專(zhuān)利名稱(chēng)：具有左右手安裝性能的開(kāi)路線(xiàn)圈電阻加熱器及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種開(kāi)路線(xiàn)圈式(open coil)電子電阻加熱器，特別的是涉及一種加熱器，可以右手邊或是左手邊方向安裝在器具上。
背景技術(shù)：
在工業(yè)中，采用單級(jí)或是多級(jí)排列的開(kāi)路線(xiàn)圈式加熱器是眾所周知的。一般來(lái)說(shuō)，這種電熱器包括一個(gè)或多個(gè)電阻加熱線(xiàn)圈；用于電絕緣和在金屬板或是在框架上支撐線(xiàn)圈的和絕緣器；用于產(chǎn)生流動(dòng)通道的管道系統(tǒng)，使得空氣穿過(guò)線(xiàn)圈來(lái)加熱；以及接線(xiàn)端組件，其中線(xiàn)圈的末端連接電源。
這種技術(shù)的例子在下列專(zhuān)利中說(shuō)明科特雷(Cottrell)等人的美國(guó)專(zhuān)利No4268742和霍華德(Howard)等人的美國(guó)專(zhuān)利No5329098，在這里可結(jié)合他們的內(nèi)容作為參考。其他的例子在田納西州Cookeville的TUTCO有限公司出版的產(chǎn)品文獻(xiàn)中說(shuō)明。
開(kāi)路線(xiàn)圈式加熱器的技術(shù)最顯著的方面是將加熱器安裝到金屬管中。將加熱器安裝到管道中的先前技術(shù)受到了接線(xiàn)端的單一安裝位置和加熱器支撐陶瓷的限制。這是因?yàn)?，將加熱器繞著加熱器管道中心軸做180度旋轉(zhuǎn)，會(huì)改變一個(gè)或多個(gè)加熱器線(xiàn)圈、支撐陶瓷或者加熱器接線(xiàn)端之間的關(guān)系，以致于溫度感應(yīng)裝置不能在旋轉(zhuǎn)位置正確工作。另一個(gè)特征是，在加熱時(shí)，由于重力導(dǎo)致加熱線(xiàn)圈的移動(dòng)只能歸結(jié)到一個(gè)方向上，在一些設(shè)計(jì)中，加熱器方向只能在一個(gè)位置。
另一項(xiàng)在管道系統(tǒng)中安裝加熱器的先前概念是以某種方式縛上加熱器的結(jié)構(gòu)，以保證加熱器附著于管道系統(tǒng)上。在這些先前技術(shù)中，采用緊固件，薄片，張力彈簧夾或是其中幾種的組合。緊固件和張力彈簧夾技術(shù)是已知的。不需要任何緊固件的薄片安裝技術(shù)的例子可以在謝里爾(Sherrill)的美國(guó)專(zhuān)利No5895597中找到，通過(guò)參考包括其全部?jī)?nèi)容。在這項(xiàng)專(zhuān)利中的薄片安裝允許安裝金屬板隨著熱循環(huán)發(fā)生膨脹和收縮。有必要指出的是，在這種加熱器中加熱器支撐板和接線(xiàn)端組件只安裝在其中一個(gè)半管道的。這種布置排除了加熱器在另一種安裝中的使用，其原因是受到了在一個(gè)半管道上的接線(xiàn)盒位置的限制。
在多級(jí)加熱器的先前技術(shù)中，電子線(xiàn)圈末端從被加熱部分到元件接線(xiàn)端必須具有足夠的跨度使得電線(xiàn)暴露于接地電壓或是和導(dǎo)電部分相接觸。這種暴露要求過(guò)渡部分的電絕緣。絕緣是由陶瓷管道完成的，見(jiàn)謝里爾的美國(guó)專(zhuān)利No5925273，或是根據(jù)霍華德等人的美國(guó)申請(qǐng)No10/879286中確定的特殊絕緣體，這些都由Tutco有限公司作為目前的受讓人所擁有。
在單級(jí)加熱器的先前技術(shù)中，采用在金屬安裝板的兩側(cè)安裝單個(gè)開(kāi)路線(xiàn)圈式元件的線(xiàn)圈構(gòu)造，可以在上述提到的美國(guó)專(zhuān)利號(hào)4268742中找到。這種技術(shù)表明了8字型的線(xiàn)圈通道結(jié)構(gòu)。
單級(jí)或多級(jí)開(kāi)路線(xiàn)圈式電阻線(xiàn)加熱器的一個(gè)普通的用途是作為其他加熱儀器或是器具(例如衣服烘干器)的一部分。器具和儀器的制造商，尤其是衣物烘干器的制造商，經(jīng)常需要在加熱管道中安裝多級(jí)開(kāi)路線(xiàn)圈式電子加熱器。先前技術(shù)的多級(jí)加熱器設(shè)計(jì)為，使得加熱器可以在管道已經(jīng)給定的位置工作。接線(xiàn)端構(gòu)件，在這里電阻線(xiàn)圈拉直形成引導(dǎo)電線(xiàn)，用于連接接線(xiàn)端組件、加熱支撐絕緣體或是陶瓷，在這種儀器中，溫度限制控制必須設(shè)定在精確的位置上。
在特定的應(yīng)用時(shí)，器具需要右手邊或是左手邊安裝。這就是說(shuō)，特定的加熱部件，如接線(xiàn)端組件，極限控制和相似物有可能安裝在加熱器的一邊的一個(gè)裝置中，或是加熱器另一邊的另一個(gè)裝置中。當(dāng)器具采用在管道中安裝多級(jí)開(kāi)路線(xiàn)圈式電子加熱器的設(shè)計(jì)時(shí)，保持左手邊-右手邊加熱器和加熱管道的關(guān)系需要兩個(gè)加熱器的設(shè)計(jì)。這是因?yàn)樵谙惹暗募夹g(shù)中，加熱器只能用于一個(gè)方向，由此一個(gè)加熱組件用于右手邊的連接，另一個(gè)加熱組件用于左手邊的連接。
