用於小家用電器的改進加熱裝置的製作方法
2023-04-23 16:55:31 2
專利名稱：用於小家用電器的改進加熱裝置的製作方法
技術領域：
本發明一般與電加熱有關，更具體地說與電加熱裝置有關。
至少由於其方便和易於操作故而以電為能源的裝置得到廣泛的應用。人們只須瀏覽一下商用餐飲設備店或當代百貨公司的小家電部就可找到許多種家用和商用的電器產品。
這些電器中一部分具有電動機，另一部分電器採用煮食物，調製飲料等的電加熱裝置，後一部分電器的典型例子為一個用於調製飲料的電加熱壺，例如咖啡壺、茶水壺，以及熱飲料壺等。這些具有各種大小規格的電加熱壺都能買到，其中容量為55至100環的咖啡壺則非常普及。
「調製型」電加熱器一般採用兩個加熱元件，即，即一個耗能大的加熱元件用於調製或「過濾飲料而二個耗能小的加熱元件用於調製後的保溫，該小能耗加熱元件在飲料調製好後很長一段時間保持飲料溫熱。這種具有兩個加熱元件的先有技術電器的實例在專利文獻中早已公開，這些實例包括美國專利3,392,662(Schwartz，Jr)美國專利3,836,713(Halvorson，Sr.)和美國專利4,147,925(Belinkoff)。
Schwartz.Jr，專利表示一個咖啡滲濾壺，初級線圈或調製飲料線圈埋置在一個鑄件內而次級線圈(用於調製後保溫)則包繞在鑄件的下頸部分，這種結構涉及需採用一種二次操作以製成組件，即要求繞制次級線圈，該加熱組件的布置與先有技術一致，即次級保溫線圈比初級線圈更靠近容器底部。
Halvorson專利表示一個用於咖啡壺的加熱器組件，該加熱器組件用一繩狀保溫線圈，它由一層柔軟編織覆蓋物表面所覆蓋，該撓性的保溫線圈包繞在一個剛性呈圓柱形的主加熱器殼件上，該殼件有多個用於容納保溫線圈的槽，其效果被認為構成了一個單元分組件，從Halvorson專利中明顯看出，當設計一個小家電時，方便的裝拆是作為一個重要考慮因素。
Belinkoff專利表示一個用於咖啡壺的加熱器組件，主調製線圈呈螺旋狀包繞在液體容器底部上形成的一個井內，而保溫線圈(或稱為輔助線圈)則連到或緊密接觸容器底部的一個傳熱板上。該主線圈(調製線圈)和輔助線圈(保溫線圈)呈串聯連結，該兩個線圈都用於調製後的保溫。這種加熱器組件的明顯缺點是把線圈裝到加熱壺上所花的時間比較長，考慮到本發明就不必花較長的時間。
在schwartz，Halvonson和Belinkoff專利所示的裝置上共同的特點是以上專利都把保溫線圈裝到比主加熱線圈更靠近液體容器的底部，這種布置的明顯理由是因為保溫線圈比主加熱線圈產生較少的熱量，所以認為必須把這種保溫線圈裝到相對說比較靠近容器底部的地方。
至於歐洲的飲料商人不喜歡有織物覆蓋的線圈(就像Halvon-son專利所示)。要是覆蓋物與水接觸，這樣覆蓋物就會長時處於溼狀態，即使保溫線圈在線圈導線周圍以及線圈和織物覆蓋物之間具有絕對可靠的絕緣層，這也是不希望發生的。
在先有技術的加熱裝置一般已滿足了它們所要達到的目的，但有些加熱裝置伴有某些缺點，例如，織物覆蓋的保溫線圈就認為不太理想，因為一旦織物遇到水，該織物就會長時保持溼狀態。
與比較容易裝配相關的另一個缺點為在先有技術的咖啡壺中，主加熱器單元和繩狀保溫加熱器在製造過程中是分別加工且分別裝配，該繩狀保溫加熱器用幾個夾子連到咖啡壺上，各夾子必須各自用一螺絲加以固定，這樣安裝該保溫加熱器的所需裝配時間相當長。
先有技術裝置的另一個缺點是不能解決安裝輔助件諸如定溫器的問題。Belinkoff專利中，加熱壺的組裝要求對它的定溫器有一個單獨的安裝託架，從該專利的說明書中可明顯看出，它的加熱裝置不必要地增加了高度，使用這種託架會增加加熱壺的高度。
一種改進的加熱裝置，它免用吸水材料，安裝快捷、接線容易且具有良好的傳熱性，以及容易，容納一諸如定溫器的輔助件，還能克服先有技術裝置的其它缺陷，從而取得重大進展。
