專利名稱：電加熱器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于液體加熱裝置的電加熱器組件和與之配用的熱敏控制裝置。
直到最近，尤其在英國，液體加熱容器例如熱水壺或熱水罐一般具有通過容器側壁或底部中的開口伸入容器內部的呈被覆加熱元件形式的加熱器。然而，這種元件在硬水區域易于起水垢，難于清除，并且使容器內部更難于清潔。
在其它國家尤其是歐洲大陸，更普遍地生產具有例如通過熱擴散板固定在容器底部的外表面上的被覆加熱元件的液體加熱容器。這種例如在EP574310中披露的結構具有元件被隱藏而看不到的優點，并且容器內部更易于清潔。
然而，最近提出了在液體加熱容器中使用稱為“厚膜(thick film)”的加熱器。這些加熱器包括例如通過印刷而設置在一般被提供在金屬支撐板上的電絕緣底板上的電阻加熱元件。在液體加熱容器中，金屬支撐板可以是容器本身的底板，或在容器底部的用于固定的底部。這種加熱器的例子例如WO96/18331和WO 96/17497。
厚膜加熱軌跡一般具有盤旋的在用于向軌跡供電的一對端子上終止的路徑。一般通過熱阻控制單元提供電源，熱阻控制單元用于例如在加熱器過熱的情況下斷開控制單元中的一組觸點，從而切斷軌跡的電源。電源引線可以焊在端子上并和控制單元相連，或如GB-A-2283156所述熱阻控制單元可以具有用于和端子形成電連接的彈簧觸點。然而，這兩種結構需要在控制單元和軌跡以及在開關單元內部提供的一組電觸點之間提供電連接，因而成本高。
本發明試圖克服上述的缺點，并且其第一方面在于提供一種用于液體加熱裝置中的加熱器組件，包括厚膜加熱器和加熱器的控制裝置，所述加熱器具有電阻加熱軌跡，所述軌跡具有電觸點，用于向軌跡提供電能，所述控制裝置具有和軌跡觸點接合并在控制裝置操作時和軌跡觸點脫離而切斷加熱軌跡電源的可動電觸點。
這樣，按照本發明的這一方面，便不需對軌跡以及控制裝置內的另外一組開關觸點進行單獨的電連接，因為通過一對開關觸點實現對加熱器軌跡的電連接，開關觸點的一個固定觸點被提供在軌跡上，而開關觸點的可動觸點被提供在控制裝置上。這大大減少了所需的元件數量，從而大大減少了成本。最好對軌跡的兩種連接以這樣的方式實現，以實現雙極開關。
這種結構不只用于控制裝置而具有更為廣泛的應用，因而本發明的第二方面在于，提供一種觸點結構，包括提供在軌跡膜加熱器上的固定觸點和安裝用于與其接合的可動觸點。
當操作次數有限時，例如在單操作“單切口”保護器(single operation“one-slot”protector)中，軌跡觸點可以通常方式由印制的銀或其它導電材料底座形成。不過，當控制是一例如重復操作的鍋爐控制器時，軌跡觸點最好由焊接的或用其它方法固定在加熱器上的獨立的觸點制成。這是優選的，因為這種觸點能較好地耐受在開關觸點斷開和閉合的情況下發生的電弧。
應該理解，本發明還擴展到用于具有固定電觸點的厚膜加熱器的熱敏控制裝置，所述控制裝置具有被安裝用來通過移動與加熱器觸點接通和斷開的可動電觸點。
最好可動觸點被彈性地安裝，從而能夠適應安裝允差，同時在安裝時形成適當的接觸壓力。
最好可動觸點被設置在控制裝置表面的一窗口內或通過窗口延伸。這窗口可用于使周圍部件隔離在控制裝置操作期間產生的電弧。
觸點可以和窗口的內周面接合，從而被其預加載，當觸點和加熱器觸點接觸時，便和窗口脫離接合，從而實現所需的接觸壓力。
例如，熱敏控制裝置可以包括在加熱器過熱情況下操作的過熱保護控制裝置和/或在液體加熱容器中的液本沸騰情況下操作的沸騰控制裝置。在每種情況下，控制裝置可以包括熱敏啟動器，例如雙金屬啟動器，其被設置和加熱器的一部分或容器中的液體處于良好的熱接觸狀態。
