专利名称：热传导装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及热传导装置，特别是用在产生热水或蒸汽的家电中的热交换 。
背景技术：
与插入管或壳中的电阻一体的热交换器(或简称加热器)被用于家电中， 例如咖啡机。
特别的，己知热传导装置由构成加热元件的内置电阻丝或电阻的管和用 作被加热的水的通道的钢管组成。加热管和水通道管都是缠绕式以减少尺寸 并被插入在铝壳模具中。铠装加热元件，用作水通道的钢管，和利于加热元 件和水管之间热交换的铝合金组成的热块就这样得到了。
这样的热传导装置仍存在一些缺陷，特别是
-用于冲压铝壳和两个缠绕管的模具的制备成本高，
-为满足电阻与水管之间热交换以及高热惯性而需要大量的铝导致原 料成本高，
-电阻、水管和铝壳组装困难，
-由于体积大以及相应的加热时间长导致通用性差。
另一个缺点是加热元件是分开制造的，钢管中设有电阻，随后导入铝压 模。铝压模和钢加热元件然后彼此直接接触放置，通过挤压以获得很好热交 换。已知铝的热膨胀是钢带两倍。因而直接接触从来不是最佳选择。
因此需要一个热交换装置可以克服前述缺点。
发明内容
本发明首要目的是制造一个热交换装置，其为通用的，便于组装且制 造成本低。
本发明另- 目标是提供所述热交换装置的快速且经济的制造方法。本发明通过如权利要求1所述的热交换器来实现上述目标，所述用于向 液体传导热量的热传导装置包括一个纵向挤出块，其具有基本为8字形的截 面，其内设有第一管和第二管，在第一管中设有电阻加热元件，第二管用作 被加热液体通道，其中第一管在与第二管接触侧相对的那一侧设有第一纵向 侧突起，其由挤压块而成，第二管在与所述第一管的所述侧相对的那一侧设 有第二纵向侧突起，所述侧突起设置成在装置的缠绕结构上重叠。
优选的，本发明的装置的第一实施例中所述第二突起包括
-在装置的缠绕结构中，第一表面部分限定第一螺旋表面，第一螺旋表 面限定一个圆柱体；
-一个第二表面部分具有适于同第一突起的表面部分轮廓相匹配的轮廓部分。
在装置的缠绕结构，容置电阻元件的第一管设有一个压平的表面部分， 该部分限定一个第二螺旋表面，该螺旋表面限定了其自身的圆柱体。
在第二个实施例中，作为替代，设有一个装置的外表面部分，该部分限 定一个单一螺旋表面，该螺旋表面在装置的缠绕结构中限定一个圆柱体。
缠绕装置可以施用在液体通道衬套(例如一个管或容器/热水壶)上。
基于本发明另一方面，所述热传导装置通过下面的工艺制造，如权利要 求13所述，其包括如下步骤
a) 挤压出一个纵向块，其具有8字形截面，内部设有第一管和第二管， 并在所述管中一个的一侧设有外部侧突起；
b) 将电阻(8)插入第一管(4)中；
c) 挤压纵向块(2)以形成另一外部侧突起(5')，该突起位于所述管(4, 6)
中另一个的一侧；
d) 缠绕纵向块(2)使得所述的侧突起(5, 5')重叠。
有利的是，本发明的工艺可以得到前述的热传导装置并减少了为得到两 管间良好热交换所需铝的用量，进而减少了热惯性。更小的体积更短的加热 时间赋予本发明的装置更大通用性，其可以用于例如咖啡机、蒸汽发生器或 热水器。
从属权利要求描述了本发明优选实施例。
本发明进一步特性和优点在结合附图的热传导装置的非限制性实例的 优选但非排他的实施例的详细描述中更清晰，其中 图1显示基于本发明的热传导装置的侧视图； 图2显示图1中装置的部分的剖视图2a显示通过挤压操作所得的图1中装置的部分的剖视图2b显示本发明装置另一实施例的部分的剖视图3显示图1中装置绕热块盘巻；
图4显示本发明装置的第一使用模式；
图5显示本发明实施例的第二使用模式。
具体实施方案
图1显示一个热传导装置，整体标号1，用在各种家电中以产生热水 或蒸汽。
这样的装置优选包括一个单一挤出块2 (优选由铝或其它适当材料制
成)，该挤出块具有基本为8字形的截面，其内部有至少两个管，通过一个
小铝块相互隔开，以最大程度减少热惯性。
更多细节显示在图2的剖视图中，第一管4容纳了包含作为加热元件 的电阻8的电阻元件；第二管6可容纳管9(优选但非必须钢制)用作液体 (通常是被加热的水)通道。管9是同轴插入挤出块2的第二管6的内部， 这样它们直接接触进一步改善热交换。
