專利名稱：電加熱容器的改進(jìn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電加熱容器的改進(jìn)，具體涉及電熱水容器例如電熱壺、電熱水器、電熱水缸、電熱水鍋、電熱水槽以及實(shí)驗(yàn)設(shè)備等。
背景技術(shù)：
電力加熱壺和電熱水器傳統(tǒng)上采用絲繞電阻加熱器作加熱元件，該加熱器通過絕緣件裝在管狀金屬包套內(nèi)。這種包套的加熱元件一般與一個單元頂板聯(lián)用，加熱元件適當(dāng)?shù)毓潭ㄔ谠擁敯迳?，該頂板用于將加熱元件固定在有關(guān)器具上或裝在有關(guān)器具內(nèi)，為此目的通常在容器的一個壁上形成開口。
然而還有周知的平板電熱元件，并已在咖啡制作機(jī)中用作加熱板用了很多年了。一種這種平板元件由鋁板構(gòu)成，該鋁板具有如上所述的加在或鉚在其下側(cè)的包套加熱元件。還提供出這樣的平板加熱元件，該加熱元件包括電阻加熱線路，該線路是利用印制法或平板印刷法印在電絕緣襯底上的。一個這種元件包括不銹鋼襯板，該襯板的一側(cè)涂有玻璃或其它電絕緣材料，在該玻璃表面上形成電阻加熱線路，然后再于電阻加熱線路上形成另一層電緣層。在加熱水的容器內(nèi)安裝平板加熱元件被認(rèn)為是有利的，至少在美學(xué)上是如此，因?yàn)樵谌萜鲀?nèi)部沒有妨礙性元件。
將平板加熱元件固定在塑料的水加熱容器上的方法通常需要使容器主體的容器底部具有固定元件安裝板的內(nèi)部法蘭部分。該安裝板例如可以用鉚釘進(jìn)行固定，如US-A-3308225所述，或者在元件為可更換的條件下，最好采用有螺紋柱的固定環(huán)固定，如英國專利申請No．9614872．1所述。利用密封墊片形成元件和容器主體之間的液體密封，該密封墊通過鉚釘或螺紋柱的緊固而被壓縮在元件和容器壁的法蘭部分之間。
熱水器的近來設(shè)計趨勢是使容器頂部的直徑小于其底部的直徑。這對于將元件裝在容器上便造成兩個問題。第一是，元件不能從容器的頂部進(jìn)行安裝，因?yàn)樵闹睆酱笥谌萜黜敳块_口的直徑。第二是，形成容器內(nèi)部的模具心過去是從容器頂部抽出的，而現(xiàn)在必須從容器的底部抽出。因此在模制操作期間便不再可能于容器的底部形成常規(guī)的法蘭部分，因?yàn)榉ㄌm會妨礙模心的抽出。或者在容器制造過程中選擇采用單獨(dú)的操作步驟，將法蘭焊接就位，但這也是不利的，因?yàn)檫@種操作需要很貴的用于焊接操作的加工裝置，顯著增加了生產(chǎn)成本。
我們試圖解決這一問題，方法是在容器壁的內(nèi)部形成螺釘孔，然后將螺釘穿過元件安裝板上的孔將元件固定在容器上，如

圖1所示。然而為了得到足夠強(qiáng)度，必須過分增加壁厚度，這又造成額外的成本，或者必須在容器的外側(cè)模制成畸形的或難看的凸起部，這也是不理想的。
在W0-A-9618331和CA-A-1202659中說明一種將平板加熱元件固定在塑料電熱水容器內(nèi)的方法，安裝板具有面朝上的槽形結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)中放入密封件，并使該槽形結(jié)構(gòu)與容器主體的向下凸出法蘭相配合。密封件和法蘭均嵌入該槽形結(jié)構(gòu)內(nèi)，使得該結(jié)構(gòu)以類似于罐頭端部的方式被密封。WO-A-9618331的圖2和CA-A-1202659的圖1均示出需要增加容器下部壁的厚度，以適應(yīng)這種配合。在原理上可以使這種配合用在上述新型的圓錐容器上，并可以使壁在內(nèi)部變厚。然而需要的變厚會引起容器外部的某些變形，而且要求容器主體的錐角相當(dāng)大，足以確保厚壁部分不會沿容器側(cè)面向上延伸太遠(yuǎn)。這種方法的另一缺點(diǎn)是不可能為了修理或分類回收而從容器上卸下元件。
在GB-A-2291325中說明另一種安裝配合，這種配合已用在Pifco Limited公司生產(chǎn)的Millennium電熱水器上。這種裝置取決于內(nèi)部法蘭，利用該法蘭沿元件下側(cè)固定環(huán)的形變部可以夾緊平板元件。這種類型的裝置取決于內(nèi)部法蘭，不適合于上述新型的圓錐形容器。另外，將元件取下來修理或分類回收是不可能的。
在將平板元件裝在塑料容器上時還有各種其它問題需要克服。例如容器內(nèi)的水從冷水變到沸水時，容器主體的直徑將改變約1．5mm；通常用于制造元件的不銹鋼的膨脹系統(tǒng)顯著小于通常為聚乙烯作的容器主體模制材料的膨脹系統(tǒng)，因而當(dāng)容器溫度上升時，導(dǎo)致相對尺寸變化；很難保持容器主體尺寸的合理公差，甚至很難使它保持圓形。后一個問題很容易被加熱壺制造商低估，特別是正在生產(chǎn)低成本容器地區(qū)例如遠(yuǎn)東地區(qū)的廠家所低估。
