CN104995992B - 气流加热器 - Google Patents

Abstract

一种加热元件，其用于供加热气流的装置，该加热元件由云母制成的实质上的扁平形状的支撑件(4)和围绕这一支撑件缠绕成螺旋的电阻丝(5)组成，以避免由支撑件的加热导致的支撑件(4)的变形，支撑件(4)的宽度B和长度A之间的比小于1/4。

Description

气流加热器

技术领域

本发明涉及一种加热电阻器，其用在例如，当需要产生热气流时的滚筒式干燥机的加热器中。

现有技术

除了其他应用，用于加热气流的加热器用在家用电器，诸如滚筒式干燥机中。加热器通常包括多根电阻丝，该多根电阻丝沿它们的平行于彼此布置的支撑件纵向地缠绕成螺旋，参见图1。在现有技术中，目前的技术包括使用缠绕成螺旋并且由绝缘支撑件支撑的电阻丝，绝缘支撑件由适当的材料例如云母或陶瓷制成。通常，此类支撑件具有垂直于所述绕组的展开轴线的平面展开(planar development)。电阻丝通过适当压接的接线电连接至容纳在特定绝缘块中的连接器。在大多数情况下，安全恒温器连接在外部连接件和内部电阻丝之间。绕组的和相关联的支撑件的组件容纳在通常成形为平行六面体的适当的容器中，该平行六面体没有平行于绕组的展开轴线的两个相对壁以供气流通过。根据现有技术，图1示出了气流加热器100，该气流加热器100包括围绕纵向绝缘支撑件4缠绕的多根电阻丝5、容器3、恒温器18、热敏电阻器19、连接接线9、电连接器22和由云母制成的垂直于其的绝缘支撑件21，该纵向绝缘支撑件4进而由通常由陶瓷制成的其他绝缘支撑件7支撑。“扁平”绝缘支撑件是三维支撑件，其中的一维相对于另外的二维是可忽略不计的。专利公布DE1615246描述了(图2-4)一种加热元件，其中电阻丝围绕由云母制成的扁平形状的支撑件4缠绕。根据DE1615246所公开的解决方案的绝缘支撑件4，从长期来看，由于热应力和微气候应力的联合作用而趋向于变形。此类变形导致随时间推移的温度集中，并且减小了电安全距离。图5示出了现有技术的电阻元件的变形的图片，并且图6示出了绕组的支撑元件的局部变形的研究，如图所示，其导致元件本身的显著鼓起。该现象是由于冲击该元件的气流是不均匀的事实引起的。为了对比此类现象，功率分布应当补偿此类均匀性的缺乏：在气流较少的地方功率也应当较小以避免热量集中。由于产品的螺旋形架构，如上所述分配功率既不方便也不实用。最终，问题还涉及螺旋形解决方案的组装，该螺旋形的方案包括使用薄金属棒2(图7)，薄金属棒2待插入由云母制成的绝缘支撑件的特定孔中，因为薄金属棒2非常小，所以其难以处理并且难以插入由云母制成的对应元件中。因此，需要制造围绕绝缘支撑元件缠绕成螺旋的加热元件，该加热元件允许克服上述缺点。

发明内容

本发明的主要目的是制造一种加热元件，其在家用电器，诸如例如滚筒式干燥机中使用，该加热元件可消除鼓起现象。本发明的另一个目的是制造加热元件，其可将不均匀地分配的功率分布实现成能够对比围绕该元件的气流的不均匀分布。本发明的另外目的是制造易于组装并且组装成本效益好的加热器。因此，本发明因此通过提供用于加热家用电器的气流的装置来用于实现上述目的，该装置包括至少一个加热元件，该至少一个加热元件设置有三维绝缘支撑件，其中厚度的值比长度A的值和宽度B的值要小得多，并且该至少一个加热元件设有电阻丝，电阻丝围绕支撑件缠绕成螺旋以便实质上界定扁平的绕组，该装置的特征在于：绝缘支撑件4的宽度B和长度A的比B/A小于1/4。有利地，线匝的节距是不均匀的，使得辐射功率是局部可变的以解决气流的不均匀性。有利地，绕组的绝缘支撑件包括对比所述变形而纵向地布置的缓解元件。