因?yàn)檫@兩個(gè)加熱器設(shè)計(jì)要求，增加了器具制造商和加熱器生產(chǎn)商的負(fù)擔(dān)，因此需要增加成本。就像這樣，在工業(yè)上對(duì)于加熱器設(shè)計(jì)觀(guān)念有了新的需求，即允許單個(gè)加熱器可以在左手邊或是右手邊加熱器管道方向上使用。本發(fā)明提供了一個(gè)單個(gè)加熱器組件設(shè)計(jì)，可以同樣地用于左手邊和右手邊的安裝，最終滿(mǎn)足了這個(gè)需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一個(gè)目標(biāo)是提供改進(jìn)的開(kāi)路線(xiàn)圈式電阻加熱器。
本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是提供一種開(kāi)路線(xiàn)圈式電阻加熱器，可以用于左手邊或是右手邊的安裝。
本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是，加熱器的元件作為絕緣體的支撐金屬板，和一個(gè)或多個(gè)電阻線(xiàn)圈，由于接線(xiàn)端組件安裝的對(duì)稱(chēng)性，可以具有右手邊或是左手邊的安裝性能。
另外一個(gè)目標(biāo)是使用本發(fā)明加熱器的方法，其中它在左和右手方向之間的轉(zhuǎn)動(dòng)使得在不同加熱器環(huán)境中使用。
隨著對(duì)于本發(fā)明的描述進(jìn)行，其他的目的和優(yōu)勢(shì)會(huì)顯現(xiàn)出來(lái)。
本發(fā)明，作為對(duì)于開(kāi)路線(xiàn)圈式電子加熱器的改進(jìn)，在某種模式上包含著對(duì)于接線(xiàn)端組件的接線(xiàn)盒的特殊安裝，來(lái)達(dá)到右手邊或是左手邊使用的目的。加熱器組件包括一個(gè)框架，優(yōu)選為金屬板，這框架確定了第一平面，該框架上安裝了多個(gè)絕緣體。至少一個(gè)電阻線(xiàn)圈通過(guò)多個(gè)絕緣體安裝在框架上，線(xiàn)圈最終被供給電能來(lái)提供熱量，完成加熱器設(shè)定的目的。與框架相連接并圍繞框架的管道確定了流動(dòng)通道，以引導(dǎo)空氣穿過(guò)線(xiàn)圈。此管道、多個(gè)絕緣體、框架和至少一個(gè)電阻線(xiàn)圈形成了一個(gè)加熱器結(jié)構(gòu)，其中一個(gè)平面將加熱器結(jié)構(gòu)橫切成兩部分。
加熱器結(jié)構(gòu)還包含至少一個(gè)接線(xiàn)端組件，其具有一個(gè)接線(xiàn)盒，該接線(xiàn)盒安裝在加熱器結(jié)構(gòu)其中一個(gè)相對(duì)側(cè)。接線(xiàn)盒的中心線(xiàn)與框架的平分面對(duì)齊，以形成第一個(gè)安裝方向。第二個(gè)安裝方向是由加熱器結(jié)構(gòu)從第一個(gè)安裝方向旋轉(zhuǎn)180度來(lái)確定的，因此在第二個(gè)方向上，接線(xiàn)盒的中心線(xiàn)仍然與平分面對(duì)齊。這使得加熱器結(jié)構(gòu)可以安裝在需要第一或第二安裝方向的器具上。
允許右手和左手邊安裝的本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例涉及加熱器結(jié)構(gòu)中線(xiàn)圈的對(duì)稱(chēng)布置。在這個(gè)實(shí)施例中，接線(xiàn)盒安裝在加熱器結(jié)構(gòu)在其相對(duì)側(cè)的一個(gè)的連接位置上，以確定第一個(gè)安裝方向，但是這種安裝不是必須像第一種模式一樣需要與加熱器平分面對(duì)齊，雖然如果想要的話(huà)仍然是可以的。在第二個(gè)方向上安裝時(shí)，對(duì)于接線(xiàn)端連接可以做較小的調(diào)整，如果接線(xiàn)盒中心線(xiàn)與加熱器平分面不一致的話(huà)。
重要的是，電阻線(xiàn)圈安裝在框架上方和下方，以便形成一個(gè)關(guān)于框架和加熱器結(jié)構(gòu)的平分面相對(duì)稱(chēng)的線(xiàn)圈結(jié)構(gòu)。用這種結(jié)構(gòu)，電阻線(xiàn)圈在兩個(gè)安裝方向是用同種方式安放的，因此使得加熱器和線(xiàn)圈可以在任一方向上正確工作。
