电饭煲发热盘设计浅析

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇电饭煲发热盘设计浅析范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘 要：作为电饭煲的核心零部件，发热盘关系到电饭煲的煮饭性能，直接决定了整个电饭煲的质量。从企业责任心出发，即使只有1%的故障率也意味着一位消费者100%的不幸。作为电饭煲产品工程师，发热盘设计的合理性是我们持续努力的方向。

关键词：发热盘 铸铝 发热管 结构

1 前言

发热盘是电饭煲的加热元件，也是决定煮饭性能的重要元件，其设计的好坏，直接关系到与内锅的传热效率、煮饭效果的好坏，更影响发热盘干烧性能。本文作者就实际工作经验对发热盘进行设计浅析。

2 发热盘的工作原理

发热盘是通过发热管内的电阻发热丝将电能转化成热能，由发热盘表面通过热传递将热量传递给内锅，实现对内锅的加热，从而加热电饭煲中的食物。其主要由铸铝、发热管、接线片和硅胶帽组成。对于电饭煲的发热盘，铸铝的成份和发热管的结构尤其重要，决定着整个发热盘的性能和质量。

3 铸铝材料的成份

因为铸铝材料的成份直接决定了发热盘的熔点，并对发热盘的性能有重大影响，所以对铸铝材料的成份比例，企业都做了严格的要求。其行业标准如下：

然而，要保证发热盘铸铝材料的成份，光有标准是远远不够的，还必须落实到企业采购：

1）需要供应商签订发热盘成份标准协议。这是告诉供应商我们企业的要求，在采购初期就强硬地杜绝滥竽充数。

2）设计图纸上进行明确成份标识。不仅二度提醒供应商保证质量，更作为检验标准进行严格检验。

3）入厂时严格按照成份要求进行抽检，必要时进行全检。

4 发热管的结构

电饭煲发热盘的发热管一般为金属管。如图1所示，主要由1.引出棒、2.封口材料、3.管材、4.填充材料、5.电阻发热丝五个部分组成。

上述各组成的材料选择是决定其性能的关键，具体要求如下：

1）引出棒：A3#钢

2）封口材料：704硅胶。

3）管材：10#钢镀铜或电黑。

4）填充材料：氧化镁混合物，震实密度≥2.85g/cm3。

5）电阻发热丝：牌号OCr25Al5的铁铬铝合金，含铝量4.5%~6.5%，含铬量23%~26%。

最常见的发热盘为单圈发热盘，其根据引出棒的结构又细分为无交叉发热盘和交叉环绕式发热盘。我们对两种发热盘通电并采用热成像仪进行分析，图2为无交叉发热盘，图3为交叉环绕式发热盘。

通过热成像结果可以看出，交叉环绕式发热盘在圆周方向的发热成像比较均匀，而无交叉发热盘引出棒与其余位置有明显的温度差。这就导致在煮饭时，冷端（图示绿色区域）与热端（红色区域）的米饭受热不均匀。故一般设计为引出棒交叉的结构。

5 其余结构

发热盘的整体结构还包括：

1）发热盘的弧度

发热盘与内锅的接触是否紧密，直接关系到发热盘的传热效率。一般把发热盘表面设计成弧形，内锅底部也设计成相应的弧形，使发热盘表面与内锅底部贴合，实现热能的高效率传导。通常认为最好是把发热盘表面和内锅底部的弧度设计成相同，就能使发热盘与内锅完全贴合。实验证明，发热盘在受热以后弧度会出现轻微的变化。

以下是对样品发热盘进行分点测量高度的方法分析其弧度差别的。通过在常温和200℃（工作状态）测量其高度，对比两种状态下的弧度。通过测量发热盘的不同点，在不同温度的高度差，可以分析到：

注：1、表中的高度差为3、6、9、12点的平均高度差（以1、4、7、10点为零点位置）；

2、弧度差为常温下发热盘的弧度减去200℃温度下发热盘的弧度。

从以上数据可以看出，在200℃时，发热盘中间部位会往上变形，导致弧度减小约30。所以为了使发热盘在工作状态下更好地与内锅底部贴合，在设计时应把发热盘的弧度设计得比内锅底部弧度大30。

2）发热盘的厚度

是指发热管离盘面的距离，也直接关系到发热盘防干烧的性能。发热盘的厚度太薄，会导致其局部的温度升高较快，当温度超过铸铝的熔点时，发热盘就容易熔化。故要求发热盘的厚度满足3.0mmD3.2mm。

6 结束语

以上对发热盘的工作原理和基本结构做了基本解析。通过对发热盘的铸铝成份、发热管结构以及整体结构的研究，加深了读者对发热盘的选材和结构设计的了解。

作者简介

梁锡建，1985年生于广东珠海，工学学士，任职小家电结构工程师，从事电饭煲产品的研发和设计工作。

唐姣，1984年生于重庆，工学学士，任职小家电结构工程师，从事电饭煲、电风扇产品的研发和设计工作。

注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文