CN1856192A - 具有圆锥形电热螺旋线的管形加热体 - Google Patents

具有圆锥形电热螺旋线的管形加热体 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种加热尤其用于家用器具的流动介质的管形加热体(R)，其带有一个套管(10)，在该套管的内部至少安置一个由电阻加热导线制成的填埋在一种电绝缘材料(20)内的电热螺旋线(22)，其中，该电热螺旋线(22)具有一个第一及一个第二连接区域(22a)，并借助于这两个连接区域通过至少各一个连接元件(24)与一个电源连接，以及所述电热螺旋线(22)至少具有一个在该电热螺旋线(22)的两个连接区域(22a)之间延伸的工作区域(22b)，其中，所述电热螺旋线(22)的直径至少在一个连接区域(22a)上沿朝向所述工作区域(22b)的方向逐渐增大。按照本发明，所述电热螺旋线(22)在所述连接区域(22a)内具有至少一个沿其纵轴线的弯曲段。

Description

具有圆锥形电热螺旋线的管形加热体
技术领域
本发明涉及一种加热尤其用于家用器具的流动介质的管形加热体以及一种用于该管形加热体的电热螺旋线。
背景技术
这类管形加热体普遍用在加热流动介质上。这尤其指用在不同家用器具的情况，例如洗衣机、餐具冲洗机、咖啡机等。
在其中一些用途中，由于可供管形加热体用的安装空间不受限制，管形加热体的长度和其电热螺旋线的直径(由它们一起确定加热功率)可以根据所希望的功率特征自由地确定。只是在该管形加热体的连接端部区域内必须要减小加热功率，因为在该区域内只是局部地或者完全不能被待加热介质环绕喷淋，使得不能完全将在该处产生的热量排走。这会导致由于过热而损坏所述电热螺旋线。因此，在管形加热体的连接端部区域内将连接元件、例如接线柱一起引入到套管的内部，以防止在那里产生热量。所以管形加热体的连接端部区域也被称为冷却端。
在对于管形加热体只存在较小安装空间以及尽管如此仍要求高加热功率的应用中，前面提到的问题会明显地变得更突出。这是因为，为了能够达到良好地向管壁传热，必要时可能需要相应地增大电热螺旋线的直径。但是这会导致在连接端的区域内同样存在大的加热功率，其结果是导致前面所提到的问题。此外，在这类管形加热体、亦即具有短结构长度及高加热功率的管形加热体中可能经常要将该管形加热体在管形加热体的连接端部区域内弯曲，以便将其连接元件与一电源方便地建立连接。在弯曲时，处于管形加热体的套管内的电热螺旋线沿其纵轴线也获得一个弯曲度，这使电热螺旋线发生不确定的变形。此外，也导致电热螺旋线发生偏移，这种偏移由于不均匀地引入热量而导致形成一些局部过热的区域。
在图4中给出了一种已知管形加热体的连接区域。该管形加热体具有一个电热螺旋线22′，该电热螺旋线被嵌装在一套管10′内的一种电绝缘材料20′中。通过一个接线柱24′将电热螺旋线22′在这一侧与一电源连接。为了避免电热螺旋线22′的各螺旋段在弯曲处或弯曲段18′的区域内占据一个不确定的位置，而将接线柱24通过套管10′的弯曲区域′地继续引入到管形加热体内并且在那里才将电热螺旋线22′与该接线柱24′连接起来。但是由此进一步减小了加热功率，因为只是在电热螺旋线22′的区域内存在一相应的加热功率。此外，电热螺旋线22′的直径与接线柱24′的直径相适配。因为接线柱24′的直径与套管10′的内径之比很小，所以在规定套管外径的情况下也只能达到一个很小的加热功率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种不仅具有高的加热功率、而且同时可以优化地利用管形加热体长度的管形加热体以及电热螺旋线。
上述有关管形加热体的技术问题通过一种加热尤其用于家用器具的流动介质的管形加热体得以解决，该管形加热体带有一个套管，在该套管的内部至少安置一个由电阻加热导线制成的填埋在一种电绝缘材料内的电热螺旋线，其中，该电热螺旋线具有一个第一及一个第二连接区域，借助于这两个连接区域通过至少各一个连接元件与一个电源连接，以及所述电热螺旋线至少具有一个在该电热螺旋线的两个连接区域之间延伸的工作区域，其中，所述电热螺旋线的直径至少在一个连接区域上沿朝向所述工作区域的方向逐渐增大，按照本发明，所述电热螺旋线在所述连接区域内沿其纵轴线至少具有一个弯曲。
通过在至少一个连接区域上沿朝向所述电热螺旋线的工作区域方向逐渐增大该电热螺旋线的直径，而存在在关键性的连接区域内减小加热功率的可能性，同时无需由此减小所述管形加热体的可用长度。确切地说，将所述电热螺旋线从具有大直径的工作区域逐渐减小到一个对连接区域有利的直径。由此，所述电热螺旋线至少在一个连接区域内获得一个至少近似圆锥形的结构。
基本上，所述电热螺旋线的直径可以从该电热螺旋线的自由端开始朝所述工作区域方向至少分区段地连续地增大。同样存在这样的可能性，即，所述电热螺旋线的直径至少分区段地跳跃性地增大。这样的话，可以规定，所述电热螺旋线从自由端开始首先具有一恒定不变的直径，接下来其直径朝所述工作区域方向连续地增大或跳跃性地增大，以便接下来过渡到一个恒定不变的沿整个工作区域延伸的直径。通过所述电热螺旋线的直径具有一个或多个阶梯性增大，可以实现该电热螺旋线的直径在连接区域内跳跃性地增大。