發(fā)明的目的和概要因此本發(fā)明的主要目的是克服或至少大大減小上述問題。
按照本發(fā)明的一個方面，提供一種用于模制的塑料液體加熱容器的加熱元件安裝裝置，該裝置包括一平板加熱元件，該加熱元件的一側(cè)由可變直徑的鎖定元件固定在沿容器壁設(shè)置的許多元件定位構(gòu)件上，該鎖定元件可以膨脹或收縮，使得自身可以在元件的另一側(cè)鎖定在容器壁上，由此為元件提供的支承件。
鎖定元件可包括一開口環(huán)，該環(huán)具有許多外緣凸部，取決于該環(huán)是在容器內(nèi)部還是在容器外部，在使用時所述凸部可以膨脹或收縮，因此該凸部可以與容器壁上形成的許多槽口互鎖。該環(huán)在斷開處具有可滑動的搭接端部，從而在環(huán)的直徑變化期間可以形成連續(xù)的支承表面，該環(huán)位于下面的端部最好比位于上面的端部厚。
元件定位構(gòu)件最好是細(xì)長的在容器主體內(nèi)軸向延伸的徑向肋條，該肋條被成形的模制容器的整體部分。
平板加熱元件其直徑基本上與位于定位構(gòu)件接觸端的容器直徑相等?；蛘?，元件可以具有較小直徑，使得環(huán)形安裝法蘭可以固定在上面，此時元件加法蘭總的直徑與定位構(gòu)件接觸端部處容器的直徑相配。
元件或元件/法蘭聯(lián)合件具有沿其外緣形成的密封件，該密封件具有一個或多個較薄的徑向延伸的彈性環(huán)形指形件或肋片，該肋片可以形變，而取肋片貼著的容器壁形狀，該肋片可吸收容器壁大范圍的尺寸和形狀變化。沿圓周固定上述密封件的另一優(yōu)點(diǎn)是元件不直接物理接觸元件定位構(gòu)件。準(zhǔn)確說，元件只直接接觸密封件，這樣便減小了例如在干燒期間由元件產(chǎn)生的熱對容器壁損害的危險。
當(dāng)密封件與環(huán)形安裝法蘭聯(lián)用時，密封件可以方便地與安裝法蘭結(jié)合成一體，例如通過兩次模制工藝形成密封件和安裝法蘭，將密封結(jié)合在安裝法蘭上。
按照本發(fā)明的另一方面，提供一種與液體加熱容器中元件安裝裝置聯(lián)用的密封件，該密封件適合于裝在平板加熱元件的外緣，并包括一個或多個彈性環(huán)形肋片，該肋片在使用期間可以形變，以取該肋片貼著的容器壁的形狀。采用這種密封件的優(yōu)點(diǎn)是，該一個或多個肋片可以吸收容器壁大范圍的尺寸形狀變化。另外，該密封環(huán)和O形環(huán)不同，不需要額外的壓縮來形成水密連接。而且，密封件在250ml水的范圍內(nèi)只要求最小的保持力，因?yàn)轭A(yù)料的作用的壓力很低。
該密封件包括絕熱的彈性材料例如硅橡膠，還包括定位槽或其它用于接收和強(qiáng)制容納元件環(huán)形部分的構(gòu)件。
本發(fā)明還涉及平板加熱元件和上述密封件的接合以及包含上述接合或包含上述加熱元件安裝裝置的液體加熱容器。
上述將電加熱元件固定在容器主體內(nèi)的裝置很適合于固定其包套的加熱元件固定于不銹鋼板下側(cè)的這種加熱元件，因?yàn)樗玫匿摪逡话銥楹鼙∫?guī)格的鋼，所以很容易在其外緣形成彈性密封件的支承座。用在這種加熱元件結(jié)構(gòu)中的不銹鋼一般為0．5mm厚，用18/8型不銹鋼制作。此種固定裝置不太適合于厚膜加熱元件，這種加熱元件包括在不銹鋼襯上形成的電阻加熱線路或加熱層以及用玻璃形成的位于電阻加熱器上面和下面的電絕緣層，不太適合的理由是，在這種加熱元件中用作底襯的鋼一定要相當(dāng)厚，以便能夠承受過程溫度而不發(fā)生過度形變。厚膜元件板其厚度一般超過1．0mm，采用不太容易買到的鐵素體不銹鋼制作，而且需要形成彈性密封件支承座的額外直徑部分增加了不需要的附加費(fèi)用，這種費(fèi)用幾乎不產(chǎn)任何額外的好處。
為克服或至少顯著減小上述問題，如上所述，可以應(yīng)用具有上述加熱元件的環(huán)形安裝法蘭。另一方面，按照本發(fā)明的另一方面，容器內(nèi)部具有沿其周面延伸的對接表面，彈性密封環(huán)位于該對接表面的下面，平板加熱元件受到向容器內(nèi)部的推壓，使得其外緣將密封環(huán)壓縮貼合在對接面上，一個開口的擋圈使加熱元件固定就位。
如下面參考例示性實(shí)施例說明的，對接面或者可以與容器形成整體，或者可以設(shè)計成一個單獨(dú)的可以插入容器的部件，在后一種情況下，密封環(huán)還可配置成密封對接部件和容器內(nèi)壁的結(jié)合部以及密封加熱元件與對接部件的結(jié)合部。另外，固定開口擋圈可以用其一個部件配置在容器內(nèi)部或外部，該部件適合于穿過容器壁上的孔，并伸入容器內(nèi)部，以使加熱元件固定就位。
