用于加热器装置的改进绝缘体支撑结构 【发明领域】
本发明总体上涉及加热器装置。特别是，本发明涉及具有一种改进绝缘体支撑结构的加热器装置。
【发明背景】
在电加热器装置中使用内嵌式恒温器是公知的，电加热器装置的开路线圈以陶瓷绝缘体支撑，而陶瓷绝缘体又用一完全或部分环绕于其周的金属棒保持其位置。支撑内嵌式恒温器的绝缘体本身也由金属棒支撑。而且，支撑绝缘体的金属棒焊接成一金属框架。
然而，某种开路线圈电加热器的用于支撑用来保持加热器线圈的的绝缘体系统已经得到了改进。一种加热器装置包含由焊接成框架棒的金属夹子保持其位置的绝缘体。另一种加热器装置则包含由弯铆到T形截面框架棒的金属夹子支撑的绝缘体。
然而，当使用内嵌式恒温器时，这些加热器装置都存在局限性。例如，对具有由焊接到框架棒的夹子保持的绝缘体的加热器装置而言，一个局限就是需要两种不同类型的陶瓷支撑。导致的结果是，加热器装置包含了两种不同类型的绝缘体和两种不同类型的金属支撑夹子。特殊的处理方式，专业化的加工和固定工具，非标准化的制作过程和由更多部件数量引起地不断增多的存货，对更为标准化的部件来说，就导致了更高的制造成本。
具有弯铆到T形框架棒的夹子的加热器装置也存在同样的局限性。而且，目前使用的用于保持内嵌式恒温器的夹子还不能用一种有效的方式固定到T形截面棒上。因此，由于保持内嵌式恒温器的夹子不能安装到T形截面棒上，制造具有内嵌式恒温器和T形截面棒的加热器目前并不可行。
【发明内容】
本发明的一个实施例提供了一种加热器装置，包含一安装结构，一固定结构，一绝缘体支撑结构，一具有第一部分和第二部分的传导结构，一终端结构，以及一恒温器结构。固定结构与绝缘体支撑结构和安装结构配合，通过可拆卸和可固定的方式将绝缘体支撑结构固定到安装结构上。终端结构联接到传导结构的第一部分，用于向传导结构传递能量。恒温器结构联接到传导结构的第二部分。绝缘体支撑结构配置为与终端结构和传导结构二者配合，固定地支撑终端结构或者恒温器结构保持其位置。
附图简述
在全部附图中，相同的数字代表本发明贯穿附图的实施例的相似部件，其中：
图1为一加热器实施例的顶视图；
图2A和图2B分别为图1中实施例的绝缘体支撑结构的侧视图和顶视图；
图3A，3B和3C分别为图1中实施例的绝缘体支撑结构的侧视图，顶视图和端视图；
图4A，4B和4C分别为图1中实施例的陶瓷公隔环结构的前端视图，图4A中沿A-A的剖面图以及后端面图；
图5A，5B和5C分别为图1中实施例的陶瓷母隔环结构的前端视图，图5A中沿A-A的剖面图以及后端面图；
图6为焊接夹子实施例的侧视图；
图7为弯铆夹子实施例的侧视图；
图8为T形棒实施例的顶视图；
图9为图7中固定到图8中T形棒的图7的弯铆夹子的侧视图；
图10为图7中固定到图8中T形棒和图2A中绝缘体支撑结构的图7的弯铆夹子的顶视图；
图11为一终端结构实施例的顶视图。
详细描述
图1为加热器装置10的一个实施例的顶视图，包含一安装结构15，一固定结构20，一绝缘体支撑结构25，一终端结构30，一传导结构35，一恒温器结构40。恒温器结构40可以包含一内嵌式恒温器结构。
绝缘体支撑结构25包含一第一部分26，一第二部分27和一第三部分28(参见图2)。绝缘体支撑结构25的第一部分26可以包含一中心部分。绝缘体支撑结构25的第二部分27可以包含一第一端面部分，终端接收开口29在其上穿透形成。绝缘体支撑结构25的第三部分28可以包含一第二端面部分，传导器接收开口11在其上穿透形成。绝缘体支撑结构25的终端接收开口29和/或传导器接收开口11可以向绝缘体支撑结构25的外边部分延伸。绝缘体支撑结构25的尺寸可以包含以下尺寸数据(参见图2A和图2B)：L1＝0.450英寸；L2＝1.014英寸；L3＝2.029英寸；L4＝0.050英寸；L5＝0.625英寸；L6＝1.406英寸；L7＝0.870英寸；L8＝0.625英寸；L9＝0.395英寸；L10＝0.125英寸；L11＝0.070英寸；L12＝0.208英寸。
