专利名称：用于户外取暖器的易拆装式伞状顶罩的制作方法
户外取暖器或庭院取暖器已普遍用于户外供暖，例如在凉爽的夏日夜晚或在春秋季节。由位于立柱顶端的燃烧器燃烧诸如丙烷等燃料来提供热量。燃烧器的火焰将绝热体加热，使之变得炽热并通过发射器向各个方向辐射热量，以此来提供所需要的温暖。通常使用伞状顶罩将燃烧器和发射器罩住，以防受到诸如下雨等恶劣天气的影响，同时也将燃烧器中产生的热气保留住，并将向上的辐射热向下反射给用户。
当绝热体受热时，它变得炽热并向各个方向发射辐射热。然而，在刮风的天气里，当有微风吹到燃烧器时，可以改变绝热体周围的热量分布。微风可能将热量从面风一侧带到背风一侧，使取暖器面风一侧的温度显著降低。这种温度分布的变化可以从绝热体的颜色直观地显现出来。当没有风时，绝热体是均匀一致的亮红色。然而当吹来一阵大约10英里/小时的恒定微风时，会导致面朝风向的大约四分之一绝热体颜色减退，且该侧的温度明显下降。
伞状顶罩的尺寸是经过仔细研究的，要在可供反射热量并防止燃烧器受天气影响的表面积大小与零部件的装运成本之间取得平衡。伞状顶罩通常是单片式的。当增大伞状顶罩的体积以阻挡更大的风力并反射更多的热量时，需要更大的包装箱来容纳它。由于每个取暖器的包装箱增大，那么货运集装箱中能装入的数量就会减少，因而会提高装运成本。通常，一些制造商将伞状顶罩与取暖器部件分开装运，以使总的运输体积达到最小而降低成本。
因此本发明的一个目标在于提供一种用于户外取暖器的改进型伞状顶罩，其能够在刮风的情况下改善热量分布。
本发明的另一个目标在于提供一种具有更大表面积的改进型伞状顶罩，其能够更好地反射辐射热而不会提高装运成本。
本发明的又一个目标在于提供一种用于户外取暖器的改进型伞状顶罩，其能够让用户无需借助工具即可方便地组装。
发明概述本发明的用于户外取暖器的伞状顶罩能够改进防风保护且没有高额装运成本，因而可以达到甚至超越上述以及其它目标。本发明的伞状顶罩以多片方式密集装运，且无需借助工具即可方便地组装。
更具体来说，本发明提供一种用于户外取暖器的伞状顶罩，其由若干侧面组成。每一侧面至少具有三条边沿，第一边沿是一条已制成边沿，第二边沿至少含有第一互补紧固件，第三边沿至少含有第二互补紧固件。第一和第二互补紧固件被设计用于装配在一起，从而将相邻一对所述侧面可拆卸地连接起来，以构成一个大致棱锥形。每一侧面上的至少两条边沿与构成大致棱锥形之底座的平面成一定夹角。
设计构造有一个顶盖，用来使各侧面保持住该夹角，还构造有一个锁定平板，用来与顶盖相配合，将各侧面夹紧在其间。
在组装过程中，将相邻侧面的舌榫与舌槽相互连接起来，直到所有侧面连接形成一个棱锥。将顶盖放置到各个侧面相会聚的棱锥顶上。通过将锁定平板放置到一个位置，使得每一侧面被夹紧在锁定平板与顶盖之间，从而将各个侧面固定就位。可采用任意一个紧固件来保持这种夹紧结构。这种构造使用户无需借助工具即可方便地组装伞状顶罩。
本发明伞状顶罩的易拆卸式结构使之能够制造得更大，从而在刮风天气中改进热量的分布。通过增大各侧面相对于棱锥底座之间的夹角，可以使棱锥变高，从而阻抗更大强度的风力，以防止干扰燃烧器外部热量的均匀分布。将伞状顶罩扩大可提供更大范围的平稳气流，从而使燃烧器周围区域更不容易受到涡动气流或风力的影响，这些气流可以穿透伞状顶罩的边沿。燃烧器周围的表面积加大还可以将更多的辐射能量向下反射给用户。
除了加大尺寸以外，本发明的伞状顶罩与现有技术的伞状顶罩相比，并没有增加成本，而且还可能使装运成本更低。伞状顶罩以多件方式密集装运，可以大大降低容纳大尺寸顶罩所需要的空间。而且，由于具有手工拆装式结构，无需借助工具或给用户增添不便就可以完成伞状顶罩的组装。本发明的伞状顶罩还使整套部件很容易打包以便冬季收藏，仅占用最小的空间。
