用于丝网加热器的电能传输系统的制作方法

本发明公开了丝网能量传输系统，其实现丝网的无中断或长期连续加热，用于在高速加热应用中使用。具体说，该系统包括具有与丝网加热器连结的初级连结部的初级导体以及次级导体，以允许电能高效传输到电极和从电极传输到丝网加热器。丝网加热系统和烤箱的一些方面可以在美国专利8,126,319、8,145,548和8,498,526和美国申请13/284,426、12/345,939、13/405,975、13/430,189和61/916,705(临时申请)中找到，其内容通过引用全部合并于本文。

背景技术：

deluca的美国专利no.8,498,526公开了使用存储能量来为丝网加热元件通电，以加热位于加热腔中的物体。加热腔中的温度非常快速地到达加热元件本身的温度，在一些情况下高达1500℃。在一个或多个元件被使用而没有中断时，加热腔和丝网元件保持器保持丝网加热元件升温。非限制性地，理论上丝网元件保持器由于从丝网加热元件而来的和从接触点处传递的电能而来的热量加热。理论上，丝网加热元件保持器比加热腔温度增加更快。

需要与丝网的强且稳定的电连接，以提供在辐射烤箱中的均匀加热并延迟丝网加热元件的寿命。在与元件的电连接不均匀时，例如，在丝网元件保持器和丝网元件之间的接触压力不均匀时，电流趋于行进通过或集中于接触更好的接触区域。如此，接触集中区域比丝网元件或丝网元件保持器的其余区域更热，且会形成故障点。难以以合理的价格点使用在高温下强但仍然导电的材料。公知的是许多这种材料(例如，铝)也会在丝网元件的工作温度下熔化。

如果加热不均匀或丝网的取向方式是的可形成更大膨胀的区域，则由于元件的膨胀和收缩会变化，丝网加热元件的张拉也比单股丝线的张拉更困难。如果元件取向进一步如通过deluca在共同拥有的2014年12月16日提交的pct申请pct/us14/70601、标题为“acontinuousrenewalsystemforawiremeshheatingelementandawovenangledwiremesh”中所述的那样取向，这会尤其发生这种情况。丝网的高比率循环使用进一步增加因丝网不均匀拉伸而造成丝网故障的可能性。在加热或烹饪腔室中使用包裹元件会造成物体的不均匀的加热或烹饪。

在现有技术中，更换丝网加热元件很困难，但是，这在许多商业烤炉是需要的。使用紧固到精确的扭矩值的紧固件通常难以在例如用于饭店的区域实现，在饭店会发现缺乏必要的训练。

技术实现要素：

本发明提供加热系统和方法的实施例，且提供其特征，其提供了各种优点。所述系统可采用多个电极、系统、操作等，以促进公开本文的装置和方法的安全、高效、和有效的使用。

本发明公开一种丝网加热器，包括：丝网元件，具有一表面区域，其包括沿丝网元件长度至少50％的接触区域和非接触区域；初级导体包括具有接触表面的狭缝，其中接触区域接触所述接触表面，以在丝网元件和初级导体之间提供电连接。

本发明公开一种丝网加热器，包括：丝网元件，具有一表面区域，其包括沿丝网元件长度至少50％的接触区域和非接触区域；初级导体，焊接到丝网元件，其中接触区域接触所述接触表面，以丝网元件和初级导体之间提供电连接。

本发明公开一种丝网加热器，包括：丝网元件，具有一表面区域，其包括沿丝网元件长度至少50％的接触区域和非接触区域；导体，与丝网电接触；弹性部，连结到丝网元件的至少一个边缘；和紧固件固定弹性，其中在丝网加热器工作之前，接触区域接触导体且弹性部在拉伸状态下被张紧地拉伸和固定，且在丝网加热器工作期间弹性部将丝网元件张紧保持处于在拉伸状态下。

