CN101932233B - 用于挥发性液体分配器的加热器触头组件 - Google Patents

Abstract

用于分配挥发性空气处理化学品的加热器。半圆形的电触头(32，34，36)设置在环型的加热器(10)中，并且提供了对齐和锚固特征(52，72)以方便使用弹簧(30)来容纳热膨胀。

Description

用于挥发性液体分配器的加热器触头组件

相关申请的交叉参考

不适用。

关于联邦资助的研究和开发的陈述

不适用。

技术领域

本发明涉及用于分配空气处理化学品——例如昆虫控制剂、芳香剂和除臭剂——的加热器。更具体地，本发明涉及触头组件，其用于将电传送到加热器中使用的加热元件，并且还用于将加热元件产生的热散布在分配芯线(wick)的周围。

背景技术

已知类型的空气处理化学品分配器公开在美国专利第6968124号中，该发明通过参考结合于此。在该类分配器中，液体空气处理化学品存储在瓶子中。芯线浸入液体中，然后从瓶子中向上延伸出来。芯线的上端通过环型电加热器包围。芯线上端的加热引起空气处理化学品从芯线进而从瓶子挥发到周围区域。

环型加热器的一个特别理想的形式是具有正温度系数“PTC”加热元件的环型加热器。PTC加热元件典型地为药片形小块的形式，其由受压的传导性颗粒材料形成。其对电荷的阻抗产生热，但是该阻抗随着温度的升高而升高，从而提供固有的理想控制功能，对抗过热。

采用PTC加热元件的加热器特别理想的形式是由KaramchandAppliances Pvt.Ltd.在印度出售的“All-Out”加热器。该产品具有外壳，该外壳具有大致油炸圈饼(doughnut)的形状，但是是空心的。第一环形电触头位于外壳中，在中心轴向通孔周围延伸，该孔的尺寸适于接收芯线。触头的一端连接到外部插头的插脚上。在另一端处具有设计用于邻接PTC型药片形加热元件的部分。

在All-Out加热器的PTC药片件的另一侧面上设置有第二环形电触头，它也在通孔周围延伸。它在一端具有连接到另一个外部插头的接头。在环的另一端具有设计用于靠在PTC药片件相反侧面上的部分。顶外壳部铆接到下外壳部上。

电荷通过All-Out加热器的触头到达药片件，引起药片件产生热。然后产生的热沿着触头回传以将热扩散在通孔周围，然后扩散在芯线周围。对芯线的加热有利于由芯线吸取的空气处理化学品的挥发。

尽管该类加热器具有许多优点，但是仍然有许多需要改进的特征。例如，由于两个环触头在环在整个周长上互相非常接近地交叠，因此如果部件没有精确地组装，就存在电荷理论上不能被有效引导的可能。而且，在All-Out设计中，一些部件在外壳里面的安装方法是不方便的，尤其是在确保小的部件合适地对齐以优化功能的方面。另外，需要将外壳铆接在一起增加了成本和复杂性。

因此，存在改进用于这样的挥发性分配器的加热器的需要。

发明内容

本发明提供适于用于空气处理化学品分配器的加热器。该加热器具有带底部和盖子的外壳。该底部和盖子一起限定出内部的、大致环形的腔和轴向通孔。

第一和第二弧形电触头放置在该腔中，该第二弧形电触头具有与第一弧形电触头重叠的一部分，还具有不与第一弧形电触头重叠的另一部分。在第一和第二电触头重叠的位置还有夹在第一和第二电触头之间的加热元件。所述第一和第二弧形电触头在第一弧形电触头的大部分上不重叠。

所述触头提供合适的电能到该加热元件。然而，根据本发明，那些不通过加热元件分离的部分保持为相隔很远。这减小了理论上的短路或电弧放电的可能性。为进一步最小化更邻近加热元件处短路的风险，第一和第二电触头的至少一个可以形成有邻近加热元件的升高的平台/鼻部。