本發明的目的是提供一種能克服先有技術中一些問題和缺陷的新型加熱裝置。
本發明的另一目的是提供一種免用吸水材料的新型加熱裝置。
本發明再一個目的提供一種安裝快速且容易接通其它電路元件的新型加熱裝置。
本發明再一個目的提供一種高度降低的新型加熱裝置。
本發明又一個目的是提供一種用於諸如調製熱飲料壺電器中的新型加熱裝置。
本發明還一個目的是提供一種諸如一個或多個定溫器輔助件方便安裝的新型電器。從下文的敘述，再結合附圖就會明顯看出如何達到上述的發明目的。
本發明與諸如調製咖啡壺和其它熱飲料壺之類小電器所用的加熱裝置有關，該加熱裝置有一個調製和過濾飲料的主加熱件和一個在調製完成後保溫飲料的加熱件。
在此改進中，加熱裝置包括一鑄件和埋在鑄件內的主加熱件和保溫件，該加熱裝置可作為一個單獨部件在電器上安裝和拆下。在最初的加工裝配中以及隨後加熱裝置需要替換時，易於裝卸就意味著大大地降低成本。在鑄件內，上述加熱元件相互上下隔開而鑄件一般為圓柱形。
就更具體來說，該裝置有一豎直的帶螺紋的頸狀連結部分，當電器全部裝配時該連結部分穿過電器的底板的開孔。當加熱裝置進行安裝且相對於電器底板緊固時，主加熱件位於保溫件和連接部分之間。用另一種說法，保溫件與電器的底板隔開而主加熱件卻更靠近底板。
在先有技術裝置中，保溫件既比主加熱件更靠近底板又與此底板接觸。現已發現該新型加熱裝置優良的傳熱特性允許保溫件與該底板隔開而仍能保持所調製的飲料在所需的溫度。
本發明另外一個方面，主加熱件和保溫件一般都限定於大致呈等直徑的圓形線圈，各加熱件有相互接觸的第一線圈部分和第二線圈部分，但卻與其它加熱件的線圈部分隔開。
在一個最佳實施例中，無論主加熱件或保溫件的第一和第二線圈部分都有一個平表面且該平表面之間相互接觸，在另一個最佳實施例中，主加熱件和保溫件的第一和第二線圈部分各有一個與另一個加熱件的線圈部分平表面相接觸的平表面。通過採用平的線圈部分，就可提供充分的加熱和調製後的保溫能力，同時最大限度減小了裝置的高度。
在一個具體實施例中，加熱裝置具有一個或多個把裝置連到接地線以及安裝一個或多個定溫器的裝配點。該用於接地線的裝配點接納一個與鑄件呈電接觸的緊固件，發加熱裝置安裝在電器上時，一個接地線與緊固件呈電接觸這樣也就與鑄件呈電接觸。
其它裝配點可用來連接一個或多個定溫器，這裡採用一個基本定溫器和一個後備定溫器，這些定溫器可安裝在與單獨裝配點相連的單獨支架上，也可以串接布置(前後安裝)在單一的支架上。
有關本發明的詳情在下文的說明書中結合附圖加以敘述。
圖1表明一結合例示的咖啡壺中的新型加熱裝置，一種採用新加熱裝置的電器的側向立剖視圖；圖2是帶有一個定溫器和電器底板一部分的新加熱裝置的側向立視圖，圖中去掉一些部分。
圖3是圖2中沿3-3線剖取的新型加熱裝置的剖視圖；圖4是大致與圖2相同的新型加熱裝置另一側向立視圖；圖5是圖2中大致沿視線VA5方向所見的新型加熱裝置的側視圖；圖6是新型加熱裝置的一透視圖；圖7是圖5中大致沿視線VA7方向所見的新型加熱裝置的底視圖，並示出一對已安裝好的定溫器和一條接地線；圖8是圖5中大致沿視線VA7方向所見的新型加熱裝置的另一個實施例並示出三個裝配點，一個裝配點連結一條接地線，另二個裝配點連結一對裝在單獨支架上的定溫器；圖9是圖5中大致沿視線VA7方向所見的新型加熱裝置的底視圖並示出一單個安裝的定溫器和一條接地線。
在詳細敘述新型加熱裝置10之前，先了解一下該加熱裝置10如何用於調製熱飲料的電器上是會有幫助的。參照圖1，圖2和圖3，一個咖啡壺11有一個支撐容器15的基座13，容器15內盛放冷的液體，例如調製用的水。容器15有一個開有一開孔19的底板17，加熱裝置10有一個帶螺紋且穿過開孔19的頸狀連結部分21，該連結部分21有一個擰緊在其上的螺母23用於把加熱裝置10緊固到底板17上，一墊片25插在加熱裝置10和底板17之間，該墊片最好由無纖維料的石棉或分層的石墨和鋼胚料製成(當墊片用分層的石墨和鋼胚料製成時就可以免去下文提到的接地線85)。
