专利名称：用于小家用电器的改进加热装置的制作方法
技术领域：
本发明一般与电加热有关，更具体地说与电加热装置有关。
至少由于其方便和易于操作故而以电为能源的装置得到广泛的应用。人们只须浏览一下商用餐饮设备店或当代百货公司的小家电部就可找到许多种家用和商用的电器产品。
这些电器中一部分具有电动机，另一部分电器采用煮食物，调制饮料等的电加热装置，后一部分电器的典型例子为一个用于调制饮料的电加热壶，例如咖啡壶、茶水壶，以及热饮料壶等。这些具有各种大小规格的电加热壶都能买到，其中容量为55至100环的咖啡壶则非常普及。
“调制型”电加热器一般采用两个加热元件，即，即一个耗能大的加热元件用于调制或“过滤饮料而二个耗能小的加热元件用于调制后的保温，该小能耗加热元件在饮料调制好后很长一段时间保持饮料温热。这种具有两个加热元件的先有技术电器的实例在专利文献中早已公开，这些实例包括美国专利3,392,662(Schwartz，Jr)美国专利3,836,713(Halvorson，Sr.)和美国专利4,147,925(Belinkoff)。
Schwartz.Jr，专利表示一个咖啡渗滤壶，初级线圈或调制饮料线圈埋置在一个铸件内而次级线圈(用于调制后保温)则包绕在铸件的下颈部分，这种结构涉及需采用一种二次操作以制成组件，即要求绕制次级线圈，该加热组件的布置与先有技术一致，即次级保温线圈比初级线圈更靠近容器底部。
Halvorson专利表示一个用于咖啡壶的加热器组件，该加热器组件用一绳状保温线圈，它由一层柔软编织覆盖物表面所覆盖，该挠性的保温线圈包绕在一个刚性呈圆柱形的主加热器壳件上，该壳件有多个用于容纳保温线圈的槽，其效果被认为构成了一个单元分组件，从Halvorson专利中明显看出，当设计一个小家电时，方便的装拆是作为一个重要考虑因素。
Belinkoff专利表示一个用于咖啡壶的加热器组件，主调制线圈呈螺旋状包绕在液体容器底部上形成的一个井内，而保温线圈(或称为辅助线圈)则连到或紧密接触容器底部的一个传热板上。该主线圈(调制线圈)和辅助线圈(保温线圈)呈串联连结，该两个线圈都用于调制后的保温。这种加热器组件的明显缺点是把线圈装到加热壶上所花的时间比较长，考虑到本发明就不必花较长的时间。
在schwartz，Halvonson和Belinkoff专利所示的装置上共同的特点是以上专利都把保温线圈装到比主加热线圈更靠近液体容器的底部，这种布置的明显理由是因为保温线圈比主加热线圈产生较少的热量，所以认为必须把这种保温线圈装到相对说比较靠近容器底部的地方。
至于欧洲的饮料商人不喜欢有织物覆盖的线圈(就像Halvon-son专利所示)。要是覆盖物与水接触，这样覆盖物就会长时处于湿状态，即使保温线圈在线圈导线周围以及线圈和织物覆盖物之间具有绝对可靠的绝缘层，这也是不希望发生的。
在先有技术的加热装置一般已满足了它们所要达到的目的，但有些加热装置伴有某些缺点，例如，织物覆盖的保温线圈就认为不太理想，因为一旦织物遇到水，该织物就会长时保持湿状态。
与比较容易装配相关的另一个缺点为在先有技术的咖啡壶中，主加热器单元和绳状保温加热器在制造过程中是分别加工且分别装配，该绳状保温加热器用几个夹子连到咖啡壶上，各夹子必须各自用一螺丝加以固定，这样安装该保温加热器的所需装配时间相当长。
先有技术装置的另一个缺点是不能解决安装辅助件诸如定温器的问题。Belinkoff专利中，加热壶的组装要求对它的定温器有一个单独的安装托架，从该专利的说明书中可明显看出，它的加热装置不必要地增加了高度，使用这种托架会增加加热壶的高度。
一种改进的加热装置，它免用吸水材料，安装快捷、接线容易且具有良好的传热性，以及容易，容纳一诸如定温器的辅助件，还能克服先有技术装置的其它缺陷，从而取得重大进展。
本发明的目的是提供一种能克服先有技术中一些问题和缺陷的新型加热装置。