按照本發(fā)明的另一方面，提供一種其外緣具有階梯形構(gòu)件的平板加熱元件，當(dāng)元件裝在液體加熱容器內(nèi)部時該梯形構(gòu)件形成圍繞加熱元件的液體接收槽，該槽適于限制熱量從元件流向容器壁。
在所附權(quán)利要求書中具體陳述了本發(fā)明的上述特征和其它特征，通過下面參考附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的例示性實(shí)施例可以更清楚地看出這些特征。
附圖的簡要說明圖1是平板加熱元件的橫截面圖，該加熱元件采用不在本發(fā)明范圍內(nèi)的直接安裝裝置固定在熱水容器中；圖2A是平板加熱元件的部分橫截面圖，該加熱元件按照本發(fā)明實(shí)施例固定在熱水容器中；圖2B是圖2A所示加熱元件和容器壁之間密封裝置的放大橫截面圖；圖3是圖2A和2B所示未裝配的安裝裝置和密封裝置的分解透視圖；圖4是本發(fā)明第二實(shí)施例的未組裝的平板加熱元件組件的分解透視圖；圖5A和5B分別示出圖4的已組裝平板加熱元件的局部橫截面圖和圖5A所示密封裝置的放大橫截面圖；圖5C和5D分別示出圖4所示已組裝裝置的垂直于圖5A截面的局部橫截面圖和圖5C所示容器下側(cè)橫截面圖；圖6A是應(yīng)用于上述第二實(shí)施例的一體的安裝法蘭和密封裝置的透視圖，而圖6B是圖6A裝置的橫截面圖；圖7A是例示本發(fā)明第三實(shí)施例的橫截面圖，而圖7B是應(yīng)用于第三實(shí)施例的零部件的分解圖；圖8是本發(fā)明第四實(shí)施例的截面透視圖；圖9是本發(fā)明第五實(shí)施例的截面透視圖；圖10是圖9所示實(shí)施例的分解透視圖。
實(shí)施例的詳細(xì)說明圖2A和2B示出熱水容器1和本發(fā)明第一實(shí)施例的用于將非浸沒式的底面為平板的加熱元件2固定和密封在容器1上的裝置。容器1是先前說明的那種容器，它的頂部直徑小于其底部直徑。上述容器是無電纜電熱水器具的容器部分，該器具還包括底座裝置，眾所周知，該底座裝置用于從電源向該器具供電，在容器部分和底座裝置上設(shè)置匹配的電接頭，當(dāng)容器部分正確地固定在底座裝置上時，這些接頭便可以向容器加熱元件2供電。
平板加熱元件2是上述類型的元件，它包括鋁板，該鋁板具有適當(dāng)加接于或鉚固于其下表面的包套加熱元件。具體講，平板加熱元件2具有在其外緣上形成的階梯構(gòu)件3，該構(gòu)件具有內(nèi)邊緣4和外邊緣5。當(dāng)元件2組裝在容器1上時，該內(nèi)邊緣4與容器1的壁6一起形成圍繞元件2的發(fā)熱中央部分8外緣的槽7。在某些情況下，槽7保持水并減小了元件2產(chǎn)生的熱損壞塑料容器模制件的可能性。
外邊緣5具有垂直面9和在其端部很短的水平部分10。密封件11用彈性橡膠制作，它圍繞平板加熱元件2的外周面并貼合在其垂直面9上。密封件11的內(nèi)直徑緊箍在(被拉伸)元件2的外邊緣5上，使得在組裝期間可以保持對元件2的密封。水平凸出部10定位于密封件11的互補(bǔ)槽12內(nèi)，以進(jìn)一步固定和定位密封件11。
密封件11的外直徑有三個環(huán)形肋片13，在裝于容器1上時，該肋片壓著容器壁6的內(nèi)密封面14。該肋片13很薄，在元件2裝在容器1上時該肋片足以發(fā)生形變，但該肋片又具有充分的剛性和彈性，足以在例如因溫度變化而引發(fā)的任何容器壁6的密封面14運(yùn)動期間仍緊貼密封面14。各個肋片13的長度足以在預(yù)定公差變化和熱運(yùn)動的整個范圍內(nèi)形成密封接合。例如容器1的下部區(qū)域直徑為150mm時，各個肋片13的徑向長度為3mm。對于硬度肖氏A在40～60的具有3～6個肋片的橡膠密封件，約0．5～1．0mm的肋片軸向?qū)挾瓤尚纬勺銐虻膭傂院蛷椥?。雖然本實(shí)施例示出有三個肋片13，但當(dāng)然可以形成任何數(shù)目的肋片，從一個肋片到許多肋片。而且各個肋片的尺寸可以調(diào)節(jié)，以獲得要求的密封特性。
在密封件11區(qū)域的容器壁其厚度約4mm，大體是垂直的，具有最小拔模角。在與元件上表面15設(shè)計位置齊平的位置上，圍繞容器壁6的內(nèi)表面14，模制6個垂直的徑向肋條16。這些徑向肋條16具有最小厚度，該厚度與容器1的可塑性相一致，使得在模制件冷卻時可以避免在容器外側(cè)出現(xiàn)因不均勻收縮引起的縮凹痕跡。在塑料模制件上的這種構(gòu)件的設(shè)計是周知的。遵守標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計規(guī)范便可以避免造成這種縮凹痕跡的急劇變化部分，這一點(diǎn)此處不再陳述，因?yàn)閷τ诩夹g(shù)人員是周知的。這些徑向肋條16的底表面17構(gòu)成支承面，元件2裝在容器1上時被推壓在該支承面上該肋條16在安裝底部部件時還形成元件2的臨時位置。
