專利名稱：液體加熱容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液體加熱容器，特別涉及諸如可以用來煮沸水然后再使水保持在預(yù)定溫度的加熱水用的容器，但不僅限于此。
這種容器在遠(yuǎn)東地區(qū)是特別流行的(在那些地區(qū)，這種容器被稱為“氣壓水壺”)，這些地區(qū)的水或許并不足夠清潔，或許氯化物的含量比較高，因此在這些地區(qū)需要將水煮沸一定的持續(xù)時間(通常為1至3分鐘)，以進(jìn)行殺菌或除去水中的異味。在沸騰之后，水需要保持到較高的溫度，通常在92℃左右。在諸如放置了一定時間之后、或在容器中添加了新水等等的場合，還需要使容器中的水能夠再次被煮沸。容器通常是密封的，并具有安裝在吸水器上的凸嘴，以便可以將水由容器中排出，而不需要打開它。
氣壓水壺具有兩個獨(dú)立的受控加熱元件，一個用于煮沸水，其額定值通常為630W左右，另一個用于保持已煮沸的水的熱度，其額定值通常為70W左右。這些加熱元件被彼此獨(dú)立的控制，而且通常形成為環(huán)繞和嵌裝在容器壁的下部的帶子形狀。用于保持水的熱度的加熱元件通常由溫度自動調(diào)節(jié)器、即電子方式進(jìn)行控制。煮沸用加熱元件有時可以用設(shè)置在容器中的吸水器或凸嘴處的雙金屬激勵器控制，到達(dá)激勵器的蒸汽通路和周圍機(jī)構(gòu)的熱容量，使得在容器中的水的沸騰時間與該加熱元件被切斷的時間之間有一定的滯后。沸騰加熱元件也可以采用電子的方式實施控制。然而這兩種方式均是相當(dāng)昂貴的。
因此本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明試圖提供一種不同于如上所述的容器中用的沸騰控制技術(shù)，它不再需要檢測蒸汽的溫度，便可以獲得所需要的沸騰時間，而且在最佳方案中同時還可以使水再次沸騰，它還可以在運(yùn)作之后快速的再次復(fù)位，以便在需要時可以相當(dāng)快的在容器中的水沸騰后使其再次沸騰。
從第一方面出發(fā)，本發(fā)明提供了一種具有加熱元件和基體的液體加熱容器，基體包括具有與容器的總體體積相比相當(dāng)小的體積的、用于保存相對較少體積的液體的貯槽；從所述貯槽熱遠(yuǎn)離的方式設(shè)置的、用于在達(dá)到預(yù)定溫度時向加熱元件阻斷供給電能通路的熱響應(yīng)型組件；以及配置在所述貯槽和所述熱響應(yīng)型組件之間的、用于將熱量由貯槽傳遞至熱響應(yīng)型組件的熱傳導(dǎo)型組件。
根據(jù)這一發(fā)明，在加熱容器的基體處配置有體積相對小的貯槽。它保持有相對較小體積的、在加熱容器中的液體過程中與容器中的其他液體相對絕緣的液體，該液體的溫度將滯后于液體主要部分的溫度。然而隨著加熱的進(jìn)行，熱對流將增加，當(dāng)液體接近沸騰時，容器中的液體急劇的擾動和紊流，從而使貯槽中的液體體積為液體的主要部分替換或混合。貯槽中的液體的溫度將快速上升到液體主要部分的溫度，從而可以由貯槽內(nèi)的溫度的突然上升而檢測到容器中的液體的沸騰狀態(tài)。然而為了能提供所需的沸騰時間，熱響應(yīng)型組件應(yīng)按與貯槽熱遠(yuǎn)離的方式配置，并帶有用于將熱量由貯槽傳遞至熱響應(yīng)型組件的熱傳導(dǎo)型組件。
可獲得的沸騰時間由下述的各因素確定，其中主要的為傳導(dǎo)組件的熱傳導(dǎo)率，熱通路的長度，系統(tǒng)的熱容量和熱響應(yīng)型組件的運(yùn)作溫度，可以選擇這些要素以給出要求的沸騰時間。
顯然，一旦熱響應(yīng)型組件動作而阻斷供給容器的加熱元件的供電通路，并使對加熱元件的供電被阻斷時，熱傳導(dǎo)型組件將主要通過對流方式將熱量仍然由貯槽區(qū)域傳導(dǎo)出，并耗散掉。一旦容器中的液體在沸騰后穩(wěn)定下來，在貯槽中的液體將再一次與液體的主要部分相隔離，從而將比其它的液體更快的冷卻。由于貯槽的溫度下降的相當(dāng)快，使熱響應(yīng)型組件的溫度低于其自動復(fù)位或手動復(fù)位的溫度，以便使電源可以再次與加熱元件相連通。由于復(fù)位僅僅依賴于體積相對較小的液體的相當(dāng)快的溫度下降，而不依賴于整個容器的全部液體的溫度，所以可以加速的實施沸騰控制器的復(fù)位動作。
這種設(shè)置本身是一種新穎的設(shè)置，它除了可應(yīng)用于上述的裝置之外，還可以應(yīng)用于各種類型的加熱水用的容器，比如說水壺或熱水鍋以及其它的不需要延長沸騰時間的器具等等，而且由此獲得的本發(fā)明的第二方面，就是提供了一種具有加熱元件和基體的液體加熱容器，該基體包括有具有和容器的總體體積相比是相當(dāng)小的體積的、用于保存相當(dāng)少體積的液體的貯槽區(qū)域；響應(yīng)在所述貯槽處的液體溫度，并且在達(dá)到預(yù)定溫度時阻斷向加熱元件供給電力的通路的熱響應(yīng)型組件；以及與所述貯槽熱接觸的、用于將熱量由所述貯槽導(dǎo)出，以便一旦供給至所述加熱元件的電力被阻斷時冷卻所述貯槽的熱傳導(dǎo)型組件。
熱傳導(dǎo)型組件的構(gòu)成使得它可以按預(yù)定的速率冷卻貯槽。比如說，它可以是一個可以用比較大的對流比率進(jìn)行冷卻的圓盤。該熱傳導(dǎo)型組件最好包括由銅或其它具有高熱傳導(dǎo)率的材料制作的部件。
在一個最佳實施例中，特別是用于需要具有延長沸騰時間的設(shè)備中，熱傳導(dǎo)型組件包括有由銅或其它具有高熱傳導(dǎo)率的材料制作的帶形部件，帶形部件與所述貯槽熱接觸、并且與位于遠(yuǎn)離所述貯槽處的熱響應(yīng)型組件熱接觸的方式配置。對于特定的應(yīng)用，可以通過使熱響應(yīng)型組件與貯槽在更靠近或更遠(yuǎn)離該貯槽的位置處進(jìn)行熱接觸的方式，改變這一沸騰時間。
熱響應(yīng)型組件最好包括有在到達(dá)預(yù)定溫度時，可以動作以斷開諸如微型開關(guān)觸點(diǎn)等等的一組電觸點(diǎn)的雙金屬激勵器，或諸如記憶金屬等等的類似的激勵器。在這兒的術(shù)語“雙金屬激勵器”代表著所有這些種激勵器。
熱響應(yīng)型組件的構(gòu)形最好使其在溫度下降至預(yù)定的復(fù)位溫度之下時可自動的復(fù)位。這樣便可以在下述場合下自動的再次煮沸容器中的液體。這些場合包括向容器中添加入新的冷水，或在整個晚上斷開容器，這時液體將會冷卻，所以當(dāng)再次將容器接通時，電力可自動的施加至加熱元件，而不需要用手動復(fù)位該系統(tǒng)。
如果熱響應(yīng)型組件還包括有當(dāng)其溫度冷卻至其“斷開”溫度之下時，可進(jìn)行手動復(fù)位的部件則更好。這種組件的一個實例是由雙金屬激勵器觸發(fā)的快速動作雙穩(wěn)態(tài)微型開關(guān)，而且可以用手動方式在其“滯后”范圍內(nèi)進(jìn)行復(fù)位。一旦該雙金屬激勵器到達(dá)預(yù)定的“斷開”溫度，它的變形足以將微型開關(guān)由它的“閉合”穩(wěn)定狀態(tài)快速過渡至它的“打開”穩(wěn)態(tài)狀態(tài)。一旦該雙金屬激勵器冷卻至斷開溫度之下，便可以由使用者采用手動方式使微型開關(guān)復(fù)位，即使用者向微型開關(guān)施加壓力，使其由打開狀態(tài)移至閉合狀態(tài)。如果沒有進(jìn)行手動復(fù)位，該雙金屬激勵器將繼續(xù)冷卻，一直達(dá)到它的變形足以使微型開關(guān)實施自動復(fù)位的復(fù)位溫度為止。
容器最好還具有用于改變液體沸騰時間的組件。在上述的這種設(shè)置方式中，這類組件還可包括有通過增大或減小雙金屬激勵器斷開開關(guān)觸點(diǎn)所需要的變形量(和相應(yīng)的溫度上升量)的方式，而改變該微型開關(guān)的設(shè)置點(diǎn)的組件。
如上所述，氣壓水壺在沸騰后需要使水保持在預(yù)定的溫度(比如說為大約92℃)。由此，容器最好還包括有可以在沸騰之后使容器中的液體保持在預(yù)定溫度的文火控制器組件。最好利用分立的、通常由電子控制的低功率加熱器來實現(xiàn)。然而，采用分立控制的分立加熱器的設(shè)置是昂貴的，本發(fā)明的一個特定目的是要使用單一的加熱元件煮沸容器中的液體，并且隨后用其保持液體為該溫度或預(yù)定的較低溫度。由此，本發(fā)明的另一個方面是提供一種液體加熱容器，它包括有加熱元件；用于當(dāng)容器中的液體沸騰時斷開將電能供給至加熱元件的第一組開關(guān)觸點(diǎn)、當(dāng)?shù)陀陬A(yù)定溫度時自動復(fù)位以閉合這些觸點(diǎn)的沸騰控制器；以及用于斷開和閉合第二組開關(guān)觸點(diǎn)，以使容器中的液體保持在等于或低于沸騰溫度的預(yù)定溫度的文火控制器；所述沸騰和文火控制器以并聯(lián)電的方式設(shè)置，而且在文火控制器運(yùn)行的過程中，沸騰控制器不會降低至復(fù)位溫度之下。
如上所述，沸騰控制器也可以在其冷卻至其動作溫度之下時，用手動方式實施復(fù)位，因此如果需要，在文火運(yùn)行過程中再次煮沸容器中的液體。
文火控制器的要求的設(shè)置方式，是在文火運(yùn)行過程中，容器基本上是安靜的，以避免影響容器的使用者。對于使用具有相當(dāng)?shù)凸β实姆至⒌奈幕鸺訜嵩默F(xiàn)有的氣壓水壺來說，這并不是問題，它可以得到相當(dāng)好的解決，然而在如上所述的本發(fā)明的這一個方面中，采用的是一個單一的、具有相當(dāng)高的功率的、同時用于煮沸液體和隨后的對液體進(jìn)行文火保溫的加熱元件。因此，該文火控制器最好能夠用足夠短的脈沖群向加熱元件供給電能，以便在文火運(yùn)行期間基本上不會產(chǎn)生可聽得見的加熱聲音。
從本發(fā)明的更廣泛的方面，還提供了一種具有用于將容器內(nèi)的液體加熱至沸騰、然后再將液體保持在預(yù)定溫度附近的加熱元件的液體加熱容器，它包括有用于在沸騰后向所述加熱元件提供電能以保持在這一溫度的文火控制器組件，而且供給電力的方式為在文火運(yùn)行期間，基本上沒有聽得見的加熱聲音的足夠短的脈沖群供電。
可以采用的不會產(chǎn)生可聽得見的加熱聲音的能量脈沖群的最大長度，可以通過試驗的方式確定，例如短于6秒是比較常用的。
如果在相對較大的容器基體表面上施加或擴(kuò)散熱量，例如如果在基體上配置有安裝在常規(guī)的鎧裝加熱元件處的鋁制熱擴(kuò)散板或類似物，也可能減小所產(chǎn)生的聲音。熱擴(kuò)散可以消除局部熱集中以及所產(chǎn)生的局部沸騰，而局部沸騰往往會產(chǎn)生噪音。
