專利名稱：一種電加熱元件的熱響應(yīng)控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明涉及關(guān)于電熱元件的控制裝置的改進(jìn)，更具體點(diǎn)說(shuō)，涉及超溫控制裝置，該控制裝置在加熱元件的溫度到達(dá)安全水準(zhǔn)之上時(shí)能關(guān)斷供向電熱元件的電力，這種控制裝置通常被稱為元件保護(hù)控制裝置。
本發(fā)明的背景元件保護(hù)控制裝置常被用在家用熱水器如水壺和熱水罐上，但還廣泛用于其他家用和工業(yè)用的用途上。下面本發(fā)明將具體結(jié)合家用水壺和熱水罐所用電熱元件的控制裝置進(jìn)行說(shuō)明，但應(yīng)知道本發(fā)明還有更廣泛的用途。
傳統(tǒng)上家用水壺和熱水罐采用的型式為將電阻加熱絲藏在細(xì)長(zhǎng)的管套內(nèi)而將管套用礦物質(zhì)絕緣材料封裝起來(lái)，這種加套電熱元件最常用于浸沒(méi)加熱的設(shè)計(jì)中，其時(shí)加熱元件本身被固定在頭板上使加熱元件能被固定在容器壁上而元件本身能被沉浸在容器內(nèi)含物內(nèi)。平面的或地板下的加熱元件的設(shè)計(jì)也是公知的，該設(shè)計(jì)具有一塊通常用鋁制成的板，上述加套電熱元件被夾緊或抓住在該板的下表面上，這種電熱元件曾被用來(lái)作為熱水器的整體部分，也曾被用作熱板以便與分開(kāi)的容水器一起使用，例如在制咖啡機(jī)中。
新近出現(xiàn)的所謂厚膜加熱元件是在一塊電絕緣的襯底上制有電阻加熱軌跡或加熱層，這種電熱元件吸引了許多家用電熱水器制造商的注意，特別是因?yàn)榕c上述較為傳統(tǒng)的加熱元件相比，它具有提高的電能密度，這意味著水能以快得多的速度被加熱。
雙金屬元件保護(hù)控制裝置通常曾被用來(lái)保護(hù)傳統(tǒng)的加套加熱元件，浸沒(méi)加熱式和平面的或地板下的加熱式都可使用，還曾被提議與厚膜加熱元件一起使用。這種雙金屬元件保護(hù)控制裝置通常具有一個(gè)雙金屬的開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)元件被這樣布置使它與電熱元件保持密切的熱傳遞關(guān)系，并能通過(guò)一根推桿操作一對(duì)開(kāi)關(guān)接觸點(diǎn)。曾經(jīng)有人提議可設(shè)置多于一個(gè)的雙金屬開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)元件與電熱元件保持密切的熱傳遞關(guān)系，理由有兩方面，那就是可以提供第一和第二(或后備)保護(hù)水準(zhǔn)，這樣即使在操作第一個(gè)控制裝置時(shí)偶而發(fā)生失敗仍可保證安全。及/或可在多個(gè)加熱元件的位置上進(jìn)行熱感知，這樣即使一個(gè)電器在一個(gè)傾斜的表面例如一塊家用排水板上被操作，該電器的特定部分(較高部分)的水分被蒸干并過(guò)熱，而加熱元件表面的其余部分仍被水覆蓋因此仍在正常的操作溫度下，這時(shí)仍能確保安全。
提供第一和第二保護(hù)的其他提議中還有利用雙金屬的開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)元件來(lái)提供第一保護(hù)，而將熔點(diǎn)在第一雙金屬元件正常操作溫度之上的易熔元件作為第二保護(hù)。
關(guān)于雙重的雙金屬元件保護(hù)控制和采用雙金屬的第一保護(hù)連同易熔元件的第二保護(hù)的實(shí)例可分別參閱我們的英國(guó)專利2176055和2194099號(hào)。這種配置的其他實(shí)例曾在Strix有限公司的英國(guó)專利2299454和2181598號(hào)中被揭露。
上述元件保護(hù)控制曾被提議對(duì)有繩和無(wú)繩熱水器都可使用。有繩電器如所周知具有一條整體的供電繩或電纜，而無(wú)繩電器則具有一個(gè)基準(zhǔn)元件和電器本身。基座單元有繩連到電源，而設(shè)在電器本身上的配合的電連接件則插在基座上，使當(dāng)電器被合適地坐落在基座上時(shí)在電器本身內(nèi)的加熱元件能通過(guò)基座被供以電能。無(wú)繩電器及其配合的電連接件原先是這樣安排的，為了實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)倪B接，電器本身必須按預(yù)定的相對(duì)于基座的取向設(shè)定在基座上，但這樣做的缺點(diǎn)和不使后來(lái)被認(rèn)識(shí)到，導(dǎo)致360°連接器組的開(kāi)發(fā)，那就是說(shuō)互相配合的基座和電器本身的連接器能使電器適當(dāng)?shù)卦O(shè)定在其基座上而可不管其相對(duì)于基座的旋轉(zhuǎn)取向。
關(guān)于要求電器本身按特定取向設(shè)定的無(wú)繩連接系統(tǒng)和360°的無(wú)繩連接系統(tǒng)的實(shí)例可分別參閱我們的英國(guó)專利2241390和2285716號(hào)。這種配置的其他實(shí)例曾在Strix有限公司的英國(guó)專利申請(qǐng)2263364號(hào)和國(guó)際專利公報(bào)WO 95/08204號(hào)中被揭露。
Russell Hobbs的MilleniumTM水壺是最近推出的高度成功的產(chǎn)品的實(shí)例，它將厚膜加熱元件和360°無(wú)繩技術(shù)及雙金屬加熱元件保護(hù)結(jié)合在一起。我們?cè)岢龈鞣N提議將我們目前生產(chǎn)的CS4/CP7 360°的無(wú)繩的連接器系統(tǒng)和我們的X2系列的元件保護(hù)控制裝置結(jié)合起來(lái)，這些提議的例子曾在我們的英國(guó)專利申請(qǐng)2306801號(hào)中說(shuō)明，它公開(kāi)了CS4插座連接器和X2控制器的裝置為適于彼此插入的單獨(dú)的零件。而現(xiàn)已公知的在我們的英國(guó)專利申請(qǐng)2315366和2248724號(hào)中說(shuō)明的X2元件保護(hù)控制裝置是利用一個(gè)有按壓作用的雙金屬開(kāi)關(guān)作動(dòng)件來(lái)提供第一保護(hù)水準(zhǔn)，并且在第一保護(hù)發(fā)生失敗時(shí)可操作地用安裝在可毀壞的熱塑性支架內(nèi)的雙金屬片來(lái)提供第二或后備保護(hù)水準(zhǔn)。
我們?cè)M(jìn)行過(guò)將360°無(wú)繩連接系統(tǒng)與一個(gè)能提供第一和第二保護(hù)水準(zhǔn)的元件保護(hù)控制裝置連成一個(gè)整體的工作，該保護(hù)器具體用于平面加熱元件，包括厚膜加熱元件和裝在一塊平面襯底下側(cè)之內(nèi)或之上的加套加熱元件。本發(fā)明為從該項(xiàng)工作中得出的成果。
本發(fā)明的目的和綜述本發(fā)明的一個(gè)目的是要提供一種360°無(wú)繩的連接器，其內(nèi)設(shè)有整體的加熱元件超溫保護(hù)裝置，能配合尺寸較小的加熱元件以便用于“小型”或“中型”尺寸的電器上。
按照本發(fā)明，為無(wú)繩電熱水器提供一種組合的電功率輸入連接器和加熱元件超溫控制裝置，包括一個(gè)罐部和一基部，該罐部在底部裝有一平面型電加熱元件，所述連接器包含一模制的塑料本體部，限定一360°輸入連接器結(jié)構(gòu)，當(dāng)裝有所述連接器的罐部自裝有所述功率輸出連接器的基部按操作關(guān)系卸下時(shí)，后者用來(lái)與互補(bǔ)的360°功率輸出連接器匹配，所述360°輸入連接器結(jié)構(gòu)裝有適于和所述功率輸出連接器的互補(bǔ)端子連接的電氣端子，當(dāng)該罐部安置于基部上時(shí)，自該基部對(duì)該罐部的加熱元件供應(yīng)電力，由上述GB-A-2306801可知，本發(fā)明的其特征在于所述連接器和控制裝置通過(guò)模制的塑料本體部整體連接在一起，還包含若干沿所述360°輸入連接器結(jié)構(gòu)周圍彼此間隔的部位，每一所述部位包含一控制裝置和相聯(lián)的開(kāi)關(guān)裝置，在使用中它們用來(lái)應(yīng)答所述加熱元件的預(yù)定超溫狀況，以確定經(jīng)該功率輸入連接器對(duì)該加熱元件的電力供應(yīng)，所述整體連接器和控制裝置適合于且用來(lái)固定在該電熱水器的罐部底部，使所述控制裝置與所述平板型加熱元件的下側(cè)保持熱接觸。
按照本發(fā)明的一些實(shí)施例，在下文中描述360°無(wú)繩連接器系統(tǒng)的一部分，它用來(lái)固定于平型加熱元件的下側(cè)，是用模制的塑料本體部分制成的，所述本體部分的周邊具有若干沿圓周隔開(kāi)的整體模制結(jié)構(gòu)，能使雙金屬加熱元件超溫控制器裝配到該連接器部件，每一所述結(jié)構(gòu)用來(lái)將相應(yīng)的超溫控制器配置在該連接器部件的鄰近，最好在該控制器的雙金屬開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)元件的鄰近，至少部分地與該控制部件疊置。
按照本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)先特點(diǎn)，雙金屬加熱元件超溫控制裝置具有一個(gè)雙金屬開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)元件，裝在一個(gè)彈簧金屬支架內(nèi)，當(dāng)控制裝置與360°無(wú)繩連接器部裝配在一起時(shí)，該支架提供的雙金屬開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)元件可與固定著無(wú)繩連接器部的加熱元件進(jìn)行密切的熱接觸。該彈簧金屬支架還被制成雙穩(wěn)態(tài)過(guò)中心機(jī)構(gòu)的一個(gè)整體部分，該機(jī)構(gòu)適宜在一個(gè)方向上被雙金屬開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)元件操作，但需要一個(gè)分開(kāi)的重新設(shè)定的操作。
該過(guò)中心機(jī)構(gòu)的重新設(shè)定可作為360°無(wú)繩連接器系統(tǒng)正常操作的一個(gè)功能來(lái)實(shí)現(xiàn)是有利的。即將電器本身從其基部上拿下來(lái)然后再放置到其上的操作安排來(lái)在多個(gè)雙金屬控制裝置或至少其中一個(gè)上實(shí)現(xiàn)重新設(shè)定的功能。
如同后面將說(shuō)明的那樣，在本發(fā)明的示范實(shí)施例中，上述零件的復(fù)合所提供的360°無(wú)繩連接器部具有連成一體的第一和第二的加熱元件超溫控制裝置，它們不僅能被制造得這么小，以致能被配裝到目前打算的最小的加熱元件上，而且還展示其他顯著的優(yōu)點(diǎn)。
就本發(fā)明的較優(yōu)特點(diǎn)而言，按照本發(fā)明的復(fù)合的加熱元件保護(hù)控制裝置和360°無(wú)繩連接器部由于備有設(shè)施，蒸汽傳感器控制裝置可直接連接到其上。