隨后稱作擋圈的內(nèi)部圓形支承圈18貼著密封件11的底表面19配置，以便在組裝時將元件2和密封件11固定在容器1上。在容器1的壁6上，在對應(yīng)于擋圈18位置的位置上形成6個沿周面間隔開的模制槽口20，以便將元件2和密封件11固定在容器上。在容器壁6上槽口20的垂直位置是使得裝上擋圈18之后可以使密封件11稍為受到垂直壓縮。模制槽口20用分開的外部模具部件(未示出)形成，完全不需要很難的或價格高的模具構(gòu)件例如用于形成這種槽口結(jié)構(gòu)的滑動心。擋圈18有；六個外緣凸出部21，當(dāng)擋圈18彈出就位時，該凸出部便定位于槽口20中，由此將擋圈鎖在容器壁6上，形成元件2和密封件11的支承件。該擋圈18和其容器壁6上的容放槽口20清楚地示于圖3。
擋圈18最好是模制的塑料部件，但也可以是金屬沖壓部件，設(shè)計成既具有壓縮的彈性又具有可確保固定牢靠性的剛性。擋圈18一般是圓形的，具有圓周/直徑縮小部件22。形成該部件是使得擋圈18可以被壓縮，造成擋圈凸出部21的外直徑小于槽口20區(qū)域的容器1的內(nèi)直徑。進(jìn)行這種壓縮時一定得使擋圈18保持平狀態(tài)，這樣，凸出部21便處于同一平面內(nèi)，并可以進(jìn)入槽口20。
部件22最簡單的形式是擋圈上的間隙。如果該間隙太大，則有一段密封件11不能完全受到擋圈18的支承，這樣便造問題。在本實(shí)施例中，圓周/直徑縮小部件22是由擋圈18上的像開口環(huán)(如圖3所示)那的間斷構(gòu)成，該間斷上有疊置的滑動部分23、24。疊置部分具較小的厚度，使得間斷處總的厚度與擋圈18其余部分的厚度相同。這種方法不能完全支承密封件11，但可以確保密封件18總是至少局部地受到支承。間斷處擋圈18的上部分23比其下部分24厚，因此，如圖所示，在間斷區(qū)域部分的密封件形成的階梯被減小到最小。如果容器壁6上的槽口之間的距離太大，則可以在垂直方向強(qiáng)化擋圈18，使得可以防止或盡量減小因密封件所加的負(fù)載而造成的形變。
圖3示出將加熱元件2裝在容器1上的分解圖，示出的連接于元件2中央部分下側(cè)的是元件保護(hù)控制件25，該控制件在元件的溫度萬一升到某個安全限以上時可以切斷電源；該元件保護(hù)控制件是我們制造的X型控制件，基本上為GB-A-2283156根據(jù)其圖1所述的控制件。另一固定在加熱元件2下側(cè)的是無電纜連接系統(tǒng)的容器接頭插入部分26，該插入部分基本上為例如W0-A-9406158根據(jù)其圖7～11所述的插入部分。使元件保護(hù)控制件25和接頭插入部分26彼此固定的方法以及固定于加熱元件2的方法已在我們的專利GB-A-2307602和GB-A-2306801中說明。
元件保護(hù)控制件25和接頭插入部分26由連接支架27連接于元件2并彼此相連接。然后使密封件固定在元件2的外邊緣6上，并將此組合件放入容器1，使其緊壓徑向肋條16的底表面17。接著將擋圈以壓縮的狀態(tài)放入容器1，然后松開，使其進(jìn)入槽口20，從而將該組件鎖定在容器1上。隨后將器具底部模制件28用安裝螺栓29固定于連接支架27。因?yàn)樵摻M件是單獨(dú)用擰入控制件和接頭安裝支架27的螺栓固定的，所以在修理或用壞后進(jìn)行分類回收時可以簡單地折開該器具。
底部模制件28其外緣法蘭30的上邊緣具有薄的垂直凸出部31。組裝時該凸出部31復(fù)蓋容器壁6上的槽口20，以形成好看的外觀。容器壁6的下部分32作得薄一點(diǎn)，使得底部模制件28可以以平齊的方式套上，如圖2A和2B所示。底部模制件外緣部分的主要部分(最厚部分)的上部邊緣33被配置成頂著容器壁6的下邊緣36。當(dāng)擰緊螺釘29，使底部模制件28固定于安裝支架27時，便將元件2向下拉到擋圈18上，因此壓縮密封件11的底表面19，并向下將擋圈18拉到槽口20的底部上。
當(dāng)元件2被推入容器1時，密封件11的肋片13采取向下傾斜的姿態(tài)。在將底部模制件28擰緊安裝在支架27上時，該元件2又稍為向下移動，因?yàn)槔咂?3的摩擦力和其向下傾斜，所以該肋片13不能隨元件的移動而向下滑動，由此被強(qiáng)制壓在容器壁6上。這種運(yùn)動增強(qiáng)了密封裝置的可靠性。
