专利名称：特别用于烹调器的加热器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种加热器，特别是用于烹调器的，例如能够用作一个辐射加热器或其它用于加热一个烹调区的加热器，一个烤箱套或类似物。这样的加热器一般形成一个封闭单元，它们被固定在相应装置上，如一个螺杆，一个套筒壁或类似物上。加热器的一个加热侧形成一个相对大的用于输出加热器的热量的大面积表面的输出口。电阻，如加热电阻丝或串联电阻等，大约与输出口平面平行或与之相隔地形成于一个平面上。
使每一个电阻与一个绝缘体适当地结合在一起，这同时形成对一个电阻或所有电阻的单独的机械支撑且适当地具有一个贯通全表面的延伸，它大约与加热器输出口相同，且特别适合于一个平面的类似平面的或一个几毫米厚的绝缘结构。该绝缘体上要是电绝缘的，也可是热绝缘的，但必须至少在靠近各埋入电阻的部分可透过可见的热辐射，如红外辐射。至少在这些区域内绝缘体可以被安置成埋入电阻的部分不仅在运行的开始阶段，而且在运行的大约所有时间内有与不埋入电阻的区域或至少其中的大部分上输出的热相等。
要防止电阻从一个由糊状物经加入少量纤维、颗粒、粘合剂等进行模压或压制且然后经干燥或固化而形成的绝缘体中抬起是很困难的。但是通过埋入一个凹处或用两个绝缘体凸起防止横向移动是不困难的。为防止其抬起可使用紧固件，它可以是夹子，粘合部或类似的分离元件，或以弯曲的凸起形式与电阻一体地形成的部件，所述元件与电阻连接又与绝缘体接合。
特别在平面电阻的情况下，该紧固件构成不对电阻值有作用且最多是作为空支路的范围内的无电阻作用元件，即没有电流通过，或与所具有的最大电流强度相比只有很弱的电流流过。在某些结构下紧固件增加了加热器的复杂程度和重量且它们只被来自加热电阻的电阻作用区的热辐射和热传导所加热，而不是它们自己的电阻所加热。缠绕的电阻线圈可以以紧固的方式埋入带有电阻作用紧固区的绝缘体内。这也可以用在平面电阻上，它可以作为不稳定的蒸镀涂层而部分或全部地埋在绝缘层中，以此来固定在绝缘体中。与这种电阻相比较，平面电阻有相当的优点，它们的电阻作用区的横截面至少部分不与加热侧或加热平面平行，而是倾斜的或呈直角的，由于在一个高的电阻容量的情况下它们横向上占的空间比纵向所占空间要小且基本上与加热平板平行，则可以提供高功率强度和更好的防漏电性能。但是，如前所述原因，防止它们的升起更困难。
本发明的目的在于提供一种加热器，它能避免已知结构或上述所述类型结构中的缺点。另一个目的是把具有平板横截面的电阻以简单的形式在其附近或外侧固定在绝缘体上，特别是防止向上升起，即使部分平板横截面与加热平面基本上呈直角。另一个发明目的是防止绝缘体的过热负荷。而另外一个发明目的是给有效的电阻件中插入大量导体或金属元件，它们与电阻件电连接的。
根据本发明的装置通过直接把电阻埋入绝缘体中使电阻区与绝缘体连接在一起，从而防止了电阻的升起。在所述固定部分附近和/或连接于其上或纵向地从其中隔开的地方，电阻至少有一个纵向延伸部分，它具有一个完全为平的横截面，它至少部分与加热平面呈直角。
如果电阻或固定件在对着绝缘体的中心的边缘上或者其它边缘上设有防偏移的凸起横截面，该横截面与电阻作用横截面相比是埋头加工以空支路方式埋入绝缘体中的固定件中的，该固定件部分或电阻可以使电阻作用区遍及其整体的纵向延伸部分上。如果基本上所有电阻纵向部分的纵向边缘平面处在一个平面上，则该绝缘体、电阻和整个加热器的结构高度可以减少。如果相互间没有空间隔开，则并置的电阻纵向部分，或通过以各种深度埋入绝缘体中的弯曲弧装置相互连接部分，或其纵向方向是彼此为一定角度的。所有固定件部分或纵向部分的中心纵向轴可以在一个平面内，它可以限定为加热平面。
