CN100403473C - 用于交直流双用式液体加热器具的、集成功率输入连接器和加热元件过热保护控制器 - Google Patents

Abstract

一种加热元件过热保护(干煮沸)控制器，用于交直流双用式水加热器具，具有一对中凹、搭结作用双金属盘弹簧，安装在所述控制器的一个表面上以与平面加热元件的下侧并置，并且在所述控制器的相对表面上具有360度功率输入连接器，其被设计以通过安装在器具的电源基部中的补充360度功率输出连接器所提供电源。各双金属器件通过解扣杆操作各组开关触点，一旦各双金属器件被重设，弹簧金属丝栓接布置操作以防止解扣杆重设。凸轮设置在所述控制器的360度功率输入连接器部分中，并连接到弹簧金属丝栓接布置，这样通过将适当器具从其基部提离而从基部输出连接器断开功率输入连接器的动作释放弹簧金属丝并允许解扣杆重设。蒸汽控制器也可以被提供，其作用在干煮沸开关触点上。双金属器件的安装布置提供顺应性和最优的开关执行运动。

Description

用于交直流双用式液体加热器具的、集成功率输入连接器和加热元件过热保护控制器

技术领域

本发明涉及电加热元件控制器相关的改良，具体而言，与在加热元件温度升高到安全水平限度之上的情况下用于关掉将电流供给到电加热元件的过热控制器，这样的控制器通常称为元件保护器控制器。

背景技术

元件保护器控制器通常使用在水加热器具中，诸如水壶和热水瓶，但是也广泛用于其它家庭和工业应用上。在下述中，本发明也特别参照家庭中用的水壶和热水瓶的电加热元件的控制器，但是应该理解本发明具有更广泛的应用。

用于家庭中的水壶和热水瓶的电加热元件传统上是这样的类型，包括：容纳在填塞矿物绝缘材料的细长管状护套之内的电阻加热丝，这样的带护套的加热元件通常使用在浸入加热结构中，在所述结构中，适当的加热元件被附着到头板，所述头板使得加热元件附着在器皿壁内，适当的加热元件浸入到器皿容纳物(vessel contents)中。平面或者地板之下的加热元件的配置也公知包括：具有带护套的加热元件如前述夹紧或者握紧到底表面的板，所述板通常由铝制造，以及此类加热元件被用作水加热电器的组成部分，并且也作为用于与单独的水器皿一起使用的热板，例如在咖啡制造机中。

具体而言，所谓的包括具有电阻加热轨道或者形成在其上的层的电学绝缘衬底的厚薄膜加热元件吸引了家庭电动水加热器具的制造商的注意，尤其考虑到与上述更为传统的加热元件相比具有增加的此类的加热元件的功率密度，这意味着水可以更为快速地被加热。

双金属元件保护器控制器传统上被用于保护传统的带护套的加热元件，具有浸入加热类型和平面或者底板(underfloor)类型，并且双金属元件保护器控制器被提出与厚薄膜加热元件一起使用。这样的双金属元件保护器控制器通常包括双金属开关启动元件，所述双金属开关启动元件被安置以保持与电加热元件成紧密的热传输关系，并通过推杆操作一对开关触点。对提供多余一个的与电加热元件成紧密热传输关系的双金属开关启动元件的建议被提出，对于此的原理是两面的，即提供主要和辅助(或者备份)的保护水平，这样即使在主要控制没有操作的不太可能的情况下安全性也被保证，以及/或者在多个加热元件的位置上提供热传感以即使器具操作在倾斜的表面(例如，家庭用的滴水板)上也保证安全，这样如果器具煮干，特定的部分(更高的部分)将煮干并且过热同时剩余的加热元件表面仍然覆盖水，并且这样处于正常的操作温度上。

用于提供主要和辅助保护的其它建议利用了用于提供主要保护的双金属开关启动元件和具有熔化温度在主双金属正常操作的温度之上用于提供辅助保护的可熔元件。

例如，分别参照英国专利No.2176055和2194099的双重双金属元件保护器控制器以及并入与可熔元件辅助保护结合的控制器。其它的这样的布置被公开在Strix Limited的英国专利No.2 299 454和2 181 598中。