元件2和器具底部模制件28被牢固地固定于槽口20下方的容器1的容器壁6的材料上。因此這是要求緊公差配合的唯一設(shè)計部分，以便在底部模制件28和容器之間形成視感好的間隙。該元件組件最好還被牢固地定位，以防備器具使用時期可能要出現(xiàn)的力。
下面參照圖4、5A和5D，圖中示出本發(fā)明第二實(shí)施例的液體加熱容器1以及用于將平板加熱元件2固定和密封于容器1的裝置的各種視圖。第二實(shí)施例在很多方面類似于第一實(shí)施，為避免不必要的重復(fù)，以下只說明不同之處。相同的參考編號用于表示在第一和第二兩個實(shí)施例中均有的相同部件。
在第二實(shí)施例中，平板加熱元件2以類似于英國專利申請No．9614872．1所述的方式固定在安裝法蘭35上。具體參考圖4，加熱元件2具有其上形成孔37的法蘭外緣36，固定螺釘38穿過該孔，固定于安裝法蘭35上形成的安裝凸出部39。墊圈密封件40裝在元件2和安裝法蘭35之間，用于密封它們之間的機(jī)械接口。
下面參考示出圖4所示的已組裝的容器的圖5A和5B，加熱元件的直徑小于第一實(shí)施例元件2的直徑、元件2的法蘭外緣36具有充分大的便于固定安裝法蘭35的尺寸，但不延伸到直接連接密封件11的容器壁6。相反，安裝法蘭35固定在沿元件外緣36的槽7中，并具有外邊緣41，該外邊緣具有垂直面42和用于牢固定位密封件11的水平凸出部43。第二實(shí)施例的安裝法蘭35和元件2的組合件其直徑與第一實(shí)施例元件2的直徑相同。
第二實(shí)施例可使元件制造商方便地生產(chǎn)固定直徑的元件，這種元件采用適當(dāng)尺寸的安裝法蘭35可以裝在各個尺寸的容器1內(nèi)。
如圖5A～5C清楚示出的，和第一實(shí)施例不同，安裝法蘭35和元件2的組合件形成容器1的完全平的內(nèi)部底面44。這形成更好的美觀性、這對一些顧客比第一實(shí)施例容器的階梯形內(nèi)部表面更具吸引力。如果安裝法蘭35包括絕熱材料，則仍可以獲得槽7具有的減小元件2產(chǎn)生的熱量對容器壁6的影響這一優(yōu)點(diǎn)。
密封件11和安裝法蘭35可以采用例如直接模制在法蘭35外緣上的方法形成為整體。可形變密封件11或者利用在其間可以進(jìn)行連鎖的模制部件機(jī)械結(jié)合于剛性法蘭35，或者可以將密封件粘接在法蘭35上。剛性法蘭35可以單獨(dú)模制并作為插件裝入形成密封件11的模具中，或者可以采用更復(fù)雜的應(yīng)用活動插入件的工具來模制第一部件，然后再模制另一部件，或者可以同時模制兩個部件。所用的模制技術(shù)取決于所用材料。
下面參考圖6A，該透視圖示出上述整體的安裝法蘭35和密封件11。該裝置還包括一體的L形密封件50。該密封件用作加熱元件2(未示出)的座子。加熱元件2的尺寸可被定為與L形密封件50具體為與L形密封件50的上部分形成壓配合，并可以被向下壓在L形密封件的下部，從而確保加熱元件2裝入容器內(nèi)時的密封整體性。密封件11和50用彈性材料制作，而安裝法蘭35用剛性的熱塑性材料制作。
圖7A和7B示出本發(fā)明第三實(shí)施例，在此實(shí)施例中，平滑的彈性體密封環(huán)夾壓在用硬質(zhì)熱塑性材料作的上、下密封模制件之間，彈性體密封環(huán)向外伸過放在上面的具有同樣外直徑的上、下密封模制件的外緣，并向內(nèi)伸過其內(nèi)徑大于下部密封模制件內(nèi)徑的上部密封模制件的內(nèi)緣。該平板加熱元件配置在裝在彈性密封環(huán)頂部的上部密封件內(nèi)。
圖7A中，平板加熱元件55例示為厚膜加熱元件，該元件包括在電絕緣襯上即覆蓋一層例如玻璃絕緣層的不銹鋼板上形成的電阻加熱線路，該平板加熱元件55具有固定的加熱元件過高溫度保護(hù)控制器56和電源輸入接頭57。從例如板材或帶材切成的環(huán)形彈性體密封環(huán)58被夾壓在上部密封模制件59和下部密封模制件60之間，在密封模制件59和60上配置可使它們與夾壓的彈性體密封環(huán)58牢固密封地固定在一起的固定部件61，上、下部密封模制件59和60如圖所示具有相同外直徑，而且彈性體密封環(huán)58超過該外直徑，以便在將加熱元件和密封組件裝入容器內(nèi)時可以密封地貼合容器壁6。然而上部和下部密封模制件59和60的內(nèi)直徑是不同的，因而彈性體密封環(huán)58在下部密封模制件60的頂部露出，以便密封地貼合加熱元件55的下側(cè)。
與前面實(shí)施例一樣，加熱元件和密封組件被配置成可利用擋圈62固定在容器內(nèi)，該擋圈具有適合于與器具主體上形成的槽口64嵌合的構(gòu)件63。
