專利名稱：液體加熱器皿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有電氣加熱元件的煮沸水器皿的熱敏控制器，所述器皿特別是具有液體盛裝容器與一電氣加熱元件的煮沸水器皿，所述盛裝容器的底部與所述加熱元件保存良好的熱接觸。這種配置之一例被顯示于GB-A-2042269號(hào)專利。
背景技術(shù)：
這類形式的容器在世界上，如歐洲大陸之某些區(qū)域被普遍用于做茶與咖啡之熱飲的沸水。一般而言，上述液體盛裝容器具有一底部，至少其是由如不銹鋼之類的抗腐蝕金屬制成，其使得該器皿的內(nèi)部具有吸引人的外觀并易于清潔。該器皿之其余部分可能也是此金屬制成，但也可能例如由適于連結(jié)到其底部的塑料制成。該容器一般具有由如鋁之類的高熱傳導(dǎo)金屬的外部底板，所述加熱元件被固定在該底板上，且熱由此被傳達(dá)到所述容器內(nèi)。
這種器皿上普遍地裝有熱敏感過(guò)熱保護(hù)裝置，它與所述容器的加熱元件呈熱接觸，其在該器皿煮干或在無(wú)任何液體的過(guò)熱情況下會(huì)中斷或減少送至所述加熱元件的電能。這種過(guò)熱保護(hù)裝置一般包括一個(gè)熱敏開關(guān)，它被安裝在該器皿的底板上，其會(huì)操作以打開向加熱元件供電的一組接點(diǎn)。該開關(guān)可例如包括一個(gè)雙金屬致動(dòng)器，且可在該容器冷卻時(shí)自動(dòng)地復(fù)位。某些器皿也可能提供有一個(gè)單擊裝置，例如配置在該底部下面的熱熔線，其感知該器皿之危險(xiǎn)的過(guò)熱，在其操作后必須被更換。
此種形式的現(xiàn)有控制器的問(wèn)題在于，所述容器底部之溫度，與因而間接地所述加熱元件的溫度僅在該底部的單一位置被感知。因此，例如若該器皿不經(jīng)意地被置于一工作表面上致使其底部?jī)A斜，其便可能因該容器底部的一部分仍有水蓋住，但另外的部分未被蓋住而使該器皿被煮干。因此，所述底部的此部分首先會(huì)過(guò)熱，且若所述過(guò)熱保護(hù)裝置被配置在器皿底部仍有水蓋住的部分，加熱元件可能在局部發(fā)生嚴(yán)重過(guò)熱，此乃潛在地非常危險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種改進(jìn)的上述類型的器皿和一種用于該器皿的熱敏控制器組件。
根據(jù)本發(fā)明的一種整體的熱敏過(guò)熱保護(hù)控制器組件，它用于以熱接觸的方式安裝在一個(gè)煮沸水器皿的盛水容器的底部，它包括一個(gè)模塑的控制器體；一對(duì)相互隔開的熱敏可復(fù)位過(guò)熱保護(hù)雙金屬致動(dòng)器，安裝在控制器體一個(gè)面上相互隔開的位置，以便在使用中與所述底部有相等的良好熱接觸，并在器皿的加熱器由于器皿無(wú)水但開關(guān)接通或水煮干而產(chǎn)生過(guò)熱時(shí)能夠致動(dòng)，但在器皿正常煮水時(shí)則不致動(dòng)；兩組設(shè)于控制器體的開關(guān)接點(diǎn)，每組與一相應(yīng)的致動(dòng)器相聯(lián)系，并在該致動(dòng)器致動(dòng)時(shí)可將其打開，從而切斷器皿加熱器的電源；所述兩個(gè)致動(dòng)器在基本相同的溫度下致動(dòng)。
因此，依照本發(fā)明，兩個(gè)熱響應(yīng)雙金屬致動(dòng)器被設(shè)置在一個(gè)控制器組件上與所述器皿容器的底部呈緊密的熱接觸，其將允許所述底部與加熱元件的溫度在二個(gè)相隔的位置精確地被探測(cè)，使得當(dāng)所述底部或加熱元件局部過(guò)熱時(shí)，至少有一個(gè)致動(dòng)器會(huì)迅速地感知并工作，以中斷或減少送至加熱元件之電能供應(yīng)。
所述致動(dòng)器選擇成具有基本相同的作業(yè)溫度。
為了獲得由該容器底部至致動(dòng)器的最佳熱傳遞，最好將傳感器直接安裝在所述容器底部或加熱元件上。同時(shí)，為了獲得良好響應(yīng)，所述致動(dòng)器必須被隔開相當(dāng)?shù)木嚯x。
這種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是，其可允許該底部室之深度減到最小，因而降低該器皿的整體高度，有助于該器皿的穩(wěn)定性及改善其外觀。
該控制器以可手動(dòng)或自動(dòng)復(fù)位為較佳，使得在操作后其可以復(fù)位，以允許該器皿被再次使用。在一實(shí)施例中，所述雙金屬致動(dòng)器可作用，以使該器皿上裝有彈簧的機(jī)構(gòu)跳脫，然后由使用者加以復(fù)位。此機(jī)構(gòu)以能使一使用者利用將該機(jī)構(gòu)跳脫而將該器皿開關(guān)并掉為較佳，且其可包含例如一杠桿臂，它被連接于該器皿外側(cè)的控制鈕上。
較佳的是，該兩個(gè)致動(dòng)器設(shè)置成繞該器皿底部相隔180°為較佳。
較佳的是，被相應(yīng)的致動(dòng)器打開的接點(diǎn)組設(shè)置在加熱元件的相應(yīng)電源極上以提供雙重的極保護(hù)。
所述致動(dòng)器最好是例如在GB1542252號(hào)專利所揭示的突動(dòng)雙金屬致動(dòng)器。這些感應(yīng)器在到達(dá)預(yù)定溫度時(shí)會(huì)產(chǎn)生突動(dòng)動(dòng)作，然后其可直接或間接地被用以打開一組電氣接點(diǎn)。所述致動(dòng)器的動(dòng)作可經(jīng)由例如可滑動(dòng)的推桿或相應(yīng)的樞軸構(gòu)件傳送到所述相應(yīng)接點(diǎn)，這些構(gòu)件可被安裝在上述載體上，以與其相應(yīng)的致動(dòng)器配合。
