專利名稱：液體加熱容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及液體加熱容器，尤其涉及在容器底部下加有封裝的加熱元件的液體加熱容器，該封裝的加熱元件用于加熱容器內(nèi)的液體。
背景技術(shù)：
這種液體加熱容器的例子在EP-A-636622(SEB)中被公開，在該文件所公開的方案中，加熱元件通過一塊鋁或相似的高傳導性金屬的散熱板安裝到液體加熱容器的底部。散熱板的作用是從加熱容器底部上的加熱元件處散熱。
在普通的液體加熱容器中，提供有熱敏控制器以防止容器在干燒或煮干時電源仍接通引起的加熱器過熱的事件發(fā)生。在上文所述的方案中，熱敏控制器也安裝在散熱板上。
事實上，申請人已意識到，散熱板的效果在實際中相對有限，其作用是提供來自于加熱元件的有限的徑向熱擴散。相應(yīng)地，散熱板在實際中可以被省去。但是，如果發(fā)生煮干或加熱器在干燒時仍接通電源的情況時，必須提供可以有效感應(yīng)加熱器過熱的裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本申請人致力于提供這樣一種方案，本發(fā)明一方面提供了一種位于或用于液體加熱容器的加熱底部，其包括底部元件；直接連接到容器底部元件下方的封裝的電子加熱元件，其用于加熱容器內(nèi)液體；以及導熱元件，其在封裝的加熱元件一部分上伸展并與其熱接觸，并還與底部元件的一部分緊密熱接觸。
因此，根據(jù)本發(fā)明，熱量被直接傳遞到液體加熱容器的底部而無需散熱板。導熱元件安置于加熱元件上，并與之良好熱接觸，且導熱元件也熱接觸容器底部，從而當加熱器過熱時，允許熱量被傳導到可以感應(yīng)的熱敏控制器上。導熱元件與加熱元件和加熱容器底部熱接觸很重要，因為當加熱器正常運轉(zhuǎn)時，容器底部用于將導熱元件板的溫度保持于較低溫度，從而防止在加熱容器內(nèi)的液體時，安裝于導熱元件板上的控制器意外運轉(zhuǎn)。
導熱元件優(yōu)選包括安裝在加熱元件一部分上的帶或板。該板優(yōu)選是高導熱性材料，如鋁、銅或其合金。
導熱元件板僅需要與加熱元件的很小一部分相結(jié)合以實現(xiàn)其功能。相應(yīng)地，在一優(yōu)選實施例中，導熱元件僅需要與加熱元件的一個有限圓周區(qū)域相配合。該區(qū)域通常與加熱元件周邊小于90°，優(yōu)選在45°左右配合。
導熱元件優(yōu)選在加熱元件至少一半徑向?qū)挾壬涎由?，且?yōu)選在整個寬度上延伸。事實上，在一優(yōu)選實施例中，導熱元件徑向伸出加熱元件并且伸出加熱元件的部分連接到底部元件上。
導熱元件可以設(shè)置有合適的定位裝置，以幫助其準確定位于加熱器和容器底部上。定位裝置可與加熱元件和/或容器自身底部相結(jié)合。在優(yōu)選實施例中，容器底部是盤形的，且導熱元件至少部分地伸向盤形容器底部側(cè)面以定位。
為了得到多個熱控制裝置，可以設(shè)置多個導熱元件。在優(yōu)選實施例中，單個導熱元件包括了用于多個熱敏控制裝置的安裝位置。
在優(yōu)選實施例中，這種方案適用于帶有一對熱敏控制調(diào)節(jié)器的熱敏控制器。這種控制器的一個例子是本申請人的U17或U18控制器。在此實施例中，導熱元件優(yōu)選橫穿加熱容器的底部并分別與加熱元件相對部分相結(jié)合。而控制調(diào)節(jié)器的各安裝位置則通過中間材料橋連接。
導熱元件可被打孔，既節(jié)省材料成本又控制該導熱元件內(nèi)的熱流。導熱元件例如可以設(shè)孔，如狹縫，它們在調(diào)節(jié)器安裝位置周圍分布以防止熱量傳入容器底部中間區(qū)域，且熱量集中在調(diào)節(jié)器安裝位置區(qū)域內(nèi)是沒必要的。
為了控制熱敏調(diào)節(jié)器安裝位置周圍的熱流，該安裝位置周圍所提供的孔本身具有創(chuàng)造性，而且也已應(yīng)用在如標準的散熱板加熱器結(jié)構(gòu)中。