在圖6A和6B的實(shí)施例中，平滑的彈性體密封件58可以用多層構(gòu)件替換，該多層構(gòu)件形成許多與容器壁接觸的如前面實(shí)施例中的密封指形件，在這種多層構(gòu)件中的彈性層可以用熱塑性間隔環(huán)分開，使得更好地模仿上述的多層密封。另外，密封模制件59和60或其中的任一個可以成形為增加它們之間和/或加熱元件55和下部密封模制件60之間密封效果的輪廓。
在下面說明的實(shí)施例中，要裝在液體加熱容器中的加熱元件被形成為完全平的板，與上述因?yàn)榻蛹{密封件而需要特別形成外緣法蘭的加熱元件形成鮮明對照。沒有外緣法蘭的平板加熱元件對于一定的加熱元件直徑其用料最少，而且可以容易地形成各種不同直徑的加熱元件。如前所述，這種平板加熱元件的例示形式包括不銹鋼板，在鋼板的一側(cè)，一般在使用時為最下側(cè)具有電阻線路或電阻層，該電阻線路或電阻層通過一層絕緣材料例如玻璃而與不銹鋼板絕緣。另一電絕緣層最好置于電阻線路或電阻層的下面。然而根據(jù)同樣的說明，也可以安裝其它類型的平板加熱器。
圖8示出具有許多整體形成肋條102的容器100。在上述裝置中，加熱元件103緊靠助條102的下端，而在本裝置中，肋條用于定位密封支承環(huán)104，該支承環(huán)如圖所示被成形為可與肋條102底端部上形成的下凹槽嚙合。密封支承環(huán)104具有下邊緣105，該邊緣與加熱元件103形成對接，另外還被成形為具有定位O形環(huán)密封件106的區(qū)域，當(dāng)將加熱元件103推向密封件支承環(huán)104時，該密封件106被壓縮，從而不只在密封件支承環(huán)104和加熱元件103之間，而且在密封件支承環(huán)104和容器100內(nèi)壁之間形成密封。為了使加熱元件103固定就位和使密封件106壓縮，設(shè)置形為彈性環(huán)形裙部108的擋圈107，該擋圈具有向外凸出的嵌入開口110構(gòu)件109，該開口形成在容器壁上，擋圈107插入容器的開口底部。
密封件支承環(huán)104的構(gòu)成材料與容器壁相同，使得具有相同的熱膨脹系統(tǒng)并確保密封裝置在容器的操作溫度范圍內(nèi)具有效力。密封件106圖示為具有圓的橫截面，但同樣可以滿意地應(yīng)用具有其它橫截面的密封件，也可以采用某些改形的密封件支承環(huán)104來確保密封效果。密封件支承環(huán)104可以為完整的圓形(環(huán)形)或可以存在間隙，以便吸納容器主體100的結(jié)構(gòu)性公差。該密封件支承環(huán)104上的間隙具有疊置的端部部件，以保持連續(xù)支承密封件106。擋圈107可以作成不同形狀，但如圖所示的即具有很深軸向部分(裙部)108和很窄徑向部分(構(gòu)件)109的形狀可以確保擋環(huán)不會過分覆蓋加熱元件103的下表面。這是有利的，特別是對于小直徑的例如約110mm直徑的元件，因?yàn)檫@樣可以在加熱元件上留出最大的空間，以便安裝電輸入接頭例如Otter Conteol CPT 360°型接頭和干燒保護(hù)器例如OtterControls X2型溫度控制器。
圖9和10示出本發(fā)明第五實(shí)施例。在此實(shí)施例中，容器主體121具有向內(nèi)的法蘭122，該法蘭形成露出平板加熱元件124的開口123，該法蘭122或者與容器形成一體，或者單獨(dú)形成，然后再焊上去。在此實(shí)施例中，法蘭122起看圖8實(shí)施例密封件支承環(huán)104的作用并具有環(huán)形槽125，該槽模制在法蘭上，以支承和定位矩形橫截面的密封環(huán)126。該模制件具有垂直環(huán)形肋127，該肋位于容器內(nèi)開口的下面和外側(cè)，該肋127上形成許多用于接納外部擋圈130內(nèi)向凸出部129的定位孔128。
在圖9和10所示實(shí)施例的組件中，密封件126位于其槽125內(nèi)，而加熱元件124配置在密封件上，并受到壓力而壓縮密封件。擋圈130形成為外部擋圈，其定位凸部129穿過肋127上的孔128并支承加熱元件124的下側(cè)而基本上不妨礙其表面。擋圈凸部129除具有適于覆蓋加熱元件的部分并固定加熱元件使密封件受壓縮而外，還具有小的凸部131，該小凸部設(shè)計成對接加熱元件的外緣，使加熱元件居中定位于容器內(nèi)，防止或盡量減小加熱元件和容器壁材料的接觸。加熱元件124因此受到擋圈130的徑向和軸向支承，該擋圈用具有適合耐熱性和機(jī)械特性的材料制作，使得能夠容易地承受加熱元件產(chǎn)生的溫度。
設(shè)置具有美觀性的下部主體132，以覆蓋元件組件，該下部主體可以固定于器具的輸入接頭(例如0tter Controls CPT 360°型輸入接頭和其安裝支架上，或可以固定于擋圈130或肋127上。下部主體模制件132具有內(nèi)部肋133或其它部件，該肋可以接觸擋圈130的外直徑，并防止該擋圈松開，脫離與加熱元件124的接觸。