第一和第二电触头优选由金属制成，例如铝，其同时具有导电性和导热性。这样，它们可以将能量从墙壁插座传送到加热元件，然后将热回传到通孔周围。

在其他改进中，第一和第二电触头中的至少一个可以形成有在轴向上沿着所述通孔弯曲的部分，从而沿着芯线的更大部分传热。还可以有弹簧，该弹簧邻近第一和第二电触头的至少一个定位，以将该触头偏压向所述加热元件，同时当该加热元件产生热时，如果该外壳发生热膨胀，该弹簧还允许用于调整。

对于几乎整个外周，触头在通孔的相反侧上延伸。第一和第二电触头的至少一个可以具有对齐槽口，该对齐槽口与来自外壳的对齐突起相互配合，而弹簧也可具有与该外壳的同一对齐突起相互配合的对齐槽口。这样，部件可以合适地定位，以优化热和能量的传送。

在两个触头的远端可以具有夹持终端，在两个触头的近端处可以具有大致圆形的接触部以夹住所述加热元件。尽管可以采用各种电阻加热元件，非常优选采用正温度系数的药片形加热元件。例如，可以有药片形陶瓷部，该药片形陶瓷部具有第一和第二相反面对的表面，第一导电层形成在第一面对表面上，第二导电层形成在第二面对表面上。

为确保合适地对齐，可以提供凹室，该凹室从主腔径向向外延伸。还优选地，将底部和盖子焊接在一起以包围内部部件并使它们保持合适的对齐。

另一方面，本发明提供用于将电触头偏压在正温度系数的加热元件上的弹簧(由薄的弹性金属，例如钢制成)。其具有平头接触部、从头部延伸出的向前弯成弓形的本体腹部、从该本体部延伸出的两个平腿部，以在两平腿部之间限定出对齐槽口，和向后突起的脚部。

在本发明的另一方面提供适于用于正温度系数的加热元件的电触头。该电触头具有：头部，该头部具有形成在其上的轴向延伸的鼻部；从该头部延伸出的平坦的弧形本体，该本体还具有轴向突起的腹部；从该本体延伸出的腿；和电夹持终端，电夹持终端为安装在该腿上的脚的形式。

本发明的加热器设计用于围绕芯线，该芯线从瓶子或容纳空气处理化学品的其他存储器延伸出。整个加热器，在组装后看起来几乎如油炸圈饼状，其大致中心的孔提供芯线通入的位置。

电触头连接到插头，然后消费者可以将该插头插入到墙壁上的插座等上。通过触头提供的电经由PTC加热元件生成热。然后该热基本上完全在通孔周围、因而基本上完全在芯线周围传导。

该装置可以适应外壳的热膨胀，即使外壳在加热过程中膨胀，触头将通过弹簧偏压以形成良好的电接触和热接触。另外，电触头将保持足够远的分离，从而减小短路等的风险。

本发明的不同实施方式也具有其他的优点。例如，在一些实施方式中，部件可以更容易地组装，而外壳部件焊接在一起不需要铆钉。

本发明的上述和其他优点将从下面的说明中变得显而易见。在下面的说明中，参考形成其一部分的附图，其中通过示例示出而不是限定了本发明的优选的实施方式。由于该实施方式仅仅是示例的，其不代表本发明的整个范围。这样，需要参考这里的权利要求以理解本发明的范围。

附图说明

图1是根据本发明构建的加热器的分解透视图，示出邻近的、可以与其一起使用的芯线瓶；

图2是图1的组装的加热器的横截面图；

图3是图1的加热器的底面透视图，其中为了方便显示移去了其底部；

图4是图3的加热器的仰视平面图；

图5是图1的加热器在组装形式下的俯视平面图，其中移去了其盖子；和

图6是用于图1加热器的弹簧的放大透视图。

具体实施方式

首先参见图1-3，其中示出了加热器10，其具有由底部14和盖子16形成的外壳12。为方便说明，朝向盖子16的方向将称为“上”，尽管在实际使用中加热器10可以以任何定向使用。当然，当采用传统的芯线时，优选具有图1的方向，以避免芯线过快消耗活性剂。