为更好地防止横向运动，加热电阻可以平行于加热平面以一个引导平面方式支撑在绝缘体内，它的两个横向面基本上在所有的操作条件下以相同或不同的高度紧紧嵌入基本上平行的绝缘体支撑面。与仅在其一个边面上的尖锐边附近作支撑且也不离开该边面相比，上述结构起到非常好的横向支撑作用。如果电阻的至少一半长度或整个长度上至少在一个操作阶段由在绝缘体上毗连的边面支撑，也可以防止电阻向绝缘体中心的运动。如果特定的固定部分是弹性的，例如，是预拉伸的，在基本上平行于加热平面以弯曲方式嵌入绝缘体中，则在弹簧张力的加宽和/或变窄作用下，对绝缘体起到一个附加的锁定作用。
在一个较好的结构中，固定件或整个电阻是由一平线或带形成的，它的纵向边在拉伸的，例如，最长的状态下基本上整体是线性的和/或它的横向面可以不带有任何的凸起或断裂。平面横截面的材料厚度可以在0.5毫米以下，且作为功能的要求可以是0.1毫米或0.01毫米的任何整数倍，例如，0.07毫米。平面横截面的宽度或高度可适当地为几个毫米，特别是少于10或5毫米，且作为功能的要求在这些区域内可以为0.5毫米和/或1毫米的整数倍，例如3毫米。该平面横截面嵌入绝缘体内的最大深度最好至少为材料宽度或边面之间宽度的四分之一，至多为该宽度的一个百分数，插入深度，如功能所要求可以等于任何0.5毫米和/或1毫米的整数倍。
除上述特征外，如果绝缘体在它的横截面上至少部分地形成一个光导件和/或至少在一表面上形成一出光窗口，且因此至少与一个光源相连，可以获得一个加热器的更好结构。简单方式是光源可以是电阻在操作中发出的红外辐射，它以大表面分布地或均匀地送到绝缘体之内且也可送到加热侧。结果整个绝缘体可以以整个或部分表面用作一个照明平面，从而可以通过半透明和/或透明的盖子(由一玻璃陶瓷或类似材料制成)看到作为操作状态的一个指示。通过将横截面部分地弄黑和/或加入一遮光剂，光导件和/或出光窗口可以调整为具有所希望的功能。在光导区或出光区，也可没有遮光剂且后者是由一半透明混合剂，例如，用石英粉末，或不同尺寸的颗粒来代替。绝缘体的组成可为适当的浅色到白色和/或在这些区域上为半透明。
为了不使绝缘体变得结块或变硬易脆，即使是在高运行温度下仍保特拉压的弹性，要加入一些相应的成份。这样绝缘体可以可逆地变形和/或具有弹性，而不会断裂，且可以承受其自身的或电阻或固定部分的热膨胀。
这些和进一步的特征可从权利要求说明书和附图中得到，且各个特征以单个形式或以组合形式可以在本发明的实施例中或其它部分中得到，且得到具有优点的、可独立保护的结构，在以下的权利要求书进行保护。下面结合附图对本发明的实施例做说明，其中
图1是根据本发明加热器详细的透视图。
图2是另一实施例的详细放大图。
图3是另外一实施例的剖面图。
加热器1具有一个基本上尺寸固定的、多部分的帽形底座2，其帽形开口基本上形成整个热出口。底座2的大部分材料形成一个基本上由一个支撑体4和一个绝缘体5组成的两或三部分的绝缘体3。支撑体4特别具有电绝缘性能且基本上形成暴露于热出口的平面和/或平滑表面的帽底。支撑体4以平面方式被支撑在一个基本上是平的绝缘体5上，绝缘体5最好比支撑体4具有更好的热绝缘性且能仅在边缘区和/或至少一个环形区上相嵌合，以使在一个大的表面上在它们中间留下一个空隙。绝缘体5的抗压、弯、拉和/或剪的机械强度可以比绝缘体4低一些，它们一起被放入一个由具有高强度的如片状金属夹具材料制成的托6中，它把绝缘体3轴向地封住和/或径向基本上无间隙地封住。
