加热容器的制作方法

1.本实用新型涉及电热容器技术领域，尤其涉及一种加热容器。


背景技术：

2.现有技术中的电热水壶通常采用发热管或电热底盘加热，其中发热管的原理是通电后发热，将热量传导给底座对水进行加热；电热底盘的加热原理是利用电流的热效应对底盘加热，从而传导给水进行加热。
3.但是现有技术中加热时主要通过发热管或电热底盘接触传导热量，不能将热量充分对水加热，存在大量的热量损失；而且只有底部加热，在水量多的时候，加热时间长、加热不均匀，严重影响用户的使用体验。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术提供了一种加热容器，用以解决现有技术中加热容器使用时加热效率低、加热速度慢的问题。
5.本技术提供一种加热容器，包括容器本体、电极层及石墨烯加热层，所述容器本体包括底壁件及环绕所述底壁件设置的侧壁件。所述电极层包括第一电极与第二电极，所述第一电极与所述第二电极设置于所述底壁件及所述侧壁件上。所述石墨烯加热层贴合设置于所述底壁件及所述侧壁件上，所述石墨烯加热层与所述第一电极及所述第二电极电连接。
6.在一种可能的设计中，所述电极层包括多个所述第一电极及多个所述第二电极，所述第一电极与所述第二电极均为环状结构；
7.在所述底壁件上，所述第一电极与所述第二电极同心设置，且所述第一电极与所述第二电极交替嵌套设置；
8.在所述侧壁件上，所述第一电极与所述第二电极沿所述侧壁件的高度方向依次交替设置。
9.在一种可能的设计中，所述电极层中任意两个相邻的所述第一电极与所述第二电极之间的距离相等。
10.在一种可能的设计中，所述第一电极与所述第二电极将所述石墨烯加热层分隔为多个石墨烯加热部，各个所述加热部以并联方式与所述电极层电连接。
11.在一种可能的设计中，所述加热容器还包括水位感应件及电路控制件，所述水位感应件设置于所述容器本体上，所述电路控制件与所述电极层电连接。
12.在一种可能的设计中，所述加热容器还包括指示灯，所述指示灯与所述水位感应件电连接。
13.在一种可能的设计中，所述加热容器还包括底座，所述底座用于承载所述容器本体，所述底座上设置有电源模块，所述电极层通过所述电源模块与电源电连接。
14.在一种可能的设计中，所述加热容器还包括隔热层、反射层及外壳层，所述容器本
体、所述电极层、所述石墨烯加热层、所述隔热层、所述反射层及所述外壳层由内至外依次设置。
15.在一种可能的设计中，所述加热容器还包括绝缘层，所述绝缘层设置于所述容器本体与所述电极层之间。
16.在一种可能的设计中，所述加热容器还包括温度检测件，所述温度检测件设置于所述底壁件上。
17.本技术提供的加热容器至少具有以下优点：
18.加热容器通过将石墨烯加热层及电极层设置于容器本体的底壁件及侧壁件上，使得产生的热量直接用于水的加热，减少了热量的损耗；除此之外，还使得加热容器能同时在底部及侧壁上加热，进而提高加热效率、加快加热速度。
19.本技术实施例的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术实施例而了解。本技术实施例的目的和其他优点在说明书以及附图所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
21.图1为本技术实施例提供的加热容器的结构示意图；
22.图2为本技术实施例提供的加热容器的电极层分布示意图；
23.图3为本技术实施例提供的底壁件的结构示意图；
24.图4为本技术实施例提供的加热容器的另一视角的结构示意图；
25.图5为本技术实施例提供的加热容器的容器本体的截面示意图；
26.图6为本技术实施例提供的加热容器的控制示意图。
27.附图标记：
28.100、加热容器；
29.1、容器本体；
30.11、底壁件；
31.12、侧壁件；
32.13、隔热层；
33.14、反射层；
34.15、外壳层；
35.16、绝缘层；
36.2、电极层；
37.21、第一电极；
38.22、第二电极；
39.3、石墨烯加热层；
40.31、石墨烯加热部；
41.4、水位感应件；
42.5、电路控制件；
43.6、指示灯；
