CN209499472U - 液体加热容器和用于液体加热容器的控制单元 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种液体加热容器和一种用于液体加热容器的控制单元。控制单元包括温度传感器，其具有围绕温度传感器的弹性套管。弹性套管包括在第一套管部和第二套管部之间的形成腰部的周向槽，每个套管部的宽度大于腰部。控制单元包括安装板，用于将控制单元附接到液体加热容器的加热组件。安装板包括切口区域，该切口区域包括环绕切口区域的保持部的保持边缘。保持部的宽度小于第一套管部和第二套管部中的每一个的宽度。弹性套管由切口区域的保持部保持，保持边缘至少部分地环绕弹性套管的在第一套管部和第二套管部之间的腰部，从而将温度传感器固定到安装板上。

Description

液体加热容器和用于液体加热容器的控制单元

技术领域

本实用新型总地涉及用于加热液体(例如水)的容器，特别涉及用于这样的液体加热容器的具有温度传感器的控制单元，以例如用于加热元件的电子控制。

背景技术

各种类型的液体加热容器是已知的，例如水壶和火锅。这样的容器通常包括电加热组件，该电加热组件包括加热元件和加热板，其中加热板与待加热的液体接触。通常，提供扩散板以用于将来自加热元件的热量散布到加热板上。

在这样的液体加热容器中希望提供一种机构，可以通过该机构控制电加热元件，以例如用于在液体达到指定温度时自动停用加热元件。自动停用对于使用者来说是方便的，并且提高了容器的安全性，因为它降低了液体加热容器干烧和过热的风险，所述干烧和过热可能导致加热组件的损坏并产生火灾危害。

基本的停用机构包括速动式双金属致动器。然而，在许多液体加热容器中希望提供一种更精细的机构来控制液体加热容器的温度。在这样的容器中，可以提供电子温度传感器(例如热敏电阻)以感测加热组件的温度或正在被加热组件加热的液体的温度。然后可以将温度传感器的输出提供给容器的电子控制器，该电子控制器可以根据所测量的温度控制(例如，停用)加热元件。

为了能够以这种方式感测温度，可以通过液体加热容器的控制单元以合适的方式安装温度传感器。例如，温度传感器可以安装成与加热组件热接触或者浸没在正在被加热的液体中，以便测量其温度。

已知的安装温度传感器的方法可能是不利的。例如，可能需要诸如螺钉之类的附加部件，可能需要附加的制造步骤，例如拧紧螺钉。对于大规模生产的液体加热容器，与这些附加部件和步骤相关的累积时间和经济成本可能是显著的。因此，需要一种改进的将温度传感器安装在控制单元上的方法。

实用新型内容

根据本实用新型，提供了一种用于液体加热容器的控制单元，该控制单元包括：

温度传感器，其包括围绕温度传感器的弹性套管，弹性套管包括在第一套管部和第二套管部之间的形成腰部的周向槽，第一套管部和第二套管部均具有大于腰部的宽度；

安装板，其用于将控制单元附接到液体加热容器的加热组件，安装板在其中具有切口区域，其中切口区域包括环绕切口区域的保持部的保持边缘，保持部的宽度小于第一套管部和第二套管部中的每个的宽度；

其中弹性套管由切口区域的保持部保持，其中保持边缘至少部分地环绕弹性套管的在第一套管部和第二套管部之间的腰部，从而将温度传感器固定到安装板。

因此可以看出，温度传感器可以安装在安装板中，而不需要诸如螺钉的附加部件或附加的制造步骤(例如拧紧螺钉)以将其固定在适当位置。一旦插入温度传感器，它就会被弹性套管保持在适当位置。

将弹性材料用于套管是有利的，因为当安装板接附到加热组件时，它可以用作压缩弹簧，用于将温度传感器支撑抵靠加热组件。此外，弹性材料的使用减少了在制造时对部件的尺寸精度的严格公差的要求。弹性材料由于其弹性可以吸收公差叠加(即，所制造的部件的尺寸的累积变化)。此外，弹性材料(例如硅橡胶)通常具有比金属低得多的导热率，因此温度传感器与安装板和其他辅助部件热隔绝，使得其温度更接近它测量的物体(例如加热组件的加热板，或正在被加热的液体)的温度。

