CN216437516U - 一种金属复合电发热装置及应用有该电发热装置的加热炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种金属复合电发热装置及应用有该电发热装置的加热炉，金属复合电发热装置包括电发热层、金属基层、第一绝缘层、第二绝缘层，电发热层分别与第一接线端、第二接线端相连接，用于将电能转变为热能；金属基层间隔设置在电发热层的第一表面上，用于降低电发热层的热量散失；第一绝缘层设于电发热层与金属基层之间，用于隔绝电发热层与金属基层；第二绝缘层设于电发热层的第二表面上，用于将电发热层的第二表面与外界隔绝。本实用新型的金属复合电发热装置整体结构简单、合理，电发热层的电热转换效率高，能很好的防止热量扩散，有利于提高传热效率及热量利用率、降低成本和对环境的影响；本实用新型的功耗大大降低。
Description
技术领域
本实用新型涉及发热装置技术领域，具体指一种金属复合电发热装置及应用有该电发热装置的加热炉。
背景技术
目前，工业用的电发热装置主要电发热线组成，电发热线一般为红外线式、石英管式、陶瓷砖式等，该类技术主要是在发热线外包覆材料作为保护层，例如陶瓷、石英、玻璃等。其作用机理是将电能转变为光能，再由光能转变为热能。这种电发热装置，存在以下不足：
(1)电热转换效率较低，一般低于90％；
(2)发热线或发热体向四周发散热量，这就导致很大一部分热量消耗在了不需要供热的地方，造成热量损失，致使热量的有效利用率低；
(3)有些产品为了提高加热温度，片面地采用加大功率的方案，导致能源浪费情况加剧，不仅对环境造成污染，而会导致发热装置寿命变短，产生高能耗、高污染(指对周围环境散热，提高周围环境的温度)、高成本的恶性循环问题。
现在市场上采用上述由电发热线组成的电发热装置的加热炉等电器，由于功率大、电热转换效率低等原因，难以满足消费者的需求。
因此，对于目前的电发热装置及相应电器，有待于做进一步的改进。
实用新型内容
本实用新型所要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种结构简单合理的金属复合电发热装置，该金属复合电发热装置能有效提高传热效率、提高热量利用率、降低成本和对环境的影响。
本实用新型所要解决的第二个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种应用有上述金属复合电发热装置的加热炉。
本实用新型解决至少一个上述技术问题所采用的技术方案为：
一种金属复合电发热装置，包括：
电发热层，分别与第一接线端、第二接线端相连接，用于将电能转变为热能；
金属基层，间隔设置在所述电发热层的第一表面上，用于降低电发热层的热量散失；
第一绝缘层，设于所述电发热层与金属基层之间，用于隔绝电发热层与金属基层；以及
第二绝缘层，设于所述电发热层的第二表面上，用于将电发热层的第二表面与外界隔绝。
优选地，所述第一绝缘层涂覆于金属基层上。第一绝缘层可以采用环氧树脂等传统的绝缘材料，其通过涂覆工艺设置在金属涂层上，便于生产制造、成本低；该第一绝缘层主要起到将电发热层与金属基层电隔离的作用，同时，第一绝缘层还能起到一定的隔热作用，降低电发热层的热量扩散，从而与金属基层共同作用降低热量传递带来的能源浪费。
优选地，所述的电发热层为碳纳米层或石墨烯层，该碳纳米层或石墨烯层涂覆于第一绝缘层上。碳纳米层或石墨烯层通过涂覆工艺设置在第一绝缘层上，便于生产制造、成本低；碳纳米层或石墨烯层在通电状态下可直接将电能转变为热能，电热转换效率高达95％。
优选地，所述第二绝缘层涂覆于电发热层的第二表面上。第二绝缘层通过涂覆工艺设置在电发热层上，便于生产制造、成本低；第二绝缘层不仅起到将电发热层的第二表面与外界隔绝的作用，而且还兼具保温效果，有利于提高电发热层发热面的分布均匀性，提高发电稳定性。
在上述各方案中，所述金属基层、第一绝缘层、电发热层、第二绝缘层自上而下相互复合在一起构成发热模块，该发热模块的外围设置有绝缘壳体，所述第一接线端、第二接线端穿过绝缘壳体布置。将发热模块设置在绝缘壳体中，以得到更好的保护，能防止漏电，提高安全性，且便于安装及使用。