因此，只要容器中液體的溫度降到預(yù)定值之下，文火控制器就應(yīng)該能夠以短脈沖群方式供給電能?？梢杂迷S多種常規(guī)方式容易地檢測該溫度，以開始文火加熱循環(huán)，但由于是僅僅以短脈沖群方式施加電能，所以如果在加熱元件和容器之間具有足夠大的熱滯后，則在加熱過程中的液體溫度僅僅有非常微小的上升，或根本不會上升。使用通常的具有相當(dāng)大的熱容量的、安裝在位于容器基體之下的熱擴(kuò)散板處的鎧裝加熱元件，就是可以具有這種足夠大的熱滯后的一個實例。因此，最好還具有響應(yīng)向加熱元件供給電量的組件，而且文火控制器可以響應(yīng)該組件而動作，以斷開提供至加熱元件的電力。
在該最佳實施例中，該文火控制器包括雙金屬激勵器，它可響應(yīng)容器中的液體溫度，以便當(dāng)溫度低于預(yù)定溫度時，其動作以閉合一組將電力施加至加熱元件的開關(guān)觸點(diǎn)；以及用于在所述觸點(diǎn)閉合之后快速加熱所述激勵器至使其動作，以斷開這些觸點(diǎn)的組件。
激勵器并不需要直接檢測容器中的液體溫度，而是與其保持熱接觸即可。例如，該激勵器可以檢測低于容器基體的環(huán)境溫度，而容器基體反映著其液體的溫度?？梢酝ㄟ^試驗方式確定相應(yīng)于預(yù)定的液體溫度的激勵器溫度。其中還應(yīng)該考慮到基體區(qū)域的熱容量及其它種種因素。
有幾種可以快速加熱激勵器的方法。例如激勵器可以與加熱元件本身熱接觸的方式安裝，以便由該加熱元件直接加熱。在另一種配置方式中，激勵器還可以配置有“加速”加熱器，例如襯基加熱器，它僅當(dāng)向加熱元件施加電能時才向其施加電能。然而，激勵器最好利用由流過激勵器的電流進(jìn)行電阻式加熱?？梢杂杉訜犭娏?、激勵器材料及其操作溫度等來確定加熱循環(huán)時間。激勵器最好采用象GB-A-657434所公開的那種類型的快速動作雙金屬激勵器。這種激勵器在達(dá)到預(yù)定溫度之上時，將向外或向相反方向增加其彎曲量，而當(dāng)下降至預(yù)定的比較低的復(fù)位溫度之下時，將彎曲并返回至其曲率。
因此，文火控制器最好包括有雙金屬激勵器，當(dāng)容器中的液體溫度下降至低于預(yù)定溫度時，該雙金屬激勵器動作以閉合一組將電能施加至加熱元件的開關(guān)觸點(diǎn)，并用流過激勵器的電流再次加熱激勵器，使其達(dá)到再一次動作以斷開觸點(diǎn)的斷開溫度。
雖然可以配置分別作為完全獨(dú)立的單元的沸騰控制器和文火控制器，但最好是將它們合并成為一個一體化的組合體。因此，本發(fā)明的再一個方面是提供了一種配置在液體加熱容器中的或用于液體加熱容器的組合型沸騰和文火控制單元，所述的單元包括有可將單元連接至容器的加熱元件以供給電能的端子；配置在所述各端子之間的第一組開關(guān)觸點(diǎn)；用于響應(yīng)在所述容器中的液體沸騰而斷開所述觸點(diǎn)組的第一雙金屬激勵器；配置在所述各端子之間的、并且與所述第一組開關(guān)觸點(diǎn)電并聯(lián)的第二組開關(guān)觸點(diǎn)；以及用于在液體沸騰之后，響應(yīng)所述容器中的液體的低于預(yù)定值的溫度，而閉合所述第二組觸點(diǎn)的、并且在其溫度上升至預(yù)定的斷開溫度之后，斷開所述第二組觸點(diǎn)的第二雙金屬激勵器。
每一個激勵器均可以包括一個如上所述的雙金屬激勵器。因此在一個特定的最佳實施例中，第一激勵器可包括一個可作用于一個微型開關(guān)的雙金屬激勵器；第二激勵器包括一個與第二組開關(guān)觸點(diǎn)串聯(lián)連接的、從而可以用觸點(diǎn)閉合時流過開關(guān)觸點(diǎn)的電流加熱的雙金屬激勵器。
在一種更好的實施形式中，每一對開關(guān)觸點(diǎn)中的固定觸點(diǎn)均安裝在一個公用的觸點(diǎn)板上，該觸點(diǎn)板上最好還配置或安裝有該單元的端子中的一個。
該單元的各部件最好呈一個疊置在另一個上的方式設(shè)置，以便獲得一種特別緊湊的裝置。各部分最好以在各傳遞部分之間設(shè)有絕緣間隔件一個個的裝配在一個絕緣塞栓上。該塞栓可以配置在塑料模制部件上，模制部件還可以作為一個用于調(diào)節(jié)該激勵器動作點(diǎn)的、并安裝有容器用的電連接器的安裝組件。
在上述的實施例中，本發(fā)明建議采用單一的、用于加熱容器中的液體至沸騰并隨后將其保持在預(yù)定溫度的加熱元件。然而本發(fā)明并不僅限于這種設(shè)置方式。本發(fā)明還可以采用下述的設(shè)置方式，即配置有用于在液體沸騰后保持液體在預(yù)定溫度的低功率的文火加熱器。
在這種設(shè)置方式中，沸騰控制器最好具有上述的特征，而且如上所述，各沸騰和文火控制器應(yīng)以電并聯(lián)方式安排，以便在而后的文火過程中，沸騰控制器不會復(fù)位。
文火加熱元件的功率和功率密度應(yīng)選擇的比采用單一加熱元件時的低得多。例如當(dāng)整個加熱元件為700W時，該文火加熱元件的功率可在50W左右。最好使文火控制器可以響應(yīng)某一參數(shù)而不是水溫而斷開開關(guān)。在先的實例中，曾建議由加熱器本身或由流過控制器的激勵器中的電流所產(chǎn)生的熱量檢測文火控制器的“斷開”溫度。然而在使用分立的文火加熱元件時，流過任何一個激勵器的電流都不能對激勵器產(chǎn)生實質(zhì)上足夠的熱效應(yīng)。因此，文火控制器的“斷開”溫度最好由加熱元件本身檢測。激勵器可以配置在與文火控制器的一部分熱接觸的位置處，以便進(jìn)行加熱。如果需要的話，還可以通過如位于加熱元件和文火激勵器之間的熱傳導(dǎo)元件等的熱通路的方式，在加熱元件和激勵器之間引入適當(dāng)?shù)臒崞?。正如在先實例所示，?dāng)文火加熱元件被文火控制器斷開時，該激勵器將通過熱傳導(dǎo)通路檢測水的溫度，并用這一溫度來確定文火控制器復(fù)位的時間。
文火激勵器可以是一個控制微型開關(guān)動作的蠕變雙金屬激勵器，或是一個快速動作雙金屬激勵器。然而該激勵器最好是一個可控制一微型開關(guān)動作的蠕變雙金屬激勵器，因為這可以通過改變微型開關(guān)的設(shè)定點(diǎn)方便的實現(xiàn)各種文火溫度。因此在一個最佳實施例中，文火控制器和沸騰控制器均是可調(diào)節(jié)的。
沸騰和文火控制器的各部件可以分別以疊置方式形成，就象在先的實例中的沸騰控制器那樣。各控制器通過公共電端子相連接，從而形成可以組裝成模制件的整體的沸騰和文火開關(guān)組件。這種設(shè)置本身是新穎的，并由此構(gòu)成為本發(fā)明的另一個方面，即提供一種安裝在或用于液體加熱容器的組合型沸騰和文火開關(guān)單元，它包括有分別通過一公用連線連接在一起的沸騰和文火開關(guān)，且所述的每一個開關(guān)均包含有一個可作用于快速動作微型開關(guān)的雙金屬激勵器。
如上所述，每一個開關(guān)的各組件最好呈疊置方式安裝，并用連桿連接著各疊置部件。該連桿可以形成為兩個開關(guān)用的公用觸點(diǎn)元件。
各開關(guān)可相對另一開關(guān)按任何所需要的相對方位設(shè)置，但最好大體呈U形設(shè)置，并且由公用連桿構(gòu)成該U形體的交叉邊翼。這樣便可以將該組件配置在容器貯槽附近，從而使裝置小型化。
發(fā)明人確信這種設(shè)置本身也是新穎的，因此本發(fā)明的又一個方面是，提供一種用于與液體加熱容器相組合的、包括有一個塑料模制部件的控制組件，所述模制部件上安裝有容器用的沸騰控制器；容器用的文火控制器；以及用于調(diào)節(jié)沸騰控制器和/或文火控制器的組件和與外部電源連接用的電連接器。
控制組件的電連接器可具有標(biāo)準(zhǔn)的輸入插頭，以與諸如容器用的電力纜線上的插座等相接合。然而該連接器最好為可與容器基體上的相應(yīng)的連接器部分相嚙合的無芯型連接器。連接器最好配置在容器的大體中間位置處，而且最好是那種不會受到容器和基體的相對轉(zhuǎn)動方位影響的連接器。這種連接器的一種實例已公開在WO95/08204中。連接器的電氣部分最好安裝在控制組件的適當(dāng)模制部分處，以形成整體的控制器和連接器組件。
如上所述，連接器最好安裝在容器基體的大體中心位置處。然而如果貯槽配置在容器基體的中心處，它可能會影響到連接器的定位，進(jìn)而可能會使控制器設(shè)置的非常深，從穩(wěn)定的角度看這是不合適的。因此，貯槽最好與容器軸線偏置，并使連接器相對于貯槽側(cè)向偏置設(shè)置。這種設(shè)置本身是新穎的，由此構(gòu)成的本發(fā)明的另一個方面是，提供了一種液體加熱容器，它包括一個安裝在容器基體上的加熱板，所述加熱板具有一個相對于容器軸線偏置設(shè)置的貯槽，而且還包括有一個按大體與容器軸線準(zhǔn)直設(shè)置的、位于容器基體之下的無芯型電連接器。
該貯槽最好配置在加熱板的中心處，而加熱板本身相對于容器的軸線偏置。
在如上所述的最佳實施形式中，用于調(diào)節(jié)沸騰控制器和/或文火控制器的組件，包括有用于改變文火和/或沸騰微型開關(guān)的設(shè)定點(diǎn)的組件。這一組件包括有一個可轉(zhuǎn)動的凸輪元件則較好些，可轉(zhuǎn)動的凸輪最好可操作地與微型開關(guān)相嚙合，以便可以增大或減少激勵器使微型開關(guān)動作所需要的移動量。凸輪元件最好可在所述的兩個位置之間移動，這兩個位置可以為“一分鐘”沸騰或“五分鐘”沸騰的85℃或95℃的文火位置。該凸輪還可以通過例如偏心彈簧機(jī)構(gòu)，以快速動作方式在兩個位置之間移動。這種移動最好由推壓按鈕搖桿型裝置來實施，而每一個推壓按鈕均配置在大體呈T-形的樞軸安裝在搖臂上的相對桿件上，而搖臂與凸輪相嚙合。搖臂最好由彈簧偏置在每一個位置處。各按鈕最好被導(dǎo)向線性移動，并樞軸連接在搖臂上。發(fā)明人確信這種開關(guān)激勵器本身是新穎的，所以根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，還提供了一種開關(guān)激勵器，它包括有一個樞軸安裝的、大體呈T-形的搖臂；樞軸安裝在所述搖臂的相對外側(cè)端處的、以大體呈線性方式移動的各按鈕；以及當(dāng)各按鈕被壓下時快速動作在各個樞軸位置之間移動該搖臂的彈簧組件。
隨后，搖臂將穩(wěn)定的與沸騰和/或文火開關(guān)的控制凸輪相接合。
如果沸騰和文火開關(guān)都是可調(diào)節(jié)的，則各激勵器可以呈一個大體位于另一個之上的方式配置。
在最佳實施例中，各開關(guān)的設(shè)置使得它可以用照明按鈕的方式以可見形式給出指示。因此，按鈕可以是透光組件，并且由適當(dāng)?shù)慕M件照明。各個按鈕最好用單一的、諸如氖指示器的光源照明，并且將光源以與按鈕的光接收部分相對安裝在帶有窗口的殼體上。當(dāng)按鈕的光接收部件配置在相對窗口的位置處時，光便可以透過該按鈕傳遞至使用者。發(fā)明人確信這種設(shè)置是新穎的，因此根據(jù)另一個方面，本發(fā)明還提供了一種包括有光源和多個用于在預(yù)定的位置之間切換開關(guān)的操作按鈕的開關(guān)，所述的按鈕被光束照明，并具有可移動到選定位置以接收由所述光源給出的光，進(jìn)而使按鈕照明的光接收部分。