如前所述的元件保护控制器被提出与带塞绳(corded)和交直流双用式(cordless)水加热器具一起使用，如公知那样，具有集成电流供给电线或者电缆的带塞绳器具和交直流双用式器具包括基部单元以及适当的器具，基部单元是带塞绳的以及互操作电连接器被设置在适当的器具上和基部上以使得加热元件在器具中通过基部在适当的器具被合理地相对基部安置。交直流双用式器具和它们的协作电连接器开始是为了进行有效的适当连接，适当的器具相对基部在预定的相对取向上被向下设置到其基部上，但是这样的缺点和不方便被认识到并导致开发360度连接器组，就是说，协作基部和使得适当器具向下相对基部不管其旋转取向而设置在其基部上的适当器具连接器。

例如，可以分别参照英国专利No.2 241 390和2 285 716的交直流双用式连接系统，其需要相对其基部具有适当器具的特定的取向以及360度交直流双用式连接系统。其它这样的布置被公开在Strix Limited的专利申请No.2 263 364和国际专利出版物No.WO95/08204中。

Russell Hobbs Millenium^TM的水壶是最近销售的示例，并且是将厚薄膜(film)加热元件和360度交直流双用式技术与双金属加热元件保护装置相组合的很成功的产品。我们已经提出了用于将我们的当前制造的CS4/CP7 360度交直流双用式连接器系统和我们的X2系列元件保护器控制器组合的不同建议，这些建议的示例在我们的英国专利申请No.2 306801中进行了说明。如所公知，在我们的英国专利申请No.2 315 366和2 248724中的X2元件保护器控制器利用搭结作用双金属开关致动器，用于提供主要的保护，并具有安装在可折叠热塑承载器中的双金属用于提供辅助或者备份的保护，其在主保护的失败的情况下操作。

我们的X4系列的元件保护器控制器作为X2控制器的后续进行开发并当前获得了相当的商业成功。X4控制器基本在英国专利申请No.2 339 088中进行了描述。如此文件中所说明，X4控制器的设计可以许多不同的形式进行实施，所有的这些将加热元件过热保护装置和360度功率输入连接器集成，所述360度功率输入连接器被设计以与交直流双用式器具基部的补充功率输出连接器协作。在一个版本中，分开的双金属致动器确定设置在控制器中的开关触点组的条件以确定功率是否可以通过所述控制器经过功率输入连接器被供给到加热元件。在另外的版本中，双金属致动器之一被可熔部件所代替。在这些版本的任一中，可以容纳一种布置，由此器具加热元件的过热将导致双金属致动器的操作将中断至加热元件的电源路径，并且所述系统然后在不能操作的条件下锁存，但是可以通过将适当的器具提离其基部而被重设，然后回到其基部。所有的版本提供了蒸汽控制器，在我们的英国专利申请No.2 331 848中所描述的Z5蒸汽控制器，以连接到元件保护器控制器。

我们的英国专利申请No.2 339 088的图4A-4D显示了这样的机构：由此一旦致动，双金属必须被重设，这样所述控制器可以将电源供给到相随的加热元件。双金属16被安装在弹簧金属承载器中，参考图3A、3B，其也用作推杆26的过中心(overcentre)机构。凸轮系统部件41被容纳在室40中，所述室形成在所述控制器的360度功率输入连接器部分中并在所述室之内自由移动。功率输入连接器部分的壁中的开口42允许凸轮系统部件41从其容纳室突出到环形通道43中，所述环形通道43出现在功率输入连接器部分之内，并在两个连接器适当配合时通过基部单元功率输出连接器的补充部分44所占据。推杆26与双金属16相关联用于操作片簧14以确定一组开关触点的条件。

如英国专利申请No.2 339 088中充分说明那样，凸轮系统部件41的特定的形状和其在所述控制器中的布置保证在响应加热元件过热条件时其不与双金属器件16、过中心机构以及推杆26的操作相干涉。但是，当适当的器具被提离其基部，功率输出连接器部分从所述控制器的功率输入连接器部分的移除使得凸轮系统部件41能够调整其在容纳室中的位置和取向至这样的程度：当适当的器具然后向下设置到其基部上时，进入所述控制器的功率输入连接器部分的环形通道43的功率输出连接器部分的一部分44与凸轮系统部件41相遇，驱动其与推杆26相配合并驱动推杆以重设过中心机构和重设双金属器件16，如果其在它的温度冷却时没有自动重设的话。

与我们的X4控制器相似的控制器通过Strix Limited作为它们的U18控制器制造和销售。这在国际专利出版物No.WO 95/34187中进行了描述。U18控制器具有两个分开的双金属器件，每个响应加热元件的温度，所述控制器与所述加热元件相联，每个双金属器件确定所述控制器中的各开关触点组的状态。两个双金属器件被连接到超出身的机构，其具有手工可获取的重设。U18控制器也获得了相当的商业成功。