一种应用有上述金属复合电发热装置的加热炉，包括具有容置腔的壳体，所述金属复合电发热装置设于该壳体的容置腔中，且所述金属复合电发热装置的发热面朝上，所述壳体顶部设置有覆盖在发热面上的微晶板。金属复合电发热装置产生的热量可通过微晶板散出并传递。
优选地，所述壳体包括下壳体及上盖，所述下壳体具有容置腔及顶部敞口，所述上盖覆盖在下壳体的顶部敞口上，所述微晶板设于上盖上，所述下壳体中设置有与金属复合电发热装置相连接且用于控制其发热功率的线路板，所述第一接线端、第二接线端分别与线路板相连接，所述线路板上连接有能穿过下壳体从而与外界电源相连接的电源线。本实用新型的电发热装置可做成便于安装的模块化结构，向壳体中安装时，直接将电发热装置置于壳体中并通过第一接线端、第二接线端与线路板连接即可，安装方便。
优选地，所述壳体中设置有与线路板相连接的红外线发射器，相应的，所述壳体侧壁上开有供红外线射出的第一开口。设置上述结构，在使用加热炉时，打开红外线发射器，使红外线的波长刚好可以穿透人体真皮层，可达到促进血液循环，增强肌肉对关节组织炎症的吸收能力、缓解关节炎症状、促进软组织损伤愈合的功效，对人体有益。
优选地，所述壳体中设置有与线路板相连接的紫外灯，相应的，所述壳体侧壁上开有供紫外线射出的第二开口。在不使用加热炉时，可开启紫外灯，利用其射出的紫外线对特别区域内进行杀菌、消毒处理。
优选地，所述壳体侧壁上还开设有第三开口，该第三开口处设置有能抽拉的盒体，所述盒体中放置有可替换的用于净化空气的吸附材料，该吸附材料可以为碳纳米多孔材料等物理吸附材料。可将盒体的外侧壁设置成镂空结构，以使空气穿过。采用上述结构，可对烹饪过程中产生的异味进行去除，起到空气净化效果。
本实用新型的加热炉可以用于烤炉、煎锅、炒锅、炖锅等灶具中，也可以用于其他需要加热功能的电器中。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型的金属复合电发热装置整体结构简单、合理，电发热层的电热转换效率高，且能很好的防止热量扩散，有利于提高传热效率及热量利用率、降低成本和对环境的影响；经验证，本实用新型的功耗大大降低，比一般电发热器可减少40％-60％的功耗，有利于实现节能减排、保护环境；且本实用新型的发热装置不存在高温发红的问题，安全系数得到大大提高；另外，本实用新型用途广，可适用于各种不同电发热产品，依据具体电发热产品的需要而具体设计。
附图说明
图1为本实用新型实施例1、2中金属复合电发热装置的结构示意图；
图2为本实用新型实施例1中加热炉的结构示意图；
图3为图2的分解图；
图4为本实用新型实施例1中炖锅的结构示意图；
图5为本实用新型实施例3的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
实施例1：
如图1所示，本实施例的金属复合电发热装置A包括电发热层1、金属基层2、第一绝缘层3、第二绝缘层4。
上述电发热层1的第一端与第一接线端11相连接，电发热层1的第二端与第二接线端12相连接，电发热层1在通电状态下用于将电能转变为热能。金属基层2间隔设置在电发热层1的第一表面上，用于降低电发热层1的热量散失。第一绝缘层3设于电发热层1与金属基层2之间，用于隔绝电发热层1与金属基层；第二绝缘层4设于电发热层1的第二表面上，用于将电发热层1的第二表面与外界隔绝。
具体的，第一绝缘层3涂覆于金属基层2上，第二绝缘层4涂覆于电发热层1的第二表面上。第一绝缘层3、第二绝缘层4可以采用环氧树脂等传统的绝缘材料，其通过涂覆工艺设置，便于生产制造、成本低。金属基层2可以采用铝、不锈钢、铜、铜合金材料等。第一绝缘层3主要起到将电发热层1与金属基层2电隔离的作用，同时，第一绝缘层3还能起到一定的隔热作用，降低电发热层1的热量扩散，从而与金属基层2共同作用降低热量传递带来的能源浪费。第二绝缘层4不仅起到将电发热层1的第二表面与外界隔绝的作用，而且还兼具保温效果，有利于提高电发热层1发热面的分布均匀性，提高发电稳定性。
