ТРУБЧАТЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РЕЗИСТИВНЫЙ ЭЛЕМЕНТ, НАГРЕВАТЕЛЬНАЯ ПЛАСТИНА И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЧАЙНИК Российский патент 2001 года по МПК H05B3/42 H05B1/02 

Настоящее изобретение относится к электрическому резистивному элементу для греющего днища электроприбора, например, электрического чайника.

Оно касается также греющего днища, снабженного таким резистивным элементом, и электрического чайника, имеющего резервуар для воды, нагреваемый через свое днище.

Известны самые разнообразные трубчатые электрические резистивные элементы, которые крепятся под пластиной с целью ее нагрева и проходят в плоскости, параллельной этой пластине.

Работой такого резистивного элемента управляет обычно специальный ограничитель температуры, к которому присоединены выводы трубчатого резистивного элемента.

Основным назначением этого ограничителя температуры является то, что он выполняет функцию своего рода термостата, обеспечивающего слежение за температурой нагрева резистивного элемента. Поэтому он выполняется таким образом, что может измерять температуру резистивного элемента и отключать от него электропитание, когда температура резистивного элемента становится выше некоторого заданного порогового значения. Для этой цели ограничитель температуры следует расположить вблизи от греющей зоны резистивного элемента, то есть вблизи его середины.

Известен трубчатый электрический резистивный элемент, проходящий по существу в одной плоскости и выполненный с возможностью закрепления под нагревательной пластиной электроприбора, причем концы резистивного элемента присоединены к ограничителю температуры, расположенному вблизи середины указанного резистивного элемента и выполненному с возможностью измерения по меньшей мере температуры резистивного элемента и отключения от него электропитания, когда измеренная температура превышает заданное значение (FR 2708407, кл. H 05 К 3/02, A 47 J 27/21, 03.02.95).

Для того, чтобы обеспечить равномерный нагрев пластины, резистивный элемент имеет либо подковообразную, либо спиральную форму.

Из указанного источника известны также нагревательная пластина для электроприбора, снабженная трубчатым резистивным элементом и ограничителем температуры, закрепленными под указанной пластиной, и электрический чайник с греющим днищем, содержащий резервуар для нагреваемой жидкости, имеющий днище, под которым закреплены ограничитель температуры и электрический резистивный элемент.

Поскольку резистивный элемент согласно FR 2708407 имеет либо подковообразную, либо спиральную форму, его концы должны располагаться в периферийной части нагревательной пластины, и для присоединения указанных концов к ограничителю температуры, находящемуся рядом с серединой резистивного элемента, нужны дополнительные элементы, обеспечивающие электрическое соединение.

Настоящее изобретение имеет целью упростить присоединение резистивного элемента к ограничителю температуры путем устранения необходимости в любых промежуточных соединительных элементах.

Предложенный согласно изобретению трубчатый резистивный элемент проходит по существу в одной плоскости и выполнен так, что его можно закрепить под нагревательной пластиной электроприбора, причем концы резистивного элемента присоединены к ограничителю температуры, расположенному вблизи середины резистивного элемента и предназначенному для измерения по меньшей мере температуры резистивного элемента и для отключения от него электропитания, когда измеренная температура превышает некоторое заданное значение.

В соответствии с изобретением, часть резистивного элемента проходит по существу по периметру этой нагревательной пластины, при этом концы резистивного элемента вытянуты в направлении к его середине.

Таким образом, благодаря этой оригинальной форме трубчатого резистивного элемента присоединение его концов может быть выполнено непосредственно на уровне ограничителя температуры.

Кроме того, нагревательный резистивный элемент проходит частично по периметру пластины и частично в направлении к ее центру, что способствует лучшему распределению энергии, поступающей к пластине, и позволяет добиться снижения внутренней температуры резистивного элемента по сравнению с известными резистивными элементами.

Помимо этого, увеличивается развернутая длина нагревательного резистивного элемента по сравнению с развернутой длиной традиционных резистивных элементов, проходящих только по периметру пластины, а удельная нагрузка соответственно уменьшается.

Благодаря упомянутому улучшению распределения энергии и уменьшению удельной нагрузки удается существенно повысить срок службы резистивного элемента при той же полезной мощности.

Для еще большего улучшения распределения энергии целесообразно, чтобы электрический резистивный элемент был симметричным по отношению к оси симметрии нагревательной пластины.