我们和Strix Limited所经营的行业被大体积和低成本所推动，并且不断努力来改良被提供给器具制造商的控制器。本发明是我们进行这样的进一步工作所获得的：将360度交直流双用式连接系统与提供多水平保护的元件保护器控制器集成，尤其是用于与平面加热元件一起使用，所述平面加热元件包括厚薄膜加热元件和包括平面衬底的加热元件，所述平面衬底具有带套加热元件安装在下侧中或者下侧上。

发明内容

在本发明的一方面中，为了保持改良我们的X4系列控制器的改良的目的，通过可选的机构替换上述的凸轮系统机构，同时在将交直流双用式器具的适当器具从其基部移除之时仍然依赖于重设(reset)，不再依赖于X4控制器的特定形状的凸轮系统部件，而是利用更为简单的凸轮系统机构，仍然依赖于各360度连接器部分的去耦，以操作弹簧金属丝栓接机构，其中双金属器件对加热元件过热条件的响应导致开关操作部件相对弹簧金属丝移动，这样所述金属丝移动到其阻止开关操作部件回复的位置，并且其中为了重设，凸轮机构移动弹簧金属丝并使得开关操作部件响应适当器具从其基部的移除而被重设。

在本发明的实施例中，所述实施例将在后面进行详细说明，搭结作用双金属器件被安置以通过枢转解扣杆(trip lever)操作一组开关触点的移动触点，前述的弹簧金属丝用解扣杆朝向触点偏压，所述布置是这样的：响应过热条件并将交直流双用式器具坐落在其电源基部上，双金属器件将导致解扣杆移动，由此导致弹簧金属丝相对解扣杆移动到其阻挡解扣杆运动回到其初始位置的位置中。通过此布置，视所述控制器的状态，解扣杆在开关启动、接触打开条件下被栓接。为了使得所述机构从此被栓接条件被重设，简单的凸轮系统部件被设置，其突出到器具功率输入连接器部分中，并在器具提离其电源基部时被释放，由此使得弹簧金属丝弹回离开其阻挡位置，由此允许枢转解扣杆在开关触点的动作下回位到其初始位置。

本发明的另外的特征在于双金属器件的简化。而在X4控制器中，如英国专利申请No.2 339 088中，双金属器件是特定的形状，通常矩形、中凹的(dished)、搭结作用双金属元件在它们的中间通常具有X形断路器(cut-out)，本发明建议利用更为简单的中凹的双金属盘。如上所述的中凹的双金属盘具有较小的中间孔，所述中间孔在安装弹簧的一端上接收安装指状物，弹簧的另外一端捕获在形成于所述控制器的模制塑料主体部分中的形成物中。

根据本发明的此方面，用于中凹双金属开关致动器的安装件包括弹簧金属部件，具有适于通过中凹双金属致动器中的开口延伸的第一部分和适于在或者相邻于一侧上的边沿接触双金属致动器的第二部分，所述布置是这样的，具有被安装的双金属致动器以在其较冷的条件下具有其凹入的表面朝向其温度被监测的表面，所述第二部分偏压双金属致动器的周长与所述表面相接触，由此当双金属致动器响应所述表面的温度的升高改变到其相对的中凹状态中，所述双金属致动器的一个侧面将通过所述弹簧金属部件的所述第二部分朝向所述表面偏压，双金属器件的相对侧面升高到所述表面之上。

弹簧金属部件的第一部分用于相对弹簧金属安装部件的第二部分安置双金属盘并且原理简单地是金属指状物，其在双金属器件中与开口配合。但是，使用这样的布置，将没有部件能够在整个组装之前相对其温度将被控制的表面(例如加热元件表面)停止双金属盘从弹簧金属安装部件拆卸。出于此和其它的原因，弹簧金属部件的第一部分优选地在其自由端钩接以将双金属盘保持在位。这具有另外的优点在于当双金属盘切换到其相对的中凹结构，被钩接的部分位于双金属器件和被加热表面之间并作为支点，这样增加了从致动器可获得的运动。

蒸汽控制器可以是所述控制器的一部分，蒸汽控制器，如在StrixLimited的U18控制器中，包括另外的连接到过中心轭机构的双金属元件，所述过中心轭机构被安置以操作与所述或者各加热元件过热保护双金属器件相联的一组开关触点。在两个或者多个这样的双金属器件被提供时，优选地与各双金属器件之一相联的一组开关触点在另外一个之前通过蒸汽控制机构所操作。通过此布置，电源到器具加热元件的中间侧可以在金属丝侧(line side)被切换之前断开。

