技术领域
本发明涉及一种电加热盘、电饭煲及电极柱的制作方法。
背景技术
随着生活节奏的加快，电饭煲成为生活中不可或缺的日常用品。现有的 电饭煲大部分是采用传统电热丝加热和电磁加热技术，这样的加热效率较低， 不利于环保节能。为了提高加热效率可以在电加热盘中添加加热膜，然而， 现有的加热膜与电源的连接方式导致电加热盘导热不均匀，还影响到热辐射 传导的效果。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种电加热盘，旨在提供加热膜和电源连接 良好的电加热盘及电饭煲。
为实现上述目的，本发明提供一种电加热盘，所述电加热盘包括用于将 电能转化为热能的电加热件以及用于支撑所述电加热件的支撑载体；所述电 加热件包括耐高温的基体、加热膜以及电极；所述加热膜覆盖在所述基体上； 所述电极包括用于供电的供电扣，以及电极柱；所述供电扣设置有与所述电 极柱形状适配的夹孔，所述电极柱的一端与所述基体固定连接，所述电极柱 的另一端设置于所述夹孔中，所述供电扣远离所述夹孔的一端通过紧固件固 定；所述支撑载体为耐高温绝缘的材料制成。
优选地，所述电极柱包括与所述基体固定连接的基柱以及设置于所述基 柱表面的导电膜，所述导电膜与所述加热膜连接。
优选地，所述电极还包括极板，所述极板的一侧与所述导电膜连接，另 一侧与所述加热膜贴合。
优选地，所述导电膜为铂合金膜或钴基合金膜。
优选地，所述极板包括极片以及覆盖在所述极片表面的电极薄膜，所述 电极薄膜为铂合金膜或钴基合金膜。
优选地，所述加热膜包括碳化硅层、二硅化钼层和二氧化硅层，且依次 均匀层叠覆盖在所述基体上，所述碳化硅层与所述基体接触。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种电极柱的制作方法，所述电 极柱的制造步骤包括：通过射频溅射处理使得基柱的表层形状均衡致密的合 金薄膜；对所述合金薄膜进行激光高温烧结处理；再对所述合金薄膜进行静 电喷雾沉积处理；将喷雾沉积后的所述基柱进行涂布焙烤处理。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种电饭煲，所述电饭煲包括电 加热盘，所述电加热盘包括用于将电能转化为热能的电加热件以及用于支撑 所述电加热件的支撑载体；所述电加热件包括耐高温的基体、加热膜以及电 极；所述加热膜覆盖在所述基体上；所述电极包括用于供电的供电扣，以及 电极柱；所述供电扣设置有与所述电极柱形状适配的夹孔，所述电极柱的一 端与所述基体固定连接，所述电极柱的另一端设置于所述夹孔中，所述供电 扣远离所述夹孔的一端通过紧固件固定；所述支撑载体为耐高温绝缘的材料 制成。
优选地，所述电加热盘还包括温控器，所述支撑载体上设有用于安装所 述温控器的安装孔；所述温控器穿过所述安装孔与所述基体设置有加热膜的 一侧接触。
优选地，所述加热膜上设置有用于避让所述温控器的避让区域。
本发明通过将夹孔的形状设置成与电极柱的形状相对应，使得电极柱表 面的导电膜与夹孔的内表面充分接触，使得导电极柱与铜质供电扣接触良好， 有利于提高此连接处的安全性、可靠性和稳定性。
附图说明
图1为本发明电加热盘的爆炸结构示意图；
图2为本发明电加热盘的俯视结构示意图；
图3为图2中B-B处的剖面结构示意图；
图4为图3中A处的放大结构示意图；
图5为本发明电加热盘的电极柱的安装结构示意图；
图6为本发明电加热盘的极片的剖开结构示意图；
图7为图6中C处的放大结构示意图；
图8为本发明加热盘的加热件的结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步 说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限 定本发明。
本发明提供一种电加热盘1。
在本发明实施例中，参照图1，该电加热盘1包括用于将电能转化为热能 的电加热件2、用于支撑电加热件2的支撑载体60，以及用于检测和控制加 热件温度的温控器100。
电加热件2包括耐高温绝缘的基体10、加热膜40，以及电极。
