專利名稱：一種特別適用于燒水壺的加熱部件的制作方法
技術領域：
本發明涉及具有管套的加熱部件的技術領域，其中由諸如氧化鎂的絕緣材料圍繞的電阻絲安置在金屬管中。本發明尤其涉及用于燒開水壺、咖啡壺或者電燉鍋、蒸汽鍋、等電氣蒸煮設備的被稱之為“隱藏式”的加熱底(fond chauffant)的這種部件。本發明還涉及這種加熱底的制造。加熱部件和與之相連的配備于熨斗和蒸汽發生器上的加熱底亦屬于本發明的領域。
背景技術：
在尤其是燒開水壺這樣的設備中，在不銹金屬槽上焊接鋁制導熱裝置是眾所周知的。后者帶有如前所述的同樣是通過焊接方式安置的加熱部件。
這種實施形式需要通過不同階段的必要的焊接，一方面熱接觸面可能不盡人意，另一方面成本價格較高。
文獻GB 2 308 537提出針對這種組裝原則的改進，其導熱裝置帶有加熱裝置的艙室凹槽，凹槽壁板末端的束緊可以夾持加熱部件。加熱部件可以焊接在凹槽中。
誠然，這種設計可以改善加熱部件與鍋底的熱接觸，但其實施起來仍然相當昂貴。

發明內容
本發明的一個目的是實現一種帶有加熱部件的電氣設備用加熱底，該設備在加熱部件和加熱底之間具有良好的導熱性，并可大幅降低生產成本。
本發明的目的可通過一種電氣設備用加熱部件實現，該部件具有由例如鋁或者銅的良好導熱材料制成的空心金屬管套，在管套內部設置有被絕緣材料環繞的電阻絲，所述電阻絲可通以電流，其特征在于，金屬管套具有可以平面延展并形成導熱板的外延部分。
因此，本發明旨在取消導熱裝置作為分立部件的存在，而是將其與加熱部件的管套做成一體，從而在兩個部件之間實現完美的熱接觸。
空心金屬管套因此由具有良好的導熱材料制成，例如鋁或者銅或者含有這些材料之一的合金。這個條件比與加熱部件及其導熱裝置相接的材料導熱性差更為必要。
此外，為了賦予導熱板一定的機械穩定性，導熱板的厚度大于0.5mm。
根據本發明一種更有益的實施形式，加熱部件的初始截面呈外直徑為D的圓形，形成導熱板的外延部分的寬度L至少為外直徑D的1.5倍。
原始外形呈圓形可以限制生產加熱部件的機器的投資費用，并保持在標準水平。此外，經證實，導熱板只有在相對于加熱部件原始直徑較大的寬度上延展，才能產生實際的效果。
根據本發明的另一種實施形式，加熱部件呈U或者C型，導熱板的面積至少等于加熱部件內的外接面積(surface circonscrite)的40％，以便該面積可以充分發揮導熱作用。
根據本發明一種更有益的實施形式，導熱板來通過安置在空心金屬管套內的增厚部分的機械變形而形成。
該機械變形，例如沖壓，是一種較容易自動化的操作，此外，也是前述類型的加熱部件生產工序的一個組成部分。因此，通過更換由不同材質制成的初始型材，可以實現這種導熱板。
管套可呈不同的形狀。一種獨特的構型是，管套的外部形狀可呈諸如例如栓劑狀的橢圓形，管套容納電阻絲的內部通道可呈圓形，橢圓最大的軸線可呈水平狀。材料的盈余布置在該軸線上用來實現導熱裝置。材料因此被水平地驅趕到加熱部件兩端，這樣可以覆蓋更大的面積。此外，這種對稱的形狀簡化了壓制步驟。
另一種構型也可使用。空心金屬管套呈管狀并帶有底座，底座構成用來實現導熱板的材料盈余。底座允許壓制工具得到更好的支撐。
為了使生產工具更合理化，金屬管套的初始形狀有益地為圓形，并帶有相對于其厚度恒定的增厚。外形仍然是標準的構型，只是管套的厚度稍微增加。這個厚度最好至少是2mm。
隨后的機械變形允許材料從金屬管套厚度到材料外延平面的擠壓。管套因此帶有不同的厚度。在形成導熱板的外延平面部位，其厚度較小。
