专利名称：电热器的制作方法
技术领域：
本发明涉及电热器，尤其涉及适于形成液体加热器皿座的电热器。
众所周知，在液体加热器中，器皿底部至少有一部分由一个模铸的加热器组成。这样的加热器包括一个带护罩的电加热元件，此加热元件被模铸在铝或铝合金盘的一侧，而盘另一侧形成为容器座的内表面。典型地，这样的加热器与容器底壁由夹紧螺钉夹靠在一起，同时在加热器与容器壁的底部之间放入一个密封件。
从第一个方面，本发明提供了包括一个被铸在元件承载件内带护罩加热元件的模铸加热器，其中的加热元件绕着加热器的外围安装成至少一圈，而且在端部重叠，热量将被大致沿着加热器的整个外围提供。
优选，加热元件被大致绕成一圈，且此加热元件的接线端优选靠近布置。这方便了接线端与某些控制单元的连接，例如在WO95/34187中描述的控制单元。
最优选，从承载件大致垂直引出的加热元件末端基本是平行的。
加热元件的末端重叠以在大致360°的范围上提供热量。为使在整个360°的范围上提供热量，加热元件必须延伸超过360°，即考虑到这样一个因素，加热元件的“冷尾”可能从它的末端延伸进加热元件相当一段距离。冷尾能紧密地重叠，因为他们实际上产生很少或者没有热量，从而防止加热器外围的热点局部化，在加热器被装配于塑料壁容器的情况下这一点格外有益，因为这些热点可能在容器的塑料壁附近产生足够的热量从而损坏容器壁，比如在一个没有液体而加热器开关合上的情况下。因此，在一个实施例中，实质上只有冷尾部分重叠。当然，取决于冷尾伸回至加热元件里的程度，这样的装配是可能的，即加热元件的加热部分围绕加热器外围的延伸少于360°，例如330°～360°。这样的布置落入本发明的范围内。
当需要加热器提供大量的热量输出，在加热器的中心区，可容许有较高温度的局部区域，而没有明显提高加热器外围工作温度。
因此，在优选实施例中，加热元件重叠的端部可由加热器的周边，优选大致垂直于该周边向内。向内引的端部可被沿着长度的至少一部分加热，以在加热器的中部提供附加的热量。端部重叠的部分会导致在加热器的中部提供更高的局部功率密度。优选，重叠的端部大致上完全地延伸穿过加热器的中心区域，这样接线头可以靠近加热器的外围布置，允许加热器在其中心区域的上面有最大的空间来布置加热器的控制件。
优选承载件带有例如一个或多个螺钉、支柱等安装温度敏感控制件的装置。
此外，为了安装一个或多个热敏感控制件致动器，例如双金属致动器，承载件可带有一个或多个热接触区。在一个特别有效的实施例中，热接触区在一个凸台上与加热元件直接热接触。凸台起到热吸收器的作用，从发热元件带走热量，这样凸台的温度将更加准确地反映发热元件的温度。这对煮干或干烧时，在加热器的任何部分过热前，热敏控制器必须工作是有利的。而且，由于自身的热惯性，凸台将平滑加热元件温度波动。这种波动可能会导致双金属致动器误动作。凸台的大小和位置必须根据所期望的响应次数凭经验来确定。
在重叠的端部延伸进加热器中心区域的情况下，凸台在元件承载件基准面的上面提供了一个平台，于是当加热器的控制件被置于加热元件的上面时，双金属致动器与加热器之间的热接触可以维持。
更好的是凸台横向伸展，再进一步的是从加热元件横向内向伸展。
提出热传导凸台装置被认为是一种新颖的结构。由此从更深一层的观点，本发明提供了一种模铸的加热器，其包括一个被铸在元件承载件内的带护罩的加热元件，其中元件承载件至少有一个与发热元件直接热接触的凸台。此凸台为控制件的双金属致动器提供了一个热接触位。
根据与带有一个优选安装在中部的热敏控制单元的本发明，本发明包括一个模铸的加热器。
现在通过参考附图的举例描述本发明的一些优选实施例，其中
图1是本发明的第一种实施例的模铸加热器的平面图；图2是沿图1中线2-2的剖视图；图3是沿图1中线3-3的剖面图；图4是本发明的第二种实施例的模铸加热器的平面图；图5是放大了的沿图4中线5-5的局部剖视图；图6是放大了的沿图4中线6-6的剖视图7是放大了的沿图4中线7-7的剖视图。
在示出的各个实施例中，同样的参考标号被用于指示同样的部件。
参考图1，一个模铸的加热器2包括一个可铸铝合金的元件承载件3在该承载件里铸入了一个带护罩的加热元件4。
承载件大致是圆形的。加热元件4围绕容器的外围充分延伸，在图1中其纵轴用虚线6标明。如图2所示，带护罩的加热元件包括一个金属外壳8，例如低碳钢、铜或不锈钢，在其中安装了盘绕的镍铬合金或类似的耐热金属加热丝10，它被诸如氧化镁12的电绝缘填充物与金属外壳8进行绝缘。加热丝10的末端与所谓的加热元件冷尾18在参考图标14和16两点处连接。此冷尾是由铜或类似材料制成的，从外壳的端部向外伸形成连接电源的接线端20的小棒。
从图1到图3可以看到，加热元件4的端部在铸件内重叠且大致上垂直地从承载件伸出，其长度足以与电源连接。同时在图1中我们可以看到，由于端部的重叠，加热元件4围绕承载件3的外围延伸超过了360°，实际上，其大致为重叠的加热元件4的冷尾18，这意味着在其间限定的区域22内只有相对很少的热量产生。因此，直接加热没有完全延伸到容器外围的360°，而仅有330°左右。然而，重叠的冷尾18有一个优点就是加热器的外围将不会象如果加热元件4的加热部分在此区域内重叠时那样发生局部过热。