除了如上所述的內(nèi)容之外，模制部件還安裝有容器用的過熱保護(hù)器，保護(hù)器可在容器過熱時阻斷一個或多個加熱元件的電力供給。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明還提供了一種安裝在液體加熱容器中的一體化的控制單元，所述單元包括一個容器用的沸騰控制器；一個在沸騰后可將容器中的液體保持在預(yù)定溫度的文火控制器；和一個當(dāng)容器過熱時阻斷加熱元件的電力供給用的過熱保護(hù)控制器。
這些控制器的各開關(guān)組件均可以配置在一個模制部件上，該模制部件安裝在容器基體上。
模制部件本身可以直接安裝在容器基體上，也可以通過安裝板安裝在容器基體上，并且具有一對安裝在其上的、彼此間隔的雙金屬激勵器，各雙金屬激勵器可在加熱元件過熱時斷開將電能供給至加熱元件的過熱開關(guān)觸點(diǎn)。在這一實例中，是在模制部件上間接的有效安裝過熱激勵器。這種設(shè)置方式已在WO95/34187中充分公開。
也可以將一個或多個激勵器直接安裝在模制部件上，以與容器基體相嚙合。
過熱保護(hù)電觸點(diǎn)最好配置在向加熱元件供給電能用的用戶線和中性線側(cè)。還可以使所述電觸點(diǎn)組中的一個觸點(diǎn)形成為組合沸騰/文火控制單元的一部分，如上所述，最好將其構(gòu)成在公共觸點(diǎn)板上。
在最佳實施例中，加熱器形成在一個板上，這個板通過例如WO90/18331所公開的那種機(jī)械安裝在容器的、特別是塑料容器的基體上。在這一實例中，安裝組件最好配置在容器上的加熱器周圍，以接受該控制組件。
本發(fā)明人確信這種設(shè)置本身是新穎的，因此本發(fā)明的另一個方面還提供一種液體加熱容器，它包括有一個配置在安裝在容器基體的板上的加熱器，而且該容器還具有設(shè)置在該板周圍的、用于安裝加熱器用的控制單元的組件。
控制器可與容器的基體蓋覆部分一起安裝在容器基體上。在這種設(shè)置中，控制器和基體蓋覆部件可以同時固定在容器上。這種設(shè)置本身是新穎的，因此本發(fā)明的另一個方面還可以提供一種液體加熱容器，它包括有液體加熱容器、安裝在該容器基體上的控制器以及一個容器的基體部分，所述基體部分和所述控制器通過公共組件固定在容器基體上。
基體部分可以是諸如伸延過容器底部的基體板，以阻止其接近控制器，控制器可呈諸如適于形成為容器下側(cè)外部的環(huán)形。
在上述的配置有兩個加熱元件的雙加熱元件設(shè)置中，其中的一個用于在液體沸騰之后保持液體在預(yù)定的溫度，而且可以用公知的方式由所謂的雙加熱帶構(gòu)成。
但是，主要加熱元件和文火加熱元件最好均包括所謂的厚膜加熱元件，其包括位于絕緣基體下的阻熱帶形軌道。本發(fā)明人確信這種設(shè)置本身是新穎的，因此本發(fā)明的另一個方面還提供了一種具有主要用于加熱容器中的液體至沸騰的第一加熱元件，和主要用于在隨后將容器中的液體保持在預(yù)定溫度的第二加熱元件的液體加熱容器，其中所述第一和第二加熱元件均為厚膜加熱元件。
各個加熱帶形軌道分別配置有在其端部部分具有端子的單一的帶形軌道，但最好具有用于將加熱元件劃分為主要加熱部分和文火加熱部分的中間端子。
主要加熱部分的阻抗相對較低，以產(chǎn)生相對較高的熱效應(yīng)，而文火加熱部分的阻抗相對較高，以產(chǎn)生相對較低的熱效應(yīng)。
因此，通常的主要加熱元件的額定值為700W左右，而文火加熱元件為50W左右。主要加熱元件的功率密度可以選擇的相對較高，例如是50-60Wcm-2，而文火加熱元件的功率密度應(yīng)選擇的相對較低，以便不產(chǎn)生可以聽得見的加熱聲音。這一值通常為5-6W cm-2左右。
加熱元件可以呈在處于“文火”模式時，帶形軌道的主要加熱部分和文火加熱部分均處于激勵狀態(tài)的配置方式。然而從帶形軌道的總阻抗的角度看，和由文火加熱部分產(chǎn)生的熱效應(yīng)相比，由主要加熱部分產(chǎn)生的熱效應(yīng)相對較低。本發(fā)明人確信這種設(shè)置本身是新穎的，因此本發(fā)明的另一個方面可以提供一種用于加熱液體至沸騰，然后將其保持在預(yù)定的較低溫度的水加熱用容器，它包括有一個阻抗相對較高的加熱元件，和一個阻抗相對較低的加熱元件，兩個加熱元件呈串聯(lián)方式設(shè)置，以及一個控制組件，其用于僅向低阻抗的加熱元件供給電力以加熱液體至沸騰，并且用于在隨后需要將液體保持為所述比較低的溫度時同時向兩個加熱元供給電力。
在一個最佳實施例中，主要加熱元件配置在容器基體的大體中間處的、環(huán)繞著基體貯槽或位于基體貯槽處的位置，文火加熱元件環(huán)繞著周邊設(shè)置。
文火控制器的激勵器可以與文火元件熱接觸的方式設(shè)置。如舉例來說，可以將諸如銅等等的熱傳導(dǎo)性帶形材料呈蓋覆著文火加熱元件的一部分的方式設(shè)置。
當(dāng)采用所謂的厚膜加熱器時，可以采用任何適當(dāng)?shù)姆绞綄嵤╇娺B接軌道。然而，觸點(diǎn)最好采用彈性觸點(diǎn)組件構(gòu)成，并由其推靠著帶形軌道的端子部分。采用推靠軌道的彈性熱傳導(dǎo)帶材是最好的。該帶材的自由端最好被折回，以使帶材的端部與軌道的端子部分形成線性接觸。
當(dāng)將控制器安裝在容器上時，觸點(diǎn)最好是以推靠帶形軌道的方式安裝。這一點(diǎn)可以通過當(dāng)將控制器安裝完畢時，使由控制器上突起的觸點(diǎn)與帶形軌道相嚙合的方式簡單的實施。在一個特定的最佳實施例中，是采用樞軸安裝方式使觸點(diǎn)推靠著帶形軌道，而遠(yuǎn)離開觸點(diǎn)的樞軸元件與加熱器相嚙合，以使觸點(diǎn)可以繞控制器上的支軸樞軸轉(zhuǎn)動，與帶形軌道彈性嚙合。這種設(shè)置的優(yōu)點(diǎn)在于，和諸如懸臂梁型安裝觸點(diǎn)帶材等等的場合相比，它可以在帶形軌道上產(chǎn)生更大的觸點(diǎn)壓力。
這種設(shè)置本身是新穎的，因此本發(fā)明的另一個方面還可以提供一種用于厚膜加熱器的觸點(diǎn)組合體，它包括有具有與帶形軌道的端子部分相嚙合用的觸點(diǎn)部分的觸點(diǎn)元件；配置在遠(yuǎn)離該端部部分處的、伸延至與所述加熱器部分相嚙合處的樞軸元件；以及配置在所述樞軸元件和所述觸點(diǎn)部分之間的支軸；而且這種設(shè)置在當(dāng)將所述組合體安裝在所述加熱器上時，樞軸元件可以與加熱器相嚙合，并樞軸作用于所述觸點(diǎn)元件的所述觸點(diǎn)部分，使其圍繞所述支軸與所述加熱器帶形軌道的端子相接觸。
在這種設(shè)置方式中，觸點(diǎn)推動著觸點(diǎn)，而帶形軌道端子作為一個組件安裝在加熱器上。
如上所述，觸點(diǎn)元件可以是彈性的，而且最好包括有一個具有一端被折回的板簧，以與帶形軌道形成線性接觸。當(dāng)然也可以采用其它的設(shè)置方式，比如說也可以在板簧上設(shè)置有分立的觸點(diǎn)元件。
在這種設(shè)置中，當(dāng)觸點(diǎn)樞軸轉(zhuǎn)動至與加熱器端子相嚙合的位置時，觸點(diǎn)元件將有效的對彈簧施載，從而可以彈性的將其觸點(diǎn)元件推動在端子的臂形觸點(diǎn)上。
樞軸元件最好包括有一個與觸點(diǎn)元件相耦合的推桿或類似物，并且適當(dāng)?shù)呐己习惭b在觸點(diǎn)元件上。在一個特定的最佳實施例中，可以對樞軸元件導(dǎo)向以使其以線性方式移動，比如說可在控制器殼體中對其實施導(dǎo)向。
樞軸元件最好為可熱變形的元件，以便當(dāng)加熱器過熱時，它可以在觸點(diǎn)元件的彈性作用下變形，從而使觸點(diǎn)以樞軸運(yùn)動方式遠(yuǎn)離開帶形軌道端子，切斷對該帶形軌道的電力供給。因此樞軸元件可象熱熔斷絲那樣有效的動作，一旦加熱器嚴(yán)重過熱就動作。如上所述，主要和/文火加熱元件中的一個或多個觸點(diǎn)可以配置為熱熔斷絲。
在現(xiàn)有的氣壓水壺中，內(nèi)側(cè)液體盛存容器是由位于徑向外側(cè)的殼體包繞著的。容器的基體通常配置有許多安裝支架，支架焊接在基體上，以接受容器用的安裝螺栓和其它固定元件。然而這將是昂貴和復(fù)雜的，根據(jù)本發(fā)明的另一個方面可以使這一結(jié)構(gòu)簡化。根據(jù)本發(fā)明的這一個方面構(gòu)造的一種液體加熱容器，包括有一個內(nèi)側(cè)液體盛存部分以及一個徑向分割開的殼體，所述殼體直接或間接的安裝在用于熱敏控制的安裝部件上，而安裝部件被安裝在容器基體或控制器本身上。
如上所述，具有這種構(gòu)造的安裝板或塑料模制部件本身，具有用于接受殼體用的固接組件的定位位置，故可以夾裝定位。
內(nèi)側(cè)容器最好在其上側(cè)端部具有一個周向凸緣，以接受定位著殼體的上側(cè)邊緣，在它們之間還可以夾裝有諸如密封環(huán)等等的元件。
在現(xiàn)有的氣壓水壺設(shè)置方式中，內(nèi)側(cè)液體盛存容器和外側(cè)殼體通常均是金屬的，特別是呈輥壓帶材制成的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)在制造時比較昂貴，設(shè)計出的結(jié)構(gòu)往往并不美觀。而且容器幾乎是非熱絕緣的，這將導(dǎo)致能量的浪費(fèi)。
本發(fā)明的另一個方面是提供了一種液體加熱容器，它包括有一個內(nèi)側(cè)液體盛存部分，以及一個環(huán)繞著所述內(nèi)側(cè)部分且徑向空間分割開的殼體，所述內(nèi)側(cè)和外側(cè)部分被由塑料部件整體成型。
因此，根據(jù)本發(fā)明的這一個方面，在內(nèi)側(cè)和外側(cè)塑料部分之間形成有一個絕緣空間，從而提供了改善了的熱絕緣。
內(nèi)側(cè)和外側(cè)部分最好被整體模制成型為一個單一的塑料部件，以降低生產(chǎn)成本。
外側(cè)部分最好由伸延在內(nèi)側(cè)和外側(cè)殼體之間的增強(qiáng)肋固定。
而且，內(nèi)側(cè)容器最好還具有一個位于基體上的、且靠近于容器用的加熱裝置的孔口。如舉例來說，基體可以構(gòu)成為安裝在基體上的加熱板。
為了方便液體由內(nèi)側(cè)容器的排出，容器基體可以設(shè)置有與排出管相連接的輸出口，而排出管與容器的輸出口相連接。當(dāng)采用公知的組件對內(nèi)側(cè)容器的內(nèi)部加壓時，液體將通過容器基體進(jìn)入至排出管。該排出管可以與殼體構(gòu)成為一體。
