专利名称：液体电加热器的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于液体加热容器的电加热器，更具体地说，涉及液体电加热容器，如汽锅和在容器底部具有一个平面加热器的水壶，但也不限于此。
在英国，传统的液体电加热器采用通过容器侧壁或者底部伸入容器内的套筒电加热元件。这种加热器的潜在缺点是在硬水区域会集结钙沉淀物。这不仅难看，而且不易清洁。
在欧洲大陆，尤其最近在英国，这种容器设置有安装在容器底部，或者至少形成为容器底部一部分的平面加热器。该加热器具有一个大体为平面的通常为不锈钢的基底，其下侧设置有一个传统的套筒加热元件，也可以是最近以来设置的一种厚膜加热元件。这种设置具有的优点是去除了容器内部的潜在的难看的元件，而且也更易于清洁。
但是，这种平面加热器仍然易于结垢，也易于腐蚀。对于怎样减轻这些现象，已经提出了几种建议。例如在加热器的水接触侧设置PTEE或者类似的涂层。
本发明力求提供另外一种减轻这些现象的方法。
本申请人已经认识到污垢在钢加热器表面的沉淀和粘附与表面的分子粘合位置的数量和相对稳定性直接相关。污垢粘附较强的稳定粘结位置与包括台阶和断层在内的表面缺陷有关。为了减少金属加热器表面的结垢量，本申请人现在建议将加热器的暴露表面设置为光洁的抛光表面。
本发明提供了一种平面电加热器，该加热器形成或至少形成一部分液体加热容器底部，其中，加热器接触液体的表面设置成抛光的镜面。
这样就可以减少容器底部的污垢沉淀，还可以增加底部污垢落下的能力。此外，由于钢表面腐蚀与表面缺陷现象特别相关，通过这种方法还可以降低表面腐蚀速度。
而且，出现于加热器表面的污垢实际上促进了腐蚀。加热器上的污垢沉淀导致表面温度变化，相对于加热器的较冷区域而言，促进了污垢下面较热区域形成快速腐蚀阳极区。本发明消除或者至少基本上减少了该问题，即防止污垢形成在加热器表面。
使用抛光镜面的一个附加优点是不影响热量从加热底部向容器内的液体传递，这意味着在使用时，加热器本身保持较凉。这对塑料壁面的加热器尤其有利。
另一个优点是，抛光表面对水具有较低的淋湿度，以致几乎不产生蒸汽泡，在使用时容器的运转比较安静。
该加热器还可以做成液体加热容器的一部分，或者做成一个在容器底部开口内的分立的加热器。
附
图1所示为一液体加热容器1，其底部设有加热器2，加热器为一厚膜加热元件，其上表面为抛光的表面3。
该加热器优选的为具有一个基本为平面的基底，优选为钢的，更优选为不锈钢的，具有一个套筒加热元件，或者布置在其下侧的厚膜加热元件，底的上侧是抛光的。通常特别用于制造的不锈钢基底是430或者440标准钢，具体地说是430S17和444。
表面光洁度可以以几种方式确定。一级相关参数是表面曲线距离平均表面线的算术平均值Ra，可以使用表面光度仪横动单元测量。由于Ra值指示了表面凸峰和表面凹槽的高度，显然它应该尽可能低。因此，优选使表面光洁度最大Ra值为0.1μm，最好小于0.05μm。
第二个重要参数是Lo。这是一个公认的参数，它提供有关金属相对表面区域的信息，作为表面光洁度的结果。Lo值越高，易于黏附污垢的表面区域越大，所以Lo值最好尽可能低。表面光度仪50mm横动单元采用16mm的跨距长度，优选使表面的最大Lo值为15.24mm，更优选使最大值为15.21mm。
Ra和Lo是表示表面光洁度适合性的主要参数。但是，关于这一点，其他参数也是有用的。一个参数是Rsk-不对称性，它测量表面平均线周围的高度分布曲线的对称性。如上所述，这也可以用表面光度仪横动单元测量。正的Rsk值表示高度分布曲线在平均线之下不对称，表示具有较少凸峰的较低区域占优势的表面。负值表示凹槽较少的较高区域占优势的表面，它为污垢附着提供了场所。因此，正Rsk值与表面出现较少的小凹槽或坑有关，因此希望该值是正的。但是较低的负值也是可以接受的，因此Rsk值最好是正的或者是较低的负值(≤0.2)。
另一个有用的参数是Rku-Kurtosis，它测量高度分布曲线的形状或尖锐程程度。高度分布曲线的较低Rku值表示表面凹槽和凸峰平均波纹状分布，与低Ra和Lo值一致，证实出现宽而浅的凹槽和凸峰。Rku最好小于3.5，更优选小于3.0。
如上所述，能够使用表面光度仪50mm横动单元测量上述参数。在一个特别的测试程序中，每一条曲线的横向长度设定为16mm。选择0.8mm的截断长度，每一个设定长度可以截为20段。选择粗糙度确定模式，使用Gaussian过滤器，低通截断和有关的频带宽度100∶1。选择一条LS参考线，及配合相对于该线显示的数据的最小平方最佳拟合线，消除了任何坡度。在用3线标准测试之前校准该仪器。