另一方面，本發(fā)明提供了一種用于熱敏調(diào)節(jié)器的安裝位置，該位置位于導熱元件上，該件上有一個或多個孔或薄區(qū)域，它們至少部分地繞安裝位置分布。
上述孔優(yōu)選是狹縫，且在一實施例中它可能是弓形。
本發(fā)明的導熱元件還帶有用于將控制器安裝于其上的裝置。相應(yīng)地，導熱元件提供有一個或多個接片或其它用于控制器的安裝位置。
導熱元件優(yōu)選銅焊或軟焊到于加熱元件和加熱容器底部的合適位置上。為便于該過程，導熱板優(yōu)選帶有一個或多個孔，這些孔在結(jié)合過程中，允許焊劑等的脫離。
在一優(yōu)選實施例中，加熱元件和導熱元件可涂有焊劑并一起放置于容器底部，該組件隨后被加熱，以將導熱板和加熱元件焊于合適位置。這本身是一種新型的結(jié)構(gòu)形式，于是據(jù)第二方面，本發(fā)明提供了一種生產(chǎn)液體加熱容器底部的方法，該方法包括用軟焊或銅焊材料涂覆封裝的電子加熱元件和導熱元件的選擇區(qū)域，將加熱元件和導熱元件一起設(shè)置在容器底部上，加熱該組件以將加熱元件和導熱元件焊接到容器底部。
加熱元件和導熱元件通過壓入形成互鎖形式以幫助就位。
加熱元件優(yōu)選形成為高度小于寬度。優(yōu)選截面是大致三角形或梯形且在其底部裝有一凸緣以增加與容器底部的接觸面積。
加熱元件的封殼優(yōu)選是鋁，且該封殼的壁厚優(yōu)選大于0.75mm，較優(yōu)選在1mm左右，以適應(yīng)在形成如上文所述的凸緣過程中產(chǎn)生的變形。
另一方面，本發(fā)明也提供了一種用于容器底部的封裝的加熱元件，據(jù)本發(fā)明它包括一個鋁封殼，鋁封殼的壁厚大于0.75mm，且形成有裝有凸緣的底部以便安裝到容器底部。
本發(fā)明還擴展到包括據(jù)本發(fā)明的加熱底部的液體加熱容器。
底部元件可以是安裝在容器底部的分離的組件，它可以是塑料。或者，底部元件也可以與容器體成一整體。
底部元件優(yōu)選由低導熱性材料，如不銹鋼制成。
在本發(fā)明的某個實施例中，加熱元件可以安裝到底部的一個大致平面形的部分以便從此處伸出。
但是，在另一實施例中，底部可以形成有一凹槽，以容納加熱元件，且導熱元件被安排橫跨加熱元件的頂部。底部優(yōu)選形成有周緣臺階以容納加熱元件。
凹槽或臺階和加熱元件優(yōu)選尺寸設(shè)計得使導熱元件與底部相鄰區(qū)域平齊。這樣允許使用大致平面形的導熱元件。
在一實施例中，導熱元件基本繞整個凹槽或臺階伸展，雖然設(shè)有開口允許加熱元件的冷卻末端從中伸出。
由一更寬的方面，本發(fā)明提供了一位于或用于液體加熱容器的加熱底部，其包括底部元件，該底部元件在下側(cè)帶有周緣臺階；封裝的電子加熱元件，其直接結(jié)合到臺階上以加熱容器內(nèi)的液體；以及導熱元件，其在封裝的加熱元件一部分上伸展并與其熱接觸，并還與底部元件的一部分緊密熱接觸。


本發(fā)明的一些優(yōu)選實施例將僅借助于例子，參見附圖描述，附圖中圖1示出了據(jù)本發(fā)明的加熱底部的平視圖；圖2示出了沿圖1中II-II線的剖視圖；圖3示出了圖1和2所示的導熱元件的透視圖；圖4示出了圖3中導熱元件的平視圖；圖5示出了沿圖4中V-V線的剖視圖；圖6示出了圖4所示導熱元件的側(cè)視圖；圖7示意性地示出了一個可替代的元件結(jié)構(gòu)；圖8示出了本發(fā)明另一實施例的剖視圖；圖9示出了圖8配置的底視圖，但是控制器被去掉；圖10示出了本發(fā)明再一實施例的剖視圖。
具體實施例方式
參見圖1和2，安裝在塑料或金屬液體加熱容器(未示出)底部內(nèi)的加熱底部2包括不銹鋼底部元件4，該底部元件帶有安裝凸緣6，用于將底部元件安裝在容器體上。
底部元件4的下側(cè)8是盤形的，具有一個平坦的底表面10。橫截面通常為三角形的環(huán)形鋁封裝的加熱元件12繞著底部元件4的下側(cè)周緣被安裝。通常為矩形的導熱元件14也安裝到下表面10上，且完全穿過下表面10并越過且繞加熱元件12的相對部分16。
