[实用新型]厚膜加热器

说明书

技术领域

本发明包括与用于液体加热器具且特别地用于包括厚膜电阻器和散热器的电加热元件的流通式加热器相关的改进。

本发明关注包括电加热元件和将由电加热元件加热的散热器的组合的组件，该加热元件包括金属基底、位于基底一侧上的绝缘层和位于绝缘层上的厚膜电阻器，其中基底的第二侧与散热器接触。

背景技术

这种组合在热水壶、流动加热器和用于食物的加热器(如炖锅或用在快餐馆中的烤盘)的领域是熟知的。在这些现有的加热器和散热器的组合中，加热元件由加热元件和散热器之间的螺钉和螺母、外夹紧装置或粘合层连接至散热器。

Proprietor的授权专利GB-A-2351894披露了加热器和散热板之间的铜焊连接。然而，在该现有方案中，加热元件的表面积实质上小于散热器的表面积。因此附加的散热层存在于加热元件基底和散热器之间。散热层的尺寸大于加热元件的尺寸，使得热传递仅在散热层的表面的一部分上发生，这将在散热器上产生较慢的加热时间和温度梯度，这例如在流通式加热器应用中是一个问题。

现有的依赖于镁填充的加热元件的流通式加热器也是公知的且大致分成两类。

第一类依赖于螺线管和镁填充的护套式加热元件，该护套式加热元件被压铸或压印到用作散热器的合金或铝铸件中。通常，功质比非常低，典型地在1.5和2瓦每克之间。如果将被加热的水的流量恒定，则这些加热器组件适于将水加热至接近沸点。然而这些加热器类型加热慢且对改变诸如水的流量之类的条件的反应慢。可以接合附加的管状加热器，但这些增加了成本并增加了组件的尺寸和质量。

第二种类型依赖于连接至直管的一个或多个镁填充的护套式加热元件。这种类型确实具有较高的功质比，但是热传递慢，如果在较低的温度下运行，例如在洗衣机中这是令人满意的；然而如果要求更接近沸点的温度，则它们倾向于过热和引起蒸汽。

现有的接合作为热源的厚膜加热器的流通式加热器也是熟知的，例如，如在proprietor的专利公开WO-A-2005/080885中描述的那样。然而，这些也面临与水温控制和组件的复杂性相关的问题。

而且，现有的流通式加热器也熟知具有设置在流通式加热器组件中的通道，例如如在proprietor的专利公开WO-A-2007/037694中描述的那样。然而，由于用来形成流通式加热器组件的元件的数量的增加，这些也面临与组件的复杂性相关的问题，并且因此增加成本和增加组件的制造时间。

考虑到近年来对不依赖于存储被加热的液体的需求的液体加热装置更小更快的作用，有利地是增加加热装置的功率密度，而不存在温度过冲至沸点的风险。当增加功率密度时，重要的是确保加热元件和散热器之间的机械和热接触的完整性。采用将加热元件与散热器连接在一起的现有技术，降低热质量会导致所述元件中的一个或二者的翘曲，这会导致加热元件和散热器之间的接触面积降低，降低了最佳的热传递。

这个问题特别存在于其中整体功率密度高，例如高至8W/cm2的情况中。将会有利地是，提供高功率密度组合，其中在元件的整个寿命中维持从加热器到散热器的热传递。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种流通式加热器，包括具有金属基底的厚膜电加热元件和连接至金属基底以在其间形成通道的通道板，其特征在于，通道的相邻部分由通道板的固定至所述基底的基本平坦接触部分分开。

根据本发明的另一个方面，提供了一种流通式加热器，包括具有金属基底的厚膜电加热元件，且其特征在于连接至金属基底的流通式管。

根据本发明的另一个方面，提供了一种流通式加热器，包括具有形成在基底的一侧上的至少一条厚膜加热迹线(heating track)的加热元件和形成在基底的另一侧上的流通式通道，其特征在于，所述加热迹线基本上与所述流通式通道对准。

根据本发明的另一个方面，提供了一种流通式加热器组件，包括：

a.具有金属基底的厚膜电加热元件，

b.通道板，连接至基底的第一侧以在其间形成通道，

c.流体连接器组件，定位至所述基底的所述第一侧，提供至所述通道的进口和出口；和

d.壳体，定位至基底的与所述第一侧相对的第二侧，提供至加热元件的电连接。

根据本发明的另一个方面，提供了一种电加热设备，包括具有被软焊或铜焊至散热器的金属面的金属基底的厚膜电加热元件，其特征在于，所述电加热元件的厚膜加热迹线基本上在散热器的整个表面上延伸。