[发明专利]一种可控加热效率的加热元件

说明书

本发明公开了一种可控加热效率的加热元件，包括基材、设置于基材上的绝缘层及设置于绝缘层上的多段功率密度不同的发热电阻，该发热电阻的功率密度大小在绝缘层上的分布趋势是从加热元件进水端到加热元件出水端或出蒸汽端递减。本发明改变了加热元件从进水端到出水端或出蒸汽端的功率密度分布，进而调整加热元件工作状态下的温度分布，使加热元件表面温度更均匀，从而增加了加热元件的使用寿命。

技术领域

本发明属于加热元件技术领域，具体涉及一种可控加热效率的加热元件。

背景技术

目前，具有电加热功能的产品、电器、设备等应用环境中，大部分采用电阻丝、感应电流、电弧、电子束或红外线加热，在实现电加热的过程中在相同功率、电压及电阻情况下采用相同的加热效率。电加热中介质状态无变化或对加热介质温度需求相对单一时，只要确定功率、电压及电阻就可实现末端加热介质对应状态的温度。现有的电加热过程中因无匹配介质在加热路径中对介质状态需求的变化，使加热介质温度范围大，难以控制，若是介质温度达到要求，则需提供复杂的控制。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种可控加热效率的加热元件，该加热元件依加热介质在加热路径中实际需求的变化，在功率、电压、电阻确定的情况下，改变加热元件对应位置的功率密度分布，实现对加热介质状态和温度的精准控制。

本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种可控加热效率的加热元件，其特征在于包括基材、设置于基材上的绝缘层及设置于绝缘层上的多段功率密度不同的发热电阻，该发热电阻的功率密度大小在绝缘层上的分布趋势是从加热元件进水端到加热元件出水端或出蒸汽端递减。

进一步限定，所述绝缘层上设有两段或三段功率密度不同的发热电阻，该发热电阻的功率密度大小在绝缘层上的分布趋势是从加热元件进水端到加热元件出水端或出蒸汽端递减，其中两段功率密度不同的发热电阻中首段发热电阻的功率密度大于35W/cm²，末段发热电阻的功率密度为25-50W/cm²，三段功率密度不同的发热电阻中首段发热电阻的功率密度大于35W/cm²，中段发热电阻的功率密度为25-50W/cm²，末段发热电阻的功率密度小于20W/cm²。

进一步限定，所述两段功率密度不同的发热电阻中首段发热电阻的功率密度为35-70W/cm²，末段发热电阻的功率密度为25-50W/cm²；三段功率密度不同的发热电阻中首段发热电阻的功率密度为35-70W/cm²，中段发热电阻的功率密度为25-50W/cm²，末段发热电阻的功率密度为5-20W/cm²。

进一步限定，所述发热电阻的功率密度大小在绝缘层上的分布趋势是从加热元件进水端到加热元件出水或出蒸汽端递减，加热介质从加热元件进水端到加热元件出水端或出蒸汽端移动，发热电阻为长方形、圆形、弧形或螺旋形。

本发明与现有技术相比具有以下优点：同一加热元件上，在功率、电压及电阻确定下，通过对加热效率的精准控制，实现对加热介质温度及状态控制，使消费者体验感更佳。由于加热介质在不同的状态下所吸收的热量不同，整个加热元件从进水端到出水或出蒸汽端温度逐渐变高的过程，这对于加热元件温度控制有困难，而且影响加热管的寿命，本发明改变了加热元件从进水端到出水或出蒸汽端的功率密度分布，进而调整加热元件工作状态下的温度分布，使加热元件表面温度更均匀，从而增加了加热元件的使用寿命。

附图说明

图1是本发明三段功率密度方形和圆形加热元件的效果图；

图2是本发明三段功率密度加热元件的工作原理图；

图3是本发明两段功率密度长方形和圆形加热元件的效果图；

图4是本发明两段功率密度螺旋形加热元件的效果图；

图5是本发明两段功率密度加热元件的工作原理图。

具体实施方式