CN220509921U - 用于液体加热器具的控制单元 - Google Patents
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Abstract
用于液体加热器具的控制单元(16)包括电源供应电路和跳闸杆(36),电源供应电路包括开关,并且跳闸杆用于手动地操作开关。跳闸杆(36)在开关闭合的设定位置和开关断开的复位位置之间可移动。控制单元(16)的安装板(32)包括带状件(33)和柱状件(35)。带状件包括孔(33a)。控制单元(16)包括双金属元件(30a),双金属元件包括箍状件(37)和舌片(31b)。舌片(31b)布置在孔(33a)内,并且箍状件(37)的部分(37b)搁置在柱状件(35)上。在预定的温度下,双金属元件(30a)的致动器部分(37a)移动以通过推杆对跳闸杆(36)施加力,用于将跳闸杆(36)从设定位置移动到复位位置。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于液体加热器具的控制单元以及包括这种控制单元的液体加热器具。
背景技术
液体加热器具,例如水壶,在许多家庭中很常见。传统的水壶包括设置为加热水壶的基部的元件的供电电源。供电电源包括开关,该开关包括一对可分离的电触头,该电触头通常可以由器具的用户使用跳闸杆来操作。在跳闸杆的设定位置,电触头闭合,并且电力被供应至电加热元件。在跳闸杆的复位位置,电触头断开,并且向加热元件的电力供应被中断。
使用热敏控制器提供具有干烧保护的水壶是已知的,该热敏控制器包括一个或更多个被安装成与被加热的基部良好地热接触的热敏致动器。一个或更多个致动器在检测到过热情况时自动中断电源,例如因为器具已经烧干或在里面没有任何水的情况下被打开。
传统控制器中的热敏致动器通常是速动双金属元件,也称为“叶片”,通常具有略微凹陷的形状。叶片被设置在器具中以检测被加热的基部的温度。当叶片的温度达到预定的操作温度时,叶片“突弹跳变(snaps through)”,从而采用凸起的形状,而不是凹陷的形状。这种机械动作用于传统的控制器中,以断开控制器中的一对电触头,从而中断对加热元件的供电。这有助于确保对加热元件的电力供应在加热元件达到危险温度之前被中断。
此操作称为干式切断(Dry Switch Off,DSO)。作为此操作的一部分,将跳闸杆从设定位置移动到复位位置是重要的。通常,叶片突弹跳变时的运动也被用于将跳闸杆移动到复位位置。然而,申请人已经意识到,在一些情况下,叶片不能提供将跳闸杆移动到复位位置所需的力和行程。例如,当器具在更低的电压(例如50V而不是240V)下被操作时,可能会出现这种情况。较低功率导致的加热梯度的减小导致叶片以减小的力突弹跳变。如果跳闸杆的重量过高,则该减小的力可能不足以将跳闸杆移动到复位位置。这可能导致跳闸杆根本无法移动,或者跳闸杆在延迟后操作(称为DSO延迟)。在后一种情况下,在叶片突弹跳变而不操作跳闸杆之后,加热元件中的热惯性继续将热能传递到叶片中。这意味着叶片逐渐变得越来越凸起,直到叶片的行程和施加在跳闸杆上的力足以将跳闸杆移动到复位位置。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种解决上述问题的控制单元。
从第一方面来看,本实用新型提供了一种用于液体加热器具的控制单元,该控制单元包括:
电源供应电路,电源供应电路用于向液体加热器具的电加热器供应电力,电路包括开关;
跳闸杆,跳闸杆用于手动地操作开关,其中跳闸杆在设定位置和复位位置之间可枢转地运动,在设定位置开关闭合,在复位位置开关断开;
