專利名稱：用于液體加熱容器的加熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
文中公開的本發(fā)明涉及該類型電加熱器組件，其旨在封閉液體加熱容器的液體腔底部的開口，并且其包括電阻加熱元件。它們尤其是但不是專門涉及用于將水加熱到沸騰或低于沸騰溫度的加熱器。
背景技術(shù)：
可以用來封閉液體加熱容器底部開口并且在底面上包括鎧裝加熱元件的加熱器(在本領(lǐng)域稱為“底加熱器”)是本領(lǐng)域公知的。相對低的裝配和操作制造成本促使這樣的加熱器近年來在大部分市場部門內(nèi)已成為主流產(chǎn)品。
底加熱器的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)是由厚度典型在0.4mm和0.8mm之間的不銹鋼所形成的一般平圓板組成。根據(jù)申請人的Sure Seal系統(tǒng)，在板的邊緣上提供適當(dāng)?shù)膱A周構(gòu)造例如外圍槽，以允許它密封地保持在容器內(nèi)，在WO 96/18331內(nèi)已更詳細(xì)地描述了這種Sure Seal系統(tǒng)。然而，其中心，即加熱區(qū)域典型地為平的。
然后將通稱為擴散板的圓形鋁板銅焊在不銹鋼板的平中心區(qū)域的底面上。擴散板的等級通常是1.5-3mm厚。然后將鎧裝加熱元件銅焊在擴散板上。加熱元件由細(xì)長弓形鋁管構(gòu)成，弓形鋁管密封了包裝在氧化鎂內(nèi)的絲卷電阻絲。
螺紋軸套也立樁在擴散板上或從其抽出，最后使控制單元或離散控制部件連接到擴散板上，其熱敏啟動器與擴散板密切熱接觸。
擴散板執(zhí)行許多功能。首先，它促進來自于加熱元件的熱進行橫向傳導(dǎo)，不然這將受不銹鋼板不良的熱傳導(dǎo)性而抑制。這有助于在正常使用期間使熱量在水中擴散以提高到某一程度，但更重要地，如果在無水時接通容器，這允許熱量迅速傳入雙金屬片(或控制器的其他熱傳感器)。然而，它意味著通過底部不能準(zhǔn)確地測量水溫，由于它將總是受元件溫度的影響。
其次，擴散板用來將控制單元和元件剛性地安裝到不銹鋼板上。
第三，擴散板的存在防止底板在銅焊元件時出現(xiàn)變形，該變形可能是由冷卻期間底板上的溫度變化而產(chǎn)生的。
然而，申請人已經(jīng)意識到，不銹鋼底板和鋁擴散板的材料成本都在鎧裝底加熱器總制造成本中占有重大比例，并且減少這些成本之一或兩者是本發(fā)明的總目的。

發(fā)明內(nèi)容
當(dāng)從本發(fā)明的第一方面考慮時，其提供一種用于液體加熱容器的加熱器，包括不銹鋼加熱板和直接粘結(jié)或形成在所述加熱板底面上的加熱元件，其中所述加熱板的厚度小于或基本等于0.4mm。
優(yōu)選地，所述加熱板的厚度小于或基本等于0.3mm。更優(yōu)選地，所述加熱板的厚度基本等于0.2mm。
因此本領(lǐng)域技術(shù)人員將能看出，根據(jù)本發(fā)明，提供薄不銹鋼板作為加熱器的襯底，而無需提供擴散板。這顯著地減少了材料成本，因為不銹鋼越薄越便宜，并且消除了用于擴散板的鋁成本。
以前本領(lǐng)域認(rèn)為，用于壺、飲料機等的這種常規(guī)尺寸加熱器不能構(gòu)造成足夠堅固或者不具有用戶能充分接受的外觀而使它在商業(yè)上可行。尤其是在沒有擴散板的情況下，會認(rèn)為在制造期間或使用期間其將出現(xiàn)過度變形。然而，申請人已經(jīng)意識到這實際上是可能的。在下文中給出了參與這些目標(biāo)之一或兩個的各種方法；連同其他有益布置一起。
依據(jù)第一組實施例，加熱器配備有連接到所述加熱板并在其上延伸的鋼支架。這增加加熱板的剛性。它也為按照常規(guī)將安裝到擴散板上的控制單元或控制部件提供適當(dāng)?shù)陌惭b。
這樣的布置本身就具有新穎性和創(chuàng)造性，因此，當(dāng)從本發(fā)明的第二方面考慮時，其提供一種用于液體加熱容器的電加熱器，包括加熱板和電加熱元件，所述加熱板用于封閉液體加熱容器底部的開口，所述電加熱元件形成或連接到所述加熱板的底面上，所述加熱器還包括連接到所述加熱板并在其上延伸的鋼支架。
支架可以僅是鋼的，但優(yōu)選是鍍膜的，優(yōu)選用鋅對它進行涂覆。最優(yōu)選地，使用在商業(yè)上能購買的Zintec(商標(biāo))。
優(yōu)選地，所述鋼支架配備有用于將控制單元連接到其上的設(shè)備。這些設(shè)備可采用任何適當(dāng)?shù)男问?，例如用于接收鉚釘?shù)穆菁y套管或孔或平點。然而優(yōu)選地，支架包括至少一個彈性夾子。這避免提供單獨套管或類似物的需要，并且簡化裝配。已經(jīng)意識到，與沒有足夠彈性的所述鋁相比，通過使用鋼作為支架材料而使得這樣的特征成為可能。
鋼支架可以只提供結(jié)構(gòu)支撐。優(yōu)選地，所述支架與所述加熱元件或所述底板中之一或兩者之間良好的熱接觸。這允許它用作熱導(dǎo)體，從而將熱傳感器例如雙金屬片啟動器安裝在其上一例如作為熱敏控制單元的一部分。使用鋼支架作為熱導(dǎo)體有點違反直覺，因為鋼的熱傳導(dǎo)性比所述鋁更小。然而，通過用低碳鋼制造支架，當(dāng)它的表面積小于傳統(tǒng)擴散板時，它能制造得更薄來彌補，同時成本還更低。實際上，依據(jù)優(yōu)選實施例可以顯著地降低成本，例如5倍。
這種支架/熱導(dǎo)體能排列成基本上靠在加熱板底面上，但優(yōu)選地，僅是在少量離散區(qū)域內(nèi)，優(yōu)選的為一個，它與其進行熱接觸。這種布置有利于允許按照預(yù)期選擇出相對程度，在該相對程度下，熱傳感器的溫度分別受加熱元件和正被加熱的液體所影響。這可以通過熱收縮來完成。例如，如果想要傳感器主要測量元件溫度，則可以在支架內(nèi)/上設(shè)計熱結(jié)構(gòu)，位于熱傳感器使用時的位置和支架與加熱板的接觸區(qū)域之間?？商娲?，加熱元件和傳感器之間的收縮將使得主要測量出液體溫度。熱收縮能采用切口、局部變薄或收斂中任何一個或其組合的形式。
在前面論述中，支架部分可以有效地用作加熱元件和熱傳感器之間的熱橋，其中熱傳感器例如是與熱橋良好熱接觸的熱敏啟動器。