附图简要说明
图1是带有本发明伞状顶罩之户外取暖器的透视图，其中部分底座被剖开；图2是取暖器顶部的分解图，示出了发射器背后的燃烧器和绝热体；图3是本发明伞状顶罩的顶视图；图4是本发明伞状顶罩的底视图；图5是在安装锁定平板之前伞状顶罩底部的特写视图；图6是图3中伞状顶罩的分解图，以及图7是两块面板相互对准但尚未插入肋棱时的横截面视图。
本发明的伞状顶罩被构造成由用户进行最终组装的多片式结构。优选地，顶罩10为易拆装式构造，使用户无需借助工具即可方便地进行组装。各零件可拆卸地相互连接，最好是采用现有技术中已知的舌榫与舌槽、插片与插槽、摩擦装配元件或其它类型的易拆装式构造。在整个说明书和权利要求书中，所参照的方向，例如上和下，指的是如图1所示的户外取暖器和伞状顶罩的方向。
任何轻质、柔性的材料均适用于构造伞状顶罩10。由于伞状顶罩10是在中央支撑的，因此用来构造它的材料就要有足够的强度以保持其形状。在使用过程中，顶盖10要经受从绝热体24发出的热辐射以及从燃烧器升起的热空气。为了实用，伞状顶罩10在这些条件下不应下垂或变形。优选的构造材料是金属或高温塑料。高温聚合树脂例如聚酰亚胺等比较适用。铝等金属材料由于具有低成本、可延展性、并且易于获得，因此是最佳材料。
伞状顶罩10由若干侧面28组成，每一侧面28至少具有第一、第二和第三边沿30，32，34，见图6和7所示。这些边沿可从功能上以及字面上来定义。例如，当侧面28的各角为圆角从而构成一个连续边沿时，相应地可将第一边沿30、第二边沿32和第三边沿34设想成一个或多个更大边沿的局部。
第一边沿30是一条已制成边沿，它是在取暖器12工作时将暴露给用户的一条边沿。已制成边沿30只是一条没有尖角、毛刺或锯齿的边沿，这些缺陷都容易对碰触边沿的人造成伤害。优选地，已制成边沿30是一条光滑边沿，滚边边沿，涂覆边沿，折边边沿，磨砂边沿，或经过任何其它方法处理以去掉毛刺或尖角部位的边沿。最优选的是已制成边沿还具有向下伸出的唇边36。
第二边沿32至少具有第一互补紧固件40，其与相邻侧面28的第三边沿34上的第二互补紧固件42可拆卸式相连接。优选地，第一互补紧固件是舌榫40、插片、钩头或其它突出物，它能够可拆卸地安装到第二互补紧固件如舌槽42、插槽、开口或凹入结构中。由于舌榫40和舌槽42形成的企口结构是将各侧面可拆卸式连接的优选方案，在后续讨论中将以此为例。然而，也可设想其它方法来连接各侧面28，并且在某些情况下还可能是优选的方案。
舌榫40和舌槽42被设计用于使每个相邻侧面28可拆卸地连接起来。尽管舌榫40和舌槽42最好是侧面28的整体组成部分，但也可以设想侧面28包含有两个或多个部件，例如由肋棱44和面板46组成。可选地，舌榫40或舌槽42是肋棱44的一部分，该肋棱与面板46的第二边沿32或第三边沿34可拆卸式相连接。对于一些用户来讲，当例如所有舌榫40均位于面板46上、而所有舌槽42均位于肋棱44上时，更容易组装伞状顶罩10。肋棱44还可能增加伞状顶罩10的结构强度。
在优选实施方案中，每一肋棱44至少具有两条舌槽42，同时每一面板46具有至少两条舌榫40。通过将舌榫40之一装配入舌槽42之一，即可将肋棱44与面板46可拆卸地相连。所形成的侧面28在第二边沿32上具有所需舌榫40，在第三边沿34上具有所需舌槽42。