在我們的1998.05.27立案的英國(guó)專利申請(qǐng)9811400.2號(hào)中曾說(shuō)明一種改進(jìn)的蒸汽傳感器控制裝置，它在市場(chǎng)上銷售被我們稱為Z5控制裝置。這個(gè)控制裝置具有一般E形彈簧的優(yōu)點(diǎn)，其中E的中央元件被制成C形彈簧而E的外側(cè)(頂和底)在其自由端上載有開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)。C形彈簧中央元件與過(guò)中心裝置內(nèi)開(kāi)關(guān)的一根樞支安裝的跳閘杠杠桿裝配在一起，該杠桿可在按壓作用下在兩個(gè)與中心反對(duì)的穩(wěn)定位置之間移動(dòng)。一個(gè)熱敏作動(dòng)件例如雙金屬的或形狀記憶裝置(SME)被安排來(lái)確定過(guò)中心裝置的狀態(tài)。伴隨著過(guò)中心裝置的運(yùn)動(dòng)，E形彈簧的外側(cè)元件也隨之運(yùn)動(dòng)，這個(gè)運(yùn)動(dòng)在其自由端的開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)上更為顯著，因此當(dāng)這些觸點(diǎn)被用作開(kāi)關(guān)的移動(dòng)觸點(diǎn)時(shí)，它們?cè)谟|點(diǎn)分開(kāi)的距離和開(kāi)關(guān)操作的可靠性等方面便具有優(yōu)越性，如后將述，按照本發(fā)明，Z5蒸汽傳感器控制裝置是一個(gè)將電功率輸入連接器和元件保護(hù)控制裝置結(jié)合成整體的理想對(duì)象，它可使電熱煮沸器有一個(gè)完整的控制設(shè)施。
按照本發(fā)明的另一特點(diǎn)，上述連接器連同控制裝置的其中一個(gè)雙金屬作動(dòng)件可被一易熔構(gòu)件所替代，當(dāng)加熱元件的溫度上升到預(yù)定溫度時(shí)易熔構(gòu)件會(huì)軟化或熔化，由此可使加熱元件斷電。這種使用易熔材料來(lái)保護(hù)電熱元件使它不會(huì)過(guò)熱的方法是人們長(zhǎng)期以來(lái)早就知道的。
這種裝置的早期實(shí)例曾在GB-A-141820、GB-A-322851、GB-A-330100、GB-A-434533、GB-A-1 127 212、GB-A-1 408 387和GB-A-1 479 364中說(shuō)明，較近的實(shí)例曾在GB-A-2 181 598、GB-A-2194 099、GB-A-2 248 724、GB-A-2 025 995和EP-A-0 014102中說(shuō)明，其中易熔材料被安排作為后備或可操作的第二保護(hù)水準(zhǔn)，當(dāng)雙金屬裝置提供的第一保護(hù)水準(zhǔn)的操作失敗時(shí)可用來(lái)確保安全。
在上述較近的控制裝置中可能有這樣的問(wèn)題，其中使加熱元件斷電的開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)的開(kāi)啟取決于向加熱元件偏置的易熔件彈簧是否被強(qiáng)制減弱，致使開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)只能較緩慢地被開(kāi)啟，這是因?yàn)榧訜嵩幸粋€(gè)較高的熱質(zhì)量，如浸沒(méi)加熱式的加套加熱元件或地板下的加熱元件都有一個(gè)裝入加套加熱元件的模鑄金屬塊或一塊具有加套加熱元件夾緊或抓住在其下側(cè)的金屬板，這點(diǎn)可能不是一個(gè)重大的問(wèn)題，但對(duì)于新近普遍的具有一個(gè)較低的熱質(zhì)量和一個(gè)較高的電功率密度(即每單位面積的熱輸出)的厚膜加熱元件來(lái)說(shuō)，關(guān)斷慢的問(wèn)題可能是重大的。
按照本發(fā)明的還有另一個(gè)特點(diǎn)，因此被提議在一快速斷開(kāi)的開(kāi)關(guān)裝置中使用易熔構(gòu)件。例如，控制裝置可具有一個(gè)易熔構(gòu)件、將所說(shuō)易熔構(gòu)件夾持在前方位置上的設(shè)施以資在使用時(shí)與加熱元件進(jìn)行密切的熱接觸、和一個(gè)推動(dòng)所說(shuō)易熔構(gòu)件使它從所說(shuō)夾持設(shè)施上離開(kāi)的彈簧，易熔構(gòu)件被這樣安排使它在加熱元件過(guò)熱時(shí)能從其夾持設(shè)施上脫開(kāi)，從而使彈簧能夠回彈并將一組開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)打開(kāi)。
易熔構(gòu)件例如可具有一個(gè)推桿，該桿由具有很好確定的熔點(diǎn)或軟化溫度的合成塑料制成，有一在前方的頭部與構(gòu)成所說(shuō)夾持設(shè)施的保持件接合，并且在沿著其長(zhǎng)度較朝后的地方有一個(gè)被彈簧接合的成形件，該彈簧在裝置的正常(冷)狀態(tài)下被這樣安排使它反對(duì)其頭部的被保持而向后推動(dòng)推桿。在控制裝置使用時(shí)，推桿的頭部被保持與加熱元件進(jìn)行密切的熱接觸并在加熱元件的溫度上升到超過(guò)預(yù)定水準(zhǔn)時(shí)軟化或熔化，從而使保持件與推桿脫離接合，推桿被彈簧向后驅(qū)動(dòng)并使一組開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)開(kāi)啟。一旦加熱元件到達(dá)極限溫度使推桿材料軟化或熔化時(shí)，開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)便可迅速開(kāi)啟，另外，可開(kāi)啟到一個(gè)與推桿易熔材料的熔化和加熱元件的過(guò)熱程度都無(wú)關(guān)的限度。
在下面要說(shuō)明的裝置中，易熔構(gòu)件夾持設(shè)施與彈簧成為一個(gè)整體。按照這種裝置，易熔構(gòu)件將一個(gè)彈簧金屬構(gòu)件的兩個(gè)否則要彈開(kāi)的臂夾持在一起，使用中當(dāng)易熔構(gòu)件過(guò)熱并從構(gòu)成夾持設(shè)施的彈簧的一個(gè)臂中脫開(kāi)時(shí)，另一臂就不再受約束，因而能回彈。
一個(gè)特別有效的裝置，易熔構(gòu)件夾持設(shè)施本身就有一個(gè)雙金屬開(kāi)關(guān)作動(dòng)件被安排用來(lái)確定一組開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)的狀態(tài)，這一點(diǎn)與用易熔構(gòu)件來(lái)確定的方式不同。在上述裝置中，易熔構(gòu)件例如為一推桿，這樣與推桿頭部接合的保持件可具有一個(gè)能按壓的雙金屬片，它被安排在第一加熱元件達(dá)到預(yù)定的超溫時(shí)改變其形狀，從而使推桿打開(kāi)第一組開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)。當(dāng)?shù)谝唤M開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)的打開(kāi)失敗時(shí)，例如由于觸點(diǎn)被焊接在一起或者雙金屬已失效，這些雖然不大會(huì)但并非不可能發(fā)生，這時(shí)加熱元件的溫度將繼續(xù)上升，在某一個(gè)較高的加熱元件溫度上推桿的頭部會(huì)熔化，推桿也會(huì)從其雙金屬的保持件中脫開(kāi)，這時(shí)需要有一裝置來(lái)確保第二或后援保護(hù)的操作，從而確保加熱元件的供電被關(guān)斷。這個(gè)任務(wù)可這樣完成采用合適的觸點(diǎn)彈簧裝置及/或用雙金屬片的彈簧安裝件及/或用通過(guò)雙金屬片的熱傳導(dǎo)。
本發(fā)明力圖為無(wú)繩電熱水器提供一個(gè)整體的控制裝置連同360°的無(wú)繩連接器構(gòu)件。360°無(wú)繩連接器構(gòu)件適宜與該電器基部?jī)?nèi)的一個(gè)互補(bǔ)的連接器構(gòu)件接合而可不管電器的容器和基部在旋轉(zhuǎn)角度上的相對(duì)取向，這兩種構(gòu)件都可從我們得到供應(yīng)，稱為CS4/CP7無(wú)繩連接器組?？刂蒲b置可具有安裝在CS4/CP7無(wú)繩連接器組的CP7容器連接器部附近的第一和第二雙金屬開(kāi)關(guān)作動(dòng)件用來(lái)感知通過(guò)各自的連接器部供電的厚膜加熱元件的溫度。每一雙金屬片都被安裝在各自的彈簧金屬支架內(nèi)，該支架制有一個(gè)雙穩(wěn)態(tài)部能在按壓作用下過(guò)中心移動(dòng)，推桿與雙穩(wěn)態(tài)部接合。雙金屬片并不是固定在推桿上，但當(dāng)雙金屬片由厚膜加熱元件的過(guò)熱而改變其形狀時(shí)，雙金屬片能作用在推桿上，推桿又使彈簧金屬支架的雙穩(wěn)態(tài)部過(guò)中心移動(dòng)，用推桿使一組開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)打開(kāi)。雙金屬片能自動(dòng)重新設(shè)定，因此當(dāng)加熱元件冷卻時(shí)它們能返回其原來(lái)狀態(tài)。有一凸輪裝置能被設(shè)在連接器部?jī)?nèi)，以便當(dāng)電器的容器部從其基部上提起隨后又重新放置在基部上時(shí)能夠重新設(shè)定開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)。本發(fā)明還設(shè)想將控制裝置中的一個(gè)雙金屬作動(dòng)件用易熔構(gòu)件來(lái)替代。使用時(shí)，易熔構(gòu)件被保持在面對(duì)厚膜加熱元件的地方使它受到其熱，并/用一彈簧使它傾向于離開(kāi)加熱元件。這個(gè)裝置被這樣設(shè)計(jì)使當(dāng)加熱元件到達(dá)預(yù)定的超溫致使易熔構(gòu)件受熱而從保持件中脫開(kāi)時(shí)，一組開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)便可被打開(kāi)。這種裝置的易熔構(gòu)件能被前述的能按壓的雙金屬片保持著，在那種情況下能對(duì)加熱元件提供增添的一個(gè)保護(hù)水準(zhǔn)。但若將控制裝置的兩個(gè)雙金屬件都用這種易熔構(gòu)件的裝置來(lái)替代還能達(dá)到溫度更高的保護(hù)水準(zhǔn)。
通過(guò)下面結(jié)合附圖所作的說(shuō)明當(dāng)可對(duì)本發(fā)明在權(quán)利要求中列出的特征及其優(yōu)點(diǎn)有清楚的了解。
附圖的說(shuō)明

