CN1112222A - 电加热器壳体 - Google Patents

Abstract

一种用在安装于容器(C)的侧壁(S)、加热容器 内的流体(L)的电加热器(H)上的壳体(10)。加热元 件(R)安装在接头(F)上，该壳体可方便地使电导线 (E)连接到加热器上。基座(12)上有接收接头的开 口。外罩(36)的尺寸适合于套装在基座上。基底有 用于穿过导线的孔(22)。环形垫(28)用于将加热器 固定在基座上。基座的转动可使外罩定位于易于接 近导线管开口的位置，不管加热器处于什么位置，都 能方便地将导线管连接到加热元件上。

Description

本发明涉及电加热器，例如浸没式加热器，更具体地说，涉及用在这种加热器上的壳体。

在本申请相关的参考文献，即序列号为08/022，183，申请日为1993年1月8日的共同待批美国专利申请中描述了用在浸没式加热器上的加热器壳体，该浸没式加热器是用在水加热器、工业水槽或水箱等内的。由于加热器可能安装在对人不方便的地方，所以该申请所公开的加热器壳体可显示出其优越性。在那些人难以够到的地方常常难以将电导线连接到加热器上。例如正如该共同待批申请中所描述的那样，加热器壳体可转动60°角，以便于连接导线。该申请提供了6种可能的布线定向方法。虽然这种壳体对已有的只有两种调节位置的壳体结构作了明显的改进，但人们仍需要具有更大灵活性的加热器。

从本发明的几个目的中可以注意到：本发明提供一种用在浸没式加热器上的壳体;提供一种设有用于安装包括加热元件和恒温器的螺旋塞组件的基座的壳体;提供一种很容易转动360°角以便于将电导线连接到螺旋塞组件上的壳体;提供一种对于具有安装在不方便、难以够到的地方的螺旋塞组件的那种加热器特别有用的壳体，以便能迅速而又容易地安装连接和折卸导线管;提供一种具有容易拆除的外罩，以便于连接导线管及修理或更换组件的壳体;提供一种可防止在加热器附近工作的人以及可能与壳体接触的人受到电击的壳体;提供一种具有不同的尺寸以装在不同尺寸加热器组件上的壳体;以及，提供一种成本低、易于制造的壳体。

一般来说，本发明的壳体是安装在固定到容器侧壁上的电加热器上的。加热器加热容器内的流体。加热元件安装在一个接头上，并且该壳体有助于将电导线连接到加热器上，而不管加热器处于什么位置。壳体的基座具有容纳接头的开口。加热器安装好后，基座位于紧靠侧壁的地方。壳体的外罩尺寸使之适合于套装和固定在基座上。外罩上有一开孔，电导线穿过该开孔连接到加热元件的一个外端。一个环形垫用作使壳体基座在它上面旋转的圆盘。三个螺丝用于把基座束缚在螺帽下并将其夹紧在接头上。基座相对于接头可自由转动。转动基座可使外罩定位在安装者很容易够到导线管开孔的方向上，从而不管加热器处于什么位置都能很方便地将导线管连接到加热元件上。其它的目的和特征有一部分是显而易见的，另一部分将在下文中予以指出。

图1是本发明壳体的分解视图;

图2是已安装了壳体的加热器的局部剖视图;

图3是壳体基底部分的预成型平面视图;

图4是已安装了壳体的加热器内部的平面视图;

图5是已安装就位的加热器的剖视图。

在全部附图中相对应的部件采用相同的标号。

参见附图，浸没式电加热器I包括一个加热元件H。加热元件通常为一根U形加热杆R（见图5），所有杆的各端通过一个接头F延伸。接头F包括一个具有螺纹端的螺旋塞P，该螺纹端旋入容器C侧壁S的对应螺纹孔O内。加热杆的外端从螺旋塞的外端伸出。这些端头适合于连接向加热元件送电的电导线E。在加热杆R上形成的I²r损失产生了用于加热贮存在容器内的液体L的热能。