44.7、底座；
45.71、电源模块；
46.8、温度检测件。
47.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理。
具体实施方式
48.为了更好的理解本技术的技术方案，下面结合附图对本技术实施例进行详细描述。
49.应当明确，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
50.在本技术实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本技术。在本技术实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其它含义。
51.应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
52.需要注意的是，本技术实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本技术实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。
53.下面根据本技术实施例提供的加热容器的结构，对其具体实施例进行说明。
54.本技术提供一种加热容器100，包括容器本体1、电极层2及石墨烯加热层3，请参阅图1至图6，容器本体1包括底壁件11及环绕底壁件11设置的侧壁件12。电极层2包括第一电极21与第二电极22，第一电极21与第二电极22设置于底壁件11及侧壁件12上，第一电极21与第二电极22用于与外部电源连接。石墨烯加热层3贴合设置于底壁件11及侧壁件12上，石墨烯加热层3与第一电极21及第二电极22电连接。
55.底壁件11与侧壁件12所围成的加热容器100的外形可以是圆柱体、圆台体等形状，在某些实施例中，底壁件11为圆盘形状，侧壁件12环绕设置于底壁件11的边缘且沿高度方向延伸。侧壁件12与底壁件11可以利用冲压、铸造等工艺一体成型，也可以分别成型后焊接成一体。容器本体1可以是铁、铝、不锈钢、微晶玻璃、高硼硅玻璃或石英玻璃等任意能耐高温且传热良好的材料。
56.第一电极21与第二电极22可以是常规导线结构，也可以是银浆或铜浆涂层通过丝网印刷在底壁件11和侧壁件12上，再经过高温固化后所得到的具有导电性的线性涂层结构，其宽度可以为2-10mm。第一电极21与第二电极22其中一者用于与电源正极接通，另一者
用于与电源负极接通。
57.请参阅图2及图3，第一电极21与第二电极22也可以是圆环结构，圆环状的第一电极21与圆环状的第二电极22在底壁件11上交替嵌套设置，圆环状的第一电极21与圆环状的第二电极22沿侧壁件12的周壁环绕设置，且第一电极21与第二电极22在侧壁件12的高度方向上交替设置。第一电极21与第二电极22也可以从底壁件11以任意路线延伸至侧壁件12，只要保证第一电极21与第二电极22不相交即可。
58.第一电极21与第二电极22通过汇流件与电源相连，如此，当接通电源时，第一电极21与第二电极22之间产生电势差。
59.石墨烯加热层3贴合设置于底壁件11及侧壁件12上，石墨烯加热层3与第一电极21及第二电极22电连接。石墨烯加热层3可以是由石墨烯电热浆料，通过印刷工艺或喷涂工艺均匀涂敷在容器本体1的底壁件11和侧壁件12区域而成。其中，石墨烯电热浆料可以由石墨烯材料及耐高温粘结剂、助剂及溶剂制备而成。石墨烯电热浆料还可以由碳纳米管、导电石墨、导电炭黑、碳纤维中的一种或多种混合，再混入石墨烯材料、耐高温粘结剂、助剂及溶剂制备而成。因为石墨烯加热层3本身具有导电性，所以石墨烯加热层3与电极层2接触时会与第一电极21及第二电极22电接通。此时打开电源，电流会经过石墨烯加热层3并使其发热，从而对壶内的水进行加热。
60.本技术提供的加热容器100可以作为电水壶、养生壶、电热锅等任意具有加热功能的电器使用。
61.在其中一个实施例中，电极层2包括多个第一电极21及多个第二电极22，第一电极21与第二电极22均为环状结构；在底壁件11上，第一电极21与第二电极22同心设置，且第一电极21与第二电极22交替嵌套设置；在侧壁件12上，第一电极21与第二电极22沿侧壁件12的高度方向依次交替设置。