绝缘体3的底部7以轴向方式凸出一个环状物，以整个形成帽的开口，且它根据图1是与支撑体4一体地形成的并由绝缘材料制成的绝缘材料边壁8，它的材料是与支撑体4和/或绝缘体相似的。该边壁8的径向厚度比支撑体4要大，由托6的环绕壁9紧密包围，它在整个自由面上轴向凸出，但在安装状态下不直接与盖板相连接，而是通过一个安装在边壁8上且从环形壁9上凸出的绝缘环。
在底部7上安装几个伸长的绞绳状电阻10，它们被以基本上无间隙地固定于底部7或其纵向延伸部分上，以防止其在长度方向运动，或相对于底部7为直角方向上的运动。作为加热电阻的电阻10至少部分地以自由方式设在帽形空间内，可以单个或多个盘旋或螺旋形式基本平行于边壁8。电阻10最好基本在整个区域内均匀分布，它在整个环内与边壁8的内环连接且延伸进入整个底部7的中心。
在每个电阻的整个长度上具有相同的矩形横截面，它们由一个平的带构成，它被进一步用不切的方式或辅以去除材料部分来处理，以形成加热电阻。
该平的带是弯曲的。它有两个平行的横向面12、13及两个把它们相连的非常窄的边面14、15，其厚度29约为0.07毫米，且它的较大的横截面宽度28可为约3毫米。该电阻10的各带端可以直接一个电连端16而不需要中间部件，或可以通过相对于留下的电阻10进行弯曲或缠绕而定位，其中它是相对于绝缘体3不接触的且特别适合于电连接。
一个一体的、整体带也可形成两个相邻的、可开关转换的分开电阻，如果它们的端部通过以一体方式使横向部分进入另一之中和/或该单独电阻的横向部分是与另一个相对的连接端一体地构成的话。
电阻10几乎在它的大部或全部长度上是不间断的，整个固定部分17在其的所有长度上不间断地与支撑体4相嵌合，所以它被固定住以防止在相对所述方向上的运动。为此以夹子方式与边面14连接的一个埋入支脚18被不间断地埋入在支撑体4上的相应的沟槽19之中。在两边面14，15之间，形成不间断的、整体的起电阻作用的平横截面11，作为平横截面11的在整个底部7上自由凸起的一部分的该埋入支脚18也在同样起电阻作用。
埋入支脚18的埋入深度可以是大约2毫米或平带总宽度的2/3。在纵向部分附近，两个横向面12、13可以在支撑体4的绝缘材料内埋入不同的深度或相同的深度，以满足要得到的发射条件或连接效果。作为一个功能，是否该螺旋部分要通过在一个区域内加宽或弯窄而具有弹性，要取决于横向面13或12内部或外部的弹簧张力。
电阻10被放在底部7的加热侧20或底座2上面对帽的开口部，并限定一个加热平面21，例如使它们的边壁面15置于靠近热输出口处，该加热平面大约与底部7平行。加热器1具有一个与加热平面21呈直角的中心轴22，且电阻10相对于该轴是弯曲的。除了其弹性的大弯曲，每个电阻10具有一个纵向的交替变化，例如，象正弦波的弯曲形状，从加热平板21来看，它有相反方向的交替变化，但基本上同一曲线23和相邻曲线是由它们的近似直线的或平面的部分24把它们彼此连接起来的。
埋入支脚18和沟槽部19相应地以固有的或稳定的坚固方式弯曲，该部分24从各曲线23以大约大于30、60或90的角度倾斜。因此电阻的纵向热膨胀不成为问题，即主要在凹槽19的纵向方向传导到支撑体4上。通过拉伸和/或压迫该波纹部或该电阻10，埋入支脚18可以在单独部分或所有纵向部分上纵向地预加应力，因此它带着张力有弹性地与该凹槽19的相应的侧面或两个侧面相接合。在每一个波峰的两个直部24上可以形成相对宽的或窄的预应力夹子，它带着预应力与该凹槽19的侧面相接合。至少在所述支撑体4的横向面的附近是由所述的预应力弹性地可压缩地收回，所以产生了夹住电阻10的非常紧的夹紧作用。电阻10的受压强度要比此大许多。