根據第二種實施方式，導熱板通過用于加熱部件的管套的特殊模具而形成。這種不同的實施同樣允許實現一種集成導熱裝置，盡管其成本稍高。我們同樣可以通過擠壓成型技術實現導熱板。
另外，本發明還涉及一種電氣設備用加熱組件，該組件帶有加熱板，加熱板的一面與如前所述的加熱部件的導熱板相接觸。
根據本發明的一種更有益的實施方式，加熱板由導熱性差(mauvais)的材料制成，如不銹金屬。這種材料，尤其是不銹金屬，被廣泛地作為燒煮表面使用，主要因為其耐腐蝕性及耐老化性好。
加熱部件最好焊接在加熱板上。這種技術經常被用來將加熱部件組裝在加熱底上，從而允許良好的熱接觸。
根據一種更經濟的變化形式，加熱部件可以通過機械方式連接在加熱板上，例如鉚接。
根據一個和另一個實施例及其變化形式，導熱板的面積至少等于加熱板的面積的65％，以便使加熱板上的熱傳遞較為均勻。


通過以下針對本發明的并非局限性的一個實施例的詳細說明并結合附圖，可以了解本發明的其他優點圖1示出了本發明加熱部件管套的一個實施例的立體圖；圖2示出了本發明加熱部件管套的第二個實施例；圖3示出了圖2所示的加熱部件管套的實施例的正面圖，以及本發明的實施圖；圖4示出了根據本發明第一個實施例的加熱部件的立體圖和加熱罩；圖5示出了根據本發明第一個實施例的加熱部件安裝在加熱罩上的立體圖；圖6示出了本發明第一個實施例中的加熱部件及其集成導熱裝置的仰視圖；圖7示出了沿圖6中的A-A線獲得的稍具立體形式的剖視圖；
圖8示出了本發明的經濟型變化形式中的加熱部件的截面圖。
具體實施例方式
本發明涉及一種與加熱部件集成為一體的導熱裝置。該加熱部件是一種管套型加熱部件，它包含空心金屬管套，管套內安置有加熱電阻絲。
圖1示出了根據本發明第一種實施例的加熱部件管套，空心金屬管套2的截面并非常用的圓柱型，而是在管套外部呈橢圓形，在其空心部分內部呈圓柱型。內部圓腔的直徑因此為c。橢圓體的特征在于，其兩個軸線的長度分別為a和b。舉例來講，c的值為9mm，a的值為11mm，b的值為18mm。
因此，根據圖1所示的設計，相對于圓柱形狀而言，其管套在側面部分擁有材料的盈余。材料的盈余的意思是，相對于業內人士在考慮到經濟性因素并為了實現管套型加熱部件所追求的功能時所使用恰當數量的材料的超額部分。而在常規的情況下，業內人士常用外直徑為a，內直徑為c的管狀套管。
其他形狀的管狀套管也可被使用，只要其擁有材料盈余，以允許通過對所述材料的強力擠壓來實現導熱裝置。
因此，圖2和圖3示出了本發明的第二種實施例，其中套管20的形狀呈普通的圓形，外直徑為e，內直徑為d。然而，管狀套管20的底部具有例如基座的底座21。與外直徑為e的純粹的管狀相比，本發明的管套通過其底座21擁有材料盈余，從而當通過適當的工具對其進行壓制時，該材料盈余可用于形成導熱裝置。
舉例來講，這種外形的底座的弧線長度h為6mm，底座的寬度g為17mm。底座部位厚度的盈余f為1mm。
如本領域常用的那樣，如圖7所示，加熱部件帶有電阻絲5，電阻絲5置于金屬套管的空心部分中，所述電阻絲被絕緣體7環繞。該絕緣體最好是礦物絕緣體，例如氧化物、如氧化鎂、氧化鋁或者氧化鋯。也可以使用氮化硼。如圖4所示，加熱部件4同樣包含有兩個封口珠(perles debouchage)6，兩個電源連接桿8通過封口珠6露出。
加熱部件最初的安裝步驟可以比照傳統的步驟，即將加熱電阻絲，氧化鎂和封口珠裝入套管中。