安装板,安装板用于安装到液体加热器具的热扩散板的底侧,安装板包括:
带状件,带状件包括内孔;以及
柱状件,柱状件从安装板的上表面延伸出安装板的平面并限定搁板;
速动双金属元件,速动双金属元件设置为在预定温度下操作,双金属元件包括:
箍状件,箍状件限定内切口,箍状件包括被内切口分开的被支撑部分和致动器部分;以及
中央舌片,中央舌片从被支撑部分朝向致动器部分延伸到箍状件的内切口中;
其中致动器部分设置为当双金属元件在预定温度下操作时相对于中央舌片移动以对跳闸杆施加力,用于将跳闸杆从设定位置移动到复位位置;
其中速动双金属元件安装在安装板的上表面上,使得:
中央舌片设置在安装板的带状件的内孔内,以便当双金属元件操作时防止中央舌片远离安装板移动;并且
箍状件的被支撑部分搁置在柱状件的搁板上,以便在双金属元件操作时防止被支撑部分朝向安装板移动。
从第二方面来看,本实用新型提供了一种液体加热器具,包括:
液体加热容器;
电加热器,电加热器包括热扩散板并且设置为加热容纳在液体加热容器内的液体;以及
控制单元,控制单元安装到热扩散板的底侧,控制单元包括:
电源供应电路,电源供应电路用于向电加热器供应电力,电路包括开关;
跳闸杆,跳闸杆用于手动地操作开关,其中跳闸杆在设定位置和复位位置之间可枢转地运动,在设定位置开关闭合,在复位位置开关断开;
安装板,安装板安装到热扩散板的底侧,安装板包括:
带状件,带状件包括内孔;以及
柱状件,柱状件从安装板的上表面延伸出安装板的平面并限定搁板;
速动双金属元件,速动双金属元件设置为在预定温度下操作,双金属元件包括:
箍状件,箍状件限定内切口,箍状件包括被内切口分开的被支撑部分和致动器部分;以及
中央舌片,中央舌片从被支撑部分朝向致动器部分延伸到箍状件的内切口中;
其中致动器部分设置为当双金属元件在预定温度下操作时相对于中央舌片移动,以在跳闸杆上施加力,用于将跳闸杆从设定位置移动到复位位置;
其中速动双金属元件安装在安装板的上表面上,使得:
中央舌片设置在安装板的带状件的内孔内,以便当双金属元件操作时防止中央舌片远离安装板移动;并且
箍状件的被支撑部分搁置在柱状件的搁板上,以便在双金属元件操作时防止被支撑部分朝向安装板移动。
因此,本实用新型提供了一种用于安装到液体加热器具的热扩散板的底侧的控制单元,并且该控制单元包括用于致动可以被手动地操作的跳闸杆以操作控制单元的电源电路中的开关的双金属元件。安装板的带状件和柱状件允许双金属元件的中央舌片和箍状件的被支撑部分分别被保持在相对固定的位置,而双金属元件的箍状件的可移动的致动器部分可自由移动以在跳闸杆上施加力。
通过限制中央舌片和箍状件的被支撑部分的运动,机械优势可以得到提高,因为当双金属元件“突弹跳变”时,双金属元件中的所有运动都发生在箍状件的致动器部分中,这意味着施加在跳闸杆上的力更大。这有助于降低控制单元无法将跳闸杆移动到复位位置的风险,并降低跳闸杆操作延迟的风险。
优选地,双金属元件操作的预定温度对应于过热(例如“干烧”)情景期间的热扩散板的温度。例如,预定温度可以设置为在120℃到220℃的范围内的值,例如在120℃~160℃之间(例如对于氧化镁加热器),或者例如在200℃~220℃之间(例如对于印刷加热器)。
双金属元件优选地构造为当双金属元件在预定温度下操作时从凹形构造移动到凸形构造。应当理解,在这两种构造中,双金属元件包括凹表面和凸表面。优选地,双金属元件安装在安装板上,使得在凹形构造中,双金属元件的凸表面面向安装板。