所述致動(dòng)器最限安裝在控制器體上的一個(gè)共同載體上，并且最好在載體的相同表面上，以允許其容易地被定位成與該器皿底部成良好的熱接觸。
最好該兩個(gè)致動(dòng)器安裝在所述載體的相反端部，由此形成所述致動(dòng)器的良好的空間分離，從而有助于與該器皿的加熱元件成良好的熱接觸，尤其是當(dāng)該元件為環(huán)形元件時(shí)，該載體被安裝在該環(huán)形內(nèi)。在這種配置下，所述致動(dòng)器便可被定位成與該元件的內(nèi)層直徑呈緊密的熱接觸狀態(tài)，因此，可更精確地感知加熱元件溫度，并改進(jìn)該控制器的工作。
所述載體以金屬類為較佳，例如為鋼，最好為金屬板構(gòu)件。這是堅(jiān)固而不貴的構(gòu)造，其不僅可抗高溫且在必要時(shí)可例如通過(guò)焊接以冶金方式連結(jié)于該器皿之底部?；蛘?，可將諸如螺釘、螺栓、突起物或類似的安裝裝置設(shè)置在該底部，以固定該載體。在另一種配置中，該載體可利用將在該載體之邊緣上的該器皿底部的一部分或該元件變形或彎曲，甚或把該載體本身之一部分變形，例如與在該底部或元件上所設(shè)置的槽溝或夾子接合而被固定。這樣避免了在該器皿底部提供螺栓或突起物之輔助作業(yè)，因而降低了制造成本。
該載體也可用來(lái)安裝其他如沸騰控制器的組成元件或如“無(wú)線”連接器之類的器皿所用的電氣連接器，或與之整合成一體。
在一實(shí)施例中，包括有一沸騰控制器。該沸騰控制器可包括如雙金屬致動(dòng)器之類的熱敏感致動(dòng)器，更確切地說(shuō)，其為上述突動(dòng)雙金屬致動(dòng)器，當(dāng)液體沸騰時(shí)，其在使用時(shí)被暴露在該器皿內(nèi)所產(chǎn)生的蒸汽中。所述蒸汽一般是用一個(gè)例如經(jīng)由一條由該器皿壁上部所設(shè)的孔延伸的通路或經(jīng)由該器皿底部的管路引導(dǎo)至所述致動(dòng)器上。
該沸騰控制器的致動(dòng)器以由該容器邊緣向內(nèi)相隔地配置為較佳，以提供緊湊的構(gòu)造。
蒸汽最好從與所述器皿之蒸汽出口，例如延伸穿過(guò)該器皿底部或沿該器皿側(cè)面之管子出口接合的彈性管子引導(dǎo)至所述蒸汽控制器。這種配置是有益的，原因在于它能把蒸汽引導(dǎo)至所須的精確部位，在所述器皿蒸汽出口與該控制器間允許有容差，也允許該蒸汽在必要時(shí)經(jīng)由一彎曲的路徑容易地被傳導(dǎo)。
所述對(duì)蒸汽敏感的致動(dòng)器以水平配置為較佳，而且在某些實(shí)施例中其可被設(shè)置在該器皿的把手部位下方。
所述對(duì)蒸汽敏感的致動(dòng)器以能使一載有彈簧的機(jī)構(gòu)跳脫為較佳，此例如為過(guò)中心的彈簧機(jī)構(gòu)，以便打開上述接點(diǎn)。所述載有彈簧的機(jī)構(gòu)可作用以打開那些能被所述過(guò)熱保護(hù)致動(dòng)器所打開的相同接點(diǎn)為較佳，此例如經(jīng)由上述樞軸構(gòu)件或推桿而實(shí)現(xiàn)，以避免需要有另一組接點(diǎn)。當(dāng)須要在器皿內(nèi)之液體沸騰后，要將器皿內(nèi)之液體再次煮沸時(shí)，該機(jī)構(gòu)便須由使用者加以復(fù)位。
上述載體以與電氣連接器裝置制成一體或安裝于其上為較佳，以傳導(dǎo)電力至該器皿之加熱元件。例如，它可以包括一連接器塊以容納來(lái)自固定電力引線的電線，或者是一種銷連接器，用于與一可脫開的電力引線端部所設(shè)置的插座連接器接合。然后，最好是該載體是與一所謂的“無(wú)線連接器”部分制成一體，其在使用時(shí)將與器皿底部單元的輔助連接器部分耦合。
該連接器最好是例如在我們的國(guó)際專利申請(qǐng)案WO95/08204中所述之型式，其可以不管其相對(duì)角度排列如何均能與一底部連接器接合。
該連接器以被設(shè)置在一對(duì)在該載體上的致動(dòng)器間為較佳，使得其可容易地被配置在該器皿的中央。
該連接器以包括有電氣絕緣的塑料塑模而安裝有數(shù)個(gè)同心接頭構(gòu)件為較佳。在一實(shí)施例中，所述塑?？衫盟鲞B接器之接地接頭而被固定在所述載體上。此不僅提供了所述器皿底部經(jīng)由該載體之接地連接器，亦排除了對(duì)額外安裝元件的需求，因而降低生產(chǎn)成本。在這種實(shí)施例中，該接地接頭可為一環(huán)，設(shè)有安裝凸起，該安裝凸起由其一端部延伸，以在使用中時(shí)從該塑模伸出，以便與所述載體上的安裝開口或槽接合。這些凸起可被向下彎，以將所述連接器固定在所述載體上?；蛘?，可將分離的安裝裝置設(shè)置在所述載體上。
所述塑模以也安裝有開關(guān)接點(diǎn)組為佳，所述接點(diǎn)組可由所述熱敏感致動(dòng)器打開。在一種設(shè)計(jì)中，將一個(gè)片簧連接在所述連接器的相應(yīng)接頭上，且提供或安裝一接點(diǎn)對(duì)的活動(dòng)接點(diǎn)，其可被先前討論的推桿或樞軸構(gòu)件彈性地彎曲。
所述接點(diǎn)對(duì)的固定接點(diǎn)亦可設(shè)置在安裝在所述塑模內(nèi)或其上的另一構(gòu)件上，所述另一構(gòu)件以具有如薄片連接器之類的連接器裝置為較佳，以連接于該元件的接頭。
在此方式下，可提供一種完全整合的連接器與控制器，其僅須安裝在所述器皿之底部并與所述加熱元件接頭電氣連接。
如上所述，本發(fā)明之控制器的所述開關(guān)接點(diǎn)可被一載有彈簧的跳脫杠桿機(jī)構(gòu)完全地打開。
