用于烹饪器具，以实现烹饪器具的小尺寸、低功耗、高效率加热。

此外，孔隙会导致绝缘基体的强度降低，使得绝缘基体的耐冷热冲击特性降低；并且，孔隙会导致绝缘基体的绝缘效果降低，进而造成绝缘基体的绝缘特性降低。因此，本实施例在绝缘基体上设置绝缘介质，并且通过绝缘介质有效封堵绝缘基体上的孔隙，以提升绝缘基体的绝缘特性与耐冷热冲击特性，保证对加热部良好的电绝缘效果、以及提升第一绝缘部104和膜发热组件的使用寿命。

因此，本实用新型提出的膜发热组件通过绝缘介质的使用，可大程度上提升第一绝缘部104的绝缘特性与耐冷热冲击特性，可保证对发热部106良好的电绝缘效果，使得该膜发热组件可广泛应用于烹饪器具，以实现烹饪器具的小尺寸、低功耗、高效率加热。

如图1所示，本实用新型第二个实施例提出了一种膜发热组件，在实施例一的基础上，进一步地：

孔隙至少设置在绝缘基体朝向发热部106一侧的表面，而的至少部分从绝缘基体朝向发热部106一侧的表面嵌入到孔隙内，同样存在于绝缘基体朝向发热部106一侧的表面。这样，使得绝缘介质存在于绝缘基体朝向发热部106一侧的表面，并且更加靠近发热部106设置，可有效提升绝缘介质对发热部106的热量的阻挡效果。

此处需要说明的是，孔隙不仅仅设置在绝缘基体朝向发热部106一侧的表面，孔隙还可以设置在绝缘基体的内部，并且绝缘介质的至少部分嵌入孔隙内，伸入到绝缘基板的内部，以实现绝缘介质的嵌入设计。

在该实施例中，进一步地，膜发热组件还包括封孔层。其中，封孔层设置在绝缘基体朝向发热部一侧的表面，并且封孔层内包含有绝缘介质，封孔层内的至少部分绝缘介质填充于孔隙内。

具体地，在喷涂绝缘介质以后，绝缘介质在绝缘基体朝向发热部106一侧的表面形成有封孔层，而该封孔层内至少部分的绝缘介质会嵌入到孔隙内，进而填充孔隙。这样，保证了设置有绝缘介质的至少部分绝缘基体被封孔层所覆盖，并且保证了封孔层与绝缘基体之间的结合强度，并保证了封孔层可有效提升绝缘基体的绝缘特性与耐冷热冲击特性，提升绝缘基体好的电绝缘效果。

具体地，绝缘基体可选择为陶瓷层。其中，陶瓷层具有良好的绝缘效果，可保证膜发热组件的使用安全。

具体地，封孔层为二氧化硅层。其中，二氧化硅层具有良好稳定的化学性能和物理性能，可保证第一绝缘部104以及整个膜发热组件的使用寿命。

在该实施例中，进一步地，绝缘层上具有多个孔隙，并且，保证任一孔隙内均填充有绝缘介质。也即，在涂抹绝缘介质的过程中，需要保证绝缘介质对绝缘层的全部覆盖，以避免存在漏封的现象，以保证绝缘层的任意区域都具有良好的绝缘特性与耐冷热冲击特性。

此处需要说明的是，本实施例提出的膜发热组件在制造时，可首先在绝缘基体在喷涂无机水性封孔剂(可以是硅酸锂、硅酸钠、硅酸铝、硅酸钾中任一者的水溶液)；而后，无机水性封孔剂固化后会在绝缘基体的表面形成有上述封孔层(封孔层可以为二氧化硅层)，而封孔层内包含有上述绝缘介质(绝缘介质可以为二氧化硅)。此外，封孔层内至少部分绝缘介质填充到绝缘基体的孔隙中，以提升绝缘基体的绝缘特性与耐冷热冲击特性。因此，关于本实用新型中所限定的封孔层与绝缘介质之间的关系，本领域技术人员是可以理解的。