圖1A到1D示出本發(fā)明的第一實(shí)施例，圖1A和1B示出實(shí)施例的兩個(gè)不同的透視圖，圖1C示出縮小的側(cè)立視圖和頂平面圖，圖1D示出分解的透視圖；圖2A到2D示出本發(fā)明的第二實(shí)施例，其各視圖分別與圖1A到1D中的相應(yīng)視圖類似；圖3A和3B分別示出在圖1A到1D和圖2A到2D的實(shí)施例中所采用的彈簧金屬支架從兩個(gè)反對(duì)側(cè)看去的透視圖；圖4A到4D為示出在圖1A到1D和圖2A到2D的實(shí)施例中采用的重新設(shè)定機(jī)構(gòu)的概略視圖；圖5為示出將實(shí)施例安裝到厚膜加熱元件上的另一種方法的透視圖；圖6為一示范的復(fù)合的加熱元件保護(hù)控制裝置和360°無(wú)繩連接器部的透視圖，在連接器部上備有設(shè)施可將蒸汽傳感器控制裝置連接在其上；圖7為從圖6中裝置的對(duì)側(cè)看去的透視圖，裝置上包括一個(gè)連接在其上的蒸汽傳感器控制裝置；圖8為示出圖7的裝置裝在加熱元件上的透視圖；圖9為圖7所示蒸汽傳感器控制裝置的透視圖；圖10A和10B為采用整體的蒸汽進(jìn)入口的修改的蒸汽傳感器控制裝置的透視圖；圖11為一易熔構(gòu)件的熱敏控制裝置的概略的側(cè)立視圖，該控制裝置能替代以上實(shí)施例的其中一個(gè)雙金屬的控制裝置，圖中所示的易熔控制裝置是在其正常的低溫狀態(tài)；圖12為圖11中易熔控制裝置的透視圖；圖13為圖11中易熔控制裝置的另一透視圖；圖14為與圖12相似的透視圖只是所示為易熔控制裝置的高溫狀態(tài)；圖15為與圖11相似的側(cè)立視圖只是所示為易熔控制裝置的高溫狀態(tài)；圖16為另一個(gè)熱敏易熔控制裝置的概略的側(cè)立視圖，所示為其正常的低溫狀態(tài)；圖17為圖16中的易熔控制裝置的一個(gè)略加修改的形式的概略的側(cè)立視圖；圖18為圖17中的控制裝置從一側(cè)看去的透視圖；圖19為圖17中的控制裝置從對(duì)側(cè)看去的透視圖；圖20為圖17、18和19中的易熔控制裝置的較詳細(xì)的剖面?zhèn)攘⒁晥D；圖21為一透視圖示出復(fù)合的加熱元件保護(hù)控制裝置和圖6中的360°連接器部，其中一個(gè)雙金屬開(kāi)關(guān)已被圖17到20所示的易熔構(gòu)件開(kāi)關(guān)裝置替代。
實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明下面要說(shuō)明的本發(fā)明的實(shí)施例是從我們所制造和銷售的CP7 360°無(wú)繩插頭(公)連接器和與它配合使用的CS4 360°插座(母)連接器變化而來(lái)。本發(fā)明的無(wú)繩電熱水器的組合的電功率輸入連接器和加熱超溫控制裝置包括一罐部和一基部，該罐部在其底部裝有一平面型電加熱件，當(dāng)裝有連接器的罐部自裝有所述功率輸出連接器的基部按操作關(guān)系卸下時(shí)，用來(lái)與互補(bǔ)的360功率輸出連接器匹配，而當(dāng)該罐部安置于基部上時(shí)，自該基部對(duì)該罐部的加熱元件供應(yīng)電力。在無(wú)繩熱水器中CP7插頭連接器通常被裝在電器部的底部?jī)?nèi)，而CS4插座連接器則裝在基部的上表面上。CS4和CP7無(wú)繩連接器部是根據(jù)我們的英國(guó)專利2285716號(hào)來(lái)的，可參閱其中的圖7到11，關(guān)于CP7連接器部的詳細(xì)構(gòu)造的進(jìn)一步資料可在我們的英國(guó)專利申請(qǐng)2306801號(hào)中找到。下面為了簡(jiǎn)要起見(jiàn)，已在別處公開(kāi)的CP7 360°插頭連接器的構(gòu)造將不再詳細(xì)說(shuō)明。
首先參閱圖1A到1D，從圖1A和1B可見(jiàn)示出的實(shí)施例具有一個(gè)CP7 360°無(wú)繩播頭(公)連接器部1，在CP7的圓周上沿圓周設(shè)在互相間隔開(kāi)的整體的加熱元件超溫保護(hù)控制裝置2和3。如圖1A和1B所示，CP7基本上為一向上的杯狀模壓塑料體4，在該體4內(nèi)(雖然在圖1A和1B中看不到，但可看圖5)有一整體模壓的中空的塑料豎立構(gòu)件5。在該中空的豎立構(gòu)件5內(nèi)裝有一個(gè)中心接地銷6，而豎立構(gòu)件本身被這樣成形使它能容納第一和第二電路終端彈簧，這兩個(gè)彈簧其一面向豎立構(gòu)件之內(nèi)，另一則面向構(gòu)件之外。CS4插座(母)連接器部(未示出)的形狀與CP7互補(bǔ)，有一模壓塑料的中空豎立構(gòu)件，其內(nèi)設(shè)有一個(gè)互補(bǔ)的彈簧終端以資與CP7的接地銷電接觸，并設(shè)有第一和第二環(huán)形終端，其一設(shè)在CS4的中央豎立構(gòu)件的外側(cè)，另一則設(shè)在CS4模壓塑料體的反對(duì)的、面向內(nèi)的表面上，以資與CP7的第一和第二終端彈簧電接觸。
圖1D的分解圖示出第一實(shí)施例是如何構(gòu)造的。CP7無(wú)繩連接器部1的模壓塑料體4設(shè)有第一和第二組整體的成形構(gòu)件7，它們被設(shè)在模壓塑料體4的圓周上并且互相間隔開(kāi)。這兩組成形構(gòu)件7連同設(shè)在分開(kāi)的模壓塑料蓋罩部9上的成形構(gòu)件8形成凹窩10可用來(lái)容納雙金屬加熱元件超溫控制裝置2和3的各個(gè)零件，當(dāng)將蓋罩部9裝在CP7無(wú)繩連接器部的體部4的向上的基體時(shí)，控制裝置2和3的零件就被合適地緊握在凹窩10內(nèi)。
CP7連接器的第一和第二彈簧終端分別用標(biāo)號(hào)11和12指出，其中每一終端各有一個(gè)第一零件11′和12′向下延伸到CP7連接器內(nèi)，各有一個(gè)第二零件11″和12″延伸越過(guò)體部4的基體，還各有一個(gè)第三零件11和12延伸到各自的凹窩10內(nèi)并在其端頭載有一個(gè)電觸點(diǎn)13，構(gòu)成相關(guān)雙金屬超溫控制裝置的一組開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)中的固定觸點(diǎn)。
每一個(gè)控制裝置2、3還設(shè)有一個(gè)分開(kāi)的彈簧終端14，其上載有一個(gè)觸點(diǎn)15，構(gòu)成控制裝置的一組開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)中的移動(dòng)觸點(diǎn)。當(dāng)蓋罩部9被配裝在CP7體部上時(shí)，這個(gè)彈簧終端14被夾持在CP7模壓塑料體4上的成形構(gòu)件7和蓋罩部9上的配合的成形構(gòu)件8之間。
每一個(gè)超溫控制裝置2·3都各有一個(gè)制成盤狀的雙金屬開(kāi)關(guān)作動(dòng)件16，當(dāng)它受到的溫度上升到超過(guò)預(yù)定的溫度時(shí)，它就被按壓作用移動(dòng)成相反的盤狀外形。在所示的配置中，雙金屬在其冷態(tài)(正常狀態(tài))時(shí)是向上彎曲的(凸部向上)，但當(dāng)溫度上升時(shí)就被按壓成向下彎曲的外形。雙金屬16裝在彈簧金屬支架17上，彈簧金屬支架17在圖3A和3B中被放大示出。
彈簧金屬支架17各具有一個(gè)基部18及向上和向內(nèi)彎轉(zhuǎn)的端部19，這些彎轉(zhuǎn)端部19是在位在中央部21兩側(cè)的側(cè)邊部20上制出，側(cè)邊部20和中央部21的成形使一般為長(zhǎng)方形的雙金屬薄片能被接納在其內(nèi)并用部分22限定薄片的位置使它不能橫向移動(dòng)，其時(shí)部分23位在薄片端頭之上而部分24位在薄片端頭之下。當(dāng)雙金屬片16這樣被支承時(shí)，雙金屬片的操作移動(dòng)將是朝向和離開(kāi)彈簧金屬支架17的基部18并且在雙金屬片的中心移動(dòng)為最大。
有兩個(gè)C形的彈簧舌片25從彈簧金屬支架17的基部18的兩個(gè)相對(duì)端被釋放出來(lái)，兩個(gè)舌片相向延伸如圖所示并具有間隔開(kāi)的兩個(gè)自由端。推桿26被這樣設(shè)計(jì)使它能被接納在這兩個(gè)自由端之間的空檔內(nèi)，推桿26的尺寸被這樣制定使它能偏移兩個(gè)舌片25的自由端，使它們比彈簧金屬支架的自由而無(wú)應(yīng)力的狀態(tài)互相間隔開(kāi)更大的間距。這樣便能具有形成雙穩(wěn)態(tài)過(guò)中心裝置的效果，使每一個(gè)裝置都能在一個(gè)穩(wěn)定的“冷”態(tài)和一個(gè)穩(wěn)定的“熱”態(tài)之間移動(dòng)。在穩(wěn)定的“冷”態(tài)下，推桿26的上端被向上提升一直到墊靠或?qū)釉谙嚓P(guān)的雙金屬片上，而在穩(wěn)定的“熱”態(tài)下，雙金屬片的曲率反轉(zhuǎn)迫使推桿26向下并移動(dòng)C形彈簧舌片25的端頭使它們通過(guò)不穩(wěn)定的中心位置而被按壓到相反方向的穩(wěn)定狀態(tài)。
推桿26設(shè)有與葉片彈簧14共同行動(dòng)的側(cè)邊成形件(橫臂)26′，而在葉片彈簧14上載有加熱元件超溫控制裝置的移動(dòng)觸點(diǎn)，因此在雙金屬片的狀態(tài)從“冷”變到“熱”，致使雙金屬片被按壓到相反方向的盤狀外形時(shí)，將造成相關(guān)控制裝置內(nèi)的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)組13、15的被打開(kāi)。
為了將上述配置固定在平面加熱元件的下側(cè)，設(shè)有一個(gè)安裝支架27，該支架27最好為一金屬?zèng)_壓件，具有腳28可連結(jié)在加熱元件上。支架可用任何一種方便的方法固定到控制上，但在所示的例子中，由于接地銷6被鉚固在安裝支架27上，接地銷6被用作固定設(shè)施。安裝支架27還被用來(lái)屏蔽CP7無(wú)繩連接部1使它不受加熱元件的熱的影響，因?yàn)樵谑褂脮r(shí)該裝置被固定到加熱元件上。還可設(shè)有反射的或拋光的表面來(lái)增強(qiáng)這個(gè)效果。
兩個(gè)雙金屬開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)元件16有兩種方式可被選擇，一種方式是名義上兩個(gè)元件都在同一個(gè)溫度下操作，另一種方式是兩個(gè)元件的操作溫度有差異。在前一種情況下，兩個(gè)雙金屬片都將正常地應(yīng)答加熱元件的超溫狀態(tài)，而在后一種情況下，只有一個(gè)雙金屬片將正常地應(yīng)答并負(fù)責(zé)實(shí)行第一保護(hù)，而另一個(gè)被設(shè)定在較高溫度操作的雙金屬片可不操作除非第一保護(hù)失敗，或者它可只在溫度較低的雙金屬片適當(dāng)操作后加熱元件的溫度上沖時(shí)操作。這兩個(gè)雙金屬片還可并列地設(shè)置在加熱元件旁使它們根據(jù)不同區(qū)域的熱輸出而被設(shè)定在不同的溫度下操作。
當(dāng)加熱元件在被一個(gè)或另一個(gè)或兩個(gè)元件超溫控制裝置關(guān)斷后而冷卻時(shí)，相關(guān)的雙金屬片16能被這樣安排使它們自動(dòng)返回到冷態(tài)重新被設(shè)定。但由于雙金屬片沒(méi)有被連結(jié)到推桿26上，重新設(shè)定雙金屬片16時(shí)將不會(huì)重新設(shè)定控制裝置內(nèi)的開(kāi)關(guān)。為了重新設(shè)定開(kāi)關(guān)，必須設(shè)有重新設(shè)定的裝置。一個(gè)特別方便的重新設(shè)定的裝置的實(shí)例將在下面結(jié)合4A到4D予以說(shuō)明?；蛘撸绻p金屬片是一種能自動(dòng)重新設(shè)定的雙金屬片，可將雙金屬片16連結(jié)到推桿26上使開(kāi)關(guān)能自動(dòng)重新設(shè)定；但這種裝置并不為人們偏愛(ài)，因?yàn)槿藗冋J(rèn)為，既然已經(jīng)設(shè)計(jì)開(kāi)關(guān)以資保護(hù)不讓發(fā)生超溫狀態(tài)，特別是還有一個(gè)指定的第二保護(hù)開(kāi)關(guān)，再去實(shí)行開(kāi)關(guān)的自動(dòng)重新設(shè)定在策略上是不明智。較優(yōu)的裝置應(yīng)該是雙金屬片和相關(guān)的開(kāi)關(guān)都不自動(dòng)重新設(shè)定而是必須都用人工來(lái)重新設(shè)定。