在又一優(yōu)選的實施例組中，提供了兩個這樣的熱橋，優(yōu)選地，一個用于兩個熱傳感器中的每一個。這優(yōu)于在加熱器上延伸的單個支撐部件，其中后面這優(yōu)選實施例組不需要給出結(jié)構(gòu)支撐，因為兩個熱橋可以更短，從而花費更少的材料成本。
當(dāng)從本發(fā)明的又一方面考慮時，提供了一種用于液體加熱容器的電加熱器，包括加熱板、加熱元件和一對熱橋，所述加熱板用于封閉容器底部的開口，所述加熱元件形成在或連接到所述加熱板的底面上，這對熱橋與所述加熱元件處于良好熱接觸，并且安裝或適合于安裝各自熱傳感器。
支撐部分或熱橋可以銅焊、夾緊或以其他方式安裝在加熱元件上。在優(yōu)選實施例中，通過其固定在所述加熱元件和加熱板之間的凸出部來安裝它或它們。這簡化了制造，并且確保加熱元件和熱橋之間的良好熱傳導(dǎo)性。
依據(jù)本發(fā)明，加熱元件形成在或安裝在加熱板的底面上。在許多情況下，傳統(tǒng)鎧裝元件將是優(yōu)選的。然而在某些應(yīng)用中，加熱元件可以包括嵌入在位于形成在加熱板底面上的整體槽中絕緣材料內(nèi)的電阻絲，以及提供在其上的封閉部件。在WO 00/13561中已更詳細(xì)地描述了這些布置。
上述布置執(zhí)行已省略的擴散板的功能之一—即把熱傳遞到熱傳感器。另一優(yōu)選特征將橫向熱從加熱元件流出，并且此后擴散到液體中。依據(jù)這個優(yōu)選特征，不銹鋼加熱板局部地定形在所述加熱元件的周圍，從而增加它們之間的接觸表面積。將能理解的是，沒有傳統(tǒng)擴散板而使用薄(＜＝0.4mm)不銹鋼對此有很多幫助。
總是認(rèn)為這本身就具有新穎性和創(chuàng)造性，因此，當(dāng)從本發(fā)明的又一方面考慮時，提供了一種用于液體加熱容器的電加熱器，包括加熱板和加熱元件，所述加熱板用于封閉液體加熱容器底部的開口，所述加熱元件連接到或形成在所述加熱板的底面上，其中所述加熱板局部地形成在所述加熱元件的周圍。
優(yōu)選地，所述加熱元件周長的至少一半和更優(yōu)選的為至少三分之二與所述加熱板進行接觸。然而，同樣優(yōu)選地，所述加熱板的合成上輪廓不包括凹腔部分。換句話說，在通過輪廓時，該輪廓的切線不能經(jīng)受旋轉(zhuǎn)方向的逆向。這樣的凹腔輪廓將會導(dǎo)致收集水垢和污垢。而且，這允許加熱板是流線型的一即與水的自然對流形態(tài)相匹配，這防止出現(xiàn)滯流區(qū)。
在這樣的優(yōu)選實施例中，所述加熱元件具有向上逐漸變細(xì)的輪廓。這首先有利于促進抑制在銅焊期間由于熱質(zhì)量差而使在加熱元件和加熱板之間所引起的相對橫向熱運動。
其次，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是，這可有助于增強水循環(huán)。更具體地，申請人已經(jīng)意識到，優(yōu)選的為形成加熱板的上表面，以便在加熱期間通常與水的自然對流形態(tài)相符合。當(dāng)通常朝著平板外圍提供傳統(tǒng)底加熱元件時，它上面的水將被加熱，并且作為其低密度的結(jié)果而縱向上升。這將從兩側(cè)抽取接觸加熱元件的水。然后水將上升到頂部，并且通常在容器的中心處又下沉，直到它碰撞到加熱板，從而轉(zhuǎn)向左或右。這種形態(tài)，尤其是彼此摻和的逆流將通常導(dǎo)致在加熱元件和加熱板中心上立即產(chǎn)生滯流區(qū)的傾向，在滯流區(qū)內(nèi)幾乎沒有水運動。在前者的情況下這是不想要的，由于它增加了局部泡核沸騰的趨勢，而局部泡核沸騰會產(chǎn)生噪音。在后者的情況下，它限制了通過加熱板中心區(qū)域內(nèi)的熱傳感器而檢測水溫的精度。
然而申請人已經(jīng)意識到，通過減少形成滯流區(qū)的傾向來增強循環(huán)，形成了在上述加熱元件之上的加熱板的錐形形狀。有效地的加熱板優(yōu)選為流線型一即符合水在它上面的自然流動形態(tài)。
第三，在制造期間將加熱元件放在工具內(nèi)來壓實氧化鎂粉末，而這樣的輪廓有助于從工具中拆除下加熱元件。
優(yōu)選地，加熱元件具有大致為三角形的輪廓，更優(yōu)選地，其側(cè)面是圓形的而不是直的，以便最大化表面積。
當(dāng)從本發(fā)明的再一方面考慮時，提供一種用于液體加熱容器的電加熱器，包括加熱板和加熱元件，所述加熱板用于封閉容器底部的開口，所述加熱元件形成在或連接到所述加熱板的底面上，所述加熱元件具有向上逐漸變細(xì)的剖面輪廓。
例如，輪廓可以大致是三角形，并且三角形頂點設(shè)置在最上面。
然而，申請人已經(jīng)意識到在加熱元件局部上形成加熱板可能存在問題，即在允許容器煮干的情形下，位于加熱器上的加熱板部分有可能在環(huán)繞部分加熱器暴露之前就暴露出來，因為它將是更高的。在稍微傾斜時操作容器的地方，這個問題可能惡化，因為部分加熱器將首先暴露出，但它可以不是最靠近元件保護熱傳感器的部分。本發(fā)明的目的是降低與此相關(guān)的風(fēng)險，因此在優(yōu)選實施例中，所述加熱元件如此配置，以便由此在使用時排列在熱傳感器附近的一個或多個部分上升到加熱元件其余部分的總平面之上。
這個布置本身就具有新穎性和創(chuàng)造性，因此，當(dāng)從本發(fā)明的又一方面考慮時，提供一種用于液體加熱容器的電加熱器，包括加熱板和加熱元件，所述加熱板用于封閉容器底部的開口，所述加熱元件形成在或連接到所述加熱板的底面上，其中所述加熱板和所述加熱元件在熱傳感器附近局部上升。換句話說，加熱板和加熱元件的圓周輪廓在熱傳感器附近局部上升。
優(yōu)選地，所述加熱元件在兩個位置處上升，更優(yōu)選是沿直徑相對。這確保與如果加熱板是平面時相比，在某一角度下操作加熱器時對過熱的響應(yīng)并不是更壞的，并且對于最傾斜方向而言將是有所改進。產(chǎn)生這種情況的原因是，在許多情況下提供兩個獨立熱保護系統(tǒng)是優(yōu)選的，這樣如果發(fā)生過熱時熱保護系統(tǒng)能中斷電力。這確保能滿足如果主保護器失效而需要備用保護器的安全標(biāo)準(zhǔn)。這可以由兩個“主”保護器來提供，它們基本上作為彼此的備用設(shè)備。這個布置所帶來的潛在問題是不能將它們都提供在加熱器的中心處。然而，通過將它們提供在相對側(cè)面上，甚至在最壞的情況下，即容器在與兩個上升區(qū)域會合的軸上傾斜時，它們也將像單個中心區(qū)域一樣快速暴露出。在所有其他情況下，一個或另一個將更快地暴露出。申請人已經(jīng)進一步意識到，如上所述，這能增加包括有嵌在整體槽內(nèi)電阻絲的元件的耐久性，因為這些已經(jīng)傾向于承受這個問題，即低熱傳導(dǎo)性使得過熱安全保護更困難，尤其是如果沒有提供擴散板時。因此，具有兩個上升區(qū)域的這種元件是特別優(yōu)選的。優(yōu)選的是不提供擴散板。
