CN1138453C - 有关电力流体加热器具及其控制器的改进 - Google Patents

Abstract

描述了用于将元件过温保护控制器和器具器连接入口部件固定到平面电加热元件上的构造。加热元件具有在其底面与之一体形成的螺栓，设计该螺栓可在其上进行锤击，从而以铆接的方式将安装托架固紧在元件上，控制器和器具连接器入口部件被固定在该托架上。在加热元件上提供多余的螺栓，以使不合格的控制器可被替换而无需丢弃加热元件。描述了在器具连接器入口部件的定位方面提供适应性的安装托架，这些都有利于适应在采用该主题元件的电热水容器之制造中遇到的公差。

Description

有关电力流体加热器具及其控制器的改进

技术领域

本发明涉及有关电力流体加热器具及其控制器的改进。本发明可用于流体加热器具，如电水壶、热水罐、瓮、盆和实验室设备等，并将在下面特别参照电水壶和热水罐对其进行描述，但很显然，本发明不限于这些器具。

背景技术

在我们于1995年11月3日提交的英国专利申请no.9522594.2中描述了在流体加热容器的平面加热元件上安装元件过温保护器和无绳连接器系统的若干种不同的方式，还描述了适合的元件过温保护器装置和无绳连接器系统。众所周知，元件过温保护器是一种适于检测电热水器具或类似器具中加热元件中过温状态的出现，并切断对该元件的供电的装置。无绳连接系统与所谓无绳电子器具一起使用，在该器具中通过连接在电源上的基体单元(base unit)向器具本体供电，该器具本体和具有电连接器系统的辅助部件之基体单元要适于匹配，用于在该器具本体被装到基体单元上时，通过基体单元给该器具本体供电。上述英国专利申请no.9522594.2的发明特别涉及在制造保护和连接器装置过程中在将该保护和连接器装置安装到热水器具上时可能出现的公差问题。

在我们于1995年11月27日提交的英国专利申请no.9524176.6中描述了将元件过温保护器和无绳连接器系统的一个部件固定到平面加热元件底面上时安装托架的使用，所描述的构造还用来在流体加热容器中安装平面加热元件。更具体地说，在所述构造中一个或更多个安装托架被紧固到相应的螺栓上，所述螺栓被焊接到加热元件的底面或在加热元件的底面上与之一体地形成，所形成的安装托架首先为元件过温保护控制器，其次为无绳连接器系统的容器安装部件提供附加的安装件。托架还用来以这样的方式安装容器的底盖，即，容器底盖的固定使平面加热元件被拉进容器的开口底部，并顶到容器底部中设置的凸缘上密封。

本发明还涉及我们对有关将元件过温保护器装置和/或无绳连接器部件固定到电动热水容器中的平面加热元件上所做的发展改型。

发明内容

根据本发明，对英国专利申请no.9524176.6中描述的托架和螺栓安装构造进行了修改，以便在固定到该元件上的元件过温保护装置和/或无绳连接器系统部件被证实有故障或不能使用的情况下(但这种情况未必有可能)提供有用的多余的安装结构。例如，在将柱状螺栓设置在加热元件的底面上以便容纳在安装托架中设置的孔中的情况下，本发明建议至少将这种安装螺栓和孔加倍，从而在通过托架和螺栓而固定到元件上的装置有故障的情况下，可通过切削掉已被使用的螺栓来卸下该有故障的装置，而还可有其它未受损伤的螺栓以便安装替代的装置。

在其最简单的形式中，无论英国专利申请no.9524176.6在元件上设置一个安装螺栓和在安装托架中设有一个孔，本发明都设置一对这种安装螺栓和一对安装托架中的孔。代替在安装托架中有一对孔，可以设有一个用于同样目的的细长孔。代替具有垂挂在加热元件底面上的多个柱状螺栓，可以提供一个横向延长的成形结构以达到同样的效果，这种成形结构适于容纳在安装托架中的互补开槽中，并通过有选择地使成形结构在沿其长度的多个不同位置处变形，来将托架铆接到元件的底面上。

本发明提出一种用于电力流体加热器具的平面电加热元件，所述加热元件具有将元件过温保护控制器和/或电连接器系统的部件固定到所述加热元件上的非逆性变形机构，并且被这样设置，以便可卸下并替换固定到该元件上的不工作的控制器和/或电连接器系统部件，而无须丢弃该元件。