這種結構存在的問題是在加熱和冷卻期間，一般呈平面形的加熱器由于其金屬支撐板和設置在其上面的電絕緣層的膨脹系數的不同而產生變形。為了克服這一問題并確保在操作期間和加熱器的良好的熱接觸，已經提出例如使用焊在加熱器上的柱螺栓直接把控制裝置直接安裝在加熱器上，使得整個控制裝置隨加熱器移動。然而，這種結構制造復雜，并且成本高，此外，安裝區域占據加熱空間。
另外，包括啟動器和開關觸點的熱敏開關裝置相對于加熱器被彈性偏壓。這使得成本增加，因為必須要求控制裝置的引線是柔性的，以便能夠運動。
然而在另一種方案中，如上述的GB-A-2283156所述，作為雙金屬啟動器的可熱變形的載體對加熱器的一部分彈性地偏置。然而，在這種結構中，只有啟動器的相當小的中心區域和加熱器接觸。此外，所述偏置主要用于對在雙金屬啟動器不動作的情況下操作的后備保護機構預加載。所產生的偏置力是相當大的，如果直接傳遞給啟動器，可能對其操作帶來不利影響。
為了克服這一問題，按照第三方面，本發明提供一種用于電加熱器的熱敏控制裝置，包括通過彈簧裝置安裝于控制裝置上的熱敏啟動器，所述彈簧裝置在使用時用于彈性地使啟動器相對于加熱器的一部分偏壓。
按這種方法，使啟動器受偏壓而和加熱器接觸的彈力可被設定得用于產生所需的偏置力而不干擾啟動器的操作。此外，彈性安裝將能適應加熱器的變形和裝配允差。
任何合適的彈簧都可用于安裝啟動器，但最好使用葉片彈簧。
一般地說，設置偏置力小于100g而最好小于50g。
最好這樣進行安裝，使得啟動器基本繞其整個周緣與加熱器接觸，使得和加熱器更好地熱接觸。
最好啟動器是雙金屬啟動器，最好是快速作用式(snap acting)雙金屬啟動器，例如在GB 1542252中描述的那一種。這種啟動器具有一個限定一個舌部的中心切口，并且最好通過和舌部接合的葉片彈簧把啟動器安裝在控制裝置上。
啟動器可安裝于控制裝置中的一固定支撐上，在這種情況下，啟動器可以通過一個中間件例如推桿打開一組開關觸點，推桿例如可以觸發用來打開觸點的彈簧加載的觸發杠桿。然而，為了減少控制裝置中元件的數量并減少成本，實際上啟動器可以安裝在觸發杠桿上。這本身就是一種新的結構，因而在第四方面，本發明提供一種用于電加熱器的控制裝置，包括控制裝置主體，安裝在主體部分上用于通過運動以打開一組觸點的彈簧加載的觸發杠桿，以及安裝在觸發杠桿上的用于和電加熱器的一部分接合的熱敏啟動器，使得當啟動器操作時，觸發杠桿運動而打開所述組觸點。
上述結構不僅具有減少控制裝置中的零件數量的優點，而且還具有附加的優點，即當啟動器已經動作時，觸發杠桿還可以使啟動器和加熱器或和容器中的液體脫離熱接觸，從而使啟動器快速地冷卻。這又使得控制裝置更快速地復位。在廣義上說，這本身就是新的結構，因而在另一方面，本發明提供一種用于電加熱器的熱敏控制裝置，包括控制裝置主體，以及熱敏啟動器，其相對于控制裝置主體可動地安裝，用于和加熱器的一部分接合，從而在啟動器操作時，啟動器和加熱器的那一部分脫離熱接觸。
在最佳實施例中，熱敏啟動器可被彈性地安裝在觸發杠桿上，從而適應裝配允差和加熱器板的變形。
最簡單地，啟動器被安裝在觸發杠桿的一表面上。
在本發明的一個實施例中，熱敏啟動器可以構成過熱保護啟動器，其在加熱器過熱時動作，以便觸發觸發杠桿，從而打開觸點。
不過，觸發杠桿可以替換，或者最好另外安裝一個當液體加熱容器中的液體沸騰時動作的熱敏啟動器例如雙金屬啟動器。
這種沸騰敏感啟動器例如可以設置得使容器內的蒸汽導向它，例如通過和容器內部相連的氣管。不過最好沸騰敏感啟動器被設置得和可以通過它檢測沸騰的一加熱器部分熱接觸。
在最佳實施例中，加熱器具有儲槽，如WO 97/04694所述，并且沸騰啟動器設置用來與儲槽熱接觸。如WO 97/04694所述，儲槽儲有一小部分液體，其溫度落后于容器中的大部分液體，直到液體沸騰。此時，對流將快速置換儲槽中的液體，使得其溫度上升到100℃，該溫度可由合適的啟動器檢測到。