當(dāng)接線(xiàn)盒可以安裝在加熱器結(jié)構(gòu)的任何位置時(shí)，最好將它安裝在框架或管道上，或者是當(dāng)使用多個(gè)接線(xiàn)盒時(shí)，綜合兩種安裝方式。一個(gè)或多個(gè)接線(xiàn)盒可以安裝在加熱器結(jié)構(gòu)上。同樣地，加熱器結(jié)構(gòu)可以采用多個(gè)電阻線(xiàn)圈，形成兩級(jí)或是多級(jí)加熱裝置。加熱器結(jié)構(gòu)可以利用一個(gè)單一的管道結(jié)構(gòu)，或者是加熱器可以與半管道一起成形加工，所述半管道要合適于，與框架相連接，并確定右手邊和左手邊的安裝的平分面。當(dāng)使用半管道時(shí)，接線(xiàn)盒可以安裝在半個(gè)管道上，或是采用多個(gè)板時(shí)，接線(xiàn)盒可以安裝在一個(gè)或兩個(gè)半管道上。為了達(dá)到連接的目的，一個(gè)或多個(gè)接線(xiàn)盒可以使用任意數(shù)量的接線(xiàn)端。
本發(fā)明還包括了一種沒(méi)有管道的加熱器部件，其中接線(xiàn)盒以合適的排布方式安裝在框架上，達(dá)到左手邊或是右手邊安裝的目的。
在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包括使用一些數(shù)量的加熱器組件，其中這些加熱器組件可以在多功能器具中使用，其中相同加熱器組件用于具有左手方向的第一器具中，而同一類(lèi)型的另一個(gè)加熱器被轉(zhuǎn)動(dòng)用于具有右手方向的器具中。


參考本發(fā)明的附圖，其中圖1是加熱器部件的俯視圖，該加熱器部件使用了安裝在金屬板上的單個(gè)線(xiàn)圈和接線(xiàn)端組件；圖2是圖1加熱器部件的側(cè)面正視圖；圖3是圖1加熱器部件的端面正視圖；圖4A是加熱器組件的半管道示例的透視圖；圖4B是可替換的半管道設(shè)計(jì)的一部分，其中接線(xiàn)端安裝在半管道上；圖5是加熱器部件一部分的俯視圖，示出多個(gè)接線(xiàn)端組件安裝；圖6是加熱器部件的俯視圖，該加熱器部件使用了安裝在金屬板上的兩個(gè)線(xiàn)圈和一個(gè)接線(xiàn)端組件；圖7是圖6加熱器部件的側(cè)面正視圖；圖8是圖6加熱器部件的端面正視圖；圖9是采用加熱器部件和一對(duì)半導(dǎo)管的加熱器部件的示意圖。
具體實(shí)施例方式
通過(guò)消除對(duì)單獨(dú)加熱器的設(shè)計(jì)以便提供用于加熱器組件的不同安裝方向的需要，本發(fā)明在開(kāi)路線(xiàn)圈式電阻加熱器領(lǐng)域具有顯著的優(yōu)勢(shì)。與現(xiàn)有技術(shù)比較，現(xiàn)有技術(shù)只能以一種方式安裝給定的加熱器組件，而本發(fā)明可以使同一個(gè)加熱器組件在不同的方向上進(jìn)行安裝，比如，右手邊或是左手邊安裝。這些安裝主要由加熱器接線(xiàn)端組件的連接位置而被描述。對(duì)于任一給定的安裝，加熱器組件具有特定的方向，例如，右手邊，所以電能可以通過(guò)接線(xiàn)端組件傳送給加熱器組件。在一些器具中，要求有第二個(gè)方向，其中加熱器組件連接到電能要在相反的位置上，例如，左手邊的方向，所以連接到電能的方向與右手邊連接到電能的方向間隔180度。
本發(fā)明的一種模式是，通過(guò)布置接線(xiàn)端組件來(lái)達(dá)到右手邊和左手邊的方向，該接線(xiàn)端組件包括加熱器組件上的接線(xiàn)盒，這樣接線(xiàn)端組件可以與加熱器組件成相反的位置，根據(jù)加熱器組件旋轉(zhuǎn)的方向用于右手邊或是左手邊的安裝。尤為特別的是，加熱器組件是由加熱器框架尤其是支撐板、安裝在這個(gè)框架上的多個(gè)絕緣體、以及安裝在該絕緣體上的一個(gè)或多個(gè)電阻線(xiàn)圈確定的。管道系統(tǒng)，要么是單個(gè)管道，要么是多個(gè)半管道，被連接到框架上以形成加熱器組件。接線(xiàn)端組件，其包括一個(gè)或多個(gè)接線(xiàn)盒，每個(gè)包括有一個(gè)或多個(gè)電極(接線(xiàn)端)，安裝在一個(gè)或多個(gè)管道系統(tǒng)上或是在加熱器組件的一側(cè)的框架上。接線(xiàn)端組件的安裝與將加熱器組件分成兩半的平面一致或?qū)R。用這種方法，當(dāng)加熱器組件旋轉(zhuǎn)180度時(shí)，接線(xiàn)端組件的位置仍將該平面橫向分成兩半。接線(xiàn)盒通過(guò)電線(xiàn)或類(lèi)似物到最終電源的連接，可以在右手或是左手的方向上完成。關(guān)于此，加熱器線(xiàn)圈可以如此布置，使得它可以在任一安裝下工作。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面，安裝在框架上的加熱線(xiàn)圈是關(guān)于平分面對(duì)稱(chēng)而相對(duì)框架進(jìn)行安裝的。無(wú)論加熱器組件的方向，這樣都將線(xiàn)圈放入同樣的結(jié)構(gòu)，因此線(xiàn)圈在右手或左手安裝都能充分的起到作用。通過(guò)使線(xiàn)圈關(guān)于框架對(duì)稱(chēng)來(lái)安裝，以及將支撐板與加熱器組件的平分面對(duì)齊，由于重力導(dǎo)致的線(xiàn)圈移動(dòng)出現(xiàn)的問(wèn)題就不會(huì)在任一加熱器組件方向上發(fā)生惡化。無(wú)論加熱器組件是右手還是左手方向安裝，線(xiàn)圈都能同樣工作。用這種模式，接線(xiàn)端組件也可以和平分面對(duì)齊。然而，本發(fā)明還包括一種模式，其中只有線(xiàn)圈是對(duì)稱(chēng)的，而接線(xiàn)端組件與平分面的對(duì)齊有微小的偏移，這在安裝時(shí)必須要考慮。雖然最好是線(xiàn)圈和接線(xiàn)端組件都與平分面對(duì)齊，但是只有其中一個(gè)或另一個(gè)能夠?qū)R也滿(mǎn)足右手或是左手安裝的要求，雖然這沒(méi)有那么有效，因?yàn)閷?duì)于電源到接線(xiàn)端組件或是線(xiàn)圈的連接需要進(jìn)行一些調(diào)整。