在上述實(shí)施例中的雙金屬開(kāi)關(guān)作動(dòng)件一般為長(zhǎng)方形具有一個(gè)X形的中心切口，這樣當(dāng)該作動(dòng)件在其兩個(gè)相反的盤狀外形之間來(lái)回移動(dòng)開(kāi)關(guān)時(shí)便可促使在雙金屬片中心的運(yùn)動(dòng)加劇。但若有足夠的運(yùn)動(dòng)能夠推動(dòng)在支架彈簧內(nèi)的過(guò)中心裝置越過(guò)中心，那么X形的切口也可被省掉，過(guò)中心以后的開(kāi)關(guān)打開(kāi)操作只是取決于過(guò)中心裝置的性能，與雙金屬無(wú)關(guān)。
圖1C的側(cè)立視圖示出，當(dāng)裝配成整體的360°無(wú)繩連接器和元件保擴(kuò)控制裝置被裝在平面加熱元件的下側(cè)時(shí)，兩個(gè)雙金屬開(kāi)關(guān)作動(dòng)件16將被彈簧支架彈性地保持著使它們與加熱元件發(fā)生密切的熱接觸和實(shí)體接觸。由于彈簧支架會(huì)發(fā)出彈簧力推動(dòng)雙金屬片16向上推壓到加熱元件上，加熱元件的任何變形都不會(huì)對(duì)雙金屬片的應(yīng)答產(chǎn)生任何有害的影響，因?yàn)殡p金屬片將被彈簧支架移動(dòng)來(lái)跟隨這個(gè)變形。另外在這方面要注意到，在安裝支架27上的腳28緊貼著加熱元件，這樣可限制加熱元件的變形影響到雙金屬片相對(duì)于控制裝置其他構(gòu)件的位置。圖1C的頂平面圖示出這一點(diǎn)，另外還示出，雙金屬片16部分疊置在CP7無(wú)繩連接器部的足跡上，因此復(fù)合裝置的總體尺寸要比現(xiàn)有方案小得多。在圖1C的平面圖中示出的環(huán)繞該裝置畫出的圓圈，其直徑只有65mm。同一裝置還可確保將雙金屬片設(shè)置在接近加熱元件的中心，假定CP7無(wú)繩插頭連接器已被安裝在中心，通常便是這樣情況，因?yàn)檫@是當(dāng)電器被放置在一個(gè)斜面上時(shí)應(yīng)答蒸干狀態(tài)的一個(gè)最好位置。從圖1C的頂平面圖還可注意到，第三雙金屬開(kāi)關(guān)作動(dòng)件和相關(guān)的控制零件如果需要可以添加到圖示的裝置中，不會(huì)增加其總體尺寸。
在所示裝置中，兩個(gè)雙金屬片16及其彈簧金屬支架17在電路上均不互相連通，雙金屬片及其支架都與裝置的帶電零件絕緣。這樣做是有利的，特別是當(dāng)該裝置與厚膜加熱元件一起使用時(shí)，在該情況下，不同的雙金屬片及其支架可能會(huì)很好地暴露在不同的電位下，如果安排雙金屬片使它在窗口開(kāi)啟的位置上與加熱元件上面的電絕緣層接觸可確保得到快速的熱應(yīng)答。在這方面，彈簧金屬支架17的材料可被這樣選擇使它對(duì)雙金屬片16的熱環(huán)境有所影響。
上述實(shí)施例主要打算用于這樣一種加熱元件，其時(shí)通往加熱元件的電路連接由插塞在元件超溫保護(hù)控制裝置2和3內(nèi)的引線完成并機(jī)械地連接到設(shè)在加熱元件上的終端上。這樣在該實(shí)施例中，在控制裝置的彈簧終端14上制有插座29可用來(lái)接納引線的鏟形終端。而通過(guò)該實(shí)施例到相關(guān)的加熱元件的電路就經(jīng)過(guò)無(wú)繩連接器部1的終端11和12和各自的控制裝置2、3來(lái)到加熱元件的終端?？刂蒲b置2、3中任何一個(gè)或兩個(gè)在元件超溫狀態(tài)下的操作就被用來(lái)中斷加熱元件與電力供應(yīng)的連接?？刂蒲b置2、3的重新設(shè)定將在以后說(shuō)明。
圖2A到2D的實(shí)施例在許多方面都與圖1A到1D的實(shí)施例等同，因此這里只說(shuō)明它面之間不同之處。圖1A到1D的實(shí)施例的設(shè)計(jì)是用上述的分開(kāi)的引線連接到加熱元件上的，而在特別打算用于厚膜加熱元件的圖2A到2D的實(shí)施例中，是用彈簧指形件將電路連接到設(shè)在加熱元件上的終端墊片上。為此目的，設(shè)在控制裝置2，3內(nèi)的彈簧終端14成為向上突起到控制裝置2、3之外的彈簧終端30，這樣當(dāng)該實(shí)施例被固定到加熱元件上時(shí)，彈簧終端30就會(huì)彈性地與加熱元件的終端墊片接觸。另一個(gè)不同之處在于與圖1A到1D實(shí)施例的彈簧終端11對(duì)應(yīng)的圖2A到2D實(shí)施例的彈簧終端60的形狀，和另外設(shè)置的裝有超溫控制裝置2的固定觸點(diǎn)的終端65(在圖1A到1D的實(shí)施例中彈簧終端11裝在固定觸點(diǎn))。如圖2D所示，彈簧終端60有一個(gè)第一鏟形終端60′，并沒(méi)有零件與圖1D中所示的零件1對(duì)應(yīng)。終端零件65有一個(gè)第二鏟形終端部65′和一個(gè)載有觸點(diǎn)的部分65″。使用時(shí)，第一和第二鏟形終端60′和65′用來(lái)將蒸汽傳感器控制裝置例如在我們的英國(guó)專利2212664號(hào)中所說(shuō)明的我們的J系列蒸汽控制裝置，連接到設(shè)有元件超溫控制裝置的電路中。當(dāng)電器內(nèi)的水煮沸騰時(shí)，蒸汽控制裝置用來(lái)關(guān)斷相關(guān)沸水器的加熱元件的供電。
圖4A到4D概略地示出一個(gè)重新設(shè)定用的機(jī)構(gòu)，它可有效地與單獨(dú)控制裝置中的一個(gè)或兩個(gè)元件保護(hù)控制裝置2和3連結(jié)。這樣，例如兩個(gè)控制裝置都被設(shè)定為只對(duì)一個(gè)元件超溫狀態(tài)進(jìn)行應(yīng)答，如同在沒(méi)有首先灌水的熱水器內(nèi)接通電流所會(huì)造成的情況，這時(shí)也許適宜這樣安排使兩個(gè)控制裝置都容易重新設(shè)定，在另一方面，如果其中一個(gè)控制裝置被設(shè)定在較高的溫度并且只有在另一個(gè)控制裝置失敗時(shí)才操作，那么適宜的做法也許是只對(duì)較低的溫度控制裝置提供一個(gè)用戶可操作的重新設(shè)定設(shè)施，而不對(duì)較高的溫度控制裝置提供這種設(shè)施以資確保用戶不會(huì)將電器重新設(shè)定到有潛在危險(xiǎn)的位置。
圖4A示出上述實(shí)施例的正常的“冷”態(tài)，其中雙金屬片16處在其向上彎曲的狀態(tài)，彈簧金屬的雙金屬片支架的過(guò)中心裝置(未示出)處在其上位致使推桿26同樣處在其上位，并且成形件26′沒(méi)有影響到葉片彈簧14的位置。無(wú)繩連接器系統(tǒng)的CP7插頭部的模壓塑料體4被示出制有一個(gè)小室40，其內(nèi)設(shè)有一個(gè)能在小室40的范圍內(nèi)自由運(yùn)動(dòng)的凸輪件41。模壓塑料體部有一開(kāi)口42通過(guò)其最外面的圓筒形壁，開(kāi)口的尺寸使凸輪件41能夠突出到一個(gè)環(huán)形通道43之內(nèi)，這個(gè)環(huán)形通道是在CP7插頭部?jī)?nèi)的外壁和上述中心立柱之間形成的，當(dāng)插頭和插座零件配合在一起時(shí)，這個(gè)環(huán)形通道被CS4/CP7無(wú)繩連接系統(tǒng)的CS4插座部的一個(gè)互補(bǔ)零件所占。在圖4A中，CS4插座的相關(guān)零件用標(biāo)號(hào)44指出。如圖4A所示，在推桿26的下端和凸輪件41之間存在著一個(gè)空檔。
圖4B示出當(dāng)雙金屬片16受熱被按壓成相反的盤狀外形時(shí)發(fā)生的情況，其時(shí)這種外形會(huì)使推桿26被雙金屬支架的過(guò)中心機(jī)構(gòu)(未示出)壓下，因此葉片彈簧14被成形件26′壓下。推桿26的底端移動(dòng)到更接近凸輪件41的位置，但在這兩個(gè)零件之間留下一個(gè)小的間隙。
過(guò)后在冷卻的狀態(tài)下，雙金屬片會(huì)自動(dòng)重新設(shè)定，但雙金屬片支架的過(guò)中心機(jī)構(gòu)由于缺乏重新設(shè)定的動(dòng)力仍會(huì)留在其向下的狀態(tài)，為了使它能重新被設(shè)定，必須使CS4部從CP7部?jī)?nèi)抽出如圖4C底部的箭頭所示，這相當(dāng)于把電器從其底部提起。這樣便可使凸輪件41在其自身重力的作用下(也可設(shè)有一個(gè)驅(qū)動(dòng)彈簧)滑動(dòng)，一般沿著圖中箭頭所示方向向凸輪件41的左方滑動(dòng)，一直到凸輪上的接合部對(duì)接在開(kāi)口42的邊緣上為止。在這位置上如圖所示，凸輪件41擱置在開(kāi)口42內(nèi)，其鼻部45突出到無(wú)繩連接器組的CS4插座部所砌出的區(qū)域內(nèi)。隨后當(dāng)電器重新被放置在其基部上時(shí)，進(jìn)入的CS4插座部44會(huì)遇到凸輪件41的鼻部45如圖4D所示，這樣就會(huì)使凸輪件被驅(qū)動(dòng)，一般是在圖4D中凸輪件左方的箭頭所示方向，即相對(duì)于無(wú)繩連接系統(tǒng)的SP7插頭部為向上和向外的方向。在這推動(dòng)下，凸輪件41的對(duì)邊46就模塑體4內(nèi)制出的傾斜表面47上滑動(dòng)，致使凸輪與推桿26的底端接合并驅(qū)動(dòng)它向上，從而重新設(shè)定過(guò)中心機(jī)構(gòu)和雙金屬片16。隨著CP7插頭部和CS4插座部接合運(yùn)動(dòng)的繼續(xù)進(jìn)行，最后凸輪件41的鼻部45可移動(dòng)到不受CS4插座部前端的控制，從而凸輪件可下降返回到圖4A所示位置。
重新設(shè)定凸輪件41的裝置能夠有效地工作，因?yàn)楫?dāng)過(guò)中心機(jī)構(gòu)操作使推桿26壓下并打開(kāi)開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)時(shí)，推桿的端頭繼續(xù)將向下的壓力施加在凸輪件41上，因此當(dāng)兩個(gè)無(wú)繩連接器部被分開(kāi)如將電器從其基部上提起時(shí)，凸輪件被可靠地向下驅(qū)動(dòng)，而其鼻部45被迫通過(guò)開(kāi)口42突出。這樣可以有效地防止凸輪件41粘住在其向上位置的任何傾向。
在使用上述實(shí)施例時(shí)，固定的支架27可用任何一種方便的方法例如鉚接、焊接或用螺帽和螺釘?shù)倪B接固定在加熱元件上，并且為了維護(hù)或修理加熱元件或無(wú)繩連接器/超溫控制裝置的復(fù)合體，支架可以或不可以從加熱元件上拿下。但支架本身是被設(shè)計(jì)來(lái)永久地固定在無(wú)繩連接器/超溫控制裝置的復(fù)合體上的。在圖5的裝置中設(shè)有另一種形式的固定支架50，該支架如同以前說(shuō)明的支架27一樣，設(shè)有三個(gè)腳51，該腳例如適宜用激光焊接固定在加熱元件上，并且具有三個(gè)螺釘插孔52使無(wú)繩連接器/超溫控制裝置的復(fù)合體可用緊固螺釘53以可拿掉的方式固定在支架50上。采用可從其固定支架上拿下的無(wú)繩連接器/超溫控制裝置的復(fù)合體是有利的，因?yàn)檫@樣可促進(jìn)錯(cuò)誤裝配的工作構(gòu)件的改造并給供應(yīng)提供否則不會(huì)有的機(jī)會(huì)，例如將支架提供給加熱元件的制造商和將控制裝置(即無(wú)繩連接器/超溫控制裝置的復(fù)合體)提供給電器中加熱元件和控制裝置的最終裝配者。而且同一個(gè)支架的構(gòu)造可被供應(yīng)用于不同的控制裝置的構(gòu)造。