在作为本申请参考文献的美国专利申请序列号为08/002，183的申请中描述了一个很容易与加热器I电连接的加热器壳体，特别是当加热器位于难以接近的位置的时候。正如该文献中所描述的那样，该壳体具有可旋转60°的调节余量，以便使壳体上的开孔处于电导线与加热元件连接的最佳位置。由于壳体组件提供了6个可供选择的位置，所以与至多只能提供2个位置的已有技术的壳体相比，其优越性在于有更大的灵活性。本发明的壳体10则又有更大的灵活性，因为它能使壳体自由转动整整360°，可定位于任何所需的位置上。

参见图3，壳体10主要包括一个基座12。基座主要包括一个环形基板14。基板上开有同心开孔16，开孔的直径大于螺旋塞的直径。然而，螺旋塞具有如图4所示的六角形法兰X。法兰X的直径稍大于开孔16的直径。在安装加热器时，通过将法兰从基板14的下侧插入开孔16来使螺旋塞连接到壳体上。与基板成一角度地转动螺旋塞，使法兰滑入开孔。此后，使螺旋塞定位于与基板大体同心的位置，法兰可防止螺旋塞退出。应注意到，开孔的侧边与由法兰覆盖的开孔部分之间具有间隙。为了遮盖这个间隙，在螺旋塞法兰与基座之间使用一个环形垫26。

当螺旋塞安装就位时，设在加热杆R内端的电接线柱T位于壳体10的内侧。参见图4，基座12除了具有基板14外还有一个向外伸出的舌片18。该舌片大体呈长方形，并且在装配时，将该舌片转到与基板垂直状态。这样舌片便朝上方延伸。在舌片上有一圆形脱模器20。当去除该脱模器后便留下一个用于将导线E引入壳体的孔22。按照本发明，壳体可自由旋转到与孔22对正的位置上，而该孔22处于易于将导线与加热器相连的方向。这样不仅大大简化了加热器的安装，而且可减小作用到导线上的力，如果不得不以与布线方向呈一角度连接导线时就会在导线上产生作用力。

壳体10包括一个用于将螺旋塞固定到基座上的安装部件24。环形垫26被放置在基板和螺旋塞法兰之间的基板14外侧。环形垫的内径小于基板14上开孔16的直径，但稍大于螺旋塞上加热元件束的直径。另外，环形垫的外径大于开孔16和六角形螺旋塞棱角的直径。当环形垫26安装在螺旋塞的通过开孔向外延伸的部分时（见图4），它还遮盖了法兰和开孔侧壁之间的间隙。

参见图1，沿环形垫26圆周上有三个等距布置的孔28。各孔也与环形垫的中心等距。从环形垫26的中心到孔的半径R应这样确定：当环形垫安装就位并适当对正时，这些孔28应对准法兰X与开孔16侧壁之间的间隙。安装部件24还包括紧固件，如螺丝或螺栓32，用于将环形垫和基座（在螺丝帽下）压紧在螺旋塞法兰上。例如在附图中的紧固件为10-32的F型菲利普大头螺丝。然而可以理解到，其它形式的螺丝或螺栓也可使用。还可进一步理解到，设在法兰上并与环形垫上的孔相对应的孔是带螺纹的。在这种情况下，可转动环形垫和法兰，直到对应的孔都对正时为止，然后将螺丝32穿过环形垫，当这些螺丝拧入螺旋塞法兰时，螺帽便压紧在基座上。

当螺帽和螺旋塞法兰互相靠近时，螺帽夹在螺旋塞的法兰X和基板14之间。当螺丝拧得足够紧时，由螺丝施加的力使环形垫、螺旋塞和基板固定在一起。这样，这些部件便有效地构成一个整体式部件。但是当拧松螺丝时，壳体的基座12可以自由转动，以将导线开孔22定位在任何理想位置。