應(yīng)該理解的是，線(xiàn)圈的特殊安裝包括了單級(jí)和多級(jí)加熱器組件。同樣地，接線(xiàn)端組件的特殊安裝也包括了一個(gè)或多個(gè)接線(xiàn)盒，所述一個(gè)或多個(gè)接線(xiàn)盒要么安裝到框架上，要么安裝到管道系統(tǒng)上，或者結(jié)合兩者安裝。
參考圖1-3，本發(fā)明的加熱器部件的一個(gè)實(shí)施例由附圖標(biāo)記10標(biāo)出，加熱器支撐板1圖解說(shuō)明。加熱器部件10與管道系統(tǒng)(沒(méi)有畫(huà)出)一起形成了在加熱線(xiàn)圈周邊的空氣流通道。支撐板1安裝在多個(gè)絕緣體5上。絕緣體適合通過(guò)板上的開(kāi)口7安裝到板1上，每個(gè)絕緣體位于開(kāi)口內(nèi)，然后旋轉(zhuǎn)而固定。既然這種類(lèi)型的安裝眾所周知，不需要進(jìn)一步描述來(lái)理解本發(fā)明。
典型的8字型結(jié)構(gòu)的單個(gè)電阻線(xiàn)圈9，用來(lái)形成單級(jí)加熱器組件。線(xiàn)圈9的一部分11安裝在板1的上方，一部分12安裝在板1的下方。線(xiàn)圈終止于一對(duì)導(dǎo)線(xiàn)13，每根導(dǎo)線(xiàn)從各自的線(xiàn)圈端點(diǎn)14延伸至接線(xiàn)端組件15。這個(gè)實(shí)施例的接線(xiàn)端組件15包含一個(gè)接線(xiàn)盒17和一對(duì)接線(xiàn)端19。由于一對(duì)接線(xiàn)端19，這個(gè)接線(xiàn)端組件通常被稱(chēng)為兩極接線(xiàn)盒。常規(guī)的模式是將導(dǎo)線(xiàn)13連接到接線(xiàn)端19上，自由接線(xiàn)端末端20通過(guò)加熱器組件的支撐設(shè)備連接到電源處(沒(méi)有畫(huà)出)。
根據(jù)圖2和圖3，可以看出，線(xiàn)圈末端14和線(xiàn)圈部分11與12是關(guān)于板1對(duì)成布置的，這里該板確定了在“X”直線(xiàn)上的一個(gè)平面。接線(xiàn)盒17的中心線(xiàn)與板1上的平面X一致。圖3中，加熱器部件10是左手方向安裝的，由此在給定的設(shè)備中，如衣物烘干機(jī)，接線(xiàn)端末端20與連接到電源元件的連接器對(duì)齊。因?yàn)榻泳€(xiàn)盒17的中心線(xiàn)與支撐板1和加熱器結(jié)構(gòu)對(duì)齊，在圖3中如果加熱器支撐板組件10向右旋轉(zhuǎn)180度，那么接線(xiàn)盒組件15仍然與支撐板1的平面對(duì)齊，并能夠在右手方向上連接到設(shè)備的電源元件。因此，圖1-3中的加熱器支撐板1可以用在至少兩種不同類(lèi)型的設(shè)備，如需要在兩個(gè)不同位置的接線(xiàn)端組件連接的衣物烘干機(jī)。雖然描述了支撐板1，但也可利用其他形狀的框架來(lái)支撐線(xiàn)圈，只要框架使接線(xiàn)端組件或是線(xiàn)圈保持關(guān)于加熱器組件平面的對(duì)稱(chēng)分布，以允許不同器具方向的雙重使用。
接線(xiàn)端組件15安裝在板1的延伸臂21上。為了實(shí)現(xiàn)這種安裝，一個(gè)凸緣16垂直于板1布置(見(jiàn)圖3)，這個(gè)凸緣16上有一個(gè)開(kāi)口(沒(méi)有畫(huà)出)，為了達(dá)到連接的目的，此開(kāi)口容納一個(gè)緊固件，該緊固件通過(guò)接線(xiàn)盒17上的鉆孔延伸。另一個(gè)延伸部分21用來(lái)作為支撐板1和管道的部分界面連接，來(lái)形成加熱器組件。雖然使用緊固件和凸緣來(lái)安裝，但也可用任一的常規(guī)模式來(lái)進(jìn)行安裝。
板1適于具有最大的膨脹配合公差而連接到一個(gè)管道或是半個(gè)管道上。為了在圖1的實(shí)施例中達(dá)到這個(gè)目的，板包括了一對(duì)臂27，每個(gè)臂在臂末端的垂直方向上伸出一個(gè)薄片29。這個(gè)薄片29是用于填充一個(gè)半管道中的狹槽，在以下會(huì)討論。這個(gè)板還有多個(gè)其中帶有狹槽33的臂31。狹槽33是與另一個(gè)半管道的薄片相連接，以形成空氣流的通道。加熱器支撐板1與管道的所述界面連接是作為示例的，也可以采用其他布置形式，使得加熱器支撐板和管道系統(tǒng)可以形成完整的加熱器組件。
