专利名称：一种金属印刷保温水壶发热体的制作方法
技术领域：
一种金属印刷保温水壶发热体技术领域[0001]本实用新型涉及一种发热体，尤其涉及一种保温水壶发热体。
技术背景[0002]目前大部分电热水壶都采用传统的蒸汽检测的机械跳制控制，只有简单的沸腾 控制功能，没有保温功能，没有温度档选择。而现在最新的电子控制的有保温功能的电 热水壶则大部分都采用NTC测温，使用传统发热管加热，因为热传导的问题，功率很少 能超过2000瓦，加热速度较慢，而且底板热容量比较大，效率较低。而在生产过程中 NTC的安装也比较复杂，还要用另外一个NTC或陶瓷温度开关来控制干烧，带来的成本 增加也比较高。[0003]而现在比较新型的发热体MMH (金属印刷发热体)在电热水壶上已经有所应 用，这种发热体具有单位面积功率容量大、底板热容量小的特点，可以做出超过3000瓦 的大功率水壶，同时底板热容量小又减小了热能的浪费，提高了效率，但是控温和干烧 的问题一直没有得到很好的解决，现在还很少被应用到具有保温功能的水壶上。[0004]而目前市面上还有一种保温水壶，采用双发热管结构，保温发热管的功率大约 在30瓦到80瓦，保温时没有温度控制，小发热丝一直发热，完全靠发热丝发热和壶体自 然散热平衡，保温的温度会随水的多少以及环境温度的变化而变化，控温很不可靠。[0005]关于MMH温度传感器的安装，目前也有了解决办法，可以参考美国专利 US6046438,此专利中采用印刷测温丝很好的解决了传感器安装的问题，但是此水壶并 不具备保温功能，如果用来制作保温水壶则有如下问题存在，1、大功率发热丝触点接触 电阻较大，开关寿命有限，无法满足保温控制的要求；2、保温功率过大，控温时温度波 动较大；3、大功率频繁开关对电网的干扰较大；4、干烧的问题没有得到很好的解决。发明内容[0006]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种保温水壶发热体，解决现有电热水 壶没有保温功能或保温温度无法控制的缺陷。[0007]技术方案[0008]一种金属印刷保温水壶发热体，其特征在于包括金属底板和金属底板上的低 温陶瓷层，在低温陶瓷层上设置有金属印刷保温测温发热丝，同时在低温陶瓷层上还满 涂有绝缘涂层，所述金属印刷保温测温发热丝的功率小于水壶功率。[0009]所述金属印刷保温测温发热丝的功率小于等于水壶功率的六分之一。[0010]所述金属印刷保温测温发热丝的功率大于等于100W，小于等于300W。[0011]所述金属印刷保温测温发热丝与线性调温电路连接，通过检测温度采样电阻和 所述金属印刷保温测温发热丝的分压，判断金属印刷保温测温发热丝的温度，从而正常 加热，或者关断停止加热。[0012]所述线性调温电路包括水壶控制IC，与水壶控制IC检测分压的PTC脚连接的温度采样电阻，与所述金属印刷保温测温发热丝连接并控制其正常加热的可控硅元件 SCR,所述可控硅元件SCR连接水壶控制IC的脉冲输出GATE脚。[0013]所述低温陶瓷层上还同时设置有金属印刷加热发热丝，所述金属印刷加热发热 丝的功率根据水壶功率要求设置。[0014]有益效果[0015]本实用新型的金属印刷保温水壶发热体无需外接NTC测温，利用金属印刷保温 测温发热丝配合测温电路即可检测温度，实现干烧保护和保温功能，且保温时温度波动 小，因金属印刷保温测温发热丝采用小功率的发热丝，开断对电网的干扰较小，结合水 壶的测温电路还可以实现多档控温和保温功能，本发热体还具有单位面积功率容量大、 热容量小、效率高的优点，因此更节能。
[0016]图1为本实用新型俯视示意图。[0017]图2为本实用新型剖视示意图。[0018]图3为本实用新型中还设置有金属印刷加热发热丝的剖视示意图。[0019]图4为本实用新型中与水壶的控制IC组成的测温电路示意图。[0020]其中1-金属底板，2-低温陶瓷层，3-金属印刷保温测温发热丝，4-绝缘涂 层，5-金属印刷加热发热丝，6-温度采样电阻，7-水壶控制IC。
具体实施方式
[0021 ] 下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本实用新型。[0022]一种金属印刷保温水壶发热体，包括金属底板1和金属底板1上的低温陶瓷层 2，在低温陶瓷层2上设置有金属印刷保温测温发热丝3，同时在低温陶瓷层2上还满涂有 绝缘涂层4，所述金属印刷保温测温发热丝3的功率小于水壶功率，大概小于等于1/6水 壶功率，约等于1/10最好。现在一般水壶为2000W,因此所述金属印刷保温测温发热丝 3的功率通常使用小于等于300W，大于等于100W。具体结构参见附图1和附图2。[0023]所述低温陶瓷层2上还同时设置有金属印刷加热发热丝5，所述金属印刷加热发 热丝5的功率可根据水壶功率要求设置。参见附图3。[0024]以上金属印刷保温测温发热丝3可以设置在低温陶瓷层2上的外圈也可以设置在 内圈，也可以跟随金属印刷加热发热丝5走线。