根据本发明的一方面，提供了一种集成功率输入连接器和加热元件过热保护控制器，用于交直流双用式液体加热器具，其中过热保护控制器包括：热响应开关致动器，所述热响应开关致动器被安置以通过在对应开关触点的关闭和打开条件的第一和第二位置之间可移动的中间部件来确定一组开关触点的条件；弹簧栓接布置，所述弹簧栓接布置用于在所述热响应开关致动器的操作之后在触点打开条件中保持开关触点，所述弹簧栓接布置被布置成与所述中间部件协作以在所述触点打开条件中保持所述开关触点，并通过从其电源基部移除所述器具的适当器具部分来重设；以及凸轮元件，所述凸轮元件安装在所述功率输入连接器之内，以在所述电源基部的功率输出连接器与功率输入连接器配合时被移动，所述凸轮元件的移动被传递到弹簧栓接布置，用于让所述弹簧栓接布置进入可操作条件，在所述可操作条件中，所述弹簧栓接布置可以与所述中间部件协作以将所述开关触点保持在所述触点打开条件中，功率输入连接器从输出连接器的后续脱离使得弹簧栓接布置弹回到不可操作的条件。

本发明的上述和另外的特征将在所述的权利要求中进行说明并将在本发明的典型实施例和修改中更为详细地描述，并且其在附图中进行了说明。

附图说明

图1是实施本发明的典型加热元件过热控制器的俯视平面图，此视图显示了其将通常采用从其电源基部移除的交直流双用式器具的条件下的所述控制器；

图2是当器具被向下设置到其电源基部时，说明图1的控制器的正常条件的俯视平面图；

图3是在响应了加热元件过热条件时说明了图1、2的控制器的条件的俯视平面图，控制器中的双金属器件操作相关联的解扣杆，由此操作控制器中的各通电(live)和中性电流路径，弹簧金属丝部分已经移动以防止解扣杆重设；

图4是图1、2和3的控制器的横截面视图；

图5是包括蒸汽传感器的图1-4的控制器的修改形式的仰视平面图；

图6是显示在其较冷的条件下原先描述的实施例的中凹双金属致动器的示意侧面视图，保持与其温度将通过弹簧金属安装部件监测的表面相接触；

图7显示了其中双金属致动器通过所述表面被加热的条件中图6的布置，但是还没有搭结到其相对的中凹结构中；以及

图8显示了在其中双金属致动器被搭结到其相对的中凹结构中的条件下的图6的布置。

具体实施方式

参照图1，此处所显示的本发明的实施例是集成的加热元件过热控制器(否则将公知作为干沸腾控制器)和360度器具功率输入连接器。此实施例用于与交直流双用式器具一起使用，特别是交直流双用式电水壶或者热水瓶，并用作适当器具的电源输入连接器，从设置在交直流双用式器具的电源基部上的互补360度功率输出连接器获得其能量，并作为这样的控制器，所述控制器用于在例如没有首先填充水的器具而打开所述器具所导致的被传感加热元件过热条件下关闭对器具加热元件电源的供给。

所述实施例包括塑料材料主体模制件1，在一侧上具有用于第一和第二开关启动元件2、3的安装件，所述侧面显示在图1中的最上部，以及在另外一侧上具有360度功率输入连接器4，双金属元件2和3对称安置在功率输入连接器4的各侧上。

额外地参照图4，各双金属元件2、3具有与其相联的一组开关触点，包括固定触点5和可移动触点6，所述可移动触点6被安装在片簧7的一端上。可枢转安装解扣杆8与各双金属元件2、3相联，并在一端上，解扣杆8具有一体形成的推杆9，所述推杆9用于将双金属元件2、3的每个的开关操作运动传送到各片簧7，用于确定各开关触点5、6的打开或者被关闭状态。

