[发明专利]一体式加热器支架、加热器组件及其使用方法

说明书

公开了一种一体式加热器支架、加热器组件及其使用方法。该一体式加热器支架包括多个附接节点阵列和周围外围结构。所述附接节点被配置成允许附接陶瓷支撑件，所述陶瓷支撑件被设计成使用所述加热器支架保持开放式线圈电阻加热元件，其使用加热器支架来构成加热器组件。附接节点允许陶瓷支撑件从加热器支架的上方和下方附接，以便于安装。加热器支架还包括其它特征，这些特征为其它加热器组件元件提供安装支撑，这些元件例如为终端、温度调节装置、温度限制开关，以及使用外围结构、附接节点阵列或其组合对越过和穿过加热器的气流提供控制。

技术领域

本发明涉及一种一体式加热器支架，其被设计成：在考虑到平行于支架的空气流动或穿过支架的空气流动的情形下使用陶瓷支撑件来支撑一个或更多个开放式线圈电阻加热元件；包括作为一体式加热器支架的一部分以适于安装不同的加热器部件(例如温度调节装置或线性温度限制装置等)的结构；并且提供了一种支架配置，其使开放式线圈电阻加热元件接近支架的部分并短路的风险最小化。

背景技术

在现有技术中，开放式线圈电阻加热器组件通常用于各种加热应用中。这些类型的加热器组件使用一个或更多个开放式线圈电阻元件，这些开放式线圈电阻元件使用陶瓷支撑件安装到加热器支架。

这些类型的开放式线圈电加热器组件的一个常见问题是必须搜集和组装许多部件以完成最终加热器组件。也就是说，从大量物品清单开始，这些物品必须单独制造、以某种顺序和方式放在一起、然后连接、焊接或与所有其它部件组合以形成最终加热器组件。

另外，通常在这些操作期间，从原材料库存中去除材料，该材料不能被进一步利用，并且该浪费的材料将增加加热器组件的成本。

在Sherrill等人的美国专利No.6,624,398中公开了利用许多部件来制造加热器组件的示例，该加热器中的绝缘体支撑结构可以是独特的，但是加热器包括许多用于待安装的最终组件的焊接点和附加部件。在这种情况下，最终结果是加热器组件需要许多单个部件，这些单个部件将被单独制造并大规模地紧固在一起，以便包括所有需要的特征并提供最终组件。涉及的部件越多，组件变得越复杂，并且添加的特征越多，需要的单个部件越多。

Danko等人的美国专利No.6,593,554是限定的加热器组件的另一示例，加热器组件使用独特的绝缘体支撑结构，但包括许多用于待安装的最终组件的焊接点和附加部件。例如，该加热器组件除了提供用于加热器的框架之外，还使用单独的金属板来提供用于终端陶瓷支撑件和温度调节装置的支撑件，参见其图2。

Barker的美国专利No.6,020,577公开了另一种加热器组件，加热器组件起始于较大的薄板，该薄板已去除许多材料，然后再改变用途并折叠成用于元件支撑结构的相关结构。该加热器组件还允许附接多个线圈。然而，需要许多附加部件来完成整个加热器组件，例如，需要更多个部件和更多个组件来提供用于附接最终陶瓷支撑件、温度调节装置、安装支架等的装置，参见其图2。这种加热器的另一个问题是它只适用于平行于线圈支架的空气流动。它不能用于空气流动穿过线圈支架的情况，因为没有足够的空间或通道供空气流动。

Engelke等人的美国专利No.6,087,639示出了用于加热器组件的保持托架或单个支撑架。该支架允许开放式线圈加热元件以串通方式穿过支架中的开口。该加热器组件还被特别设计成加热平行于支架表面流动的空气或在不垂直于支架表面的构造上方流动的空气。没有公开具有允许安装其它加热器部件的附加特征或结构的保持托架。

Kutz的授权前公布No.2008/0173636是使用大薄板形成加热器支撑架的另一个示例。虽然由于支架中心开口而导致形成该支架会引起材料的大量浪费，但是这种浪费受制于支架本身的功能性。而且，将附加的线圈元件添加到支架上是有问题的，并且要求进行制造和组装的其它部件也是需要的，这在Kutz的图10和图11中示出。应注意，在Kutz的专利中，预期的气流垂直于支架的表面或面，并且支架配置未被设计成允许气流越过支架的面或与其平行。