設置和儲槽呈緊密熱接觸的沸騰檢測啟動器本身就是新的，因此，按照本發明的另一方面，提供一種裝置，包括具有儲槽部分的基本上為平面的電加熱器，在使用時儲槽中含有很少量的液體，以及和儲槽呈緊密熱接觸的熱敏啟動器。
為了小型化，觸發杠桿上可以有一孔，儲槽伸入或延伸穿過其中，沸騰檢測啟動器可以安裝在觸發杠桿的與過熱保護啟動器相對的一面。
儲槽的直徑可以相當小，一般可以小于沸騰檢測啟動器的直徑。為了提供啟動器相對于儲槽的合適的位置，可以在儲槽上方安裝例如銅制的導熱安裝板，沸騰檢測啟動器抵靠安裝板安裝。安裝板可被安裝在控制裝置上，使得當控制裝置被安裝在加熱器上時可以被定位在儲槽上方。安裝板可以具有固定裝置，例如彈性腿，用于一旦控制裝置被安裝之后，和儲槽接合并使板定位。
安裝板也可以延伸到啟動器之外，以便更有效地從儲槽吸熱，并使得在控制裝置操作之后儲槽快速冷卻，從而使得在檢測到沸騰之后控制系統被更快地復位。
如上所述，控制裝置的觸發杠桿當被沸騰啟動器或過熱啟動器觸發時用以打開向加熱器供電的一組電觸點。這組電觸點可被設置在控制裝置本身內，或者特別是當控制系統用于厚膜加熱器時，最好只有觸點組的一個觸點被設置在控制系統中，另一個被設置在加熱器本身上，這種裝置在上面按照廣義的術語說明了。
這樣，觸發臂可用于使一個或幾個可動觸點與提供在加熱器上的固定觸點脫離接觸。在最佳實施例中，控制裝置觸點被提供在觸發杠桿與之接合的葉片彈簧上。為了減少制造成本，葉片彈簧可以直接安裝在電端子例如控制裝置的接線柱上。
這本身就是一種新的結構，因此，從本發明的另一方面，提供一種用于電加熱器的熱敏控制裝置，具有用于連接外部電源的端子裝置，用于和提供在加熱器上的觸點形成電連接的可動觸點，所述觸點設置在直接連接到控制裝置的端子裝置上的葉片彈簧上。
使在加熱器上的觸點和在控制裝置上的觸點之間接通和斷開的潛在的問題是產生電弧。電弧的強度可能是很大的，特別是當被大量斷開時。因此，最好設置使電弧和加熱器和控制裝置的其它部件屏蔽的裝置。在最佳實施例中，控制裝置在其一表面上設置有孔，在使用時限定一個包圍觸點的套，以容納產生的任何電弧。這本身是一種新的結構，因此從本發明的另一方面，提供一種用于厚膜加熱器的控制裝置，具有和加熱器上的固定觸點接觸的可動觸點，所述控制裝置的表面上具有一孔，當把控制裝置裝配到加熱器上時，所述小孔限定一個包圍觸點的套。
最好控制裝置圍繞所述孔和加熱器的表面接觸，為此，圍繞小孔可設置直立的邊緣。
在上述的儲槽結構中，控制裝置也可以具有用于至少部分地圍繞儲槽的裝置，以便防止電弧對儲槽產生影響。因而在最佳實施例中，控制裝置具有在儲槽和觸點之間圍繞儲槽延伸的壁。
最好觸點包圍裝置和/或儲槽屏蔽裝置被設置在至少部分地封蓋控制裝置一側的板上。
因而，在最佳實施例中，控制裝置可以包括三個主要部件控制裝置主體，觸發杠桿，和含有電弧屏蔽裝置的蓋板。主體可被構造成一個托架，觸發杠桿便被裝配在其中，其敞開面至少部分地被蓋板封閉。
雖然本發明主要參照液體加熱容器例如熱水瓶或熱水罐進行說明，但應該理解，它可以應用于其它液體加熱裝置，例如淋浴加熱器，洗碗機和洗衣機。
應該理解，本發明擴展到液體加熱裝置，包括按照本發明的控制裝置或組件，尤其是這樣的裝置，其中控制裝置被安裝在該裝置的底部上，特別是構成液體加熱容器底部或底部一部分的加熱器上。
此外，雖然本發明參照厚膜加熱器進行了說明，但其應用并不限于此，在某些方面也可以應用于被覆元件合適地固定在支撐板上的加熱器。
如上所述，加熱器一般形成在一板上，板安裝在例如塑料容器等容器的底部上，其上設置有厚膜元件或被覆元件。已經證明在塑料容器的底部上滿意地安裝加熱器板尤其困難，因為在塑料材料上難于形成用于固定安裝件例如螺栓擰入的足夠的深度。在本發明的最佳實施例中，控制裝置被安裝在容器底部上，以便把底板固定在控制裝置和底部之間，在加熱器和容器之間設置有密封裝置。