片簧7在所述控制器内从双金属元件2、3的位置和它们相关的开关触点5、6延伸到360度功率输入连接器4。如图4中所示，功率输入连接器4具有限定中间室12和环绕的环形通道13的内、外圆柱形壁10、11。片簧7之一如图所示在内壁10之内的第一凹陷4之内延伸并在相邻于其下端(如图4中所示)的突出到中间室12中的触点15，另外一个片簧7相似地在内壁10内的第二凹陷16之内延伸并具有相邻于其下端的触点17，所述触点17突出到环形通道13之内。补充的360度功率输出连接器没有在任何的附图中进行显示，但是其很容易理解，其基本在我们的英国专利申请No.2 285716中进行说明，并具有中心圆柱形部分，所述中心圆柱形部分适于配合到上述的功率输入连接器4的中间室12中，以及环绕的分开环形圆柱形部分，其适于配合到环形通道13中，承载其外表面上的中心圆柱形部分是环形触点，所述环形触点适于接触所述触点15，以及环绕环形圆柱形部分承载在其内表面的是适于接触所述触点17的环形触点。如图4中所示，控制功率输入连接器4还包括中间接地销钉18，所述中间接地销钉18被安装到所述控制器的金属安装板19上，并且功率输出连接器的上述的中间圆柱形部分具有容纳中间凹陷，其具有触点适于与接地销钉18进行电学接触。

回头参照图1、2和3，可以看出一对细长的金属丝弹簧20通过松散地与形成物21相配合而被可移动地捕获在主体模制件1的表面上。如此后将详细说明的，各弹簧20被安置以提供栓接功能，由此当各双金属元件2、3之一通过挤压其相关的枢转安装解扣杆8的推杆9而响应加热元件过热条件时，各弹簧20移动到其防止解扣杆8被重设的位置。

图1显示了控制器的歇置条件，即其将采用适当器具没有承受任何加热元件过热条件并从其电源基部移除。特别需要在此图中注意的是弹簧金属丝20对解扣杆8的通常矩形延伸部分22的相邻拐角的关系；可以看出，金属丝20弯曲并从上述的解扣杆8的拐角分开。

当适当器具被向下设定到其电源基部时，功率基部输出连接器进入功率输入连接器4的环形通道13，其与枢转安装凸轮部件23相遇(参看图5)，其头部部分24可以在图1、2和3中看到。凸轮部件23通过围绕形成在凸轮部件的头部部分24上的直立部件25而弯曲的金属丝连接到弹簧金属丝20。当适当器具被向下设定到其电源基部上时，凸轮部件23上的功率基部输出连接器的动作导致直立部件25往回拉动，将金属丝20与它们拉动并将金属丝20的被弯曲部分与解扣杆部分22的上述拐角相接触。在此条件下，金属丝20被向内通过解扣杆部分22的拐角部分的边沿朝向彼此推动。这显示在图2中。

在双金属元件2、3之一或者另外一个或者二者然后响应加热元件过热条件的情况下，这样的响应导致相关联的解扣杆8枢转，上述的各解扣杆的拐角将移动以允许金属丝弹簧20在解扣杆的拐角之下跳出由此将其栓接在位并防止其回复。在此条件下，被栓接的解扣杆将保持打开其相关联的电触点组5、6，这样电源不能通过所述控制器供给到相关的器具的加热元件。这显示在图3中。

为了重设解扣杆8，只需要将适当器具提离其电源基部。此释放了上述的凸轮部件23，这样弹簧20可以回复到如图1所示的条件，由此允许解扣杆在作用在推杆9上的片簧7的作用下重设。当然，这将只在如果双金属元件已经被重设并允许解扣杆重设时发生。

双金属元件2、3不是通常使用的类型，包括中凹圆盘，其具有C形或者U形的切离部分，所述切离部分限定被释放舌部，所述被舌部在前述的WO 95/34187中用作安装元件。而是，如此后将更为详细描述，在所述的实施例中的双金属元件2、3是稍微截锥的中凹盘，如图1、2、3中所示的内圆30所指示，以及在它们的较冷的条件下，它们的凹陷表面朝向上(如图1、2、3中所示)。小孔31被中心形成并在安装弹簧32的一端上接收安装指状物(参看图4)，另外一端被捕获在设置于模制主体部分1中的形成物中。安装弹簧提供了一定程度的柔度以让它们的外围的一点与加热元件的下表面相接触而保证双金属元件的正确定位，这样当双金属元件响应加热元件过热条件搭结到它们的相对中凹结构中，它们的外围的直径相对点驱动推杆9以操作它们的相关的开关触点5、6。可以理解，与更传统的双金属安装布置所可获得的相比，此布置提供了对操作推杆双倍的双金属移动量。