将被加热的水可以流入第二管6与铝或铝合金或其它适当的材料直接 接触，这样就无需钢管9。
电阻8可以是例如螺旋形但也可制成其它形状。第一管4内表面和电 阻8之间的空间3填充有绝缘材料，例如氧化镁颗粒，其仍然具有向外传导 热量的功能。
优选的，本发明的方案提供将电阻8直接插入铝挤出块2的管4中，排 除了现有技术所用的钢管，并获得最优热交换。
在-』个优选实施例中，第二管6具有圆形截而，而第- 一管4具有基本为椭圆形截面，并优选沿其延长方向，在椭圆的长轴末端设有突起。这个特定 实施例是通过挤压紧凑氧化镁而得，并改善了电阻-挤压热交换。
如图2中剖视图所示，挤出块2优选设有第一边或纵向侧突起5'，这 是通过挤压挤出块而得并被设置在第一管4的突出的纵向突起，还设有第二
边或纵向侧突起5，这是通过挤出而得并设置在第二管6外部，这样一旦纵 向挤出块2被缠绕，第一和第二边5, 5'重叠并匹配，以至于可以通过铜扣 紧以改善热交换。
参照图2的剖视图，第一优选替代实施例中设有第二纵向边5，包括曲 线表面部分16和一个限定第一螺旋依靠表面的平坦表面部分15，当块2被 缠绕以制造基于本申请的装置，进而增加本发明的装置和被加热液体流通的 圆柱衬套之间的接触面积。传导材料制成的衬套可以是管或容器/热水壶的 一部分。优选的，曲线表面部分16具有一个部分17，该部分的轮廓适于当 块2被缠绕时匹配第一纵边5'的部分17'。
图2a的挤出块2的挤压操作可以形成第一纵边5，并得到第一管4的椭 圆或基本椭圆的截面。这个扁平化起始于挤出所得的管4(图2a)的圆形截 面，这样可以得到一个压平的表面部分18 (图2)，其限定一个第二螺旋依 靠表面，以便当块2被缠绕时将本发明的装置施用到圆柱衬套上。
在装置 的另一个替代实施例中，图2b所显示的截面中，设有单一接触 表面部分19，该部分在块2的缠绕中限定一个单一螺旋依靠表面，该表面 包括前述由表面部分15和18限定的螺旋表面。
本发明装置另一替代实施例中，两个纵向侧边5, 5'被设置在与图2中 不同的端部，例如都设置在穿过管4的纵向突起的表面上并彼此轻微偏移。
本发明的装置的使用模式显示在图3，例如缠绕的挤出块2同轴地铜焊 到衬套IO (例如铝制)上，衬套10具有热块功能且其中流有被加热液体。 基于本发明的装置的使用类型，将被加热的同--液体或两个不同液体流经衬 套10和管9或者只是衬套10和第二管6。
两个不同操作模式显示在图4、 5，其中挤出块2是缠绕且铜焊在容器 12 (钢制且有可移动盖14，用作热水壶)h。特别的，虽然第一管4 (包括 「li阻8)总位于容器12外部，容置在第一管6屮的钢管9的端部7， 7'插入所述容器内部。
在图4所示操作模式中，本发明的热传导装置施用在上部设有盖14的
容器12上。被加热的水从盖的开口 13进入容器12。电阻8对水和容器的 加热，使得水温增加进而容器内压力增高，这使得过热水从管9的上端11 流出，低端7容置在容器12内用作水入口。在这个情况下，本发明的装置 用作热水器并可用于家电中，例如咖啡机。加热元件具有双重功能加热在容 器/热水器和外管9中的水。液温和容器内压以及液流控制装置可设置在盖 14上。
在图5所示操作模式中，本发明的热传导装置施用在下部设有盖14的 容器12上。
将被加热的水通过盖14的开口 13进入容器12，水面保持在管9的上 端7，之下。这个上端7'容置在容器12中， 一旦水开始蒸发则用作蒸汽进 口 。水和容器由电阻8加热产生过热蒸汽由管9的低端11'自然释出。
在这个情况下，本发明的装置用作蒸汽发生器，可用于不同的具有蒸汽 发生功能的家电中。加热元件对容器/热水壶中的水有双重加热功能，直到 其蒸发，然后加热在出口管9的蒸汽。还是在这个情况下，液温和容器内压 以及液流控制装置可设置在盖14上。
在所有情况下，如果没有管9，第二管6的末端将容置在容器12内部 用作水或蒸汽入口。
优选的，前述热传导装置制造工艺具有如下步骤
-挤出一个纵向块2，优选为铝制，其具有基本为8字形截面，内部设 有第一管4和第二管6，在所述第二管6外部设有侧边5;