為此，容器的底部上具有許多凸臺，圍繞控制裝置周邊設置的一些孔位于其上方。每個孔的一端和凸臺底部周圍的加熱器接合，夾緊螺栓或類似物上緊在孔的另一端。這種安裝結構允許在容器上提供較大深度的安裝凸臺，借以提高可獲得的夾緊力。這本身是一種新的安裝結構，因此，從本發明的另一方面看來，提供一種液體加熱容器，包括塑料容器主體，設置在容器主體底部上的平板加熱器和安裝在加熱器下方并把加熱器固定于容器主體上的控制裝置，所述容器主體具有多個安裝凸臺，設在控制裝置上的多個孔位于其上方。
現在參照附圖僅以舉例方式說明本發明的優選實施例，其中

圖1是實施本發明的控制裝置的透視圖，是從在使用時將和加熱器表面接合的控制裝置的表面看的；圖2是圖1的控制裝置的分解視圖，示出控制裝置是如何相對于加熱器定位的；圖3是圖1所示控制裝置的觸發杠桿的一側的視圖；圖4是觸發杠桿另一側的視圖；圖5是沿圖1的線V-V的剖視圖，表示安裝在加熱板上并處于第一操作狀態的控制裝置；圖6是沿圖1的線V-V的控制裝置處于第二操作狀態下的剖視圖；圖7表示安裝在液體加熱容器的底部上的加熱器和控制裝置，其中容器是倒置的；以及圖8是沿圖7的線VIII-VIII的截面圖。
參見圖1和圖2，實施本發明的控制裝置2包括四個主要的模制塑料部件，即托架狀主體部分4、觸發杠桿6、蓋板8和手柄模制件10。
該控制裝置用于厚膜加熱器200，其具有一不銹鋼板202，其上淀積有絕緣玻璃層(沒有標號)，在其頂部是盤旋的加熱軌跡204。加熱軌跡204設置有一對觸點206、208，通過它們向軌跡供電。為了在下面要詳細說明的目的，板202設置有中心儲槽(central sump)210，它可以作成一個單獨的部件，并例如通過放電焊接(discharge welding)被連接在板上。
應該注意，為了容易理解，在圖2、5、6、7和8中，加熱器的控制裝置2被倒置地表示。
回到控制裝置，觸發杠桿6(其一些細節在圖1中用幻線表示，并在圖3和圖4中將更詳細地說明)在其一端通過和相應的設置在控制裝置主體4上的V形槽14接合的刃形支撐12樞轉安裝于主體4的一端。觸發杠桿6是一種由安裝在分別設置在觸發杠桿6和控制裝置主體4上的V形槽18、20之間的C形彈簧16在兩個穩態位置之間偏置的偏心機構(over centremechanism)。C形彈簧16也用于偏置刃形支撐8，使其進入主體部分4上的槽14內。
在其遠離其控制主體部分4樞轉安裝端的一端，觸發臂桿6具有一對配裝于設置在總體上呈U形的手柄模制件10一端的槽26、28中的橫向延伸的銷22、24，在使用狀態下手柄模制件的臂30、32延伸到容器底部的外面供用戶操作。臂30、32具有套裝在主體部分4上的安裝凸起38、40上的軸頸(joumal)34、36。這將使得手柄模制件10沿和觸發杠桿6的運動相反的方向轉動。
觸發杠桿還安裝一對GB-A-1542252所述的那種快動雙金屬啟動器42、44。
構成過熱保護啟動器的第一雙金屬啟動器42被安裝在設置于觸發杠桿6的使用時面向加熱器200一側的柱狀物46上。由圖3可更清楚地看出，啟動器42通過具有接合在柱狀物46上并通過一對凸塊52、54卡合就位的第一端50和帶有開口56的第二端的框狀彈簧48安裝在柱狀物44上，通過開口56啟動器42的中心舌片58伸出。彈簧48的側壁60、62彈性地作用以將啟動器42的周邊偏壓向加熱器200，如下所述。
觸發杠桿6也具有一孔64，在使用時，加熱器200的儲槽210伸入該孔。一第二柱狀物66被設置在觸發杠桿6的另一側上，和孔64相鄰，并用于固定第二雙金屬啟動器44。為此，柱狀物66具有一對橫向延伸的凸塊67，彈簧49上的槽69接合在其下方。如下所述，啟動器44在使用時將檢測容器中的液體何時沸騰。