雖然已參照例示性實(shí)施例說明本發(fā)明，但應(yīng)當(dāng)明白，可以進(jìn)行改型和變化而不會超出本發(fā)明的精神和范圍，例如，如果需要，可使圖9和10所示的實(shí)施例改變成應(yīng)用內(nèi)部擋圈而不是所述的外部擋圈，并且如果需要，可使應(yīng)用內(nèi)部擋圈的上述實(shí)施例改變成應(yīng)用外部擋圈。在利用內(nèi)部擋圈時，擋圈上外向構(gòu)件插入的孔可以用容器壁內(nèi)表面上形成的內(nèi)部槽替代，而該擋圈可以簡單地設(shè)計成與該槽相接合。這種選擇使容器外側(cè)沒有任何形變痕跡或不平，這樣使得容器更為受看，并不再需要底蓋的裝飾性的向上延伸部分。另外，盡管在第四和第五兩個實(shí)施例中的密封件被圖示為實(shí)心橫截面，但該密封件可以是空心的或可以用微孔封閉的材料制作，使其相當(dāng)柔軟，從而減小為壓縮密封件達(dá)到密封所需的力。
權(quán)利要求
1．一種電加熱容器，包括一模制的塑料容器主體和一密封地固定于上述主體中的非浸沒式底板下的加熱元件，該模制塑料容器主體具有繞其內(nèi)壁表面間隔開的用于將加熱元件定位在容器內(nèi)的許多整體成形的支承件；一彈性密封件，圍繞加熱元件設(shè)置，以使加熱元件外緣和容器壁之間被密封；以及一擋圈，該擋圈具有與容器壁上互補(bǔ)構(gòu)件相嚙合的構(gòu)件，由此以與上述支承件對接的關(guān)系保持該加熱元件。
2．如權(quán)利要求1所述的電加熱容器，其特征在于，加熱元件具有一平的部分和一橫向外緣法蘭部分，前者利用擋圈保持與上述支承件的對接關(guān)系，后者面朝容器主體內(nèi)壁表面并與其間隔開，彈性密封件組裝在上述橫向法蘭部分并密封該法蘭部分和容器內(nèi)壁表面之間的空間。
3．如權(quán)利要求2所述的電加熱容器，其特征在于，密封件具有許多間隔開的肋片，該肋片從上述法蘭部分向外延伸并與容器主體的內(nèi)壁表面接觸。
4．如權(quán)利要求1所述的電加熱容器，其特征在于，加熱元件通過密封件支承環(huán)的中間作用而緊靠上述支承件，彈性密封件被壓縮在加熱元件的表面和密封件支承環(huán)的相鄰表面之間，從而相對于容器壁密封加熱元件。
5．如上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的電加熱容器，其特征在于，加熱元件包括一本身固定在環(huán)形安裝部件內(nèi)的加熱元件，而擋圈用于保持環(huán)形安裝部件而非該加熱元件本身與上述支承件成對接關(guān)系。
6．如權(quán)利要求5所述的電加熱容器，其特征在于，該環(huán)形安裝部件用硬塑料制作。
7．如權(quán)利要求6所述的電加熱容器，其特征在于，彈性密封件與硬塑料安裝部件是一體的。
8．如權(quán)利要求7所述的電加熱容器，其特征在于，彈性密封件和硬塑料安裝部件用模制在一起的方法而形成一體。
9．如權(quán)利要求7所述的電加熱容器，其特征在于，彈性密封件和硬塑料安裝部件用機(jī)械方法形成一體。
10．如權(quán)利要求9所述的電加熱容器，其特征在于，硬塑料安裝部件包括其間夾住彈性密封件的上、下部分。
11．如上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的電加熱容器，其特征在于，擋圈位于容器主體內(nèi)。
12．如權(quán)利要求1～10中任一項(xiàng)所述的電加熱容器，其特征在于，擋圈位于容器主體的外側(cè)并具有構(gòu)件，該構(gòu)件穿過容器主體上形成的孔，以便推壓加熱元件，使其與上述支承件成對接關(guān)系。
13．如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電加熱容器，其特征在于，使加熱元件成形以限定一個外緣槽。
14．如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電加熱容器，其特征在于，加熱元件包括一金屬板，該金屬板具有固定于其下表面的電阻加熱元件。
15．如權(quán)利要求1～13中任一項(xiàng)所述的電加熱容器，其特征在于，加熱元件是厚膜加熱元件。
16．如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電加熱容器，其特征在于，容器主體是錐形的，具有寬的底部和細(xì)的頂部，加熱元件位于容器底部許多支承件的下面，而擋圈位于加熱元件的下面。