外側(cè)部分最好具有由頂部至底部的槽縫，以嵌裝入一個觀測計。
下面參考附圖以例舉方式說明本發(fā)明的最佳實施例。


圖1為表示本發(fā)明的一個實施例透視圖；圖2為另一個透視圖，但為了簡明而已經(jīng)將其中的一些部件除去；圖3為表示圖1、圖2所示的實施例的平面圖，為了簡明已經(jīng)將其中的一些部件除去；圖4為表示沿圖1中的線IV-IV剖開了的垂直剖面圖；圖5為詳細(xì)表示本實施例中的開關(guān)部分的細(xì)部圖；圖6為詳細(xì)表示圖1至圖5所示的實施例中的調(diào)節(jié)機(jī)械的細(xì)部圖；圖7為表示本發(fā)明的容器殼體安裝方法的示意圖；圖8示出了本發(fā)明的另一個實施例；圖9為表示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的控制組件的第二實施例的透視圖；圖10為表示安裝在容器基體上的如圖8所示的控制組件的下側(cè)示意圖；圖11為表示圖9所示的控制組件的示意圖，其中為了簡明已經(jīng)將其中的一些部件除去；圖12示出了從不同角度觀察圖10所示的各部分時的示意圖；圖13a-圖13c為表示控制組件中的第一觸點(diǎn)在不同的運(yùn)行階段時的剖面示意圖；圖14a-圖14c為表示控制組件中的第二觸點(diǎn)在不同的運(yùn)行階段時的剖面示意圖15為表示在將控制組件組裝至容器基體上時的中間階段的示意圖；圖16為表示用于基體的蓋覆部件的分解示意圖；圖17為表示本發(fā)明的加熱器的一個實例的示意圖；圖18為表示圖9-圖17中的加熱器的電路回路圖。
首先參考圖1至圖4，氣壓水壺2(在圖中以反轉(zhuǎn)的形式示出)包括有一個外側(cè)殼體4和一個內(nèi)側(cè)的液體盛存容器6。該液體盛存容器6由不銹鋼制成，而且在其基體8處設(shè)置有由鋁或鋁合金制造的環(huán)狀熱擴(kuò)散板10，在后者上安裝有常規(guī)的鎧裝加熱元件12，加熱元件12的功率可為700W左右，并可在如100V的條件下使用。部分開口的蓋覆部件14配置在容器的底部，并設(shè)置有用于接受承載體的溝槽16，這使得容器可以設(shè)置在一個轉(zhuǎn)動基體上。
這一點(diǎn)可以由圖4中更清楚的看出，即容器6的基體8配置有相對較小的、位于基體中心處的貯槽18，而且熱擴(kuò)散板10配置在它的周圍。該貯槽18的容積比容器的整個容積要小得多。貯槽18具有一個用于直接將液體由貯槽18引出的凸嘴19。
整體安裝在基體8上的控制組件20可以對氣壓水壺2實施各種不同的控制操作。
控制組件20包括有一個由低碳鋼壓制成型的安裝板22。該安裝板22通過若干個安裝孔24螺紋安裝在熱擴(kuò)散板10上。一對快速動作雙金屬激勵器26安裝在安裝板22的表面上，從而當(dāng)安裝板22被安裝在熱擴(kuò)散板10上時，可以與該熱擴(kuò)散板形成良好的熱接觸。一個塑料模制部件28通過配置在安裝板22上的一個或多個凸耳30安裝在安裝板22的另一面上，凸耳30穿過模制部件上的相應(yīng)的孔口伸延，并且在預(yù)定位置折疊以固定定位住該模制部件。
模制部件28通常略呈V-形，而且如下所示，在一個臂32上形成有電連接器34，在另一個臂114上形成有用于控制組件的調(diào)節(jié)機(jī)械112。電連接器34相對于臂軸33偏置，所以當(dāng)使用者操縱調(diào)節(jié)機(jī)械相對運(yùn)動時，偏置著的電連接器34將把氣壓水壺快速的相對于一個壁部壓住，而不會受到電連接器34的妨礙。
模制部件的臂32被分成兩叉，在其末端32配置有用于與未示出的插塞式連接器相連接的電連接器34。用戶線和中性線插頭36、38具有鉚接在其內(nèi)側(cè)端部處的用戶線和中性線連接器40、42，這些連接器呈帶狀，并繞在形成在模制部件上的內(nèi)側(cè)通路44、46處。接地線連接器41的一端鉚接在一個接地線插頭37處，而另一端連接在安裝板22的一部分上。在電連接器40、42的相對端部處分別配置有電觸點(diǎn)48、50，并且在容器基體過熱時，可由雙金屬激勵器26操作的推桿52推動偏轉(zhuǎn)。
在中性線連接器42上的電觸點(diǎn)48可相對配置在另一個開關(guān)組件56上的固定觸點(diǎn)54偏轉(zhuǎn)而離開，該開關(guān)組件56安裝在模制部件28處，其輸出端子60可通過某組件(未示出)與加熱元件12的端子相接觸。在另一個連接器40上的電觸點(diǎn)50可與安裝在模制部件28處的另一個端子元件62的固定觸點(diǎn)相接觸，而且還與加熱元件的另一端子相連接。
開關(guān)組件56包括有兩個電開關(guān)64、66，它們呈彼此電并聯(lián)的方式安裝。第一電開關(guān)64在容器中的液體沸騰后延遲一定時間后動作，以阻斷對加熱元件12的電力供給。另一個開關(guān)組件66象文火控制器那樣的動作，以在液體沸騰后使容器內(nèi)的液體保持為預(yù)定溫度。
正如圖4所更清楚的示出的那樣，模制部件28具有一個塞栓68，在其上疊裝有各個開關(guān)組件。沸騰控制器和文火控制器的各個部件可沿塞栓68向大體相反的方向伸延。文火控制器組件包括有一個快速動作雙金屬激勵器74用的安裝定位元件72。該安裝定位元件72與單元的輸入端子58形成為一體，而在單元的另一個臂70處安裝有開關(guān)觸點(diǎn)54。雙金屬激勵器74是一種如GB-A-657434所公開的那樣類型的激勵器，一旦溫度上升超過給定的溫度，它就將向外彎曲或反向彎曲它的曲率部分，而當(dāng)溫度下降到預(yù)定溫度之下時又將復(fù)原為原來的形狀。對于這種場合，所述溫度可分別為大約90℃和82℃。它由高阻抗材料制成，而且相當(dāng)薄(比如說厚度為0.2毫米)，從而當(dāng)有電流通過時它將快速的受熱。激勵器74包括有一個安裝在該激勵器74的一個中心柱78上的電觸點(diǎn)76。該電觸點(diǎn)76可以與安裝在一個觸點(diǎn)承載體82上的固定電觸點(diǎn)80保持或脫離接觸，而觸點(diǎn)承載板82通過絕緣襯墊84與激勵器的安裝位置電絕緣。承載板82上還形成有用于沸騰控制開關(guān)64的公用部件，且在沸騰控制開關(guān)64上安裝有固定觸點(diǎn)86。該承載體上還形成有控制組件用的輸出端子60。
沸騰控制開關(guān)包括有適當(dāng)配置的觸點(diǎn)86，后者可與安裝在雙快速動作微型開關(guān)92的可移動臂90上的可移動觸點(diǎn)88保持電接觸。該微型開關(guān)可由彎曲成適當(dāng)形狀的單片材料制成，并安裝在位于雙金屬激勵器74和絕緣襯墊84的安裝位置之間的一個端部處。微型開關(guān)的可移動臂由C-形彈簧94向兩個穩(wěn)態(tài)位置中的一個偏置。微型開關(guān)的遠(yuǎn)離其安裝位置的端部可通過陶瓷推桿96而動作，后者定位在蠕變雙金屬件100的開口98處，而蠕變雙金屬件100呈部件疊置狀態(tài)安裝，而且通過另一個絕緣襯墊102與公用的承載板82相絕緣。
電能通過觸點(diǎn)54的輸入端子58供給至開關(guān)單元50，再由后者供給至快速動作雙金屬激勵器74和微型開關(guān)92，而這兩者均處于電接觸狀態(tài)。根據(jù)各個開關(guān)觸點(diǎn)76、80、86、80的狀態(tài)，電能將被引導(dǎo)至公用的承載板82，由此而到達(dá)與容器加熱元件相連接的端子60。
雙金屬激勵器74的配置使得當(dāng)將控制器安裝在容器上時，它可以位于形成在安裝板22上的壓制殼體108之內(nèi)，從而使得該激勵器對其它容器基體處的環(huán)境溫度不敏感。
在另一方面，如圖4所示，熱傳導(dǎo)部件110與貯槽18的基體保持著熱接觸，而蠕變雙金屬激勵器100通過C-形銅制熱傳導(dǎo)部件110與貯槽18的基體保持熱接觸的方式安裝。該熱傳導(dǎo)部件110通過與鉚釘104的頂部相嚙合的螺栓(未示出)附裝在鉚釘104上。因此，雙金屬激勵器100將響應(yīng)貯槽18中的液體的溫度變化，而對環(huán)境溫度不敏感，從而使得它僅對于容器中的沸騰狀態(tài)是敏感的。
模制部件28還配置有一個用于沸騰控制開關(guān)的調(diào)節(jié)機(jī)械112用的模制部件，沸騰控制開關(guān)可以選擇兩個沸騰時間中的一個，并可以在一旦發(fā)生動作之后使沸騰開關(guān)復(fù)位。調(diào)節(jié)機(jī)械112配置在模制部件的第二臂114處，并包括有一個安裝在承載體118處的設(shè)置螺栓116，承載體118以可以軸向滑動的方式安裝在模制部件28的孔口120中。正如圖6所示，承載體118具有一個與設(shè)定螺栓相適配的塞栓122，并且具有可與模制部件28上的設(shè)定塞栓126滑動嚙合的另一個定位設(shè)定凸起124。設(shè)置螺栓116作用于微型開關(guān)以改變它的初始的背景位置，以便可以根據(jù)操作微型開關(guān)所需要的量增大或減少雙金屬激勵器100的偏轉(zhuǎn)狀態(tài)(以及溫度的升值)。承載體118通過由鉚釘104保持著的彈簧線夾128彈性安裝。承載體118的上側(cè)表面配置有凸輪表面130，其可與設(shè)置在復(fù)位臂134一端部處的凸輪表面132相嚙合。該塞栓122可穿過位于復(fù)位臂134一端的槽縫。復(fù)位臂還配置有另一個凸輪表面138，后者可與設(shè)置在樞軸部件142上的凸輪表面140相嚙合，而設(shè)定塞栓126也穿過其中。
在樞軸部件142的另一個端部處具有一個槽縫144，其與形成在大體呈T-形的部件148上的塞栓146相嚙合。該T-形部件具有一個用于接受C-形彈簧152的中心孔口150，而C-形彈簧152與位于孔口前端的刀口154和位于模制部件28的相關(guān)壁156上的刀口相嚙合(參見圖4)。T-形部件可相對于形成在模制部件28的相關(guān)支柱160上的刀口158樞軸旋轉(zhuǎn)，以與形成在T-形交叉部件上的V-形孔口162相嚙合(參見圖4)。一對按鈕164、166樞軸安裝在T-形交叉部件的各端部，從而穿過模制部件中的孔口168而伸延，以供使用者操作使用。如果采用這種結(jié)構(gòu)，當(dāng)使用者壓下這一個或那一個按鈕(分別相應(yīng)于較長或較短的沸騰時間)時，T-形部件148將繞刀口158作樞軸運(yùn)動。一旦T-形部件相對于C-形彈簧移動過中心位置時，C-形彈簧就將快速動作而將它移動至一個限定的位置處，即可將樞軸部件42可靠的保持在其第一位置處。通過在樞軸部件上的凸輪表面130、132、136、140的相互作用，復(fù)位臂134和承載體將進(jìn)一步向下移動以克服彈簧線夾128的作用力，或在彈簧線夾128的作用下向上移動。如上所述，這將可造成設(shè)置螺栓116改變微型開關(guān)的初始位置，進(jìn)而改變沸騰時間。