根据图3，边壁8的内部环部27也可以由与支撑体4分开的部件来形成，它将加热器限制在环部外侧的热出口或输出部分。根据图3，边壁8的自由面25以很小的超过边壁9的面的量凸出，因此一个由玻璃陶瓷或类似材料制成的可透过无线电波的盖板26可以用其背板或下侧与之接合并给该面25以预定的压力。该凸起的量可以与托6的金属板材厚度大致相同，对于在盖26的背部和边壁9之间仅有一个小的缝隙来说是太大了。如果边壁8受到压力或经过老化，该面25就被移向加热板21，结果边壁9不能直接与盖板26相接触且该缝隙减小为1毫米左右。
该加热板21是相对面25或盖板26回缩的。加热电阻或分开的加热电阻可以在不同的范围内从底部7凸起朝向加热侧20，可以在支撑体内埋入不同的深度，这样，可以产生对应于不同的加热动作和进展具有不同的加热功率强度或不同的反应灵敏性的加热区域。
对波纹电阻可以不用预先作出凹槽19，而是压入干的预制的或湿的成形的支撑体4中。在把其压入支撑体4中时以压入的形式绝缘材料给出了通路且然后靠着埋入支脚18在其底部产生螺旋或变形，然后电阻可很好地定位并防止从底部7中抬起。电阻10可以允许被压入直至其边面14或固定凸起被夹靠在绝缘体5上，但最好地是边面14仅仅埋入在支撑体4中。
所有这些描述的结构、部件、单元可以一次制成，或以两次或更多次制成，例如，为了打开几个加热区和/或不同功率的回路。
权利要求
1.一个加热器，它限定了一个加热区(20)并包括多个组装部件(2，10)，它们确定一个加热操作的组装状态和一个非组装状态，所述组装部件(2，10)包括一个底座(2)，在所述加热区域(20)附近设有至少一个对立面(19)，至少一个结构部件(10)，以及一个设有至少一个具有隔开的侧面(12，13)、边面和一个角顶端部(14)的支撑脚部(18)的支撑结构(17)，所述边面限定了侧边平面且中间支脚平面由所述侧面(12，13)来限定，在组装状态下所述角顶端部(14)被设在所述支撑脚部(18)的所有纵向直线延伸方向上的一端以限定一个纵向脚部方向，至少在一个所述结构部件(10)上，所述支撑结构(17)和所述支撑脚部(18)限定第一长度段(38)，它反复地由第二长度段(39)接续，至少在一个所述结构部件(10)上，所述支撑结构(17)、所述支脚(18)、所述第一长度段(38)和所述第二长度段(39)限定一个与所述纵向支脚方向横向的长度范围，横截面被限定为包括至少一个平行于所述纵向支脚方向的纵向横截面和至少一个横向于所述纵向支脚方向的横向横截面，至少一个所述支撑支脚(18)的至少一个所述横截面和所述结构部件(10)限定一个在所述侧面(12，13)上的材料厚度(29)，至少一个所述侧面(12，13)提供一个支撑侧面(12，13)以把所述支脚(18)靠着所述相对面支撑在离所述角顶端(14)至少有所述材料厚度的距离的一个支撑区域上，其中在所述支撑支脚为非组装状态下，沿所述纵向支脚方向和基本上在所述支脚(18)的所述横向边壁面上一个预制的外形与至少一个所述支撑侧面相关，所述外形提供外形剖面，在所述至少一个横截面上至少一个所述外形剖面横向于至少一个所述中间支脚面而延伸。