申請人已經(jīng)進一步意識到，通過給元件(從而和加熱板)配備至少一個局部下降部分，尤其是在對過熱敏感的區(qū)域內(nèi)，可以改進在當(dāng)容器開始煮干時的情形下的性能。該下降部分有利于用來擋住大量液體，從而防止元件的那個區(qū)域在容器開始煮干時過熱。因此便利地，下降部分位于加熱元件中遠(yuǎn)離熱傳感器的區(qū)域內(nèi)。這種布置本身就具有新穎性和創(chuàng)造性，因此，當(dāng)從本發(fā)明的又一方面考慮時，提供一種用于液體加熱容器的電加熱器，包括加熱板和加熱元件，所述加熱板用于封閉容器底部的開口，所述加熱元件形成在或連接到所述加熱板的底面上，其中所述加熱元件包括至少一個局部下降部分。
優(yōu)選地，所述下降部分遠(yuǎn)離熱傳感器的附近。這確保即使在某一角度下操作加熱器，它仍是遠(yuǎn)離熱傳感器附近的區(qū)域，該傳感器向上傾斜出容器內(nèi)的液體容積，并且將會局部過熱，所述下降部分用來擋住大量液體，從而防止加熱元件在那個區(qū)域內(nèi)過熱。
在優(yōu)選實施例中，所述下降部分與冷端基本上沿直徑相對。如果在稍微傾斜時操作加熱器，這給最易損壞的加熱元件部分提供保護，因為冷端區(qū)域更不可能過熱。優(yōu)選地，提供兩個下降部分，優(yōu)選為彼此沿直徑相對，例如在冷端區(qū)域內(nèi)并且分別相對。這確保與如果加熱板是平面時相比，在某一角度下操作加熱器時對過熱的響應(yīng)并不是更壞的，并且對于最傾斜方向而言將是有所改進。
單獨只有下降區(qū)域是有利的，但優(yōu)選地，如上所述加熱元件具有至少一個上升部分。優(yōu)選地，提供至少兩個上升部分和一個或多個下降部分。在以某一角度操作容器的地方，這改進了性能，因為下降部分可以排列成遠(yuǎn)離熱傳感器，從而防止加熱元件的下降部分暴露出來，直到這種傳感器已經(jīng)中斷電源，以此防止過熱。在特別優(yōu)選的實施例中，所述元件包括兩個上升部分和兩個下降部分，優(yōu)選的是交替的圍繞圓周。在一個實施例中，下降部分約在兩個沿直徑相對的上升部分之間長度的中間。換句話說，下降部分和上升部分圍繞加熱板以90°交替間隔。當(dāng)容器在與兩個上升部分會合的軸上傾斜時的最壞情況下，這提供了最佳的過熱保護備用設(shè)備。
優(yōu)選地，加熱板在上升部分和下降部分之間內(nèi)配備有中間高度的傾斜過渡部分。同樣地，盡管可以將上升和/或下降部分限制成離散放射帶，但是優(yōu)選地是，它們沿加熱板半徑具有逐漸變細(xì)的趨勢，例如像輪輻。
不但提供了備用過熱保護，而且申請人還已經(jīng)意識到具有至少一個上升部分和/或下降部分的加熱板圓周輪廓的另一好處。通過沿圓周進行壓縮或拉伸，這樣的坡和/或溝功能部件能用來吸收和掩飾圓周變形(II型變形)，從而在邊上增加和/或減少局部上升/下降部分，而不顯著影響加熱板的整體外觀。當(dāng)然，在加熱板表面上沿圓周隔開的上升部分和/或下降部分的任何組合，都將有助于掩飾II型變形。而且，局部上升部分和/或下降部分有助于加固加熱板。
如在上文中所解釋的，依據(jù)本發(fā)明的某些實施例，通過將加熱器連接到鋼支架上可以增強加熱器的結(jié)構(gòu)剛性。申請人還發(fā)明了另一方法，其中可以增強底加熱器的剛性。因此根據(jù)又一組實施例，所述加熱元件定形成閉環(huán)，以便其兩端基本上以直角彎曲向所述環(huán)。這樣的布置是有益的，因為它在周圍自始至終向加熱板提供支撐。它也增加元件管與加熱板接觸的表面積，因為加熱元件將比傳統(tǒng)的馬蹄元件更長。加熱元件垂直于其余部分的兩端允許對它進行電連接，而不相互干擾。
上述這樣的布置本身就具有新穎性和創(chuàng)造性，因此，當(dāng)從本發(fā)明的再一方面考慮時，提供一種用于液體加熱容器的電加熱器，包括加熱板和細(xì)長加熱元件，所述加熱板用于封閉液體加熱容器底部的開口，所述細(xì)長加熱元件形成在或安裝到所述加熱板的底面上，其中所述加熱元件定形成閉環(huán)，以便其兩端基本上以直角彎曲向所述環(huán)。
優(yōu)選地，所述加熱元件的兩端相互連接，例如通過銅焊。這還將用它來增加提供給其的支撐。優(yōu)選地，所述元件外套是鋼的，優(yōu)選為低碳鋼。這是節(jié)省成本的，并且進一步增加強度。
根據(jù)前述將能理解，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，加熱板和加熱元件都是由鋼制成(例如分別為不銹鋼和低碳鋼)。例如根據(jù)材料成本觀點，這本身就是有益的，并因此，當(dāng)從本發(fā)明的又一方面考慮時，提供一種用于液體加熱容器的電加熱器，包括加熱板和鎧裝加熱元件，所述加熱板用于封閉容器底部的開口，所述鎧裝加熱元件形成在或安裝到所述加熱板的底面上，其中所述加熱板和所述加熱元件外套都由鋼制成。
然而，都是由鋼所制成的加熱板和元件外套會帶來另一優(yōu)點。它允許在沒有任何鋁部件的情況下制造加熱器，根據(jù)材料成本觀點這也是預(yù)期的，這意味著消除了由鋁熔點而暗示出的銅焊溫度限制。這意味著在更高溫度的還原空氣爐內(nèi)可以將鋼部件銅焊在一起。這具有的優(yōu)點在于它可以消除對焊劑的需要，這依次不需要提供有用于排出焊劑氣體的通道或細(xì)孔；并且它可以在銅焊之后不需要清潔或拋光加熱板的面水側(cè)。拋光不銹鋼板是昂貴的，并且需要加熱板是旋轉(zhuǎn)對稱的。
因此，當(dāng)從本發(fā)明的另一方面考慮時，提供一種制造用于液體加熱容器內(nèi)的加熱器的方法，包括提供鋼加熱板來封閉容器底部的開口，以及在還原空氣爐內(nèi)將具有鋼外套的鎧裝加熱元件銅焊在加熱板的底面上。