復(fù)位臂134將穿過模制部件28上的另一個孔口170，以供使用者操作使用。該杠桿由彈簧組件(未示出)偏置壓向使用者，并且當(dāng)其通過在其另一端處的凸輪表面132和承載體118上的凸輪表面130被向內(nèi)壓下時，可由設(shè)定彈簧線夾128沿閉合微型開關(guān)觸點(diǎn)86、88的方向移動承載體。
正如圖4所示，可以將一個氖指示器172安裝在模制部件28的孔口174中?？梢詫⒐鈱?dǎo)體176嵌裝在開口處，以引導(dǎo)光束通過該開口到達(dá)容器的外側(cè)壁處，向使用者指示該裝置處于運(yùn)行之中。而且，按鈕164、166具有與光管180相耦合的光傳遞和透明端部部分178。模制部件28還可以具有配置在氖指示器172某一側(cè)的開口，從而當(dāng)特定的按鈕164、166被壓下時，氖指示器172可位于該開口的相對側(cè)，進(jìn)而可以發(fā)射出光至按鈕178，以指示出使用者所選擇的沸騰時間。當(dāng)另一個按鈕被壓下時，T-形部件的轉(zhuǎn)動將移動另一光管至相對于這一孔口處，以使發(fā)射出的光達(dá)到表示新的沸騰時間已經(jīng)被選定用的按鈕處。
下面說明本實施例的運(yùn)行模式。當(dāng)容器4盛入有冷水時，控制組件中的所有的觸點(diǎn)對均閉合。因此當(dāng)將電源(比如說由墻壁上的插座開關(guān))接入該設(shè)備時，電能將供給至容器的加熱元件12，在中性線側(cè)，是通過中性線插頭38、中性線連接器42、開關(guān)觸點(diǎn)50和連接器62相連接的，而用戶線側(cè)是通過用戶線插頭36、用戶線連接器40、開關(guān)電觸點(diǎn)48、54和開關(guān)組件56相連接的。
在容器中的液體被加熱的過程中，由于貯槽18通過低熱傳導(dǎo)性的基體材料與加熱元件12熱絕緣，并且由于它基本上位于加熱元件12的平面之下，使得它不能通過熱對流而獲得足夠的熱量，所以在貯槽18處的液體溫度將滯后于液體的主要部分的溫度。而且和液體的主體部分相比，僅有比較小的對流和紊流與它混合。一般說來，該溫度滯后在8到10℃之間。然而，一旦容器6中的液體煮沸，在貯槽18中的液體將被取代并與其它溫度的液體相混合，所以貯槽18處的溫度將快速的上升。然后這一溫度將通過熱傳導(dǎo)部件110傳遞至開關(guān)組件56，并到達(dá)雙金屬激勵器100。當(dāng)加熱時，雙金屬激勵器100將向下偏轉(zhuǎn)(在如圖4所示的情況下)，并通過推桿96作用于微型開關(guān)92。一旦雙金屬激勵器100變形至預(yù)定的量(由設(shè)置螺栓116設(shè)定的量)，即所謂的與75℃溫度相對應(yīng)的偏轉(zhuǎn)的量，它將使微型開關(guān)移動穿過中心，從而以快速動作方式斷開觸點(diǎn)對86、88。
當(dāng)容器內(nèi)的液體按與流經(jīng)加熱元件的電流成比例(可由激勵器74和微型開關(guān)92的相對阻抗有效的確定)的方式被加熱時，雙金屬激勵器74也將被加熱。如果當(dāng)沸騰控制開關(guān)動作而使文火觸點(diǎn)86、88斷開時(比如說如果殼體108內(nèi)的溫度不穩(wěn)定時)，全部的加熱電流(比如說為7A)將流過激勵器74，從而將其快速變熱而斷開電觸點(diǎn)76、80。一旦開關(guān)組件56中的兩組觸點(diǎn)均斷開，供給至加熱元件12的電力將阻斷。激勵器74可以連續(xù)的動作，從而可以向加熱元件12施加脈沖能量，直至殼體內(nèi)的溫度穩(wěn)定時為止。然而，該脈沖能量將不足以防止液體冷卻。
一旦供給至加熱元件12的能量被阻斷，容器6內(nèi)的液體將開始冷卻。然而由于熱傳導(dǎo)的銅制帶形部件110將會把熱量由貯槽18處引走，并會通過對流擴(kuò)散掉熱量，所以貯槽18將比容器基體的其它部分更快的冷卻。這意味著雙金屬激勵器110也將相對較快的冷卻，從而可以在比較短的時間里冷卻到它開始動作時的溫度之下，隨后便可以通過使用者壓下復(fù)位按鈕169的方式，使微型開關(guān)92復(fù)位。
微型開關(guān)92的自動復(fù)位溫度可選擇在當(dāng)其正常運(yùn)行時，在控制著對容器中液體的文火加熱過程的雙金屬激勵器74之前不能再次動作的溫度。特別是在容器中的液體冷卻的過程中，當(dāng)壓制殼體108內(nèi)的環(huán)境溫度也下落在殼體108的預(yù)定溫度之下時(比如說當(dāng)容器中的液體溫度為92℃時，該相應(yīng)的溫度為82℃)，雙金屬激勵器74的中心臂78將如圖4所示，快速的向上移動以閉合電觸點(diǎn)76、80，從而再次將電力供給至加熱元件12。當(dāng)電觸點(diǎn)76、80閉合時，電流將流過激勵器74而使其快速的阻抗加熱，當(dāng)它達(dá)到其動作溫度時，臂就會快速的向相反的方向移動，以再次斷開各觸點(diǎn)，從而再次阻斷對該加熱元件的電力供給。由于這一能量中斷的時間非常短，而且由于加熱元件12的熱容量比較高，所以在這一短時間里熱能不會立即傳遞至容器中的液體處，但是它將隨后緩慢的釋放，從而使溫度略微的升高至預(yù)定溫度之上。當(dāng)激勵器74和殼體再次冷卻至預(yù)定值之下時，開關(guān)將再次復(fù)位，并重復(fù)這一過程。一般說來，可以在大約4秒鐘的時間里供給能量，隨后再斷開大約一分鐘，以保持溫度位于預(yù)定值。這一供給電力的通斷比大約為7％，供給的功率大約平均為50W時便足夠了。該短時間的電力斷開可有效的將溫度保持在預(yù)定溫度，而不會使容器內(nèi)的液體處于聽得見的加熱狀態(tài)。
如果需要改變?nèi)萜鞯姆序v時間時，可以如上所述，壓下一個或另一個按鈕164、166，以改變微型開關(guān)92的設(shè)置點(diǎn)。而且雖然并沒有示出，但也可以用改變激勵器74的設(shè)定點(diǎn)的方式設(shè)定雙文火的溫度。
如果需要使容器內(nèi)的液體再次沸騰，則可以如上所述，壓下按鈕169使微型開關(guān)92復(fù)位即可(假定已經(jīng)位于動作溫度之下)。而且，如果容器在整個晚上被斷開時，容器6內(nèi)的液體溫度必然將下降至足以使微型開關(guān)92自動閉合的溫度，因此當(dāng)在早上再次接通容器時，可以確保能夠立即開始加熱。而且，如果在運(yùn)行過程中向容器內(nèi)加入新的冷水，貯槽中的液體溫度將再次下降至可使微型開關(guān)自動復(fù)位的溫度值，隨后液體將再次自動的開始被煮沸。
萬一在容器中沒有水或由于某種原因而煮干的狀態(tài)下，開關(guān)組件56被錯誤操作時，熱擴(kuò)散板10的溫度將上升至可以使這一個或那一個雙金屬激勵器26動作的值，從而斷開在向加熱元件供給電力用的用戶線和中性線上的觸點(diǎn)54、48、56、50，由此而阻斷對加熱元件的電力供給。
圖7示出了將模制部件殼體4組裝至氣壓水壺的內(nèi)側(cè)液體盛存容器6上的一種方法，氣壓水壺包括有一個通過密封環(huán)(未示出)與外側(cè)殼體4的上側(cè)邊緣184相毗鄰的周向凸緣182。殼體4的下側(cè)部分與部分基體蓋覆體186和橫梁188整體模制成型，而橫梁188還具有兩孔口188(參見圖1)，可采用將諸如螺檢190等等的固定件穿過該孔口188的方式而實施嵌裝。螺栓190穿過模制部件28上的膛孔192而進(jìn)入至配置在安裝板22上的安裝孔中。一旦緊固住螺栓190，便可以使殼體4的上側(cè)邊緣184夾持在內(nèi)側(cè)容器6的周向凸緣182處。這便為將殼體4組裝至內(nèi)側(cè)容器6上提供了一種簡單的方法。
下面參考圖8，它概略性的示出了本發(fā)明的另一個實施例。氣壓水壺200包括有一個內(nèi)側(cè)液體盛存容器202和環(huán)繞著內(nèi)側(cè)部分202配置的一個外側(cè)殼體204。這兩個部分模制成型為一個單一的部件。
內(nèi)側(cè)部分202的基體處形成有一個靠近加熱板208的開口206。該加熱板208通過環(huán)狀通路212和插入至其中的硅酮橡膠密封體214，附裝在內(nèi)側(cè)容器基體的相關(guān)凸緣210處。板208可以配置有鎧裝加熱元件228和控制器230，它們可以為圖1至圖6中所示的那種類型的加熱元件和控制器，也可以為其它公知類型的加熱元件和控制器。
在內(nèi)側(cè)部分202的基體上配置有一個輸出口216，它與硅酮橡膠管218相連接，并通過輸送管222被引導(dǎo)至容器上側(cè)部分中的輸出口220處。輸送管222可以與外側(cè)殼體204整體模制成型，而且如果殼體材料至少具有一透明的區(qū)域，它還可以作為一個液位指示器。
一個凸嘴224以常規(guī)方式樞軸安裝在容器上，以密封住該容器，而該容器還在凸嘴處以常規(guī)方式配置有吸水器組件。
容器基體還配置有安裝在可旋轉(zhuǎn)基體226上的蓋覆板。
下面參考圖9進(jìn)行說明，圖9概略性的示出了本發(fā)明的另一個實施例。氣壓水壺300包括有一個內(nèi)側(cè)液體盛存部分302和一個環(huán)繞著該內(nèi)側(cè)部分302配置的外側(cè)殼體304。它們最好模制成型為一個單個的部件。
正如圖8中的實施例所示，在內(nèi)側(cè)部分302的基體處形成有與加熱板308相靠近的開口306。這一加熱板308通過環(huán)狀通路312(參見圖13和圖14)和插入至其中的硅酮橡膠密封體(未示出)，附裝在內(nèi)側(cè)容器基體的相關(guān)凸緣(未示出)處。這種部件安裝方式與WO 96/18331所詳細(xì)示出的相類似。然而在這一實施例中，板308配置有厚膜印制加熱元件310。
該加熱元件310象圖17所概略性示出的那樣，包括有通過印制和其它方式在絕緣基底上的內(nèi)側(cè)電阻加熱帶形軌道和外側(cè)電阻加熱帶形軌道部分314、316。正如下所述，該內(nèi)側(cè)部分314作為主要加熱部分，外側(cè)部分316作為文火加熱部分。印制的內(nèi)側(cè)和外側(cè)端子環(huán)318、320與內(nèi)側(cè)加熱元件部分314的內(nèi)側(cè)端部和外側(cè)加熱元件部分316的外側(cè)端部相連接。該內(nèi)側(cè)和外側(cè)帶形軌道部分314、316由面釉覆蓋著，并在帶形軌道的大體為環(huán)狀中心部分324的位置配置有若干個窗口322，在其上配置有若干個觸點(diǎn)定位位置。印制觸點(diǎn)設(shè)置在各窗口之內(nèi)。文火帶形軌道部分316的電阻應(yīng)選擇為190Ω左右，從而使其功率在供電電壓為100V時為大約50W，功率密度為大約5Wcm-2，從而可以防止在運(yùn)行過程中發(fā)出可聽得見的加熱聲音。主要帶形軌道部分314的電阻為大約15Ω，從而使其功率在供電電壓為100V時為大約700W，功率密度為大約55W cm-2。