該跳脫杠桿以安裝在被安裝在所述載體板上的塑模上為較佳。不同的塑?？杀挥糜诓煌挠猛?，例如有線與無(wú)線之應(yīng)用。
該跳脫杠桿以被構(gòu)建成使得當(dāng)該控制器的一個(gè)或另一個(gè)致動(dòng)器工作時(shí)，該杠桿之第一臂將被一接點(diǎn)或接點(diǎn)安裝構(gòu)件挑起為較佳，以使該機(jī)構(gòu)跳脫，此后并有另一個(gè)臂作用在該接點(diǎn)或接點(diǎn)安裝構(gòu)件上以完全打開所述接點(diǎn)。
在一實(shí)施例中，一個(gè)對(duì)蒸汽敏感的雙金屬致動(dòng)器亦可被設(shè)置在所述塑模上或于其內(nèi)，而且也可起到跳脫所述杠桿的作用，以打開所述開關(guān)接點(diǎn)。
一個(gè)可用手動(dòng)操作的杠桿可從該跳脫杠桿伸出器皿外，以讓使用者操作來(lái)使所述機(jī)構(gòu)跳脫，而將該器皿斷電或在該接點(diǎn)已操作時(shí)將其復(fù)位。然而，其以提供二個(gè)操作桿為較佳，其有線之應(yīng)用可在該器皿電氣入口之任一側(cè)。
就如上文所討論過(guò)的，與本發(fā)明之控制器一起使用的一個(gè)優(yōu)選加熱元件為環(huán)形，所述對(duì)熱敏感的控制器被徑向地設(shè)置在該元件內(nèi)側(cè)。在本液體加熱器皿的構(gòu)造中，在一鋁板上設(shè)置加熱元件是正常的，該鋁板被固定在所述器皿底部且實(shí)際地完全跨過(guò)該器皿底部延伸。而且，所述加熱元件通常是線圈以覆蓋該底部之360°。其結(jié)果為，首先，要使用大量的鋁，第二，加熱作用分布在該器皿底部的大部分，形成低的瓦特密度。當(dāng)器皿內(nèi)之液體沸騰時(shí)，此在該器皿底部的大范圍形成泡沫沸騰，其不僅可由該器皿的嘴管溢出也可能使該器皿的蓋子翻落。類似地，其亦可能產(chǎn)生較少的蒸汽由一蒸汽控制器加以感應(yīng)。故所須的是要有在該器皿內(nèi)產(chǎn)生對(duì)流的高瓦特密度以產(chǎn)生大的蒸汽泡。此可利用在一器皿底部設(shè)置延伸不超過(guò)360°的元件來(lái)實(shí)現(xiàn)。
所述加熱元件可以預(yù)先安裝或埋入一鋁環(huán)內(nèi)，其再通過(guò)例如摩擦焊接而被連接在該容器底部。這樣可減少鋁的用量，并將加熱效果集中在該底部某些區(qū)域，這樣使得一種預(yù)先生產(chǎn)的加熱元件被安裝在一器皿底部，而不須在該元件被固定在該底部后對(duì)其實(shí)施進(jìn)一步操作。


現(xiàn)在，本發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施例將以參照附圖為例的方式加以描述，其中圖1為穿過(guò)本發(fā)明之液體加熱器皿的截面圖；圖2為圖1中沿II-II線的截面圖；圖3顯示依照本發(fā)明的控制器分組件；圖4顯示圖3之分組件與一無(wú)線連接器整合成一體；圖5顯示分解圖4之組成元件；圖6顯示圖4與5之無(wú)線連接器的底部圖；圖7顯示圖4至6中從下面看的安裝于所述器皿底板上的分組件；圖8顯示改進(jìn)的圖3至7的組件，以容納一跳脫杠桿；圖9顯示另一種改進(jìn)，以容納一蒸汽控制器；圖10顯示本發(fā)明另一實(shí)施例的頂部平面圖；圖11顯示圖10實(shí)施例的分解側(cè)面圖；圖12顯示圖10與11之實(shí)施例的組成元件的底部平面圖；圖13顯示本發(fā)明又一實(shí)施例的頂部平面圖；圖14A與14B顯示圖13之實(shí)施例在不同工作狀態(tài)下的側(cè)面圖；圖15顯示本發(fā)明再一實(shí)施例的頂部平面圖；以及圖16A與16B顯示圖15之實(shí)施例在不同工作狀態(tài)下的側(cè)面圖。
具體實(shí)施例方式
參照?qǐng)D1與2，其顯示一無(wú)線的水沸騰器皿2。該器皿2包括一不銹鋼液體盛裝容器，于其底部附裝一鋁環(huán)6，環(huán)6上具有已知構(gòu)造線圈電氣加熱元件8。該環(huán)6利用摩擦焊接或一些其他適當(dāng)?shù)姆椒ü潭ㄓ谠撈髅蟮撞?上。舉例來(lái)說(shuō)，該器皿底部可用電子束網(wǎng)絡(luò)預(yù)先處理，然后將所述鋁環(huán)壓于該器皿底部相應(yīng)部位。
所述加熱元件以小于360°延伸圍繞所述底部并埋入鋁環(huán)6內(nèi)。鋁環(huán)6具有徑向向內(nèi)伸出的凸緣10，其中接合有一個(gè)對(duì)熱敏感的控制器分組件16的雙金屬致動(dòng)器12，14。
所述控制器分組件16與所述器皿之無(wú)線電氣連接器18整合成一體，成為一整體元件19，且如圖2顯示設(shè)有一蒸汽控制器20。所述器皿之底部還設(shè)有一蓋子21。
現(xiàn)在將參照?qǐng)D3至9對(duì)元件19作更詳細(xì)地描述。
該控制器分組件16的基本組成元件為一載體板22，它是由一壓制鋼組成的元件。所述載體板22具有二側(cè)面突出物，其具有一對(duì)臂24，26，臂上設(shè)有安裝位置28，30，用于安裝速動(dòng)雙金屬致動(dòng)器12，14，為了簡(jiǎn)潔起見，其僅有一個(gè)被顯示。這些致動(dòng)器為UK專利1542252號(hào)所述類型的雙金屬致動(dòng)器，且大致為環(huán)狀圓頂形，且具有一中央釋放舌32。在達(dá)到預(yù)定溫度時(shí)，所述致動(dòng)器反轉(zhuǎn)其曲度而產(chǎn)生突跳，從而產(chǎn)生一致動(dòng)動(dòng)作。兩個(gè)致動(dòng)器被選成具有大體上相似的工作特性，即在120℃工作。