一桿件27在其下方具有與加熱裝置10內環狀支撐面31相接觸的拱頂29，杆件的上端33穿過內盛幹的磨碎咖啡豆的多孔籃上的管子35。一個水龍頭39接到容器15的側面，當龍頭打開時，容器15內的液體從龍頭39流出。
再參照圖4，圖5和圖6，加熱裝置10包括一個呈線圈狀的主加熱件41和一個呈線圈狀的並與主加熱件隔開的保溫件43，保溫件43位於主加熱件41的下方。主加熱件41的接線柱45、47和保溫件43的接線柱49，51伸出成外接頭。該主加熱件41和保溫件43都埋設在圓柱形的鑄件53內，鑄件53最好用鋁或其它與鋁有相似導熱特性的材料製成。當主加熱件41通電時，腔室55內的液體就煮沸並從中空杆件27湧上而弄溼多孔籃37內的磨碎咖啡並從此籃37內調製出濃香的咖啡飲料。
從圖2和圖3中看出，很明顯當加熱裝置10裝上且緊固到電器的底板17上時，主加熱件41位於保溫件43和連結部分21之間，明顯看出加熱裝置10是如何作為一個單個部件裝到電器上和從電器上卸下。在最初的加工裝配中以及隨後如果需要替換加熱裝置時，容易裝卸意味著降低成本。
現參照圖3和圖6，主加熱件41和保溫件43各自限定為圓形線圈57，59的形狀，兩者直徑相同，保溫件43比主加熱件41有更多線圈匝數，儘管保溫件的功率，例如170瓦比主加熱件41的功率小得多。主加熱件41的功率在120伏電壓時約為1500瓦而在220～240伏電壓時約1640瓦。
主加熱件41分別有第一線圈部分61和第二線圈部分63，該兩線圈部分61，63相互接觸但與保溫件43的第一和第二線圈部分65，67彼此隔開。在一個最佳實施例中，主加熱件41的第一線圈部分61和第二線圈部分63各有一個平的表面69而此兩個平的表面69相互接觸。在另一個最佳實施例中，保溫件43的第一線圈部分65和第二線圈部分67各有一個平的表面71，該平的表面71與該保溫件43的另一個線圈部分65，67的平表面71相接觸。採用一個或多個平的線圈部分61，63，65，67通過稍縮減某幾個尺寸有助於減小加熱裝置10的整個高度。
然而，在另一個最佳實施例中，主加熱件41和保溫件43的第一和第二線圈部分61，63和65，67各有一個與上述加熱件41或43的另一個線圈部分的平表面69或71相接觸的平的表面69或71。通過採用主加熱件41和保溫件43兩者平的線圈部分61，63，65，和67，這樣就能充分發揮新加熱裝置10的加熱和調製後的保溫能力而同時使加熱裝置10的高度減至最小。
主加熱件41和保溫件43各有一個包有絕緣材料73的中心導線，該絕緣材料73還包有管狀外金屬套75，外金屬套最好由冷軋鋼或其它具有相似傳熱特性的材料製成。圓截面的電阻加熱器通常用來製造新型主加熱件41和保溫件43故而加熱裝置10常稱為管狀電加熱器。
再參照圖2，6，7，8和圖9，就安裝輔助件而論，此新型加熱裝置10最好形狀做成能克服先有技術加熱裝置的缺陷。在一個具體實施例中，該新型加熱裝置10有一個或多個裝配點77，79，80。這些裝配點77，79各包括一個鑄件53上的芯孔，各芯孔可容納一個緊固件83，其中一個裝配點可用來連接一條設備接地線85和/或用來安裝一個或多個定溫器。
如圖7所示，用於接地線85的裝配點79裝納一個與鑄件53電接觸的緊固件83，鑄件假定用金屬製成。當加熱裝置10進入電器時，一接地線85與緊固件成電接觸，所以也就與鑄件53成電接觸。
其它裝配點可用來連結一個或多個定溫器，如圖8所示87，89分別為一個基本定溫器和後備定溫器，這些定溫器87，89可分別安裝在分別與各裝配點77，79相連的單獨支架91，93上，或如圖7所示，這些定溫器87，89可前後串列在一個單獨的支架91上。