現(xiàn)在結(jié)合圖6到10說(shuō)明復(fù)合的加熱元件保護(hù)控制裝置和360°無(wú)繩連接器部，后者基本上如前所述而且還備有設(shè)施可使按照前述我們的英國(guó)專利申請(qǐng)9811400.2號(hào)發(fā)明的Z5蒸汽傳感器直接連接在其上。
首先參閱圖6，其中示出復(fù)合的加熱元件保護(hù)控制裝置和360°無(wú)繩連接器部，后者基本上如前結(jié)合圖1A到1D所示。該實(shí)施例具有一個(gè)CP7 360°的無(wú)繩的插頭(公)連接器部1，在其圓周上設(shè)有沿圓周互相間隔開(kāi)的整體的加熱元件超溫保護(hù)控制裝置2和3。如同圖7和8所示，CP7基本上為一向上翻轉(zhuǎn)的杯狀模壓塑料體4，并且在其內(nèi)有一中空的整體模壓的塑料支柱5。有一中心接地銷6裝在中空的支柱5內(nèi)，而支柱本身被這樣成形使它能容納第一和第二電路終端彈簧11和12，其中一個(gè)彈簧面向支柱之內(nèi)，另一個(gè)彈簧則面向外。CP7連接器適宜與CS4插座(母)部(未示出)一起使用，后者的形狀是與CP7互補(bǔ)，并且有一個(gè)中空的模壓塑料豎立構(gòu)件，在其內(nèi)設(shè)有一個(gè)互補(bǔ)的彈簧終端用來(lái)在電路上與CP7的接地銷6接觸，還設(shè)有第一和第二環(huán)形終端，其中一個(gè)設(shè)在CS4的中心豎立構(gòu)件的外側(cè)，另一個(gè)終端則設(shè)有在模壓塑料CS4體的反對(duì)的面向內(nèi)的表面上，以資分別與CP7的第一和第二終端彈簧11、12電接觸。
加熱元件超溫保護(hù)控制裝置2和3的構(gòu)造和操作已在前面說(shuō)明。每一個(gè)控制裝置2和3都各有一個(gè)盤狀的雙金屬開(kāi)關(guān)作動(dòng)件16，隨著雙金屬片受熱后的溫度上升到超過(guò)一個(gè)預(yù)定的水準(zhǔn)，該作動(dòng)件便可產(chǎn)生按壓作用，從原來(lái)的盤狀外形移動(dòng)到相反的盤狀外形。雙金屬片16被安裝在各自的彈簧支架17上，彈簧支架17被這樣制造使與各自的開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)推桿(未示出)共同構(gòu)成各自的雙穩(wěn)定過(guò)中心裝置，該裝置在雙金屬片16從其“冷”態(tài)移動(dòng)到“熱”態(tài)時(shí)，相應(yīng)的過(guò)中心裝置便會(huì)操作，從而將相關(guān)控制裝置2、3內(nèi)的一組開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)打開(kāi)。雙金屬片16本身并不實(shí)體地連結(jié)到過(guò)中心裝置，因此當(dāng)它們的溫度冷卻時(shí)，雖然雙金屬片能被安排讓它自動(dòng)重新設(shè)定，但過(guò)中心裝置及其相關(guān)的開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)仍需人們主動(dòng)重新設(shè)定。一種重新設(shè)定的機(jī)構(gòu)可根據(jù)無(wú)繩電器的容器部的被提起以致離開(kāi)其基部來(lái)操作，隨后將容器部重新放置在基部上。但也可能采用其他重新設(shè)定的裝置。
與前述裝置相比，圖6所示裝置增添了一對(duì)公的鏟形終端100和100′和一對(duì)母的插座終端200和200′，后者被一U形罩201部分包圍，該罩與CP7連接器部1的模壓塑料體4被整體模壓制出。終端100和200公用一條電路并被連接到一個(gè)終端彈簧11、12上，終端100′和200′公用一條電路并被連接到一個(gè)加熱元件超溫保護(hù)控制裝置2、3上，這樣，利用設(shè)在控制裝置上的鏟形終端250，便可通過(guò)加熱元件連接到另一個(gè)加熱元件超溫保護(hù)控制裝置3、2上，利用鏟形終端250還可將上述加熱元件超溫保護(hù)控制裝置連接到另一個(gè)終端彈簧12、11上。
終端200和200′被設(shè)計(jì)用來(lái)將上面提到的英國(guó)專利申請(qǐng)9811400.2中所說(shuō)明的Z5蒸汽傳感器控制裝置連結(jié)到圖6示出的裝置上。圖7示出兩者連結(jié)后的裝置，其中蒸汽傳感器控制裝置用標(biāo)號(hào)300指出。圖8示出將這種裝置裝有具有金屬板325的那種電熱元件上的情況，該金屬板325具有礦物絕緣的、金屬屏蔽的、電線卷繞的那種型式的加熱元件350澆鑄或抓住在其表面內(nèi)，將該復(fù)合的蒸汽和元件保護(hù)器控制裝置連帶插座引入線連接器1、2、3、300安裝到加熱元件上是用以前所說(shuō)的安裝支架375來(lái)完成的。應(yīng)該知道在圖8的裝置中，加熱元件超溫保護(hù)控制裝置2、3的終端250是用連接引線(未示出)連接到加熱元件350的終端上的。
還應(yīng)知道圖8的裝置是將蒸汽傳感器控制裝置300在電路上與加熱元件350和在插座引入線連接器部1的終端11、12之間的兩個(gè)加熱元件超溫保護(hù)控制裝置2、3都串聯(lián)在一起。這樣在一個(gè)或兩個(gè)加熱元件超溫控制裝置2、3操作時(shí)或在蒸汽控制裝置300操作時(shí)都可確保中斷加熱元件的供電。
兩個(gè)增添的終端100和100′是供連接指示器例如一個(gè)橫跨蒸汽傳感器300的小氖燈之用。只要控制裝置300是在閉合電路的狀態(tài)，即沒(méi)有由于暴露在蒸汽中而被操作，控制裝置300就在終端100和100′之間造成一條短路，指示器就不會(huì)亮。但當(dāng)蒸汽傳感器控制裝置300根據(jù)所感知的蒸汽而將電路斷開(kāi)時(shí)，跨過(guò)指示器的短路就不再存在，因此指示器發(fā)光。被具有高電阻的指示器通過(guò)的電流強(qiáng)度很差，不足以對(duì)加熱元件350產(chǎn)生任何顯著的加熱效果。
圖9示出與圖7和8相比為倒置的蒸汽傳感器控制裝置，從圖上可以看到當(dāng)加熱元件325被配裝在煮沸水器的底部?jī)?nèi)時(shí)，蒸汽控制裝置的雙金屬作動(dòng)件301面向下方并且被控制裝置的模壓塑料蓋302屏蔽。在這方面應(yīng)該體會(huì)到圖8所示的倒置裝置在實(shí)際上被配裝到容器內(nèi)的情況。由于蒸汽控制裝置300的雙金屬作動(dòng)件301面向下方，控制裝置300的內(nèi)部開(kāi)關(guān)構(gòu)件都被包含在蓋302內(nèi)，只有一根推桿(未示出)穿透蓋用來(lái)將雙金屬作動(dòng)件301的操作運(yùn)動(dòng)傳送給內(nèi)部的開(kāi)關(guān)構(gòu)件，因此能最大程度地確?？刂蒲b置的內(nèi)部開(kāi)關(guān)構(gòu)件不會(huì)被沿著容器的蒸汽管道下的碎屑和鐵銹所污染，這根管道是為了使蒸汽從容器內(nèi)的高位轉(zhuǎn)移到蒸汽傳感器控制裝置在容器底部?jī)?nèi)的位置而設(shè)的。這樣安排雙金屬作動(dòng)件301使它面向下方的另外的優(yōu)點(diǎn)是，它可遠(yuǎn)離加熱元件325并遠(yuǎn)離包容在相關(guān)容器內(nèi)的熱水，從而在雙金屬作動(dòng)件301根據(jù)蒸汽的產(chǎn)生而操作后可提高其被重新設(shè)定的能力；即在蒸汽傳感器控制裝置關(guān)斷加熱元件致使熱蒸汽停止輸送到雙金屬作動(dòng)件301上后，雙金屬作動(dòng)件301的與加熱元件325和容器內(nèi)的熱水的接近已不這么能顯著地能阻礙其冷卻。
另外注意與圖6所示裝置的終端200、200′配合的蒸汽傳感器控制裝置300的的終端303、303′完全被屏蔽在控制裝置300的模壓塑料體302內(nèi)。由于這樣的布置，可以確保配合的終端303、303′和200、200′不容易被蒸汽傳感器控制裝置的多蒸汽操作環(huán)境所污染。
蒸汽傳感器控制裝置300被打算用于煮沸水的容器，該容器制有例如與模壓塑料體部整體制成的管道，用來(lái)將容器內(nèi)的蒸汽輸送到在容器基部?jī)?nèi)的蒸汽傳感器控制裝置的位置上。在圖10A和10B所示的另一個(gè)裝置，蒸汽傳感器控制裝置300制有一個(gè)可與容器體的零件密封配合的插口304。蒸汽用檔壁(未示出)被導(dǎo)引到雙金屬作動(dòng)件301上，擋壁最好是蒸汽傳感器控制裝置殼體的一部分，但也可以是另加的或者是電器的一部分。
除了直接連接到復(fù)合的引入線連接器連同超溫保護(hù)控制裝置如圖7和8所示外，蒸汽傳感器控制裝置300也可用引線將終端200、200′連接到蒸汽控制裝置終端303、303′的方法間接地連接到其上。在某些電器內(nèi)最好將蒸汽控制裝置安裝在電器內(nèi)一個(gè)密切靠近排氣口的位置上，當(dāng)電器內(nèi)的煮沸時(shí)，蒸汽便可通過(guò)排氣口逸出。這種裝置例如在GB2212664中所示。
某些電器可能不需設(shè)置蒸汽控制傳感器，在這種情況下可設(shè)置一個(gè)合適的連接器將終端200、200′連接在一起?；蛘?，終端200、200′可這樣安排，使它們?cè)谡r(shí)互連，而當(dāng)蒸汽傳感器控制裝置被裝上時(shí)使它們的互連斷開(kāi)。例如，可設(shè)置彈簧終端在正常時(shí)使兩個(gè)終端200、200′互連，而當(dāng)蒸汽傳感器控制裝置被裝上時(shí)使這兩個(gè)終端200、200′位移。
在圖7和8的裝置中，蒸汽傳感器控制裝置300沿水平方向延伸。該裝置能容易地被修改使蒸汽傳感器控制裝置沿垂直方向延伸，這樣能使總體裝置具有較小的腳底面積使該裝置能被用于更小的電器上。
在后面要說(shuō)明的實(shí)施例中，前述控制裝置的雙金屬開(kāi)關(guān)作動(dòng)件中的一個(gè)被一易熔構(gòu)件取代，使用時(shí)，該構(gòu)件被保持與厚膜加熱元件貼近使它受到加熱元件的溫度并在彈簧的作用下使它偏離加熱元件，這個(gè)裝置被這樣設(shè)計(jì)，使當(dāng)易熔構(gòu)件在預(yù)定的加熱元件的超溫下松弛后，一組開(kāi)頭觸點(diǎn)可被打開(kāi)。