最后，觸發杠桿臂6還具有一對槽70、72和一對觸點升高表面74、76。
現在返回控制裝置主體4，其上模制有用于電源線(未示)的入口100，入口接納標準結構的火線、中線和地線端子柱102、104和106。端子柱102、104和106延伸穿過入口的后壁108，并鉚接于各葉片彈簧110、112、114上。連接到火線或中線端子柱102、104的葉片彈簧110、112固定有觸點116、118，它們和提供在加熱器200上的固定觸點202、204接觸。地線葉片彈簧114繞入口100彎折，并具有舌片120，用于和加熱器板中的槽212實現接地連接。
控制裝置主體4具有中心孔122，用于形成連接加熱器儲槽212的入口。孔122被法蘭124包圍，法蘭124配裝具有中心平面底部128和傾斜周邊130的盤形銅安裝板126。平面底部128坐靠在法蘭124上，板126通過從板126壓制出的多個腿132在儲槽上固定就位。
多個凸片132把板126定位在控制裝置主體4上。
板126的底部128用作雙金屬啟動器44的安裝定位。為此，主體4中的孔122延伸到槽136，板具有啟動器42的安裝柱狀物66可以通過的槽138。
控制裝置主體4也具有圍繞其周邊設置的用于安裝到容器底部的許多孔150。孔150具有緊固件例如螺栓緊固其上的封閉端152，孔的另一端與加熱器接合，如下詳述。此外，還設置有四個槽152，加熱器200的T形舌214可以折入其中，以便使控制裝置相對于加熱器200正確定位。
在控制裝置主體4上還提供有許多凸臺156，用于把一模制件安裝到容器上。
最后，控制裝置主體4具有四個槽154用于配裝蓋板8的固定夾。
返回蓋板8，其大體上是平面狀的，但具有許多孔和直立的部分(feature)。
首先，它具有一對孔160、162，在其后面設置有控制裝置的火線和中線觸點114、116。在非安裝狀態下，觸點可以位于其中，或者取決于提供在加熱器上的觸點的尺寸從孔160、162稍微突出。其結構應當是這樣的，使得在裝配時，各個觸點以足夠的接觸力彼此接合。
安裝觸點114、116的彈簧葉片可以和孔160、162的內邊緣接合，以便在安裝于加熱器之前將觸點114、116定位并預加載。
各個凸緣164、166繞孔160、162升起，用于和加熱器的表面接合。孔160、162和凸緣164、166在使用時形成一圍繞觸點的套，如圖5所示，例如用于保護加熱器和控制裝置的其它部件不受飛弧的影響。
蓋板8具有較大的孔170，加熱器的儲槽212可以穿過其中延伸。和凸緣164、166高度相同的凸緣172在蓋板的面向加熱器一側上圍繞孔170升起，用于和加熱器200的表面接合。在蓋板8的另一側，升起大體上呈圓柱狀的壁174，它在使用時圍繞加熱器200的儲槽212延伸，以保護儲槽不受飛弧的影響。壁174的內表面具有槽176，用于容納裝配在儲槽上的安裝板126的腿。
最后，蓋板8具有4個接合在控制裝置主體4上的槽154中的夾片180。
為了裝配上述的控制裝置，端子柱102、104、106、葉片彈簧110、112、114和銅板126首先安裝在控制裝置主體4上。然后，安裝板126被夾在凸片130的后面，以形成第一子總成。然后，第一雙金屬啟動器42通過彈簧48安裝在觸發杠桿6的柱狀物46上，以形成第二子總成。這些子總成然后裝配在一起，使得第二雙金屬啟動器44的安裝柱狀物分別延伸穿過在主體4和板126上的孔136、138，并使得葉片彈簧110、112位于觸發杠桿的觸點提升表面74的上方，而火線和中線觸點116、118延伸穿過觸發杠桿臂6上的孔72。觸發杠桿的刃形支撐12定位在控制裝置主體4的相應的槽14中，并且C形彈簧16被卡進槽18、20之間的位置。