加热器壳体10还包括一个类似于共同待批专利申请序列号08/002，183中所描述结构的外罩36。也就是说，外罩36是杯形或帽状的，它有一个平板38和一个圆周侧壁40。如图4所示，在基板14上形成有外缘，它可沿与舌片18相同的方向朝上方翻转，以构成大体绕基座12延伸的凸缘42。外罩36的直径与基板的直径相一致，凸缘42形成之后就可将外罩36的侧壁套在凸缘上。侧壁上还有一个切口44，切口的尺寸适合于在外罩安装就位时能使该切口套在舌片18上。如图3所示，舌片18有一中间段18a和位于中间段两侧的边段18b、18c。边段18b、18c在基座12成形时将其从中间段18a处向后折叠，并且切口44的尺寸适合套过段18a。每个边段18b、18c都有一个接收螺丝48的螺纹孔46。外罩36的侧壁40的切口44的两侧各开有销槽50。销槽从侧壁的底部向上延伸，并且各销槽的上端应与螺纹孔46对正。当外罩装置配就位时，将螺丝48通过各销槽50拧入孔46内。当拧紧螺丝时，它们将外罩侧壁的底部压在凸缘上，以完成加热器壳体的装配。在共同待批专利申请中已说明了这种连接结构的优越性，即在摘除外罩时不必连螺丝也拧下来，只需松动螺丝便可取下外罩。当以后要重新安装外罩时，这种销槽可使外罩很容易向后滑动就位。

为了安装加热器，首先将螺旋塞安装在使用环形垫的基座上，如上所述，螺旋塞位于基板和环形垫的内侧。螺丝32插入并穿过环形垫26上的孔。然后将螺丝拧紧，使基板、环形垫和螺旋塞轻轻拉在一起。然而在此时不装外罩，基座12可自由转动。

螺旋塞的螺纹外端拧在流体容器的侧壁S上的开口O内。当旋转螺旋塞使之完全就位时，外罩10的基座是可旋转的，并使之旋转到舌片18上的开孔22定位于能使电导线连接到加热器的方向上。当如此定位后，拧紧螺丝32，直至基板与环形垫和螺旋塞固定到一起时为止。电导线的端头插入开孔22并连接到加热器杆R端部的接线柱T上，以便将加热器杆电连接到电源上。这一工作完成后，将外罩36安装就位并拧紧螺丝48，使外罩与壳体的基座固定在一起。由于电导线以最直接的方式连接在加热器上，所以不会对电导线施加过度的应力。为了减小电线上的应力，需使用过去已采用过的电线应变消除器或类似的应变减缓器。要观察加热器只需松动螺丝48，以摘去外罩，螺丝仍留在原位，这样可防止螺丝丢失。

在某些应用中，最好在加热器组件上安装一个恒温器M。本领域技术人员已众所周知，电路连接加热杆R的一侧应与恒温器相连。如果恒温器检测到流体温度过高，则它断开通到加热杆的电路，然后当流体温度降到恒温器设定的温度以下时又重新接通电路。从图2和图5中可以看出，恒温器M位于螺旋塞的内端上方（如图2所示），或朝向它的后方（如图5所示）。外罩36所具有的高度应使它正好套装在螺旋塞内端上，或者将其高度定在能适当地安装恒温器的高度。

在图2和图5中，支架52连接在板14上。支架52通常为帽子形，它有两个邻近基板14内表面的两个基腿52a、52b，以便利用点焊等方法将支架连接到基板上。这些基腿的长度应这样来确定：当腿的外端与基板14的外缘对正时，支架的中间段52c从腿的内端向上延伸（如图2所示），而腿的内端不与螺旋塞法兰X的外缘相接触。段52b应该足够长，以便在将恒温器安装在它上面时不会防碍电接线柱从螺旋塞的内端向内伸出。可以任何传统的方式将恒温器M固定在支架上。例如，可将恒温器的外壳点焊到支架腿52c上，或在外壳上设一凹槽，将支架腿放置在该凹槽内，或在支架腿上钻一螺纹孔（54），将螺丝穿过该孔拧入恒温器对应的螺纹孔内。