如图1所示，本实用新型第三个实施例提出了一种膜发热组件，在实施例一的基础上，进一步地：

对于绝缘基体而言，要保证绝缘基体上被绝缘介质填充的孔隙的容积与孔隙的总容积的比值，大于或等于85％并小于或等于100％。也即，对于绝缘基体而言，要保证绝缘介质的填充率达到85％到100％。这样，可有效保证绝缘介质对绝缘基体上孔隙的填充效果，并且保证了经过填充后的孔隙不会漏电。

特别地，当绝缘介质的填充率小于85％，会导致其绝缘效果不佳，甚至无法达到绝缘要求。

具体实施例中，被绝缘介质填充的孔隙的容积与孔隙的总容积的比值，可以为85％、88％、90％、95％、98％、100％等。

如图1所示，本实用新型第四个实施例提出了一种膜发热组件，在实施例一的基础上，进一步地：

膜发热组件还包括涂层(图中未示出)。其中，涂层设置有发热部106的表面，并且具体设置在发热部106需要连接第一绝缘部104的表面、和/或发热部106需要连接第二绝缘部108的表面。这样，在后续制备过程中，可直接通过涂层来连接第一绝缘部104和/或第二绝缘部108，进而提升发热部106与第一绝缘部104之间结合的紧密性，提升发热部106与第二绝缘部108之间结合的紧密性。

此外，涂层为绝缘涂层。涂层与第一绝缘部104配合，可在发热部106与基材部102之间起到双绝缘的效果；涂层与第二绝缘部108配合，可在发热部106的另一侧起到双绝缘的效果。这样，可进一步提升发热部106整体的绝缘效果。

如图1所示，本实用新型第五个实施例提出了一种膜发热组件，在实施例一的基础上，进一步地：

如图1所示，第一绝缘部104位于发热部106与基材部102之间，在膜发热组件工作时，发热部106运行可向基材部102供热，以加热放置在基材部102上的食材。因此，本实用新型设计第一绝缘部104为导热部，以保证发热部106所产生的热量快速传导至基材部102，以加热基材部102上的食材，保证了膜发热组件的工作效率。

在该实施例中，进一步地，第一绝缘部104的导热系数大于第二绝缘部108的导热系数，可保证第一绝缘部104良好的导热效果，保证发热部106所产生的热量传递至基材部102。此外，第一绝缘部104与基材部102朝向设置，设置第一绝缘部104的导热系数小于基材部102的导热系数，可避免第一绝缘部104内因温升过高而产生内应力容易发生裂纹等，提升第一绝缘部104的使用寿命。

在该实施例中，进一步地，第一绝缘部104的热导率大于或等于5W/(m·K)。保证了第一绝缘部104良好的导热效果，保证了发热部106所产生的热量传递至基材部102，以加热基材部102上的食材，保证了膜发热组件的工作效率。此外，由于发热部106所产生的热量可及时传导至基材部102，保证了发热部106自身的温度适宜，不会出现干烧的情况，可进一步保证了发热部106自身的使用环境和使用寿命。

并且，绝缘基体上的孔隙被封堵，降低了绝缘基体与发热部106之间的界面热阻，促使发热部106向绝缘基体之间的热量传递，若第一绝缘部104的导热率过低，会降低热量的传递速率，使热量也会在第一绝缘部104大量发热，第一绝缘部104内产生内应力容易发生裂纹等，降低绝缘性能。因此，保证第一绝缘部104的热导率处于合理的范围内，可有效保证第一绝缘部104的使用寿命。

特别地，若第一绝缘部104的热导率小于5W/(m·K)，会导致发热部106所产生的热量无法及时传导至基材部102，一方面影响膜发热组件的工作效率，另一方面会导致发热部106的温度急剧升高，存在损坏的风险。并且，若第一绝缘部104的热导率小于5W/(m·K)，会导致发热部106的热量集中，进而导致发热部与第一绝缘部104和第二绝缘部108的结合力下降，有脱落的风险。

具体地实施例中，第一绝缘部104的热导率的上限值可根据实际情况进行设计，只要可满足导热效果，均是可以实现的。具体地，第一绝缘部104的热导率可以为5W/(m·K)、8W/(m·K)、10W/(m·K)、15W/(m·K)、18W/(m·K)、20W/(m·K)等。