加熱元件12截面通常為三角形，由包繞加熱絲的鋁封殼和電絕緣材料以已知方式構(gòu)成。加熱元件12和導熱元件14都被軟焊到平坦的下表面10上，這一點將在下文被描述。
現(xiàn)在返回到導熱元件14，它在圖3至6中被詳細的示出。導熱元件14由一條具有較高導熱性的材料如鋁或銅或其合金形成。在此具體實施例中，導熱元件14由一條大約1mm厚的鋁帶形成。
導熱元件包括兩個端部20、22，它們嚙合在加熱元件12上。因而端部20、22形成與加熱元件1基本互補的形狀。在圖2中可以看出，端部20、22分別設(shè)有定位唇24、26，定位唇向下伸到底部元件4的下側(cè)8的側(cè)壁28上，從而幫助將導熱元件14定位在底部元件4上。
導熱元件14的中間區(qū)域30設(shè)有安裝位置32、34，用于容納用于液體加熱容器的熱敏控制器的雙金屬調(diào)節(jié)器36。在此具體實施例中，該方案打算使用申請人的U17或U18系列控制器中的一個，這種控制器的運行模式已在WO95/34187中詳細描述了。這類控制器包括一對間隔開的雙金屬調(diào)節(jié)器36，該調(diào)節(jié)器感應(yīng)液體加熱容器底部的溫度并當其感應(yīng)到溫度太高時操作，以便切斷供應(yīng)給容器加熱器的電源。為便于說明，一個這種調(diào)節(jié)器36的位置在圖中用點劃線示出。
安裝位置32、34包括位于導熱元件14內(nèi)的各個孔38、40，它們分別被弓形孔42、44所環(huán)繞。中心孔38、40允許調(diào)節(jié)器36很好地固定在導熱元件14上。弓形孔42、44用來限制導熱元件14從安裝位置進入到中心30的熱流，從而保證在過熱形況下有較快地反應(yīng)時間。
還可以看出，導熱元件14開有多個孔50，這些孔排列在導熱元件表面的其余地方。這起到降低材料成本且在制造過程中允許助熔劑等的排出的作用，這一點在下文會進一步描述。
導熱元件14還設(shè)有安裝接片50，安裝接片可用于將控制器安裝到傳導板，從而在將控制器安裝到底部元件時不需任何附加裝置。
導熱元件14和加熱元件12焊接到底部元件4的下側(cè)8上。特別是，導熱板14面對容器底部4的表面及元件14都涂有相適的焊劑，這兩部件隨后一起裝配到容器底部，其后它們被加熱到合適溫度以融化焊劑。助熔劑和過量的焊劑通過設(shè)在導熱板14內(nèi)的孔50排出，從而提供了一種牢固的連接。此外，導熱元件各端部20、22內(nèi)的孔50允許助熔劑從導熱元件14和加熱元件12之間排出。
使用中，底部2通過其安裝凸緣6以傳統(tǒng)方式裝在液體加熱容器的底部。如申請人的U17或U18系列控制器的熱敏控制器隨后通過安裝耳54被安裝到導熱板上。當液體在容器中加熱時，熱敏控制器的雙金屬調(diào)節(jié)器36的安裝位置32，34的溫度由于導熱元件14與底部元件4的接觸使得在該區(qū)域保持相對低的溫度。但是，如果液體加熱容器煮干或者在其內(nèi)沒有任何液體的情況下打開，熱量將從加熱元件12通過導熱件14傳導到雙金屬調(diào)節(jié)器的安裝位置，而沒有任何通過底部元件4的冷卻效果了。因此，經(jīng)一定時間，安裝位置將達到足夠高的溫度以起動雙金屬調(diào)節(jié)器36，該調(diào)節(jié)器隨后斷開供給加熱器的電源。
人們可以意識到相對于圖1至圖6所示出的方案可以有各種修改，而不偏離本發(fā)明的范圍。例如，導熱元件可以改成僅容納單個的雙金屬調(diào)節(jié)器或其它形式的控制器。本發(fā)明不限于使用U17或U18型的控制器。此外，元件的特殊形狀可以與圖示的有所變化。例如，圖7示出了一種加熱器的可替代的幾何形狀。在此實施例中，底部形成有安裝凸緣62的元件60增加了與容器底部8的接觸表面積。通常封殼由鋁制成，壁厚通常約1mm可以根據(jù)制造安裝凸緣62時所需的壓力進行調(diào)整。
