电加热器制造技术

一种用于加热液体容器的电加热器，它有一个贮槽１０，当装在容器中的水开始沸腾时该贮槽的温度迅速升高，从而在贮槽中引起对流。这里还公开了各种使贮槽１０与加热元件６热隔绝的方式，包括将贮槽放在加热器冷端８之间，在热分布板４的边迹外侧或热分布板的切口４ａ中。该温升可以被一个标准蒸汽开关部件检测到。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电加热器，尤其涉及用于液体加热容器的电加热器和检测液体沸腾时刻的方法。在电加热液体容器例如开水壶中，现在普遍采用包含一个瞬动双金属片调节器或蠕动双金属片调节器的蒸汽开关，用来在水沸腾后切断加热装置。有两种标准的结构。在第一种结构中，蒸汽开关位于容器顶部，有时位于把手上方附近。这要求与位于容器底部的控制开关机械或电连接。这种布置在开水壶中最常见。另外，蒸汽开关可以位于底部，与控制单元分开或成一体。在这种布置中，需要一个蒸汽管将容器上部水上方空间中的蒸汽向下输送到双金属片调节器。这两种布置都有缺点。尤其是二者限制了容器的设计自由度。已经提出了几种电子检测沸腾的方法，据我们所知，目前只有一种商品已采用这一种方法，而且这种方法需要与把手电连接。该方法通常被认为是相当昂贵的而且只用于厚膜加热器。在我们早期的PCT申请WO97/04694中提出，在一个平面加热元件的底板中部形成一个容积相当小的贮槽，它通过检测与沸腾有关的强势对流导致的突然温升而探测到沸腾。该文件中的贮槽连接于一个气壶中而不是更常见的欧式开水壶。因此，所用的加热元件功率相当低---即700瓦。该申请也认识到很难成功地将WO97/04694中的结构用于欧式水壶中，因为欧式水壶的加热元件的功率相当高，例如2.2KW甚至3KW，加热元件对贮槽的加热使得水沸腾时的温升察觉不到。因此，需要提供一种改进的沸腾检测装置。根据本专利技术的第一方面，本专利技术提供一种用于液体加热容器的电加热器，它包括一个基本平坦的基底，一个两端有用于电连接的终端的细长加热元件，该加热元件固定到或形成在所述基底上，这样终端在基底上彼此隔离，加热器还包括一个形成在基底上位于所述终端之间的容积相当小的贮槽。从第二方面来看，本专利技术提供一个包含电加热器的液体加热容器，加热器包括一个基本平坦的基底和一个细长加热元件，加热元件的两端有用来进行电连接的终端，固定或形成在所述基底上，使所述终端在基底上彼此隔开，所述加热器还包括一个贮槽，贮槽与液体加热容器大体上相比容积很小，并且形成在基底上的所述终端之间。因此本领域技术人员根据本专利技术可以看到，一个贮槽位于加热器终端(本领域公知为“冷端”)之间。由于加热器的该区域不被加热，该区域的温度受加热元件的影响最小，因此可以最精确地反映贮槽中的水温。这使得检测到的与沸腾相关的强烈对流的温度突升更可靠。还有，在这样未被加热的区域的大部分液体的对流减弱，在容器中的大部分液体沸腾之前阻止大多数液体与贮槽中的液体的提前混合。通过作为加热器组件的一部分它可以提供沸腾保护，而不基于蒸汽检测，因此有更大的自由度来设计与其连接的容器，因为不需要提供蒸汽管、机械或电连接等。加热元件最好布置成在围绕该加热器的圆弧上延伸。虽然可以设想许多加热器延伸的方案，因此加热器连续，例如呈径向向内，加热元件的整个长度最好布置成圆弧形，最好基本布置在加热器的圆周上。根据这种布置，贮槽最好设在与加热元件基本相同的圆弧上。终端之间的间隔最好足以容纳下贮槽而且可以进行电连接，但是可以等分成足够大的间隔。比如在一个最佳实施例中，加热元件围绕加热器的圆周延伸180度。在该布置中，贮槽最好设置在同一圆弧上。在这个和其他实施例中，贮槽最好位于两个终端的中部。需要一种装置，用来检测沸腾引起的迅速对流所导致的贮槽温度升高的时刻。