本发明的另一目的是提供一种免用吸水材料的新型加热装置。
本发明再一个目的提供一种安装快速且容易接通其它电路元件的新型加热装置。
本发明再一个目的提供一种高度降低的新型加热装置。
本发明又一个目的是提供一种用于诸如调制热饮料壶电器中的新型加热装置。
本发明还一个目的是提供一种诸如一个或多个定温器辅助件方便安装的新型电器。从下文的叙述，再结合附图就会明显看出如何达到上述的发明目的。
本发明与诸如调制咖啡壶和其它热饮料壶之类小电器所用的加热装置有关，该加热装置有一个调制和过滤饮料的主加热件和一个在调制完成后保温饮料的加热件。
在此改进中，加热装置包括一铸件和埋在铸件内的主加热件和保温件，该加热装置可作为一个单独部件在电器上安装和拆下。在最初的加工装配中以及随后加热装置需要替换时，易于装卸就意味着大大地降低成本。在铸件内，上述加热元件相互上下隔开而铸件一般为圆柱形。
就更具体来说，该装置有一竖直的带螺纹的颈状连结部分，当电器全部装配时该连结部分穿过电器的底板的开孔。当加热装置进行安装且相对于电器底板紧固时，主加热件位于保温件和连接部分之间。用另一种说法，保温件与电器的底板隔开而主加热件却更靠近底板。
在先有技术装置中，保温件既比主加热件更靠近底板又与此底板接触。现已发现该新型加热装置优良的传热特性允许保温件与该底板隔开而仍能保持所调制的饮料在所需的温度。
本发明另外一个方面，主加热件和保温件一般都限定于大致呈等直径的圆形线圈，各加热件有相互接触的第一线圈部分和第二线圈部分，但却与其它加热件的线圈部分隔开。
在一个最佳实施例中，无论主加热件或保温件的第一和第二线圈部分都有一个平表面且该平表面之间相互接触，在另一个最佳实施例中，主加热件和保温件的第一和第二线圈部分各有一个与另一个加热件的线圈部分平表面相接触的平表面。通过采用平的线圈部分，就可提供充分的加热和调制后的保温能力，同时最大限度减小了装置的高度。
在一个具体实施例中，加热装置具有一个或多个把装置连到接地线以及安装一个或多个定温器的装配点。该用于接地线的装配点接纳一个与铸件呈电接触的紧固件，发加热装置安装在电器上时，一个接地线与紧固件呈电接触这样也就与铸件呈电接触。
其它装配点可用来连接一个或多个定温器，这里采用一个基本定温器和一个后备定温器，这些定温器可安装在与单独装配点相连的单独支架上，也可以串接布置(前后安装)在单一的支架上。
有关本发明的详情在下文的说明书中结合附图加以叙述。
图1表明一结合例示的咖啡壶中的新型加热装置，一种采用新加热装置的电器的侧向立剖视图；图2是带有一个定温器和电器底板一部分的新加热装置的侧向立视图，图中去掉一些部分。
图3是图2中沿3-3线剖取的新型加热装置的剖视图；图4是大致与图2相同的新型加热装置另一侧向立视图；图5是图2中大致沿视线VA5方向所见的新型加热装置的侧视图；图6是新型加热装置的一透视图；图7是图5中大致沿视线VA7方向所见的新型加热装置的底视图，并示出一对已安装好的定温器和一条接地线；图8是图5中大致沿视线VA7方向所见的新型加热装置的另一个实施例并示出三个装配点，一个装配点连结一条接地线，另二个装配点连结一对装在单独支架上的定温器；图9是图5中大致沿视线VA7方向所见的新型加热装置的底视图并示出一单个安装的定温器和一条接地线。
在详细叙述新型加热装置10之前，先了解一下该加热装置10如何用于调制热饮料的电器上是会有帮助的。参照图1，图2和图3，一个咖啡壶11有一个支撑容器15的基座13，容器15内盛放冷的液体，例如调制用的水。容器15有一个开有一开孔19的底板17，加热装置10有一个带螺纹且穿过开孔19的颈状连结部分21，该连结部分21有一个拧紧在其上的螺母23用于把加热装置10紧固到底板17上，一垫片25插在加热装置10和底板17之间，该垫片最好由无纤维料的石棉或分层的石墨和钢胚料制成(当垫片用分层的石墨和钢胚料制成时就可以免去下文提到的接地线85)。