通过所述控制器对加热元件的电连接是通过固定开关触点5进行的，所述固定开关触点5被提供在电学可导端子条板35的一端上，所述电学可导端子条板35被固定在控制器主体模制件1中。端子条板35提供通过电学导体连接到诸如带套地板之下的加热元件的扁平接头36，以及用于与厚薄膜加热元件的控制使用，提供了到弹簧端子37的连接用于接触设置在加热元件的下侧上的焊盘。

如图1、2、3所示的控制器没有适于导致电源供给到相关的容器的加热元件的蒸汽控制器，以在容器容纳物被煮沸时响应蒸汽的产生断开。图5显示了并入这样的蒸汽控制器作为整个控制的组成部分的修改。蒸汽控制器可以是被安置以可拆卸地通过适当的插头和插座连接器以我们的X4和Z5控制器的方式连接到干煮沸控制器的单独的部件。

参照图5，主体模制件1形成有延伸件50，所述延伸件50承载通过过中心布置安装的解扣杆51，所述过中心布置提供了解扣杆在两个稳定的位置之间的枢转运动。尽管在图中不是很容易看出，可以理解解扣杆51和延伸件50具有枢转V形轴承的互补部分，以及作用在分开但是朝向解扣杆和延伸件的邻接之间的压缩弹簧保持所述轴承不动同时允许解扣杆相对延伸件在两个极端(每个在过中心安装件的中心线的一侧上)之间进行枢转运动。搭结作用双金属器件52(例如是简单的中凹双金属盘)提供解扣杆在其相对位置之间的运动的动力并可以被安置以使用在所述控制器中，所述控制器暴露给在容器容纳物煮沸时产生的蒸汽，这是公知的。

解扣杆51的运动被传输到所述控制器的片簧7用于确定触点5、6的打开或者关闭条件，由此确定相关的加热元件是否将被提供电源。这通过将解扣杆51提供分叉端或者轭53而实现，所述轭53具有被安置以与片簧7的端部部分协作的端部部分54，所述片簧7的端部部分延伸超过触点6。当解扣杆51响应蒸汽的产生时通过蒸汽传感双金属元件52被驱动时，轭53的端部部分54作用在片簧7上以打开触点组5、6。

优选地指定触点组5、6之一作为中间开关触点，另外一个作为带电触点(live contact)并以相应地安置电源连接件安置到电源基部。为了保证断开加热元件的切换首先在电源的中性侧中起作用，轭53可以非对称地构造，这样其端部部分之一在另外一个之前打开其相关的开关触点。这种装置对于符合官方标准而言是重要的。

需要注意的是解扣杆51的端部54没有与开关触点5、6以及它们相关的片簧7上的干煮沸双金属元件2、3的正常操作相干涉。解扣杆51可以操作触点5、6，并可以连接到手工控制器，所述手工控制器用作ON/OFF开关，但是干煮沸机构，即是说响应加热元件过热条件而关闭所述控制器的机构没有作用在解扣杆51上。

现在参照图6-8，双金属安装布置将更为详细地说明。安装弹簧1’被显示在侧视图中并且是大约6mm宽度的弹簧金属条板。其在其端部2’上被安置到所述控制器的主体模制件上。钩3’从安装弹簧1’的平面释放，并且所述弹簧延伸一个腿部4’，所述腿部4’作为用于搭结作用双金属盘5’的支撑物。如图6中的在其较冷条件中所示的双金属盘坐落在将被保护的平面加热元件6’的表面上。所述元件可以是厚薄膜类型，或者表面6’可以是底板带套加热元件类型的热传导板。钩3’通过双金属盘中的中心孔7’。在较冷的状态中，如图6所示，双金属盘被安装具有其朝向元件6’的凹陷表面。钩3’相对元件表面安置并且被延伸的腿部4’相对所述表面挤压双金属器件5’。注意双金属的中心在此情况下没有钩子，以保证双金属盘的边沿保持与元件表面相接触用于有效的热传输。也要注意支撑腿部4’安置在双金属片5’上，从所述片的边沿具有距离，这样充分的力施加到所述片以对元件表面给予较好的热接触。

在图7中，双金属器件被显示恰在其搭结反向其曲率之前被加热。注意所述中心仍然没有钩子3’。也需要注意支撑力现在通过所述片5’的边沿，这样具有了所述片的最小变形，并且由此被安装和没有被安装的片搭结温度之间的较低偏差温度被实现。