根據(jù)這個特征，加熱器可以具有裸鋼外套，但優(yōu)選為用銅進行噴鍍。這樣的管在本領(lǐng)域公知為Bundy管。這有利于銅焊。
優(yōu)選地，加熱器還包括在加熱板上延伸并連接到其上的鋼支架，或連接到加熱元件的兩個鋼熱橋。優(yōu)選地，也在還原空氣下銅焊支架或熱橋，更優(yōu)選為在同一時間。優(yōu)選地，用鋅噴鍍支架或熱橋，例如通過用Zintec來制造。
優(yōu)選地，這里使用厚度小于或大約0.4mm的不銹鋼加熱板，前述布置可以在其大部分直徑上向加熱板提供足夠的剛性。然而，申請人已經(jīng)意識到，在這些布置中，加熱板位于加熱元件外側(cè)的部分在某些情況下可以沒有足夠的剛性。因此根據(jù)又一可行特征，鋼支架或鋼熱橋向加熱元件外面延伸，優(yōu)選為大致延伸到加熱板的邊緣。這可以提供所需要的附加剛性。
另外或作為選擇，加熱板可以配備位于加熱元件外部的加固設(shè)備。在一個實施例中，從加熱元件散開提供有一系列徑向延伸的肋條。作為選擇，可以在這個區(qū)域內(nèi)提供波狀圖案。
這個布置本身就具有新穎性和創(chuàng)造性，因此，當(dāng)從本發(fā)明的又一方面考慮時，提供一種電加熱器，包括加熱板和加熱元件，所述加熱板用于封閉液體加熱容器底部的開口，所述加熱元件排列在所述加熱板底面的周圍，并且形成或安裝到其上，所述加熱板還配備有位于加熱元件外部的支撐設(shè)備，用于向加熱板的外圍區(qū)域提供結(jié)構(gòu)支撐。
優(yōu)選地，所述支撐設(shè)備包括一系列徑向延伸的肋條。
根據(jù)前述的所有方面，在沒有已被規(guī)定的地方，優(yōu)選的是下面的特征在任何組合中彼此是單獨和獨立的所述加熱板的厚度小于或基本等于0.4mm；優(yōu)選為小于0.3mm，更優(yōu)選為基本等于0.2mm；加熱板是不銹鋼；所述加熱器適合于將水加熱到沸騰；所述加熱板是圓形的或大致為圓形的；所述加熱元件的功率位于約900W-3000W的范圍內(nèi)，優(yōu)選為2-3kW；以及提供支架，優(yōu)選為鋼的，在所述加熱板上延伸并連接到其上。
優(yōu)選地，加熱板的直徑位于80和300mm之間，更優(yōu)選地位于100和250mm之間，更為優(yōu)選地位于120和220mm之間，最優(yōu)選地位于170和210mm之間。以另一種方式考慮，優(yōu)選地厚度小于直徑的0.5％，更優(yōu)選為小于0.3％，最優(yōu)選為小于0.2％。
盡管關(guān)于上述實施例只敘述了一個加熱元件，但也能提供附加元件，例如提供獨立的保溫元件。
盡管在至少某些優(yōu)選實施例中，本發(fā)明允許成功地制造出具有擴散板的加熱器，但本發(fā)明不僅僅局限于沒有擴散板或類似部件的加熱器。例如，可以使用較薄或較小的擴散器或由便宜材料制成的擴散器，同時還保持本發(fā)明的某些優(yōu)點。實際上，本發(fā)明的許多方面本身就是有益的，即使要使用傳統(tǒng)擴散板。例如，認(rèn)為甚至對于擴散板而言從沒有成功地使用過薄至0.2或0.3mm的板。
根據(jù)技術(shù)觀點，除了它們相互排外的地方之外，可以按照本發(fā)明范圍內(nèi)的任何和所有組合來提供所有上述各個特征。
無論是把部件說成某一材料，但將能理解這不排除部件噴鍍有另一材料。


現(xiàn)在將參考附圖只作為實例來描述本發(fā)明的某些優(yōu)選實施例，其中圖1是依據(jù)本發(fā)明第一實施例的鎧裝加熱元件的示意圖；圖2是加熱板的示意圖，圖1的元件可以裝配在其上；
圖3是與第一實施例的加熱器一起使用的支架的示意圖；圖4是貫穿加熱板和支架的剖面透視圖，其中省略了加熱元件；圖5是另一實施例的加熱器和支架的底視圖；圖6a和6b分別是包括控制單元的加熱器組件的剖視圖和背視圖；圖7a和7b分別是依據(jù)本發(fā)明第二實施例的加熱器的剖視圖和背視圖；圖8是依據(jù)另一實施例的加熱板的底視圖；圖9是依據(jù)又一實施例的加熱板的俯視圖；圖10是依據(jù)本發(fā)明另一實施例的加熱板的透視圖；圖11是貫穿圖10的加熱板的剖面透視圖；圖12是圖10的加熱板的底面透視圖，其中附加有鎧裝加熱元件；圖13是加熱元件的透視圖，其中省略了加熱板；圖14是本發(fā)明另一實施例的透視圖，其中具有分開的熱橋；圖15是貫穿圖14的加熱器的剖視圖；圖16是類似于圖15的剖視圖，其中拆除了熱橋。
具體實施例方式
圖1表示附加到加熱板底面之前的第一實施例的鎧裝加熱元件2。加熱元件是按照標(biāo)準(zhǔn)方式廣泛制造的，通過將一卷鎳-鉻電阻絲放在管狀金屬套管內(nèi)，并且由氧化鎂填充管的剩余部分，用于熱傳導(dǎo)和電絕緣。然而，圖1中所示的加熱元件具有幾個新特征。首先，依據(jù)本發(fā)明的一個方面，管狀外套是由使用適當(dāng)?shù)吞间摰匿搧碇瞥?，而不是?biāo)準(zhǔn)鋁外管。
其次，貫穿加熱元件2的大部分長度，管狀外套4的橫截面形狀不是圓形，而通常是三角形，其中它的頂點位于管狀外套4的上側(cè)，即位于最靠近水的地方。第三，加熱元件2的加熱部分并不都是位于單個平面內(nèi)，而是包括兩個按照直徑方向彼此相對的上彎部分8，各自離開冷端10約90°。
轉(zhuǎn)向冷端10將能看出，與通常的馬蹄元件形狀相比，在本實施例中，加熱元件2的加熱部分基本上圍繞360°而延伸，其中加熱元件的兩端12彼此接觸，并且按照直角彎曲到加熱元件的總平面，以便從其伸出的冷端10向下彎曲。
圖2中圖示了安裝有加熱元件2的加熱板的示意圖。還可在圖4、6a和7a中更詳細(xì)地看見它。加熱板14的第一總印象是它實質(zhì)上并不是平的。加熱板14像傳統(tǒng)板一樣由不銹鋼制成，但不像傳統(tǒng)那樣是0.4-0.8mm厚，加熱板14的厚度僅僅是0.2-0.3mm的等級。而且，從圖6a中能最清楚看出，并沒有像在傳統(tǒng)的底側(cè)加熱器內(nèi)具有附加到加熱板底側(cè)的幾毫米厚的鋁擴散板。實際上，按照傳統(tǒng)的意義根本沒有擴散。