然后，第二雙金屬啟動器44可以通過將其略微偏壓向安裝板126的彈簧49安裝在觸發杠桿臂6的柱狀物66上。然后手柄模制件10安裝于控制裝置主體4上，而其端槽26、28接合于觸發杠桿的銷22、24。
最后，通過把夾片180推進控制裝置主體4的槽154中把蓋板18安裝在觸發杠桿6上方的位置。
在這種條件下，控制裝置2可安裝在加熱器200上。控制裝置主體4上的槽152可以和加熱器板202上的舌片214對準，控制裝置相對于加熱器板202的貼合程度應保證圍繞蓋板8上的孔的凸緣和加熱器200的表面接合。在安裝期間，銅板126的各腿134接合在加熱器200的儲槽212上。控制裝置主體4的凸片132迫使板126和儲槽212完全熱接觸。
同時，第一雙金屬啟動器42和加熱器200的區域216實現略微偏壓接觸，觸點110、112和加熱器軌跡上的固定觸點206、208實現接觸，如圖5所示。因為啟動器42和觸點110、112是彈性安裝的，它們可以適應裝配允差而和加熱器200保持充分接觸，此外，也適應在操作期間加熱器的任何運動。如上所述，第二雙金屬啟動器44由彈簧49稍微偏壓而與銅板126的底部128接觸。于是控制裝置2可通過把舌片214彎折入槽152而在板202上安裝就位。然后，可以把這一總成安裝在液體加熱容器的底部上，如圖7和8所示。
參看圖7和8，塑料液體加熱容器300在其底部上設置有一面向內的法蘭302。和控制裝置主體4上的孔150數量相等的多個安裝凸臺304設置在和容器300的下壁306相鄰的法蘭302的外邊緣。每個凸臺304具有孔308，用于接納緊固件例如自攻螺絲310。
凸臺304的徑向內側形成一個凸處的環312，加熱器板202的外周緣安裝在其上。在法蘭302和板202之間于環312的內側壓裝有密封裝置314。
由圖8可見，控制裝置主體4的孔150和凸臺304接合。孔150的下邊緣151靠合在板202上，當緊固件310向下旋動時，將通過密封312把板202壓緊在法蘭304上。可以看出，凸臺304提供足夠深的可以旋入緊固件310的材料，借以使加熱器200牢固地保持在容器300上。
現在說明組裝后控制裝置的操作。
在圖5所示的操作狀態下，觸發杠桿6處于這樣一個位置，其中控制裝置2的可動觸點106、108和加熱器200的固定觸點204、206彈性地接合。此外，過熱敏感(overheat sensitive)雙金屬啟動器42被彈簧48稍微偏壓而和加熱器200的部分216接觸，沸騰敏感啟動器被稍微偏壓而和銅板126的底部128接觸，銅板126本身和儲槽212的底部呈緊密熱接觸。
在容器300的正常操作期間，在容器中的液體將受熱，由于向液體的熱傳遞加熱器保持相對冷的狀態。位于儲槽212中的小量液體由于與加熱裝置相對隔離其溫度滯后容器中其余液體的溫度。然而，一旦容器300中的液體開始沸騰，儲槽中較冷的液體由于發生劇烈對流而被置換，且液體溫度快速上升到周圍液體的溫度。這溫度通過儲槽傳遞到板126，接著傳遞到沸騰敏感雙金屬啟動器42。當啟動器44達到其設計動作溫度時(例如95℃)，它將快速反向彎曲。啟動器44的實際動作溫度可以根據例如所需的沸騰時間、板126的熱容量等通過實驗確定。
啟動器44周邊的一部分作用于板126，使另一端移動而和柱狀物66的懸端接觸，借以升高柱狀物66。當柱狀物66被升高時，觸發杠桿6轉動到C形彈簧16超過中心的位置，使觸發杠桿運動而快速打開觸點116、118、206、208。兩組觸點被分開3mm以上，從而控制裝置為加熱器提供真正的斷電條件。
