專利名稱：熱傳導(dǎo)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱傳導(dǎo)裝置，特別是用在產(chǎn)生熱水或蒸汽的家電中的熱交換 。
背景技術(shù)：
與插入管或殼中的電阻一體的熱交換器(或簡稱加熱器)被用于家電中， 例如咖啡機(jī)。
特別的，己知熱傳導(dǎo)裝置由構(gòu)成加熱元件的內(nèi)置電阻絲或電阻的管和用 作被加熱的水的通道的鋼管組成。加熱管和水通道管都是纏繞式以減少尺寸 并被插入在鋁殼模具中。鎧裝加熱元件，用作水通道的鋼管，和利于加熱元 件和水管之間熱交換的鋁合金組成的熱塊就這樣得到了。
這樣的熱傳導(dǎo)裝置仍存在一些缺陷，特別是
-用于沖壓鋁殼和兩個(gè)纏繞管的模具的制備成本高，
-為滿足電阻與水管之間熱交換以及高熱慣性而需要大量的鋁導(dǎo)致原 料成本高，
-電阻、水管和鋁殼組裝困難，
-由于體積大以及相應(yīng)的加熱時(shí)間長導(dǎo)致通用性差。
另一個(gè)缺點(diǎn)是加熱元件是分開制造的，鋼管中設(shè)有電阻，隨后導(dǎo)入鋁壓 模。鋁壓模和鋼加熱元件然后彼此直接接觸放置，通過擠壓以獲得很好熱交 換。已知鋁的熱膨脹是鋼帶兩倍。因而直接接觸從來不是最佳選擇。
因此需要一個(gè)熱交換裝置可以克服前述缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明首要目的是制造一個(gè)熱交換裝置，其為通用的，便于組裝且制 造成本低。
本發(fā)明另- 目標(biāo)是提供所述熱交換裝置的快速且經(jīng)濟(jì)的制造方法。本發(fā)明通過如權(quán)利要求1所述的熱交換器來實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，所述用于向 液體傳導(dǎo)熱量的熱傳導(dǎo)裝置包括一個(gè)縱向擠出塊，其具有基本為8字形的截 面，其內(nèi)設(shè)有第一管和第二管，在第一管中設(shè)有電阻加熱元件，第二管用作 被加熱液體通道，其中第一管在與第二管接觸側(cè)相對的那一側(cè)設(shè)有第一縱向 側(cè)突起，其由擠壓塊而成，第二管在與所述第一管的所述側(cè)相對的那一側(cè)設(shè) 有第二縱向側(cè)突起，所述側(cè)突起設(shè)置成在裝置的纏繞結(jié)構(gòu)上重疊。
優(yōu)選的，本發(fā)明的裝置的第一實(shí)施例中所述第二突起包括
-在裝置的纏繞結(jié)構(gòu)中，第一表面部分限定第一螺旋表面，第一螺旋表 面限定一個(gè)圓柱體；
-一個(gè)第二表面部分具有適于同第一突起的表面部分輪廓相匹配的輪廓部分。
在裝置的纏繞結(jié)構(gòu)，容置電阻元件的第一管設(shè)有一個(gè)壓平的表面部分， 該部分限定一個(gè)第二螺旋表面，該螺旋表面限定了其自身的圓柱體。
在第二個(gè)實(shí)施例中，作為替代，設(shè)有一個(gè)裝置的外表面部分，該部分限 定一個(gè)單一螺旋表面，該螺旋表面在裝置的纏繞結(jié)構(gòu)中限定一個(gè)圓柱體。
纏繞裝置可以施用在液體通道襯套(例如一個(gè)管或容器/熱水壺)上。
基于本發(fā)明另一方面，所述熱傳導(dǎo)裝置通過下面的工藝制造，如權(quán)利要 求13所述，其包括如下步驟
a) 擠壓出一個(gè)縱向塊，其具有8字形截面，內(nèi)部設(shè)有第一管和第二管， 并在所述管中一個(gè)的一側(cè)設(shè)有外部側(cè)突起；
b) 將電阻(8)插入第一管(4)中；
c) 擠壓縱向塊(2)以形成另一外部側(cè)突起(5')，該突起位于所述管(4, 6)
中另一個(gè)的一側(cè)；
d) 纏繞縱向塊(2)使得所述的側(cè)突起(5, 5')重疊。
