加热液体的设备制造技术

本实用新型专利技术涉及一种用于加热液体的设备，该设备包括：一个底座结构，和至少一个连接到该底座结构的加热元件，其中至少一个非线性通道结构设置在该底座结构和加热元件之间，用于流过待加热液体，并且其中该底座结构和加热元件彼此机械连接。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种加热液体的设备。本技术还涉及一种加热 液体的方法。
技术介绍
前序部分中描述的设备已经公知很长一段时间了。该设备的应用也 可多种多样。因此这种加热设备已经大规模使用在例如水壶、洗碗机、 热水分配器(例如制作速溶汤)、咖啡机及淋浴热水器等之中，或者作为 部件在其中使用。例如在咖啡机中，该设备特别适于即时供应热水。为 此，所述设备一般设置有适于流过待加热液体的管状体。在流体流经管 状体的过程中，液体由位于管状体上或相反地靠近管状体的加热元件加 热。这种待加热液体的方法具有很多缺点。公知设备的一个显著的缺点 在于液体相对较难加热，其中一个原因是面积体积比相对不利(较小)。 因此管的长度一般必须相对较长，以能达到所需的加热效果。相对较长 的管状体的应用一般导致液体在该设备内停留相对较长的时间，若要实 现对流体充分的及所需的加热，这是必需的。从而，总体上而言，在用 户能够得到加热的水之前需要花费相对较长的时间。此外由于加热元件 借助管状体与待加热液体之间的热传导相对不充分，液体相对较难加热， 这又(反过来)使得液体加热相对较慢。此外，制造公知设备的成本以 及使用该设备的成本(由于相对不充分的加热)相对较高。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种针对前序部分中的描述的设备类型进 行了改进的设备，利用该设备液体可以相对有效率且快速地方式加热。 本技术为此目的提供一种前序部分中描述的设备，该设备包括:一个底座结构和至少一个连接到该底座结构的加热元件，其中至少一个非线性通道结构设置在该底座结构和加热元件之间，用于流过待加热液 体，并且该底座结构和加热元件彼此机械连接。这里，所述通道结构实 际上由所述底座结构和加热元件限定并形成。从而热量可直接一一无需 插入另一元件一一传递，并因此相对高效地从加热元件传递到待加热液 体。特别是当以相当高速度驱动液体经过通道结构时，单位液体体积在 单位时间内可获得相对高效并迅速的热传递。这里还有一个优点是，由 于液体流的相对较高的流率，沉积物——例如水垢一一不会在通道结构 中沉积，或者至少难以沉积，这使得设备维护成本相对较低。因为通道 结构为非线性形式，在加热元件和通道结构中的待加热液体之间的接触 面得以最大化，这除了相当迅速地将液体加热到所需的温度之外，还得 到了快速且高效地加热液体的较为紧凑的设备。而且，应用根据本技术的设备_一该设备的运行在能量方面较有利---般导致成本节省。根据本技术的设备的另一个重要的优点在于，由于在底座结构 和加热元件之间的物理的、(直接地)、不可松开的连接使得装配相对较 紧，其中通道结构能以相对可靠、耐久及稳固的方式密封。因此加热元 件和底座结构的相互附着使得该设备能经受相对较高的液体压力(达到 约35巴)，由此液体能在相对较高的压力下被引导穿过该通道结构。当 加热元件和底座结构仅以侧向可松开的方式彼此夹住时，不能实现该通 道结构的可靠密封，或者至少密封具有很大难度，其中将必须应用大量 的部件以密封该设备，这将导致设备体积相对较大并且较昂贵。通过使 得底座结构和加热元件直接地彼此附着(连接)，从而能以相当简单但稳 固、耐久且可靠的方式提供一种设备，待加热液体能以相对较高的压力(约35巴)被引导通过该设备，由此能相当快地将大量液体加热到所期 望的温度。根据本技术的设备的另一个优点在于，通过在底座结构 和加热元件之间应用该通道结构，该通道结构的面积体积比能针对确定 的应用而以相对简单的方式优化，例如通过赋予该通道结构的通道较为 平坦(浅)的形式，由此该通道结构仅获得有限的体积，这能极大地改 善待加热液体在单位时间内升高的温度。