轉(zhuǎn)向加熱板的更具體特征，在外圍上有上開口槽16，用于夾在容器壁的下垂邊緣上。從圖4中可以最清楚地看出，槽16外壁的上邊緣不是簡單的邊緣，如同在典型的Sure Seal(商標(biāo))板內(nèi)那樣，而是卷起來形成唇緣17。這使剛性增加，以便部分地補償用來形成加熱板的薄級別不銹鋼所減少的強度。槽16的內(nèi)壁上升成隆脊18，隆脊18也是組成Sure Seal(商標(biāo))加熱器密封系統(tǒng)的加熱板的共同特征。然而，從隆脊18向內(nèi)還提供了隆脊19，而不是按照傳統(tǒng)其余的板都是平的，隆脊19定形成以容納圖1中所示的加熱元件2。因此，剖面輪廓通常是三角形，其中三角形的頂點位于頂部。
它也具有兩個按照直徑方向相對的附加上升部分20，以便容納加熱元件的上彎部分8。將從圖6a中能看出，除了兩個上升區(qū)域20之外，兩個隆脊18，19大約位于相同的高度。
從元件隆脊19向內(nèi)是加熱板的盤狀部分22。然而，它并不是簡單的盤狀，因為在加熱板的中心是圓錐形構(gòu)造24。因此從元件隆脊19向內(nèi)，加熱板14的表面具有環(huán)形下表面的大致形狀。在中心圓錐體24的底部周圍是環(huán)形凹槽26，將在下面解釋其目的。
因此從圖2和圖4以及圖6a和7a中可以看出，加熱板14具有幾個不同曲率的區(qū)域例如，隆脊18，19；盤狀部分22和圓錐形中心部分24。它也具有幾個階梯例如外隆脊18面向內(nèi)的壁；以及環(huán)繞圓錐體24的環(huán)形凹槽26。不同曲率的組合以及彎曲區(qū)域與階梯區(qū)域的組合不但增加了加熱板的剛性，而且也有助于掩飾在銅焊期間所遇到的變形。
圖3表示支架28的示意圖，該支架28裝配到加熱元件和加熱板組件2，14的底側(cè)。將參考下面的圖來解釋支架28與加熱器其余部分的連接。然而，通過仔細(xì)參看圖3的示意圖可以看出總特征。支架在平面圖內(nèi)近似是矩形，其中它的兩端向上彎曲而形成一對彼此間隔的凸緣30。在支架28的下中心區(qū)域內(nèi)是圓孔32，由稍微升高的平環(huán)形區(qū)域34覆蓋。切削出三個凸出部36并彎曲出支架的平面，來形成用于控制單元的設(shè)備。
現(xiàn)在將參考圖5、6a、6b、7a和7b來描述加熱器的結(jié)構(gòu)。然而應(yīng)該注意，本實施例內(nèi)的支架形狀與圖3中所示的支架形狀稍有不同，但總特征是相同的。
首先，制造加熱元件2。這從一根外徑為8.8mm的薄鍍銅低碳鋼直圓管開始，即本領(lǐng)域公知為Bundy管。然后，沿著管心從中心鋪設(shè)一卷鎳-鉻電阻絲。然后用氧化鎂對此進行填充，其中密度典型為2.3克/立方厘米(gcm-3)。然后，在輾壓機內(nèi)將該管輾小成為外徑典型為8.0mm，將氧化鎂的密度增加到典型為3.0-3.2gcm-3。然后，將管的冷端12彎曲90度，使管形成直徑典型為100mm的圓。在彎曲期間管傾向于不壓縮其內(nèi)半徑，而是拉伸其外半徑。這在壓縮的氧化鎂內(nèi)引起微裂。因此，需要加熱元件進行重復(fù)壓實。在這個最后階段，使在貫穿它的大部分長度中其為三角形。用帶子或夾子將冷端12固定在一起以便在銅焊處理期間能將它們連接在一起。
加熱板14由一片0.4mm或更薄的不銹鋼制成，然后在適當(dāng)?shù)哪Ｐ蜕蠈⑵鋲撼蓤D2中所示的形狀。翻轉(zhuǎn)加熱板14，然后對元件隆脊19的內(nèi)部施加適當(dāng)?shù)你~焊，并且將加熱元件2放在隆脊內(nèi)。在下面解釋了可以使用的只有銅而沒有任何銀的銅焊材料。
接著，裝配鋼支架42。如上所述，這與圖3內(nèi)的稍微有點區(qū)別。它由約0.8-1.2mm厚的鍍鋅低碳鋼壓而成，并且具有基本上平的中心部分和兩個外凸緣38，40，一個位于另一個的末端。外凸緣38，40平行于中心部分，但垂直地偏離中心部分。在中心部分的每個角上都是彎出支架平面的彈性夾子36。在中心部分的中心內(nèi)是由唇緣34所覆蓋的圓孔32。將能看出，在離冷端10約90°的兩點之間，鋼支架42直線地延伸過加熱板14的直徑。因此，支架42將從加熱元件和加熱板的上升部分8，20的下面穿過。
將更多的銅焊材料涂覆在支架42的外凸緣38，40(參見圖7a)上，并且也涂覆在周圍支架內(nèi)中心孔32的環(huán)形唇緣34上，如圖5中所示，將支架放在加熱元件2的頂部和槽16的底部上。也將它放在加熱元件2的兩端12之間。
然后可以將整個組件放在銅焊爐內(nèi)，由例如在陶瓷上或不銹鋼環(huán)或帶上支撐。由于元件板14、元件外套4和支架42都是鋼部件，因此可以在還原空氣爐內(nèi)以約1050℃對它們進行銅焊，而無需使用助焊劑。這一溫度大大高于如果出現(xiàn)了任何鋁部件時而可行的溫度，如果出現(xiàn)了鋁部件就得將銅焊溫度限定到約600℃。助焊劑的省略避免需要提供用來排出助焊劑氣體的設(shè)備，而當(dāng)使用助焊劑時通常要生產(chǎn)助焊劑氣體。還原空氣使得能使用無銀銅焊，重要的意義在于加熱板出來時是清潔的，無需隨后的拋光步驟，這顯著減少了制造時間和成本。
用于加熱板14的很薄級別的不銹鋼并且在其底側(cè)上沒有厚度均勻的擴散板，這意味著當(dāng)加熱板在銅焊過程之后冷卻時它易受到扭曲。更具體地，薄板14將相對快地冷卻，而加熱元件2將花費更長的時間進行冷卻。因此，隨著加熱元件2的冷卻和收縮，它將向已冷卻的板施加壓縮力，導(dǎo)致它變形。在傳統(tǒng)的底加熱器內(nèi)，擴散板將通過中和熱差來防止這種情況。
與平面板相比，通過加熱板輪廓內(nèi)起到增加其剛性的各種隆脊和彎曲部分，依據(jù)本發(fā)明的實施例將變形最小化到某一程度。然而，一些變形將不可避免地出現(xiàn)，并且將最有可能應(yīng)于加熱板14在銅焊期間遭受到最大溫差的那些區(qū)域內(nèi)，這些將是加熱元件2和支架42與加熱板相接觸的地方。因此，變形最有可能位于外隆脊18、元件隆脊19以及環(huán)形凹槽26的區(qū)域內(nèi)。然而，加熱板14設(shè)計成這樣以便可掩飾這些區(qū)域內(nèi)或?qū)嶋H上其他區(qū)域內(nèi)的任何變形。例如，大多數(shù)外隆脊18周圍的變形將趨于出現(xiàn)在外圍槽16或形成于兩個隆脊18、19之間的凹部內(nèi)。因此，對于用戶而言，顯而易見的不可能看到組合有加熱器的容器內(nèi)部。通過上升部分20將能掩飾元件隆脊19周圍的II型變形。通過輪廓分明的凹槽邊緣將能類似地掩飾環(huán)形凹槽26周圍的徑向變形。實際上，在一方面的支架42和另一方面的加熱板之間的接觸區(qū)域的環(huán)形對稱性，意味著變形也可能具有大致環(huán)形對稱性，這樣即使它是顯而易見的，它也將呈現(xiàn)為機械設(shè)計的一部分。