[0025]金属底板1的形状方面可以是圆形、方形等形状。[0026]所述金属印刷保温测温发热丝3与线性调温电路连接，通过检测温度采样电阻6 和所述金属印刷保温测温发热丝3的分压，判断金属印刷保温测温发热丝3的温度，从而 正常加热，或者关断停止加热。[0027]参考图4，这是采用上述发热体制作的电热水壶控制电路的一部分，其中标号7 是电热水壶专用控制IC的一部分，负责整个系统的运算控制；heaterl是金属印刷保温测 温发热丝3，负责保温加热、干烧测试加热以及所有的测温传感；heated是大功率金属 印刷加热发热丝5，用于大功率加热，继电器RLl负责驱动大功率金属印刷加热发热丝 heater2,而Q2和Rl用于驱动继电器RL1，可控硅Ql用来控制金属印刷保温测温发热丝3加热，而Dl、R2、Cl用来驱动可控硅Ql，R3是温度采样电阻，D3和D2参数相同， R4和D3用来消除D2带来的误差。[0028]具体工作过程如下，开机后IC通过VB输出高脉冲，通过PTC脚检测R3与 heaterl的分压，再利用REF脚检测二极管D3的压降，来消除图中D2对分压的影响，测 算出heaterl的电阻，从而得出保温测温丝当前的温度，若温度正常，则进行干烧测试， 正半周过零点由GATE脚输出高脉冲，触发可控硅Ql导通，使金属印刷保温测温发热丝 3发热，负半周通过VB脚输出高脉冲，重复测温过程，若正常再重复加热和测温过程， 若发现温度上升的速度过快或者绝对温度过高，则判断为干烧，立即停止加热并报警。[0029]若一切正常则3秒后转为全功率加热，通过RELAY脚驱动继电器RLl打开大功 率金属印刷加热发热丝heated，heaterl继续重复加热和测温，根据温度上升的斜率判断 出当前水壶中的水量，从而调整加热停止目标温度值，以使停止加热后温度正好到达设 定温度，如果温度达到目标值则关闭继电器，进入保温阶段。[0030]保温过程中金属印刷保温测温发热丝3 —直在交流负半周进行测温，根据降温 的斜率判断水量，当温度达到设定温度下限时，结合水量算出一个加热时间，开启金属 印刷保温测温发热丝3加热固定时间，之后继续保持测温，如此则可以保证在不同水量 的情况下得到相同而且较小的温度波动。[0031]关于大功率金属印刷加热发热丝5，可以在金属底板1上同时印刷(参考图 3)，也可以使用另外一个单独的发热体。
权利要求1.一种金属印刷保温水壶发热体，其特征在于包括金属底板(1)和金属底板 (1)上的低温陶瓷层(2)，在低温陶瓷层(2)上设置有金属印刷保温测温发热丝 (3)，同时在低温陶瓷层(2)上还满涂有绝缘涂层(4)，所述金属印刷保温测温发热丝(3)的功率小于水壶功率。
2.如权利要求1所述的金属印刷保温水壶发热体，其特征在于所述金属印刷保温 测温发热丝(3)的功率小于等于水壶功率的六分之一。
3.如权利要求1所述的金属印刷保温水壶发热体，其特征在于所述金属印刷保温 测温发热丝(3)的功率大于等于100W，小于等于300W。
4.如权利要求1或2或3所述的金属印刷保温水壶发热体，其特征在于所述金属印 刷保温测温发热丝(3)与线性调温电路连接，通过检测温度采样电阻(6)和所述金属 印刷保温测温发热丝(3)的分压，判断金属印刷保温测温发热丝(3)的温度，从而正 常加热，或者关断停止加热。
5.如权利要求4所述的金属印刷保温水壶发热体，其特征在于所述线性调温电 路包括水壶控制IC (7)，与水壶控制IC (7)检测分压的PTC脚连接的温度采样电 阻(6)，与所述金属印刷保温测温发热丝(3)连接并控制其正常加热的可控硅元件 SCR,所述可控硅元件SCR连接水壶控制IC (7)的脉冲输出GATE脚。
6.如权利要求1或2或3所述的金属印刷保温水壶发热体，其特征在于所述低温陶 瓷层(2)上还同时设置有金属印刷加热发热丝(5)，所述金属印刷加热发热丝(5) 的功率根据水壶功率要求设置。
专利摘要本实用新型涉及一种发热体，属于金属发热产品领域。一种金属印刷保温水壶发热体，其特征在于包括金属底板和金属底板上的低温陶瓷层，在低温陶瓷层上设置有金属印刷保温测温发热丝，同时在低温陶瓷层上还满涂有绝缘涂层，所述金属印刷保温测温发热丝的功率一般小于等于300W。本实用新型的金属印刷保温水壶发热体无需外接NTC测温，利用金属印刷保温测温发热丝配合测温电路即可检测温度，实现干烧保护和保温功能，且保温时温度波动小，因金属印刷保温测温发热丝采用小功率的发热丝，开断对电网的干扰较小，结合水壶的PTI测温电路还可以实现多档控温和保温功能，本发热体还具有单位面积功率容量大、热容量小、效率高的优点，因此更节能。
文档编号H05B3/78GK201806519SQ20102054449
公开日2011年4月27日 申请日期2010年9月28日 优先权日2010年9月28日
发明者卫勇, 姚利, 王 琦, 黄德松 申请人:百利通电子(上海)有限公司