基体10优选为耐高温绝缘微晶玻璃，本实施例中优选为中康尼玻璃，其 可耐800℃以上的高温。基体10为圆形板，当然，在其他实施例中，可以为 管状或者其他形状。圆形板的圆心处向上凸起形成为向上凸起的曲面。在基 体10的一侧设置有CD纹，以便给外界物体加热时增加排除湿气的安全性。 在基体10的边缘，在相对设置有CD纹的一侧设置隔离件11，隔离件11为 圆环，其与基体10固定连接，形成一个容纳腔。在设置有容纳腔的一侧还设 置有电极柱20，用于给电极供电。电极柱20包括基柱22和导电膜21，导电 膜21覆盖在基柱22的外表面。在本实施方式中，作为电极的电极柱20是在 与基体1同样为耐高温绝缘微晶玻璃柱(基柱22)上包裹导电膜21而形成。 耐高温绝缘微晶玻璃柱为两个横截面形状为椭圆形的柱体，且基柱22垂直于 基体10的板面，朝背离基体10的方向延伸，耐高温绝缘微晶玻璃柱和基体 10一体设置。
电极包括极板30、供电扣90以及所述电极柱20(从基体10上延伸)。
极板30包括极片31和电极薄膜32，电极薄膜32覆盖在整个极片31的 表面将其包裹，极片31为合金材料制成，电极薄膜32的材质为铂合金膜或 钴基合金膜，电极薄膜32的厚度在1.5μm-3.5μm之间。在本实施方式中， 为了增加与加热膜40的接触面积。极板30被设计为圆弧形的长条板的结构， 两极板30的凹弧相向设置，每一极板30的圆弧结构所对的圆心角在30° -120°之间。
电极薄膜32的材料以铂合金为例，极片31形成的工艺包括以下步骤：
S1：通过射频溅射处理使得在极片31的表层形成一层均衡致密的铂合金 薄膜；
S2：对喷涂有铂合金薄膜的极片31进行激光高温烧结处理；
S3：再对高温烧结后的极片31进行静电喷雾沉积处理；
S4：将喷雾沉积后的极片31进行涂布焙烤处理。
供电扣90优选为铜质扣，请参阅图5，供电扣90用于固定电极柱20于 其内，供电扣90的一端形成有夹孔91，夹孔91的形状和尺寸与电极柱20适 配，以便于收容并夹持电极柱20；供电扣90的另一端与一电源连接。电极柱 20设置到夹孔91中，通过紧固件紧固，使得电极柱20的外表面与夹孔91的 内表面充分接触。具体的紧固件可采用螺丝，利用螺丝锁固供电扣90的相对 二端开设的通孔的方式而实现将电极柱20固定于供电扣90内，电极柱20的 耐高温绝缘微晶玻璃柱上包裹导电薄膜为导电膜21，设置导电膜21的过程如 下：
S10：通过射频溅射处理在高温绝缘微晶玻璃的表层形成一层均衡致密的 合金薄膜；
S20：对喷涂有合金薄膜的电极柱20进行激光高温烧结处理；
S30：再对高温烧结后的电极柱20进行静电喷雾沉积处理；
S40：将喷雾沉积后的电极柱20进行涂布焙烤处理。
导电膜21的厚度在2μm-5μm之间，合金优选为铂合金或钴基合金。导 电膜21与极片31上的电极薄膜32接触重合。电极柱20表面的导电膜21与 供电扣90内表面的连接处，设计成能承受最大的工作电流大于或者等于电热 盘总功率的3倍。
通过将夹孔91的形状设置成与电极柱20的形状相配合，使得电极柱20 表面的导电膜21与夹孔91的内表面充分接触，使得导电极柱20与铜质供电 扣90接触良好，有利于提高此连接处的安全性、可靠性和稳定性。
加热膜40包括碳化硅层、二硅化钼层以及二氧化硅层等。其中碳化硅、 二硅化钼为纯度为99.95％耐高温纳米材料。加热膜40的厚度优选在0.8μm-2 μm之间，以1.2μm为较优。加热膜40按照碳化硅层、二硅化钼层以及二 氧化硅层的顺序，依次层叠的覆盖在设置有容纳腔一侧的基体10板面上，其 中碳化硅层与基体10接触。加热膜40设置在容纳腔内，隔离件11将加热膜 40与外面隔开。此外，加热膜40可以覆盖到不同形状的基体10上，形成不 同形状的加热件2，从而使得其应用广泛，具体应用产品可以为烤箱，消毒柜， 电磁炉。当基体10的材料采用其他材料或者形状采用其他形状时，加热件2 可应用于如热水器，开水器，饮水机，加热水壶以及热得快等电加热产品。
加热件2的形成工艺如下：
S100：对极板30和电极柱20进行掩膜溅射合金薄膜处理；
S200：将处理后的电极设置到基体10的预设位置(即电极柱20附近)；