底部元件的形狀也可以與圖1-6中所示的不同。參見圖8和9，本發(fā)明又一實施例的底部元件70比前述實施例的底部元件要深，并裝有周緣臺階72。如圖所示，環(huán)形封裝的加熱元件74被銅焊入臺階72中。
一平面形傳導元件76安裝在加熱元件74的下表面上，并銅焊到底部元件70的最下表面78，還有加熱元件74上。傳導元件還裝有螺栓80用于安裝控制單元84。在此實施例中描述的控制單元18是本申請人的U18控制單元中的一個。如上所述，該控制單元包括一對雙金屬調(diào)節(jié)器，當控制器被安裝在適當位置時，該調(diào)節(jié)器被設(shè)置成與傳導件76很好地熱接觸。
從圖9可以更清楚地看出，傳導件76是圓形，除了中心孔84和邊緣切除部分86，它基本覆蓋整個底部70。切除部分86允許加熱元件74的冷卻端部88突出到傳導件76之下以將末端90連接到控制單元82上。
該實施例與前述實施例以同樣方式工作，在過熱情況下，熱量通過傳導件76被傳遞到控制單元82的調(diào)節(jié)器上，但是熱量通過底部70的臺階72的壁從加熱元件74直接進入底部70。
圖10示出了本發(fā)明的又一個實施例。
該實施例與圖8所示的實施例在結(jié)構(gòu)和操作上相似，只是在此實施例中，底部元件98的臺階96內(nèi)設(shè)置有兩個加熱元件92、94。上面的元件92是一主加熱元件，而下面的元件94是一低瓦特的徐沸元件。
本發(fā)明也可應(yīng)用于各類液體加熱容器，如水壺、咖啡壺、深底油炸鍋等。
權(quán)利要求
1.一種位于或用于液體加熱容器的加熱底部，包括底部元件；用于加熱容器內(nèi)液體的封裝的電子加熱元件，該電子加熱元件被直接結(jié)合到容器底部元件的下側(cè)；導熱元件，其在封裝的加熱元件一部分上伸展并與其熱接觸，該導熱元件還與底部元件的一部分緊密熱接觸。
2.如權(quán)利要求1所述的底部，其特征在于，導熱元件包括安裝在加熱元件一部分上的帶或板。
3.如權(quán)利要求1或2所述的底部，其特征在于，導熱元件是一種具有高導熱性的材料，如鋁、銅或其合金。
4.如前述權(quán)利要求任一項所述的底部，其特征在于，導熱元件板僅與加熱元件的較小長度配合。
5.如權(quán)利要求4所述的底部，其特征在于，導熱元件與加熱元件周邊小于90°，且優(yōu)選在45°左右配合。
6.如前述權(quán)利要求任一項所述的底部，其特征在于，導熱元件在加熱元件至少一半徑向?qū)挾壬涎由?，且?yōu)選在加熱元件整個寬度上延伸。
7.如權(quán)利要求6所述的底部，其特征在于，導熱元件徑向伸出加熱元件并且伸出加熱元件的部分連接到底部元件上。
8.如前述權(quán)利要求任一項所述的底部，其特征在于，導熱元件設(shè)置有定位裝置。
9.如權(quán)利要求8所述的底部，其特征在于，容器底部是盤形的，且導熱元件的定位裝置至少部分地伸向盤形容器底部側(cè)面。
10.如前述權(quán)利要求任一項所述的底部，其特征在于，底部具有單個導熱元件，單個導熱元件包括用于多個熱敏控制裝置的安裝位置。
11.如前述權(quán)利要求任一項所述的底部，其特征在于，所述導熱元件適用于容納熱敏控制裝置的一個或多個雙金屬調(diào)節(jié)器。
12.如權(quán)利要求11所述的底部，其特征在于，所述導熱元件包括一對間隔設(shè)置的用于容納一對熱敏調(diào)節(jié)器的位置，所述位置通過材料橋連接。
13.如前述權(quán)利要求任一項所述的底部，其特征在于，導熱元件是打孔的。
14.如權(quán)利要求13所述的底部，其特征在于，導熱元件繞調(diào)節(jié)器安裝位置周圍開有孔。
15.如前述權(quán)利要求任一項所述的底部，其特征在于，導熱元件還包括用于在其上安裝控制器的裝置。
16.如權(quán)利要求15所述的底部，其特征在于，所述安裝裝置包括一個或多個接片或其它用于控制器的安裝位置。