這個(gè)提議是將前述實(shí)施例的兩個(gè)雙金屬作動(dòng)件中的一個(gè)用受熱易熔件來(lái)替代，該易熔件適宜將兩個(gè)開(kāi)關(guān)中的盡可能多的公用構(gòu)件妥善安排。在受熱易熔件的型式中，易熔構(gòu)件被一個(gè)保持構(gòu)件牢固地保持在一根變型推桿的外端，該保持構(gòu)件被夾緊在一個(gè)接近桿端的槽內(nèi)。這個(gè)保持構(gòu)件替代前述實(shí)施例中的雙金屬片并使桿的前端保持與要被保護(hù)的加熱元件熱接觸。保持構(gòu)件本身可具有彈性，或者它可被彈性地安裝著；它可以是金屬的并有與金屬片相似的形狀；或者它可由熔點(diǎn)比桿高的塑料制成。該桿被前述實(shí)施例的過(guò)中心彈簧機(jī)構(gòu)的變型從加熱器上推開(kāi)，該機(jī)構(gòu)不再是雙穩(wěn)定的，只是一個(gè)簡(jiǎn)單的彈簧(可能為一懸臂)接合在桿的長(zhǎng)度上一個(gè)合適的點(diǎn)上。電觸點(diǎn)與前述控制裝置的電觸點(diǎn)相似。作用時(shí)，當(dāng)加熱元件的表面達(dá)到一個(gè)足夠的溫度，桿的前端便熔化，這樣桿就沒(méi)有保持與加熱元件接觸的金屬零件而可自由，這時(shí)推動(dòng)該桿離開(kāi)加熱器的彈簧就能使桿移動(dòng)，其方式與前述實(shí)施例中的推桿相似，從而可將電觸點(diǎn)打開(kāi)并關(guān)斷加熱器。這個(gè)被提議的機(jī)構(gòu)能夠迅速打開(kāi)觸點(diǎn)并且總是能使它們完全打開(kāi)不管溫度上沖的程度如何。
可用金屬板替代雙金屬片來(lái)保持該桿，但最好制成彈簧的金屬零件同時(shí)制成保持零件，這樣可省掉一個(gè)構(gòu)件。圖11到15示出這種型式。圖11為側(cè)視圖，圖12和13為等角投影圖，均示出前述控制裝置中的彈簧雙金屬片支架被替代的情況。彈簧金屬保持部1′有一基部2′與推桿替代物8′的前端4′接合，推動(dòng)它向加熱器(未示出)移動(dòng)。保持部1′的臂3′為懸臂彈簧并與推桿8′上的臂5′接合，趨向于推動(dòng)該桿離開(kāi)加熱元件。桿8′的遠(yuǎn)離加熱器的端頭6′的位置與彈簧接觸裝置7接近。圖14到15示出該裝置在根據(jù)加熱元件超溫的狀態(tài)的易熔件操作后的情況。其時(shí)該桿的前端4′被熔化并從保持部2′內(nèi)脫出。保持部1′的臂3′被松弛，移動(dòng)該桿8′離開(kāi)加熱器使該桿與一個(gè)接觸彈簧7′的端頭接合并打開(kāi)各個(gè)觸點(diǎn)。
這種受熱易熔件的變型可由基本上如同在GB-A-2194099中結(jié)合其圖3說(shuō)明的我們的X3控制裝置修改而成。X3控制裝置的雙金屬片可形成保持金屬部，由設(shè)在片內(nèi)的X形切口的兩條較長(zhǎng)的中心分支的尖端將桿保持著。這些尖端可用折曲形成，借以保持X3目前提供的基本上為平直的元件界面，或者桿端可突出到雙金屬片之外進(jìn)入到在加熱器上制出的一個(gè)凹部?jī)?nèi)，就像我們?cè)缦鹊腦1控制裝置那樣。在正常情況下，X3雙金屬片將通過(guò)該桿打開(kāi)第一組觸點(diǎn)，正像目前那樣。但如上所述，要設(shè)置一個(gè)彈簧以資促使該桿離開(kāi)加熱器。通常該桿的運(yùn)動(dòng)被雙金屬片翻轉(zhuǎn)其曲率時(shí)的運(yùn)動(dòng)限制著。但若加熱器的溫度上升到正常水準(zhǔn)之上時(shí)，桿的前端將被熔化，使該桿松開(kāi)。于是彈簧能自由移動(dòng)該桿使它進(jìn)一步離開(kāi)加熱器，這個(gè)增添的運(yùn)動(dòng)將打開(kāi)提供第二保持水準(zhǔn)的第二組觸點(diǎn)。
第一組觸點(diǎn)的如同在現(xiàn)有X3設(shè)計(jì)中的彈性安裝使這個(gè)進(jìn)一步的運(yùn)動(dòng)能夠進(jìn)行，即使這些觸點(diǎn)已被焊住(由于過(guò)高的溫度)。采用這種方式改變現(xiàn)有的X3如同在前面說(shuō)明的實(shí)施例中那樣，需要用金屬支架來(lái)替代熱塑性的雙金屬片支架，同時(shí)也要設(shè)置彈簧以資移動(dòng)該桿使它離開(kāi)加熱元件。目前在第二次操作中提供抬垮支架的力的第二次接觸將被一個(gè)較簡(jiǎn)單的彈簧接觸裝置替代，該裝置只需較少的力并且可以只在電源的一個(gè)電極上作用。中心銷例如可被制成一個(gè)像手杖那樣在其內(nèi)端制有一個(gè)成直角的彎頭，在該彎頭之下設(shè)有第二葉片彈簧。該桿將作用在葉片彈簧的端頭上推動(dòng)它使它離開(kāi)該銷的成角度的端頭。但沒(méi)有理由可說(shuō)為什么該桿不被制成“T”形并且在電源的兩個(gè)電極上都可操作?，F(xiàn)有的觸點(diǎn)可被使用，但需要一種形式的鎖閂，在正常時(shí)將第二彈簧夾持在終端銷上，該閂將被該桿的運(yùn)動(dòng)松開(kāi)。
圖16到19示出這個(gè)提議被用來(lái)更換現(xiàn)有X3的塑料雙金屬片支架的情況。特別請(qǐng)參閱示出基本布置的圖16，其中金屬保持部9′和雙金屬片10′與現(xiàn)有的X4的產(chǎn)品設(shè)計(jì)一樣。桿8′與圖11到15中的桿相同并在其前端4′以與在GB-A-2194099中說(shuō)明的早先X1的推桿相同的方式被夾緊在雙金屬片上。圖中設(shè)有示出雙金屬片以其中心邊的尖端與桿8′的頭部接合將它往后設(shè)定使作動(dòng)件具有一個(gè)齊平的前表面的型式，但這僅是一個(gè)幾何形狀調(diào)節(jié)的問(wèn)題。示出的彈簧臂11′為前述實(shí)施例中的“C”形，但也可以簡(jiǎn)單的筆直的懸臂如同以前的例子那樣。該桿的另一前端6′與第一觸點(diǎn)組12′接近，而桿8′上的突出部5′只是以不大的距離與第二觸點(diǎn)組13′間隔開(kāi)。
操作時(shí)，在正常的干煮沸的情況下，雙金屬片翻轉(zhuǎn)其曲率而將力作用在第一組觸點(diǎn)12′上如同傳統(tǒng)一樣，由于臂11′的彈性使桿的移動(dòng)成為可能。注意由臂施加的力必須小到足夠的程度使對(duì)雙金屬的作用只有極小的影響。典型的情況是，例如雙金屬片能施加150-200克的力，那么臂11′可施加40-80克的力。當(dāng)雙金屬片冷卻時(shí)，它使桿返回到其初始位置并將觸點(diǎn)12′閉合。但當(dāng)發(fā)生錯(cuò)誤的情況例如觸點(diǎn)12′被焊接在一起時(shí)，那么加熱器將過(guò)熱，致使桿的前端熔化。于是臂11′將促使該桿離開(kāi)加熱器，首先在前端6′與觸點(diǎn)組12′接合，并將兩個(gè)彈簧(由于焊接的結(jié)果)偏斜，然后用臂5′與第二觸點(diǎn)組13′接合，將它打開(kāi)。圖中沒(méi)有示出這種型式在被操作時(shí)的狀態(tài)，但與圖14和15比較，應(yīng)該有清楚的了解。
對(duì)X3的這種修改，圖17、18和19示出一個(gè)較為實(shí)用的布置，并示出在其內(nèi)端設(shè)有直角彎頭15′的中性終端銷14′。該銷例如可用1mm的黃銅帶材料折合而成為2mm×4mm的銷，其彎頭是在1mm的一段內(nèi)制出的，這從圖18和19中可清楚地看到。葉片彈簧13a為一修改的中性葉片彈簧，它與終端銷的彎曲端頭15′接合。有一個(gè)分立的觸點(diǎn)16′被連結(jié)在葉片彈簧上，但這個(gè)觸點(diǎn)可能并非必需，裝置可能像在目前的X3中采用鍍銀的方法。這個(gè)觸點(diǎn)對(duì)只是在一旦不正常時(shí)才被要求操作。應(yīng)該注意到只要在前端6′和第一組觸點(diǎn)12′之間的間隙小于在臂5′和第二組觸點(diǎn)13′之間的間隙，在正常使用時(shí)電路總是被第一組觸點(diǎn)中斷的，雖然第二組觸點(diǎn)可參預(yù)。圖上只有一個(gè)中性終端裝置被示出，但顯然一個(gè)類似的裝置可設(shè)置在目前尚空的一側(cè)，由第二臂5′操作。
金屬保持部9′預(yù)定用圖19內(nèi)可以看到的四個(gè)星形的孔17′固定到X3內(nèi)部模壓物(米色的一個(gè))的外側(cè)。這個(gè)金屬組合件的全部都在控制裝置之外，能使電絕緣的設(shè)置較為簡(jiǎn)單。圖3A和3B所示的過(guò)中心彈簧的形式與本實(shí)施例的簡(jiǎn)單懸臂相比具有若干優(yōu)點(diǎn)，因而前者還要保留。過(guò)中心的彈簧具有一條非線性的力對(duì)位移的曲線，并能被這樣安排，使它在雙金屬片的運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)只有一個(gè)較弱的力，但隨著位移的增加，它能施加較強(qiáng)的力。這樣就能把對(duì)雙金屬操作特性的較少擾亂和打開(kāi)和第二組觸點(diǎn)的更可靠的作用結(jié)合起來(lái)。X3金屬片支架對(duì)元件扭曲的公差將較少有必要制定，因?yàn)榻饘倨Ъ懿⒎潜仨毐桓憧?，它可在控制組合件內(nèi)安排一個(gè)可靠的高度擋止件來(lái)限定雙金屬片和第一組觸點(diǎn)之間的距離，而不必采用對(duì)元件的柱高和平直度進(jìn)行嚴(yán)密的控制如同目前所做的那樣。
圖20為一剖面的側(cè)立視圖較詳細(xì)地示出圖17和19中的可熔構(gòu)件的熱控制裝置，圖21示出一個(gè)復(fù)合的360°電器引入線連接器和加熱元件超溫保護(hù)控制裝置，該復(fù)合體與圖6所示類似，只是兩個(gè)熱應(yīng)答雙金屬開(kāi)關(guān)中的一個(gè)已被圖17到20所示的易熔構(gòu)件熱控制裝置取代，在圖21中，易熔構(gòu)件熱控制裝置用標(biāo)號(hào)2′指出。在這裝置中，保持易熔桿最上端4′的零件10′是一塊不銹鋼板，其尺寸和形狀都和雙金屬開(kāi)關(guān)的雙金屬片16類似，并且制有一條槽用來(lái)與易熔桿8′縮頸的上端接合。該板10′類似雙金屬片16被保持在彈簧支架17內(nèi)，而易熔桿8′在張力下被支架17的彈簧部11′夾持著。從以前的說(shuō)明可以很好地理解，在該裝置使用時(shí)如果易熔桿受到的溫度使其頭部軟化或熔化，桿8將從其夾持板10′上松開(kāi)并將被彈簧部11′向下驅(qū)動(dòng)(如圖20所示)，因此凸耳5′能將各個(gè)觸點(diǎn)打開(kāi)，從而中斷通往相關(guān)加熱元件的電力供應(yīng)。
圖21中示出的另一不同之點(diǎn)為設(shè)有彈簧觸點(diǎn)500和500′以資用來(lái)與厚膜加熱元件的終端部分接觸。
圖11到21所列出的上述建議具有下列優(yōu)點(diǎn)能使觸點(diǎn)快速打開(kāi)，可不管加熱器的溫度上沖率如何。
使X3雙金屬片的安裝和對(duì)準(zhǔn)與第二組觸點(diǎn)無(wú)關(guān)。
簡(jiǎn)化X3的受熱易熔件的形狀使它能用較不順從的材料如聚苯掌硫(Ryton)制成，該材料具有較好的熱穩(wěn)定性，但在裝配X3雙金屬片或吸收震動(dòng)而不斷裂時(shí)沒(méi)有必需的彈性。
不需實(shí)行從雙金屬片到觸點(diǎn)的距離的元件公差，使控制的作用能更為始終如一。
圖3A和3B所示的X4彈簧的非線性的力對(duì)位移的特性使受熱易熔件能與雙金屬作動(dòng)件結(jié)合起來(lái)而不會(huì)改變雙金屬作動(dòng)件的性能。