相應(yīng)致動(dòng)器12，14的安裝位置28，30各自有一安裝孔34，36，以承裝一鉚釘或類似物，其延伸穿過(guò)致動(dòng)器12，14的舌32將其固定。
所述雙金屬致動(dòng)器12，14的致動(dòng)動(dòng)作經(jīng)由相應(yīng)的樞軸構(gòu)件38斷開相應(yīng)的通向加熱元件的電氣接點(diǎn)組，該樞軸構(gòu)件38被安裝于所述載體板22的直立片42上所設(shè)置的軸承40內(nèi)。為了簡(jiǎn)潔，也只有一個(gè)被顯示于圖中。該樞軸構(gòu)件可為模塑塑料的組成元件，可能為耐高溫塑料。每一樞軸構(gòu)件38具有一鉤狀的突出物41，其鄰接于雙金屬致動(dòng)器12的唇42，且具有槽44，用于與一接點(diǎn)對(duì)之活動(dòng)接點(diǎn)接合，以后將作進(jìn)一步描述。還設(shè)置有另一個(gè)槽45，如下面將結(jié)合圖8與9進(jìn)行說(shuō)明的，用于與某些實(shí)施例的開/關(guān)跳脫杠桿接合。
所述載體板22亦具有數(shù)個(gè)凸起44，其可作為該載體板22在所述器皿底部上的安裝位置。或者，較佳的是該載體板可通過(guò)鋁環(huán)安裝于所述器皿底部之邊緣，該鋁環(huán)在一些選定的位置折到該板上。
圖4顯示所述載體板22與所述器皿的一個(gè)無(wú)線連接器18整合成一體。該連接器18為我們的國(guó)際專利申請(qǐng)案WO95/08204號(hào)所揭示的型式，且其被用于與設(shè)置在所述器皿所站立之底部單元內(nèi)的輔助連接器接合，而不管其角度取向如何。如圖5與6所示，它包括一大致為杯形的塑料塑模50，其內(nèi)安裝有一中央線路銷與一同心的環(huán)狀中性接頭54。它們被固定于該塑模50的底部62。還設(shè)有一環(huán)狀接地接頭56，其抵住塑模50之內(nèi)層圓周壁58。接頭56具有二個(gè)突起60由其延伸穿過(guò)塑模50之底部62的上層端部延伸而出。
塑模之底部62設(shè)有槽溝64，66，其分別承裝線路與中性接頭條片68，70，分別形成與銷52、環(huán)54之電氣連接。條片68，70之端部72，74安裝電氣接點(diǎn)76，78，且并未被罩殼支撐，以便其可如下文所描述般地被所述樞軸構(gòu)件38彈性地彎曲。
塑模50亦設(shè)有二個(gè)外部柱80，82，其分別安裝接頭條片84，86以與所述加熱元件的接頭88，90連接。接頭條片84，86包括薄片連接器部分92，94與彈簧夾96，98，其接合于罩殼內(nèi)的柱100，102上，以將所述條片置于塑模50內(nèi)。條片84，86之端部104，106安裝固定的電氣接點(diǎn)(未畫出)，或者可被鍍銀，以與設(shè)置在所述接頭條片68，70端部之接點(diǎn)76，78配合。如圖4所示，柱80，82具有可插入接頭條片84，86的槽110，112。
無(wú)線連接器18在組裝好后，藉由接地接頭66的突起60安裝于載體板22上。這些突起60與設(shè)于載體板22上的槽120對(duì)齊，且在被嵌入該等槽內(nèi)時(shí)，突起60的端部被翻轉(zhuǎn)，以將連接器18固定以及在所述器皿底部設(shè)置接地接點(diǎn)。
在組裝時(shí)，樞軸構(gòu)件上的槽44分別與線路和中性條片接頭74的自由端72，74接合。如圖7所示，該整個(gè)組件便可安裝于所述器皿的底板上。在圖7所示實(shí)施例中，加熱元件8被安裝于一鋁板6上，其大體上完全跨過(guò)該器皿之底部而延伸。致動(dòng)器12，14被置于載體板22之極端點(diǎn)，以便緊密鄰接元件8定位，且因而對(duì)該元件之溫度特別敏感。
在工作時(shí)，假設(shè)所述器皿被沸騰煮干或在沒(méi)水時(shí)被打開開關(guān)，該器皿底部與該元件將開始過(guò)熱。溫度的上升將由致動(dòng)器12，14感知且當(dāng)其達(dá)到其工作溫度時(shí)，其中的一個(gè)或二個(gè)將會(huì)反轉(zhuǎn)其曲度，以轉(zhuǎn)動(dòng)相應(yīng)的樞軸構(gòu)件38，其將升起相應(yīng)的片簧端部72，74，從而打開在送至該元件的電氣供應(yīng)之一或二極上的接點(diǎn)，當(dāng)該元件器皿冷卻到預(yù)定溫度時(shí)，致動(dòng)器12，14將反轉(zhuǎn)其曲度，其將允許所述接點(diǎn)在所述片簧68，70之彈性下重新接通，而將送至該元件之電氣供應(yīng)再次連通。因而，此乃為一可自動(dòng)復(fù)位系統(tǒng)，其將循環(huán)至使用者將之關(guān)掉為止。
圖8顯示如于圖2，3與7所示的組件，將其改變成所述致動(dòng)器必須以手動(dòng)復(fù)位以使送至該元件8之電氣供應(yīng)再次連通。
在此實(shí)施例中，跳脫杠桿202的一端200接合在樞軸構(gòu)件38上的槽45內(nèi)。為了簡(jiǎn)潔起見，杠桿202僅有一半被顯示于圖中，但其是對(duì)稱地圍繞該無(wú)線連接器18安裝且具有二臂204，其端部與相應(yīng)的構(gòu)件38接合。該跳脫杠桿以樞軸方式安裝在載體板22上，且其另一端206接合于由該器皿底部延伸的控制鈕，以便由使用者加以操作。
跳脫杠桿202上設(shè)有一V形凹痕210，它位于一舌212內(nèi)，其承裝一個(gè)C形彈簧的一端(未畫出)，該彈簧的另一端接合于一板片214上的V形凹痕216，該板片214通過(guò)在載體板22上的安裝孔23(見圖3)安裝于其上。此提供了一種雙穩(wěn)過(guò)中心彈簧機(jī)構(gòu)。