带有恒温器的加热器的安装方法与前述的方法基本相同。目前采用装有支架52并连接有恒温器的基板14。上文已对环形垫和螺旋塞的初装配以及使基座取向于导线布线的方向作了描述。当导线插入开孔22时，一根导线连接到杆R一端的接线柱T上，而另一根导线连接到恒温器一侧上，再将恒温器的另一侧连接到杆R另一端的接线柱T上，然后按前面描述的方法安装外罩36。

上文所描述的是一种用于装在浸没式加热器上的壳体。该壳体设有一个用于安装螺旋塞组件的基座，螺旋塞组件包括一个加热元件和一个恒温器。壳体很容易转过360°角，以便有助于将电导线连接到螺旋塞组件上，这对于当把螺旋塞组件安装在难以够到的地方时特别有用。壳体外罩很容易卸下，这样便于导线管的连接和组件的修理或更换，并使导线管的安装连接和拆卸迅速而且容易。另外，壳体可防止在加热器附近工作的人以及可能与壳体接触的人受到电击。对于不同尺寸的加热器组件可以提供不同尺寸的壳体，并且这种壳体成本低，易于制造。

从上文中可以看出，本发明的几个目的得以实现，并可获得另外一些优越性。

由于在不脱离本发明保护范围的情况下可对上述结构进行各种变换，所以包含在上述说明书中或显示在附图中的所有内容都只作为解释说明用而不含限制的意义。

Claims (19)

1、一种用在电加热器上的壳体，该电加热器安装在容器侧壁上，用以加热容器内的流体，加热器有一个安装在一个接头上的加热元件，该加热元件安放在侧壁上，不管加热器安装的位置如何，该壳体使电导线很容易连接到加热器上，该壳体包括：

一个基座，接头的一端容纳在该基座内，当加热器安装就位时，所述基座位于紧靠侧壁的位置，所述基座有一开孔，电导线通过该开孔连接到加热元件的一个外端，

一个外罩，其尺寸适于套装并固定在基座上，所述外罩完全封闭住所述基座，以避免接触到所述接头和所述导线；

可连接在加热器上的安装部件，用于将加热器安装在所述基座上，所述安装部件束缚住接头的一端，使基座可相对于接头自由转动，基座转动时可使外罩定位于易于接近导线管开口的位置，从而不管加热器处于什么位置都能很方便地将导线管连接到加热元件上。

2、按照权利要求1的壳体，其特征是接头包括一个安装在所述容器侧壁上的塞，所述基座有一开有中心孔的基板，所述塞可正好穿过该中心孔。

3、按照权利要求2的壳体，其特征是所述塞有一个法兰，其外径大于基板开孔的直孔，当塞的法兰插入所述基板上的所述孔时，它被束缚在基底上。

4、按照权利要求3的壳体，其特征是所述安装部件有一规定尺寸的、定位于靠近所述开孔的所述基座外表面上的环形垫，所述环形垫的内径应使该垫能套过螺旋塞法兰上的加热元件束的直径，其外径大于所述基板开孔的直径和六角形螺旋塞法兰的外接圆直径，所述基板将环形垫夹在它们中间并且使环形垫紧靠所述基板。

5、按照权利要求4的壳体，其特征是环形垫上有孔，所述安装部件还包括可插入环形垫的这些孔中的紧固件，插入后拧紧该紧固件可将基板和环形垫拉在一起，以便压在螺旋塞法兰上。