加热器10设计为具有其通孔24，以容纳传统容器80的芯线82，该传统容器80存储有一定量液体空气处理化学品。例如，该液体可以是含有少量昆虫控制活性剂——例如除虫菊——的碳氢化合物溶剂，而该芯线可以是沙型芯线。外壳12优选由具有低的热膨胀性的塑料材料注模而成，该材料例如是来自DuPont、25％玻璃纤维强化的、阻燃聚酰胺树脂的

盖子16包括大致圆形的外壁21和圆形的内壁22。底部14具有形成在其中的孔23，该孔23与盖子16的内壁22对齐，以在外壳12中生成通孔或孔24。环形的内腔18通过底部14和盖子16限定出，并容纳加热器10的主要电气构件。

内部部件在安装后，底部14和盖子16优选声焊在一起以密封外壳12，并防止消费者有意或无意地触及其中容纳的电气构件。也可以代替地采用其他焊接工艺。

外壳12限定出凹室(alcove)26，至少部分的PTC加热元件28、弹簧30和触头32安放在该凹室中。尤其是对于触头，它们每个都是弧形的(并且几乎是半圆形的)。具有上或第一触头34和下或第二触头36。它们夹住PTC加热元件28，而第二触头36通过弹簧30偏压向PTC加热元件28。如图所示，弹簧30位于第二触头36的下面。

加热元件28可以是任何传统的加热装置(例如各种类型的电阻加热器)。然而，非常优选的加热元件是如前所述的PTC装置。所示的PTC加热元件28形成为“药片”形，也即具有圆形脚印(footprint)的扁平的圆柱形，当然同样可以采用其他合适的形状。该加热元件28包括阻抗材料74，例如陶瓷，其形成为药片形，导电材料膜75施加在该阻抗材料74的顶表面和底表面上，从而为该加热元件28生成一对电极76、78。

当组装到外壳12中时，将第一触头34放置在盖子的顶壁上。然后将药片形加热元件28放置在触头的头形部的鼻形平台上。此时第一触头的本体沿着环形腔的侧面延伸。然后将第二触头36放置在药片形加热元件28的第二面上，此时触头的主体在与第一触头相反的环形腔的一侧上延伸。然后，将弹簧30放置在第二触头36和底部之间。

结果，弹簧30大致圆形的腹部66和第一、第二触头34、36的头部位于凹室26内。触头34、36都放置为与加热元件28直接接触。触头34、36优选由铝制成，从而提供有效的电气路径和良好的导热性。

每个触头32包括在42、44处弯成弓形的平坦的主体40，以限定出径向内缘45和径向外缘47。内缘45的曲率对应于内壁22的曲率，而外缘47的曲率对应于外壁21的曲率。形成在外壳12中的竖直延伸的支撑件20有助于将触头34、36保持在位，并提供对抗压碎力的额外的支撑。

触头具有腹形(belly)的轴向延伸部46，其邻近通孔24的区域。这有助于将额外的热传送到芯线，同时减少向回抵达终端58的热量。

触头32的远端腿54包括径向延伸的接线脚56，该接线脚56具有U形的夹持终端58。通过终端58夹持在电线(未示出)上而使电线连接在终端58上。该电线还连接到插头(未示出)上，所述插头适于插入到典型的电插座上。这样的插头在现有技术中是已知的，并且根据电力供应和相关的国家，将采用合适的构造以允许装置插入到房间的电源上。

每个触头32的头部60包括圆形的接合部62，该接合部构建用于安放于凹室26内。该接合部62包括升高的圆形平台或鼻部64。

如图2所示，当构件组装在一起以形成加热器10时，上触头34的平台64与上电极76保持直接接触。下触头36的平台64与加热元件28的下电极78保持直接接触。

每个触头32还包括在径向外缘47中切割的槽口48，该槽口48构建用于与形成在外壳12的盖子16中的对齐翼片50匹配。第二半圆形的槽口71定位成邻近接合部62，并构建用于与形成在内壁22中的第二半圆形突起52匹配。两翼片/突起50、52都有助于确保触头34、36正确地对齐并固定在外壳12内。