正如圖18所概略性示出的那樣，可用與將電力供給至加熱元件的組件形成為一體的控制單元330來控制該加熱元件。正如前述的實施例中所述，這一控制器包括有一個沸騰控制器332和一個文火控制器334。
正如圖9和圖11所示，控制單元330包括有一個在其中心處安裝有雙開關(guān)單元338的、大體呈十字形的塑料模制部件336。
該模制部件的一個臂340上設(shè)置有一個用于容器的電連接器342，而在另一個臂344上安裝有用于控制單元的雙向調(diào)節(jié)機(jī)械346，這些將在下面作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
就沸騰和文火控制器而言，它們可如前面的圖12所更清楚的表示的那樣，預(yù)先組裝至雙開關(guān)單元338上。
沸騰控制器332包括一個快速動作微型開關(guān)350，后者在蠕變快速動作雙金屬激勵器352通過推桿354的作用下動作。激勵器352在其一端與通常呈V-形銅制帶形部件356的一端緊密的熱接觸。帶形部件356的另一端部358的設(shè)置方式與前述的實施例相類似，在使用時可與容器貯槽的基體相接觸。可以用減少V-形基體357的寬度的方式，將帶形部件的熱傳導(dǎo)調(diào)節(jié)至適當(dāng)?shù)闹怠?br> 沸騰控制器332可以與絕緣襯墊360的部件分立的疊置組裝，并可以通過未示出的鉚釘或螺栓連接在一起。微型開關(guān)350上安裝有一個可移動觸點(diǎn)362，其與配置在U-形板366上的固定觸點(diǎn)364相接觸。微型開關(guān)350還與觸點(diǎn)刃片368電接觸，而后者直接疊置安裝在微型開關(guān)350的部件之下。觸點(diǎn)刃片368具有一個位于其中心的、松弛的彈性舌部件370，其具有一個直立端部372，并且其自由端部形成為與加熱器帶形軌道上的內(nèi)側(cè)環(huán)318相接觸的觸點(diǎn)374。與舌部件的基體相鄰接的是一個槽縫376，它安裝有一個可熱變形的推桿378。該推桿378具有可將推桿保持在觸點(diǎn)刃片368處的雙軸環(huán)380，而且還具有一個接受位于模制部件上的導(dǎo)向膛孔384處的伸延部件382。下面將對此做進(jìn)一步的說明。
沸騰控制器還包括有一個配置有凸輪表面(未示出)的基體板390，它具有一個可通過凸輪臂392轉(zhuǎn)動的可轉(zhuǎn)動凸輪部件(未示出)，并安裝在基體板390的自由端部處。當(dāng)凸輪臂392轉(zhuǎn)動時，該凸輪部件將向上或向下移動，并作用于微型開關(guān)，從而改變其設(shè)置點(diǎn)，進(jìn)而改變雙金屬激勵器352釋放微型開關(guān)350所需要的移動的量(以及所接收的熱量)。這種設(shè)置與第一實施例相類似，并且可以設(shè)置不同沸騰時間。
文火控制器334在結(jié)構(gòu)上與沸騰控制器332非常類似，并且也包括有一個快速動作雙金屬激勵器400，其通過推桿404在蠕變雙金屬激勵器402的作用下動作。雙金屬激勵器402的一端部與銅制帶形部件406面對面的熱接觸，而且如圖10所示，在使用時銅制帶形部件406位于文火部分316之上，并且與加熱器帶形軌道中的文火部分相嚙合。
微型開關(guān)刃片400與螺旋狀的觸點(diǎn)刃片408物理的和電氣的接觸，而且如圖10所示，觸點(diǎn)刃片408的自由端部反轉(zhuǎn)以形成具有加熱器帶形軌道的外側(cè)環(huán)320的刀口觸點(diǎn)410?？蔁嶙冃蔚耐茥U412安裝在加熱板308的一個端部414處。推桿412在其主體416處具有一個槽縫，以形成有穿過刃片的槽縫。該主體安放在控制模件的導(dǎo)向部件418處，這一點(diǎn)將在下面作進(jìn)一步說明。
文火控制器還具有一個調(diào)節(jié)機(jī)械420，它在結(jié)構(gòu)上與沸騰控制器332上的相應(yīng)的機(jī)械基本上相同，故下面僅對所需要的部分做進(jìn)一步的說明。
該微型開關(guān)具有一個可移動觸點(diǎn)422，它可與配置在板336上的固定觸點(diǎn)424相接觸或斷開，因此可作為用于各個控制器的公用的“中性”線，并分別與各觸點(diǎn)物理連接?？梢杂弥T如鉚釘426等等可靠的將板336連接至中性線連接帶形部件428，而后者可以在將該單元定位在模制部件上之后，再鉚接在電連接器342的銷釘430處。最后，可用螺栓等等將與電連接器342的接地線插頭434相連接的電連接器342，連接至連接器部件356，以為容器的貯槽提供一條接地的通路。
下面參見圖9，它示出了安裝在模制部件336上的文火/沸騰控制組件，而且已經(jīng)將該組件組裝在容器的基體上。該組件可收存在模制部件的大體呈V-形的槽中，并且將沸騰開關(guān)332設(shè)置在文火開關(guān)334之下。熱傳導(dǎo)部件356的端部358安裝設(shè)置在模制部件336的平臺450上。模制部件336的臂344有一個由其上交叉伸延過的中壁452。在中壁452的一側(cè)配置有用于調(diào)節(jié)文火控制器的第一機(jī)械454。該機(jī)械包括有大體呈T-形的、模制成型的具有一個樞軸安裝在其一端的銷釘?shù)膿u臂456，從而可以伸延至文火控制器的凸輪部件420的槽縫460內(nèi)。搖臂456樞軸安裝在配置在模制部件的直立部件464處的刀口462附近，而刀口462與搖臂上的相應(yīng)的V-形槽口466相嚙合。在直立部件464的另一端部配置有V-形槽口468，它安裝在C-形彈簧470的一端部處，而C-形彈簧470的另一端部與搖臂的下側(cè)部分處的V-形槽口472相嚙合。這一彈簧可在兩個穩(wěn)態(tài)位置之間偏置作用于搖臂，而這兩個穩(wěn)態(tài)位置與氣壓水壺的兩個不同的文火溫度相對應(yīng)。
光透射按鈕480樞軸安裝在搖臂456的外側(cè)端部482，并由模制部件的端壁486中的槽縫484線性的引導(dǎo)，所以當(dāng)被壓下時，它們將在穩(wěn)態(tài)位置之間樞軸的轉(zhuǎn)動該搖臂456。象在前述的實施例中那樣，氖指示器488安裝在模制部件的殼體490中，且殼體490具有與按鈕的光接收部分494相對的窗口492，所以當(dāng)氖指示器所發(fā)出的光與按鈕對準(zhǔn)時，可以指示出該按鈕正在被壓下。
在圖15中示出了一個參考標(biāo)號為500的類似的機(jī)械，它配置在中壁452的另一側(cè)，可用來改變沸騰控制器的設(shè)置。然而對于這種場合，搖臂502將與沸騰控制器的凸輪部件392中的槽縫393相嚙合。氖指示器殼體490在中壁452之下伸延，并具有配置在按鈕508的光接收部分506相對位置處的開口504，以照明操作著的按鈕508。
光透射“on”狀態(tài)指示器按鈕510配置在殼體490的另一個開口的相對位置處，以表示加熱器正處于激勵狀態(tài)。而且，向沸騰復(fù)位按鈕512加載的彈簧可通過伸延至沸騰控制器中的推桿(未示出)動作，從而可以按與第一實施例中所述方式相類似的方式，移動凸輪部件，使沸騰機(jī)械復(fù)位。
因此，可以通過壓下適當(dāng)?shù)陌粹o480、508的方式，對容器設(shè)定其所需要的文火溫度和沸騰時間。
控制單元330具有三個與加熱元件相連接的電連接器，和三個用于供給電力的電連接器。正如上所述，插頭連接器342的中性線插頭428通過中性線連接器帶形部件426與公用板356相連接，而且通過接地線帶形部件432在連接器的接地線插頭434和熱傳導(dǎo)板356之間構(gòu)成地線連接。電連接器342的接地線插頭434鉚接在接地線連接器帶形部件433上。
可以將可移動觸點(diǎn)437安裝在其可移動自由端部461，端部461和配置在觸點(diǎn)帶形部件441的一個端部447處的固定觸點(diǎn)439相接觸，而觸點(diǎn)帶形部件441用定位塞栓443、445安裝在模制部件上。觸點(diǎn)帶形部件441的另一個端部449被反轉(zhuǎn)以形成可與加熱器帶形軌道的內(nèi)側(cè)觸點(diǎn)環(huán)318相嚙合的邊緣觸點(diǎn)451。
觸點(diǎn)437、439可在推桿514(參見圖10)的作用下斷開，而推桿514與接地線連接器帶形部件433的自由端部461相嚙合，并且固定在控制模件中的鏜孔處。推桿514的另一端部與快速動作雙金屬激勵器550的可移動部分相嚙合，而激勵器550為GB1542252所公開的那種類型的激勵器。它的舌部件552安裝在模制部件的支柱554上，而且在使用時將推靠著加熱器，所以可以檢測其是否過熱。如果加熱器過熱，則激勵器550改變其彎曲形狀，以推動推桿514，偏轉(zhuǎn)接地線連接器帶形部件的端部461，從而斷開觸點(diǎn)437、439，阻斷電源與加熱元件之間的連接。這可以為控制組件提供過熱保護(hù)。
連接至加熱器帶形軌道的另一個連接器通過邊緣觸點(diǎn)374、410達(dá)到加熱器帶形軌道的中間和外側(cè)觸點(diǎn)區(qū)域。這些觸點(diǎn)的結(jié)構(gòu)使它們在連接器嚴(yán)重過熱時可以被斷開。
圖13A至圖13C示出了觸點(diǎn)374的動作方式。正如上所述，觸點(diǎn)刃片368的端部安裝有尼龍、聚苯掌硫或類似物制造的可熱變形的推桿376。該推桿的部件382由模制部件336中的膛孔384引導(dǎo)。該模制部件設(shè)置有直立壁385，刃片368上的舌部件370伸延至其上，并作為舌部件370的支軸。正如圖13A所示，在非安裝狀態(tài)該推桿376伸延至觸點(diǎn)374上，所以當(dāng)它與加熱器嚙合時，它將驅(qū)動舌部件370繞支軸421樞軸轉(zhuǎn)動至如圖13B所示的位置，這時它將與加熱器完全嚙合，而觸點(diǎn)374被完全偏置到與加熱器帶形軌道相嚙合的位置。這還將使彈簧加載在刃片368。當(dāng)加熱器過熱時，由于推桿376具有在其自由端部之后的橫剖面減少了的區(qū)域377，所以推桿376的端部將如GB2204450所公開的那樣，在熱的作用下變軟并變形，并通過刃片368的預(yù)置負(fù)載的作用而使推桿376向加熱器方向移動，從而如圖13C所示，使觸點(diǎn)374繞樞軸以離加熱器帶形軌道的方式移動。這將斷開對加熱器帶形軌道的至少一部分的電力供給。
