[发明专利]用于开路线圈电阻加热器的绝缘体

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于开路线圈电阻加热器的绝缘体，特别涉及一种用于支撑具有小直径、小直径导线、和/或小线圈节距的加热器线圈的绝缘体。

背景技术

在现有技术中，开路线圈电阻加热器是公知的。这些加热器用绝缘体来悬挂或支撑以实现电绝缘，该绝缘体自身由与该电阻加热器相关联的结构来支撑。在这些类型的加热器中存在两种类型的绝缘体。一种类型称为“点悬挂”型绝缘体，其配置成与用于支撑的线圈盘绕接合。这种类型的绝缘体存在的一个问题是，它们不易于支撑和结合小直径、小线径、和/或小线圈节距(该加热器线圈的相邻绕线之间的间隔)的线圈。

图1示出了典型的现有技术的绝缘体，其描述了当与小直径加热线圈一起使用时的配合问题。该绝缘体示出为与加热器线圈接合，该绝缘体的标号为1和3，该线圈的标号为5。可以看出，当绝缘体1和3与线圈5接合时，在区域7和9中的线圈绕线间隔Y严重变化，这导致该加热器的寿命出现问题。类似这样的绝缘体可以在Sherril的美国专利4,531,017和Cottrell等的美国专利4,363,959中找到。

这个配合问题可以通过使用通常的“贯穿弹簧(string thru)”型衬套来解决。这些衬套通过完全或部分的环绕该线圈来固定该线圈。图2示出了一个例子，其中具有绝缘体13的衬套11环绕该线圈5。可以看出在线圈之间的节距未发生改变；线圈完全贯穿由该衬套形成的开口。然而，该类型的绝缘体的问题在于，该线圈5在特殊加热应用中加热空气时，该线圈5不能在气流中完全地暴露。这是因为该绝缘体13具有的厚度必然会覆盖该线圈一部分。

由于加热器应用需要新的设计，这些设计包括具有更小直径、更小直径导线、以及更小节距的线圈，而现有技术中的绝缘体对于这些类型的加热器线圈并不有效，因此存在改进绝缘体的需要。本发明通过提供一种改进的用于开路线圈电阻加热器的绝缘体来满足这种需要。

发明内容

本发明涉及在点悬挂型绝缘体领域中的改进，特别涉及一种在开路线圈电阻加热器领域中提供改进的绝缘体，其中该加热器使用一个或多个小直径线圈、小直径线圈导线、以及狭窄或小的节距线圈间隔。

本发明为一种可以通过拥有独特配置更好地与具有小节距、小外径、和/或小导线的线圈接合的绝缘体，该独特的配置针对的问题为：作为接合过程的一部分，该绝缘体如何容纳线圈绕线，以及该绕线在接合后如何保持。该绝缘体配置成使得该加热器的线圈直径、导线直径、和线圈间隔的尺寸较小的情况下，该加热器线圈在由该绝缘体保持时仍然不变形。

该绝缘体典型地用于电阻加热器中的加热器线圈以支撑该加热器线圈，包括至少一个线圈绕线接合部分和一绝缘体支撑部分。该绝缘体支撑部分包括配置成接合该加热器一些结构的部分以支撑该绝缘体，使得该绝缘体可在该结构和该加热器线圈之间提供电绝缘。

该线圈绕线接合部分进一步包括具有开口端的槽和槽端面。该槽进一步包括第一段，其包括具有开口端以及相对于绝缘体的纵向轴线成一定角度的边；以及第二段，其具有终止于该槽端面的相对的平行边，该第二段用于容纳该加热器线圈的绕线并将其保持于其中。

该线圈绕线接合部分包括一对绕线引导部分。每一个绕线引导部分具有外端面部分。每个外端面的一端终止于该槽的开口端处。该端面包括相对该槽的纵向轴线成一定角度延伸至少一定距离的有角度的部分。每一个引导部分的外端面终止于一I形线圈绕线挂钩的边缘。每一个I形线圈绕线挂沟具有朝着该绝缘体的中心延伸的第一面和总体平行于该槽的平行边并与该绝缘体的纵向轴线对齐的第二面。该绕线引导部分的外端面和该I形挂钩的第一和第二面形成分裂箭形(split arrow-like shape)，其中该引导部分就像箭头、该I形挂钩的第二面和其间的绝缘体部分类似于箭杆。

该引导部分的有角度的端面适用于引导绕线进入I形线圈绕线挂钩，其中每一个I形线圈绕线挂钩的第一面在平行于该绝缘体的纵向轴线的方向测量时，比该槽端面更靠近该绝缘体的端部。当第一线圈绕线接合该槽端面时，邻近该第一线圈绕线的线圈绕线捏抵该I形线圈绕线挂钩的该第二面，当该邻近该第一线圈绕线的线圈绕线接合该I形线圈绕线挂钩的第一面时，该第一线圈绕线和该槽端面隔离开。

该绝缘体根据特定的加热器应用具有一个或一对线圈绕线接合部分。

该I形挂钩的第一面的形状可以为平面或具有曲率或为弯曲的以更适合于圆形的加热器线圈导线。如果需要，该槽端面同样可以弯曲或具有曲率。