S300：在设置有极板30和电极柱20的基体10表面依次沉积碳化硅和二 硅化钼；
S400：对沉积后的电加热件2进行退火氧化处理，以形成二氧化硅层。
其中，依次沉积碳化硅和二硅化钼的功率为4瓦每平方厘米，即将金属 液喷涂到耐高温绝缘微晶玻璃表面的功率为4瓦每平方厘米。通过恒定功率 对微晶玻璃表面进行喷涂，使得生成的加热膜40的厚度均匀，从而使得加热 膜40在产生热时，也均匀发热，有利于电饭煲锅胆内的食物均匀受热。加热 膜40的表面被氧化成耐高温的二氧化硅多晶结构，隔绝了氧气，有效提高了 加热膜40的寿命和安全系数。
将极板30的板面与耐高温绝缘微晶玻璃的下表面贴合，由于极板30为 板状，并且是长条形的圆弧板，使得极板30和加热膜40的充分接触，并且 均匀接触，从而使得极板30和加热膜40之间的通电电流密度均匀，有利于 加热膜40的均匀、稳定的生热。
在喷涂过程中，在设置有极板30的位置，膜的厚度为加热膜40和电极 薄膜32的厚度之和，在电极薄膜32和加热膜40重合的位置，可以承受的工 作电流大于或者等于电热盘总功率的2.5倍。使得导电膜21和电极薄膜32充 分连接，二者之间的连接均匀、稳定可靠，有利于加热膜40安全稳定的生热。
支撑载体60为陶瓷圆形板，其形状尺寸与基体10的形状尺寸对应，陶 瓷优选为耐高温精密陶瓷。在支撑载体60对应两个电极柱20的位置，设置 有两个过孔70，便于让两个电极柱20穿过支撑载体60，与供电扣90配合。
当上述加热件2应用于电饭锅，作为电饭锅的加热组件时，可在加热膜 40的下方设置支撑载体60以对加热件2起到支撑作用。具体地，搭配电饭锅 的结构特性，在支撑载体60的圆心处，设置有形状和尺寸与温控器100适配 的安装孔61，加热膜40对应温控器100设置的位置，设置有用于避让温控器 100的避让区域41。避让区域41与安装孔61共同供温控器100穿过。由于 温控器100内设置有传感器，而加热膜40在工作工程中带电，为了避免温控 器100内的传感器受到损伤，在喷涂加热膜40时，预留避让区41域。
上述加热膜40采用纳米远红外线电加热原理，其具体的工作原理是：在 耐高温绝缘微晶玻璃表面形成的加热膜40的表面黑度高，故能吸收大量的辐 射热能，又因其发射效率高，故能将吸收的辐射热能转换成物体易吸收的远 红外热能以电磁波的形式传递；又由于加热膜40为微米级电热薄膜，其热阻 大、反射率高，用于电热盘表面，将散失的热能转换成远红外热能，以电磁 波的形式透过耐高温玻璃辐射外界物体，如电饭煲内锅胆，为锅胆的被加热 饮品食物所吸收，从而将热能留在饭煲内锅胆及饮品食物中，由于远红外热 能不易被潮气吸收，使得此加热方法不仅降低了排潮温度，而且在数秒内使 电饭煲内锅胆内的温度急速升高，使电饭煲内锅胆的饮品食物温度得到了充 分的利用。在传热过程中，该涂料层不仅将吸收的辐射热能转换成远红外热 能传递，其自身也变成远红外辐射热源进行面垂直辐射，而且也因其表面温 度的提高，导致温度梯度增大，使被加热的饮品食物热能传导强度增强，吸 热能力大大提高。另外，通过将支撑载体60设置成耐高温的精密陶瓷，使得 支撑载体60可以将加热膜40产生的热与电饭煲底部隔离，使得热能不容易 散失。即通过加热膜40将辐射热能转换成远红外热能产生的直接作用，迅速 提高了电饭煲内锅胆的温度，降低了排潮损失的温度，增强了被加热饮食物 的热能吸收速度；减少了热能损失，达到高效环保节能的目的。
本发明进一步提出一种电饭煲。
该电饭煲包括电加热盘1，该电加热盘1的结构和工作原理参照上述实施 例，在此不再赘述。
本实施例中，通过将电极与加热膜40接触的部分设置为板状，增加了加 热膜40与极板30的通电面积，使得加热盘40在工作过程中，加热膜40的 通电电流密度均匀，从而使得加热膜40发热均匀。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是 利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间 接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。