优选地，各侧面28是基本扁平的或者是可以叠放在一起的结构，从而在装运过程中节省空间。“基本扁平”是指包括已制成边沿30以及任选肋棱44在内的单个侧面的总厚度要小于第一边沿30、第二边沿32或第三边沿34中较小者的25％。最佳方案是各侧面28与其它每一侧面均相等，且设计使得每一侧面能够相互叠放，以使存放或装运所需的空间最小。
现参照附图3和4，当所有侧面28可拆卸地相互连接之后，就形成一个大致呈棱锥形或伞形的圆顶。侧面的数量可以是任意的，但优选的是采用约4至10个侧面。侧面28的优选形状是大致呈三边或四边的多边形，在某些情况下由梯形构成。尽管通常采用三角形侧面来构成棱锥，但在这种情况下，更为优越的是将一个或多个侧面28的局部去掉，留出空间安装其它部分从而将各侧面28固定在一起。当采用梯形侧面28时，在所有面板连接后，在伞状顶罩10的中央就会形成开口50，然而，也可以采用非平行的各侧面形状。优选地，每个侧面28与棱锥底座所形成的平面之间成夹角α(见图1)，使得伞状顶罩10的已制成边沿30悬垂到与之相连的发射器26之顶部以下。相对于棱锥底座的优选夹角α约为10到20度。
如图6所示，在棱锥的顶点具有一个顶盖52，其设计用于使各侧面28保持所需角度。优选的顶盖形状大致象一个带有多个平壁56的碗形，并带有一个用于各侧面28的侧壁。在顶盖52的内部含有缺口60或其它任选形状，分别与肋棱44配对啮合，在安装紧固件64时防止顶盖转动。
锁定平板66设计用于使各侧面28与顶盖52之间形成摩擦啮合。锁定平板66可以有多种适用形状，只要在安装紧固件64时能够将每个侧面28夹紧在锁定平板66和顶盖52之间，从而将伞状顶罩10的各部件固定在一起。优选的锁定平板66是一个圆环或带有与侧面28数量相同的多个表面的多边形。锁定平板66也可以是一个碗形，适合与顶盖52配对啮合，然而采用平板的扁平表面也足以胜任，且由于其简单、易于制造、成本低廉，因而亦是优选方案。
紧固件64将锁定平板固定就位，使得每一侧面28与顶盖52形成摩擦啮合。为了实现无需任何工具就可进行组装这一目标，优选的是紧固件64可用手不费力地插入并拧紧，例如采用螺栓或其它螺纹紧固件64。当使用螺栓64时，顶盖52具有开孔72来容纳螺栓。优选的是开孔72本身带有螺纹，或具有附着在其上的螺母74，用来紧固螺栓64。任何紧固件64均可在顶盖52之上带有任意装饰部件78，使之美观。
伞状顶罩的优选组装方案是如果带有肋棱，则首先将每一肋棱44装在每一面板46上，形成各侧面28。然后例如通过将侧面28之第二边沿32的舌榫40咬合入相邻侧面之第三边沿34的舌槽42中，将每一侧面28正确对准并可拆卸地相互连接起来。所有已制成边沿30均彼此邻接，形成棱锥底座的外围轮廓，该棱锥是由各侧面28组成的。在所有侧面28相互连接之后，将顶盖52放置在棱锥顶上，如果有缺口的话，将缺口60与肋棱44对准。将锁定平板66定位在棱锥内侧并与顶盖52对准，将各侧面28夹紧在锁定平板与顶盖之间。当通过开孔72安装紧固件64时，将所有装配件借助摩擦力固定在一起，使锁定平板66、各侧面28以及顶盖52固定就位。
尽管已经图示并描述了本发明的详细实施方案，但本领域的技术人员应当理解，只要不违背由下述权利要求所限定的本发明主旨，可对上述实施方案进行各种变更和改型。
权利要求
1.一种用于户外取暖器的伞状顶罩，其包含若干侧面，每个侧面至少具有三条边沿，第一边沿是已制成边沿，第二边沿至少含有第一互补紧固件，第三边沿至少含有第二互补紧固件，所述第一和所述第二互补紧固件被设计用于将一对儿相邻所述侧面可拆卸地连接起来，以形成一个大致棱锥形，所述侧面与由所述大致棱锥形之底座形成的平面之间成一个夹角；顶盖，设计用于使所述侧面保持所述夹角；以及锁定平板，设计用于与所述顶盖相配合，将所述侧面夹紧在其中。