上面本發(fā)明已結(jié)合較優(yōu)的實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明，但應(yīng)知道所說(shuō)實(shí)施例只是示范性的，在不離開(kāi)所附權(quán)利要求中列出的本發(fā)明的創(chuàng)意和范圍的條件下完全能進(jìn)行修改和改變。例如，雖然本發(fā)明具體結(jié)合360°的無(wú)繩電器來(lái)說(shuō)明，但本發(fā)明同樣可用于其他種的無(wú)繩電器甚至能用于有繩電器如同那些采用傳統(tǒng)的插頭和插座連接器的電器。另外，雖然所說(shuō)實(shí)施例采用360°的無(wú)繩連接器，但本發(fā)明也可用于較傳統(tǒng)的無(wú)繩傳統(tǒng)，在該系統(tǒng)內(nèi)要求電器以特定的取向設(shè)定在其基部上。本發(fā)明的方案利用一個(gè)自身能提供整體過(guò)中心機(jī)構(gòu)的彈簧金屬支架來(lái)保持雙金屬開(kāi)關(guān)作動(dòng)件的做法能特別好地適用于更廣泛的用途。同樣地，雖然所說(shuō)實(shí)施例曾示出特定形式的加熱元件，但其他種的加熱元件也可使用。另外，在1997.11.24立案的我們的英國(guó)專利申請(qǐng)9724799.3中的安全聯(lián)鎖可被用于本發(fā)明的實(shí)施。關(guān)斷蒸汽傳感器裝置能被裝在電器的引入線連接器上，并且在直接與蒸汽傳感器控制裝置連結(jié)的情況下能直接作用在其跳閘杠桿上。如果蒸汽傳感器控制裝置安裝得較遠(yuǎn)并且用電線在電路上與電器的引入線連接器連接、那么所需的驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)可用杠桿來(lái)傳送，或者如果距離對(duì)杠桿來(lái)說(shuō)過(guò)遠(yuǎn)，那么就需用波頓(Bowden)安全電纜或類似物在電器的引入線連接器和遠(yuǎn)離安裝的蒸汽傳感器控制裝置之間延伸。這樣一種安全聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)可被用于任何一種無(wú)繩連接器系統(tǒng)上。另外，這種安全聯(lián)鎖可被用于有繩電器上使當(dāng)將電器連接器插頭插到引入線插座內(nèi)時(shí)蒸汽傳感器控制裝置就被關(guān)斷(電路斷開(kāi))。
權(quán)利要求
1.一種電加熱元件的熱響應(yīng)控制器，所述控制器包括一個(gè)雙金屬開(kāi)關(guān)作動(dòng)器，所述作動(dòng)器被裝在一金屬?gòu)椈芍Ъ軆?nèi)，以便在使用中由該支架將該控制器保持與該加熱元件緊密接觸；一個(gè)推動(dòng)元件，它將該雙金屬作動(dòng)器的熱響應(yīng)運(yùn)動(dòng)和用于操作該控制器的控制器開(kāi)關(guān)相聯(lián)；和一個(gè)過(guò)中心機(jī)構(gòu)，它與所述推動(dòng)元件相聯(lián)，并與所述金屬?gòu)椈芍Ъ軜?gòu)成一體。
2.如權(quán)利要求1所述的控制器，其特征在于，所述雙金屬開(kāi)關(guān)作動(dòng)器包括至少一個(gè)可移動(dòng)碟形雙金屬片，在兩對(duì)置碟形結(jié)構(gòu)之間具有按扣機(jī)能。
3.如權(quán)利要求2所述的控制器，其特征在于，所述金屬?gòu)椈芍Ъ馨ㄔ诘谝桓叨壬显谄溟g限定所述雙金屬片的支承位置的一些間隔部和在第二高度上在其間限定所述推動(dòng)元件的支承位置的并用作所述過(guò)中心機(jī)構(gòu)的一些間隔的彈簧件。
4.如權(quán)利要求3所述的控制器，其特征在于，所述金屬?gòu)椈芍Ъ馨ㄒ粋€(gè)固定于所述控制器的基座部，所述間隔彈簧件和所述基座部分離，從所述基座部的對(duì)置端上直立；和一對(duì)彼此面對(duì)并在其間限定所述雙金屬片的支承位置的臂。
5.如權(quán)利要求4所述的控制器，其特征在于，所述雙金屬片大致為矩形，所述臂各自與所述雙金屬片的相應(yīng)相對(duì)側(cè)連合的結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求5所述的控制器，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)包括間隔的金屬?gòu)椈摄^爪，用于將所述雙金屬片的相對(duì)角大致定位在其平面內(nèi)，還包括用于將該雙金屬片大致橫向于其平面定位的其它結(jié)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求1至6之一所述的控制器，其特征在于，包括與所述過(guò)中心機(jī)構(gòu)相關(guān)的重新設(shè)定裝置。
8.如權(quán)利要求7所述的控制器，其特征在于，包括一個(gè)制有一用以接納電源連接器插頭的連接器插座的模制塑料體部，其中，所述空調(diào)裝置可根據(jù)所述插頭和插座連接器的分離和隨后的重新連接來(lái)工作。
9.如權(quán)利要求8所述的控制器，其特征在于，所述連接器插座提供互補(bǔ)電源連接器插頭與其的連接，而與該插頭和插座的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)方向無(wú)關(guān)。
10.如權(quán)利要求8或9所述的控制器，其特征在于，所述重新設(shè)定裝置包括在所述連接器插座內(nèi)的凸輪裝置，它可滑動(dòng)該連接器插頭的分離和重新連接來(lái)移動(dòng)。
11.如權(quán)利要求10所述的控制器，其特征在于，所述凸輪裝置包括一凸輪件，它被設(shè)置成當(dāng)使所述連接件分離時(shí)，能移入一該連接器重新連接時(shí)被驅(qū)使重新設(shè)定該控制器的位置。
12.如權(quán)利要求11所述的控制器，其特征在于，所述凸輪件可在該控制器內(nèi)形成的一腔內(nèi)移動(dòng)，所述腔壁內(nèi)的一小孔允許該凸輪件凸入該控制器的一插頭接納通道內(nèi)，只要該插頭處在該插座內(nèi)，該孔由該插頭封閉，而當(dāng)將該插頭取下時(shí)，能使該凸輪件移動(dòng)，以便凸入所述通道內(nèi)，該凸輪件和所述腔是這樣構(gòu)成的，使得該插頭的隨后插入所述通道能驅(qū)動(dòng)該凸輪件，使它重新設(shè)定所述過(guò)中心機(jī)構(gòu)。
13.如權(quán)利要求1至12之一所述的控制器，其特征在于，包括另一雙金屬開(kāi)關(guān)作動(dòng)器，該作動(dòng)器被安裝成在該控制器使用中在跟雙金屬開(kāi)關(guān)作動(dòng)器和該加熱元件處于緊密熱接觸的位置相間隔的位置上，與該加熱元件保持熱接觸。
14.如權(quán)利要求13所述的控制器，其特征在于，所述另一雙金屬開(kāi)關(guān)作動(dòng)器被安裝在另一金屬?gòu)椈芍Ъ軆?nèi)，用另一推動(dòng)元件將它與該控制器的另一開(kāi)關(guān)相聯(lián)，并且另一過(guò)中心機(jī)構(gòu)與所述另一推動(dòng)元件相關(guān)聯(lián)，而與所述另一金屬?gòu)椈芍Ъ軜?gòu)成一體。
15.如權(quán)利要求14所述的控制器，其特征在于，所述另一雙金屬開(kāi)關(guān)作動(dòng)器的結(jié)構(gòu)，其金屬?gòu)椈芍Ъ?，其相關(guān)聯(lián)的推動(dòng)元件和過(guò)中心機(jī)構(gòu)大致與首先提到的雙金屬開(kāi)關(guān)作動(dòng)器的相同。
16.如權(quán)利要求13至15之一所述的控制器，其特征在于，所述這些雙金屬開(kāi)關(guān)作動(dòng)器的工作溫度大致相同。
17.如權(quán)利要求13至15之一所述的控制器，其特征在于，所述這些雙金屬開(kāi)關(guān)作動(dòng)器的工作溫度是不同的。
18.如權(quán)利要求1至17之一所述的與一電加熱元件相組合的控制器。
19.如權(quán)利要求18所述的控制器，其特征在于，所述電加熱元件是一種厚膜加熱元件。
20.如權(quán)利要求19所述的控制器，其特征在于，所述控制器的一些彈簧端子與所述厚膜加熱元件的一些端子相接合。
21.一種包括如權(quán)利要求18至20之一所述的組合的液體加熱容器。
22.一種電加熱元件的熱響應(yīng)控制器，用于在該加熱元件過(guò)熱的情況下將該加熱元件與其電源分離，所述控制器包括一組開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)；一個(gè)由可熔材料制成的部件；將所述可熔部件的端部固定在使用中與該加熱元件持緊密熱接觸的前部位置的裝置；一個(gè)由所述可熔部件保持在壓縮狀態(tài)的彈簧，該可熔部件的端部被設(shè)置成在該加熱元件過(guò)熱的情況下被熔化并與其固定裝置分離，從而松開(kāi)該彈簧，并從所述前部位置上彈回，使該開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)斷開(kāi)。
23.如權(quán)利要求22所述的控制器，其特征在于，該彈簧被壓縮在所述可熔部件的端部和在該可熔部件上與所述端部間隔的支座之間。
24.如權(quán)利要求22或23之一所述的控制器，其特征在于，該開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)被設(shè)置成由用作開(kāi)關(guān)作動(dòng)器的可熔部件斷開(kāi)，并受松開(kāi)后的彈簧驅(qū)動(dòng)。
25.如權(quán)利要求22或24之一所述的控制器，其特征在于，所述彈簧包括一金屬?gòu)椈杉?，該彈簧件的前部包含用以固定所述可熔部件的端部的裝置，還包括自所述前部的間隔部位向后和向內(nèi)延伸到與所述可熔部件進(jìn)入接觸的一些臂。
26.如權(quán)利要求25所述的控制器，其特征在于，所述可熔部件的端部與一保持件接合，所述金屬?gòu)椈杉那安勘恢瞥梢粋€(gè)所述保持件的支架。
27.如權(quán)利要求26所述的控制器，其特征在于，所述保持件包括一金屬板，所述金屬?gòu)椈杉那安烤哂虚g隔結(jié)構(gòu)，在其相反側(cè)與所述金屬板接合。
28.如權(quán)利要求27所述的控制器，其特征在于，所述金屬板大致為矩形，所述間隔結(jié)構(gòu)在所述金屬板的相對(duì)側(cè)包括間隔的金屬?gòu)椈摄^爪，用以將所述金屬板的相對(duì)角大致定位在該板的平面內(nèi)，而用于定位該板的其它結(jié)構(gòu)大致橫向于其平面。
29.如權(quán)利要求22至28之一所述的控制器，其特征在于，所述固定所述可熔部件端部的裝置沒(méi)有熱響應(yīng)開(kāi)關(guān)操作機(jī)能。
30.如權(quán)利要求22至28之一所述的控制器，其特征在于，所述固定所述可熔部件端部的裝置具有熱響應(yīng)開(kāi)關(guān)操作機(jī)能。
31.如權(quán)利要求30所述的控制器，其特征在于，所述彈簧的機(jī)能是當(dāng)它被松開(kāi)時(shí)斷開(kāi)該控制器的第一組開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)，而固定所述可熔部件端部的所述裝置的開(kāi)關(guān)操作機(jī)能是斷開(kāi)該控制器的第二組開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)。
32.如權(quán)利要求27或28所述的控制器，其特征在于，所述金屬板是雙金屬的。
33.如權(quán)利要求32所述的控制器，其特征在于，所述雙金屬板是碟形的，以便在低于所述可熔材料軟化或熔化溫度的一預(yù)定溫度下隨著對(duì)置碟形結(jié)構(gòu)間的按扣動(dòng)作一起移動(dòng)。