當(dāng)一個(gè)雙金屬致動(dòng)器12，14如上述方式工作時(shí)，一樞軸構(gòu)件38被升起，其程度為其會(huì)升起跳脫杠桿202的一端200，造成該彈簧機(jī)構(gòu)超過(guò)中心，并通過(guò)突跳作用進(jìn)一步移動(dòng)樞軸構(gòu)件38，以打開二個(gè)接點(diǎn)組。此形成了雙重的極斷開，雖然僅有致動(dòng)器12，14中的一個(gè)工作。跳脫杠桿202在此位置上是穩(wěn)定的，且所述接點(diǎn)無(wú)法再被關(guān)閉，直至一使用者用杠桿臂20使該機(jī)構(gòu)復(fù)位為止，而不管所述雙金屬致動(dòng)器12，14是否回復(fù)其原始構(gòu)造。
此構(gòu)造可做進(jìn)一步改進(jìn)，以如圖9所示地容納一個(gè)蒸汽控制器。在實(shí)施例中，一安裝構(gòu)件300安裝一個(gè)如稍早描述型式的速動(dòng)雙金屬致動(dòng)器19。安裝構(gòu)件300被固定在前面實(shí)施例的載體板22上，且事實(shí)上被夾于連接器18與板22間。致動(dòng)器19的唇部304覆蓋跳脫杠桿308的橫向腹板307，其安裝方式大體上如前面的實(shí)施例所述。如在圖2所示，致動(dòng)器19被定位于由所述器皿所引出的蒸汽通路11下方，使得當(dāng)器皿內(nèi)的液體沸騰時(shí)，蒸汽將排出到能反轉(zhuǎn)其曲度的致動(dòng)器19，而使得桿308跳脫。此將如上述有關(guān)圖8般地造成該控制器的二組接點(diǎn)打開，切斷送至加熱元件8的電力，而且，沒(méi)有使用者將該杠桿復(fù)位，這些接點(diǎn)不能再次合上。致動(dòng)器19被定位于所述器皿底部4的下方而與其邊緣向內(nèi)相隔。
如圖1與2所示，該底部板不須超過(guò)該器皿的整個(gè)面延伸或埋入，代之的是可被制成環(huán)狀構(gòu)件。在如圖1所示情形中，雙金屬致動(dòng)器12，14被安裝成與該鋁環(huán)之面向內(nèi)的凸緣10接觸，以與加熱元件形成良好的熱接觸，這種配置可節(jié)省可觀數(shù)量的鋁，且能在器皿內(nèi)產(chǎn)生沸騰并可由所述致動(dòng)器更快地加以偵測(cè)，從而將所述器皿關(guān)掉。
現(xiàn)在將參照?qǐng)D10，11與12描述本發(fā)明其它實(shí)施例。此實(shí)施例類似于圖3至7所示的實(shí)施例，其僅在所述器皿沸騰煮干或在干時(shí)被打開開關(guān)時(shí)提供保護(hù)。
如在較早的實(shí)施例中所述，控制器500包括一個(gè)分組件502，它與一無(wú)線電氣連接器504整合成一體。
控制器分組件502的基本組成元件為一載體板506，其為一壓制鋼組成的元件。板506在圖12中從下方顯示的更詳細(xì)。該載體板506具有兩相反的安裝位置508，分別用于安裝速動(dòng)雙金屬致動(dòng)器510，其被安裝于載體板506側(cè)面，其使用時(shí)在最上方。這些致動(dòng)器為在前面的實(shí)施例中所描述的類型，且被選擇成具有大體上相似的工作特性。
相應(yīng)于每一個(gè)致動(dòng)器的安裝位置508具有安裝孔512，以承裝一鉚釘或類似物，其穿過(guò)致動(dòng)器510的舌514以將其固定。一窗516繞著每一安裝位置508設(shè)置，以允許該致動(dòng)器之動(dòng)作可經(jīng)由該板片506傳送。
載體板506與所述器皿的一個(gè)無(wú)線連接器504整合成一體。載體506被安裝于該連接器的頂部，從而位于所述器皿底部與連接器之間。然而，由于連接器將會(huì)在載體506下方且被其阻擋，為了使圖13簡(jiǎn)潔，后者的位置以虛線加以顯示。連接器504大致類似于圖2至9所示，包括一大致為杯形的塑料塑模518，其內(nèi)安裝有一中央線路銷520與一同心的環(huán)狀中性接頭522。它們被固定于塑模518的底部524。還設(shè)有一環(huán)狀接地接頭526，其抵住塑模518的內(nèi)層圓周壁。該塑模上設(shè)有相反的塑?？?28，其每一孔可滑動(dòng)地承裝一推桿530，將孔528定位，使推桿530與相應(yīng)的致動(dòng)器510的一個(gè)活動(dòng)部位對(duì)齊。
在塑模518上表面設(shè)有槽溝532，534，其分別承裝線路與中性接頭條片536，538，其分別與線路銷520和中性環(huán)522形成電氣連接并被鉚固于此。然而與前面的實(shí)施例不同的是，條片536，538垂直延伸至塑模518之外。條片536，538的端部安裝可活動(dòng)的電氣接點(diǎn)544，546，且未被所述罩殼支撐，使得其可如下文所進(jìn)一步描述般地被推桿530彈性地彎曲。
塑模518針對(duì)接頭552，554設(shè)有二個(gè)安裝件548，550，以連接至加熱元件的接頭。接頭552，554包括薄片連接器部分556，558并推入連接器部分560，562，以實(shí)現(xiàn)與加熱元件的彈性連接。接頭552，554的端部安裝固定的電氣接點(diǎn)564，566，或者被鍍銀，以便與活動(dòng)接點(diǎn)544，546配合。如圖11所示，固定的接點(diǎn)564，566被配置于活動(dòng)接點(diǎn)544，546之上。
無(wú)線連接器504在組裝好后，利用設(shè)置在所述載體上的凸起571通過(guò)設(shè)置在所述塑模上的開口572而被安裝在載體板506上并翻轉(zhuǎn)所述凸起的端部以將板片506與504固定在一起。