在一组实施例中，切口区域还包括与保持部邻接的开放空间以容纳连接线的通道，所述连接线例如从温度传感器通过安装板到电子控制器。这有利地避免了对位于安装板下方的、用于容纳用于将温度传感器连接到电子控制器的连接线的显著的附加空间的需要。替代地，线可以布置成穿过开放空间并到安装板上方以与电子控制器连接。

在一组实施例中，保持部的宽度足够大以允许通过力的施加将第二套管部推动通过保持部。因此，第二套管部可以被按压到保持部中，使得它“卡合”到位，并且在之后由于第二套管部大于切口区域而被保持。由于制造套管的材料的弹性，可以将第二套管部推入相对小的保持部中。

在一组实施例中，切口区域包括与保持部邻接的插入部，其中插入部大于保持部，并且插入部大于第二套管部。该构造允许第二套管部插入穿过插入部，然后横向移动以将腰部插入保持部。在这样的实施例中，没有必要使得保持部大到允许第二套管部被推动通过，因为腰部可以替代地经由插入部横向插入到保持部中。

在这样的实施例中，保持部经由中间链接部从插入部可到达，其中中间链接部比插入部的宽度的更窄并且比保持部的宽度更窄。中间链接部的宽度可以i)足够小以在温度传感器被插入之后将其保持在保持部中，并且ii)足够大以允许通过力的施加将弹性套管的腰部被推动通过中间链接部。因此，将腰部通过中间链接部插入到保持部中可被描述为将温度传感器“卡扣”到位。由于套管材料的弹性，这种“卡扣”动作是可能的，所述弹性允许腰部例如通过略小于腰部宽度的间隙被推动通过中间链接部。

在一组实施例中，安装板包括突出部，该突出部具有平行于安装板的平面的表面，其中切口区域在突出部的边缘处形成在所述表面中，并且其中保持部经由边缘中的开口可到达。作为非限制性示例，突出部可以通过在安装板中切割“C”形突片然后将突片弯曲到安装板的平面之外以形成突出部来形成。由于切口区域形成在从安装板的平面突出的表面中，因此不需要提供单独的插入部以在保持部的横向方向上提供入口。替代地，保持部可经由开口直接到达，腰部可通过该开口横向插入。

在这样的实施例中，开口可以小于保持部的宽度。例如，开口可以i)足够小以在温度传感器被插入后将其保持在保持部中，并且ii)足够大以允许通过力的施加将弹性套管的腰部推动通过开口。因此，将腰部插入开口可以被描述为将温度传感器“卡扣”到位。由于套管材料的弹性，这种“卡扣”动作是可能的，所述弹性允许例如借助于略小于腰部宽度的开口将腰部推动通过开口。

在一组实施例中，第一套管部与温度传感器的温度感测表面相邻，并且第一套管部大于第二套管部。例如，第二套管部可以足够小以被推动通过保持部，而第一套管部可以太大而不能被推动通过保持部。这允许温度传感器借助于弹性的第一套管部的压缩而被支撑抵靠加热组件，而不会使得加热组件作用在弹性套管上的常规反作用力导致弹性套管被推动通过切口区域。

在一组实施例中，温度传感器是热敏电阻，例如负温度系数热敏电阻。然而，可以使用其他类型的温度传感器。

在一组实施例中，弹性套管由硅橡胶制成。然而，弹性套管可以由任何其他合适的弹性材料或弹性材料的组合制成。

本实用新型涉及一种液体加热容器，其包括如上所述的控制单元，其中液体加热容器还包括加热组件，其中加热组件包括加热板，并且其中加热组件附接到安装板，使得温度传感器支撑抵靠加热板。将温度传感器支撑抵靠加热板有助于实现并保持温度传感器和加热板之间的良好热接触，从而获得精确的温度读数。

本实用新型还涉及一种液体加热容器，其包括如上所述的控制单元和液体容器，其中液体加热容器包括加热组件，加热组件包括具有孔的加热板，其中加热组件附接到安装板，使得温度传感器定位在孔中以将温度传感器的温度感测表面暴露于液体容器的内部。将温度传感器暴露于液体容器的内部是有利的，因为这允许直接测量液体容器中的液体的温度。在这样的实施例中，温度传感器可以例如在孔的边缘处支撑抵靠加热板。这可以提供上文讨论的关于提供压缩弹簧和吸收公差叠加的优点。

控制单元还可以包括i)电子控制器和ii)用于连接到远离控制单元的电子控制器的无绳电连接器中的至少一个。无绳电连接器可以是例如五极无绳电连接器。附加地或可替换地，无绳电连接器可以是360度无绳电连接器。