34.如權(quán)利要求22至33之一所述的控制器，其特征在于，設(shè)有另一熱響應(yīng)開(kāi)關(guān)作動(dòng)器和一另一相關(guān)的開(kāi)關(guān)裝置，所述另一熱響應(yīng)開(kāi)關(guān)作動(dòng)器與所述可熔部件隔開(kāi)，使得當(dāng)該控制器與一加熱元件并置時(shí)所述可熔部件和所述另一熱響應(yīng)開(kāi)關(guān)作動(dòng)器能應(yīng)答處在其間隔位置上的所述加熱元件的溫度。
35.如權(quán)利要求34所述的控制器，其特征在于，所述另一熱響應(yīng)開(kāi)關(guān)作動(dòng)器包括一雙金屬元件。
36.如權(quán)利要求35所述的控制器，其特征在于，所述雙金屬元件是碟形的，以便在一預(yù)定溫度下隨相對(duì)碟形結(jié)構(gòu)間的按扣動(dòng)作而一起移動(dòng)。
37.如權(quán)利要求36從屬于權(quán)利要求33時(shí)的控制器，其特征在于，該兩雙金屬開(kāi)關(guān)作動(dòng)器開(kāi)始工作的預(yù)定工作基本上是相同的。
38.如權(quán)利要求35至37之一所述的控制器，其特征在于，包括所述另一熱響應(yīng)開(kāi)關(guān)作動(dòng)器的雙金屬元件被設(shè)置成能借助于一過(guò)中心機(jī)構(gòu)操作其相關(guān)的另一開(kāi)關(guān)裝置。
39.如權(quán)利要求38所述的控制器，其特征在于，所述過(guò)中心機(jī)構(gòu)構(gòu)成該雙金屬元件的金屬?gòu)椈芍Ъ艿囊徊糠帧?br> 40.如權(quán)利要求39所述的控制器，其特征在于，所述金屬?gòu)椈芍Ъ馨ū舜碎g隔的一些端部，它們?cè)诘谝桓叨壬舷薅▽⒁浑p金屬片支承在其間的位置，在另一高度上，這些間隔的彈簧件適于在其間接納一推動(dòng)元件，以構(gòu)成一過(guò)中心機(jī)構(gòu)，其中該推動(dòng)元件能響應(yīng)該雙金屬的開(kāi)關(guān)操作運(yùn)動(dòng)在一中心不穩(wěn)定位置的任一側(cè)上于第一和第二穩(wěn)定位置之間移動(dòng)。
41.如權(quán)利要求38至40之一所述的控制器，其特征在于，包括與所述過(guò)中心機(jī)構(gòu)相關(guān)聯(lián)的重新設(shè)定裝置。
42.如權(quán)利要求41所述的控制器，其特征在于，包括一個(gè)制有一個(gè)用以接納一電源連接器插頭的連接器插座的模制塑料本件部，其中所述重新設(shè)定裝置能響應(yīng)所述插頭和插座連接器的分離和隨后的重新連接而工作。
43.如權(quán)利要求22至42之一所述的控制器，其特征在于，包括提供和一單獨(dú)的蒸汽傳感器控制器的控制器連接的裝置。
44.如權(quán)利要求22至43之一所述的控制器，其特征在于，適于和一平面加熱元件一起使用。
45.如權(quán)利要求44所述的控制器，其特征在于，在該控制器上設(shè)有用以接合一厚膜平面加熱元件的端子部的彈簧端子。
46.一種雙金屬開(kāi)關(guān)作動(dòng)器，包括一個(gè)雙金屬件的金屬?gòu)椈芍Ъ芎鸵粋€(gè)整體過(guò)中心機(jī)構(gòu)。
47.一種雙金屬開(kāi)關(guān)作動(dòng)器的金屬?gòu)椈芍Ъ埽鲋Ъ馨ㄒ粋€(gè)適于安裝所述雙金屬件的第一部分和一個(gè)限定雙穩(wěn)態(tài)過(guò)中心機(jī)構(gòu)的至少一部分的第二整體部分。
48.如權(quán)利要求47所述的控制器，其特征在于，包括一個(gè)基座部件和在所述基座部的相反端的向上彎轉(zhuǎn)的端部所述端部具有供接納雙金屬件的相應(yīng)端的結(jié)構(gòu)，所述基座部具有自其松開(kāi)的彼此相向延伸的第一和第二彈簧部件，所述第一和第二彈簧部件包括所述雙穩(wěn)態(tài)過(guò)中心機(jī)構(gòu)。
49.如權(quán)利要求48所述的控制器，其特征在于，在所述第一和第二彈簧部件的相對(duì)端部之間配置一部件以便將它們偏壓得進(jìn)一步分開(kāi)。
50.一種電加熱件的熱響應(yīng)控制器，其特征在于，所述控制器包括用來(lái)確定雙穩(wěn)態(tài)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)狀態(tài)的熱響應(yīng)作動(dòng)器；重新設(shè)定所述雙穩(wěn)態(tài)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)的裝置；所述控制器的塑料本體部制有用以接納一電源連接器插頭的連接器插座，所述重新設(shè)定裝置通過(guò)分離和隨后重新連接所述插頭和插座連接器來(lái)工作，所述控制器本體部包括一個(gè)腔，腔內(nèi)包含一凸輪件，所述腔壁上的一開(kāi)口能使所述凸輪件凸入當(dāng)該插頭和插座連接器連接時(shí)由該連接器插頭占據(jù)的一通道內(nèi)，該插頭自該插座上取下時(shí)，使該凸輪件在其腔內(nèi)移動(dòng)，并凸入所述通道內(nèi)，從而該插頭和插座連接件的重新連接使該凸輪件隨著該連接器插頭插入該連接器插座內(nèi)而被該連接器插頭所驅(qū)動(dòng)，如果該雙穩(wěn)態(tài)開(kāi)關(guān)處在待重新設(shè)定狀態(tài)下，該凸輪件的這種運(yùn)動(dòng)用來(lái)重新設(shè)定該雙穩(wěn)態(tài)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)。
51.如權(quán)利要求50所述的控制器，其特征在于，所述熱響應(yīng)作動(dòng)器包括一雙金屬片。
52.如權(quán)利要求51所述的控制器，其特征在于，所述雙金屬片為碟形，以便隨著相對(duì)的碟形結(jié)構(gòu)之間的按扣動(dòng)作可一起移動(dòng)。
53.如權(quán)利要求50至52之一所述的控制器，其特征在于，所述雙穩(wěn)態(tài)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)包括一過(guò)中心機(jī)構(gòu)。
54.如權(quán)利要求50至53之一所述的控制器，其特征在于，所述控制器的操作用來(lái)將一彈簧力施加在所述凸輪腔內(nèi)的該凸輪件上，該彈簧力推動(dòng)該凸輪件移動(dòng)，從而當(dāng)該插頭和插座連接分離時(shí)經(jīng)所述開(kāi)口凸入所述通道內(nèi)。
55.如權(quán)利要求50至54之一所述的控制器，其特征在于，還包括一個(gè)第二熱響應(yīng)作動(dòng)器，用來(lái)確定第二開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)狀態(tài)，所述第二熱響應(yīng)作動(dòng)器與該最先提到的熱響應(yīng)作動(dòng)器隔開(kāi)，這樣，在使用中，該兩作動(dòng)器由應(yīng)答該電加熱元件在其相應(yīng)間隔位置上的溫度。
56.如權(quán)利要求55所述的控制器，其特征在于，所述第二熱響應(yīng)作動(dòng)器，和該最先提到的熱響應(yīng)作動(dòng)器相似，用來(lái)確定一雙穩(wěn)定開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)的狀態(tài)，一重新設(shè)定裝置包括一所述凸輪件，通過(guò)分離并隨后重新連接所述插頭和插座連接器來(lái)操作所述凸輪件。
57.如權(quán)利要求56所述的控制器，其特征在于，所述最先提到的和第二熱響應(yīng)作動(dòng)器在基本上相同的溫度下作出應(yīng)答。
58.如權(quán)利要求56所述的控制器，其特征在于，所述首先提到的和第二熱響應(yīng)作動(dòng)器在不同的溫度下作出應(yīng)答。
59.如權(quán)利要求55所述的控制器，其特征在于，所述第二熱響應(yīng)作動(dòng)器包括一可熔部件。
60.如權(quán)利要求50至59之一所述的控制器，其特征在于，所述連接器插座為一360°連接器，它按照該兩連接器的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)方向能與一互補(bǔ)的連接器插頭配合。
61.如權(quán)利要求50至60之一所述的控制器，其特征在于，包括對(duì)單獨(dú)的蒸汽傳感器控制器的控制提供連接的裝置。
62.如權(quán)利要求50至61之一所述的控制器，其特征在于，適于與一平面厚膜加熱元件一起使用，其中在該控制器上設(shè)有彈簧端子，用以接合一平面厚膜加熱元件的端子部。
63.如權(quán)利要求50至62之一所述的控制器，其特征在于，該控制器與一電加熱元件組合，所述連接器插座用來(lái)經(jīng)該控制器向該加熱元件供電，而與所述熱響應(yīng)作動(dòng)器的狀態(tài)無(wú)關(guān)。
64.一種設(shè)有如權(quán)利要求63所述的一控制器和一電加熱元件的熱水器。
65.一種適于跟一互補(bǔ)插座或插頭連接器配合的插頭或插座連接器，其中該最先提到的連接器的整體加熱元件超溫控制器被設(shè)置成通過(guò)分離然后重新連接該兩連接器來(lái)重新設(shè)定。
66.如權(quán)利要求65所述的控制器，其特征在于，在該連接器內(nèi)設(shè)置一凸輪元件，用來(lái)重新設(shè)定該控制器。
67.如權(quán)利要求66所述的控制器，其特征在于，在所述連接器的腔內(nèi)設(shè)置所述凸輪元件，該腔具有一開(kāi)口，通向該連接器內(nèi)的一空穴，當(dāng)該兩連接器配合在一起時(shí)，該空穴被該互補(bǔ)的連接器所占據(jù)，所述凸輪元件的一部分被設(shè)置成自所述腔凸出當(dāng)該兩連接器分離時(shí)經(jīng)所述開(kāi)口凸入所述空穴內(nèi)，而在該兩連接器于分離后被重新連接時(shí)通過(guò)與該互補(bǔ)的連接器接觸，被向后推入所述腔內(nèi)，所產(chǎn)生的凸輪元件的互動(dòng)被用來(lái)重新設(shè)定該控制器。
全文摘要
一種電加熱元件的熱響應(yīng)控制器，所述控制器包括一個(gè)雙金屬開(kāi)關(guān)作動(dòng)器，所述作動(dòng)器被裝在一金屬?gòu)椈芍Ъ軆?nèi)，以便在使用中由該支架將該控制器保持與該加熱元件緊密接觸；一個(gè)推動(dòng)元件，它將該雙金屬作動(dòng)器的熱響應(yīng)運(yùn)動(dòng)和用于操作該控制器的控制器開(kāi)關(guān)相聯(lián)；和一個(gè)過(guò)中心機(jī)構(gòu)，它與所述推動(dòng)元件相聯(lián)，并與所述金屬?gòu)椈芍Ъ軜?gòu)成一體。
文檔編號(hào)H01R13/713GK1495820SQ0317865
公開(kāi)日2004年5月12日 申請(qǐng)日期1999年4月21日 優(yōu)先權(quán)日1998年4月21日
發(fā)明者R·A·奧內(nèi)爾, S·R·布洛克, R A 奧內(nèi)爾, 布洛克 申請(qǐng)人:奧特控制有限公司