然后，根據本發明，借助壓力機對材料盈余進行適當的擠壓作業，如圖3所示，壓制工具22通過適當的形狀及所產生的壓力B，使金屬套管的底座變形，并通過沿C向對材料盈余21的擠壓作業，從而形成可實現導熱裝置功能的平坦面10。該操作也可與氧化鎂的壓實操作同時進行。
該操作后是精加工程序。根據本發明提出的實施例，如圖4和圖5所示，加熱部件及其導熱裝置與加熱底相連，以用于形成電燒開水壺。因此，導熱裝置的平坦區10在其外圍部分彎曲以形成外殼12，外殼12罩住加熱罩16的加熱底部14。
作為變化形式，加熱部件的型材可在實現加熱部件前就配有導熱裝置的平坦區，或者可通過沖壓或特殊模具來獲得導熱裝置的平坦區。
圖5同樣示出了用于安放熱調節器的接線柱18。這些接線柱可以通過本申請人的EP 0 895 828號專利技術實現。
如圖4至圖7所示，在擠壓后，材料盈余因此允許得到相對較多的平坦面。因此，根據提出的實施例，實際上材料可從加熱部件延伸超過30mm。其厚度為1.5mm。
為了給出更清晰的概念，材料的盈余總量與根據傳統做法生產的管狀套管所需的適當的材料的總量至少是相等的。
導熱裝置的形狀取決于加熱部件相對于加熱底的構型。在前述實例中，我們著重強調了加熱底的特殊區的均勻性。屬于本發明范圍內的其他的構型當然也可以考慮。因此，一種呈星狀的導熱裝置，或者，在加熱部件的分支之間帶有材料橋的導熱裝置(這個實例中加熱部件可呈圓弧狀)都是可以考慮的。
根據提出的實施例，導熱裝置的面積大概覆蓋加熱底面積的65％，從而可以避免加熱底上出現溫度過熱的點，進而實現良好的溫度均勻性。當加熱底用于對流運動相對較大的燒開水壺時，這種良好的均勻性也足以使液體均勻受熱。
然而，對于某些構型，有必要提出一種大概覆蓋全部加熱底面積的導熱裝置。本發明所描述的技術允許實現這種配置。
可通過混合、膠粘、克蘭沙技術(clinchage)、或者，考慮到成本因素，通過鉚接或者螺釘固定技術，將加熱部件及其集成的導熱裝置安裝在加熱底上。其他技術也可以使用，例如熱軋制技術。
根據提出的實施例，加熱底表現為帶有加熱底部14和凸邊19的罩16。根據提出的實施例，加熱底的直徑為120mm。
圖8示出了一種特別經濟的實施例，加熱部件40包含直徑為D的圓形截面金屬套管，在金屬套管內居中放置有被絕緣體70環繞的電阻絲50。該加熱部件的特點在于，金屬套管的厚度i大于普通的厚度，因此，這樣實現的材料盈余允許通過擠壓實現導熱板。
因此，在類似圖3所示的壓制方式中，管套的底部向側邊延展形成導熱板100。這樣，加熱部件的厚度在導熱板的部位減小，但在管的上部保持不變。
導熱板100的厚度h至少為0.5mm，寬度L至少為管的原始直徑D的1.5倍。根據提出的實施例，金屬管套的直徑D為11mm，原始厚度i為2mm。擠壓后，導熱板100的寬度為18mm。
因此，這種初始的構型允許保留該類型的加熱部件的標準構型，即圓形的金屬管套。這樣就可以在實現這種加熱部件的時候，減少設備投資。
因此，通過本發明，我們通過在實現加入部件管套時，或者在制造加熱部件時，將導熱裝置集成進去，而避免了特殊導熱裝置的使用。其經濟性的優點勿庸置疑，當加熱部件與加熱底或槽相連時，其熱接觸也相當好。
本發明可在多種設備中使用，尤其是液體加熱設備燒開水壺，咖啡壺，蒸汽鍋，等，當然也適用于燒烤型設備，露天燒烤架，電燉鍋。
此外，本設計同樣可以用于水循環型咖啡壺，該咖啡壺與提出的加熱部件綁定，并使用一種水循環管。這樣一種組件與加熱底相連，允許保持咖啡壺的溫度。通過在加熱部件和水循環管部位放置材料盈余，對材料的擠壓就可以實現本發明。在實現加熱部件前，該組件同樣可帶有用作導熱裝置的平坦外延部分。