可以采用适合的电感应装置比如恒温器和相关的电路，但是最好采用一个机械调节器。这种调节器可以采用的一个潜在形式是合适的形状记忆合金，但是最好是双金属片调节器，最好采用瞬动(snap-acting)双金属片调节器。在一个具体最佳实施例中，瞬动双金属片调节器由一个标准蒸汽开关组件提供，例如申请人的R48蒸汽开关。这就特别方便，因为它允许采用现有零件，因此可以大大节约成本。在一个可能的变形中，蒸汽开关可以与一个控制单元作成一体，如可以使用申请人的U18控制器。在使用一个单独的蒸汽开关组件中，可以与加热器的控制单元完全分离地安装，但是，可选择一个单独的蒸汽开关与控制单元安装到一个公用固定板上。例如，标准控制单元的固定板可以伸长以便容纳蒸汽开关。如上所述，当用于相对高的功率的加热器时，本专利技术特别有利，而且加热元件的额定功率至少是1KW比较好，至少2KW最好。调节器最好布置成当感应到容器内的液体沸腾时，调节器断开一组电触点。这些触点可以简单布置成与加热元件的电源串联连接，这样电源因沸腾而被断开时加热器也断电。可选择触点是一个装置的一部分，容器中的液体一旦沸腾时，该装置单独使一个沸腾元件通电或维持保温元件通电。这可以是一个单独元件或者实际上是在低功率下工作的同样的加热元件。在一个最佳实施例中，调节器布置成使一个偏心自锁机构跳闸，该机构保持加热元件加热功率减小或断电的直到由用户复位为止。最好的是，它是一种单独的蒸汽开关组件的偏心自锁跳闸装置，如申请人的R48。最好提供一个让用户将蒸汽开关的偏心自锁机构复位的复位杆。在最佳实施例中，蒸汽开关组件复位杆与控制单元的跳闸杆连接，如申请人的U18系列控制器，这样复位杆可以使蒸汽开关和控制单元中的需要复位的任何一个正确复位。加热元件可以直接固定或形成在基底上。然而，在这两个之间设置一个导热的热分布板更好，以提高加热器上的热量更均匀的分布。最好在热分布板上设置一个切口，防止过量的热量传递给贮槽。热分布板距贮槽至少6毫米，至少10毫米较好，至少14毫米更好。申请人还提出一种方案，它与将贮槽设在冷端之间并且在热分布板或类似物上形成一个切口的效果一样，该板可以这样设置，即将贮槽放置在基底不被热分布板覆盖的区域上。通常，贮槽不在冷端之间，因为冷端位于该热分布板上。因此，这种布置被认为是新颖和富有创新的，而且从更进一步的方面来看，本专利技术还提供一种用于液体加热容器的电加热器，它包括一个基本平坦的基底和一个细长的加热元件，加热元件固定或形成在一个热分布板上，该板按顺序地固定或形成在所述平的基底上，所述加热器还包括一个容积非常小的贮槽，它形成在基底上，位于所述热分布板的边迹外侧的基底上。该专利技术也提供一种容纳该加热器的液体加热容器。基于上述结构，从加热元件传递到贮槽的热量减到最小，因此贮槽的温度真实反映了液体内部的温度。与专利技术的前述方面相同的是，同样限制了加热元件和贮槽之间的导热，这一点对于贮槽的成功操作也很重要，容器中的大部分液体开始沸腾之前不会与贮槽充分对流。将贮槽放在加热器的相当冷的区域内有助于达到该目的，因为加热过程中在加热器该区域上的液体对流减小。在一个最佳布置里，加热元件布置成围绕热分布板的圆周上，这两个最好基本是环形的。因此贮槽在加热元件的径向向外安置，由此在热分布板的边迹外侧。贮槽基本布置在基底的圆周上，加热元件和热分布板向中心内侧布置。它给出了贮槽和热分布板之间的最大间隔，这时还允许各向同性加热。贮槽和热分布板之间的最佳间隔将依赖于许多因素，其中包括基底的厚度和导热率和加热元件的功率。但是，间隔最好大于6毫米，较好是大于10毫米，理想的是至少14毫米。基底的导热率最好低于100瓦/米。开(Wm-1k-1)，更好是小于50Wm-1k-1，最好大约25Wm-1k-1。更一般情况下，本申请已经提出如何优化贮槽中液体的加热——也就是说确保从贮槽外部测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于液体加热容器的电加热器，包括一个基本平坦的基底，一个包括在两端用来进行电连接的终端的细长加热元件，该加热元件固定到或形成在所述基底上，这样所述终端在基底上彼此隔离，加热器还包括一个形成在基底上位于所述终端之间的容积相当小的贮槽。