觸發杠桿6停止在圖6所示的位置，在該位置上可見，不僅觸點已經打開，而且啟動器44也已和板126脫離熱接觸。這使得啟動器44冷卻，并快速恢復其原來的彎曲，借以使控制裝置快速復位，這可以通過向上移動手柄26實現。用作吸取儲槽212熱量的散熱器的銅板126也有助于沸騰之后控制裝置的快速復位。這使得儲槽溫度相當快地降低，從而當復位啟動器44返回而和板126接觸時，不會再次動作。
在沸騰敏感雙金屬啟動器不動作從而容器300燒干或者如果容器300中沒有液體而接通電源的情況下，加熱器200的溫度快速上升。熱量將從加熱器區216被傳遞到過熱啟動器42，并在預定溫度下(高于沸騰敏感啟動器42的預定溫度)啟動器42將快速反向彎曲。其周邊的一部分將作用于加熱器板202，使得其另一部分和安裝柱狀物44的一部分接合，以抬高觸發杠桿6越過C形彈簧12的過中心位置，如上所述使觸點打開。
一旦啟動器42和加熱器200充分冷卻時控制裝置便可復位。由圖6可見，啟動器42被抬高而和加熱器200脫離接觸，借以加速其復位。
尤其由圖5可以看出，蓋板8上的孔160、162包圍著觸點對，使得當觸點接通和斷開時，加熱器和控制裝置的周圍部件在某種程度上可以和可能發生的電弧屏蔽。此外，蓋板8上的圓柱臂將阻止對儲槽212產生電弧。
已經主要參照厚膜加熱器說明了本發明的優選實施例。可以在加熱器本身設置在上述過熱保護不動作時可以動作的第三級保護或者后備保護。例如，這可以通過設置在嚴重過熱條件下斷裂的軌跡段來實現。此外，可以在軌跡的接線柱段之間設置玻璃橋或玻璃涂層(glass covering)，在較高的溫度下這些橋將變為導電的從而使軌跡短路。
此外，可以理解，所述的控制裝置和安裝結構也可用于其它加熱器，例如包括被連接在板的下側的被覆(sheathed)加熱元件的加熱器。
可以理解，和現有的控制裝置相比，本發明在其各個方面將大大減少成本。特別是，厚膜加熱器上的一觸點作為一組開關觸點之一大大減少了成本。
權利要求
1.一種用于液體加熱裝置中的加熱器組件，包括一厚膜加熱器和一加熱器控制裝置，所述加熱器具有電阻加熱軌跡，所述軌跡具有電觸點，通過電觸點向軌跡提供電能，所述控制裝置具有和軌跡觸點接合并在控制裝置動作時和軌跡觸點脫離接合以切斷軌跡電源的可動電觸點。
2.如權利要求1所述的加熱器組件，其中，所述軌跡觸點由焊接于或以其它方式安裝于加熱器上的獨立觸點構成。
3.一種熱敏控制裝置，用于具有固定電觸點的厚膜加熱器，所述控制裝置具有安裝成通過移動與加熱器觸點接合和脫離接合的可動電觸點。
4.如權利要求1或2所述的加熱器組件或控制裝置，其中，可動觸點是彈性安裝的。
5.如前面任何一個權利要求所述的加熱器組件或控制裝置，其中，可動觸點設置在控制裝置一表面上的窗口中或延伸穿過所述窗口。
6.如權利要求5所述的加熱器組件或控制裝置，其中，可動觸點和窗口的內周緣接合。
7.如前面任何一個權利要求所述的加熱器組件或控制裝置，其中，觸點或控制裝置包括設置在所述加熱器上或用于和所述加熱器的一部分熱接觸的熱敏啟動器。
8.如權利要求7所述的加熱器組件或控制裝置，其中，所述啟動器是彈性安裝的。
9.如權利要求8所述的加熱器組件或控制裝置，其中，所述啟動器通過彈簧裝置進行安裝。
10.一種用于電加熱哭喊 的熱敏控制裝置，包括通過彈簧裝置安裝在控制裝置上的熱敏啟動器，其在使用時將啟動器彈性偏壓向加熱器的一個部分。
11.如權利要求10所述的控制裝置，其中彈簧裝置包括一葉片彈簧。
12.如權利要求7到11中任何一個所述的加熱器組件或控制裝置，其中，啟動器如此安裝，使得啟動器基本上圍繞其整個外周邊和加熱器接合。
13.如權利要求7到12中任何一個所述的加熱器組件或控制裝置，其中，啟動器安裝在彈簧加載的觸發杠桿上。
14.一種用于電加熱器的控制裝置，包括一控制裝置主體，安裝于主體部分上用以通過運動打開一組觸點的彈簧加載的觸發杠桿，以及安裝于觸發杠桿上的熱敏啟動器，用于與一電加熱器的一部分接合，從而當啟動器操作時，觸發杠桿運動以打開所述組觸點。