上述电发热层1为碳纳米层，该碳纳米层涂覆于第一绝缘层3上。碳纳米层通过涂覆工艺设置在第一绝缘层3上，便于生产制造、成本低；碳纳米层在通电状态下可直接将电能转变为热能，电热转换效率高达95％。
本实施例的金属基层2、第一绝缘层3、电发热层1、第二绝缘层4自上而下相互复合在一起构成发热模块，该发热模块的外围设置有绝缘壳体5，第一接线端11、第二接线端12穿过绝缘壳体5布置。将发热模块设置在绝缘壳体5中，以得到更好的保护，能防止漏电，提高安全性，且便于安装及使用。
本实施例可适用于各种不同电发热产品，依据具体电发热产品的需要而具体设计，凡使用高热能的机械部可通过此技术方案来减少电耗能。如原有电蒸锅所使用的传统发热管，为一种高瓦数-高温-低效能-高耗电的传统电热模式，使用本实施例的金属复合电发热装置，可形成一种低瓦数-高温-高效能-低耗电的新电热模式。
如图2、3所示，本实施例还示出了一种应用有上述金属复合电发热装置A的加热炉，包括具有容置腔61的壳体6，金属复合电发热装置A设于该壳体6的容置腔61中，且金属复合电发热装置A的发热面朝上，即金属基层2朝上，绝缘壳体5上开有供发热面露出的缺口。壳体6顶部设置有覆盖在发热面上的微晶板62。金属复合电发热装置A产生的热量可通过微晶板62散出并传递。该结构的加热炉可在短短2-3分钟内将温度加热至400℃，加热效率高。
金属复合电发热装置A还可以与加热炉做成一体，而取消微晶板62的设置，使金属基层2直接与食物基础，或者在金属基层2上喷涂食品级的聚四氟乙烯。
上述壳体6包括下壳体6a及上盖6b，下壳体6a具有容置腔61及顶部敞口611，上盖6b覆盖在下壳体6a的顶部敞口611上且通过卡扣或螺钉与下壳体6a锁紧连接，上盖6b上开有对应金属复合电发热装置A的发热面的缺口612，微晶板62托置在上盖6b上，微晶板62与上盖6b可通过胶水粘结在一起。
下壳体6a中设置有与金属复合电发热装置A相连接且用于控制其发热功率的线路板7，第一接线端11、第二接线端12分别与线路板7相连接，线路板7上连接有能穿过下壳体6a从而与外界电源相连接的电源线71。本实用新型的电发热装置可做成便于安装的模块化结构，向壳体6中安装时，直接将电发热装置置于壳体6中并通过第一接线端11、第二接线端12与线路板7连接即可，安装方便。
本实施例的壳体6中设置有与线路板7相连接的红外线发射器8，相应的，壳体6侧壁上开有供红外线射出的第一开口63。设置上述结构，在使用加热炉时，打开红外线发射器8，使红外线的波长刚好可以穿透人体真皮层，可达到促进血液循环，增强肌肉对关节组织炎症的吸收能力、缓解关节炎症状、促进软组织损伤愈合的功效，对人体有益。
上述壳体6中设置有与线路板7相连接的紫外灯9，相应的，壳体6侧壁上开有供紫外线射出的第二开口64。在不使用加热炉时，可开启紫外灯9，利用其射出的紫外线对特别区域内进行杀菌、消毒处理。
本实施例的壳体6侧壁上还可以开设有第三开口65，该第三开口65处设置有能抽拉的盒体66，盒体66中放置有可替换的用于净化空气的吸附材料，该吸附材料可以为碳纳米多孔材料等物理吸附材料。可将盒体66的外侧壁设置成镂空结构661，以使空气穿过。采用上述结构，可对烹饪过程中产生的异味进行去除，起到空气净化效果。
本实施例的加热炉可以用于烤炉、煎锅、炒锅、炖锅等灶具中，也可以用于其他需要加热功能的电器中。如图4所示，本实施例示出了一种应有加热炉的炖锅结构。
实施例2：
本实施例与实施例1的区别仅在于：本实施例中的电发热层1为石墨烯层，该石墨烯层涂覆于第一绝缘层3上。石墨烯层通过涂覆工艺设置在第一绝缘层3上，便于生产制造、成本低；石墨烯层在通电状态下可直接将电能转变为热能，电热转换效率高达95％。
实施例3：
本实施例还可以如图5所示，做成尺寸很薄的加热炉或煎锅，直接放置在桌面上使用，轻巧灵活，提高用户的使用体验感。
在本实用新型的说明书及权利要求书中使用了表示方向的术语，诸如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“侧”、“顶”、“底”等，用来描述本实用新型的各种示例结构部分和元件，但是在此使用这些术语只是为了方便说明的目的，是基于附图中显示的示例方位而确定的。由于本实用新型所公开的实施例可以按照不同的方向设置，所以这些表示方向的术语只是作为说明而不应视作为限制，比如“上”、“下”并不一定被限定为与重力方向相反或一致的方向。