非逆性变形机构包括在固定控制器和/或电连接器系统部件时使用的第一组非逆性变形成型结构，以及用于在工作的控制器和/或电连接器系统部件卸下后来在把一个替换控制器和/或电连接器部件固定到该元件上时使用的至少一组额外非逆性变形成型结构。

所述非逆性变形机构为以铆接的方式变形的铆钉。所述非逆性变形机构是横向细长的，从而可在多个位置提供变形。非逆性变形机构是平面加热元件的一体部件。包括一具有固定到其一个表面上的电阻加热元件的金属板。

其中一个安装托架固定到该第一组非逆性变形机构上，所述安装托架从加热元件的第一组非逆性变形成型结构移开并通过该额外非逆性变形成型结构再连接在加热元件上，该控制器和/或电连接器系统部件连接在该安装托架。

安装托架具有只用于将元件过温保护控制器安装到加热元件上的构造。安装托架具有用于将元件过温保护控制器和电连接器系统的部件二者安装到加热元件上的构造。安装托架被设置为以并列的关系安装元件过温保护控制器和电连接器系统的部件。安装托架被设置为以一个在另一个的顶上的关系安装元件过温保护控制器和电连接器系统的部件。安装托架被设置为至少在电连接器系统部件的安装位置方面相配合。

还包括一元件过温保护控制器。还包括一电连接器系统的部件。所述电连接系统的部件是一有绳电连接器系统的器具连接器入口部件。所述电连接系统的部件是一无绳电连接器系统的器具连接器入口部件。设置所述无绳电连接器系统，以使得能够通过该连接器系统给加热元件供电，而与无绳电连接器系统的两个部件的相对旋转定位无关。加热元件装配在电力流体加热器具中。加热元件装配在电力流体加热器具中。一个底盖固定在该器具上，起到在器具中固定加热元件的作用，该底盖被紧固在所述托架上或一紧固托架上的元件上。

本发明的进一步特征通过理解下面参照附图所作的详细说明，这些特征及其优点将充分显示出来。

附图说明

图1A、1B和1C分别表示：一平面加热元件之典型形式的底面平面图；一与图1A相似但通过使用一固定托架将一元件过温保护控制器在要被固定的位置上附加到所述元件上的视图；和图1B的构造之透视图。

图2B和2C分别表示：一与图1B相似的示出在加热器元件以及元件过温保护控制器上附加有无绳连接器系统的部件的视图；和一与图1B相似的示出图2A之构造的透视图；

图3A、3B和3C分别表示：一平面加热元件的另一种典型形式的底面平面图；一与图3A相似但附加有元件过温保护控制器和一部分无绳连接器系统的视图；和一图3B之构造的透视图；

图4A、4B、4C和4D以顶部平面图、侧视图、端部视图和放大的透视图示出第一典型的安装托架，该安装托架用于将元件过温保护控制器和无绳连接器系统部件安装到平面加热元件上；

图5A、5B、5C和5D是与图4A-4D相似的示出第二典型安装托架的视图，该安装托架用于只将元件过温保护控制器安装到平面加热元件上；

图6A、6B、6C和6D是与图4A-4D相似的示出第三典型安装托架的视图，该安装托架用于将元件过温保护控制器和无绳连接器系统部件安装到平面加热元件上；以及

图7A、7B、7C和7D是与图5A-5D相似的示出第四典型安装托架的视图，该安装托架用于只将元件过温保护控制器安装到平面加热元件上。

具体实施方式

首先参看图1A-1C，其中示出的是借助一安装托架3，将元件过温保护控制器1安装到平面电加热元件2之底面上的一种典型构造。控制器1是我们自己制造的X2控制器，并且是在GB-A-2194099中参照其附图3A-3C描述的控制器的改进形式。该平面加热元件2基于常规的Bleckmann元件，并包括夹持到铝板5上的加热元件本体4。安装托架3在图7A-7D中被更详细地示出。

如图1A-1C所示，加热元件基板5形成有垂挂在其下表面上的六个柱状安装螺栓6。安装托架3包括延长平坦的金属基体8，该基体8具有形成在其中的孔9，并形成有安装臂10和接大地或地的接头端子11，该孔9用于容纳上面一行的成一条直线的四个安装螺栓6，该安装臂10从基体8开始延伸，并被架高在基体8之上方，以便固定到元件过温保护控制器1上。