另一個觸點(diǎn)410如圖14A至圖14C所示，并按類似的原理動作。正如圖14A所示，推桿主體416安放在模制部件的導(dǎo)向部件413中。它的內(nèi)側(cè)端部415與蠕變螺旋部件408的中間部分417相嚙合，它的自由端部419伸延至觸點(diǎn)410上。該模制部件具有一個帶形部件伸延在其上的支軸421，它用作觸點(diǎn)410的支軸。因此當(dāng)控制器向加熱器移動時，推桿412的端部419將與加熱器相嚙合，并將使帶形部件繞支軸421樞軸轉(zhuǎn)動，而且如圖14B所示，移動到與加熱器帶形軌道相嚙合的位置。當(dāng)加熱器過熱時，由于推桿的自由端部419將在壓縮彈簧的作用下變軟并移動，并使觸點(diǎn)410繞樞軸以離開加熱器帶形軌道的方式移動到如圖14C所示的位置，因此這將斷開對加熱器帶形軌道的至少一部分的電力供給。
因此當(dāng)這兩個觸點(diǎn)設(shè)置為熱熔斷絲時，可以當(dāng)所有其他控制器失效而加熱器過熱時，保護(hù)使用者。一旦這兩個熔斷器動作，供給至加熱器的電源將被完全切斷。
控制單元330可利用四個螺栓603或類似物安裝在容器基體上，這些螺栓603可伸延通過設(shè)置在控制單元模制部件336的各個邊翼上的膛孔600，進(jìn)入容器基體的螺紋膛孔601。這些螺栓還可以安裝在容器的圓環(huán)基體602(參見圖15)的適當(dāng)位置處，在這些位置配置有用于控制按鈕陣列的面板604，和用于電連接器342的輸入口606。該圓環(huán)基體602配置有接受螺栓603用的四個模制部件膛孔607。它們被收裝在容器外側(cè)模制部件的輔助切口608、610中。最后將基體蓋覆板612(參見圖16)夾持在圓環(huán)基體602上，以蓋覆住各個控制和電氣部件。
正如圖18所示，觀測計612可設(shè)置在氣壓水壺的外側(cè)殼體304的槽縫處，而該氣壓水壺可以將液體引導(dǎo)至輸出側(cè)。
下面將簡要的描述設(shè)備的動作方式。當(dāng)容器剛開始接通電源時，“主要”和“文火”加熱元件均將被激勵。這在一開始將給出相當(dāng)?shù)偷臒嵝?yīng)(由于各帶形軌道的整個阻抗比較高)。然而當(dāng)用加熱器帶形軌道實施加熱時，由帶形軌道的文火部分316加熱的文火控制器將動作。該開關(guān)與沸騰開關(guān)并聯(lián)設(shè)置(參見圖18)，而沸騰開關(guān)對貯槽的溫度敏感，而對于加熱器的溫度不敏感。沸騰開關(guān)將保持閉合，從而使全部電壓均施加至帶形軌道的低阻抗的主要加熱部分314，以加熱容器中的液體。正如第一實施例所述那樣，當(dāng)容器中的液體沸騰時，貯槽的溫度將急劇上升，并通過傳導(dǎo)元件356將熱量傳遞至沸騰開關(guān)。在一個根據(jù)經(jīng)驗確定的時間延遲之后，沸騰雙金屬激勵器352的溫度將上升到足以釋放沸騰微型開關(guān)350的程度，從而切斷供給至該加熱器的電力。沸騰雙金屬激勵器452和微型開關(guān)350的特性與第一實施例中所討論過的相類似，需要使用復(fù)位按鈕512來進(jìn)行沸騰微型開關(guān)350的復(fù)位。
按與加熱器帶形軌道的文火部分316相接觸的方式配置有熱傳導(dǎo)通路406，所以當(dāng)容器中的液體冷卻時，它的溫度將通過熱傳導(dǎo)通路406傳遞到文火雙金屬激勵器402。當(dāng)溫度下降至某一預(yù)定的溫度之下時，文火微型開關(guān)400將快速閉合，從而向文火和主要帶形軌道部分316、314供給電能。然而由于這些帶形軌道部分的阻抗具有相當(dāng)大的差異，所以當(dāng)施加的電壓為100V時，“主要”帶形軌道部分314將僅貢獻(xiàn)出相當(dāng)小的、比如說為2.5W的加熱效應(yīng)，而文火部分316的貢獻(xiàn)為45W。
因此，帶形軌道中的文火部分將加熱液體，直到它的通過熱傳導(dǎo)通路406獲得的溫度上升到足以再一次運(yùn)作文火微型開關(guān)400，從而再一次切斷對加熱器的電力供給時為止。
可以通過壓下設(shè)置在容器上的、用于改變各微型開關(guān)的設(shè)置點(diǎn)的適當(dāng)?shù)陌粹o的方式，設(shè)定沸騰時間和文火溫度。比如說可以使沸騰控制器具有5分鐘或10分鐘的沸騰時間，而文火控制器具有85℃或95℃的溫度。
在上述的實施例中使用了“固定”的電連接器342，它在使用時與配置著電源線的插座相嚙合。但是在變形實施例中，也可以用“無線型”電連接器替換電連接器342，并將電連接器配置在控制器的大體中心處。還可以在連接器和控制器的用戶線和中性線端子之間實現(xiàn)適當(dāng)?shù)碾娏B接。
權(quán)利要求
1.一種具有加熱元件和基體的液體加熱容器，基體包括具有和容器的總體體積相比為相當(dāng)小的體積的、用于保存相對較少體積的液體的貯槽；按與所述貯槽熱遠(yuǎn)離的方式設(shè)置的、用于在達(dá)到預(yù)定溫度時阻斷向加熱元件供給電力的通路的熱響應(yīng)型組件；以及配置在所述貯槽與所述熱響應(yīng)型組件之間的、用于將熱量由貯槽傳遞至熱響應(yīng)型組件的熱傳導(dǎo)型組件。
2.一種具有加熱元件和基體的液體加熱容器，基體包括具有和容器的總體體積相比為相當(dāng)小的體積的、用于保存相對較少體積的液體的貯槽區(qū)域；響應(yīng)在所述貯槽處的液體溫度、并且在達(dá)到預(yù)定溫度時阻斷向加熱元件供給電力的通路的熱響應(yīng)型組件；以及與所述貯槽熱接觸的、用于將熱量由所述貯槽導(dǎo)出，以便一旦供給至所述加熱元件的電力被阻斷之后，冷卻所述貯槽的熱傳導(dǎo)型組件。
3.一種如權(quán)利要求1或2所述的液體加熱容器，其中熱傳導(dǎo)型組件包括有由銅或其它具有高熱傳導(dǎo)率的材料制作的部件。
4.一種如權(quán)利要求3所述的液體加熱容器，其中熱傳導(dǎo)型組件包括有由銅或其它具有高熱傳導(dǎo)率的材料制作的帶形部件，其與所述貯槽熱接觸、并且與位于遠(yuǎn)離所述貯槽處的熱響應(yīng)型組件熱接觸的方式配置。
5.一種如前述的任何一個權(quán)利要求所述的液體加熱容器，其中熱響應(yīng)型組件包括有在動作時可斷開一組電觸點(diǎn)的雙金屬激勵器。
6.一種如前述的任何一個權(quán)利要求所述的液體加熱容器，其中熱響應(yīng)型組件在其溫度下降至預(yù)定的復(fù)位溫度之下時可自動的復(fù)位。
7.一種如權(quán)利要求6所述的液體加熱容器，其中熱響應(yīng)型組件還進(jìn)一步安排當(dāng)其溫度冷卻至其“斷開”溫度之下時可進(jìn)行手動復(fù)位。
8.一種如前述的任何一個權(quán)利要求所述的液體加熱容器，還包括有用于改變液體沸騰時間的組件。
9.一種如前述的任何一個權(quán)利要求所述的液體加熱容器，還包括有可以在沸騰之后使容器中的液體保持在預(yù)定溫度的文火控制器組件。
10.一種如權(quán)利要求9所述的液體加熱容器，其中由沸騰控制器和文火控制器控制著一個單一的加熱元件。
11.一種液體加熱容器，包括有加熱元件；用于當(dāng)容器中的液體沸騰時斷開將電力供給至加熱元件的第一組開關(guān)觸點(diǎn)、當(dāng)?shù)陀陬A(yù)定溫度時自動復(fù)位以閉合這些觸點(diǎn)的沸騰控制器；以及用于斷開和閉合第二組開關(guān)觸點(diǎn)以使容器中的液體保持在等于或低于沸騰溫度的預(yù)定溫度處的文火控制器；所述沸騰和文火控制器以電并聯(lián)型方式設(shè)置，而且在文火控制器運(yùn)行的過程中，沸騰控制器不會降低至復(fù)位溫度之下。
12.一種如權(quán)利要求9、10或11所述的液體加熱容器，其中文火控制器用于以足夠短的脈沖群向加熱元件供給電力，從而在文火運(yùn)行期間基本上不會產(chǎn)生可聽得見的加熱聲音。
13.一種具有用于將容器內(nèi)的液體加熱至沸騰、然后將液體保持在預(yù)定溫度處或附近的加熱元件的液體加熱容器，它包括有用于在沸騰后向所述加熱元件提供電力以保持在這一溫度的文火控制器組件，而且供給電力的方式為在文火運(yùn)行期間基本上不會產(chǎn)生可聽得見的加熱聲音的足夠短的脈沖群供電。
14.一種如權(quán)利要求12或13所述的液體加熱容器，其中所述脈沖群短于6秒。
15.一種如權(quán)利要求9至14中的任何一個權(quán)利要求所述的液體加熱容器，其中具有響應(yīng)向加熱元件供給的電量的組件，而且文火控制器響應(yīng)該組件而動作以斷開提供至加熱元件的電力。
16.一種如權(quán)利要求9至15中的任何一個權(quán)利要求所述的液體加熱容器，其中文火控制器包括有響應(yīng)容器中的液體溫度的、當(dāng)這一溫度低于預(yù)定溫度時可動作以閉合一組將電力施加至加熱元件的開關(guān)觸點(diǎn)的雙金屬激勵器；以及用于在所述觸點(diǎn)閉合之后快速加熱所述激勵器、使其動作以斷開這些觸點(diǎn)的組件。
17.一種如權(quán)利要求16所述的液體加熱容器，其中該激勵器對低于容器基體的溫度敏感。
18.一種如權(quán)利要求16或17所述的液體加熱容器，其中該雙金屬激勵器由流經(jīng)激勵器本身的加熱元件供電電流加熱。
19.一種如權(quán)利要求9所述的液體加熱容器，包括有相對功率較大的沸騰加熱元件和相對功率較小的文火加熱元件，文火控制組件與沸騰控制組件以電并聯(lián)型方式設(shè)置，并響應(yīng)容器貯槽處的溫度。
20.一種如權(quán)利要求19所述的液體加熱容器，其中所述文火控制器響應(yīng)所述的文火加熱元件的溫度。
21.一種如權(quán)利要求9至20中的任何一個權(quán)利要求所述的液體加熱容器，其中所述沸騰和文火控制器形成為一體，并構(gòu)成為一個一體化組件。
22.一種配置在液體加熱容器之中的或用于液體加熱容器的組合型沸騰和文火控制單元，所述單元包括有可將單元連接至容器的加熱元件或多個加熱元件以供給電力的各端子；配置在所述各端子之間的第一組開關(guān)觸點(diǎn)；用于響應(yīng)在所述容器中的液體沸騰而斷開所述觸點(diǎn)組的第一雙金屬激勵器；配置在所述各端子之間的、并且與所述第一組開關(guān)觸點(diǎn)電并聯(lián)的第二組開關(guān)觸點(diǎn)；以及用于在液體沸騰之后響應(yīng)所述容器中的液體的低于預(yù)定值的溫度而閉合所述第二組觸點(diǎn)、并且在其溫度上升至預(yù)定的斷開溫度之后斷開所述第二觸點(diǎn)組的第二雙金屬激勵器。
23.一種如權(quán)利要求22所述的控制單元，其中第一激勵器包括有一個可作用于一個微型開關(guān)的雙金屬激勵器；第二激勵器包括有一個與第二組開關(guān)觸點(diǎn)串聯(lián)連接的、從而可以由觸點(diǎn)閉合時流過開關(guān)觸點(diǎn)的電流加熱的雙金屬激勵器。