在图8中，双金属器件5’被显示在其较热的条件中，具有其曲率反向。被延伸的腿部4’施加充分的力以保证双金属器件的边沿8’相对元件表面被推动。双金属器件的相对边沿9’从元件的表面推动离开，钩3’作为支点来获得横过双金属器件的直径的最大的运动。双金属器件的边沿9’与此前所描述的各枢转推杆配合，导致其移动，这样触点打开，手工重设栓接机构配合。支撑力被保持远大于需要打开触点和操作手工重设件所需的力。

注意在图6-8中，双金属盘5’被显示作为具有通过截锥表面所环绕的几乎扁平的中间区域。这是双金属器件的可选的形式，但是所描述的安装布置对球形形式的双金属盘也能很好工作。

此安装方法的优点是其保证双金属器件的边缘用更为有效热传输的元件挤压，恰达到搭结点。双金属器件的弹簧安装件保证加热元件的不准确、变形和运动没有影响所述控制的操作，这个特征也是公知的。但是，如我们所知，弹性安装件目前还没有以从双金属边沿给予额外的运动的方式来被应用，尤其是通过在双金属盘的中心上提供支点并限制相对边沿。

尽管对弹簧1’的部分3’提供用作用于双金属致动器5’的开关操作侧9’的移动的支点的带钩端是方便的，所述支点例如可以可选地提供作为加热元件6’的表面上的形成物。

通过参照前述的特定的实施例对本发明进行了说明，可以很好地理解对其的修改和变化在不背离本发明的范围的情况下是可能的。例如，实施例利用金属丝弹簧20，但是弹簧可以由塑料材料所制造并可以与所述控制器的主体模制件1一体形成。此外，传统的搭结作用双金属元件例如是WO 95/34187中所描述的类型，可以被使用替换所描述的双金属元件。但是另外，可以具有两个双金属元件过热控制装置，其安置在控制器的任一侧上成镜像安置以提供对平面加热元件的双重保护，如所描述的实施例中，根据本发明的控制器可以包括单个干煮沸控制机构或者可以包括多余两个的干煮沸控制机构。不同类型的蒸汽控制器也可以被使用，多个干煮沸热响应开关致动器被提供，它们之一可以是可熔元件。在多个双金属开关致动器被提供的地方，双金属器件可以被安置以操作所有名义上相同的温度或者它们可以是不同温度的双金属器件，提供主和辅助水平的保护，并且另外，不是所有的双金属器件需要提供关联的栓接结构，尽管这样是优选的。

Claims (25)

1.一种集成功率输入连接器和加热元件过热保护控制器，用于交直流双用式液体加热器具，其中过热保护控制器包括：

热响应开关致动器，所述热响应开关致动器被安置以通过在对应所述开关触点的关闭和打开条件的第一和第二位置之间可移动的中间部件来确定一组开关触点的条件；

弹簧栓接布置，所述弹簧栓接布置用于在所述热响应开关致动器的操作之后在触点打开条件中保持开关触点，所述弹簧栓接布置被布置成与所述中间部件协作以在所述触点打开条件中保持所述开关触点，并通过从其电源基部移除所述器具的适当器具部分来重设；以及

凸轮元件，所述凸轮元件安装在所述功率输入连接器之内，以在所述电源基部的功率输出连接器与功率输入连接器配合时被移动，所述凸轮元件连接至所述弹簧拴接布置，以使得所述凸轮元件的移动被传递到弹簧栓接布置，用于让所述弹簧栓接布置进入可操作条件，在所述可操作条件中，所述弹簧栓接布置能够与所述中间部件协作以将所述开关触点保持在所述触点打开条件中，功率输入连接器从输出连接器的后续脱离使得弹簧栓接布置弹回到不可操作的条件。

2.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述中间部件包括枢转安装的解扣杆，所述弹簧栓接布置使得能够阻止所述解扣杆从所述第二位置运动回所述第一位置。

3.根据权利要求2所述的控制器，其特征在于，所述弹簧栓接布置包括弹簧元件，所述弹簧元件被安置以与所述解扣杆的运动在所述第二和所述第一位置之间物理地干涉。

4.根据权利要求3所述的集成控制器，其特征在于，所述弹簧元件包括金属丝弹簧。

5.根据权利要求3或4所述的控制器，其特征在于，所述弹簧元件包括安装以通过所述凸轮元件大致在其伸长的方向上可移动的细长弹簧，所述弹簧具有适于只在弹簧栓接安置处于可操作条件中时与所述解扣杆发生物理干涉的部分，且所述部分能够横向运动有限的量，由此能够运动以一旦解扣杆已经移动到其第二位置时抑制解扣杆的重设。