15.如權利要求13或14所述的加熱器組件或控制裝置，其中，所述啟動器彈性安裝在觸發杠桿上。
16.如權利要求14或15所述的加熱器組件或控制裝置，其中，啟動器安裝在觸發杠桿的在使用時面向加熱器的一個表面上，用于接合加熱器的一部分。
17.如權利要求16所述的加熱器組件或控制裝置，還包括安裝用于和加熱器一第二部分接合的第二熱敏啟動器。
18.如權利要求17所述的加熱器組件或控制裝置，其中，所述加熱器的第二部分是一個儲槽區域，其在使用時含有相當少量的被加熱液體。
19.如權利要求18所述的加熱器組件或控制裝置，其中，所述觸發杠桿設置有一孔，在使用時，所述儲槽延伸進入或穿過所述孔。
20.如權利要求18或19所述的加熱器組件或控制裝置，其中，在所述儲槽上安裝有一導熱安裝板，用于安裝所述第二熱敏啟動器。
21.如權利要求16或17到20中任何一個所述的加熱器組件或控制裝置，其中，所述第二熱敏啟動器被安裝在所述觸發杠桿的與所述熱敏啟動器相對的面上。
22.如權利要求13到21中任何一個所述的加熱器組件或控制裝置，其中，所述觸發杠桿作用于一葉片彈簧，葉片彈簧一端設置有用于和加熱器端子接觸的可動觸點，其另一端直接連接到控制裝置的電端子。
23.一種用于電加熱器的熱敏控制裝置，具有用于連接外部電源的端子裝置，用于與設置在加熱器上的觸點形成電連接的可動觸點，所述觸點設置在直接連接于控制裝置端子裝置的葉片彈簧上。
24.如前面權利要求任何一個所述的加熱器組件或控制裝置，其中，控制裝置上設置有用于保護加熱器和控制裝置其它部分免受觸點打開和閉合期間產生的電弧影響的裝置。
25.如權利要求24所述的加熱器組件或控制裝置，其中，所述控制裝置在其一表面上具有一孔，在使用時限定一個包圍觸點的套以便包圍產生的任何電弧。
26.一種用于厚膜加熱器的控制裝置，具有和加熱器上的固定觸點接觸的可動電觸點，所述控制裝置在其一表面上具有一孔，當把控制裝置裝配到加熱器上時，所述小孔限定一個包圍觸點的套。
27.如權利要求26所述的用于厚膜加熱器的控制裝置，其中，控制裝置形成有圍繞所述孔的直立凸緣，用于和加熱器接合。
28.如權利要求24到27中任一個所述的用于厚膜加熱器的控制裝置，其中，所述屏蔽裝置設置在一板上，該板至少部分地罩蓋所述觸點的一側。
29.一種用于液體加熱容器的控制裝置，包括一托架狀控制裝置主體，安裝在托架狀主體中的觸發杠桿，以及封蓋至少部分所述托架狀主體的蓋板，所述蓋板具有一個或多個孔，用于通過所述孔進行加熱器的電連接。
30.一種液體加熱容器，包括一塑料容器主體，設置在固定于容器主體底部上的平板加熱器和安裝在加熱器下方并把加熱器固定于容器主體的控制裝置，所述容器主體具有多個安裝凸臺，設置在控制裝置上的多個孔定位在安裝凸臺上方。
31.一種用于電加熱器的熱敏控制裝置，包括一控制裝置主體，和相對于控制裝置主體可移動地安裝的熱敏啟動器，用于和加熱器的一部分接合，使得當啟動器動作時，啟動器移動而脫離與加熱器那一部分的接觸。
全文摘要
本發明公開了一種在液體加熱裝置中的加熱器組件,包括厚膜加熱器200,和用于加熱器200的控制裝置2。加熱器200具有電阻加熱軌跡204,所述軌跡具有電觸點206、208,用于向軌跡204提供電能,所述控制裝置2具有和軌跡觸點206、208接合的并在進行控制操作時和軌跡觸點206、208脫離而切斷加熱器軌跡的電源的可動電觸點116、118。
文檔編號A47J27/21GK1248383SQ98802628
公開日2000年3月22日 申請日期1998年2月17日 優先權日1997年2月17日
發明者約翰·C·泰勒, 艾倫·M·G·米克斯, 約翰·埃拉 申請人:斯特里克斯有限公司