本發明在熨斗和蒸汽發生器上的應用同樣可以考慮。
權利要求
1.一種電器設備用加熱部件(4，40)，包括由例如鋁或者銅的良好導熱材料制成的空心金屬管套(2，20)，在管套內設置有被絕緣體(7，70)環繞的電阻絲(5，50)，所述電阻絲(5，50)可以通以電流，其特征在于，金屬管套(2，20)具有以平面延展并形成導熱板的外延部分(10)。
2.如前一權利要求所述的加熱部件(4，40)，其特征在于，所述導熱板(10，100)的厚度大于0.5mm。
3.如前述權利要求之一所述的加熱部件(40)，其特征在于，加熱部件(40)的初始截面呈外直徑為D的圓形，形成導熱板的外延部分(100)的寬度L至少為外直徑D的1.5倍。
4.如前述權利要求之一所述的加熱部件(4，40)，其特征在于，加熱部件(4，40)呈U或者C形，導熱板(10，100)的面積至少等于加熱部件(4，40)內的外接面積的40％。
5.如前述權利要求之一所述的加熱部件(4，40)，其特征在于，所述導熱板(10，100)通過安置在空心金屬管套(2，20)內的增厚部分(21)的機械變形而形成。
6.如前一權利要求所述的加熱部件(4，40)，其特征在于，機械變形通過沖壓技術實現。
7.如權利要求5或6之一所述的加熱部件(4)，其特征在于，空心金屬管套(2)的外部形狀呈橢圓形，管套容納電阻絲(5)的內部通道呈圓形，所述橢圓形的最大軸線(b)呈水平狀。
8.如權利要求5或6之一所述的加熱部件(4)，其特征在于，空心金屬管套(20)呈管狀并帶有底座(21)，所述底座(21)構成用來實現導熱板(10)的材料盈余。
9.如權利要求5或6之一所述的加熱部件(40)，其特征在于，金屬管套的初始形狀為圓形，并帶有相對于其厚度恒定的增厚。
10.如前一權利要求所述的加熱部件(40)，其特征在于，管套的原始厚度(i)在變形之前至少為2mm。
11.如權利要求1至4中的任意一項所述的加熱部件(4，40)，其特征在于，導熱板(10，100)通過用于加熱部件(4，40)的管套(2，20)的特殊模具而形成。
12.一種電器設備用加熱組件，包括加熱板(14)，加熱板(14)的一個面與權利要求1至11任意一項所述的加熱部件(4，40)的導熱板(10，100)相接觸。
13.如前一權利要求所述的加熱組件，其特征在于，加熱板(14)由導熱性差的材料制成，如不銹金屬。
14.如權利要求12或13中的任意一項所述的加熱組件，其特征在于，加熱部件(4，40)焊接在加熱板(14)上。
15.如權利要求12或13中的任意一項所述的加熱組件，其特征在于，加熱部件(4，40)以諸如鉚接的機械方式連接在加熱板(14)上。
16.如權利要求11至15中的任意一項所述的加熱組件，其特征在于，導熱板(10，100)的面積至少等于加熱板(14)的面積的65％。
全文摘要
本發明涉及一種電器設備用加熱部件，該加熱部件包括由例如鋁或者銅的良好導熱材料制成的空心金屬管套，在管套內設置有被絕緣體環繞的電阻絲，所述電阻絲可以通以電流，其特征在于，所述金屬管套具有以平面延展的形成導熱板的外延部分(10)。
文檔編號H05B3/82GK101040566SQ200580034882
公開日2007年9月19日 申請日期2005年10月12日 優先權日2004年10月13日
發明者洛朗·蓋岡 申請人:Seb公司