62.请参阅图3，在底壁件11上，第一电极21与第二电极22呈同心圆设置，且逐层嵌套交替设置在底壁件11上，在某些实施例中，同心设置的第一电极21与第二电极22由内至外等间距分布，从而提高加热时的均匀性。请参阅图2，在侧壁件12上，第一电极21与第二电极22沿侧壁件12的高度方向依次交替设置，例如，从侧壁件12的下端至侧壁件12的上端，交替且间隔设置有第一电极21、第二电极22、第一电极21
……
。
63.通过上述设置，石墨烯加热层3被第一电极21与第二电极22分隔为多个环状的石墨烯加热部31，在容器本体1内水位不满的情况下可以仅开启水位浸没部分的石墨烯加热部31，从而精准加热节约能源。
64.在其中一个实施例中，电极层2中任意两个相邻的第一电极21与第二电极22之间的距离相等。
65.请参阅图2、图3及图4，因为任意两个相邻的第一电极21与第二电极22之间的距离相等，使得第一电极21与第二电极22所分隔出的石墨烯加热部31的宽度相等，进而保证各个石墨烯加热部31的发热量一致，进而提高加热容器100的加热均匀性，避免局部爆沸。
66.在其中一个实施例中，第一电极21与第二电极22将石墨烯加热层3分隔为多个石墨烯加热部31，各个石墨烯加热部31以并联方式与电极层2电连接。
67.请参阅图2，一方面，各个石墨烯加热部31可以独立开关从而有针对性地对部分区域进行加热，在容器本体1内水位不满的情况下可以仅开启水位浸没部分的石墨烯加热部
31，其余石墨烯加热部31可以做断电处理，以达到节能的目的；另一方面，即使某一部分石墨烯加热部31被破坏，也不影响其他石墨烯加热部31正常加热，提高了加热容器100的使用稳定性。
68.在其中一个实施例中，加热容器100还包括水位感应件4及电路控制件5，请参阅图4及图6，水位感应件4设置于容器本体1上，水位感应件4用于检测容器本体1内的水位高度，电路控制件5与电极层2电连接，电路控制件5用于控制各个石墨烯加热部31的启停。
69.水位感应件4可以是光电式水位感应器、浮球式水位感应器及气压式水位感应器等，水位感应件4可以设置于容器本体1的侧壁件12靠近上端的位置以避免容器内液体的影响，进一步地，水位感应件4可以设置在电极层2竖直方向上10mm处，设置水位感应件4能检测容器本体1内的水位高度。电路控制件5与电极层2电连接，电路控制件5能够灵活控制各个石墨烯加热部31的启停。在水位感应件4检测出容器本体1内的水位高度后，其可以将水位信息传输给电路控制件5，再由电路控制件5控制水位高度下的石墨烯加热部31开启，从而节约烧水的耗能。需要注意的是，水位感应检测件可以通过常规电路与电路控制件5电连接，此时水位信息通过电信号传输至电路控制件5中。
70.在其中一个实施例中，加热容器100还包括指示灯6，指示灯6与水位感应件4电连接。
71.请参阅图4，指示灯6可以设置于与容器本体1的侧面连接的把手上，指示灯6可以显示加热状态、水位高度等信息，如此，提高了加热容器100的使用便利性。
72.在其中一个实施例中，加热容器100还包括底座7，底座7用于承载容器本体1，底座7上设置有电源模块71，电极层2通过电源模块71与电源电连接。
73.请参阅图1，底座7可以是烧水壶中常见的取电底座7，其通常包括外壳及内部的电源模块71，电源模块71的一端可以与市电连接，电源模块71的另一端用于与电极层2电连接，设置独立底座7能方便容器本体1在使用完毕后的断电操作，提高了加热容器100的使用安全性。
74.在其中一个实施例中，加热容器100还包括隔热层13、反射层14及外壳层15，请参阅图5，容器本体1、电极层2、石墨烯加热层3、隔热层13、反射层14及外壳层15由内至外依次设置。
75.隔热层13可以是岩棉、聚氨酯发泡、气凝胶和陶瓷纤维的一种或多种，其具有隔热和保温的作用，设置隔热层13的目的为：减少热量损失、避免过高的温度烫伤皮肤。
76.反射层14可以是锡箔纸、光滑的铝材质或反射涂层中的任意一种，其能将石墨烯加热层3产生的热量反射，使绝大部分的热量往内传导，起到降低热量损失的作用。