此新型加熱裝置10表示在效率上有顯著的改進，至少對受讓人所用的較早裝置有改進，例如，對一個可容納100杯水的咖啡壺，即使各主加熱件的功率大致相同，調製時間可從約75～80分鐘減小到約55～65分鐘。當結合最佳實施例來表明和敘述本發明的原理時，應該清楚地理解，這些實施例是示範性的而並不受其限制。
權利要求
1.在一個具有一主加熱件和一保溫件的加熱裝置內，其改進的特徵在於加熱裝置包括一個鑄件；主加熱件和保溫件都埋置在鑄件內，從而該加熱裝置可作為一個單個部件裝到電器上和從電器上卸下。
2.根據權利要求1所述的加熱裝置，還包括一個連結部分，其特徵在於主加熱件位於保溼件和連結部分之間。
3.根據權利要求2所述的加熱裝置，其特徵在於主加熱件和保溫件大致限定為圓形線圈並且這些線圈大致呈等直徑。
4.根據權利要求1所述的加熱裝置，其特徵在於主加熱件有相互接觸的第一線圈部分和第二線圈部分。
5.根據權利要求4所述的加熱裝置，其特徵在於第一和第二線圈部分各有一個平的表面；並且第一和第二線圈部分平的表面相互接觸。
6.根據權利要求1所述的加熱裝置，其特徵在於加溫件有相互接觸的第一和第二線圈部分。
7.根據權利要求6所述的加熱裝置，其特徵在於第一線圈部分和第二線圈部分各有一個平的表面；而且第一線圈部分和第二線圈部分的平表面相互接觸。
8.根據權利要求6所述的加熱裝置，其特徵在於主加熱件有相互接觸的第一和第二線圈部分。
9.根據權利要求8所述的加熱裝置，其特徵在於保溫件的第一和第二線圈部分各有一個平的表面；保溫件的第一和第二線圈部分的平表面相互接觸；主加熱件的第一和第二線圈部分各有一個平的表面；且主加熱件的第一和第二線圈部分的平表面相互接觸。
10.根據權利要求1所述的加熱裝置還包括有一個裝配點裝納一個與鑄件呈電接觸的緊固件；和一條接地線與緊固件呈電接觸。
11.根據權利要求10所述的加熱裝置，其特徵在於裝配點是一個第一裝配點；加熱裝置包括其上固定有一個定溫器的第二裝配點。
12.一個用於電器上的加熱裝置包括一個具有相互接觸的第一和第二平的線圈部分的主加熱件；和一個與主加熱件上下隔開的保溫件，所述保溫件有相互接觸的第一和第二平的線圈部分，從而把加熱裝置的高度減到最小。
13.根據權利要求12所述的加熱裝置，其特徵在於主加熱件的平的線圈部分與保溫件的平的線圈部分隔開。
14.根據權利要求12所述的加熱裝置與一個製取調製飲料的容器相結合，容器有一個底板，其特徵在於加熱裝置緊固到該底板上；主加熱件位於保溫件和底板之間。
15.根據權利要求13所述的加熱裝置，其特徵在於主加熱件與保溫件埋置在一個單個的鑄件內。
16.根據權利要求14所述的加熱裝置與調製飲料容器的組合，其特徵在於主加熱件與保溫件埋置在一個單個的鑄件內。
17.根據權利要求12所述的加熱裝置包括各自緊固一條接地線和一個定溫器的第一裝配點和第二裝配點。
18.根據權利要求16所述的加熱裝置與調製飲料容器的組合，包括各自緊固一條接地線和一個定溫器的第一裝配點和第二裝配點，其特徵在於一個緊固件連在第一裝配點上且與鑄件呈電接觸；和一條接地線與緊固件呈電接觸。
全文摘要
公開了一種用於家用電器，例如咖啡壺的新型加熱裝置，該加熱裝置有一個主加熱件和一個間隔開的保溫件，主加熱件和保溫件都埋置在一個共同的鑄件內。該加熱裝置作為一個單個部件裝到電器上和從電器上卸下，主加熱件比保溫件更靠近液體容器，加熱件相互之間上下隔開且各有相互接觸的平的線圈部分，該平的線圈部分可使加熱裝置的高度減到最小。新型加熱裝置還有一個或多個用於安裝輔助件的裝配點，諸如一條接地線和/或一個定溫器。
文檔編號H05B3/40GK1142043SQ96107928
公開日1997年2月5日 申請日期1996年6月4日 優先權日1995年6月7日
發明者唐納德·E·蒂斯, 史蒂芬·A·本德 申請人:西彎公司