附图说明

现在将仅通过示例的方式并参考附图描述本实用新型的一些优选实施例，在附图中：

图1示出了根据本实用新型第一实施例的控制单元的立体图；

图2示出了用于在根据本实用新型的控制单元和液体加热容器中使用的具有弹性套管的热敏电阻；

图3a示出了根据本实用新型的第一实施例的安装板中的切口区域的特写立体图；

图3b示出了图3a的实施例，其中热敏电阻安装在切口区域中；

图4a示出了根据本实用新型的第二实施例的安装板中的切口区域的特写立体图；

图4b示出了图4a的实施例，其中热敏电阻安装在切口区域中；

图5a示出了根据本实用新型的第三实施例的安装板中的切口区域的特写立体图；

图5b示出了图5a的实施例，其中热敏电阻安装在切口区域中；

图6示出了根据本实用新型的一个实施例的控制单元和加热组件的下侧的立体图；和

图7示出了根据本实用新型的一个实施例的安装在加热组件上的控制单元的截面图。

具体实施方式

图1示出了根据本实用新型的第一实施例的控制单元2。控制单元2包括附接到本体6的安装板4。安装板4设置有切口区域8。被保持在弹性套管12中的热敏电阻10安装在切口区域8中。热敏电阻10包括用于热敏电阻10和电子控制器(未示出)之间的通信的线14。合适的电子控制器可以位于本体6中/上或远离控制单元2。在使用时，热敏电阻10用于检测加热组件的加热板的温度或液体加热容器中的液体的温度。与检测到的温度有关的信号接下来被发送到电子控制器。电子控制器根据来自热敏电阻的信号例如通过停用加热组件来控制加热板的温度。控制单元还包括一对速动式双金属致动器16以用于提供加热组件的故障防护停用。

图2示出了根据本实用新型的实施例使用的弹性套管12中的热敏电阻10。弹性套管12包括在套管12中形成窄腰部20的周向槽18。腰部20将套管12分成第一套管部22和第二套管部24。第一套管部22与热敏电阻10的温度感测表面26相邻，并且第一套管部22的直径大于第二套管部24。用于热敏电阻10和电子控制器之间的通信的线14连接到热敏电阻10的底部区域。热敏电阻10包括相对窄的本体28，本体28具有包括温度感测表面26的宽的平坦头部30，弹性套管12围绕本体28装配。

图3a示出了根据本实用新型的第一实施例的切口区域8的特写立体图，图3b示出了安装在图3a的切口区域8中的热敏电阻10和弹性套管12。安装板4中的切口区域8包括用于接收并保持热敏电阻10和弹性套管12的大致圆形的保持部32。设置相邻的切口部分34以允许来自热敏电阻10的底部的线14向上突出穿过切口部分34以穿过安装板4的顶部。保持部32略小于第二套管部24，从而可以通过力的施加(沿箭头36的方向)将热敏电阻10和套管12按压到保持部32中，即使得热敏电阻10竖直地卡扣到位。一旦被压入到位，热敏电阻10被保持部32的保持边缘38保持，保持边缘38环绕套管12的腰部20。

图4a示出了根据本实用新型的第二实施例的控制单元的替代安装板4'中的切口区域40，图4b示出了安装在图4a的切口区域40中的热敏电阻10和套管12。切口区域40包括大致圆形的保持部42和大致圆形的插入部44，所述插入部44大于保持部42。插入部44大于第二套管部24，使得热敏电阻10和套管12可以沿箭头46的方向插入插入部44中。插入部44优选地小于第一套管部22，使得在插入之后，热敏电阻10和套管12停靠在在插入部44中，其中腰部20与插入部44的边缘48平齐。接下来沿箭头50的方向横向移动热敏电阻10和套管12，以使腰部20滑入保持部42中。保持部42小于第一套管部22和第二套管部24，使得通过保持部42的保持边缘52环绕腰部20而将热敏电阻10和套管12保持在其中。在该示例中，切口区域40有利地形成为在插入部44和保持部42之间具有相对窄的间隙54。间隙54比腰部20略窄，使得可以通过力的施加将热敏电阻10和套管12横向推入保持部42中，即使得套管横向“卡扣”到位。