整體組件以類似于前面實(shí)施例的方式穿過(guò)載體506上的安裝孔574而被安裝于所述器皿底部，使所述致動(dòng)器510與所述器皿底部呈良好的熱接觸。可在邊角處設(shè)置各種式樣的安裝孔574，以允許安裝位置與配置具有靈活性。此安裝要讓無(wú)線連接器大致位于所述器皿底部中央。
在操作時(shí)，假設(shè)所述器皿被沸騰煮干或在沒(méi)水時(shí)開關(guān)被打開，該器皿之底部與加熱元件將開始過(guò)熱。溫度的上升將由致動(dòng)器510感應(yīng)，且當(dāng)其達(dá)到致動(dòng)器工作溫度時(shí)，其中一個(gè)或二個(gè)致動(dòng)器將會(huì)反轉(zhuǎn)其曲度，就圖13而言會(huì)向下移動(dòng)其相應(yīng)的推桿530。這將向下推動(dòng)相應(yīng)的片簧端部540，542，從而打開送至加熱元件的電氣供應(yīng)之一或二極上的接點(diǎn)。當(dāng)該元件器皿冷卻到預(yù)定溫度時(shí)，致動(dòng)器510將反轉(zhuǎn)其曲度，使得接點(diǎn)在片簧536，538的彈性下重新接合，而將送至該元件的電氣供應(yīng)再次接通。因而，此乃為一可自動(dòng)復(fù)位的系統(tǒng)，其將循環(huán)至使用者將其關(guān)掉為止。
圖13A與圖14A及14B顯示本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例，此實(shí)施例為圖10與11之實(shí)施例的改進(jìn)形式，以容納一沸騰控制器并允許該控制器手動(dòng)復(fù)位。
圖13至14所示的控制器700包括一載體板702，其與圖10與11中實(shí)施例的載體板完全相同，且包括一無(wú)線連接器704，也大致上與此實(shí)施例相同。對(duì)該連接器704的重大改進(jìn)在于，其塑模706具有橫向‘∏’形的延伸物708。
延伸物708之頂點(diǎn)710具有一個(gè)供雙金屬致動(dòng)器714使用的罩殼712，其如下文所述被暴露于來(lái)自所述器皿的蒸汽。該罩殼712之頂部設(shè)有一煙囪716，使用時(shí)其上接合有一管子718，它被連接在通向所述器皿的蒸汽管(未畫出)，此蒸汽管例如是穿過(guò)該器皿底部或沿其外部壁延伸。
塑模706也安裝一載有彈簧的跳脫杠桿720。跳脫杠桿720以樞軸方式安裝于設(shè)置在塑模706相應(yīng)的柱724的刀口722處，并載有一個(gè)中心上方的C形彈簧726，其分別接合在杠桿720與塑模內(nèi)的安裝座728，730上。在跳脫杠桿720之頂部有一凸起732與雙金屬致動(dòng)器714接合。該杠桿的另一端為分叉的，且在每一分叉部分之端部具有臂734，736，738，740。
所述臂734，736被定位成可與連接器704的相應(yīng)接頭條片742，744接合。當(dāng)該控制器處于“翹起”狀態(tài)時(shí)，即如圖14A所示那樣，臂736被定位成在該接頭條片742的下方。然而該臂734則如圖13最清楚地顯示地位于條片742上方。
當(dāng)一個(gè)雙金屬致動(dòng)器746工作時(shí)，其將如前面實(shí)施例般地向下推動(dòng)一推桿750，稍微打開所述接點(diǎn)，并因而中斷送至所述器皿的加熱元件之電氣供應(yīng)。然而，在此向下動(dòng)作之際，條片742將與該臂736接合，而以足夠使跳脫杠桿720相對(duì)于該C形彈簧726轉(zhuǎn)動(dòng)越過(guò)中心的量將該臂向下移動(dòng)。這將使該跳脫杠桿移動(dòng)至圖14B所示的完全打開的位置，且該臂734在如此動(dòng)作時(shí)會(huì)與接頭條片742的頂端接合，以將之向下移動(dòng)而得到最少為3皿的完全接點(diǎn)間隙。為了使該控制器復(fù)位，必須向下推脫杠桿720的端部，例如利用一附裝于該杠桿端部且從所述器皿底部室延伸出來(lái)的杠桿而使之重新翹起。
清楚的是，此控制器將不論那一個(gè)致動(dòng)器746因所述器皿過(guò)熱而工作時(shí)都會(huì)工作。其在該器皿內(nèi)之液體沸騰時(shí)亦會(huì)工作。具體地講，若蒸汽被導(dǎo)至蒸汽致動(dòng)器714，且其開始工作，其將經(jīng)由凸起732向上移動(dòng)該跳脫杠桿，以造成該杠桿720亦超過(guò)中心，且所述接點(diǎn)會(huì)由于臂734接合條片742之頂端而被打開。
現(xiàn)在本發(fā)明還有一實(shí)施例將參照?qǐng)D15，16A與圖16B加以描述。此顯示一種適用于“有線”應(yīng)用的控制器800，其中一銷入口802被設(shè)置在所述器皿的壁上，而不是如前面實(shí)施例的無(wú)線連接器。
然而，此實(shí)施例與前面的實(shí)施例共有相當(dāng)多數(shù)目的共同組成元件。具體地說(shuō)，其使用如前面實(shí)施例之相同載體板804與跳脫杠桿806。不過(guò)，此實(shí)施例中的塑模808與較早實(shí)施例中的不同。塑模808對(duì)應(yīng)于前面實(shí)施例中所安裝的接頭810，812，且亦具有孔814以承裝相應(yīng)的推桿816，而如前面實(shí)施例一樣與雙金屬致動(dòng)器818接合。塑模808亦如前面描述地被安裝在載體板804上。
塑模808亦如前面實(shí)施例所述地具有大致為“∏”形的橫向延伸物822，且在其頂部安裝所述銷入口罩殼塑模802。