弹簧30优选由钢构成，其尺寸使其有足够的回弹力以在触头34、36和PTC加热元件28之间持续地保持直接接触，而不会使元件28变形过大。如图6所示。弹簧30包括大致圆形的腹部66和两个腿68。在两腿之间限定出的槽口也出于对齐目的而接收突起52。还具有脚72，该脚72可以抓持在触头和内壁之间，以用于进一步地对齐和锚定。压缩凸出部38产生弹性阻力。

触头在竖直对齐的地方保持彼此充分地分离，以减小短路的风险。另外，触头在没有竖直对齐的地方分离甚至更大。

在没有传统弹簧安装工艺的复杂性的同时实现了热膨胀的适应。而且，部件能够被合适和可靠的安装，无需采用铆钉来组装外壳。

尽管上面已经描述了本发明的优选实施方式，需要理解的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下本发明具有其他的实施方式。例如，该装置可以通过不同的能量来源(例如电池电力或太阳能电力板)供电，也可以采用其他形状的触头。因此，本发明不限定于仅仅所示或所述的特定实施方式中。

工业实用性

本发明提供了改进的加热器，该加热器用于挥发性空气处理化学品的分配器，本发明的加热器尤其具有改进的电触头和弹簧。

Claims (12)

1.适于用于空气处理化学品分配器的加热器，该加热器包括：

具有底部和盖子的外壳，该底部和盖子一起限定出内部的、大致环形的腔和轴向通孔，其中所述盖子包括大致圆形的外壁和圆形的内壁，所述底部具有形成在其中的孔，该孔与盖子的内壁对齐从而产生所述轴向通孔；

定位于该腔中、沿轴向通孔的一侧延伸的第一弧形电触头，其中第一弧形电触头具有带鼻形平台的头形部分；

也定位在该腔中的第二弧形电触头，其具有与第一弧形电触头重叠的一部分，还具有不与第一弧形电触头重叠、沿轴向通孔的相反侧延伸的另一部分；和

加热元件，其在第一弧形电触头和第二弧形电触头重叠的位置处夹在第一弧形电触头和第二弧形电触头之间；

其中加热元件定位成对靠着第一弧形电触头的头形部分的鼻形平台，并在外壳的径向向外突起的凹室中。

2.根据权利要求1所述的加热器，其中所述第一弧形电触头和第二弧形电触头由金属制成，所述金属具有导电性和导热性。

3.根据权利要求1所述的加热器，其中所述第一弧形电触头和第二弧形电触头都由铝制成，并且第一弧形电触头和第二弧形电触头中的至少一个形成有邻近所述加热元件的升高的平台。

4.根据权利要求1所述的加热器，其中第一弧形电触头和第二弧形电触头中的至少一个形成有在轴向上沿着所述通孔弯曲的部分。

5.根据权利要求1所述的加热器，还包括弹簧，该弹簧邻近第一弧形电触头和第二弧形电触头的至少一个定位，以将该触头偏压向所述加热元件，同时当该加热元件产生热时，如果该外壳发生热膨胀，该弹簧还允许用于调整。

6.根据权利要求1所述的加热器，其中第一弧形电触头和第二弧形电触头的至少一个具有对齐槽口，该对齐槽口与来自外壳的对齐突起互相配合。

7.根据权利要求6所述的加热器，还包括弹簧，该弹簧也具有与该外壳的所述对齐突起相互配合的对齐槽口。

8.根据权利要求1所述的加热器，其中第一弧形电触头和第二弧形电触头都进一步包括夹持终端。

9.根据权利要求8所述的加热器，其中第一弧形电触头和第二弧形电触头都包括大致圆形的接触部，以夹住所述加热元件。

10.根据权利要求1所述的加热器，其中所述加热元件是正温度系数的药片形加热元件。

11.根据权利要求10所述的加热器，其中所述加热元件包括：

具有相反的第一和第二面对表面的药片形陶瓷部；

形成在第一面对表面上的第一导电层；和

形成在第二面对表面上的第二导电层。

12.根据权利要求1所述的加热器，其中所述底部和盖子焊接在一起以基本地包围所述腔、第一弧形电触头和第二弧形电触头以及加热元件。

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