2.如权利要求1所述的加热器，其中由一个电绝缘体(3)提供所述相对的面，所述结构部件(10)提供至少一个由所述支撑结构(17)相对于所述绝缘体(3)封住而定位的电阻(10)，至少一个所述结构部件(10)和所述支撑结构(17)提供包括电阻作用区正方形和平的横截面(11)，通过该区电流直接流过而进行操作。
3.如权利要求1所述的加热器，其中至少一个所述结构部件(10)和所述支撑结构(17)的平的横截面横向于所述加热区域而延伸。
4.如权利要求1所述的加热器，其中所述支撑结构(11)提供至少一个直接与至少一个所述相对面(19)相嵌合的电阻作用区支撑横截面，以通过摩擦作用来进行固定以防止向上的运动，还具有相对于所述结构部件(10)的其余横截面上流过的电流而言用来减少通过所述支撑横截面上电流的装置。
5.如权利要求1所述的加热器，其中所述结构部件(10)具有一个基本遍及整个所述结构部件(10)的展开长度段上延伸的纵向电阻作用边壁面(14)。
6.如权利要求5所述的加热器，其中所述纵向边壁面基本上处于一个平面上。
7.如权利要求1所述的加热器，其中所述结构部件(10)和所述支撑支脚(18)一起形成一个平的横截面，它相对于所述限定一个加热平面(21)的加热区域处于直立指向，所述平的横截面基本上是平的且限定一个基本上平行于所述直立方向和所述纵向方向延伸的高度。
8.如权利要求1所述的加热器，其中在所述隔开的边面(14，15)之间，所述支撑结构(17)具有基本充满材料的平板横截面(11)。
9.如权利要求8所述的加热器，其中所述充满材料的平板横截面(11)在至少一个所述结构部件(10)和所述支撑结构(17)的基本上在至少一个全体所述长度上和全体高度上延伸。
10.如权利要求1所述的加热器，其中所述支撑结构(17)和所述结构部件(10)设有在垂直所述加热区域(21)方向上有比平行方向上具有更大的固有的抗弯曲弹性的横截面。
11.如权利要求1所述的加热器，其中至少一个所述外形是至少部分地为固有的刚性预弯曲的外形。
12.如权利要求1所述的加热器，其中所述支撑结构(17)一个整个横截面的最外的隔开侧设有两个基本平行的边壁面(14，15)，一个所述边壁面(14)设有所述角顶端部且基本在离开非电阻作用横截面的整个所有所述长度范围内以自由的间距连续地延伸。
13.如权利要求1所述的加热器，其中限定了多数的整数倍的所述材料厚度，所述距离是由一个所述材料厚度的多数的整数倍来限定，所述多数整数倍为20至80。
14.如权利要求1所述的加热器，其中所述支撑侧面(12，13)具有一个整个的区域延伸且以充满表面方式在基本上整个所述区域延伸上与所述相对面(19)连续地相嵌合。
15.如权利要求1所述的加热器，其中所述外形与至少一个所述支撑结构(17)，所述支撑支脚(18)和所述结构部件(10)有欺地本上刚性的结实的连接。
16.如权利要求1所述的加热器，其中所述外形至少由一个所述支撑结构(17)，所述支撑支脚(18)和所述结构部件(10)的一个预弯曲的外形来提供，至少一个所述结构部件(10)，所述支撑结构(17)，所述支撑支脚(18)，所述第一长度段(38)，所述第二长度段(39)和所至少一个外形终止于一个限定一个底部横截面的一个底部原材料上，一个底部材料厚度和一个底部长度与所述操作长度的长度延伸是不同的，所述操作材料厚度基本上与所述底部材料的厚度相同但操作长度比所述底部长度延伸要小。
17.如权利要求1所述的加热器，其中一个所述横截面的至少一个所述侧面(12，13)至少一个是不间断的，线性的自由间隔的在至少所述支撑支脚(19)，和所述结构部件(10)上整个地延伸，所述延伸与所述横截面相平行。