如前面實(shí)施例所述，塑模802在一罩殼826內(nèi)置有一個(gè)雙金屬致動(dòng)器824，該罩殼具有一煙囪828，其上接合有一彈性蒸汽管830，其圍繞該銷入口罩殼塑模802，以與延伸穿過(guò)所述器皿底部834的蒸汽管832接合。此實(shí)施例中之彈性管是特別有益的，原因在于其允許蒸汽繞著所述銷入口在限定的空間內(nèi)有效地被引導(dǎo)，以及允許有生產(chǎn)容差可被容納。
入口802罩住線路、中性和接地銷836，838，840。接地銷840被一鉚接在銷840上的導(dǎo)電條片842連接于在載體板804上的接地薄片844。電流分別被導(dǎo)電條片846，8484由所述線路和中性銷836，838傳導(dǎo)。條片846，848分別沿著被設(shè)置在塑模808上表面的槽850，852延伸并被夾入其內(nèi)，且被彎曲蓋過(guò)相應(yīng)的邊緣850，852，以使其自由端能夠彎曲。這些端部分別安裝接點(diǎn)858，860，其與設(shè)置在相應(yīng)的接頭810，812上的接點(diǎn)862接合，以便把電流導(dǎo)至加熱元件。條片846，848之彈性將在相應(yīng)的接點(diǎn)對(duì)中提供接點(diǎn)壓力。
跳脫杠桿806以與前面實(shí)施例相同的方式被安裝于塑模808上。該杠桿在其自由端具有與前面實(shí)施例相同的臂結(jié)構(gòu)，但是其另外二臂被用于控制器工作。具體地說(shuō)，臂862是被定位于相應(yīng)條片846，848的端部下，而臂864被配置在其上方。因此，當(dāng)一個(gè)或另一個(gè)雙金屬致動(dòng)器818因器皿底部過(guò)熱而工作時(shí)，相應(yīng)的條片846，848之端部向下彎曲以中斷在接點(diǎn)對(duì)內(nèi)的電氣接觸，且在此時(shí)舉起臂862。此臂被移動(dòng)至足以造成跳脫杠桿806相對(duì)于其C形彈簧而超過(guò)其中心，從而造成另一臂864與條片846，848之頂點(diǎn)接合，如前面實(shí)施例及如圖16B顯示地完全打開所述接點(diǎn)。類似地，當(dāng)所述蒸汽雙金屬致動(dòng)器工作時(shí)，其亦將造成該杠桿跳脫，使得二臂864與相應(yīng)的條片850，852接合，以打開所述接點(diǎn)。
為了如前面實(shí)施例地使所述機(jī)構(gòu)復(fù)位，該跳脫杠桿806必須被向下壓。此可利用操作杠桿870，872完成，所述操作杠桿可被夾在位于跳脫杠桿806側(cè)面上的安裝栓874，876上，且其在所述銷入口802的任一側(cè)突伸到所述器皿底部外側(cè)。可設(shè)置蓋板878，880，用于關(guān)閉所述器皿側(cè)壁上供杠桿穿過(guò)的開口882，884。若須要在工作時(shí)的任何點(diǎn)中斷器皿工作時(shí)，均可操縱杠桿870，872，以在其已被操作或被使用后使該杠桿機(jī)構(gòu)跳脫而使控制器復(fù)位。
盡管上述實(shí)施例已針對(duì)具有線圈加熱元件被附裝在器皿底部的加熱器皿進(jìn)行了描述，我們應(yīng)當(dāng)明白，本發(fā)明亦可延伸到具有底部加熱之其他類型的器皿，例如，具有設(shè)置于其底部的印刷加熱元件的器皿。
權(quán)利要求
1.一種液體加熱器皿，包括一液體盛裝容器；一電氣加熱元件，它被設(shè)置在該容器的底部上或與該容器的底部成熱接觸；一個(gè)對(duì)熱敏感的過(guò)熱控制器，被設(shè)置成在加熱元件過(guò)熱時(shí)工作，以中斷或減少送到該元件之電能供應(yīng)；該對(duì)熱敏感的過(guò)熱控制器包括至少二個(gè)熱響應(yīng)傳感器，其被配置成與該容器之底部或該元件成良好的熱度觸，且位于容器底部或該元件上的相隔位置，所述傳感器可在加熱元件過(guò)熱時(shí)單獨(dú)地工作，以中斷或減少送至該元件之電能供應(yīng)。
2.如權(quán)利要求1所述的液體加熱器皿或控制器，還包括一可用手動(dòng)復(fù)位的沸騰控制器。
3.如權(quán)利要求1或2所述的液體加熱器皿，其特征在于，所述傳感器包括雙金屬致動(dòng)器。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的液體加熱器皿，其特征在于，所述傳感器或致動(dòng)器直接安裝靠在所述容器的底部或所述加熱元件。
5.如前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的液體加熱器皿，其特征在于，僅設(shè)有二個(gè)感應(yīng)器或致動(dòng)器。
6.如前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的液體加熱器皿，其特征在于，所述傳感器或致動(dòng)器繞著所述容器底部被相隔大致180°。
7.如前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的液體加熱器皿，其特征在于，所述傳感器或致動(dòng)器工作以打開送至所述加熱元件的相應(yīng)電源極內(nèi)的各組接點(diǎn)，形成雙重的極保護(hù)。
8.如權(quán)利要求7所述的液體加熱器皿，其特征在于一個(gè)傳感器或致動(dòng)器之操作可打開所有二組接點(diǎn)。
9.如前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的液體加熱器皿，其特征在于，所述傳感器被安裝于一共同載體上，其被安裝于所述器皿底部。
10.如權(quán)利要求9所述的液體加熱器皿，其特征在于，所述傳感器被安裝于所述載體的相反端部。
11.如權(quán)利要求9或10中任何一項(xiàng)所述的液體加熱器皿，其特征在于，所述載體為金屬制的。