17．如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電加熱容器，其特征在于，加熱元件的過高溫度保護(hù)裝置連接于加熱元件，以便在加熱元件的溫度超過預(yù)定限度時使加熱元件斷開電源。
18．如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電加熱容器，還包括一容器部分和一底部分，該容器部分包括上述容器主體并具有接頭部分，當(dāng)容器部分固定在底部分上時，該接頭部分用于將電力輸送到加熱元件，而且在容器部分上的接頭與底部分上的互補(bǔ)接頭所相互匹配。
19．一種電加熱容器，包括一模制的塑料容器主體和密封地固定在上述容器主體上的非浸沒式底板下的加熱元件，容器的模制主體具有一內(nèi)部法蘭、一彈性密封件和一種裝置，該內(nèi)部法蘭限定了一將加熱元件定位在容器內(nèi)的支承件，該彈性密封件圍繞加熱元件設(shè)置，以便相對于上述法蘭密封加熱元件的外緣，該一種裝置將加熱元件推向上述法蘭，從而壓縮上述密封件。
20．如權(quán)利要求19所述的電加熱容器，其特征在于，向法蘭推壓加熱元件的上述裝置包括一個與容器主體嚙合的擋圈。
21．如權(quán)利要求20所述的電加熱容器，其特征在于，該擋圈繞容器主體一部分的外側(cè)延伸，位于上述法蘭的下面，并具有構(gòu)件，該構(gòu)件穿過容器主體部分上的開口而與加熱元件的下側(cè)嚙合。
22．一種液體加熱容器中的加熱元件安裝裝置，該裝置包括其一側(cè)固定在許多元件定位構(gòu)件上的平板加熱元件，該定位構(gòu)件由可變直徑的鎖定元件圍繞容器壁設(shè)置，該鎖定元件在加熱元件的另一側(cè)將自身鎖定在容器壁上。
23．一種供液體加熱容器中元件安裝裝置用的密封件，該密封件被配置成可裝在平架加熱元件外緣上并包括一個或多個彈性環(huán)形肋片，該肋片在操作中可形變而取密封件貼合的容器壁形狀。
24．一種平板加熱元件，該元件的外緣具有階梯形構(gòu)件，該構(gòu)件在裝配在液體加熱容器內(nèi)時形成包圍加熱元件本身的液體接收槽，從而在使用期間限制熱量從加熱元件本身流向容器壁。
25．一種電加熱的液體加熱容器，其特征在于，平板加熱元件通過設(shè)置在容器上的支承裝置固定在容器內(nèi)，該加熱元件的外緣與上述支承裝置對接，而與容器嚙合的擋圈則保持加熱元件與支承裝置的對接關(guān)系。
26．一種電熱的液體加熱容器，其特征在于，容器內(nèi)部至少部分底部的加熱元件利用彈性裝置固定在容器內(nèi)，該彈性裝置在加熱元件的外緣起作用，將加熱元件偏壓向容器上設(shè)置的支承裝置。
27．如權(quán)利要求26所述的電加熱的液體加熱容器，其特征在于，加熱元件是平板加熱元件。
28．如權(quán)利要求27所述的電加熱的液體加熱容器，其特征在于，平板加熱元件包括一金屬板，該金屬板的下側(cè)面具有包套的加熱元件。
29．如權(quán)利要求27所述的電加熱的液體加熱容器，其特征在于，平板加熱元件包括一金屬板，該金屬板具在其上形成的電阻加熱線路或?qū)印?br> 30．如權(quán)利要求29所述的電加熱的液體加熱容器，其特征在于，上述金屬板用不銹鋼制作，其上形成有電絕緣層，該電阻加熱線路或?qū)有纬稍谏鲜鼋^緣層上，并且另一層電絕緣層覆蓋在上面。
全文摘要
電加熱容器具有模制塑料主體(1),該主體為其底部大于其頂部的圓錐形,非浸設(shè)式的加熱元件(2)利用在容器內(nèi)表上一體形成的許多間隔開的支承件(16)固定在容器主體(1)內(nèi),該支承件確定加熱元件(2)的位置,該加熱元件(2)為金屬板形式,具有固定在其下表面上的真正的加熱元件或厚膜加熱元件。該加熱元件(2)插放到容器主體(1)的底部,與支承件(16)形成對接,并利用彈性擋圈(18)使加熱元件固定就位,該擋圈插在加熱元件(2)的下面并鎖入容器主體(1)內(nèi)形成的構(gòu)件(20)中,該擋圈(18)使加熱元件(2)壓靠在支承件(16)上。彈性密封件(11)圍繞加熱元件(2)的外緣,并密封加熱元件(2)和容器主體(1)內(nèi)表面之間的間隙。
文檔編號A47J27/21GK1280469SQ9881183
公開日2001年1月17日 申請日期1998年10月7日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月7日
發(fā)明者R·A·奧內(nèi)爾, A·M·加埃塔, I·G·懷特, J·E·懷特, S·J·維拉格, P·H·賴特, J·J·林德斯特羅姆 申請人:奧特控制有限公司