有利的是，本發(fā)明的工藝可以得到前述的熱傳導(dǎo)裝置并減少了為得到兩 管間良好熱交換所需鋁的用量，進(jìn)而減少了熱慣性。更小的體積更短的加熱 時(shí)間賦予本發(fā)明的裝置更大通用性，其可以用于例如咖啡機(jī)、蒸汽發(fā)生器或 熱水器。
從屬權(quán)利要求描述了本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例。


本發(fā)明進(jìn)一步特性和優(yōu)點(diǎn)在結(jié)合附圖的熱傳導(dǎo)裝置的非限制性實(shí)例的 優(yōu)選但非排他的實(shí)施例的詳細(xì)描述中更清晰，其中 圖1顯示基于本發(fā)明的熱傳導(dǎo)裝置的側(cè)視圖； 圖2顯示圖1中裝置的部分的剖視圖2a顯示通過擠壓操作所得的圖1中裝置的部分的剖視圖2b顯示本發(fā)明裝置另一實(shí)施例的部分的剖視圖3顯示圖1中裝置繞熱塊盤巻；
圖4顯示本發(fā)明裝置的第一使用模式；
圖5顯示本發(fā)明實(shí)施例的第二使用模式。
具體實(shí)施方案
圖1顯示一個(gè)熱傳導(dǎo)裝置，整體標(biāo)號1，用在各種家電中以產(chǎn)生熱水 或蒸汽。
這樣的裝置優(yōu)選包括一個(gè)單一擠出塊2 (優(yōu)選由鋁或其它適當(dāng)材料制
成)，該擠出塊具有基本為8字形的截面，其內(nèi)部有至少兩個(gè)管，通過一個(gè)
小鋁塊相互隔開，以最大程度減少熱慣性。
更多細(xì)節(jié)顯示在圖2的剖視圖中，第一管4容納了包含作為加熱元件 的電阻8的電阻元件；第二管6可容納管9(優(yōu)選但非必須鋼制)用作液體 (通常是被加熱的水)通道。管9是同軸插入擠出塊2的第二管6的內(nèi)部， 這樣它們直接接觸進(jìn)一步改善熱交換。
將被加熱的水可以流入第二管6與鋁或鋁合金或其它適當(dāng)?shù)牟牧现苯?接觸，這樣就無需鋼管9。
電阻8可以是例如螺旋形但也可制成其它形狀。第一管4內(nèi)表面和電 阻8之間的空間3填充有絕緣材料，例如氧化鎂顆粒，其仍然具有向外傳導(dǎo) 熱量的功能。
優(yōu)選的，本發(fā)明的方案提供將電阻8直接插入鋁擠出塊2的管4中，排 除了現(xiàn)有技術(shù)所用的鋼管，并獲得最優(yōu)熱交換。
在-』個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，第二管6具有圓形截而，而第- 一管4具有基本為橢圓形截面，并優(yōu)選沿其延長方向，在橢圓的長軸末端設(shè)有突起。這個(gè)特定 實(shí)施例是通過擠壓緊湊氧化鎂而得，并改善了電阻-擠壓熱交換。
如圖2中剖視圖所示，擠出塊2優(yōu)選設(shè)有第一邊或縱向側(cè)突起5'，這 是通過擠壓擠出塊而得并被設(shè)置在第一管4的突出的縱向突起，還設(shè)有第二
邊或縱向側(cè)突起5，這是通過擠出而得并設(shè)置在第二管6外部，這樣一旦縱 向擠出塊2被纏繞，第一和第二邊5, 5'重疊并匹配，以至于可以通過銅扣 緊以改善熱交換。
參照圖2的剖視圖，第一優(yōu)選替代實(shí)施例中設(shè)有第二縱向邊5，包括曲 線表面部分16和一個(gè)限定第一螺旋依靠表面的平坦表面部分15，當(dāng)塊2被 纏繞以制造基于本申請的裝置，進(jìn)而增加本發(fā)明的裝置和被加熱液體流通的 圓柱襯套之間的接觸面積。傳導(dǎo)材料制成的襯套可以是管或容器/熱水壺的 一部分。優(yōu)選的，曲線表面部分16具有一個(gè)部分17，該部分的輪廓適于當(dāng) 塊2被纏繞時(shí)匹配第一縱邊5'的部分17'。
圖2a的擠出塊2的擠壓操作可以形成第一縱邊5，并得到第一管4的橢 圓或基本橢圓的截面。這個(gè)扁平化起始于擠出所得的管4(圖2a)的圓形截 面，這樣可以得到一個(gè)壓平的表面部分18 (圖2)，其限定一個(gè)第二螺旋依 靠表面，以便當(dāng)塊2被纏繞時(shí)將本發(fā)明的裝置施用到圓柱襯套上。