因为加热元件4大致是绕承载件外围布置的，所以承载件的中心区24空着，以便在承载件平台上安装控制件。特别地，这正适于一个在WO95/34187中已描述的兼有过热保护功能和备用保护功能的整体式控制器类型。为容纳一个这样的控制器，承载件带有接受控制件固定装配螺钉等的装配座26，而且承载件也提供特别的区域28以容纳控制器的双金属致动器。
带有这种特殊型式控制器，加热元件接线端20的靠近布置是特别有利的，因为它将连接控制器与接线端所需材料的总量减到了最少。
加热元件可安装到一个液体加热容器底部或它的基底内，例如用适当的方法将加热元件与加热容器的一个下边夹紧。
图4到图7显示了按照本发明的第二种实施例的加热器2。图4到图7中的加热器2与图1到图3中的加热器1类似，这里将只详细介绍这种实施例的不同特征。
如图4所示，加热器2中加热元件4的重叠区域22被布置在加热器的中心区域24里。加热元件4大致为圆形围绕加热器外围的大半部分，且重叠加热部分34以同样的方向延伸进加热器2的中心区域24。重叠加热部分34与加热元件的冷尾18在图4中用参考标号14和16标明的两点处相连接。在图5中更详细地显示了冷尾18与重叠加热区34的连接。接线端20和冷尾18靠近加热器2的外围，布置在加热元件4外围环路中，使得加热元件4在靠近加热器2的外围不产生一个热点的情况下，拥有最大的长度。通过加热元件4重叠在加热器2的中心区域24，确保了获得加热元件在加热器2的外围和中心区域24的最大长度。在外径为11厘米的加热器里采用这种布置能容易地提供3千瓦的热量输出。图6和图7示出了加热器2的剖面结构。
正如在图4和图6中可以看到，在承载件3上两个凸台30从加热元件4周边圆周的内边缘横向伸出。凸台30都是实体，作为元件承载件3的一部分被整体铸造成型。凸台30与加热元件4的外壳8直接热接触，以保证从加热元件4到凸台30的良好传热。
凸台30的尺寸使它们有足够的热容量，以充当来自加热元件的有效热接收器，基本不受加热元件4瞬时温度波动的影响。每个凸台30的上表面为加热器控制器(未画出)的双金属致动器提供了一个热接触区28，控制器例如一个在WO95/34187中描述的整体式控制器，因而热接触区应具有相应的尺寸。每个凸台30在元件承载件3的基准面上的有足够高度，以允许一个控制器在加热元件4的重叠区域34上面安装到加热器2上。为在加热元件4上面安装控制器，控制器的安装柱26也被做成在一个合适的高度。
当然，不脱离本发明范围的情况下，可对不同的实施例做某些改变。例如，模铸元件的上表面可进行处理，比如做阳极处理，以提高它的美感和抗腐蚀性。而且，此板可构成容器的整个基底或者为基底的一部分。
权利要求
1．一种模铸的加热器，包括一个铸在元件承载件里的带护罩的加热元件，其中加热器的加热元件至少绕着加热器的外围安装了一圈，且重叠了其端部，使热量的供给大致上围绕电热器的整个外围。
2．如权利要求1所述的加热器，其特征在于，大致上只有加热元件的冷尾部分重叠。
3．如权利要求1所述的加热器，其特征在于，重叠的端部区从加热器的外围向内引。
4．如权利要求3所述的加热器，其特征在于，重叠的端部区与加热器的外围大致上是垂直的。
5．如权利要求3或4所述的加热器，其特征在于，重叠的端部区至少被沿它们长度的一部分加热。
6．如权利要求3至5任何一条所述的加热器，其特征在于，重叠的端部区延伸穿过了加热器的中心区域。
7．如权利要求6所述的加热器，其特征在于，加热元件的接线柱靠近加热器的外围布置。
8．如前面任意一项权利要求所述的加热器，其特征在于，加热元件的接线柱垂直于加热器平面延伸。
9．如前面任意一项权利要求所述的加热器，其特征在于，元件承载件至少带有一个与加热元件直接热接触的凸台，凸台为控制器的双金属致动器提供了一个热接触区。
10．一个模铸的加热器，包括一个铸在元件承载件里的带护罩的加热元件，其中元件承载件至少带有一个与加热元件直接热接触的凸台，凸台为控制器的双金属致动器提供了一个热接触区。
11．如权利要求9或10所述的加热器，其特征在于，凸台从加热元件横向伸出。
12．如权利要求11所述的加热器，其特征在于，凸台向如加热元件内伸。
全文摘要
用于液体加热容器的模铸加热器(2),包括一个围绕加热器外围大致上安装了一个单圈的重叠了其端部区(34)的加热元件(4)。重叠的端部区(34)使加热元件(4)能大致上加热加热器(2)的整个外围。模铸的元件承载件包括整体凸台(30),凸台与加热元件(4)直接热接触且为加热器(2)控制器的双金属致动器充当热接触区。凸台(30)消除温度的瞬时波动用以防止双金属致动器的不当工作。
文档编号A47J27/21GK1221549SQ97195349
公开日1999年6月30日 申请日期1997年5月15日 优先权日1996年5月15日
发明者弗农·J·唐纳利, 约翰·C·泰勒, 马丁·J·谢波德 申请人:斯特里克斯有限公司