支撐板還有一個(gè)從臂21的其中一個(gè)延伸出來(lái)的安裝薄片41。這個(gè)安裝薄片41有一個(gè)開(kāi)口43，該開(kāi)口43設(shè)計(jì)為與如下所述的管道中的開(kāi)口對(duì)齊，這樣可以采用一個(gè)緊固件將管道和支撐板1連接在一起。在優(yōu)選實(shí)施例中，采用單個(gè)緊固件，使得管道和加熱器支撐板在由于加熱和冷卻帶來(lái)的膨脹和收縮時(shí)，相對(duì)彼此有最大的移動(dòng)能力。當(dāng)然，如果需要，也可以采用多個(gè)緊固件連接點(diǎn)。
為了滿(mǎn)足支撐板1的結(jié)構(gòu)剛度，如果需要，薄片45可以形成作為板1的一部分。其他提高剛性的方法有，利用臂21上的升高部分47。
圖4A顯示了由附圖標(biāo)記40表示的典型半管道。這個(gè)半管道一般是U形的，帶有薄片42，所述薄片42設(shè)計(jì)為與板1上的狹槽33做界面連接。半管道40還可以有剪掉部分44來(lái)容納接線(xiàn)盒17，以及臂46和開(kāi)口48用來(lái)界面連接支撐板上的臂41和開(kāi)口43，見(jiàn)圖1，用來(lái)緊固半管道和支撐平面。雖然沒(méi)有畫(huà)出，另一半管道也具有一對(duì)狹槽與板1上的薄片29連接，還要有其他的狹槽來(lái)接納另一半導(dǎo)管上的薄片42。這種布置中，薄片42延伸通過(guò)支撐板1上的狹槽33，并進(jìn)入半管道的狹槽。在板和半管道之間的這種相互的薄片/狹槽接合使得半管道與板連接在一起，同時(shí)容許兩者相互之間的移動(dòng)，來(lái)調(diào)節(jié)加熱時(shí)出現(xiàn)的金屬的膨脹和收縮。
當(dāng)所示出的半管道來(lái)形成加熱器組件時(shí)，應(yīng)該理解的是，采用有合適特征的單個(gè)管道，與支撐板連接來(lái)形成加熱器組件。舉例來(lái)說(shuō)，在單個(gè)管道的一側(cè)有一切口來(lái)插入板，在管道的另一側(cè)有間隔分開(kāi)的開(kāi)口來(lái)容納板的臂，與先前討論的謝里爾的專(zhuān)利中的連接相似。如果使用單個(gè)管道，管道和支撐板的連接應(yīng)與前面討論的不同，界面連接可以采用允許板和管道之間的相對(duì)移動(dòng)的任何布置形式，并且保持加熱器組件的相互完整性，例如，采用薄片和狹槽，或其他松配合布置，結(jié)合有一個(gè)或多個(gè)緊固布置。在另一種模式中，管道和支撐板也可以松連接，而不需要緊固連接。
正像上面所說(shuō)的，本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例是將接線(xiàn)盒17安裝在半導(dǎo)管上，而不是支撐板上，因此可以減少延長(zhǎng)臂的總長(zhǎng)度。由附圖標(biāo)記40’標(biāo)出的半管殼，通過(guò)設(shè)計(jì)安裝薄片延長(zhǎng)部分51，見(jiàn)圖4B，可用于容納兩電極接線(xiàn)盒17’，并且保持它相對(duì)于加熱器組件中心線(xiàn)的中心位置，以此使得導(dǎo)管可以旋轉(zhuǎn)180度，仍然使得接線(xiàn)盒17’的中心線(xiàn)與加熱器組件的平分面或是中心線(xiàn)平面對(duì)齊。在圖4B中，與接線(xiàn)盒17’的自由末端20相對(duì)的接線(xiàn)端末端可以與元件導(dǎo)線(xiàn)末端13連接。沒(méi)有接線(xiàn)端組件的加熱器支撐板可安放在半管道中，接線(xiàn)盒則安裝在管道上，并且接線(xiàn)端恰當(dāng)?shù)嘏c接線(xiàn)盒相連接。第二個(gè)半管道(沒(méi)有畫(huà)出)，要進(jìn)行合適的改進(jìn)來(lái)容納接線(xiàn)盒，就像是在第一個(gè)半管道中一樣，并且與第一個(gè)半管道和裝有線(xiàn)圈的加熱器支撐板配合來(lái)形成加熱組件。圖4B同樣更清楚的顯示了在接線(xiàn)盒17’中的凹進(jìn)處52，使得接線(xiàn)盒通過(guò)鉆孔54與安裝薄片51的鉆孔56相對(duì)準(zhǔn)，用于連接。
也正像上面描述的，本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例在于采用多個(gè)接線(xiàn)盒，要么與支撐板1連接，要么與一個(gè)管道或是多個(gè)半管道連接。參照?qǐng)D5，圖1中的支撐板1的臂21具有一對(duì)兩電極接線(xiàn)盒17，因此可以有四個(gè)電極的接線(xiàn)端連接。雖然所示的這些接線(xiàn)盒為并排布置，但接線(xiàn)盒也可以間隔分開(kāi)，或采用疊層布置。也可以采用其他的多個(gè)接線(xiàn)盒布置。
當(dāng)采用兩個(gè)接線(xiàn)盒時(shí)，為了減少接線(xiàn)盒延伸臂，又一個(gè)實(shí)施例將一個(gè)接線(xiàn)盒安裝在每個(gè)半管道中，相對(duì)的另外半個(gè)管道用來(lái)容納另一個(gè)接線(xiàn)盒的布置。這種布置與圖4B顯示的類(lèi)似，只是每個(gè)半管道可以支撐一個(gè)接線(xiàn)盒，布置各自的安裝件，因此當(dāng)半管道可以放置在一起時(shí)，接線(xiàn)端組件與管道形成的平分面對(duì)齊。在這個(gè)實(shí)施例中，將最末的接線(xiàn)端連接到接線(xiàn)盒將更困難，但是當(dāng)完成加熱器-加熱器管道組裝的最后一步時(shí)，可以完成該連接。