所示构造的组装是通过首先将托架3的臂件10通过铆接来紧固到元件过温控制器1上从而形成子组件，然后将该子组件提供到加热元件的底面上来实现的。安装托架的基体8上的四个孔9与垂挂在加热元件2的下表面上的上面一行的四个柱件6对准，其它两个柱件6与固定托架12中的相应孔对准，该固定托架12被形成该控制器1的组成部件。然后可锤击四个成一条直线的柱件6中的两个，使之变形并有效地将安装托架3铆接到加热元件的底面上，并对其它两个柱之一进行类似的操作以便固紧控制器1的另一侧。在发现控制器1不合格或不能使用的情况下(但这种情况未必可能)可切削掉已使用的柱件6，从而使控制器可被替换，而仍然可有三个未被损坏的柱件用于将替代的控制器固定在同一位置上。

现参看图2A和2B，它们示出了一种构造，在该构造中利用了如图6A-6D中所示的托架21，将基本如上所述的元件过温保护控制器1与无绳连接器系统部件20相组合地固定到参照图1A所述的平面加热元件2上。无绳连接器系统部件20在上述英国专利申请no.9522594.2中已做描述，并且是我们制造并将其作为CP7无绳器具连接器入口(inlet)销售的；该无绳连接器系统有利于为在器具本体和其基体的任何相对旋转定位(rotational relative orientation)内无绳器具本体和其基体之间的连接提供保证，并且该无绳连接器系统也是我们的英国专利申请No9504233.9(GB-A-2285716)的主题。

正如在图7A-7D的安装托架3中那样，图6A-6D的托架21具有带孔9和分支臂10的基体部件8，并且这些部分完成与它们在安装托架3中同样的功能。此外，托架21有从基体8的端部开始延伸并结束于安装脚23的长腿22，如从图2B可看出的，该安装脚23用于在元件过温保护控制器1上方(如看到的那样)安装无绳连接器系统部件20。腿22如所示那样开有切槽，以便增强其柔韧性，而脚23具有为连接器部件20的安装之横向可调性而设置的细长的倾斜凸出成型结构(spire nut formation)24。腿22的柔韧性与倾斜凸出成型结构24的可调性相结合，可提供连接器部件20的安装位置在三维空间内的适应性，从而使器具制造公差容易被实现。

图3A、3B和3C示出图2A和2B的一种替代的构造，在其中将元件过温保护控制器1和无绳连接器系统部件20以并列的关系而不是一个在另一个之上的关系安装。这借助于将加热元件本体4比图1A的加热元件更多地设置在元件板5的周边附近而成为可能，如图3A所示，这种构造释放出元件板5中心的更多空间，并使得能够适应控制器1和连接器部件20的并列结构。不仅控制器1和连接器部件20被并列安装，而且在所示构造中连接器部件20的载流端子还以在我们的英国专利申请no.9522594.2中描述的方式插入控制器1中。

图3A示出加热元件的底面，并且还可看到与图1A的加热元件相比安装螺栓6以不同的方式排列，所示的构造可保证在其上装配了控制器1、连接器部件20和安装托架30的子组件的情况下可接近螺栓。安装托架30在图4A-4D中被详细示出，如此前描述的托架那样包括一带有孔9和从其偏离的臂10的基体8，该臂10能够安装过温保护控制器1。托架30有从基体8之端部开始的向前延伸部31，和垂挂在延伸部31上并结束于脚件33的腿件32，该脚33带有细长的倾斜凸出成型结构34，该腿32以图6A-6D的安装托架的腿22的方式开有用于增强柔韧性的切槽。与前面所述构造的情况相同，该安装柱可提供多余度，从而可替换有故障的或无效的控制器1和/或无绳连接器系统部件20，而无须丢弃加热元件。