可以用任何合适的方式产生该抛光镜面光洁度，例如利用机械抛光，电抛光或者其它合适的抛光方法。下面披露一种典型的机械抛光方法。
原材料优选为不锈钢板，在其下侧(如传统的)装设有套筒加热元件，或者设置厚膜加热元件。该板上表面优选具有＜0.5mm的平面度，按照EN10088-21995不锈钢标准，基底的光洁度优选为2D或者更高的光洁度。因此，采用吹砂、化学蚀刻或者锤打表面作为启动点是不适当的。
作为第一步，从有待抛光的表面上除去污染物或者残骸，例如通过空气喷射或者刷擦。
接着，对表面进行粗抛光，除去所有氧化外覆层。适合于该阶段的抛光材料包括棉、波罗麻等类似的抛光布轮，及不锈钢抛光化合物。
在粗抛光阶段之后，进行精抛光，以达到必要的光洁度。适合该阶段的抛光材料包括棉抛光布轮，合适的不锈钢抛光化合物。
在除油脂之后结束该方法，除油脂优选使用碱性洗涤剂，或类似的洗涤剂，从表面除去油/油脂，并且喷射热空气，以便除去任何多余的水分。
当然，在该过程中必须采取适当的保护措施，防止擦伤、弯曲和扭曲该加热器板。
显然，本发明的方法克服了其它抛光技术，如锤补、吹珠或者吹砂的缺点，这些技术不能够显著降低表面曲线的变化。
显然，本发明的各个方面都可以用于所有种类的地板下的加热器，甚至可以用于传统的完全浸入的套筒元件。上面给定的最佳光洁度值也可以用于这种加热器。例如，地板下的元件通常可以是平板形的或者拱形的。例如，本发明如，本发明可以用于申请人的Sureseal加热器板。此外，还可以用于所有类型的不锈钢加热基底。
希望本发明能够最大程度地应用于安装于液体加热容器底部开口中的加热器的预处理，该加热器具有金属、塑料、玻璃等等的本体。因此本发明还可以用于汽锅、壶、咖啡器、其它饮料制备器等。
权利要求1.一种液体电加热器，形成或者至少形成液体加热容器底部的一部分，其特征在于，所述加热器接触液体的表面具有抛光镜表面光洁度。
2.根据权利要求1所述的液体电加热器，其特征在于，该加热器具有不锈钢基底，该基底具有套筒加热元件或者一个设置在其下侧的厚膜加热元件，该基底的上侧抛光。
3.根据权利要求2所述的液体电加热器，其特征在于，所述光洁度最大值Ra为0.1μm。
4.根据权利要求3所述的液体电加热器，其特征在于，所述光洁度最大值Ra为小于0.05μm。
5.根据权利要求2、3或4所述的液体电加热器，其特征在于，所述光洁度有一个低的Lo值
6.根据权利要求5所述的液体电加热器，其特征在于，Lo值最大值为15.24mm，优选最大值为15.21mm。
7.根据权利要求2、3或4所述的液体电加热器，其特征在于，具有表面不对称性Rsk，该Rsk为正的或者低的负值，即≤0.2。
8.根据权利要求5所述的液体电加热器，其特征在于，具有表面不对称性Rsk，该Rsk为正的或者低的负值，即≤0.2。
9.根据权利要求6所述的液体电加热器，其特征在于，具有表面不对称性Rsk，该Rsk为正的或者低的负值，即≤0.2。
10.根据权利要求2、3或4所述的加热器，其特征在于，表面突出度Rku小于3.5，最好小于3.0。
11.根据权利要求5所述的液体电加热器，其特征在于，表面突出度Rku小于3.5，最好小于3.0。
12.根据权利要求6所述的液体电加热器，其特征在于，表面突出度Rku小于3.5，最好小于3.0。
13.根据权利要求7所述的液体电加热器，其特征在于，表面突出度Rku小于3.5，最好小于3.0。
14.根据权利要求8所述的液体电加热器，其特征在于，表面突出度Rku小于3.5，最好小于3.0。
15.根据权利要求9所述的液体电加热器，其特征在于，表面突出度Rku小于3.5，最好小于3.0。
专利摘要一种液体电加热器,它具有一个不锈钢平面基底,一个加热元件设置在基底下侧。在使用时,基底上侧接触液体,利用机械或者电抛光方法使基底上侧具有镜表面光洁度。优选使表面光洁度最大值Ra为0.1μm,并具有低Lo值。Rsk优选为正的或者低的负值(≤0.2)。这样,加热器在使用时保持为较冷,因为从受热底部传向容器内的液体的热量不受镜表面的阻挡。污垢在容器底部的沉淀减少了,使底部落垢的可能性增加。
文档编号F24H1/20GK2480762SQ00262419
公开日2002年3月6日 申请日期2000年9月28日 优先权日2000年9月28日
发明者S·R·约翰斯顿 申请人:施特里克斯有限公司