除了所述电热螺旋线的直径在连接区域内增大外，还可以规定，所述电热螺旋线的螺距在该区域内恒定不变。同样存在这样的可能性，即，所述电热螺旋线的螺距在至少一个连接区域内至少分区段地变化。这样的话，所述电热螺旋线的螺距又可以从自由端开始首先恒定不变且选择得很小，接下来在优选其直径连续增大的同时具有一比较大的螺距值并且在该电热螺旋线的直径恒定不变的工作区域内具有同样恒定不变的螺距值。
如同上面结合现有技术已阐述的那样，可能需要将所述管形加热体在一个或两个连接端部的区域内弯曲，以实现更方便地将该管形加热体的连接端部与一电源触点接通。通过按照本发明这样设计带有一个电热螺旋线的管形加热体，即，该电热螺旋线的直径在连接端部区域内朝工作区域方向逐渐增大，现在提供了这样的可能性，即，所述电热螺旋线在所述连接区域内也沿其纵轴线至少具有一次弯曲。
一种特别简单地制造所述电热螺旋线及管形加热体的方法是通过同样地设计该电热螺旋线的两个连接端区域来实现。
作为连接元件可以采用完全不同的构件。一种特别适合的连接元件由一种导电性能良好的材料制成的接线柱构成，其中，可将该接线柱插入到所述电热螺旋线的内部以及接线柱的外径至少在该电热螺旋线的连接区域内等于该电热螺旋线在该区域内的内径。同时，所述电热螺旋线的直径在所述连接元件的区域内恒定不变，是特别有利的。
有关电热螺旋线的技术问题通过一种加热尤其用于家用器具的流动介质的管形加热体的电热螺旋线得以解决，该电热螺旋线由电阻加热导线盘绕制成以及具有一个第一及一个第二连接区域，并借助于这两个连接区域分别通过至少一个连接元件与一个电源连接，以及所述电热螺旋线至少具有一个在该电热螺旋线的两个连接区域之间延伸的工作区域，其中，所述电热螺旋线的直径至少在一个连接区域上沿朝向所述工作区域的方向逐渐增大，按照本发明，所述电热螺旋线在所述连接区域内沿其纵轴线具有至少一次弯曲。
附图说明
下面结合附图阐述本发明管形加热体或电热螺旋线的其他有利的扩展设计及其实施方式。在描述具体实施方式所采用的“左”、“右”、“下”和“上”这些概念都是相对于其所带附图标记可正常识读的所附示图而言。
附图中：
图1以透视图表示一个按照本发明的管形加热体；
图2以一个放大比例表示的简略局部剖视图表示图1所示管形加热体的连接端部；
图3表示一个按照本发明的电热螺旋线的的局部侧视图；
图4表示一个已知的管形加热体的连接端的与图2类似的局部剖视图。
具体实施方式
图1简略地表示出一个按照本发明的电管形加热体R。该管形加热体首先具有一个由良好导热材料、例如铝或防腐蚀的钢制成的套管10。该套管10以及进而管形加热体R可以制成对于各种用途有利的形状。在上述情况下套管10弯曲成一个开口的圆环。该套管10可以具有不同的形状。如同从图1中所看到的那样，在图中该套管10具有一种大致正方形的横截面，其中正方形的角部被削平倒角。
管形加热体R具有两个连接端部区域12、14，通过这两个连接端部区域可以将该管形加热体R与一个未示出的电源连接。该管形加热体R的一个主发热区域16在这两个连接端部区域12、14之间延伸。管形加热体R在这两个连接端部区域12、14内分别设计有一个弯曲段18。由此连接端部区域12、14可以从主发热区域16的平面内向上伸出，因此更便于与一电源触点接通。
从图2可以看出，在套管10填入了一种电绝缘、但导热的材料、如氧化镁，需要时可以将该材料通过轧制和/或压制过程进行压实。该绝缘材料20包封一电热螺旋线22，该电热螺旋线22在图2中简略地表示以及在图3中详细地表示。
如同从图3中可以看出的那样，盘绕制成的电热螺旋线22具有连接区域22a和一个工作区域22b，该工作区域至少近似相当于前面所提到的管形加热体R的主发热区域16。从其自由端22c观察，电热螺旋线22在其连接区域22a内具有一个直径固定不变的第一部段22d。紧接其后在所述连接区域22a内的是一个第二部段22e，在该第二部段内电热螺旋线22的直径均匀地从第一部段22d的直径增大到一个在所述工作区域22b内恒定地延续的直径。另外，电热螺旋线22在其直径恒定不变的第一部段22d内具有一个比在连接区域22a的第二部段22e和工作区域22b内的螺距小的螺距。还需要说明的是，电热螺旋线22在其连接区域22a内的第二部段22e的螺距可与工作区域22b内的螺距不同。此外，还要说明的是，所述电热螺旋线22在其连接区域22a内也散发热量，但是在该区域内的散热量与在电热螺旋线22的工作区域22b相比要少。最后还需说明的是，电热螺旋线22的另一端部可以具有与上述结合图3中所示的端部已描述的那样相同的构造。
另外，如同从图2中可以看出的那样，电热螺旋线22通过一个接线柱24与管形加热体R外侧连接。该接线柱24由一种导电性能良好的材料制成以及具有一种直径恒定的大体圆柱形的横截面。为了定位，该接线柱24穿过一个由陶瓷或类似材料制成的珠形绝缘子26。通过焊接完成电热螺旋线22的连接区域22a的第一部段22d与接线柱24之间的连接。
最后，如同从图2中还可以看出的那样，电热螺旋线22在管形加热体R的连接端部区域12内沿其纵轴线L有弯曲并因此仿效管形加热体R的弯曲18。