不僅有加熱板14的輪廓增強了內(nèi)在剛性，而且通過加熱元件2本身也給出了有效的結(jié)構(gòu)支撐，加熱元件2通過在其兩端12上銅焊在一起而具有實心環(huán)的硬度。當(dāng)然，支架42也給結(jié)構(gòu)提供了剛性。具體地，由于在本實施例中，支架42直線地延伸到加熱板14的邊緣，因此它向加熱元件之外的加熱板區(qū)域提供附加剛性，加熱元件之外的加熱板區(qū)域可能比加熱元件之內(nèi)的加熱板部分更弱。當(dāng)加熱板比加熱元件明顯寬時一例如在傳統(tǒng)類型的壺內(nèi)，這是最有益的。
一旦已經(jīng)對加熱器進行了銅焊，并且得到了冷卻，就可以裝配控制單元44。通過四個從支架中間部分的平面彎出的彈性凸出部，而搭扣裝配支架42，凸出部咬合在控制單元的安裝板46內(nèi)的適當(dāng)孔中。其他可能性還包括滑動和按扣排列或折疊在安裝板46上的接頭?？刂茊卧?4是申請人的標(biāo)準(zhǔn)U系列控制器的變型。唯一顯著的改進是通過一對伸出的接頭48來直接由控制單元44向加熱元件進行電力供應(yīng)，伸出的接頭48直接電阻焊接到冷端10上。通過用圖示結(jié)構(gòu)所能達到的精度而使這個變得容易，從而控制單元的安裝板46經(jīng)由支架42與元件管4精確對準(zhǔn)。這免去了對連接線和扁形連接器等的需要，盡管如果想要的話也可以提供這些。
控制單元44的兩個雙金屬片將靠在支架42的中心平面部分上，并且在圖5中用虛線圓50來表示它們在使用時的位置。如圖所示，將直接依靠兩對外凸緣40內(nèi)部的加熱元件10，以及依靠支架和加熱板之間的環(huán)形接觸區(qū)域26，34通過容器內(nèi)的水，經(jīng)由支架42來加熱雙金屬片。然而，根據(jù)所需的操作類型，可以在支架42內(nèi)形成切口形式的熱量限制，以便改變加熱元件10和容器內(nèi)的水分別對雙金屬片溫度的影響程度。例如，通過在支架和加熱板之間，在雙金屬片位置50和環(huán)形接觸區(qū)域26，34之間提供圖5中虛線內(nèi)表示的月牙形切口52，雙金屬片可以布置成主要受加熱元件溫度的影響。
在允許快速檢測加熱元件的過熱和作為結(jié)果而中斷到加熱元件的電力方面，主要對加熱元件溫度敏感的雙金屬片是理想的。事實上，現(xiàn)在加熱元件和加熱板的上升部分8，20將有意地變得明顯。對于容器內(nèi)的水煮干時(例如，如果提供的沸騰切口出現(xiàn)故障)，加熱板的上升區(qū)域20將首先暴露，從而溫度將首先快速上升。由于這些直接位于支架42之上，尤其是它與加熱元件10接觸的區(qū)域40，這種溫度上升將迅速傳遞給雙金屬片，來操作它們以中斷到加熱元件10的電力。通過使兩個上升區(qū)域20按照直徑彼此相對，如果容器稍微傾斜，這種安全操作將不會帶來負(fù)面影響。換句話說，可以提供兩個獨立分開的過熱保護機構(gòu)，它們滿足所有現(xiàn)行安全標(biāo)準(zhǔn)，并且它們中每個都是另一個的備用設(shè)備。甚至當(dāng)容器在與兩個區(qū)域20會合的軸上傾斜時的最壞情況下，它們?nèi)詫⑾駟蝹€中心區(qū)域一樣迅速暴露。在所有其他情況下，一個或另一個將更快速地暴露。
通過觀看圖7a能理解依據(jù)本發(fā)明可以獲得的另一個優(yōu)點。如虛箭頭線所顯示，加熱板14的流線型形狀包括元件隆脊19、盤狀部分22和中心圓錐體24，由于這個形狀符合自然對流形態(tài)，因此在加熱期間使容器內(nèi)的水大規(guī)模地循環(huán)。這有助于避免滯流區(qū)的形成，從而減少作為泡核沸騰的結(jié)果而在加熱期間所產(chǎn)生的噪音量，并且當(dāng)對水進行加熱時允許熱傳感器更準(zhǔn)確地檢測它的溫度，當(dāng)使用高功率加熱器時，噪音可能是個問題。
圖8表示本發(fā)明的另一實施例。除了加熱元件10’延伸明顯超過360°并且長度實際上幾乎是兩整圈之外，這個實施例非常類似于前述實施例。因此，在本實施例中加熱元件的兩端12’不相互接觸，盡管通過下列事實對此進行補償，即加熱元件的一部分橫越兩端之間的間隙，從而不減小加熱板14’的剛性。當(dāng)然，加熱元件遍及其大部分長度的雙寬度意味著需要在加熱板內(nèi)提供雙元件隆脊。這個加熱器的其他結(jié)構(gòu)和操作非常類似于前述結(jié)構(gòu)和操作，將不再進行描述。這種布置的優(yōu)點在于，對于規(guī)定的功率密度而言，在更小的直徑內(nèi)可以實現(xiàn)更高的功率。這在小型器具(例如咖啡機)內(nèi)是有用的，或者還可減少元件板的材料成本。
在圖9中示意性地圖示了本發(fā)明的又一實施例。這個圖是依據(jù)本又一實施例的元件平面圖，其中在凹部內(nèi)提供沿圓周間隔的徑向延伸肋條54系列，所述凹部形成在最外隆脊18”和元件隆脊19”之間。這也用來加強加熱板14”的外圍區(qū)域，以便它可以因而不需要如前述實施例中那樣將支架延伸到加熱板14”的邊緣，而是它只向外延伸至加熱元件。當(dāng)然這將能在形成支架時減少它的材料成本，同時只需要在不銹鋼板內(nèi)形成某些附加特征。因此，本實施例內(nèi)所使用的支架可能更類似于圖3中所示的支架。作為對離散肋條的替換，取而代之的是可以提供波浪波形。
在圖10中圖示了本發(fā)明的另一實施例。這個實施例類似于前面關(guān)于圖2-7描述的實施例，其中加熱板104具有外圍隆脊118、定形成用于容納連接到加熱板底面的加熱元件的隆脊119、一般的盤狀部分122、以及在其底部由環(huán)形凹槽126環(huán)繞的中心圓頂124。在本實施例中，具有從加熱板外圍從隆脊118底部伸出的凸緣101。加熱板由不銹鋼制成，并且它的厚度為0.2mm。