6、按照权利要求5的壳体，其特征是所述塞的法兰上也有孔，这些孔与环形垫上的孔大小和位置相一致，以用于将紧固件插入法兰。

7、按照权利要求5的壳体，其特征是沿环形垫圆周上有三个等距分布的孔。

8、按照权利要求5的壳体，其特征是所述基座有一个向上翻转并沿与基座成一角度的方向延伸的舌片，所述舌片上有确定尺寸的接收导线管的导线管开口。

9、按照权利要求8的壳体，其特征是所述外罩有一个当所述外罩安装就位时位于所述基板上方的平板以及沿圆周方向延伸的侧壁，所述侧壁上有一个切口，切口的尺寸应确定在当外罩安装就位时使其能套在所述舌片上。

10、按照权利要求9的壳体，其特征是所述基板的外缘上有一沿周围方向延伸的向上翻转的凸缘，外罩侧壁套装在凸缘上，以将接头封闭在壳体内。

11、按照权利要求10的壳体，其特征是还包括用于将外罩固定到基座上的紧固部件。

12、按照权利要求4的壳体，其特征是还包括用于将恒温器安装在壳体内的部件。

13、按照权利要求12的壳体，其特征是恒温器安装部件包括一个连接在所述基板内表面上的支架，所述恒温器安装在所述支架上，并处于电连接在所述加热元件和所述电导线之间的某位置上。

14、在用在安装于加热流体的容器侧壁上的电加热器上的壳体中，加热器具有加热元件，加热元件安装在位于侧壁上的接头内，壳体包括一个基座，接头的一端容纳在基座内，当加热器安装就位时，所述基座位于紧靠侧壁的位置，所述基板上有一个开孔，电导线通过该开孔连接到加热元件的一个外端上，外罩的尺寸适合于使其套装并固定在基座上，所述外罩完全封闭住所述基座，以避免接触到所述接头和所述导线，其改进在于所述基座有一个开有中心孔的基板，电连接在导线上的加热元件的一端容纳在该中心孔内，可固定在加热器上的安装部件用于将加热器安装到所述基板上，所述安装部件束缚住接头的一端，使基座可相对于接头自由转动，基座的转动可使外罩定位于易于接近导线管开口的位置，从而不管加热器处于什么位置都能很方便地将导线管连接到加热元件上。

15、按照权利要求14的改进，其特征在于容纳在所述壳体内的所述接头的所述端有一个具有法兰的螺旋塞，法兰的外径大于基板孔的直径，当螺丝拧入法兰时，基板被束缚在螺旋塞法兰上。

16、按照权利要求15的改进，其特征在于所述安装部件有一规定尺寸的、定位于靠近所述开孔的所述基座外表面上的环形垫，所述环形垫的内径应使该垫能套过螺旋塞法兰上的加热元件束的直径，其外径大于所述基板开孔的直径和六角形螺旋塞法兰的外接圆直径，所述基板将环形垫夹在它们中间并且使环形垫紧靠所述基板。

17、按照权利要求16的改进，其特征在于所述环形垫上有孔，所述安装部件还包括可插入环形垫的这些孔中的紧固件，插入后拧紧该紧固件可将基板和环形垫拉在一起，以便压在螺旋塞法兰上。

18、按照权利要求14的改进，其特征在于所述基座有一个向上翻转并沿与基座成一角的方向延伸的舌片，所述舌片上有规定尺寸的接收导线管的导线管开口，以及有一个沿圆周方向延伸并向上翻转的、形成于所述基板外缘上的凸缘;

所述外罩有一个当所述外罩安装就位时位于所述基板上方的平板以及沿圆周方向延伸的侧壁，所述侧壁上有一个切口，切口的尺寸应确定在当外罩安装就位时能使其套在所述舌片上，侧壁套在凸缘上，以将接头封闭在壳体内;以及

用于将外罩固定到基座上的紧固部件。

19、按照权利要求18的改进，其特征在于还包括一个连接到所述基板内表面上的支架，该支架用于将恒温器安装在壳体内，以便将其电连接在所述加热元件和所述电导线之间。

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