Claims (16)

1.一种加热尤其用于家用器具的流动介质的管形加热体(R)，其带有一个套管(10)，在该套管的内部至少安置一个由电阻加热导线制成的填埋在一种电绝缘材料(20)内的电热螺旋线(22)，其中，该电热螺旋线(22)具有一个第一及一个第二连接区域(22a)，并借助于这两个连接区域分别通过至少一个连接元件(24)与一个电源连接，以及所述电热螺旋线(22)还具有至少一个在该电热螺旋线(22)的两个连接区域(22a)之间延伸的工作区域(22b)，其中，所述电热螺旋线(22)的直径至少在一个连接区域(22a)上沿朝向所述工作区域(22b)的方向逐渐增大，其特征在于，所述电热螺旋线(22)在所述连接区域(22a)内具有至少一个沿其纵轴线的弯曲。
2.按照权利要求1所述的管形加热体，其特征在于，所述电热螺旋线(22)的直径至少分区段地连续地增大。
3.按照权利要求1所述的管形加热体，其特征在于，所述电热螺旋线(22)的直径至少分区段地跳跃性地增大。
4.按照权利要求1所述的管形加热体，其特征在于，所述电热螺旋线(22)的直径在所述工作区域(22b)内至少近似于恒定不变。
5.按照权利要求1所述的管形加热体，其特征在于，所述电热螺旋线(22)的螺距在至少一个连接区域(22a)内是恒定不变的。
6.按照权利要求1所述的管形加热体，其特征在于，所述电热螺旋线(22)的螺距在至少一个连接区域(22a)内至少分区段地变化。
7.按照权利要求1所述的管形加热体，其特征在于，两个连接端部区域(12、14)具有相同的设计结构。
8.按照权利要求1所述的管形加热体，其特征在于，所述连接元件由一接线柱(24)构成，该接线柱(24)可插入到所述电热螺旋线(22)的内部以及该接线柱(24)的外径至少在该电热螺旋线(22)的连接区域(22a)内等于该电热螺旋线(22)在该区域内的内径。
9.按照权利要求8所述的管形加热体，其特征在于，所述电热螺旋线(22)的直径在与所述连接元件(24)相连的区域内是恒定不变的。
10.一种加热尤其用于家用器具的流动介质的管形加热体的电热螺旋线(22)，其由电阻加热导线盘绕制成以及具有一个第一及一个第二连接区域(22a)，并借助于这两个连接区域分别通过至少一个连接元件(24)与一个电源连接，以及所述电热螺旋线(22)还具有至少一个在该电热螺旋线(22)的两个连接区域(22a)之间延伸的工作区域(22b)，其中，所述电热螺旋线(22)的直径至少在一个连接区域(22a)上沿朝向所述工作区域(22b)的方向逐渐增大，其特征在于，所述电热螺旋线(22)在所述连接区域(22a)内具有至少一个沿其纵轴线的弯曲。
11.按照权利要求10所述的电热螺旋线，其特征在于，所述电热螺旋线(22)的直径至少分区段地连续地增大。
12.按照权利要求11所述的电热螺旋线，其特征在于，所述电热螺旋线(22)的直径至少分区段地跳跃性地增大。
13.按照权利要求11所述的电热螺旋线，其特征在于，所述电热螺旋线(22)的直径在所述工作区域(22b)内至少近似于恒定不变。
14.按照权利要求11所述的电热螺旋线，其特征在于，所述电热螺旋线(22)的螺距在至少一个连接区域(22a)内是恒定不变的。
15.按照权利要求11所述的电热螺旋线，其特征在于，所述电热螺旋线(22)的螺距在至少一个连接区域(22a)内至少分区段地变化。
16.按照权利要求11所述的电热螺旋线，其特征在于，所述电热螺旋线(22)的两个连接区域(22a)具有相同的设计结构。
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