本發(fā)明的又一個(gè)特征就是支撐板1與半管道界面連接的方式。參照?qǐng)D1，從加熱器支撐板的每側(cè)延伸出來(lái)的特殊安裝臂31，與在兩個(gè)加熱器半管道(沒(méi)有畫(huà)出)的兩側(cè)形成的配合凸緣的凹陷處連接。這些凹陷可以位于兩個(gè)半管道中，或是只在其中一個(gè)半管道中。任一配合凹陷可位于相對(duì)的凸緣上，或者在一個(gè)半導(dǎo)管的凸緣上制成一個(gè)具有足夠深度的凹陷，在配合凸緣上的相對(duì)應(yīng)的點(diǎn)就不需要凹陷了。凹陷以及配合凸緣應(yīng)該這樣布置，使得任一的或者兩個(gè)線(xiàn)圈布置和接線(xiàn)端組件與加熱器組件平分面對(duì)齊。
圖6-8顯示了本發(fā)明的又一實(shí)施例，其中采用兩級(jí)加熱器，加熱器部件由附圖標(biāo)記60標(biāo)出。這個(gè)部件包括一個(gè)支撐板61，其有一對(duì)通過(guò)絕緣體6安裝在其上的線(xiàn)圈62和63，和板61上恰當(dāng)?shù)拈_(kāi)口67。一個(gè)線(xiàn)圈62安裝在板61的一側(cè)，另一個(gè)線(xiàn)圈63安裝在另一側(cè)。
在安裝到管道系統(tǒng)方面，支撐板61與支撐板1有相同的特征，因此無(wú)需進(jìn)一步的描述。
與圖1實(shí)施例不同的是，支撐板61包括一對(duì)擋熱板71和73，其用來(lái)保護(hù)控制器(沒(méi)有畫(huà)出)，比如安裝在加熱器組件上的自動(dòng)調(diào)溫器和熱切斷開(kāi)關(guān)。由于擋熱板，線(xiàn)圈62采用偏斜的8字型結(jié)構(gòu)。在特定的應(yīng)用時(shí)，擋熱板是可選的，如果需要，線(xiàn)圈也可以具有8字型結(jié)構(gòu)。事實(shí)上，在本技術(shù)中也可以利用其他的線(xiàn)圈結(jié)構(gòu)。
圖6-8的加熱器部件利用帶有接線(xiàn)盒78的三電極接線(xiàn)端組件75。一個(gè)接線(xiàn)端77與線(xiàn)圈62的導(dǎo)線(xiàn)79相連，另一個(gè)接線(xiàn)端81與線(xiàn)圈63的導(dǎo)線(xiàn)83相連。線(xiàn)圈62和63的剩下的兩個(gè)導(dǎo)線(xiàn)85與87，分別與中間接線(xiàn)端89相連。接線(xiàn)端組件75與圖1同樣的方式安裝到支撐板61上。提供延伸臂91，其末端具有板93，板93與板61的平面垂直，用緊固件97達(dá)到連接的目的。
雖然圖1和圖6的實(shí)施例顯示的是兩極和三極的接線(xiàn)端組件，但也可以采用任何形式的接線(xiàn)端組件布置作為本發(fā)明的一部分。舉例來(lái)說(shuō)，可采用一對(duì)單電極接線(xiàn)盒來(lái)完成兩電極布置，可利用一個(gè)單電極板和一個(gè)兩電極板以形成三電極的實(shí)施例，也可使用三個(gè)單電極接線(xiàn)盒來(lái)形成一個(gè)三電極的布置。
參看圖8，應(yīng)該指出，三個(gè)電極77、81和89并不都是關(guān)于加熱器的“W”平面對(duì)稱(chēng)，只有電極77和81是對(duì)稱(chēng)的。然而，板78的中心線(xiàn)與平面W仍然對(duì)齊。因此，在圖8中顯示的，當(dāng)從左手方向旋轉(zhuǎn)加熱器至右手方向位置時(shí)，需要根據(jù)采用加熱器組件的設(shè)備不同，略微調(diào)整與接線(xiàn)端89的連接。
與圖1-3中的單級(jí)加熱器部件一樣，圖6-8中的實(shí)施例也可以采用多個(gè)接線(xiàn)端組件，與單個(gè)管道或多個(gè)半管道連接形成一個(gè)加熱器組件。同樣地，如果需要的話(huà)，所述管道或是多個(gè)管道可以支撐接線(xiàn)端組件，也可以支撐一個(gè)或所有的多個(gè)組件。
在圖6-8中的另一個(gè)實(shí)施例的特征是不需要很長(zhǎng)的導(dǎo)線(xiàn)，因此不需要使用任何的絕緣器來(lái)支撐，不像在先前的技術(shù)設(shè)計(jì)那樣。在圖6中所見(jiàn)，導(dǎo)線(xiàn)79和87的長(zhǎng)度都相對(duì)較短。