一杆件27在其下方具有与加热装置10内环状支撑面31相接触的拱顶29，杆件的上端33穿过内盛干的磨碎咖啡豆的多孔篮上的管子35。一个水龙头39接到容器15的侧面，当龙头打开时，容器15内的液体从龙头39流出。
再参照图4，图5和图6，加热装置10包括一个呈线圈状的主加热件41和一个呈线圈状的并与主加热件隔开的保温件43，保温件43位于主加热件41的下方。主加热件41的接线柱45、47和保温件43的接线柱49，51伸出成外接头。该主加热件41和保温件43都埋设在圆柱形的铸件53内，铸件53最好用铝或其它与铝有相似导热特性的材料制成。当主加热件41通电时，腔室55内的液体就煮沸并从中空杆件27涌上而弄湿多孔篮37内的磨碎咖啡并从此篮37内调制出浓香的咖啡饮料。
从图2和图3中看出，很明显当加热装置10装上且紧固到电器的底板17上时，主加热件41位于保温件43和连结部分21之间，明显看出加热装置10是如何作为一个单个部件装到电器上和从电器上卸下。在最初的加工装配中以及随后如果需要替换加热装置时，容易装卸意味着降低成本。
现参照图3和图6，主加热件41和保温件43各自限定为圆形线圈57，59的形状，两者直径相同，保温件43比主加热件41有更多线圈匝数，尽管保温件的功率，例如170瓦比主加热件41的功率小得多。主加热件41的功率在120伏电压时约为1500瓦而在220～240伏电压时约1640瓦。
主加热件41分别有第一线圈部分61和第二线圈部分63，该两线圈部分61，63相互接触但与保温件43的第一和第二线圈部分65，67彼此隔开。在一个最佳实施例中，主加热件41的第一线圈部分61和第二线圈部分63各有一个平的表面69而此两个平的表面69相互接触。在另一个最佳实施例中，保温件43的第一线圈部分65和第二线圈部分67各有一个平的表面71，该平的表面71与该保温件43的另一个线圈部分65，67的平表面71相接触。采用一个或多个平的线圈部分61，63，65，67通过稍缩减某几个尺寸有助于减小加热装置10的整个高度。
然而，在另一个最佳实施例中，主加热件41和保温件43的第一和第二线圈部分61，63和65，67各有一个与上述加热件41或43的另一个线圈部分的平表面69或71相接触的平的表面69或71。通过采用主加热件41和保温件43两者平的线圈部分61，63，65，和67，这样就能充分发挥新加热装置10的加热和调制后的保温能力而同时使加热装置10的高度减至最小。
主加热件41和保温件43各有一个包有绝缘材料73的中心导线，该绝缘材料73还包有管状外金属套75，外金属套最好由冷轧钢或其它具有相似传热特性的材料制成。圆截面的电阻加热器通常用来制造新型主加热件41和保温件43故而加热装置10常称为管状电加热器。
再参照图2，6，7，8和图9，就安装辅助件而论，此新型加热装置10最好形状做成能克服先有技术加热装置的缺陷。在一个具体实施例中，该新型加热装置10有一个或多个装配点77，79，80。这些装配点77，79各包括一个铸件53上的芯孔，各芯孔可容纳一个紧固件83，其中一个装配点可用来连接一条设备接地线85和/或用来安装一个或多个定温器。
如图7所示，用于接地线85的装配点79装纳一个与铸件53电接触的紧固件83，铸件假定用金属制成。当加热装置10进入电器时，一接地线85与紧固件成电接触，所以也就与铸件53成电接触。
其它装配点可用来连结一个或多个定温器，如图8所示87，89分别为一个基本定温器和后备定温器，这些定温器87，89可分别安装在分别与各装配点77，79相连的单独支架91，93上，或如图7所示，这些定温器87，89可前后串列在一个单独的支架91上。