图5a示出了根据本实用新型的第三实施例的控制单元的另一替代安装板4”中的切口区域56，图5b示出了安装在图5a的保持部60中的热敏电阻10和弹性套管12。切口区域56形成在凸片58中，凸片58已在安装板4”中切割并弯曲出安装板4”的平面以形成突出部59。切口区域56包括形成在凸片58的边缘处的保持部60，使得经由开口62可到达保持部60。因此，可以通过使热敏电阻10和套管12在箭头64的方向上横向滑动而将热敏电阻10和套管12插入保持部60中，使得切口区域56的保持边缘66环绕套管12的腰部20。在该示例中，开口62的宽度略小于套管12的腰部20，使得可以通过力的施加经由开口62将套管12插入切口区域56中，即使得套管12的腰部20“卡扣”到位。

图6示出了在安装到加热组件68之前的本实用新型的第一实施例的控制单元2的下侧的立体图。加热组件68包括加热板70、加热元件72和扩散板74，所述扩散板74用于将由加热元件72提供的热量散布到加热板70上。扩散板74包括安装凸部76，所述安装凸部76用于将加热组件68附接到控制单元2的安装板4。具有弹性套管12的热敏电阻10安装在安装板4中，如上文参考图3a和3b所述的。线(未示出)允许热敏电阻10经由控制单元2的底部上的五极电连接器78与电子控制器通信(例如，将数据发送至电子控制器)。

图7示出了经由安装板4安装到加热组件68的第一实施例的控制单元2。由于弹性套管12的弹性，热敏电阻10支撑抵靠加热组件68，从而允许与加热组件68的良好的热接触并因此允许准确的温度读数。

应当理解，上述实施例仅是示例性的，并且在本实用新型的范围内其他实施例也是可能的。

Claims (12)

1.一种用于液体加热容器的控制单元，所述控制单元包括：

温度传感器，其包括围绕所述温度传感器的弹性套管，所述弹性套管包括在第一套管部和第二套管部之间的形成腰部的周向槽，所述第一套管部和所述第二套管部均具有大于所述腰部的宽度；

安装板，其用于将所述控制单元附接到所述液体加热容器的加热组件，所述安装板在其中具有切口区域，其中所述切口区域包括环绕所述切口区域的保持部的保持边缘，所述保持部的宽度小于所述第一套管部和所述第二套管部中的每一个的宽度；

其中所述弹性套管由所述切口区域的所述保持部保持，其中所述保持边缘至少部分地环绕所述弹性套管的在所述第一套管部和所述第二套管部之间的所述腰部，从而将所述温度传感器固定到所述安装板。

2.根据权利要求1所述的控制单元，其中所述切口区域还包括与所述保持部邻接的开放空间，以容纳连接线的通道。

3.根据权利要求1所述的控制单元，其中所述保持部的宽度足够大以允许通过力的施加将所述第二套管部推动通过所述保持部。

4.根据权利要求1所述的控制单元，其中所述切口区域包括与所述保持部邻接的插入部，其中所述插入部大于所述保持部，所述插入部大于所述第二套管部。

5.根据权利要求4所述的控制单元，其中所述保持部经由中间链接部从所述插入部可到达，其中所述中间链接部比所述插入部的宽度更窄并且比所述保持部的宽度更窄。

6.根据权利要求1所述的控制单元，其中所述安装板包括突出部，所述突出部具有平行于所述安装板的平面的表面，并且其中所述切口区域在所述突出部的边缘处形成在所述表面中，并且其中所述保持部经由所述边缘中的开口可到达。

7.根据权利要求6所述的控制单元，其中所述开口小于所述保持部的宽度。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的控制单元，其中所述第一套管部与所述温度传感器的温度感测表面相邻，并且所述第一套管部大于所述第二套管部。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的控制单元，其中所述温度传感器是热敏电阻。

10.根据权利要求1至7中任一项所述的控制单元，其中所述弹性套管由硅橡胶制成。

11.一种液体加热容器，包括根据权利要求1至7中任一项所述的控制单元，其中所述液体加热容器还包括加热组件，其中所述加热组件包括加热板，并且其中所述加热组件附接到所述安装板，使得所述温度传感器支撑抵靠所述加热板。

12.一种液体加热容器，包括根据权利要求1至7中任一项所述的控制单元和液体容器，其中所述液体加热容器包括加热组件，并且所述加热组件包括具有孔的加热板，其中所述加热组件附接到所述安装板，使得所述温度传感器定位在所述孔中以将所述温度传感器的温度感测表面暴露于所述液体容器的内部。