圖9提供了一個(gè)完整的加熱器組件示意圖，附圖標(biāo)記為100。組件100包括半管道101和103，以及加熱器部件105。部件有板107，由絕緣體111支撐的線(xiàn)圈109，以及接線(xiàn)端組件113。半管道101的薄片115與板107中的狹槽117接合，板107的薄片119與在半管道103中的狹槽121接合。正如在本構(gòu)造中所示，如此安裝接線(xiàn)端組件113無(wú)論是側(cè)向地還是橫切地測(cè)量，其中心線(xiàn)要與加熱器板的平面“Y”一致。半管道要具有一定的形式，使得他們可以與板107連接以形成加熱器組件，板107的平面“Y”與這樣形成的加熱器組件100的平分面一致。加熱器組件100可以在如圖9所示的位置與接線(xiàn)端組件連接，與適于給加熱器部件供電的器具或是其他設(shè)備的部件(由P表示)相連接。加熱器組件100可以旋轉(zhuǎn)180度，使得接線(xiàn)端組件113仍然與平面“Y”對(duì)齊，可以與另一個(gè)電源部件P’連接，P’布置形式與P相同，但是在相對(duì)的方向上。因此，相同的加熱器組件100可以在兩種不同的設(shè)備中使用，一個(gè)需要右手安裝方向，一個(gè)需要左手安裝方向，其中用于在左手方向上供給加熱器部件電能的部件，與右手安裝方向相比較，在相反的方向上。圖9中，板107和線(xiàn)圈109關(guān)于板的平面對(duì)稱(chēng)安裝。然而，可以只是線(xiàn)圈對(duì)稱(chēng)安裝，或只是接線(xiàn)端組件對(duì)稱(chēng)安裝(安裝在板上的一個(gè)，或者半管道的一個(gè)可以使其中心線(xiàn)與加熱器組件的中心線(xiàn)一致)。
沒(méi)有本發(fā)明的這個(gè)特征，要使得加熱器可以在器具的左手和右手方向安裝就需要具有位置敏感設(shè)計(jì)的兩個(gè)加熱器。采用這種創(chuàng)造性的加熱器設(shè)計(jì)，與先前的技術(shù)比較，用于完成生產(chǎn)所需要的加熱器模型的數(shù)目會(huì)減半。考慮到在加熱時(shí)由于重力導(dǎo)致的線(xiàn)圈移動(dòng)和溫度安全限制，到電源的電氣連接不需要為右手和左手管道安裝而特殊設(shè)計(jì)，因?yàn)榧訜崞鞯呐c重力有關(guān)的每個(gè)特征都是一致的，無(wú)論是左手還是右手安裝。
同樣地，根據(jù)上面的優(yōu)選實(shí)施例揭露了發(fā)明，本發(fā)明可以滿(mǎn)足任何上述闡明的要求，并提供了一個(gè)可以用于右手和左手方向安裝的、全新的、改進(jìn)的開(kāi)路線(xiàn)圈式電阻加熱器，以及它的使用方法。
當(dāng)然，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員，不脫離原有的條件和范圍，從現(xiàn)有的發(fā)明演變出的不同的修改和變更是可預(yù)見(jiàn)的。需要指出的是，本發(fā)明只根據(jù)所附的權(quán)利要求受到限制。
權(quán)利要求
1.一種開(kāi)路線(xiàn)圈式電子加熱器，包括確定第一平面的框架，該框架上安裝有多個(gè)絕緣體；至少一個(gè)電阻線(xiàn)圈，通過(guò)多個(gè)絕緣體安裝在框架上；確定流動(dòng)通道的管道，適于與框架相連接，多個(gè)絕緣體、框架、管道和至少一個(gè)電阻線(xiàn)圈形成了加熱器結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)具有一個(gè)將加熱器結(jié)構(gòu)平分為兩部分的平面；和至少一個(gè)接線(xiàn)盒，安裝在加熱器結(jié)構(gòu)的相對(duì)側(cè)的其中一個(gè)上，該接線(xiàn)盒的中心線(xiàn)與加熱器結(jié)構(gòu)的平分面對(duì)齊，以形成第一安裝方向，第二安裝方向是由加熱器結(jié)構(gòu)從第一安裝方向上旋轉(zhuǎn)180度得到的，這樣在第二個(gè)安裝方向上，接線(xiàn)盒的中心線(xiàn)與平分面對(duì)齊，使得加熱器結(jié)構(gòu)可以安裝在需要第一或第二安裝方向的器具上。
2.一種開(kāi)路線(xiàn)圈式電子加熱器，包括確定第一平面的框架，該框架上安裝有多個(gè)絕緣體；至少一個(gè)電阻線(xiàn)圈，通過(guò)多個(gè)絕緣體安裝在框架上；確定流動(dòng)通道的管道，適于與框架相連接，多個(gè)絕緣體、框架、管道和至少一個(gè)電阻線(xiàn)圈形成了加熱器結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)具有一個(gè)將加熱器結(jié)構(gòu)平分為兩部分的平面，和至少一個(gè)接線(xiàn)盒，安裝在加熱器結(jié)構(gòu)的相對(duì)側(cè)的其中一個(gè)的連接位置，以確定第一安裝方向，至少一個(gè)電阻線(xiàn)圈，安裝在該框架的上方和下方，以形成相對(duì)于框架的對(duì)稱(chēng)的線(xiàn)圈結(jié)構(gòu)，該框架的平面與加熱器結(jié)構(gòu)的平分面對(duì)齊，從而該對(duì)稱(chēng)線(xiàn)圈結(jié)構(gòu)在第一安裝方向和第二安裝方向之間是相同的，其中第二安裝方向是加熱器結(jié)構(gòu)從第一安裝方向上旋轉(zhuǎn)180度，關(guān)于平分面的該對(duì)稱(chēng)線(xiàn)圈結(jié)構(gòu)使得加熱器結(jié)構(gòu)可以安裝在需要第一或第二安裝方向的器具上。