Согласно изобретению предложена также нагревательная пластина для электроприбора, снабженная трубчатым резистивным элементом и ограничителем температуры, закрепленными под пластиной, отличающаяся тем, что резистивный элемент выполнен в соответствии со сказанным выше.

В этих условиях изготовление такой пластины становится исключительно простой операцией, не требуя применения никаких элементов в дополнение к самому резистивному элементу и ограничителю температуры.

Кроме того, предложен электрический чайник с греющим днищем, содержащий резервуар для нагреваемой жидкости, имеющий днище, под которым закреплены ограничитель температуры и электрический резистивный элемент, отличающийся тем, что резистивный элемент выполнен в соответствии с настоящим изобретением.

Остальные особенности и преимущества изобретения видны из приведенного ниже подробного описания.

На приложенных чертежах, приведенных лишь в качестве примера, не имеющего ограничительного характера,
- на фиг. 1 представлен вид в разрезе электрического чайника согласно изобретению;
- на фиг. 2 и 3 показаны виды снизу нагревательных пластин, снабженных электрическим резистивным элементом, в соответствии с известным уровнем техники;
- на фиг. 4 показан вид снизу нагревательной пластины, снабженной электрическим резистивным элементом согласно изобретению.

Вначале дано краткое описание известных трубчатых резистивных элементов, используемых с нагревательной пластиной, показанной в качестве примера на фиг. 2 и 3.

На нагревательной пластине 5, которая в этих примерах имеет форму диска, установлен трубчатый электрический резистивный элемент 6a, 6b и ограничитель температуры, наделенный как минимум функцией термостата для резистивного элемента 6a, 6b. Подобная пластина описана, например, в патенте Франции 2708407.

Показанный на фиг. 2 резистивный элемент 6a имеет по существу подковообразную форму, а резистивный элемент по фиг. 3 закручен в виде спирали.

Недостаток этих известных резистивных элементов 6a, 6b состоит в том, что у них имеются по одному или два соединительных конца 6'а, 6'b, расположенных в периферийной части пластины 5 и в любом случае удаленных от центра М трубчатого резистивного элемента 6a, 6b.

В этих условиях присоединение указанных концов 6'a, 6'b к контактным лепесткам 8' ограничителя 8 температуры приходится выполнять с помощью промежуточных соединительных элементов 17.

Согласно изобретению, как это видно на фиг. 4, часть резистивного элемента 6 проходит по существу по периметру пластины 5, при этом концы 6' этого резистивного элемента 6 идут в направлении к его середине М.

Благодаря такой необычной форме резистивного элемента 6 достигается непосредственное присоединение его концов 6' к контактным лепесткам 8' ограничителя температуры.

Предпочтительно, чтобы резистивный элемент 6 был симметричным по отношению к оси 5' симметрии нагревательной пластины 5.

Благодаря этому признаку повышается равномерность нагрева пластины 5.

В рассмотренном примере нагревательная пластина 5 имеет форму диска.

Электрический резистивный элемент 6 имеет почти замкнутый круглый профиль, при этом концы 6' резистивного элемента проходят параллельно его оси 5' симметрии.

В результате большая часть резистивного элемента 6 проходит по периметру пластины 5, а концы 6' загнуты внутрь круга, образованного резистивным элементом 6.

Ось 5' симметрии соответствует диаметру круга, образованного резистивным элементом 6, и проходит через его центр М.

При этом ограничитель температуры установлен внутри круга, образованного резистивным элементом 6, вблизи его средней точки М.

С целью обеспечить равномерный и по возможности быстрый нагрев пластины 5 целесообразно поместить между нагревательной пластиной 5, с одной стороны, и резистивным элементом 6 и ограничителем 8 температуры, с другой стороны, специальный плоский элемент теплового рассеяния с высокой теплопроводностью.

Нагревательная пластина, подобная показанной на фиг. 4, может быть применена, например, в электрическом чайнике с греющим днищем типа представленного на фиг. 1.

Как и во всех известных конструкциях, такой чайник содержит резервуар 1 для воды с носиком 2 для разливания и крышкой 3, закрывающей отверстие для заливки.

Под днищем 5 резервуара 1 закреплен плоский элемент 7 теплового рассеяния, жестко связанный посередине с основанием 14 чайника с помощью винта 16, ввинченного, например, в среднюю ножку 15 плоского рассеивающего элемента 7.