如图1所示，本实用新型第六个实施例提出了一种膜发热组件，在实施例一的基础上，进一步地：

在该实施例中，进一步地，如图1所示，绝缘基体的厚度L大于或等于50um，并小于或等于500um，合理设计绝缘基体的厚度L，并保证绝缘基体的厚度L在50um到500um，一方面保证了绝缘基体的绝缘效果，另一方面也保证了绝缘基体与基材部102良好的连接效果。

特别地，如图1所示，若绝缘基体的厚度L小于50um，绝缘基体过薄会导致绝缘基体以及第一绝缘部104的绝缘效果不佳；若绝缘基体的厚度L大于500um，绝缘基体过厚会使得其附着力降低，在膜发热组件工作时，绝缘基体容易受热振剥离而脱落于基材部102。

此外，绝缘基体上的孔隙被封堵，降低了绝缘基体与发热部106之间的界面热阻，促使发热部106向绝缘基体之间的热量传递，若绝缘基体的厚度大，会增加热量的传递路径，使热量也会在第一绝缘部104大量发热，第一绝缘部104内产生内应力容易发生裂纹等，降低绝缘性能。因此，保证绝缘基体的厚度处于合理的范围内，可有效保证第一绝缘部104的使用寿命。

具体实施中，如图1所示，绝缘基体的厚度L可根据实际情况进行设计，可以为50um、100um、150um、200um、250um、300um、350um、400um、450um、500um等。

如图1所示，本实用新型第七个实施例提出了一种膜发热组件，在实施例一的基础上，进一步地：

在该实施例中，进一步地，绝缘基体为热喷涂无机物陶瓷层，并且可采用热喷的方式形成于基材部102。具体地，热喷涂无机物陶瓷层可以采用无机物粉末通过热喷涂在基材部102表面熔融沉积而成。其中，热喷涂的无机物粉末可以为氧化铝、氧化硅、氧化锆、氮化硅、氮化硼。也即，热喷涂无机物陶瓷层可以为氧化铝陶瓷层、氧化硅陶瓷层、氧化锆陶瓷层、氮化硅陶瓷层、氮化硼陶瓷层中的任一者。

在该实施例中，进一步地，绝缘介质为无机水性封孔剂的固化物。其中，可在绝缘机体上涂抹有无机水性封孔剂，待无机水性封孔剂固化后形成上述绝缘介质。具体地，无机水性封孔剂可以为含硅酸锂、硅酸钠、硅酸铝、硅酸钾中任一者的水溶液，其固化后形成二氧化层。

在该实施例中，进一步地，第二绝缘部108可采用云母、纤维布、硅胶、绝缘涂层中的任一者。

如图1所示，本实用新型第八个实施例提出了一种膜发热组件，在实施例一的基础上，进一步地：

其中，如图1所示，第一绝缘部104和第二绝缘部108设置在发热部106相对的两侧，并且第一绝缘部104与基材部102相连接；发热部106可运行并提供热量，第一绝缘部104和第二绝缘部108配合使用，可保证良好的绝缘效果。并且，第一绝缘部104至少包括有绝缘介质，绝缘介质的使用可大程度上提升第一绝缘部104的绝缘特性与耐冷热冲击特性。

在该实施例中，进一步地，如图1所示，基材部102作为膜发热组件中直接与食材接触的部分，要保证具有良好的导热效果。因此，将基材部102设计为导热部，以保证发热部106所产生的热量可快速传导至基材部102，并在基材部102快速传导以加热食材。

在该实施例中，进一步地，第二绝缘部108在起到绝缘功能的同时，隔绝发热部106产生的热量向非加热方向扩散。因此，将第二绝缘部108设计为隔热部，可减少甚至是壁面热量不必要的流失，以保证发热部106所产生的热量更多的用于加热食材。