將能從圖10和11中看出，加熱板的隆脊119和一般的盤狀部分122具有兩個沿直徑相對的上升部分120和兩個沿直徑相對的下降部分121，圍繞加熱板間隔約90°交替的上升和下降部分。在上升部分120和下降部分121之間內(nèi)，存在具有中間高度的中間部分123。換句話說，加熱板的周邊輪廓在三個不同高度之間起伏。由此，加熱板104不但在徑向上具有曲率變化，即隆脊118，119、盤狀部分122和中心圓頂部分124；而且在圓周方向上也具有曲率變化。在圓周方向上增加不同高度的部分還增加了加熱板的強度。更具體地，加熱板周邊輪廓內(nèi)的坡和溝有助于掩飾在制造期間或使用期間所產(chǎn)生的II型變形。
圖12表示連在加熱板104底面上的加熱元件102。加熱元件102的加熱部分幾乎圍繞360°延伸，其中加熱元件的兩端112相互接觸，并且按照直角彎曲到加熱元件的總平面，以便從其伸出的冷端110向下彎曲。
從圖13中能更清楚地看出，加熱元件102的加熱部分不是位于單個平面內(nèi)，而是包括向上和向下交替彎曲的部分108，109，以便與加熱板114內(nèi)的隆脊119的上升和下降部分120，121相匹配。兩個向上彎曲部分108離開冷端110約90°，并且沿直徑彼此相對。存在與冷端沿直徑相對的向下彎曲部分109。加熱元件在鄰接兩端112的部分109內(nèi)也向下彎曲。
如前面關(guān)于較早實施例所述，如果容器開始煮干，即使容器傾斜，加熱元件和加熱板的上升部分108，120通過首先暴露出來而提供過熱保護。依靠與兩個上升部分108，120間隔約90°的加熱元件和加熱板的下降部分109，121，依據(jù)本發(fā)明的這個實施例可以獲得另一優(yōu)點。在最壞的情況下，即當(dāng)容器在與兩個上升部分108，120會合的軸上傾斜時，加熱板的最上部與冷端110相對。加熱板和加熱元件的這個區(qū)域離熱傳感器最遠(yuǎn)，因此溫度的上升將不能立即傳遞給雙金屬片。然而，在這些區(qū)域內(nèi)的下降部分109，121將擋住液體，防止加熱元件的局部過熱，直到加熱元件的上升部分108過熱并切換到雙金屬片。
盡管在上述實施例中，加熱元件彎曲以與加熱板內(nèi)的上升和下降部分相匹配，但這并不是必需的。加熱板可以形成有起伏的圓周輪廓曲率，然后將平面、彎曲或傾斜的加熱元件銅焊在它上。如上所述，加熱元件可以不是彎曲的，而能是平面的，同時在元件隆脊119的盤狀部分122內(nèi)部的圓周輪廓內(nèi)，加熱板還可以配備上升和下降部分或其他波動。這將提供掩飾II型變形和增加加熱板的剛性的優(yōu)點，以及如果在傾斜操作加熱器時就擋住水穴來減少過熱的機會。作為選擇，加熱元件可以沒有如上所述的不同的彎曲區(qū)域，而是用平滑傾斜來替代從冷端區(qū)域內(nèi)的降低點到離開冷端90°的升高點，并且向下返回到與冷端相對的降低點。這種傾斜元件的角度可以選擇成約為3°，以便當(dāng)容器傾斜3°時通過標(biāo)準(zhǔn)煮干測試。
在圖14-16中表示本發(fā)明的又一實施例。這個實施例類似于圖10-13的前一實施例，因此將只描述主要區(qū)別。第一主要區(qū)別在于中心區(qū)域200的形狀。在中心并不具有圓錐體，而是加熱元件202向內(nèi)的整個中心區(qū)域大致形成為連續(xù)凸圓頂(當(dāng)從液體側(cè)觀察時)。槽204形成在中心區(qū)域200的外圍上，其中它與容納加熱元件202的隆脊206接合。凸中心區(qū)域200向加熱板提供良好程度的剛性，同時槽204和隆脊206壁在它們之間容納在制造或使用期間所出現(xiàn)的任何變形，而不產(chǎn)生任何明顯跡象。
正如在前述實施例中，加熱元件202和隆脊206具有變化高度的圓周輪廓，其中在交替的上升和下降部分之間具有中間部分。這個圓周輪廓從跨越中心區(qū)域的隆脊朝加熱板中心徑向向內(nèi)延伸。然而，它朝著中心逐漸變細(xì)，以便圓周高度變化越遠(yuǎn)離隆脊206就變得越不顯著。
對加熱元件202和隆脊206的剖面輪廓的精細(xì)檢查顯示出其形狀與較早實施例有很小的差別。它還是向上逐漸變細(xì)并且實際上一般是三角形，但側(cè)面向外彎曲特別靠近頂點，從而使得輪廓更像子彈形狀。這進一步增加加熱元件202和加熱板之間的接觸表面積。
與由圖14-16之一顯示出的較早實施例的另一顯著差別在于，不是單個導(dǎo)熱部件在加熱板上延伸，而是在加熱板的相對側(cè)面上有一對分開的鋼熱橋208。它們是相同的，并且包括平面水平凸緣部分210和垂直凸緣212。水平凸緣定形成以接收圓形彈壓作用下的雙金屬片啟動器?？梢詮膱D15中看出，垂直凸緣212夾在加熱元件202的外套和加熱板內(nèi)的隆脊206之間，隆脊206容納加熱元件。在銅焊之前，熱橋208與加熱元件202一起裝配在具有銅焊材料的隆脊206內(nèi)。垂直凸緣212在平面輪廓內(nèi)是弓形，以便允許它跟隨加熱元件的輪廓。
在每個熱橋208的圓周邊緣上，從垂直凸緣212釋放一對接頭214以便靠在加熱元件202的暴露面上。這些接頭214的主要目的是給熱橋208提供穩(wěn)定性，防止橫向擺動。
在每個熱橋208的水平凸緣210的側(cè)面上是彈性夾子216，由凸緣彎曲并釋放該彈性夾子216。這些能使控制單元(未圖示)搭扣裝配在熱橋208之間，其中它的雙金屬片靠著各個水平凸緣210。
權(quán)利要求
1.一種用于液體加熱容器的加熱器，包括不銹鋼加熱板和直接粘結(jié)或形成在所述加熱板底面上的加熱元件，其中所述加熱板的厚度小于或基本等于0.4mm。
2.如權(quán)利要求1所述的加熱器，其中所述加熱板的厚度在0.2mm-0.4mm的范圍內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的加熱器，包括連接到所述加熱板并在其上延伸的鋼支架。
4.一種用于液體加熱容器的電加熱器，包括加熱板和電加熱元件，所述加熱板用于封閉液體加熱容器底部的開口，所述電加熱元件形成或連接到所述加熱板的底面上，所述加熱器還包括連接到所述加熱板并在其上延伸的鋼支架。
5.如權(quán)利要求3或4所述的加熱器，其中所述支架包括用于將控制單元連接到其上的設(shè)備。
6.如權(quán)利要求3或4所述的加熱器，其中所述支架與所述加熱元件或所述底板之一或兩者有良好熱接觸。
7.如權(quán)利要求3或4所述的加熱器，其中所述支架與所述加熱板在許多離散區(qū)域內(nèi)有熱接觸。
8.如權(quán)利要求1所述的加熱器，包括位于所述加熱元件和熱傳感器安裝位置之間的熱橋。