【技术特征摘要】
GB 2001-4-23 0109950.61.一种用于液体加热容器的电加热器，包括一个基本平坦的基底，一个包括在两端用来进行电连接的终端的细长加热元件，该加热元件固定到或形成在所述基底上，这样所述终端在基底上彼此隔离，加热器还包括一个形成在基底上位于所述终端之间的容积相当小的贮槽。2.一种包括一个电加热器的液体加热容器，电加热器包括一个基本平坦的基底和一个细长加热元件，加热元件包括位于两端的用来进行电连接的终端，固定或形成在所述基底上，这样所述终端在基底上彼此隔开，所述加热器还包括一个贮槽，贮槽与液体加热容器大体上相比容积很小，并且形成在基底上所述终端之间。3.如权利要求1或2所述的加热器或液体加热容器，其中加热元件布置成在围绕该加热器的圆弧上延伸。4.如权利要求3所述的加热器或液体加热容器，其中加热元件的整个长度都布置在一个圆弧上。5.如权利要求3或4所述的加热器或液体加热容器，其中所述加热元件基本布置在加热器的圆周上。6.如权利要求3到5中任一所述的加热器或液体加热容器，其中加热元件在加热器圆周上环绕延伸约180度。7.如权利要求6所述的加热器或液体加热容器，其中贮槽设在与加热元件基本相同的圆弧上。8.如前述任一权利要求所述的加热器或液体加热容器，其中贮槽位于两个终端之间的中部。9.如前述任一权利要求所述的加热器或液体加热容器，包括一个用于检测贮槽因沸腾引起的温升的机械调节器。10.如权利要求9所述的加热器或液体加热容器，其中所述调节器包括一个双金属片调节器，最好是一个瞬动双金属片调节器。11.如权利要求10所述的加热器或液体加热容器，其中该瞬动双金属片调节器由一个标准蒸汽开关组件提供。12.如权利要求11所述的加热器或液体加热容器，包括一个控制单元，其中所述蒸汽开关组件固定在一个与所述控制单元公用的一块公用固定板上。13.如权利要求9到12中任一所述的加热器或液体加热容器，其中当检测到容器内的液体沸腾时，调节器断开一组电触点。14.如权利要求13所述的加热器或液体加热容器，其中所述触点与加热元件的电源串联连接，这样电源因沸腾而被断开从而使加热器断电。15.如权利要求13或14所述的加热器或液体加热容器，其中所述触点是装置的一部分，在容器中的液体一旦沸腾时，该装置单独使一个沸腾元件通电或维持保温元件通电。16.如权利要求13，14或15所述的加热器或液体加热容器，其中该调节器布置成使一个偏心自锁机构跳闸，该机构保持加热元件加热功率减小或断电的状态直到由用户复位为止。17.如权利要求16所述的加热器或液体加热容器，包括一个让用户将偏心自锁机构复位的复位杆。18.如权利要求17所述的加热器或液体加热容器，其中复位杆与控制单元的跳闸杆连接，这样复位杆可以使蒸汽开关和控制单元中需要复位的任一个正确复位。19.如前述任一权利要求所述的加热器或液体加热容器，包括一个位于加热元件和基底之间的导热的热分布板。20.如权利要求19所述的加热器或液体加热容器，包括一个在热分布板上的切口。21...

【专利技术属性】
技术研发人员：西蒙R约翰斯顿，
申请(专利权)人：施特里克斯有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]