Работой резистивного элемента 6 управляет элемент 10, действующий по принципу "включено/выключено" с использованием датчика 9 пара, помещенного под каналом 12 для пара, выходное отверстие 11 которого находится в верхней части резервуара 1.

Благодаря соединительным штифтам 13 создается возможность для подключения чайника к источнику тока с помощью съемного питающего шнура.

Специальная коробка 18 служит для выполнения соединений различных типов.

Таким образом, детектор 9 кипения и ограничитель 8 температуры обеспечивают, как и в известных конструкциях, управление работой электрического резистивного элемента 6, и более конкретно - отключение электропитания при обнаружении вскипания воды или в случае, когда температура резистивного элемента достигла заданного максимального уровня.

Кроме того, ограничитель 8 температуры можно выполнить так, что он обеспечивает измерение температуры днища 5 и отключение электропитания от резистивного элемента 6, когда измеренное значение температуры превышает заданный порог, то есть он будет выполнять при этом роль своеобразного "термического предохранителя", дающего возможность предотвратить перегрев днища 5.

Благодаря выполнению резистивного элемента с формой согласно изобретению, ограничитель 8 температуры с исключительной простотой устанавливается одновременно в контакте со дном 5 (при необходимости - с помощью плоского элемента 7 теплового рассеяния) и вблизи от центра М резистивного элемента 6.

Совершенно очевидно, что в описанный выше вариант выполнения могут быть внесены самые разнообразные изменения при условии сохранения объема изобретения.

Так, например, нагревательная пластина может иметь иную форму, отличную от диска, - прямоугольную, овальную и т.п.

Ее можно также применить не только в чайнике, но и в любом другом электроприборе.

Кроме того, электропитание можно подавать на чайник с греющим днищем через специальную розетку.

Трубчатый электрический резистивный элемент проходит в одной плоскости и закреплен под нагревательной пластиной электроприбора, причем выводы резистивного элемента присоединены к ограничителю температуры, расположенному вблизи середины резистивного элемента и предназначенному для измерения температуры резистивного элемента и отключения от него электропитания, когда эта температура становится выше заданного значения. Часть резистивного элемента проходит по существу по периметру пластины, при этом выводы резистивного элемента вытянуты в направлении к его середине. Резистивный элемент применяется, в частности, для электрического чайника и позволяет повысить срок службы нагревателя при той же полезной мощности. 3 c. и 4 з. п. ф-лы, 4 ил.

1. Трубчатый электрический резистивный элемент (6), проходящий по существу в одной плоскости и выполненный с возможностью закрепления под нагревательной пластиной (5) электроприбора, причем концы (6) резистивного элемента (6) присоединены к ограничителю (8) температуры, расположенному вблизи середины указанного резистивного элемента (6) и выполненному с возможностью измерения по меньшей мере температуры резистивного элемента и отключения от него электропитания, когда измеренная температура превышает заданное значение, отличающийся тем, что часть резистивного элемента (6) проходит по существу по периметру указанной пластины (5), при этом концы (6') резистивного элемента вытянуты в направлении к его середине (М). 2. Резистивный элемент по п.1, отличающийся тем, что он выполнен симметричным по отношению к оси (5') симметрии нагревательной пластины (5). 3. Резистивный элемент по п.1 или 2, отличающийся тем, что он предназначен для использования с нагревательной пластиной (5) в форме диска и имеет почти замкнутый круговой профиль, причем концы (6') резистивного элемента (6) проходят параллельно его оси (5') симметрии. 4. Нагревательная пластина для электроприбора, снабженная трубчатым резистивным элементом (6) и ограничителем (8) температуры, закрепленными под указанной пластиной (5), отличающаяся тем, что резистивный элемент выполнен в соответствии с одним из пп.1 - 3. 5. Нагревательная пластина по п.4, отличающаяся тем, что между ней, с одной стороны, и резистивным элементом (6) и ограничителем (8) температуры, с другой стороны, закреплен плоский элемент (7) теплового рассеяния. 6. Электрический чайник с греющим днищем, содержащий резервуар (1) для нагреваемой жидкости, имеющий днище, под которым закреплены ограничитель (8) температуры и электрический резистивный элемент (6), отличающийся тем, что резистивный элемент выполнен в соответствии с одним из пп.1 - 3. 7. Электрический чайник по п.6, отличающийся тем, что ограничитель (8) температуры выполнен с возможностью измерения температуры днища и отключения электропитания от резистивного элемента (6), когда измеренная температура превышает заданное значение.