9.如權(quán)利要求8所述的加熱器，包括兩個熱橋，其中每一個用于兩個熱傳感器之中的每一個。
10.一種用于液體加熱容器的電加熱器，包括加熱板、加熱元件和一對熱橋，所述加熱板用于封閉容器底部的開口，所述加熱元件形成或連接到所述加熱板的底面上，這對熱橋與所述加熱元件有良好熱接觸，并且安裝或適合于安裝各個熱傳感器。
11.如權(quán)利要求4或10所述的加熱器，其中通過固定在所述加熱元件和加熱板之間的接頭來安裝所述支架和/或所述熱橋。
12.如權(quán)利要求1、4或10所述的加熱器，其中所述加熱板局部地形成在所述加熱元件的周圍。
13.一種用于液體加熱容器的電加熱器，包括加熱板和電加熱元件，所述加熱板用于封閉液體加熱容器底部的開口，所述電加熱元件連接或形成在所述加熱板的底面上，其中所述加熱板局部地形成在所述加熱元件的周圍。
14.如權(quán)利要求13所述的加熱器，其中所述加熱元件周長的至少一半和更優(yōu)選為至少三分之二與所述加熱板相接觸。
15.如權(quán)利要求13所述的加熱器，其中所述加熱板的上輪廓不包括凹腔部分。
16.如權(quán)利要求1、4、10或13之一所述的加熱器，其中所述加熱元件具有向上逐漸變細(xì)的輪廓。
17.一種用于液體加熱容器的電加熱器，包括加熱板和加熱元件，所述加熱板用于封閉容器底部的開口，所述加熱元件形成或連接到所述加熱板的底面上，所述加熱元件具有向上逐漸變細(xì)的剖面輪廓。
18.如權(quán)利要求1、4、10、13或17之一所述的加熱器，其中所述加熱元件如此配置，以便在使用時排列在熱傳感器附近的一個或多個部分上升到加熱元件其余部分的總平面之上。
19.一種用于液體加熱容器的電加熱器，包括加熱板和加熱元件，所述加熱板用于封閉容器底部的開口，所述加熱元件形成或連接到所述加熱板的底面上，其中所述加熱板和所述加熱元件在熱傳感器附近局部上升。
20.如權(quán)利要求19所述的加熱器，其中所述加熱元件在兩個位置處上升。
21.如權(quán)利要求1、4、10、13或17-19之一所述的加熱器，其中所述加熱元件和所述加熱板包括至少一個局部下降部分。
22.一種用于液體加熱容器的電加熱器，包括加熱板和加熱元件，所述加熱板用于封閉容器底部的開口，所述加熱元件形成或連接到所述加熱板的底面上，其中所述加熱元件包括至少一個局部下降部分。
23.如權(quán)利要求22所述的加熱器，其中所述下降部分遠(yuǎn)離熱傳感器的附近。
24.如權(quán)利要求22所述的加熱器，其中所述或一個下降部分與加熱元件的電氣終端基本上沿直徑相對。
25.如權(quán)利要求22所述的加熱器，包括兩個下降部分。
26.如權(quán)利要求19或22所述的加熱器，其中所述元件包括圍繞圓周交替的兩個上升和兩個下降部分。
27.如權(quán)利要求19或22所述的加熱器，其中所述加熱板的所述上升/下降區(qū)域沿加熱板半徑逐漸變細(xì)。
28.如權(quán)利要求1、4、10、13、17、18、19或22之一所述的加熱器，其中所述元件定形成閉環(huán)，以便其兩端基本上以直角彎曲向所述環(huán)。
29.一種用于液體加熱容器的電加熱器，包括加熱板和細(xì)長加熱元件，所述加熱板用于封閉液體加熱容器底部的開口，所述細(xì)長加熱元件形成或安裝在所述加熱板的底面上，其中所述加熱元件定形成閉環(huán)，以便其兩端基本上以直角彎曲向所述環(huán)。
30.如權(quán)利要求29所述的加熱器，其中所述元件的兩端相互連接。
31.如權(quán)利要求1、4、10、13、17、18、19、22或29之一所述的加熱器，其中所述元件包括鋼外套。
32.一種用于液體加熱容器的電加熱器，包括加熱板和鎧裝加熱元件，所述加熱板用于封閉容器底部的開口，所述鎧裝加熱元件形成或安裝在所述加熱板的底面上，其中所述加熱板和所述加熱元件的外套都由鋼制成。
33.如權(quán)利要求1、4、10、13、17、18、19、22、29或32之一所述的加熱器，包括位于加熱元件外部的支撐設(shè)備，用于向加熱板的外圍區(qū)域提供結(jié)構(gòu)支撐。
34.一種用于液體加熱容器的電加熱器，包括加熱板和加熱元件，所述加熱板用于封閉液體加熱容器底部的開口，所述加熱元件布置在所述加熱板底面的周圍，并且形成或安裝在其上，所述加熱板還配備有位于加熱元件外部的支撐設(shè)備，用于向加熱板的外圍區(qū)域提供結(jié)構(gòu)支撐。
35.如權(quán)利要求34所述的加熱器，其中所述支撐設(shè)備包括一系列徑向延伸的肋條。
36.如權(quán)利要求4、10、13、17、18、19、22、29或32之一所述的電加熱器，其中所述加熱板是不銹鋼。
37.如權(quán)利要求1、4、10、13、17、18、19、22、29或32之一所述的電加熱器，適合于將水加熱到沸騰。
38.如權(quán)利要求1、4、10、13、17、18、19、22、29或32之一所述的電加熱器，其中所述加熱板是圓形的。
39.如權(quán)利要求1、4、10、13、17、18、19、22、29或32之一所述的電加熱器，其中所述加熱元件的功率位于約900W-3000W的范圍內(nèi)，優(yōu)選為2-3kW。
40.如權(quán)利要求1、4、10、13、17、18、19、22、29或32之一所述的電加熱器，其中所述加熱元件是鎧裝元件。
41.一種制造用于液體加熱容器的加熱器的方法，包括提供鋼加熱板來封閉容器底部的開口，以及在還原空氣爐內(nèi)將具有鋼外套的鎧裝加熱元件銅焊在加熱板的底面上。
全文摘要
一種用于液體加熱容器的加熱器包括不銹鋼加熱板2以及直接粘結(jié)或形成在加熱板2底面上的鋼鎧裝加熱元件202。加熱板的厚度位于0.2－0.4mm之間。加熱元件202包括圍繞圓周交替的兩個上升部分和兩個下降部分。加熱板具有相應(yīng)的上升部分和下降部分。加熱板的中心區(qū)域200是凸圓頂。
文檔編號H05B3/06GK1809227SQ20051013150
公開日2006年7月26日 申請日期2005年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月21日
發(fā)明者V·J·加維 申請人:施特里克斯有限公司