此新型加热装置10表示在效率上有显著的改进，至少对受让人所用的较早装置有改进，例如，对一个可容纳100杯水的咖啡壶，即使各主加热件的功率大致相同，调制时间可从约75～80分钟减小到约55～65分钟。当结合最佳实施例来表明和叙述本发明的原理时，应该清楚地理解，这些实施例是示范性的而并不受其限制。
权利要求
1.在一个具有一主加热件和一保温件的加热装置内，其改进的特征在于加热装置包括一个铸件；主加热件和保温件都埋置在铸件内，从而该加热装置可作为一个单个部件装到电器上和从电器上卸下。
2.根据权利要求1所述的加热装置，还包括一个连结部分，其特征在于主加热件位于保湿件和连结部分之间。
3.根据权利要求2所述的加热装置，其特征在于主加热件和保温件大致限定为圆形线圈并且这些线圈大致呈等直径。
4.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于主加热件有相互接触的第一线圈部分和第二线圈部分。
5.根据权利要求4所述的加热装置，其特征在于第一和第二线圈部分各有一个平的表面；并且第一和第二线圈部分平的表面相互接触。
6.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于加温件有相互接触的第一和第二线圈部分。
7.根据权利要求6所述的加热装置，其特征在于第一线圈部分和第二线圈部分各有一个平的表面；而且第一线圈部分和第二线圈部分的平表面相互接触。
8.根据权利要求6所述的加热装置，其特征在于主加热件有相互接触的第一和第二线圈部分。
9.根据权利要求8所述的加热装置，其特征在于保温件的第一和第二线圈部分各有一个平的表面；保温件的第一和第二线圈部分的平表面相互接触；主加热件的第一和第二线圈部分各有一个平的表面；且主加热件的第一和第二线圈部分的平表面相互接触。
10.根据权利要求1所述的加热装置还包括有一个装配点装纳一个与铸件呈电接触的紧固件；和一条接地线与紧固件呈电接触。
11.根据权利要求10所述的加热装置，其特征在于装配点是一个第一装配点；加热装置包括其上固定有一个定温器的第二装配点。
12.一个用于电器上的加热装置包括一个具有相互接触的第一和第二平的线圈部分的主加热件；和一个与主加热件上下隔开的保温件，所述保温件有相互接触的第一和第二平的线圈部分，从而把加热装置的高度减到最小。
13.根据权利要求12所述的加热装置，其特征在于主加热件的平的线圈部分与保温件的平的线圈部分隔开。
14.根据权利要求12所述的加热装置与一个制取调制饮料的容器相结合，容器有一个底板，其特征在于加热装置紧固到该底板上；主加热件位于保温件和底板之间。
15.根据权利要求13所述的加热装置，其特征在于主加热件与保温件埋置在一个单个的铸件内。
16.根据权利要求14所述的加热装置与调制饮料容器的组合，其特征在于主加热件与保温件埋置在一个单个的铸件内。
17.根据权利要求12所述的加热装置包括各自紧固一条接地线和一个定温器的第一装配点和第二装配点。
18.根据权利要求16所述的加热装置与调制饮料容器的组合，包括各自紧固一条接地线和一个定温器的第一装配点和第二装配点，其特征在于一个紧固件连在第一装配点上且与铸件呈电接触；和一条接地线与紧固件呈电接触。
全文摘要
公开了一种用于家用电器，例如咖啡壶的新型加热装置，该加热装置有一个主加热件和一个间隔开的保温件，主加热件和保温件都埋置在一个共同的铸件内。该加热装置作为一个单个部件装到电器上和从电器上卸下，主加热件比保温件更靠近液体容器，加热件相互之间上下隔开且各有相互接触的平的线圈部分，该平的线圈部分可使加热装置的高度减到最小。新型加热装置还有一个或多个用于安装辅助件的装配点，诸如一条接地线和/或一个定温器。
文档编号H05B3/40GK1142043SQ96107928
公开日1997年2月5日 申请日期1996年6月4日 优先权日1995年6月7日
发明者唐纳德·E·蒂斯, 斯蒂芬·A·本德 申请人:西弯公司