24.一種如權(quán)利要求22或23所述的控制單元，其中每一對開關(guān)觸點(diǎn)中的固定觸點(diǎn)均安裝在一個公用的觸點(diǎn)部件上。
25.一種如權(quán)利要求24所述的控制單元，其中所述觸點(diǎn)板上還配置有或安裝有該單元的端子中的一個。
26.一種如權(quán)利要求22至25中的任何一個權(quán)利要求所述的控制單元，其中該單元的各部件以在各傳導(dǎo)部分之間設(shè)置有絕緣間隔的方式一個個的疊置在一個絕緣塞栓上。
27.一種如權(quán)利要求26所述的控制單元，其中該塞栓配置在塑料模制部件上，該部件上還安裝有容器用的電連接器。
28.一種配置在液體加熱容器之中的或用于液體加熱容器的組合型沸騰和文火控制單元，包括有分別通過公用通路相連接的各個沸騰和文火開關(guān)，所述的每一個開關(guān)均包含有一個控制快速動作微型開關(guān)動作的雙金屬激勵器。
29.一種如權(quán)利要求22至25中的任何一個權(quán)利要求所述的控制單元，其中沸騰和文火控制器的各部件分別以疊置方式安裝。
30.一種用于與液體加熱容器相組合的、包括有一個塑料模制部件的控制單元，所述的模制部件上安裝有容器用的沸騰控制器；容器用的文火控制器；以及用于調(diào)節(jié)沸騰控制器和/或文火控制器的組件和與外部電源相連接的電連接器。
31.一種如權(quán)利要求30所述的控制單元，其中所述沸騰控制器和/或文火控制器包括有可由雙金屬激勵器控制動作的微型開關(guān)，所述用于調(diào)節(jié)的組件包括有用于改變微型開關(guān)的動作位置，以增大或減少激勵器使微型開關(guān)動作所需要的移動量的組件。
32.一種如權(quán)利要求31所述的控制單元，其中所述調(diào)節(jié)組件包括有一個可轉(zhuǎn)動的凸輪。
33.一種如權(quán)利要求32所述的控制單元，其中所述凸輪可在快速動作的兩個端部位置之間移動。
34.一種如權(quán)利要求33所述的控制單元，其中由呈搖臂形設(shè)置的推壓按鈕產(chǎn)生所述的移動量，各個推壓按鈕配置在大體呈T-形的樞軸安裝在搖臂上的相對桿件上，而搖臂與該凸輪相接合。
35.一種如權(quán)利要求34所述的控制單元，其中搖臂最好由偏心彈簧機(jī)械彈簧偏置在每個位置。
36.一種如權(quán)利要求34或35所述的控制單元，其中各按鈕被線性的導(dǎo)向移動，并樞軸連接在搖臂處。
37.一種控制單元，其中用于沸騰和文火機(jī)械的各個調(diào)節(jié)機(jī)械大體呈一個位于另一個之上的方式設(shè)置。
38.一種開關(guān)激勵器，包括有一個樞軸安裝的、大體呈T-形的搖臂；樞軸安裝在所述搖臂的相對外側(cè)端部上的、以大體呈線性方式移動的各按鈕；以及當(dāng)各按鈕被壓下時，以快速動作方式在各個樞軸位置之間移動該搖臂的彈簧組件。
39.一種如權(quán)利要求34至37中的任何一個權(quán)利要求所述的開關(guān)激勵器，其中各按鈕是透明的，從而可以指示出各個控制器的設(shè)置位置。
40.一種如權(quán)利要求39所述的開關(guān)激勵器，其中各個按鈕用單一的、諸如氖指示器等等的光源照明，而且光源以與按鈕的光接收部分相對的方式安裝在具有窗口的殼體上。
41.一種如權(quán)利要求40所述的開關(guān)激勵器，其中開關(guān)包括有光源和多個用于在預(yù)定的位置之間切換開關(guān)的操作按鈕，所述按鈕被光束照明，并具有以可移動到選定位置，以接收由所述光源給出的光進(jìn)而使該按鈕被照明的光接收部分。
42.一種如權(quán)利要求22至37中的任何一個權(quán)利要求所述的控制單元，還包括有容器用的過熱保護(hù)器，其可在容器過熱時阻斷對一個或多個加熱元件的電力供給。
43.一種安裝在液體加熱容器中的一體化的控制單元，所述單元包括有一個容器用的沸騰控制器；一個在沸騰后可將容器中的液體保持為預(yù)定溫度用的文火控制器；和一個當(dāng)容器過熱時阻斷對加熱元件的電力供給用的過熱保護(hù)控制器。
44.一種如權(quán)利要求19或由此引出的任何一個權(quán)利要求所述的控制單元，其中沸騰加熱元件和文火加熱元件均為厚膜印制元件。
45.一種具有主要用于加熱容器中的液體至沸騰的第一加熱元件，和主要用于在隨后將容器中的液體保持在預(yù)定溫度的第二加熱元件的液體加熱容器，其中所述第一和第二加熱元件均為厚膜印制元件。
46.一種如權(quán)利要求44或45所述的液體加熱容器，其中配置有在其端部部分具有端子的單一的帶形加熱軌道，并且具有將加熱元件劃分為主要加熱部分和文火加熱部分的中間端子。
47.一種如權(quán)利要求46所述的液體加熱容器，其中主要加熱部分的阻抗相對較低，而文火加熱部分的阻抗相對較高。
48.一種如權(quán)利要求47所述的液體加熱容器，還進(jìn)一步包括有一個控制器，其用于僅向低阻抗的加熱元件供給電力以加熱液體至沸騰，并且用于在隨后需要將液體保持為所述比較低的溫度時向兩個加熱元件供給電力。
49.一種如權(quán)利要求44至48中的任何一個權(quán)利要求所述的液體加熱容器，其中主要加熱元件配置在容器基體的大體中間處的、環(huán)繞著基體貯槽或位于基體貯槽處的位置處，文火加熱元件環(huán)繞其周邊設(shè)置。
50.一種如權(quán)利要求44至49中任何一個權(quán)利要求所述的液體加熱容器，其中所述控制器包括有用于與加熱器帶形軌道的端子相嚙合的觸點(diǎn)。
51.一種用于厚膜加熱器的觸點(diǎn)組合體，包括具有與帶形加熱軌道的端子部分相嚙合用的觸點(diǎn)部分的觸點(diǎn)元件；配置在遠(yuǎn)離該端部部分處的、伸延至與所述加熱器部分相嚙合處的樞軸元件；以及配置在所述樞軸元件和所述觸點(diǎn)部分之間的支軸；而且這種設(shè)置在當(dāng)將所述組合體安裝在所述加熱器上時，樞軸元件可與加熱器相嚙合，并樞軸作用于所述觸點(diǎn)元件的所述觸點(diǎn)部分，使其圍繞所述支軸與所述加熱器帶形軌道的端子相接觸。
52.一種如權(quán)利要求51所述的觸點(diǎn)組合體，其中所述觸點(diǎn)元件是彈性的。
53.一種如權(quán)利要求51或52所述的觸點(diǎn)組合體，其中所述樞軸元件包括有一個與觸點(diǎn)元件相耦合的推桿或類似物。
54.一種如權(quán)利要求52或53所述的觸點(diǎn)組合體，其中樞軸元件為可熱變形元件，當(dāng)加熱器過熱時，它將在觸點(diǎn)元件的彈性作用下變形，從而使觸點(diǎn)以樞軸運(yùn)動方式遠(yuǎn)離開帶形軌道端子，切斷對該帶形軌道的電力供給。
55.一種用于液體加熱容器的熱敏型控制器，它包括有如權(quán)利要求50至54中的任何一個權(quán)利要求所述的觸點(diǎn)組合體。
56.一種液體加熱容器，它包括有如權(quán)利要求22至43、54或55中的任何一個權(quán)利要求所述的控制單元。
57.一種如權(quán)利要求1至20、43至50或56中的任何一個權(quán)利要求所述的液體加熱容器，包括有一個內(nèi)側(cè)液體盛存部分以及一個徑向分割開的殼體，所述殼體直接或間接的安裝在用于熱敏控制的安裝部件上，而安裝部件被安裝在容器基體或控制器本身上。
58.一種液體加熱容器，包括有一個內(nèi)側(cè)液體盛存部分以及一個向外側(cè)分割開的殼體，所述殼體直接或間接的安裝在用于熱敏控制的安裝部件上，而安裝部件被安裝在容器基體或控制器本身上。
59.一種如權(quán)利要求57或58所述的液體加熱容器，其中殼體被安裝在安裝部件上。
60.一種如權(quán)利要求57或58所述的液體加熱容器，其中殼體安裝在塑料模制部件上，而模制部件安裝在容器基體上。
61.一種液體加熱容器，包括有一個內(nèi)側(cè)液體盛存部分以及一個環(huán)繞著所述內(nèi)側(cè)部分且空間分割開的殼體，所述內(nèi)側(cè)和外側(cè)部分被整體模制成型為一個單一的塑料部件。
62.一種如權(quán)利要求61所述的液體加熱容器，其中內(nèi)側(cè)容器具有一個位于基體上的、且靠近于容器用的加熱裝置的孔口。
63.一種如權(quán)利要求61或62所述的液體加熱容器，其中容器基體設(shè)置有與排出管相連接的輸出口，而排出管與容器的輸出口相連接。
64.一種如權(quán)利要求61至63中的任何一個權(quán)利要求所述的液體加熱容器，其中容器具有一個與殼體整體模制成型的排出管。
65.一種液體加熱容器，包括有一個塑料壁；一個安裝在容器基體開口處的加熱板；以及一個加熱器用的熱敏控制器；所述控制器安裝在該容器壁的一部分上。
66.一種具有加熱元件和基體的液體加熱容器，基體包括具有和容器體積相比為相當(dāng)小的體積的、用于隔絕的區(qū)域；以及當(dāng)容器內(nèi)的液體沸騰時，阻斷向加熱元件供給電力的沸騰控制組件；所述沸騰控制組件包括有配置在所述基體的所述區(qū)域和與其遠(yuǎn)離的熱響應(yīng)型組件之間的熱傳導(dǎo)型組件。
67.一種具有加熱元件和基體的液體加熱容器，基體包括具有和容器體積相比為相當(dāng)小的體積的、用于隔絕的區(qū)域；以及與所述區(qū)域熱接觸的、用于一旦停止加熱容器中的液體時將熱量傳導(dǎo)出，以便使該區(qū)域比周圍區(qū)域更快的冷卻的熱傳導(dǎo)型組件。
68.一種液體加熱容器，包括一個配置安裝在容器基體的板上的加熱器，而且該容器還具有設(shè)置在該板周圍的、用于安裝加熱器用的控制單元的組件。
全文摘要
液體加熱容器(6)具有一個加熱基體(8)和一個安裝在該基體(8)上的熱敏控制器。該控制器包括有當(dāng)容器中的液體沸騰時阻斷供給至加熱元件(12)的電力的沸騰控制器。這一控制器響應(yīng)容器基體處的貯槽(18)中的液體溫度,并包括有一個通過C－形銅制熱傳導(dǎo)部件(110)與貯槽(18)熱接觸的雙金屬激勵器(100)。容器還包括有一個可以使容器中的液體在沸騰之后保持為預(yù)定溫度的文火控制器。這一控制器包括有一個快速動作雙金屬激勵器,通過它可以在一組觸點(diǎn)閉合之后,用流過加熱元件的電流快速的加熱該激勵器,從而可以用足夠短的脈沖群向加熱元件供給電力,以在文火運(yùn)行期間基本上不會產(chǎn)生可聽得見的加熱聲音。
文檔編號A47J27/21GK1185725SQ96194189
公開日1998年6月24日 申請日期1996年7月31日 優(yōu)先權(quán)日1995年7月31日
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