在裝置 的另一個(gè)替代實(shí)施例中，圖2b所顯示的截面中，設(shè)有單一接觸 表面部分19，該部分在塊2的纏繞中限定一個(gè)單一螺旋依靠表面，該表面 包括前述由表面部分15和18限定的螺旋表面。
本發(fā)明裝置另一替代實(shí)施例中，兩個(gè)縱向側(cè)邊5, 5'被設(shè)置在與圖2中 不同的端部，例如都設(shè)置在穿過管4的縱向突起的表面上并彼此輕微偏移。
本發(fā)明的裝置的使用模式顯示在圖3，例如纏繞的擠出塊2同軸地銅焊 到襯套IO (例如鋁制)上，襯套10具有熱塊功能且其中流有被加熱液體。 基于本發(fā)明的裝置的使用類型，將被加熱的同--液體或兩個(gè)不同液體流經(jīng)襯 套10和管9或者只是襯套10和第二管6。
兩個(gè)不同操作模式顯示在圖4、 5，其中擠出塊2是纏繞且銅焊在容器 12 (鋼制且有可移動蓋14，用作熱水壺)h。特別的，雖然第一管4 (包括 「li阻8)總位于容器12外部，容置在第一管6屮的鋼管9的端部7， 7'插入所述容器內(nèi)部。
在圖4所示操作模式中，本發(fā)明的熱傳導(dǎo)裝置施用在上部設(shè)有蓋14的
容器12上。被加熱的水從蓋的開口 13進(jìn)入容器12。電阻8對水和容器的 加熱，使得水溫增加進(jìn)而容器內(nèi)壓力增高，這使得過熱水從管9的上端11 流出，低端7容置在容器12內(nèi)用作水入口。在這個(gè)情況下，本發(fā)明的裝置 用作熱水器并可用于家電中，例如咖啡機(jī)。加熱元件具有雙重功能加熱在容 器/熱水器和外管9中的水。液溫和容器內(nèi)壓以及液流控制裝置可設(shè)置在蓋 14上。
在圖5所示操作模式中，本發(fā)明的熱傳導(dǎo)裝置施用在下部設(shè)有蓋14的 容器12上。
將被加熱的水通過蓋14的開口 13進(jìn)入容器12，水面保持在管9的上 端7，之下。這個(gè)上端7'容置在容器12中， 一旦水開始蒸發(fā)則用作蒸汽進(jìn) 口 。水和容器由電阻8加熱產(chǎn)生過熱蒸汽由管9的低端11'自然釋出。
在這個(gè)情況下，本發(fā)明的裝置用作蒸汽發(fā)生器，可用于不同的具有蒸汽 發(fā)生功能的家電中。加熱元件對容器/熱水壺中的水有雙重加熱功能，直到 其蒸發(fā)，然后加熱在出口管9的蒸汽。還是在這個(gè)情況下，液溫和容器內(nèi)壓 以及液流控制裝置可設(shè)置在蓋14上。
在所有情況下，如果沒有管9，第二管6的末端將容置在容器12內(nèi)部 用作水或蒸汽入口。
優(yōu)選的，前述熱傳導(dǎo)裝置制造工藝具有如下步驟
-擠出一個(gè)縱向塊2，優(yōu)選為鋁制，其具有基本為8字形截面，內(nèi)部設(shè) 有第一管4和第二管6，在所述第二管6外部設(shè)有側(cè)邊5;
-將電阻8插入擠出塊2的第一管4中；
-將絕緣材料插入第一管4的內(nèi)表面與電阻之間；
-可將管9 (優(yōu)選鋼制)插入擠出塊2的第二管6的內(nèi)部；
-擠壓擠出塊2以在第一管4外部形成另一側(cè)邊5'以便于緊湊所述第 -管4內(nèi)部絕緣材料并可以改善管9和第二管6的接觸6;
-纏繞擠出塊2使得第二側(cè)邊5'可與第一側(cè)邊5重疊。
圖2a W.小-在擠壓操作前擠出塊2的剖而。n了觀察到第- -管4具有圓形截面，由擠出操作所得。
側(cè)邊5, 5'的重疊使得可以彼此銅焊。這樣流通水的第二管6在兩側(cè)都
被最佳加熱。實(shí)際上， 一旦側(cè)邊5,5，重疊，可以由銅悍緊扣進(jìn)而優(yōu)化電阻8 和管9或水通道管6的熱交換。
本發(fā)明的裝置可以很容易地施用于其中流經(jīng)將被加熱液體的襯套、管或 容器。
權(quán)利要求
1. 一種用于向液體傳導(dǎo)熱量的熱傳導(dǎo)裝置，包括一個(gè)縱向擠出塊(2)，擠出塊具有基本為8字形截面，內(nèi)部設(shè)有第一管(4)和第二管(6)，第一管內(nèi)設(shè)有加熱電阻元件(8)，第二管為將被加熱液體的通道，其中第一管(4)在與第二管(6)接觸側(cè)相對的一側(cè)設(shè)有第一縱向側(cè)突起(5’)，其通過擠壓所述塊(2)而形成，第二管(6)在與第一管(4)的所述側(cè)相對的一側(cè)設(shè)有第二縱向側(cè)突起(5)，所述縱向突起設(shè)置為在裝置的纏繞結(jié)構(gòu)中重疊。
2. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中第二突起(5)包括一個(gè)第一表面部 分(15)，該部分限定第一螺旋表面，該表面在裝置的纏繞結(jié)構(gòu)中限定一個(gè) 圓柱體。
3. 如權(quán)利要求2所述的裝置，其中第二突起(5)包括一個(gè)第二表面部 分(16)，該部分具有輪廓部分(17)適于與第一突起(5')的表面的部分(17') 的輪廓相匹配。
4. 如權(quán)利要求3所述的裝置，其中第一管(4)設(shè)有壓平的表面部分 (18)，該部分限定第二螺旋表面，該表面在裝置的纏繞結(jié)構(gòu)中限定相同的 圓柱體。
5. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中設(shè)有一個(gè)表面部分(19)，該部分 限定一個(gè)單一螺旋表面，該表面在裝置的纏繞結(jié)構(gòu)中限定一個(gè)圓柱體。
6. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中第二管(6)具有圓形截面，第一管 (4)具有基本為橢圓形截面。
7. 如權(quán)利要求6所述的裝置，其中第一管(4)沿其延伸，在橢圓長軸 末端設(shè)有突起。
8. 如權(quán)利要求7所述的裝置，其中第一突起(5')設(shè)置在第一管(4) 外部縱向突起。
9. 如前述任一權(quán)利要求所述的裝置，其中設(shè)有同軸容置在第二管(6) 中的管(9)，該管和第二管直接接觸。
10. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中縱向擠出塊(2)為鋁制。
11. 如權(quán)利要求9所述的裝置，其中管(9)是鋼制。
12. 如前述任一權(quán)利要求所述的裝置，適于被纏繞在液體通道襯套上。
13. 如權(quán)利要求12所述的裝置，其中所述液體通道襯套是一條管。
14. 如權(quán)利要求12所述的裝置，其中所述液體通道襯套是一個(gè)容器 /熱水壺(12)，第二管(6)的末端(7, 7')容置在容器/熱水壺(12)中用作水或蒸 汽入口。
15. 如權(quán)利要求l-14所述熱傳導(dǎo)裝置的制造工藝，包括如下步驟a) 擠壓出縱向塊(2)，其具有基本上為8字形截面，內(nèi)部設(shè)有第一管 (4)和第二管(6)，在所述管(4,6)中一個(gè)的外部一側(cè)設(shè)有側(cè)突起(5);b) 將電阻(8)插入第一管(4)中；c) 擠壓縱向塊(2)以在所述管(4, 6)中另一個(gè)的一側(cè)形成位于其外部 的另一側(cè)突起(5');d) 纏繞縱向塊(2)使得所述突起(5,5')重疊。
16. 如權(quán)利要求15所述的工藝，其中在步驟c)之前向第一管(4)內(nèi)部 填充絕緣材料。
17. 如權(quán)利要求15或16所述的工藝，其中在步驟c)之前在第二管(6) 中同軸插入管(9)，且兩者彼此直接接觸。
全文摘要
一種用于通過熱發(fā)生器傳遞熱量到液體的裝置，其包括插入第一管的電阻，該第一管整體連接到內(nèi)部有液流的第二管。第二管可包括同軸插入其中的鋼管。第一和第二管通過擠出工藝制成于單一塊內(nèi)部。
文檔編號H05B3/58GK101455119SQ200780018044
公開日2009年6月10日 申請日期2007年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月18日
發(fā)明者都里奧·卡帕羅 申請人:I.R.C.A.(共同)股份公司-工業(yè)鎧裝及類似電阻