应理解，之前的大致描述和之后的详细描述仅是示例性和说明性的，且目的是提供对本发明的进一步说明。

附图说明

作为提供对本发明进一步理解且并入本文且构成本说明书一部分的附随的附图显示了本发明的实施例，且与详细描述一起用于解释本发明的原理。

图1a是根据各种实施例的包括丝网元件和初级导体的未组装丝网加热器的等轴视图。

图1b是根据各种实施例的包括丝网元件和初级导体的经组装丝网加热器的等轴视图。

图2a是根据各种实施例的包括丝网元件和初级导体的丝网加热器组件的等轴视图。

图2b是根据各种实施例的包括丝网元件和初级导体的丝网加热器组件的等轴视图。

图3a是根据各种实施例的包括丝网元件和初级导体的丝网加热器组件的等轴视图。

图3b是根据各种实施例的包括丝网元件和初级导体的丝网加热器组件的等轴视图。

图3c是图3a的丝网加热器组件的放大等轴视图，其根据各种实施例的包括初级连接和次级导体之间的连接点。

图4a是根据各种实施例的基于多个张拉点和部分地分段的初级导体的张拉系统的等轴视图。

图4b是根据各种实施例的基于多个张拉点和完全分段的初级导体的张拉系统的等轴视图。

图5a和图5b根据各种实施例的烤箱空腔的等轴视图，丝网加热器组件设置在其中。

图5c是根据各种实施例的烤箱空腔的放大等轴视图，其包括丝网加热器组件和连接到次级导体的柔性辫状连接部。

图6a和图6b是根据各种实施例的烹饪空腔的等轴视图，其具有热屏蔽件，以对初级导体进行热保护，且具有可用于改变两个丝网加热器组件之间距离的升降器。

图7是根据各种实施例的丝网加热器组件的等轴视图。

图8是根据各种实施例的丝网加热器组件的等轴视图。

图9a是根据各种实施例的丝网加热器组件的等轴视图。

图9b是根据各种实施例的丝网加热器组件的逻辑视图。

图10是根据各种实施例的丝网和微波加热器的等轴视图。

在附图和详细描述中，除非另有说明，相同的附图标记应理解指示相同元件、特征和结构。为了清楚、展示和方便可能夸大了这些元件的相对尺寸和显示。

具体实施方式

本发明公开了有效地将电能传递到丝网加热元件。在示例性实施例中，这种传输在丝网的宽度或长度上均匀分布。这会降低丝网中引起的应力，且降低在电能传输期间产生的热量。本发明可以均匀分布在电能传输期间产生的任何热量。通过降低加热和/或更均匀地分布热量，丝网加热器故障之间的平均时间可以增加。

本发明公开一种加热元件系统，其能在高温下半连续或连续地工作。本发明还公开在使用期间丝网加热元件的恒定张拉使得元件作为一个整体保持平坦。本发明还公开丝网加热元件，其可以在半连续或连续模式下在加热腔中工作且可容易地更换。

在示例性实施例中，丝网加热组件可以包括直接附接到丝网加热元件的初级导体，和固定初级导体的次级导体或保持器，电流可流动经过初级导体。在一些实施例中，初级导体可以包括初级导电棒或电极。

根据各种实施例，初级导体可以连续或完全或部分地分段。初级导体可以接触一定长度的丝网元件。

次级导体可以将工作中的丝网加热元件拉伸、拉张或保持张紧。在一些实施例中，次级导体可以为工作中的丝网加热元件提供可调整的拉伸。次级导体可以包括多个拉伸点、热屏蔽件保护件和闩锁等，以提供初级导体的容易的抓持和释放。

在示例性实施例中，柔性或可动电连接可以将电能量源连接到初级导体。柔性或可动电连接可以包括附接到次级导体的多股线或伸缩嵌套管。

图1a是根据各种实施例的包括丝网元件和初级导体的未组装丝网加热器的等轴视图。未组装丝网加热器100’可以包括丝网元件102和初级导体104。丝网元件102可以具有长度lm，例如，沿x轴线。丝网元件102可以具有宽度wm，例如，沿y轴线。丝网元件102可以是平面的。在沿x轴线和y轴线应用了力或拉伸之后，丝网元件102可以是平面的。丝网元件102的表面可以被分为接触区域106和非接触区域108。非接触区域108可以包括丝网元件102的大部分表面。接触区域106可以按照虚构轴线110与非接触区域108分离。非接触区域108可以具有宽度wnc，其小于丝网元件102的宽度wm。非接触区域108可以在接触区域106附近。在一些实施例中，非接触区域108可以被两个接触区域106围绕。初级导体104可以具有长度lpc和宽度wpc。初级导体112可以包括狭缝112。狭缝112可以沿整个wpc或其wpc一部分行进。狭缝112可以沿整个lpc或其wpc一部分行进。在一些实施例中，长度lpc可以大于或等于长度lm。

图1b是根据各种实施例的包括丝网元件和初级导体的经组装丝网加热器的等轴视图。经组装的丝网加热器100可以包括丝网元件102和初级导体104。在经组装的丝网加热器100中，图1的接触区域106可沿虚构的轴线110而被固定在狭缝112中。丝网加热器100在狭缝112中的固定可以通过压机连结。在一些实施例中，经组装的丝网加热器100通过组装图1a的未组装丝网加热器100’而形成。