附图说明

通过附图，根据由非限制性示例所示的装置的优选的但非排他的实施方案的详细描述，本发明的进一步特征和优点将变得更加明显，其中：

图1示出了现有技术的加热器；

图2示出了根据现有技术的加热元件；

图3示出了从侧面观察的在根据现有技术的支撑元件上缠绕成螺旋的电阻丝；

图4示出从顶部观察的在根据现有技术的支撑元件上缠绕成螺旋的电阻丝；

图5示出了说明由加热导致的绝缘支撑件的变形的图片；

图6示出了由缺乏均匀性的冲击加热元件的气流的导致绝缘支撑件的局部变形的研究；

图7示出了现有技术的加热器的组件的细节；

图8示出了根据本发明的电阻绕组的支撑元件；

图9示出了根据本发明的电阻丝的细节；

图10A-10B示出了根据本发明的两个加热元件的拓扑布置的细节；

图11A-11B示出了加热元件的组件和竖直支撑元件；

图12示出了完整加热器100；

图13A-13C示出了根据本发明制造的容器的构造上的细节和组装顺序；

图14示出了电阻丝连接至当前电源线的连接系统；

图15示出了电连接的细节。

附图中相同的参考数字表示相同的元件。

本发明的优选实施方案的详述

图8示出了根据本发明的绝缘支撑件的一个实施方案，绝缘支撑件由云母制成，该绝缘支撑件由附图标号4表示。由云母制成的绝缘支撑件4具有扁平的矩形形状，其中宽度和长度之间的B/A比通常小于1/4；另外，减少“鼓起”现象的适当的缓解区1通常存在于支撑件4的中心部分。经实证检验已证实存在于由云母制成的连续(即，未缓解)支撑件中的鼓起现象更加显著。也已经经验地确定，当使用由云母制成的B/A比低于1/4的支撑件时，鼓起现象消失。通过自动机械装置易于实施绕组操作。根据本发明的技术方案包括在云母支撑件上使用可变绕组节距的电阻丝，以便对比由进入加热元件中的气流是不均匀的事实引起的沿绝缘支撑件4的缺乏温度均匀性的现象。图9示出了这样类型的解决方案，其中线匝5-1之间的相互距离大于线匝5-2之间的相互距离。根据该实施方案，通过简单设置绕组系统，可以获得云母支撑件4上的电阻丝5的不同分布，其转化成作为局部通风的功能的适当的功率的分配。通过适当地偏置加热元件的竖直位置，获得电阻丝的热分布的另外的实施方案。图10A示出了在两对根据现有技术的加热元件之间沿相对于气流的水平方向的横向平面的布置，而图10B示出了根据本发明的相同元件的偏置布置。电阻元件由竖直绝缘元件7支撑(图11A-11B)。竖直绝缘元件7通过简单的扣合机构插入绕组的绝缘支撑件4中(图11A)。图11B示出了准备插入图12所示的容器中的系统。图13A-13C示出了容器3的示例以及随后的组装步骤，该容器3用于容纳不同的加热元件，即具有相应的电阻丝5的由云母制成的各绝缘支撑件4。容器3成形为由底部23、彼此相对的两个侧壁24(而缺少另外两个侧壁以允许空气进入和离开)以及最终由平行于底部的可移除盖子25形成的直角平行六面体。卡口咬边系统(Bayonet-undercut system)用于以图13A-13C的顺序所示的那样组装。侧壁24在形成于盖子25上的狭槽和凹槽处设有突出的竖直元件26，通过盖子29本身的竖直移动(图13A)和水平移动(图13C)盖子29本身牢固地锚固在盖子25上。给定具体形状的竖直绝缘元件7通过卡口咬边系统以图13A-C的前述顺序所示那样也装配在容器3的盖子25上。为了便利组装过程，提供了适当的电连接系统和由云母制成的水平支撑元件的具体形状，以便有助于插入竖直支撑元件7。图14示出了根据本发明的电阻丝5的绕组的水平绝缘支撑件4的示例。该图示出了支撑件4的中心部分和最后部分的具体形状30以有助于插入竖直支撑件7。以便促进组装的电连接由用于将加热元件连接到彼此并且将加热元件连接到外部电源的带31组成。电阻丝5直接连接到带31，该带31进而连接到端部有狭槽33的电源线32。以这种方式，电阻丝直接连接到电源电缆而不需要就时间而言是昂贵的另外的线材。图15示出了该连接的细节。本发明不限于家用滚筒式干燥机，而是可用在其中需要气流的加热的任何类型的装置中。可以组合各个实施方案中所示的元件和特征，从而保持在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于加热供家庭使用的设备的气流的装置(100)，所述装置(100)包括至少一个加热元件，所述加热元件设置有三维绝缘支撑件(4)，其中所述绝缘支撑件的厚度的值相对于所述绝缘支撑件的长度A的值和宽度B的值是能够忽略的，并且所述加热元件设置有电阻丝(5)，所述电阻丝(5)围绕所述绝缘支撑件缠绕成螺旋以便实质上界定扁平的绕组，所述装置的特征在于，所述绝缘支撑件(4)的宽度B和长度A之间的比B/A小于1/4，其中，由所述绝缘支撑件的加热导致的应变力的缓解元件(1)沿所述绝缘支撑件(4)的长度A插入，并且

其中，所述电阻丝(5)的所述螺旋的节距是可变的，以便对比沿所述绝缘支撑件(4)的缺乏温度均匀性的现象。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述加热元件插入设置有用于气流的入口和出口的容器(3)中。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述加热元件布置成，其纵向轴线实质上平行于所述容器(3)的所述入口和所述出口，并且由两个较大尺寸A和B表示的平面相对于所述容器(3)的所述出口的平面横切地布置。

4.根据权利要求3所述的装置，包括至少一对所述加热元件，所述至少一对加热元件沿其宽度隔开并且布置在平行于由所述绝缘支撑件(4)的所述两个较大尺寸A和B表示的平面的两个偏置平面上。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的装置，其中，所述绝缘支撑件(4)由云母制成。