-将电阻8插入挤出块2的第一管4中；
-将绝缘材料插入第一管4的内表面与电阻之间；
-可将管9 (优选钢制)插入挤出块2的第二管6的内部；
-挤压挤出块2以在第一管4外部形成另一侧边5'以便于紧凑所述第 -管4内部绝缘材料并可以改善管9和第二管6的接触6;
-缠绕挤出块2使得第二侧边5'可与第一侧边5重叠。
图2a W.小-在挤压操作前挤出块2的剖而。n了观察到第- -管4具有圆形截面，由挤出操作所得。
侧边5, 5'的重叠使得可以彼此铜焊。这样流通水的第二管6在两侧都
被最佳加热。实际上， 一旦侧边5,5，重叠，可以由铜悍紧扣进而优化电阻8 和管9或水通道管6的热交换。
本发明的装置可以很容易地施用于其中流经将被加热液体的衬套、管或 容器。
权利要求
1. 一种用于向液体传导热量的热传导装置，包括一个纵向挤出块(2)，挤出块具有基本为8字形截面，内部设有第一管(4)和第二管(6)，第一管内设有加热电阻元件(8)，第二管为将被加热液体的通道，其中第一管(4)在与第二管(6)接触侧相对的一侧设有第一纵向侧突起(5’)，其通过挤压所述块(2)而形成，第二管(6)在与第一管(4)的所述侧相对的一侧设有第二纵向侧突起(5)，所述纵向突起设置为在装置的缠绕结构中重叠。
2. 如权利要求1所述的装置，其中第二突起(5)包括一个第一表面部 分(15)，该部分限定第一螺旋表面，该表面在装置的缠绕结构中限定一个 圆柱体。
3. 如权利要求2所述的装置，其中第二突起(5)包括一个第二表面部 分(16)，该部分具有轮廓部分(17)适于与第一突起(5')的表面的部分(17') 的轮廓相匹配。
4. 如权利要求3所述的装置，其中第一管(4)设有压平的表面部分 (18)，该部分限定第二螺旋表面，该表面在装置的缠绕结构中限定相同的 圆柱体。
5. 如权利要求1所述的装置，其中设有一个表面部分(19)，该部分 限定一个单一螺旋表面，该表面在装置的缠绕结构中限定一个圆柱体。
6. 如权利要求l所述的装置，其中第二管(6)具有圆形截面，第一管 (4)具有基本为椭圆形截面。
7. 如权利要求6所述的装置，其中第一管(4)沿其延伸，在椭圆长轴 末端设有突起。
8. 如权利要求7所述的装置，其中第一突起(5')设置在第一管(4) 外部纵向突起。
9. 如前述任一权利要求所述的装置，其中设有同轴容置在第二管(6) 中的管(9)，该管和第二管直接接触。
10. 如权利要求l所述的装置，其中纵向挤出块(2)为铝制。
11. 如权利要求9所述的装置，其中管(9)是钢制。
12. 如前述任一权利要求所述的装置，适于被缠绕在液体通道衬套上。
13. 如权利要求12所述的装置，其中所述液体通道衬套是一条管。
14. 如权利要求12所述的装置，其中所述液体通道衬套是一个容器 /热水壶(12)，第二管(6)的末端(7, 7')容置在容器/热水壶(12)中用作水或蒸 汽入口。
15. 如权利要求l-14所述热传导装置的制造工艺，包括如下步骤a) 挤压出纵向块(2)，其具有基本上为8字形截面，内部设有第一管 (4)和第二管(6)，在所述管(4,6)中一个的外部一侧设有侧突起(5);b) 将电阻(8)插入第一管(4)中；c) 挤压纵向块(2)以在所述管(4, 6)中另一个的一侧形成位于其外部 的另一侧突起(5');d) 缠绕纵向块(2)使得所述突起(5,5')重叠。
16. 如权利要求15所述的工艺，其中在步骤c)之前向第一管(4)内部 填充绝缘材料。
17. 如权利要求15或16所述的工艺，其中在步骤c)之前在第二管(6) 中同轴插入管(9)，且两者彼此直接接触。
全文摘要
一种用于通过热发生器传递热量到液体的装置，其包括插入第一管的电阻，该第一管整体连接到内部有液流的第二管。第二管可包括同轴插入其中的钢管。第一和第二管通过挤出工艺制成于单一块内部。
文档编号H05B3/58GK101455119SQ200780018044
公开日2009年6月10日 申请日期2007年5月16日 优先权日2006年5月18日
发明者都里奥·卡帕罗 申请人:I.R.C.A.(共同)股份公司-工业铠装及类似电阻