图2a是根据各种实施例的包括丝网元件和初级导体的丝网加热器组件的等轴视图。丝网加热器组件200可以包括经组装的丝网加热器100，其包括丝网元件102和初级导体104。丝网加热器组件200可以包括次级导体210的第一部分202，该第一部分与次级导体210的第二部分204接合。次级导体210的第一部分202可以在铰链206等处连接到次级导体210的第二部分204，第一部分202可绕该铰链枢转以与第二部分204连结。

次级导体210的第二部分204可以包括槽或空穴208，以捕获初级导体102的一部分。次级导体210的第一部分202可以包括槽或空穴(未示出)，类似于槽或空穴208，以捕获初级导体102的一部分。次级导体210的第二部分204可以包括紧固件212以固定第一部分202和第二部分204。

图2b是根据各种实施例的包括丝网元件和初级导体的丝网加热器组件的等轴视图。可以通过将第一部分202关闭且将其与紧固件212固定而固定丝网加热器组件200。根据各种实施例，在图2b中，铰链206处于关闭位置，使得第一部分202沿第一部分204的大部分长度连结或接合第二部分204。

图3a是根据各种实施例的包括丝网元件和初级导体的丝网加热器组件的等轴视图。图3b是根据各种实施例的包括丝网元件和初级导体的丝网加热器组件的等轴视图。图3c是图3a的丝网加热器组件的放大等轴视图，其根据各种实施例的包括初级连接棒和次级连接器之间的连接点。

丝线加热器组件300可以包括丝网元件302、用于将丝网元件302固定在狭缝312中的初级导体320(见图3c)、次级导体的第一部分306、紧固件308、次级导体的第二部分304中的沟槽310，以在紧固件308设置为将第一部分306固定到第二部分304时固定初级导体320。狭缝312的长度lg(见图3c)可小于初级导体320的直径或横向宽度。丝网加热元件302可以固定在狭缝312中。狭缝312可以被压接，以固定丝网加热元件302。压接可以通过将狭缝312压至关闭而执行，例如通过压机。在一些实施例中，次级导体的第二部分306可设置在框架316中。如此，框架316可以形成向丝网加热元件302供电的电路的一个极。

在一些实施例中，电缆连接器314可从次级导体延伸。框架316可绕电缆连接器314枢转。在一些实施例中，电缆连接器可设置在次级导体的第二部分304上(见图3b)。次级导体的第二部分304可以通过绝缘垫圈(未示出)与框架316电绝缘。

图4a是根据各种实施例的基于多个拉张点和部分分段的初级导体的张拉丝网加热器组件。

张拉丝网加热器组件400可以包括丝网加热器402和第一导体组件420，所述第一导体组件包括经由弹簧430连接到分段的次级导体434的多个张拉点。第一导体组件420可以初级导体412，在其中设置有狭缝。在一些实施例中，张拉丝网加热器组件400可以包括第二导体组件422，其包括具有狭缝的初级导体424。第二导体组件422可以牢固地保持在烤箱空腔的第一端。多个张拉点432可以牢固地保持在与烤箱空腔的第一端相反的第二端。在丝网加热器402例如由于烤箱的重复加热的应力而拉伸时，弹簧430可以保持丝网加热器402拉紧。根据各种实施例，第一导体组件420的分段的次级导体434可以连接到电源的一个极，且第二导体组件422可以连接到电源的另一极。

图4b是根据各种实施例的基于多个张拉点和完全分段的初级导体的张拉系统的等轴视图。

张拉丝网加热器组件400’可以包括丝网加热器402’和第一导体组件420’，所述第一导体组件包括经由弹簧430’连接到分段的次级导体434’的多个张拉点。第一导体组件420可以包括分段的初级导体412’，在其中设置有狭缝。分段的初级导体412’可以通过跨经分段的初级导体412’的整个或部分宽度的切口436分段。在一些实施例中，张拉丝网加热器组件400可以包括第二导体组件422’，其包括具有狭缝的初级导体424’。第二导体组件422’可以牢固地保持在烤箱空腔的第一端处。多个张拉点432’可以牢固地保持在与烤箱空腔的第一端相反的第二端。在丝网加热器402’例如由于烤箱的重复加热的应力而拉伸时，弹簧430’可以保持丝网加热器402’拉紧。根据各种实施例，第一导体组件420’的分段的次级导体434’可以连接到电源的一个极，且第二导体组件422’可以连接到电源的另一极。