在该实施例中，进一步地，第二绝缘部108的热导率小于或等于5W/(m·K)。其中，第二绝缘部108在起到绝缘功能的同时，隔绝发热部106产生的热量向非加热方向扩散，这需要第二绝缘部108与第一绝缘部104在热传导方面的作用相反。因此，本实用新型合理设计第二绝缘部108的热导率，并且保证第二绝缘部108的热导率小于或等于5W/(m·K)，可有效避免发热部106所产生的热量流失，以使得更多的热量传导至基材部102。

具体实施例中，第二绝缘部108的热导率可以为1W/(m·K)、2W/(m·K)、3W/(m·K)、4W/(m·K)、5W/(m·K)等。

在该实施例中，进一步地，基材部102作为膜发热组件中直接与食材接触的部分，具有在烹饪温度范围内良好的耐热性与一定的力学强度。因此，本实用新型进一步设计基材部102的热导率大于或等于15W/(m·K)，以保证从发热部106传来的热量在基材部102快速传导，以加热处于基材部102的食材。

值得注意的是，若基材部102的热导率过低，发热部106所产生的热量将很难传递到基材部102加热食才，这极易造成膜发热组件内部蓄热，造成发热部106因温度过高而烧毁。因此，本实用新型合理设计基材部102的热导率，也保证了发热部106以及整个膜发热组件的使用寿命。

具体实施例中，基材部102的热导率可以为15W/(m·K)、20W/(m·K)、25W/(m·K)、30W/(m·K)、35W/(m·K)等，其上限值可根据实际情况进行设计，主要可保证热量传导速度，均是可以实现的。

如图1所示，本实用新型第九个实施例提出了一种膜发热组件，在实施例一的基础上，进一步地：

在该实施例中，进一步地，如图2和图3所示，发热部106包括发热膜110、电极和连接端子。其中，发热膜110形成于第一绝缘部104和第二绝缘部108之间，并可在运行时提供热量；发热膜110上形成有电极，连接端子与电极相连接，并可连接到外部电源，以保证为发热膜110供电。

特别地，发热膜110的发热功率大于或等于0.1w/cm²，并小于或等于20w/cm²。这样，合理设计发热膜110的发热功率，一方面可保证膜发热组件自身的发热效率，另一方面可保证发热面不会因高温损坏。具体地，若发热膜110的发热功率小于0.1w/cm²，会导致膜发热组件的加热效果不理想；若发热膜110的发热功率大于20w/cm²，会导致膜发热组件存在损坏的风险。

具体实施例中，如图2和图3所示，电极包括正极112a和负极112b，连接端子包括第一连接端子114a和第二连接转子。其中，第一连接端子114a电连接于正极112a，第二连接端子114b电连接于负极112b。

具体实施例中，发热膜110的发热功率可根据实际情况进行设计，可以为0.1w/cm²、0.5w/cm²、1w/cm²、5w/cm²、10w/cm²、15w/cm²、20w/cm²等。

在该实施例中，进一步地，如图2所示，发热膜110为圆形发热膜、椭圆形发热膜以及多边形发热膜中的一种，并且可采用整体式的发热膜110。

在该实施例中，进一步地，如图3所示，发热膜110为采用条形发热膜，可将首尾连续的条形发热膜呈各种形态分布到第一绝缘部104与第二绝缘部108之间。

在该实施例中，进一步地，如图2和图3所示，基材部102朝向第一绝缘部104一侧为受热面116，并且发热部106工作时可向受热面116供热。特别地，要保证发热膜110的面积与受热面116的面积的比值，大于或等于0.5并小于或等于1。也即要保证发热膜110布满受热面116的50％到95％，以达到均匀加热的目的。

具体实施例中，发热膜110的面积与受热面116的面积的比值，可以为50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％等。

本实用新型第十个实施例提出了一种烹饪器具，包括如上述任一实施例的膜发热组件。因此，具有上述膜发热组件的全部有益效果，在此不再一一论述。

在该实施例中，进一步地，可直接将基材制备为容器，并且将食材放置在容器内，以在膜发热组件工作时加热处于容器内的食材。

如图1所示，本实用新型具体实施例提出了一种膜发热组件，包括：基材部102、第一绝缘部104、发热部106和第二绝缘部108。其中，第一绝缘部104和第二绝缘部108设置在发热部106相对的两侧，并且第一绝缘部104与基材部102相连接；发热部106可运行并提供热量，第一绝缘部104和第二绝缘部108配合使用，可保证良好的绝缘效果。并且，第一绝缘部104包括绝缘基体和绝缘介质，绝缘介质设置在绝缘基体上，并且至少要填充到绝缘基体的孔隙内，以提升绝缘基体的绝缘特性与耐冷热冲击特性。