终端结构30包含一第一部分31，以及一第二部分32(参见图11)。传到结构35包含一第一部分36和一第二部分37(参见图1)。
固定结构20与绝缘体支撑结构25的第一部分26和安装结构15配合，以可拆卸和可固定的方式将绝缘体支撑结构25固定到安装结构15上。固定结构20(参见图6和图7)可以包含第一部分21以与绝缘体支撑结构25的第一部分26配合，和第二部分22以与安装结构15联接。固定结构20的第一部分21和第二部分22可以包含一接头(例如：凸起)。绝缘体支撑结构25的第一部分26可以包含一用于容纳接头21的接头容纳开口12(参见图2)。固定结构20的第二部分22可以焊接和/或弯铆到安装结构15上。
图6阐述了一夹子(例如：双面焊接夹子)的实施例，图7阐述了一夹子(例如：双面弯铆夹子)的另一实施例，上述每一情况都可以用于将一对绝缘体支撑结构25固定到安装结构15上。然而，固定结构20可以包含一双面夹子，如图6和图7所示，和/或一半面夹子，如图1所示：半面夹子可以用于将单个绝缘体支撑结构25固定到安装结构15上。
安装结构15可以包含相对于安装结构15的轴具有圆形截面的外表面(参见图1)。这样，固定结构20的第二部分22(例如：接头22)可以焊接到安装结构15的的外表面(参见图1和图6)。而且，安装结构15可以包含相对于安装结构15的轴具有T形截面的外表面(参见图8)。这样，固定结构20的第二部分22(例如：接头22)可以弯铆到和/或焊接到具有T形截面的安装结构15的外表面(参见图7-10)。另外，安装结构15可以包含框架轨，该框架轨具有例如相对于该框架轨的轴呈圆形(参见图1)和/或T形(参见图8)截面的外表面的。
固定结构20的接头22可以包含一可以弯铆到安装结构15而成型的柔性弯铆接头(参见图7)，例如，安装结构15的接头容纳部分16。固定结构20的柔性弯铆接头22可以包含一含有脊部分和杆部分的T形结构。固定结构20的脊部分可以包含一组形成柔性翼的末端部分，这些柔性翼可绕着安装结构15(例如：安装结构15的突出容纳部分16)弯曲。
绝缘体支撑结构25的第二部分27(参见图2)与终端结构30(参见图1)配合，通过可拆卸和可固定的方式将终端结构30固定到绝缘体支撑结构25上。终端容纳开口29可以与终端结构30配合，通过可拆卸和可固定的方式将终端结构30固定到绝缘体支撑结构25上。
终端结构30可以包含一相对于终端结构30的轴具有至少第一形状截面或者第二形状截面之一的外表面。第一形状截面可以包含圆形，正方形，长方形和椭圆形之一，第二形状截面可以包含圆形，正方形，长方形和椭圆形中的另一个。绝缘体支撑结构25的第二部分27可以容纳第一形状截面和/或第二形状截面。
绝缘体支撑结构25的第三部分28与传导结构35的第一部分36配合，通过可拆卸和可固定的方式将传导结构35固定到绝缘体支撑结构25上。传热器容纳开口11可以与传导结构35的第一部分36配合，通过可拆卸和可固定的方式将传导结构35固定到绝缘体支撑结构25上。
终端结构30的第三部分31联接到传导结构35的第二部分37上，终端结构30的第二部分32联接到恒温器结构40上。通过将终端结构30的第一部分31压接到传导结构35的第二部分37上的方式，终端结构30的第一部分31可以联接到传导结构35的第二部分37上。终端结构30的第二部分32可以包含一在其上穿透形成的紧固件容纳开口33(参见图11)。恒温器结构40可以包含一相应在其上穿透形成的螺纹紧固件容纳开口(未图示)。为将终端结构30联接到恒温器结构40上，终端结构30可以靠着恒温器结构安装，而紧固件容纳开口成直线排列。紧固件41(例如：螺纹螺栓)可以从终端结构30的紧固件容纳开口33插入，拧到恒温器结构40的螺纹紧固件容纳开口上并拧紧，这样就将终端结构30联接到恒温器结构40上了。