3.權(quán)利要求1中的加熱器，至少一個(gè)接線(xiàn)盒安裝在管道中。
4.權(quán)利要求2中的加熱器，至少一個(gè)接線(xiàn)盒安裝在管道中。
5.權(quán)利要求1中的加熱器，至少一個(gè)接線(xiàn)盒安裝在框架上。
6.權(quán)利要求2中的加熱器，至少一個(gè)接線(xiàn)盒安裝在框架上。
7.權(quán)利要求1中的加熱器，多個(gè)接線(xiàn)盒安裝在加熱器結(jié)構(gòu)上。
8.權(quán)利要求2中的加熱器，多個(gè)接線(xiàn)盒安裝在加熱器結(jié)構(gòu)上。
9.權(quán)利要求1中的加熱器，多個(gè)電阻線(xiàn)圈安裝在框架上。
10.權(quán)利要求2中的加熱器，多個(gè)電阻線(xiàn)圈安裝在框架上，所述多個(gè)電阻線(xiàn)圈具有所述的對(duì)稱(chēng)線(xiàn)圈結(jié)構(gòu)。
11.權(quán)利要求3中的加熱器，其中管道包括一對(duì)半管道，至少一個(gè)接線(xiàn)端組件安裝在半管道的其中一個(gè)上。
12.權(quán)利要求4中的加熱器，其中管道包括一對(duì)半管道，至少一個(gè)接線(xiàn)端安裝在半管道的其中一個(gè)上。
13.權(quán)利要求7中的加熱器，其中多個(gè)接線(xiàn)端組件的一個(gè)或多個(gè)安裝在管道或者框架上。
14.權(quán)利要求8中的加熱器，其中多個(gè)接線(xiàn)端組件的一個(gè)或多個(gè)安裝在管道或者框架上。
15.權(quán)利要求1中的加熱器，至少一個(gè)接線(xiàn)盒具有兩個(gè)或更多的電極。
16.權(quán)利要求2中的加熱器，至少一個(gè)接線(xiàn)盒具有兩個(gè)或更多的電極。
17.權(quán)利要求7中的加熱器，其中多個(gè)接線(xiàn)盒的每個(gè)接線(xiàn)端具有至少一個(gè)電極。
18.權(quán)利要求8中的加熱器，其中多個(gè)接線(xiàn)盒的每個(gè)接線(xiàn)端具有至少一個(gè)電極。
19.權(quán)利要求2中的加熱器，其中至少一個(gè)接線(xiàn)盒安裝在加熱器結(jié)構(gòu)的相對(duì)側(cè)的其中一個(gè)的連接位置上，該接線(xiàn)盒的中心線(xiàn)與加熱器結(jié)構(gòu)的平分面對(duì)齊。
20.一種開(kāi)路線(xiàn)圈式電子加熱器部件，包括確定第一平面的框架，該框架上安裝有多個(gè)絕緣體；至少一個(gè)電阻線(xiàn)圈，通過(guò)多個(gè)絕緣體安裝在框架上；至少一個(gè)接線(xiàn)盒，安裝在框架的連接位置，該接線(xiàn)盒的中心線(xiàn)與框架的平面對(duì)齊，以形成第一安裝方向，第二安裝方向是通過(guò)從第一安裝方向上旋轉(zhuǎn)180度來(lái)確定的，接線(xiàn)盒與平面的對(duì)齊使得接線(xiàn)盒與器具的部件相連接，這些器具需要第一或第二安裝方向。
21.權(quán)利要求20中的加熱器部件，其中多個(gè)接線(xiàn)盒安裝在框架上。
22.權(quán)利要求20中的加熱器部件，其中多個(gè)電阻線(xiàn)圈安裝在框架上。
23.權(quán)利要求20中的加熱器組件，其中接線(xiàn)盒有兩個(gè)或多個(gè)電極。
24.權(quán)利要求20中的加熱器部件，其中框架是一塊金屬板。
25.在第一和第二器具中安裝至少兩個(gè)加熱器組件的方法，其中第一個(gè)器具有第一個(gè)元件用于給位于右手方向上的加熱器組件供給電能，第二個(gè)器具有第二個(gè)元件用于給位于與右手方向相對(duì)的左手方向上的加熱器組件供給電能，這種改進(jìn)包括在第一個(gè)和第二個(gè)器具中安裝權(quán)利要求1所述的加熱器組件。
26.在第一和第二器具中安裝至少兩個(gè)加熱器組件的方法，其中第一個(gè)器具有第一個(gè)元件用于給位于右手方向上的加熱器組件供給電能，第二個(gè)器具有第二個(gè)元件用于給位于與右手方向相對(duì)的左手方向上的加熱器組件供給電能，這種改進(jìn)包括在第一個(gè)和第二個(gè)器具中安裝權(quán)利要求2所述的加熱器組件。
全文摘要
開(kāi)路線(xiàn)圈式電阻加熱器組件用于在器具或其他設(shè)備中，以左手和右手的方向進(jìn)行普通安裝。在加熱器組件中，其線(xiàn)圈關(guān)于加熱器組件的平分面對(duì)稱(chēng)布置，和/或其接線(xiàn)端組件的中心線(xiàn)與平分面對(duì)齊。對(duì)稱(chēng)的線(xiàn)圈布置和/或者平分的接線(xiàn)端組件使得加熱器進(jìn)行右手或是左手安裝。
文檔編號(hào)H05B3/02GK1782611SQ20041008215
公開(kāi)日2006年6月7日 申請(qǐng)日期2004年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月3日
發(fā)明者詹姆斯·L·謝里爾, H·基思·霍華德 申請(qǐng)人:圖特科有限公司