77.外壳层15可以采用塑料或铝材质，外壳层15能够起到美观和保护作用，外壳层15的底部可以安装设计电路模块、连接电极层2的线路及控制开关等。外壳层15的侧壁还可以安装水位感应器、温度感应器等，以提高加热容器100的易用性及智能化程度。
78.在其中一个实施例中，加热容器100还包括绝缘层16，请参阅图5，绝缘层16设置于容器本体1与电极层2之间。
79.当容器本体1为导电材料制成时，电极层2与容器本体1直接接触具有短路风险。为此，在容器本体1与电极层2之间设置了绝缘层16，绝缘层16可以是常见的绝缘橡胶等绝缘材料制成。
80.在其中一个实施例中，加热容器100还包括温度检测件8，温度检测件8设置于底壁件11上。
81.请参阅图4，温度检测件8可以是任意形式的温度检测器，其设置于底壁件11上并能检测容器本体1内的水温及石墨烯加热层3的温度。进一步地，温度检测件8还能与电路控制件5电连接，以将温度信号反馈给电路控制件5，如此，在温度达到预设值后电路控制件5能及时控制电极层2断电，从而节约能源。
82.以下给出具体的实施例一：
83.请参阅图1至图6，是一种节能速热的加热容器100，其包括容器本体1、把手、壶盖和底座7。
84.加热容器100还包括设置在容器本体1外部的发热膜层和外壳层15。
85.容器本体1为不锈钢材质，具有耐高温、热传导良好、不易影响水质而且不易生锈的特点；
86.发热膜层直接设置在容器的侧壁和底部，发热膜层包括由内向外设置的绝缘层16、电极层2、石墨烯加热层3、隔热保温层及反射层14。绝缘层16为无机耐高温绝缘涂层，能够长时间承受300℃温度，具有防止石墨烯加热层3和电极层2产生漏电的作用。电极层2为耐高温银浆涂层，电极层2包括第一电极21及第二电极22，二者作为正负极和石墨烯加热层3电连接，电极层2能起到划分容器本体1的加热区域的作用。
87.电极层2包括5个交替的环状电极，分别为1号电极、2号电极、3号电极、4号电极及5号电极，环状电极的宽度设计为5mm。底部设置有2个同心设置的环状电极，即为1号电极与2号电极，2号电极设置于底部与侧壁的交界处，从2号电极处向上侧壁上还依次间隔设置有3号电极、4号电极及5号电极。其中，1号电极、3号电极及5号电极与电路正极接通，而2号电极及4号电极则与电路负极接通。当然，两组电极的极性互换也可行。
88.水位感应器设置于容器本体1上，当水位感应器检测到水位高于5号电极时，就将信号传给电路控制件5，然后电路控制件5将接通1至5号电极，使得1至5号电极的区域同时进行加热；
89.若水位感应器检测到水位只高于4号电极并没到5号电极时，就将信号传给电路控制件5，然后电路控制件5将接通1至4号电极，使得该部分区域同时进行加热；
90.若水位感应器检测到水位只高于2号电极且没有接触到3号电极时，就将信号传给电路控制件5，然后电路控制件5将接通1至2号电极层2，使该部分区域进行加热。
91.发热膜层通过使用耐高温粘结剂、石墨烯材料、助剂及溶剂混合制备而成石墨烯电热浆料，通过印刷工艺均匀涂敷在容器本体1的底部和侧壁区域，覆盖电极层2并留出接线柱。对接线柱通电后可使电流经过石墨烯加热层3并使其发热，从而对容器本体1内的水进行加热。
92.隔热保温层为陶瓷纤维，能起到保温的作用，也可以避免烫伤；
93.反射层14为反射涂层，能将剩余的热量往内反射，降低热量损失；
94.外壳层15采用塑料，对容器和发热膜层进行包覆，外壳层15的底部上方安装设计电路控制件5、连接电极层2的线路以及控制开关。外壳的侧壁安装有水位感应件4和温度检测件8，水位感应件4能检测容器本体1内水位量并传输给电路控制件5，以控制需要发热区域；
95.温度检测件8设置在容器本体1底部，以进行温度检测，若温度超过300℃，将信号反馈给电路控制件5，电路控制件5直接断开控制开关。
96.底座7为常规取电装置，底座7包括壳体及壳体内的电源模块71，电源模块71用于接入市电；
97.把手上设置有指示灯6，指示灯6与水位感应件4、温度检测件8及电路控制件5反馈联动，从而可以显示水位、各个区域加热状态等信息。
98.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。