17.如前述權(quán)利要求任一項所述的底部，其特征在于，導熱元件被銅焊或軟焊到加熱元件和底部元件上的合適位置。
18.如權(quán)利要求17所述的底部，其特征在于，加熱元件也被銅焊或軟焊到底部元件上。
19.如前述權(quán)利要求任一項所述的底部，其特征在于，加熱元件通常是圓形，繞底部元件周緣伸展。
20.如前述權(quán)利要求任一項所述的底部，其特征在于，加熱元件被成形使得其高度小于其寬度。
21.如前述權(quán)利要求任一項所述的底部，其特征在于，加熱元件的截面通常是三角形或梯形。
22.如前述權(quán)利要求任一項所述的底部，其特征在于，加熱元件在其底部帶有凸緣以增加其與底部元件的接觸面積。
23.如前述權(quán)利要求任一項所述的底部，其特征在于，加熱元件的封殼是鋁制的。
24.如權(quán)利要求23所述的底部，其特征在于，封殼的厚度大于0.75mm，且優(yōu)選約1mm。
25.如前述權(quán)利要求任一項所述的底部，其特征在于，底部元件通常是平面形的。
26.如權(quán)利要求1至24中任一項所述的底部，其特征在于，底部成形有凹槽，以容納加熱元件。
27.如權(quán)利要求25或26所述的底部，其特征在于，底部元件形成有周緣臺階以容納加熱元件。
28.如權(quán)利要求26或27所述的底部，其特征在于，導熱元件被安排橫跨加熱元件的頂部。
29.如權(quán)利要求28所述的底部，其特征在于，凹槽或臺階及加熱元件的尺寸被設(shè)計得使導熱元件與底部元件相鄰區(qū)域平齊。
30.一種位于或用于液體加熱容器的加熱底部，包括底部元件，該底部元件在其下側(cè)帶具有周緣臺階；封裝的電子加熱元件，其直接結(jié)合到臺階中以加熱容器內(nèi)的液體；以及導熱元件，其在封裝的加熱元件一部分上伸展并與其熱接觸，該導熱元件還與底部元件的一部分緊密熱接觸。
31.如前述權(quán)利要求任一項所述的底部，其特征在于，底部元件是不銹鋼制的。
32.一種用于如前述權(quán)利要求任一項所述的底部中的封裝的加熱元件，該封裝的加熱元件包括鋁封殼，鋁封殼的壁厚大于0.75mm，該加熱元件形成有凸緣底部以便安裝到底部。
33.一種包括如權(quán)利要求1至31中任一項所述的加熱底部的液體加熱容器。
34.如權(quán)利要求33所述的液體加熱容器，其特征在于，底部元件是安裝在容器底部內(nèi)的可分離的部件。
35.如權(quán)利要求34所述的液體加熱容器，其特征在于，液體加熱容器的主體是塑料制的。
36.如權(quán)利要求33所述的液體加熱容器，其特征在于，底部元件與容器體是一整體。
37.如權(quán)利要求33-36中任一項權(quán)利要求所述的液體加熱容器，其特征在于，還包括熱敏控制器，所述控制器具有至少一個與導熱元件熱接觸的熱敏調(diào)節(jié)器。
38.一種生產(chǎn)位于或用于液體加熱容器的底部的方法，包括用軟焊或銅焊材料涂覆封裝的電子加熱元件和導熱元件的選定區(qū)域，將加熱元件和導熱元件一起定位在底部上，并加熱該組件以將加熱元件和導熱元件結(jié)合到底部。
39.用于熱敏調(diào)節(jié)器的安裝位置，所述位置位于導熱元件上，且導熱元件上開有一個或多個至少部分繞安裝位置延伸的孔或細長區(qū)域。
全文摘要
本發(fā)明公開了位于或用于液體加熱容器的加熱底部2,包括:底部元件4;用于加熱容器內(nèi)液體的封裝的電子加熱元件12,該加熱元件12被直接結(jié)合到容器底部元件4的下側(cè)10;以及導熱元件14。該導熱元件14在封裝的加熱元件12一部分上伸展并與其熱接觸,該導熱元件14還與底部元件4的一部分緊密熱接觸。
文檔編號H05B1/02GK1371236SQ0113839
公開日2002年9月25日 申請日期2001年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月6日
發(fā)明者約翰·C·泰勒 申請人:施特里克斯有限公司