12.如權(quán)利要求10至11中任何一項(xiàng)所述的液體加熱器皿，其特征在于，所述載體安裝有可由所述傳感器打開的各組接點(diǎn)。
13.如權(quán)利要求12所述的液體加熱器皿，其特征在于，所述接點(diǎn)被安裝在一個(gè)被安裝在所述載體上的塑模構(gòu)件內(nèi)。
14.如前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的液體加熱器皿，包括可由所述傳感器操作的裝置，以打開一組或該組接點(diǎn)。
15.如權(quán)利要求14所述的液體加熱器皿，其特征在于所述接點(diǎn)是由一可滑動(dòng)的推桿打開。
16.如前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的液體加熱器皿，其特征在于，所述傳感器工作以使一個(gè)載有彈簧的機(jī)構(gòu)跳脫，使一組或該組接點(diǎn)維持打開狀態(tài)，直至被使用者以手動(dòng)加以復(fù)位為止。
17.如權(quán)利要求16所述的液體加熱器皿，其特征在于所述載有彈簧的機(jī)構(gòu)包括一以樞軸式安裝的跳脫杠桿，該杠桿具有一個(gè)第一臂，它隨著傳感致動(dòng)器的工作而動(dòng)作，使該杠桿跳脫，以及一個(gè)第二臂，用于在該杠桿被跳脫時(shí)使所述接點(diǎn)進(jìn)一步打開。
18.如前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的液體加熱器皿，其特征在于，所述沸騰控制器被配置于所述器皿容器周邊內(nèi)。
19.如權(quán)利要求2至18中任何一項(xiàng)所述的液體加熱器皿，其特征在于，所述沸騰控制器如同所述對(duì)熱敏感的控制器似地作用，以打開所述相同的接點(diǎn)。
20.如權(quán)利要求2至19中任何一項(xiàng)所述的液體加熱器皿或控制器，其特征在于，蒸汽是被一彈性管傳導(dǎo)至所述沸騰控制器，該彈性管可在一個(gè)連接于所述容器內(nèi)部空間的出口與一個(gè)鄰近該控制器的位置間延伸。
21.如前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的液體加熱器皿或控制器，還包括一無(wú)線電氣連接器。
22.如權(quán)利要求18所述的液體加熱器皿或控制器，不論是直接或間接地從屬于權(quán)利要求9，其特征在于，所述連接器被安裝于所述載體上或與所述載體形成一體。
23.一種液體加熱器皿所用的對(duì)熱敏感的控制器，它包括一載體板，在其面上相隔的位置處安裝有二個(gè)雙金屬致動(dòng)器，以便在使用時(shí)與該液體加熱器皿之底部接合，且包括有一被安裝于該載體板上的塑模和可被所述致動(dòng)器操作的開關(guān)裝置。
24.一種液體加熱器皿，具有一液體盛裝容器、設(shè)置于該容器底表面上或與該容器底表面成熱接觸的電氣加熱裝置、以及一可用手動(dòng)復(fù)位的沸騰控制器，它被配置在該容器下方的一個(gè)室內(nèi)且向內(nèi)與其邊緣相隔、以及用以由該器皿引導(dǎo)蒸汽至所述控制器的裝置。
25.一種液體加熱器皿，包括一液體盛裝容器；一設(shè)置在該容器的底部或與該容器的底部成熱接觸的電氣加熱元件；設(shè)置一個(gè)對(duì)熱敏感的過(guò)熱控制器，以便在該元件過(guò)熱時(shí)工作，以中斷或減少送至加熱元件之電能供應(yīng)；以及一個(gè)可用手動(dòng)復(fù)位的沸騰控制器，它可在所述器皿內(nèi)的液體沸騰時(shí)工作，中斷電能供應(yīng)；所述過(guò)熱控制器與沸騰控制器被設(shè)置在位于下方的室內(nèi)，而且大致在該容器的足跡內(nèi)。
26.一種液體加熱器皿，具有一液體盛裝容器和一電氣加熱元件，該電氣加熱元件被安裝于其中或其外部，或與該容器的底部呈熱接觸，一無(wú)線連接器被設(shè)置在該底部的大致中央位置，以及一個(gè)對(duì)熱敏感的傳感器，該傳感器橫向地與該器皿底部之室內(nèi)的所述連接器偏置，而與該器皿底部呈熱接觸。
27.一種組件，包括安裝在一載體構(gòu)件上的無(wú)線電氣連接器，該載體構(gòu)件還在所述連接器的軸的橫向偏移位置安裝至少一個(gè)對(duì)熱敏感的感應(yīng)器。
28.一種對(duì)熱敏感的控制器分組件，用于安裝在一電氣液體加熱器皿之底部，包括至少二個(gè)對(duì)熱敏感的傳感器，所述傳感器以相隔的安裝位置安裝在一載體構(gòu)件上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種液體加熱器皿，其包括一液體盛裝容器；一電氣加熱元件，它被設(shè)置在該容器的底部上或與該容器的底部成熱接觸；一個(gè)對(duì)熱敏感的過(guò)熱控制器，被設(shè)置成在加熱元件過(guò)熱時(shí)工作，以中斷或減少送到該元件之電能供應(yīng)；該對(duì)熱敏感的過(guò)熱控制器包括至少二個(gè)熱響應(yīng)傳感器，其被配置成與該容器之底部或該元件成良好的熱接觸，且位于容器底部或該元件上的相隔位置，所述傳感器可在加熱元件過(guò)熱時(shí)單獨(dú)地工作，以中斷或減少送至該元件之電能供應(yīng)。
文檔編號(hào)H05B1/02GK1507824SQ20031012453
公開日2004年6月30日 申請(qǐng)日期1995年6月9日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月9日
發(fā)明者J·C·泰勒, J C 泰勒 申請(qǐng)人:施特里克斯有限公司