18.如权利要求1所述的加热器，其中在垂直于所述加热区域上看至少一个所述外形上设有一个反复的锁链的沟且基本上与外形单元相等，所述外形至少为一个波纹形，曲折形，齿形，正弦波形和一个带有一个扩张的U形脚部(24)的U形外形的一个外形。
19.如权利要求1所述的加热器，其中至少一个所述支撑结构(17)和所述结构部件(10)上基本上由一体的夹式带子，可伸缩成一个直线或平面的形状整个地形成。
20.如权利要求1所述的加热器，其中所述材料厚度(29)为0.1毫米到所述纵向长度的20至50分之一之间。
21.如权利要求1所述的加热器，其中至少所述结构部件(10)和所述支撑结构(17)中的一个基本上在一个长度在全部拉伸长度的线性的十分之一到后部长度之间的长度延伸上与所述相对的面(19)均匀地相互嵌合，所述支撑支脚(18)的所述纵向长度比所述全部长度要小几倍。
22.如权利要求1所述的加热器，其中至少一个所述支撑结构(17)通过与至少一个所述支撑侧面(12，13)的摩擦嵌合而与所述底部(2)紧固在一起以防止上升运动。
23.如权利要求1所述的加热器，其中所述支撑结构的至少一个所述纵向横截面是自由地弯曲的和开放的。
24.如权利要求1所述的加热器，其中所述的加热器设有一个辐射加热器(1)，所述结构部件设有至少一个辐射加热电阻(10)及用于至少一个所述的加热器和一个封闭的光辐射器的一系列电阻。
25.如权利要求1所述的加热器，其中相对的面是由一个绝缘体(3)在所述支撑区域部分地对可视热辐射可透过地提供，所述绝缘体(3)在所述支撑结构附近是透明的且至少含有在所述支撑结构(17)的基本上所有的操作温度下为无线电波透明的颗粒材料和石英电阻。
26.如权利要求1所述的加热器，其中由一个绝缘体(3)提供的所述相对的面基本上以对温度不敏感的方式相对于由于所述结构部件的热膨胀引起的变形是有弹性的，所述绝缘体(3)是以回弹方式具有弹性且在操作温度下不结块。
27.如权利要求1所述的加热器，其中所述支撑结构(17)设有一个成形工具以基本完整地制造至少一个紧密配合的接纳凹槽(19)，它基本上由所述相对的面(19)的一体的至少一个凹槽底表面和横向凹槽表面来界定。
28.如权利要求1所述的加热器，其中所述相对的面(19)基本上在所述结构部件(10)的延伸长度上整个地全部连续延伸，因此形成一个槽，至少所述结构部件(10)，所述支撑结构(17)和所述支撑支脚(18)在基本上平行于所述加热区域上是长方形的。
29.如权利要求1所述的加热器，其中至少所述支撑结构(17)和所述支撑支脚(18)中的一个是基本上至少在所述加热区域(20)和所述结构部件(10)中的一个上均匀地分布，所述相对的面(19)至少把所述结构部件(10)，所述支撑结构(17)和所述支撑支脚(18)中的一个在大部分所述长度延伸上封住定位，防止产生运动，起到防止在平行于所加热区域的方向上的运动及防止反向的横向倾斜运动，所述方向包括平行于所述长度延伸的纵向反方向和垂直于所述长度延伸方向的反向的横向方向。
全文摘要
加热电阻和/或一列电阻(10)从平带状以平的波纹方式进行弯曲且压入一个绝缘体(3)的底部7中。该电阻(10)具有不偏离的、不间断的、整体边面(14，15)。因此在一个非常简单的结构上就能得到高的功率强度。
文档编号H05B3/74GK1087771SQ9311897
公开日1994年6月8日 申请日期1993年9月3日 优先权日1992年9月3日
发明者M·格罗斯, E·怀尔德 申请人:E.G.O.电气用具布朗及费希尔公司