之后，绝缘体支撑结构25即支撑恒温器结构40和传导结构35保持其位置。
这里提供一种安装上述加热器装置10方法的实施例。这种方法通过固定结构20将绝缘体支撑结构25固定到安装结构15上。这种方法也将终端结构30和传导结构35固定到绝缘体支撑结构25上。这种方法还利用绝缘体支撑结构25支撑恒温器结构40和传导结构35保持其位置。
图1为加热器装置10另一实施例的顶视图，包含一安装结构15，一固定结构20，一绝缘体支撑结构45，一终端结构50，以及一传导结构35。
如上所述，固定结构20与绝缘体支撑结构45和安装结构15配合，通过可拆卸和可固定的方式将绝缘体支撑结构45固定到安装结构15上。
绝缘体支撑结构45包含在其上穿透形成的终端容纳开口29(参见图3)。终端结构50包含相对于终端结构50的轴具有第一形状截面和/或第二形状截面的外表面，其联接到传导结构35上。绝缘体支撑结构45的终端容纳开口29与终端结构50配合，通过可拆卸和可固定的方式将终端结构50固定到绝缘体支撑结构45上。终端容纳开口29可以做成并安装成可以容纳终端结构50的第一形状截面和第二形状截面。第一形状截面可以包含圆形，正方形，长方形和椭圆形之一，第二形状截面可以包含圆形，正方形，长方形和椭圆形中的另一个。绝缘体支撑结构45的尺寸可以包含以下尺寸数据(参见图3A和图3B)：L30＝0.870英寸；L31＝0.132英寸；L32＝0.395英寸；L33＝0.625英寸；L34＝0.070英寸；L35＝0.050英寸；L36＝0.156英寸；L37＝0.689英寸；L38＝1.004英寸；L39＝0.208英寸。
绝缘体支撑结构45可以联接到隔环结构55(例如：公陶瓷隔环(参见图4)和/或母陶瓷隔环(参见图5))，这样对向传导结构传递电流的终端结构起到支撑作用。这样，隔环结构55可以包含在此穿透形成处的终端容纳开口56。之后为将终端结构50固定到绝缘体支撑结构45上，将隔环结构55靠着绝缘体支撑结构45放置，保持隔环结构55的终端容纳开口56与绝缘体支撑结构45的终端容纳开口29排列成一直线，而终端结构50插入终端容纳开口。为与隔环结构50配合以将终端结构50固定到绝缘体支撑结构45上，终端结构50(参见图1)可以包含一凸起51。图1阐述了包含如图5所示的母陶瓷隔环的加热器装置。
这里提供一种安装上述加热器装置10方法的实施例。这种方法通过固定结构20将绝缘体支撑结构45固定到安装结构15上。终端结构50联接到传导接结构35上。这种方法还将终端结构50固定到绝缘体支撑结构45上。
图1为加热器装置10又一实施例的顶视图，包含一安装结构15，一固定结构20，一绝缘体支撑结构25，45(举例来说，绝缘体支撑结构25和/或绝缘体支撑结构45，它们都包含一在其上穿透形成的终端容纳开口29)，一传导结构35，一终端结构50，以及一恒温器结构40。传导装置35包含一第一部分38和一第二部分37。恒温器结构40可以包含一内嵌式恒温器结构。
如上所述，固定结构20(举例来说，一夹子结构)与绝缘体支撑结构25，45和安装结构15配合，通过可拆卸和可固定的方式将绝缘体支撑结构25，45固定到安装结构15上。
终端结构50联接到传导结构35的第一部分38上，向传导结构35传递能量。恒温器结构40直接或间接联接到传导结构35的第二部分37(参见，例如上述情况)。
绝缘体支撑结构25，45做成并安装成与终端结构50和恒温器结构40配合，用于支撑(举例来说，固定地支撑)终端结构50和/或恒温器结构40保持其位置。终端结构50和/或恒温器结构40可以包含相对于终端结构50和/或恒温器结构40的轴具有第一形状截面和/或第二形状截面的外表面。绝缘体支撑结构25，45可以做成并安装成与第一形状截面和第二形状截面配合。第一形状截面可以包含圆形，正方形，长方形和椭圆形之一，第二形状截面可以包含圆形，正方形，长方形和椭圆形中的另一个。
这里提供一种安装上述加热器装置10的方法的实施例。这种方法通过固定结构20将绝缘体支撑结构25，40固定到安装结构15上。终端结构50和恒温器结构40联接到传导接结构35上。这种方法还利用绝缘体支撑结构25，40支撑终端结构50和/或恒温器结构40保持其位置。
因此，加热器装置10可以包含一内嵌式恒温器，以及绝缘体支撑结构，其中该绝缘体支撑结构可以是一种类型和/或可以由焊接到加热器装置10的棒和/或弯铆成T形框架棒的夹子支持。同样，加热器装置10允许夹子为一种类型，这与绝缘体支撑结构类似。这样，加热器装置10允许，例如，使用更标准化的部件和制造流程，这样，与目前已知的加热器装置比较，加热器装置10能以相对低廉的造价制造。
图1阐述了一加热器装置10的一种实施例，举例来说，用半面夹子20(举例来说，参见图6，其阐述了了双面焊接夹子)焊接到框架棒15上。其它类型实施例也是可能的，举例来说，用半面夹子20(举例来说，参见图7，其阐述了一种双面弯铆夹子)弯铆到T形截面框架棒15上(参见图8-10)，并用平套管和/或点悬挂绝缘体支撑加热单元线圈35(例如，电加热线圈)。
图2A和2B阐述了一具有在第一末端有第一槽，在第二末端有第二槽，以及具有两槽的中间部分(举例来说，位于中间部分相反边的长方形槽)的双面末端平绝缘体25的一实施例。另一方面，图3A，3B和3C阐述了一单末端平绝缘体45。
这两相对的中间槽能保持陶瓷绝缘体25，45，通过例如图6和图7阐述的任何一个夹子的实施例就可以实现。图6中的夹子20能通过焊接支撑绝缘体到例如框架棒上。另一方面，图7中的夹子20能通过弯铆支撑绝缘体到例如弯铆框架棒上。也可以使用图6和7中的半面夹子。
举例来说，为了实现不同的功能，可以利用图2和3中平绝缘体末端的槽(例如闭式槽和/或开式槽)。例如，一槽可以容纳不同类型的终端配置，例如圆形截面的螺纹终端，具有正方形台肩的圆形截面螺纹终端和/或平叶片终端(举例来说，安装恒温器的叶片终端(参见图11))。而且，该槽允许绝缘体实现支撑恒温器(举例来说，内嵌式恒温器)的功能，或者作为支撑向加热元件传递电流的终端的陶瓷。平绝缘体可以联接到隔环陶瓷(参见图4和5)以实现对传递电流的终端的支撑功能。
安装结构15，固定结构20，绝缘体支持结构24，45，终端结构30，50，传导结构35和/或恒温器结构40的尺寸，形状，材料和/或排列状态可以根据加热器装置10使用者的偏好而不同。而且，开路线圈电加热器可以包含一直接或者间接安装到一个焊接到和/或弯铆到T形截面的框架部件的内嵌式恒温器。一平陶瓷可以包含在该多功能陶瓷某一末端的第一开口(参见，例如上述情况)。平陶瓷也可以包含位于其中间部分相反侧面的两槽，用于容纳向框架支撑陶瓷的夹子。而且，陶瓷可以包含位于陶瓷另一末端的第二开口，用于支撑螺旋形电阻线。
申请号为09/827,323的美国专利申请(Patton Boggs参考号：10242.179)，题为“Support Clips and Insulators for Use in Electric HeatersContaining Same，”09/949,374(Patton Boggs参考号：10242.180)，题为“Support Apparatus for Resistive Coils and Insulators in ElectricHeaters，”以及09/852,947(Patton boggs参考号：10242.181)，题为“Electric Heater Assembly with In-Line Thermostat”的这些批露在此处引入作为参考。
对所描述实施例的上述陈述是供本领域的一般技术人员获得和使用本发明的。对这些实施例进行多种修正是可能的，此处揭示的一般原则也可以应用到其它实施例中。同样，本发明并不仅仅限于上述的实施例，任何结构上的特别配置都与在此批露的原则与创新特征在最大范围内一致。