图5A-5D示出在只需要安装元件过温保护控制器1时适合与图3A所示加热元件一起使用的安装托架50。

前述构造能够有利于替换元件过温保护控制器和/或无绳连接器部件，而无须丢弃元件。如在我们的英国专利申请no.9524176.6中所述的构造那样，可将器具底盖的固定设计成通过拉动安装托架将平面加热元件向下拉入容器的底部内，并完成其安装。但也可以利用另外的紧固加热元件的方式。此外，在元件过温保护控制器与无绳连接器系统部件一起使用时，构造可以是这样的，即如在我们的英国专利申请no.9522594.2中指出的那样使控制器和连接器系统部件相互插入。另一方面，可将其设置成通过引线(flying leads)相互连接。

尽管已通过参照具体实施例描述了本发明，但应该非常明白，无论从哪方面来看这些都是示范性的，并且有可能对其作出修改和变型而不脱离如在所附权利要求中提出的本发明的实质和范围。因此，B1eckmann型元件的使用只是示范性的，并且可以同样地使用其它平面元件类型。类似地，元件过温保护控制器可以不是所述的X2控制器，而无绳连接器系统部件可以不是我们的CP7连接器。连接器系统部件甚至可以是用来与直接插入电源中的常规有绳(corded)器具一起使用的器具连接器入口；也就是说，本发明不限于无绳器具。

Claims (18)

1.一种用于电力流体加热器具的平面电加热元件，所述加热元件具有将元件过温保护控制器和/或电连接器系统的部件固定到所述加热元件上的非逆性变形机构，并且被这样设置，以便可卸下并替换固定到该元件上的不工作的控制器和/或电连接器系统部件，而无须丢弃该元件。

2.如权利要求1的加热元件，其特征在于，非逆性变形机构包括在固定控制器和/或电连接器系统部件时使用的第一组非逆性变形成型结构，以及用于在工作的控制器和/或电连接器系统部件卸下后来在把一个替换控制器和/或电连接器部件固定到该元件上时使用的至少一组额外非逆性变形成型结构。

3.如权利要求2的加热元件，其特征在于，所述非逆性变形机构为以铆接的方式变形的铆钉。

4.如权利要求2的加热元件，其特征在于，所述非逆性变形机构是横向细长的，从而可在多个位置提供变形。

5.如权利要求2或3或4的加热元件，其特征在于：包括一具有固定到其一个表面上的电阻加热元件的金属板。

6.如权利要求2的加热元件，其特征在于，一个安装托架固定到该第一组非逆性变形成型结构上，所述安装托架从加热元件的第一组非逆性变形成型结构移开并通过该额外非逆性变形成型结构再连接在加热元件上，该控制器和/或电连接器系统部件连接在该安装托架。

7.如权利要求6的加热元件，其特征在于，安装托架具有只用于将元件过温保护控制器安装到加热元件上的构造。

8.如权利要求6的加热元件，其特征在于，安装托架具有用于将元件过温保护控制器和电连接器系统的部件二者安装到加热元件上的构造。

9.如权利要求8的加热元件，其特征在于，安装托架被设置为以并列的关系安装元件过温保护控制器和电连接器系统的部件。

10.如权利要求8的加热元件，其特征在于，安装托架被设置为以一个在另一个的顶上的关系安装元件过温保护控制器和电连接器系统的部件。

11.如权利要求9或10的加热元件，其特征在于，安装托架被设置为至少在电连接器系统部件的安装位置方面相配合。

12.如权利要求6到10之任意一个的加热元件，其特征在于，还包括一元件过温保护控制器。

13.如权利要求6到10之任意一个的加热元件，其特征在于，还包括一电连接器系统的部件。

14.如权利要求13的加热元件，其特征在于，所述电连接系统的部件是一有绳电连接器系统的器具连接器入口部件。

15.如权利要求13的加热元件，其特征在于，所述电连接系统的部件是一无绳电连接器系统的器具连接器入口部件。

16.如权利要求15的加热元件，其特征在于，设置所述无绳电连接器系统，以使得能够通过该连接器系统给加热元件供电，而与无绳电连接器系统的两个部件的相对旋转定位无关。

17.如权利要求1-4、6-10之任意一个的加热元件，其特征在于，加热元件装配在电力流体加热器具中。

18.如权利要求6-10之任意一个的加热元件，其特征在于，加热元件装配在电力流体加热器具中，并且一个底盖固定在该器具上起到在器具中固定加热元件的作用，该底盖被紧固在所述托架上或一紧固托架上的元件上。

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