图5a和图5b根据各种实施例的烤箱空腔的等轴视图，丝网加热器组件设置在其中。

图5c是根据各种实施例的烤箱空腔的放大等轴视图，其包括丝网加热器组件和连接到次级导体的柔性辫状连接部。

图6a和图6b是根据各种实施例的烹饪空腔的等轴视图，其具有热屏蔽件，以对初级导体进行热保护，且具有可用于改变两个丝网加热器组件之间距离的升降器。

烤箱600可以包括烹饪空腔602。壁604可以设置作为热屏蔽件。壁604可以将初级导体606与通过丝网加热器组件608产生的热量热隔离或对其保护。根据各种实施例，升降器610可以改变两个丝网加热器组件608之间的间隙或距离。

图7是根据各种实施例的丝网加热器组件的等轴视图。

丝网加热器组件700可以包括通过钎焊、型铁或焊接部712固定到初级导体704的丝网702。丝网加热器组件700的初级导体704可以通过次级导体706和708固定。次级导体7678可以被绝缘材料710覆盖或涂覆。

图8是根据各种实施例的丝网加热器组件的等轴视图。

丝网800可设置有沿丝网周边的弯曲边缘802。在一些实施例中，丝网800可以设置有沿与弯曲边缘802相反的边缘的第二弯曲边缘(未示出)。弯曲边缘802可以降低在丝网800被加热到高温时在丝网800中产生的挠曲。

图9a是根据各种实施例的丝网加热器组件的等轴视图。

图9b是根据各种实施例的丝网加热器组件的逻辑视图。

丝网组件900可以包括丝网902和沿丝网902的边缘设置的热绝缘材料904。绝缘材料904可以包括紧固件910，其可被固定在丝网加热器中。丝网组件900可设置在两个导线906、908上方，以提供在两个导线906、908之间的加热区域926。两个导线906、908可通过与开关922串联的电压源920供电。可使用紧固件保持装置924将紧固件910固定到丝网加热器的机架(未示出)。在一些实施例中，热绝缘材料904可包括硅。丝网组件900可在拉伸(张紧)状态下紧固。

图10是根据各种实施例的丝网和微波加热器的等轴视图。

丝网和微波加热器1000可以包括丝网元件1002、磁电管1004和具有存储能量装置的高功率电源1006。丝网元件1002可设置在加热腔1008中，在该加热腔中来自磁电管1004的辐射落在丝网元件1002上。磁电管1004和丝网元件1002可以同时地操作。可以通过存储能量装置提供超过ac电力的容量的电力，所述存储能量装置包括高功率电源1006。

图11a是根据各种实施例的丝网加热器组件的等轴视图。

图11b是根据各种实施例的丝网加热器组件的逻辑视图。

丝网组件1100可以包括丝网1102和弹性部1104。丝网组件1100可以包括次级导体1110。弹性部1104可以固定、紧固或连结到丝网1102的一个或多个边缘，以形成可弯曲的闭环1130。弹性部1104可使用例如闩锁件和螺母等的紧固件(未示出)紧固到丝网1102的一个或多个边缘。弹性部1104可通过将边缘中之一嵌入到弹性部1104中而固定或连结到丝网1102的一个或多个边缘。闭环1130可以设置在两个导线1106、1108上方，以提供在两个导线1106、1108(初级导线)之间的加热区域1126。在示例性实施例中，次级导体1110接触两个导线1106、1108中的一个或多个。两个导线1106、1108可通过与开关(未示出)串联的电压源(未示出)供电。

弹性补1104可以是能耐高温的有弹性的材料，例如硅树脂。丝网1102可以被固定或紧固到次级导体1110。次级导体可以可动地设置在两个导线1106、1108中的一个或多个上方，以便提供在丝网1102与两个导线1106、1108中的一个或多个之间的高效能的电接触。在一些实施例中，钎焊、型铁、焊接等可以用于将丝网1102固定到次级导体1110。丝网组件1100可在拉伸状态(张紧地)下设置在两个导线1106、1108上方。在一些实施例中，两个导线1106、1108可以固定不动地固定在保持器1142中。在一些实施例中，两个导线1106、1108中之一可以可动地固定在保持器1142中，而两个导线1106、1108中的另一个可以固定不动地固定在保持器1142中。热屏蔽件1144可以设置在加热区域1126和弹性材料1104之间。

本文给出的例子目的是显示潜在和具体的实施方式。应理解，对于本领域技术人员来说例子主要是用于展示的目的。所示本文的附图通过例子给出。可存在对本文所述的这些附图或操作所作的改变，而不脱离本发明的精神。例如，在某些情况下，方法步骤或操作可以以不同的书序执行，或可添加、删除或改变操作。