在该实施例中，进一步地，如图1所示，绝缘基体为无机物陶瓷层，并且由无机物粉末通过热喷涂在基材部102表面熔融沉积而成。其中，热喷涂的无机物粉末可以为氧化铝、氧化硅、氧化锆、氮化硅、氮化硼。绝缘介质为无机水性绝缘介质，可以为含硅酸锂，硅酸钠，硅酸铝，硅酸钾等硅酸盐的水溶液，其固化后形成二氧化硅填充层，进而形成上述封孔层。绝缘基体的厚度L与绝缘介质在间隙的填充率需限定在一定范围。其中，绝缘基体的厚度L大于或等于50um，并小于或等于500um，绝缘基体过薄无法达到绝缘要求，绝缘基体过厚易受热振剥离；绝缘介质对孔隙填充率需达到85％到100％之间，填充率过少无法达到绝缘要求。考虑发热部106向基材部102的传热，第一绝缘部104具备一定程度的良导热效果，其热导率大于5W/(m·K)。

在该实施例中，进一步地，如图1所示，第二绝缘部108为云母、纤维布、硅胶、或绝缘涂层等。第二绝缘部108在起到绝缘功能的同时，隔绝发热部106产生的热量向非加热方向扩散，这与第一绝缘部104是相反的作用，因而第二绝缘部108的热导率小于5W/(m·K)。

在该实施例中，进一步地，如图1所示，基材部102可作为烹饪器具中直接与食材接触的部分，作为烹饪过程中的容器，由固态金属材料制成，具有在烹饪温度范围内良好的耐热性与一定的力学强度，优选对于热量具有良好传导效果的铝、铜、铁以及三者与其它元素的合金材质。并且，基材部102的导热系数需大于15W/(m·K)。若基材部102的导热系数过低，发热部106产生的热量将很难传递到容器内部加热食材，易造成发热部106蓄热过高而烧毁。

在该实施例中，进一步地，如图1所示，发热部106可以通电加热的发热部106材料，为一块整体膜或环形线段绕制而成，由镍基合金、半导体材料、碳材料、导电高分子、导电陶瓷等具有适宜导电率的耐高温材料制成，并可在500℃以下长期使用。发热包括发热膜110、电极和连接端子，发热膜110形成于第一绝缘部104和第二绝缘部108之间，并可在运行时提供热量；发热膜110上形成有电极，连接端子与电极相连接，并可连接到外部电源，以保证为发热膜110供电，发热膜110的发热功率大于或等于0.1w/cm²，并小于或等于20w/cm²。若发热膜110的发热功率过高易造成升温速度过快，进而造成膜发热组件损坏。

如图2所示，发热膜110布满整个基材部102的受热面116。电流通过电阻率远低于发热面的正极112a和负极112b，均匀分散到整块发热膜110的两端，再通过发热膜110达到均匀的面发热效果。该种结构适用于具有矩形对称结构的基材部102。

如图3所示，发热膜110分割成条状形态。其中，电流通过条形的发热膜110达到长条形态的加热效果；当把整个条形的发热膜110的面积占到整个受热面116的50％到95％，通过基材部102的进一步均热，同样可以达到良好的均匀面加热效果。这种结构对基材部102的形态限制较小，可适用于一系列非规整或圆形的基材部102。

此外，本实用新型还提出了一种膜发热组件的制备方法，可用于制备上述膜发热组件。在制备该膜发热组件的过程中，首先在基材部102的受热面116热喷涂氧化铝等无机物粉末，以形成绝缘基体；而后，在绝缘基体涂覆绝缘介质进行处理，冷却后形成第一绝缘部104；其次，在第一绝缘部104的表面印刷导电碳材料和导电银电极、以形成发热膜110和连接端子；而后连接出连接端子，经固化后形成发热部106；最后，在发热部106的表面喷涂涂层，固化后，再贴覆云母片等形成双层的第二绝缘部108。

