CN2408640Y - 组合功率电热元件 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提出一种组合功率电热元件,由绝缘基体、过渡层、电热体、绝缘护膜和正、负接线端子构成,其特征是,电热体由2及2以上个称为基元电热体的电热膜条构成。每一电热膜条有自己的正负接线端子、给定的电阻以及与电阻成反比的发热功率,既是能直接与电源联接的基元电热体,还可通过并联和串联组合形成足够数量的组合电热体而扩大到可提供的功率大小及分布,供温控过程按需要选择,以提高温控精度、减少热量损失。

Description

组合功率电热元件
本实用新型涉及的是电热元件，特别是与发热功率调节有关的电热元件。
电热装置，特别是与日常生活密切相关的家用电热装置，往往由于电热元件输出的功率调节范围有限或固定不变而不能很好适应受热体系所需的功率及功率变化，因而普遍存在升温过程难以控制、恒温过程中的热冲击大及控温精度不高等问题。这也是造成电热过程中热量损失的原因之一。针对上述问题，本实用新型提出一种组合功率电热元件，可组合出不同的功率大小及分布，供温控过程按需要选择。
本实用新型的技术解决方案，是以2及2以上个被称为组合基元或基元电热体的电热膜条作为本实用新型的电热体，这些并行分布于绝缘基体上的电热膜条，可采用模版涂印法或掩膜热喷涂法制成，每一电热膜条有自己的正、负接线端子和给定的电阻以及与电阻成反比的发热功率，既是能直接与电源联接的基元电热体，还可通过并联和串联组合形成组合电热体而进一步扩大可提供的功率大小及分布。
基元电热体和组合电热体，统称为本实用新型的子电热体，其数目N由本实用新型所给定的基元电热体数也就是电热膜条数n(n≥2)，按下式计算：
     N＝2n+1-(n+2)                      (1)其中，由n个基元电热体通过并联组合形成的子电热体数N并为：
     N并＝2n-(n+1)                      (2)通过串联组合形成的子电热体数N串为：
     N串＝2n-(n+1)                      (3)
本实用新型的功率分布，既与电热膜条数n有关，也与所给定的每一电热膜条的功率有关：增大电热膜条数n，可有效增大承载不同功率的子电热体的数量；固定n而变化各电热膜条之间的电阻比，可得出各种不同的功率分布。当电热膜条的电阻或功率被限定为按由小到大的顺序排列时符合“顺序倍增”关系，即后者是前者的二倍，可得出有如下特征的分布：并联组合所形成的子电热体与基元电热体的功率，可排成等差序列；串联组合所形成的子电热体与基元电热体的电阻，亦可排成等差序列。表1和2所给出的二个分布，就是由n＝3和n＝4且电阻或功率顺序倍增的二组电热膜条所制得的二个电热元件的功率分布。
                  表1  电热元件的功率分布：n＝3
                            组合基元(工作电压：220V)
相互关系 功率或电阻顺序倍增
代    号     a     b     c
功率(W) 200  400  800
电阻(Ω) 242  121  60.5
                                                      子电热体
序    号     1     2     3     4     5     6     7     8     9     10     11
功率(W)     114     133     160     200     267     400     600     800     1000     1200     1400
电阻(Ω)   423.5   363.0   302.5   242.0   181.5   121.0   80.67   60.50    48.40    40.33    34.57
组合方式   串   串   串    无    串    无     并     无     并     并     并
组合基元   abc   ab   ac     a     bc     b     ab     c     ac     bc     abc
       表2  电热元件的功率分布：n＝4
                             组合基元(工作电压：220V)
相互关系 功率或电阻顺序倍增
代  号     a     b     c     d
功率(W) 200  400  800  1600
电阻(Ω) 242.0  121.0  60.50  30.25
                                                            子电热体
序  号   1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13
功率(W) 107  114  123  133  145  160  178  200  229  267  320  400  533
电阻(Ω) 453.8  423.5  393.3  363.0  332.8  302.5  272.3  242.0  211.8  181.5  151.3  121.0  90.75
组合方式   串   串   串   串   串   串   串   无   串   串   串   无   串
组合基元 abcd  abc  abd  ab  acd     ac     ad   a  bcd   bc   bd    b   cd
续表2
                                                           子电热体
序  号   14   15   16   17   18   19   20   21   22   23   24   25   26
功率(W) 600  800  1000  1200  1400  1600  1800  2000  2200  2400  2600  2800  3000
电阻(Ω) 80.67  60.50  48.40  40.33  34.57  30.25  26.89  24.20  22.00  20.20  18.62  17.29  16.13
组合方式   并     无   并   并   并    无     并    并      并     并      并     并      并
组合基元   ab     c   ac   bc   abc     d     ad     bd     abd     cd     acd     bcd     abcd
本实用新型的优点是，在一般情况下，电热膜条的数量只需在3～5之间变化，即可提供足够的功率大小及分布，以满足温控过程的实际需要，实现升温过程可控、减少热量损失并提高温控精度。
附图说明：
图1为本实用新型的电热体在基体上的分布示意图；
图2为本实用新型的局部剖面图。
其中：1-绝缘基体，2-电热膜条，3-过渡层，
      4-正接线端子，5-负接线端子，6-绝缘护膜，
      7-紧固螺帽，8-接线孔，9-固线螺钉。
下面结合附图叙述本实用新型的一个实施例。
如图所示，本实施例由电阻符合顺序倍增关系的d-d′、a-a′、b-b′和c-c′四个电热膜条2作为电热体，这些并行分布于绝缘基体1的过渡层3上的碳基电热膜条，等长、等厚、宽度比为8∶4∶2∶1，采用模版涂印法制成，两端与正、负接线端子4、5相联，其上复以绝缘护膜6。接线端子4、5用高镍钢制成，借助紧固螺帽7与基体1固牢，电热膜条可通过其上的接线孔8和固线螺钉9引出导线与调控功率的组合转换开关联接。本实施例的基体1为厚5毫米左右的耐高温陶瓷，其上的过渡层3和绝缘护膜6，均为成份相同的硅酸盐膜，系由粉末SiO2、Na2CO3、CaO、Al2O3、B2O3等按适当比例混合后，用等离子喷涂法制成。

Claims (2)

1.一种组合功率电热元件，由绝缘的基体、过渡层、电热体、绝缘护膜和正、负接线端子构成，其特征是，电热体由2及2以上个称为基元电热体的电热膜条并行分布于基体上构成，每一电热膜条有自己的正、负接线端子和给定的电阻以及与电阻成反比的发热功率，既是能直接与电源联接的基元电热体，还可通过并联和串联组合形成组合电热体，而进一步扩大可提供的功率大小及分布。
2.如权利1所述的组合功率电热元件，其特征是电热膜条的电阻按由小到大的顺序排列时符合顺序倍增关系。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2018000497A1 (zh) * 2016-06-29 2018-01-04 苏州范王式机电科技有限公司 蒸汽发生器及蒸汽设备
CN110100498A (zh) * 2016-12-23 2019-08-06 Bsh家用电器有限公司 烹饪器具装置和用于运行烹饪器具装置的方法

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