由于显著改善了在单位时间内 对液体的加热，通过该设备处理液体的时间能极大地减少，由此用户能 相对较快地得到加热的液体。这里，液体能以高达数米每秒、优选地介 于1~3米每秒的流率被引导流经该通道结构。这样一个相对较高的流率 通常是特别有利的，因为可能在通道结构中形成的蒸汽泡将一般立即被 冲出该设备。这样一个相对较高的流率还防止例如水垢等杂质在加热元 件和/或底座结构上的沉积。杂质在加热元件上的沉积非常不利于从加热 元件到待加热液体的热传递。需要注意的是，非线性通道结构设置有一 个或多个非线性通道，这些非线形通道可选地彼此平行，其中待加热液 体优选地流经非线性的、二维的、特别是螺旋形的路线。然而，这里极 可能设想通道结构的一部分不管怎样都采用直线形式，但是其中液体由 曲折的路线流经该设备。如上所述，由于加热元件和底座结构的物理的互相连接，根据本实 用新型的设备适于经受相对较高的压力。其优点在于，与传统(运行)压力(高约16巴)相比，液体能以相对较高(测试)的压力(高达约35 巴)被引导流经该设备的通道结构，由此液体能相对较快地被加热到期 望的温度。为了在加热元件和底座结构之间得到稳固的直接耦连，底座 结构和加热元件优选地由至少一个钎焊连接互相连接。钎焊连接的优点 在于，此类连接相对较坚固且耐久。钎焊连接还是热传导的，由此由加 热元件产生的热量能相对较迅速、容易且不会有太多热量损失地传递到 底座结构，以使得对待加热液体的加热得以改善从而加速地加热。钎焊 连接可由一个或多个焊点形成，但是也可由一个焊层形成。在这里，焊 层将一般具有在数微米至数毫米之间变化的厚度。钎悍连接优选地包括 至少一道钎焊焊缝。通过施加一道或多道钎焊焊缝， 一方面底座结构和 加热元件能彼此稳固地互相附着到一起，另一方面通道结构能大致以中 等紧密程度密封，从而可防止液体从该设备泄露。钎焊焊缝优选地沿着由底座结构和加热元件形成的至少部分接触面延伸。这里甚至可设想底 座结构和加热元件的整个接触面大体上都进行钎焊，以形成钎焊连接。 钎焊连接一般由高熔点金属的混合物形成，例如镍基焊料，由此钎焊连 接能相当简单地实现，而且还传导热。尽管一般而言应用钎焊连接将是 最可行的，但是也不排除应用一个或多个熔焊连接、或可选地应用胶合 连接(例如借助环氧胶)将底座结构和加热元件互相耦连。在优选的实施方式中，至少部分通道结构凹入地设置到底座结构的 外表面中，特别是朝向加热元件的一侧。通道结构可在制造底座结构时 已经预置在底座结构中，但也可在后一阶段设置在底座结构中。这里， 底座结构一般由塑料和/或金属承载层形成，其中设置有一个或多个非线 性通道。通道结构可在底座结构中设置成一个空腔。通道结构将一般由 分隔壁侧向限定在一个或多个侧部。该分隔壁优选地由钎焊焊缝连接到 加热元件，同时为通道结构形成密封，以得到通道结构的最佳密封，从 而防止液体泄露。在特别优选的实施方式中，底座结构包括一个底板， 其上由至少一个熔焊连接设置有分隔壁。这里，熔焊连接一般由熔焊焊 缝形成。由此，可提供中等紧密且相对抗压的设备，就在装配后已经针 对可能的泄漏对设备进行测试，而不是仅在底座结构和加热元件由独立 的(传统的)夹紧结构最终彼此夹紧之后再测试。在设备装配后，设备 带有一个液体供应开口和一个排放口，优选地还有一个或多个用于容纳 一个或多个(热)传感器的容纳空间。在另一优选的实施方式中，至少 部分通道结构凹入地设置到加热元件中。此类优选的实施方式是有利的， 因为加热元件和待加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于加热液体的设备，其特征在于包括：　　　　一个底座结构，和　　　　至少一个连接到该底座结构的加热元件，其中至少一个非线性通道结构设置在该底座结构和加热元件之间，用于流过待加热液体，并且该底座结构和加热元件彼此机械连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：西蒙卡斯特拉，
申请(专利权)人：费罗技术控股公司，
类型：实用新型
国别省市：NL[荷兰]