2.如权利要求1所述的 伞状顶罩，其特征在于所述大致棱锥形是一个具有4至10个梯形侧面的规则棱锥。
3.如权利要求1所述的 伞状顶罩，其特征在于所述第一互补紧固件是舌榫，所述第二互补紧固件是舌槽。
4.如权利要求3所述的 伞状顶罩，其特征在于所述锁定平板与所述顶盖相配合，利用紧固件将所述侧面夹紧在其中。
5.如权利要求3所述的 伞状顶罩，其特征在于由轻质的柔性材料构成。
6.如权利要求5所述的 伞状顶罩，其特征在于所述材料为铝。
7.如权利要求1所述的 伞状顶罩，其特征在于所述侧面基本呈扁平状。
8.如权利要求1所述的 伞状顶罩，其特征在于所述侧面的形状为三角形或梯形。
9.如权利要求1所述的 伞状顶罩，其特征在于所述侧面还具有与面板相连的肋棱。
10.如权利要求9所述的伞状顶罩，其特征在于所述肋棱与所述面板可拆卸地相连接。
11.如权利要求9所述的伞状顶罩，其特征在于所述顶盖还具有用于容纳所述肋棱的缺口。
12.如权利要求1所述的伞状顶罩，其特征在于所述紧固件为装饰性螺栓。
13.如权利要求12所述的伞状顶罩，其特征在于所述锁定平板为螺母。
14.如权利要求1所述的伞状顶罩，其特征在于所述锁定平板为下述形状之一圆环或带有与所述侧面数量相同的多个表面的规则多边形。
15.如权利要求1所述的伞状顶罩，其特征在于所述顶罩为易拆装结构，无需使用工具即可进行组装。
16.一种户外取暖器，其包含底座；来自燃料源的燃料；燃烧器；绝热体；发射体，通过燃烧所述燃料发射出燃烧气体；以及伞状顶罩，其具有若干侧面，每个至少具有三条边沿，第一边沿是已制成边沿，第二边沿至少包含一个舌榫，第三边沿至少包含一个舌槽，所述舌榫和舌槽被设计用于将所述每一侧面与相邻所述侧面可拆卸地连接起来，以形成一个大致棱锥形，所述侧面与由所述大致棱锥形之底座形成的平面之间成一个夹角；顶盖，设计成用于使所述侧面保持所述夹角；锁定平板，设计成用于使每一所述侧面与所述顶盖形成摩擦啮合；紧固件，用于使所述锁定平板固定就位，以使每一所述侧面与所述顶盖形成摩擦啮合。
17.如权利要求16所述的户外取暖器，其特征在于所述伞状顶罩还含有与所述侧面的所述第二边沿或所述第三边沿相连的肋棱，如果所述肋棱与所述第二边沿相连，则所述肋棱为舌榫，如果所述肋棱与所述第三边沿相连，则所述肋棱为舌槽。
18.如权利要求17所述的户外取暖器，其特征在于所述肋棱与所述侧面可拆卸地相连接。
19.如权利要求16所述的户外取暖器，其特征在于所述伞状顶罩的所述大致棱锥形是具有4至10个梯形侧面的规则棱锥。
20.如权利要求16所述的户外取暖器，其特征在于所述伞状顶罩为易拆装式结构，无需使用工具即可进行组装。
全文摘要
本发明提供一种用于户外取暖器的伞状顶罩，其由若干侧面组成。每一侧面至少具有三条边沿，第一边沿是一条已制成边沿，第二边沿至少含有第一互补紧固件，第三边沿至少含有第二互补紧固件。第一和第二互补紧固件被设计用于装配在一起，从而将相邻一对儿侧面可拆卸地连接起来，以构成一个大致棱锥形。每一侧面上的至少两条边沿与构成大致棱锥形之底座的平面成一定夹角。构造有一个顶盖，用来使各侧面保持该夹角。还设计有一个锁定平板，用来与顶盖相配合，将各侧面夹紧在其间。
文档编号F24C1/10GK1407283SQ0212785
公开日2003年4月2日 申请日期2002年8月1日 优先权日2001年8月10日
发明者马丁·C·博斯勒 申请人:优利弗莱有限公司