Claims (10)
1.一种金属复合电发热装置，其特征在于：包括
电发热层(1)，分别与第一接线端(11)、第二接线端(12)相连接，用于将电能转变为热能；
金属基层(2)，间隔设置在所述电发热层(1)的第一表面上，用于降低电发热层的热量散失；所述金属基层(2)为铝、不锈钢、铜或铜合金材料；
第一绝缘层(3)，设于所述电发热层(1)与金属基层(2)之间，用于隔绝电发热层(1)与金属基层(2)；以及
第二绝缘层(4)，设于所述电发热层(1)的第二表面上，用于将电发热层(1)的第二表面与外界隔绝。
2.根据权利要求1所述的金属复合电发热装置，其特征在于：所述第一绝缘层(3)涂覆于金属基层(2)上。
3.根据权利要求2所述的金属复合电发热装置，其特征在于：所述的电发热层(1)为碳纳米层或石墨烯层，该碳纳米层或石墨烯层涂覆于第一绝缘层(3)上。
4.根据权利要求1所述的金属复合电发热装置，其特征在于：所述第二绝缘层(4)涂覆于电发热层(1)的第二表面上。
5.一种权利要求1 ~ 4中任一权利要求所述的金属复合电发热装置，其特征在于：所述金属基层(2)、第一绝缘层(3)、电发热层(1)、第二绝缘层(4)自上而下相互复合在一起构成发热模块，该发热模块的外围设置有绝缘壳体(5)，所述第一接线端(11)、第二接线端(12)穿过绝缘壳体(5)布置。
6.一种应用有权利要求1 ~ 5中任一权利要求所述金属复合电发热装置的加热炉，包括具有容置腔(61)的壳体(6)，其特征在于：所述金属复合电发热装置设于该壳体(6)的容置腔(61)中，且所述金属复合电发热装置的发热面朝上，所述壳体(6)顶部设置有覆盖在发热面上的微晶板(62)。
7.根据权利要求6所述的加热炉，其特征在于：所述壳体(6)包括下壳体(6a)及上盖(6b)，所述下壳体(6a)具有容置腔(61)及顶部敞口(611)，所述上盖(6b)覆盖在下壳体(6a)的顶部敞口(611)上，所述微晶板(62)设于上盖(6b)上，所述下壳体(6a)中设置有与金属复合电发热装置相连接且用于控制其发热功率的线路板(7)，所述第一接线端(11)、第二接线端(12)分别与线路板(7)相连接，所述线路板(7)上连接有能穿过下壳体(6a)从而与外界电源相连接的电源线(71)。
8.根据权利要求6所述的加热炉，其特征在于：所述壳体(6)中设置有与线路板(7)相连接的红外线发射器(8)，相应的，所述壳体(6)侧壁上开有供红外线射出的第一开口(63)。
9.根据权利要求6所述的加热炉，其特征在于：所述壳体(6)中设置有与线路板(7)相连接的紫外灯(9)，相应的，所述壳体(6)侧壁上开有供紫外线射出的第二开口(64)。
10.根据权利要求6所述的加热炉，其特征在于：所述壳体(6)侧壁上还开设有第三开口(65)，该第三开口(65)处设置有能抽拉的盒体(66)，所述盒体(66)中放置有可替换的用于净化空气的吸附材料。
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| CN2021208287490 | 2021-04-21 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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Family
ID=77759201
Family Applications (2)
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|---|---|---|---|
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Family Applications Before (1)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |