1至12示出本發明的電阻20可以具有的各種實施例。應當注意的是,無論何種構造性配置,優選地而非強制性地,電阻20被呈現為細長和薄的金屬板。例如參見圖3和4,其清楚地示出高度和寬度基本上大于其厚度的電阻20。以圖1作為基礎,優選地而非強制性地,本發明的電阻可以具有以下尺寸:長度50mm至300mm,優選地10mm至200mm,寬度25mm至65mm,優選地30mm至50mm,并且厚度0.2mm至15mm,優選地0.5mm至5mm。應當注意的是,實際上,電阻20的大小可以是任何一個,所給出的尺寸作為電阻20的比例的實例。
[0036]還應當注意,本發明的電阻20在單片中包括加熱裝置I和相關聯元件2。應提醒的是,在現有技術中這些元件在隨后的制造步驟中是相關聯的,這產生了前面已提及的缺陷。
[0037]為了獲得本發明的電阻20,有必要采用一種設法將所述板21變形為如圖1至12中所示的阻抗的過程。在可用的各種過程中,所述電阻20可以通過制作連續或非連續板的已知過程來制造,該過程諸如是沖壓、切削、折疊和旋轉過程(使用或不使用比如水切削、電線切削(電腐蝕)、激光、化學沖壓、磁場壓制的技術),或任何其它適合這個目的并使人們能夠改進制造過程和生產力的過程。
[0038]制作組件的概念本身使得人們能夠獲得如下電阻20:該電阻20例如在單個沖壓打擊(blow)中通過簡單的制造過程、通過使用適當電阻性材料的條帶/板來預制。
[0039]因此,根據需要,本發明使人們能夠使電阻20的制造靈活,從而通過適當地配置加熱裝置1,將存在電流將遵循的路徑和形狀的選項。
[0040]在一個可能優選實施例中,電阻20由加熱裝置I的區域和兩個相關聯元件2 (也稱為接頭(參見圖12))構成。可替換地,如果人們期望可以提高不同的加熱溫度,那么所述電阻20可以包括與一個相關聯元件2交替的兩個或更多個加熱裝置1,所有這些元件構成單片,即沒有接縫或不需要隨后的制造步驟。自然地,所述接頭或相關聯元件2的功能是為電阻20供應來自電網絡的電能,以及必要時幫助將電阻20固定到所述電設備上。
[0041]在圖1至8所圖示的可能的優選實施例中,所述加熱裝置I包括與多個空的間隔6或裂縫交替的多個傳導區段5,傳導區段5由直的部分7形成并借助于限定通道區的連接裝置9互連。優選地,而非強制地,傳導區段應當被提供有保證以下比例的尺寸:傳導區段5的各部分的寬度范圍應為0.2mm至10mm,優選地0.4mm至5mm,并且所述空的間隔應保持范圍為0.05mm至1mm的厚度,優選地厚度范圍為0.1至5mm。自然地,所使用的原材料還將影響所述加熱部分I的尺寸,這是因為每種材料的電阻率不同。
[0042]所述傳導區段5可以由折疊部分8形成,其中折疊的方向被交替地布置,以配置冷卻翼,存在于加熱設備內部的空氣/水將通過冷卻翼循環,其功能是促進將被冷卻的組件和將被加熱的空氣/水之間的熱交換,由此提高了熱效率。也就是說,電阻20可以由具有后續切口的層壓板21實現,所述切口彼此相對布置,以形成電流行進的橫截面和長度的組合,因此獲得針對確定功率的必要歐姆阻抗。
[0043]在可能的優選實施例中,傳導區段5的形狀根據設計的需要而限定,取決于各種量值,例如功率、電壓、表面電荷等。還有可能注意到所述傳導區段5由直的部件7和折疊的部件8形成,所述折疊部件8交替布置,以保證熱交換的效率,而不用考慮空氣/水流動的方向。
[0044]還應注意每個電阻20設計的功能,可以為所述傳導區段5提供具有合適輸出的正方形、矩形、三角形、類菱形、橢圓形或任何其它幾何形狀。當然,所述電阻20的幾何復雜性將取決于所使用的過程和將實現的輸出之間的限制。
[0045]如所指出的,所述相關聯元件2 (也稱為接頭)的目標是將所述電阻20固定到所述電設備上并作為將電能傳導至加熱裝置I的導體。優選地,而非強制地,所述相關聯元件2與電阻20的主體形成一個整體,從而配置成單片。所述相關聯元件2與加熱裝置I在相同的制造步驟中制作,并且可以在不同的步驟中制造,以及隨后彼此接合。所述相關聯元件2還可以由相同或不同的材料通過相同或不同的生產過程形成。作為規則,所述相關聯元件2被布置在所述加熱裝置I的外圍部分,以及當存在多于一個加熱裝置I的部分時,也可以布置在它們之間。
[0046]因此,所述相關聯裝置2用于被固定至電設備或混合電設備(未示出)的接頭,接頭可以具有變化最大的幾何形狀。它們是具有被切掉部分(cut-out) 4隔開的側翼3的接頭元件,它們將一起被牢固地固定至加熱設備的接頭以用于供應能量和電流的循環。
[0047]本發明優點之一通過以下事實實現:可以在電阻20主體的部分中設計熱保護10的特定區域。圖8在正視圖的放大細節中示出了所述熱保護10,其通過減小電流9流經區的橫截面11 (所述傳導區段5彼此最為靠近的點)來配置,由此產生了電阻高于組件其余部分的點,并且由于焦耳效應,消散了更高的電功率和加熱更多。因此,如果因供應給系統的能量中或設備自身上的任何異常而發生了電故障,那么所述熱保護點10是將發生破裂的位置,因為它是最敏感的一個,優點就是使設計者能夠選擇最合適的位置用于分配這些熱保護裝置10。
[0048]圖9、10和11表示了正視圖的可能優選實施例,其中所述傳導區段(5a、5b、5c)水平布置,分別是交叉嚙合的形狀和連續的形式。
[0049]圖12表示了一個可能的構造性變型的正視圖,其中所述相關聯裝置2a相對于單個加熱部分I橫向布置。在此情況下,所述相關聯裝置2在圓形14的突起13中被提供有開孔12。
[0050]應注意,本發明要求高精度地獲得電阻20。在一個可能的實施例中,通過沖壓過程獲得電阻20要求在同一模子上的連續沖壓步驟,直至實現高精度。板12可以被沖壓許多次以形成電阻,并可以通過合適的機制在每次沖壓的最后進行其尺寸的讀取,所以說,作為讀取的作用,將實現或多或少的傳導區段5,以便提供必要的電阻率,并且因此提供期望的功率。
[0051]也就是說,板21的原材料不具有均一的厚度,而是展現變化,即缺少精度。通過高精度模子中的連續沖壓,可以獲得電阻20,該電阻20將保持基本不變的厚度,以及傳導區段5的尺寸關系和所述空的間隔6的尺寸關系,它們也是基本不變的。
[0052]電阻20尺寸的精度越高,電阻20的可靠性和可預計性及其耐久性越高,并且將更易于確定其最后的功率。因此,本發明的支撐點之一在于制造過程為了獲得電阻20而應實現的高的尺寸精度。舉個例子,具有微米級精度的電阻20將具有比毫米級精度的電阻20更可預測的功率。簡而言之,就相同功率而言,本發明的電阻20使人們能夠實現的高可預計性提供了至少2倍于現有技術電阻的使用壽命那樣長的使用壽命,對于消費者來說,這證明是極好的優點。
[0053]最后,應當注意,現有技術的電阻20使人們能夠獲得功率范圍為O至25000W的電阻20,優選地最大功率為15000W,優選地最大功率為8000W。
[0054]已經描述了實施例的優選實例,人們應當理解本發明的范圍包括其它可能的變化,僅由包括可能的等同物的所附權利要求的內容限定。
【主權項】
1.一種用于電水加熱設備的電阻,包括加熱裝置(I)和相關聯元件(2),其特征在于:所述電阻(20)包括電阻性材料的細長和薄的板(21),所述板(21)包括至少一個加熱裝置(I)和至少兩個相關聯元件(2),所述加熱裝置(I)包括被提供有多個空的間隔(15)以配置傳導區段(5)的板部分(21),并且所述相關聯元件與所述板(20)形成整體以向所述電阻(20)供應能量。
2.根據權利要求1的電阻,其特征在于所述傳導區段(5)由直的部分(7)形成并通過連接裝置(9)互連。
3.根據權利要求1的電阻,其特征在于所述傳導區段(5)由折疊部分(8)形成,折疊的方向被交替地布置,以配置冷卻翼。
4.根據權利要求1的電阻,其特征在于所述傳導區段(5)的橫截面是正方形、矩形、三角形、橢圓形或類菱形。
5.根據權利要求1的電阻,其特征在于所述傳導區段水平地(5a)、以交叉嚙合的形式(5b)或連續的形式(5c)布置。
6.根據權利要求1的電阻,其特征在于包括通過減小傳導區段(5)之間的橫截面(11)而配置的熱電保護裝置(10)。
7.根據權利要求1的電阻,其特征在于所述相關聯元件(2)可以被提供有任何幾何形狀并且在任何點與所述板(20)形成整體。
8.根據權利要求1的電阻,其特征在于所述相關聯元件(2)作為每個加熱元件(I)之間的連接接口,以形成具有不同電阻率的區域,從而配置具有各種功率等級的電阻(100)。
9.根據權利要求1的電阻,其特征在于它是通過制造各個板獲得的,所述板通過沖壓、切削、壓制、折疊和/或旋轉過程制造,所述過程通過水切削、電腐蝕、激光、化學沖壓和/或磁場壓制實現。
10.根據權利要求9的電阻,其特征在于所述加熱裝置(I)和所述相關聯裝置(2)在同一制造步驟中獲得,以配置單個板(21)。
11.根據權利要求1的電阻,其特征在于包括電阻性金屬或聚合材料的柔性板(21)。
【專利摘要】本發明涉及用于電水加熱設備上的具有非圓形橫截面的電阻(20),包括加熱裝置(1)的至少一部分和至少兩個相關聯元件(2),所述相關聯元件(2)或者與所述加熱裝置(1)形成一個整體,或者不形成一個整體,從而配置成單片或由在另一個制造步驟中獲得的部件形成,組件通過制造連續或不連續的板的過程獲得,該過程諸如是沖壓、切削、壓制、折疊和/或旋轉過程,通過使用或不使用比如水切削、電線切削(電腐蝕)、激光、化學沖壓、磁場壓制的技術,其中改進了機械阻抗和傳導區段(5)之間空的間隔(6)的預測,以提高熱效率,也具有適合于任何類型電設備的靈活性,或者可以利用或不利用機械的支撐件來安裝,無論支撐件是否絕緣。
【IPC分類】H05B3-24, H05B3-34, H05B3-82
【公開號】CN104737621
【申請號】CN201380039917
【發明人】C.勞倫科洛倫澤蒂
【申請人】巴西電力冶金工業洛倫澤蒂有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2013年7月18日
【公告號】WO2014015400A1