在本实用新型的描述中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定，术语“上”、“下”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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、材料或特点包含于本实用新型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一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

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

Claims (17)

1.一种膜发热组件，其特征在于，包括：

基材部；

第一绝缘部，设置于所述基材部；

发热部，设置于所述第一绝缘部背离所述基材部的一侧；

第二绝缘部，设置于所述发热部背离所述第一绝缘部的一侧；

其中，所述第一绝缘部包括绝缘基体，所述绝缘基体具有孔隙，至少部分所述孔隙内填充有绝缘介质。

2.根据权利要求1所述的膜发热组件，其特征在于，

所述孔隙至少设置于所述绝缘基体朝向所述发热部一侧的表面；

所述绝缘介质的至少部分嵌入所述孔隙内。

3.根据权利要求1所述的膜发热组件，其特征在于，还包括：

封孔层，设置于所述绝缘基体朝向所述发热部一侧的表面；

其中，所述封孔层内包含有所述绝缘介质，所述封孔层内的至少部分所述绝缘介质填充于所述孔隙内。

4.根据权利要求3所述的膜发热组件，其特征在于，

所述绝缘基体为陶瓷层；和/或

所述封孔层为二氧化硅层。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的膜发热组件，其特征在于，

被所述绝缘介质填充的所述孔隙的容积，与所述孔隙的总容积的比值大于或等于85％并小于或等于100％。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的膜发热组件，其特征在于，还包括：

涂层，设置于所述发热部的表面，所述第一绝缘部和/或所述第二绝缘部贴覆于所述涂层上。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的膜发热组件，其特征在于，

所述第一绝缘部的导热系数大于所述第二绝缘部的导热系数；和/或

所述第一绝缘部的导热系数小于或等于所述基材部的导热系数。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的膜发热组件，其特征在于，

所述第一绝缘部的热导率大于或等于5W/(m·K)。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的膜发热组件，其特征在于，

所述绝缘基体的厚度大于或等于50um，并小于或等于500um。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的膜发热组件，其特征在于，

所述绝缘基体为热喷涂无机物陶瓷层；

所述热喷涂无机物陶瓷层为以下一种：氧化铝陶瓷层、氧化硅陶瓷层、氧化锆陶瓷层、氮化硅陶瓷层、氮化硼陶瓷层。

11.根据权利要求1至4中任一项所述的膜发热组件，其特征在于，

所述绝缘介质为无机水性封孔剂的固化物；

所述无机水性封孔剂为以下一种的水溶液：硅酸锂，硅酸钠，硅酸铝，硅酸钾。

12.根据权利要求1至4中任一项所述的膜发热组件，其特征在于，

所述基材部为导热部；和/或

所述第二绝缘部为隔热部；和/或

所述第二绝缘部为以下一种：云母、纤维布、硅胶、绝缘涂层。

13.根据权利要求1至4中任一项所述的膜发热组件，其特征在于，

所述第二绝缘部的热导率小于或等于5W/(m·K)；

所述基材部的热导率大于或等于15W/(m·K)。

14.根据权利要求1至4中任一项所述的膜发热组件，其特征在于，所述发热部包括：

发热膜，形成于所述第一绝缘部和所述第二绝缘部之间；

电极，形成于所述发热膜；

连接端子，穿设于所述第二绝缘部，并与所述电极电连接；

所述发热膜的发热功率大于或等于0.1w/cm²，并小于或等于20w/cm²。

15.根据权利要求14所述的膜发热组件，其特征在于，

所述基材部具有受热面，所述发热部可向所述受热面供热；

其中，所述发热膜的面积与所述受热面的面积的比值，大于或等于0.5并小于或等于1。

16.一种烹饪器具，其特征在于，包括：

如权利要求1至15中任一项所述的膜发热组件。

17.根据权利要求16所述的烹饪器具，其特征在于，

所述基材部被构造为容器，并可用于盛放食材。

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