6.根据权利要求1所述的控制器，包括多个所述热响应开关致动器，所述致动器被安置在所述控制器中以在使用中在不同的位置上承受加热元件的温度。

7.根据权利要求6所述的控制器，其特征在于，控制器中存在两个所述热响应开关致动器，且每个所述热响应开关致动器具有与其相关联的各组开关触点和中间部件，且所述弹簧栓接布置被安置用于在所述触点打开条件中保持这两组开关触点。

8.根据权利要求6所述的控制器，其特征在于，各所述热响应开关致动器具有与其相关联的各组开关触点、中间部件和弹簧栓接布置。

9.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述或者各所述热响应开关致动器包括双金属元件。

10.根据权利要求9所述的控制器，其特征在于，所述双金属元件包括搭结作用的中凹双金属盘。

11.根据权利要求10所述的控制器，其特征在于，所述中凹双金属盘是一定程度的截锥。

12.根据权利要求10或11所述的控制器，其特征在于，所述双金属盘也在其中间上有孔并通过弹簧安装件安装在所述控制器中，所述弹簧安装件包括与所述孔配合的指状物。

13.根据权利要求9所述的控制器，其特征在于，所述或者每个双金属元件是中凹双金属元件，并进一步包括一个用于中凹双金属元件的安装件，所述或者每个安装件包括弹簧金属部件，所述弹簧金属部件具有：

适于通过双金属元件中的开口延伸的第一部分；以及

适于在或者相邻于其一侧上接触双金属元件的第二部分，

所述布置使得在使用中，在双金属元件的较冷条件下，所述第一部分定位双金属元件，同时所述第二部分将其相对交直流双用式器具的加热元件偏压，其中，在使用中，所述控制器与朝向所述加热元件的双金属元件的较冷条件凹陷表面配合，并当双金属元件响应于所述加热元件的温度的增加改变到其相反的中凹状态时，所述双金属元件的所述一侧边朝向所述加热元件通过所述弹簧金属部件的所述第二部分偏压，所述双金属元件的相对侧从所述加热元件移开。

14.根据权利要求13所述的控制器，其特征在于，弹簧金属部件的第一部分适于用作在其较冷和较热条件之间的双金属元件的运动的过程中的支点，由此增加双金属元件的所述相对侧面的运动。

15.根据权利要求14所述的控制器，其特征在于，弹簧金属部件的第一部分具有带钩端，在使用中，所述带钩端安置在所述双金属元件和温度将被监测的所述加热元件之间。

16.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，还包括另一热响应开关布置，所述热响应开关布置适于当液体在器具中煮沸时关闭液体加热器具。

17.根据权利要求16所述的控制器，其特征在于，所述另一热响应开关布置包括：另一热响应开关致动器，所述另一热响应开关致动器安置以在器具中液体煮沸时暴露给热蒸汽；以及与所述另一热响应开关致动器相关联的装置，用于确定所述控制器的加热元件过热保护部分的所述开关触点的状况。

18.根据权利要求17所述的控制器，其特征在于，所述装置包括解扣杆，所述解扣杆具有过中心安装布置，由此控制器中的解扣杆的位置通过所述另一热响应开关致动器的状况所确定，并且解扣杆具有设置用于操作所述开关触点的一部分。

19.根据权利要求18所述的控制器，其中，控制器中安置有两个过热保护热响应开关致动器，且每个致动器在使用中被安置以在不同的位置经受加热元件的温度，且与所述另一热响应开关致动器相关联的解扣杆适于与所述开关触点协作，所述开关触点与两个所述过热保护热响应开关致动器相联。

20.根据权利要求19所述的控制器，其特征在于，与所述另一热响应开关致动器相联的解扣杆被安置以打开开关触点，所述开关触点与所述过热保护热响应开关致动器之一在另外一个之前相联。

21.根据权利要求1所述的控制器，适于与平面加热元件一起使用，所述或者各所述过热保护热响应开关致动器被设置在所述控制器的一侧上，其适于与平面加热元件的下侧并置，并且所述功率输入连接器设置在所述控制器的相对侧上。

22.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述功率输入连接器是360度连接器。

23.一种根据前述权利要求1所述的控制器与平面加热元件的组合件。

24.根据权利要求23所述的组合件，其中，所述平面加热元件是厚薄膜加热元件。

25.一种交直流双用式液体加热器具，包括如权利要求23或24所述的组合件。

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