双金属元件可以具有基本上圆形的轮廓。双金属元件的箍状件可以基本上是环形的,例如致动器部分可以是环形的。然而,在优选实施例中,双金属元件的箍状件包括两个基本平行的直侧面,它们在第一端部通过被支撑部分连接,在第二端部通过致动器部分连接。致动器部分可以是基本上环形的。中央舌片延伸到箍状件的两个平行侧面之间的内切口中。
中央舌片的宽度优选地随着其延伸到内切口中而沿着其长度减小。优选地,内切口是U形的,围绕中央舌片,并且例如,沿着两个基本平行的侧面被限定。优选地,内切口完全地由双金属元件的箍状件和中央舌片限定。
申请人已经发现,由于控制单元的制造过程中的不同公差和/或控制单元如何安装到器具中的热扩散板的底侧的方式不同,现有控制单元存在双金属元件和热扩散板之间的热连通在不同器具之间可能不同的问题。这种热连通取决于双金属元件的取向,例如双金属元件和热扩散板的底侧之间的角度,以及双金属元件被压缩抵靠在热扩散板的底侧的程度。当包括双金属元件的控制单元安装到热扩散板上时,这些参数中的任何一个的变化都会导致双金属元件操作温度的改变。这可能会潜在地降低控制单元的可靠性,从而可能不会在期望的DSO温度下致动跳闸杆。
本实用新型的实施例解决了现有的控制单元的这个问题。因此,优选地,安装板包括桥接部分,带状件从该桥接部分延伸。桥接部分优选地设置为支撑双金属元件的中央舌片。优选地,桥接部分抵靠中央舌片的整个长度。这有助于确保双金属元件以所需的取向安装在安装板上,以便在预期温度下可靠地致动跳闸杆。
优选地,安装板包括围绕桥接部分限定的凹陷部分。优选地,至少双金属元件的箍状件的致动器部分设置在凹陷部分的至少一部分的正上方。优选地,凹陷部分在双金属元件的箍状件的致动器部分的底侧和安装板的上表面之间提供间隙。这允许双金属元件的箍状件的致动器部分相对于安装板移动。优选地,凹陷部分设置为当双金属元件在预定温度下操作时至少接收双金属元件的箍状件的致动器部分。
优选地,安装板还包括从安装板的上表面竖直地延伸出安装板的平面的分隔突起。在一些实施例中,柱状件包括分隔突起。优选地,在使用中,分隔突起设置为当安装板被安装到热扩散板的底侧时抵接液体加热器具的热扩散板的底侧。优选地,分隔突起从安装板的平面延伸出至比柱状件的搁板更大的距离,例如延伸至与搁置在搁板上的速动双金属元件基本一致的高度。这意味着,当控制单元安装到热扩散板的底侧时,分隔突起而不是搁板抵靠热扩散板的底侧。分隔突起的高度可以被选择成确保速动双金属元件也抵靠热扩散板的底侧,但不会使双金属元件被过度地压缩。
应当理解,提供这样的分隔突起可以减少双金属元件由热扩散板的底侧压缩的程度的变化,因为分隔突起可以限定热扩散板和安装板的其余部分之间的最小间隔。
搁板优选地设置为支撑双金属元件的被支撑部分的外边缘。优选地,搁板设置为支撑双金属元件的与双金属元件的致动器部分正相对的外边缘。优选地,分隔突起被设置为邻近双金属元件的被支撑部分的边缘。这意味着,热扩散板和安装板的其余部分之间的最小间隔可以至少在双金属元件的区域中被提供,在该区域中,确保适当的间隔是最有利的。
优选地,搁板的上表面和分隔突起的上表面之间的竖直距离大于双金属元件的被支撑部分的厚度。这有助于防止当控制单元安装到热扩散板时双金属元件被夹持在扩散板和搁板之间。双金属元件的这种夹持可能会影响双金属元件的操作温度,这意味着双金属元件可能无法在所需的“干式切断”(DSO)温度下操作。因此,本实用新型的实施例可以提高控制单元的可靠性。
优选地,柱状件包括分隔突起以及搁板。优选地,柱状件是包括搁板和分隔突起的单个整体结构。这可以降低搁板和分隔突起受到不同制造公差的风险,这意味着热扩散板和双金属元件之间的距离可以更可靠地设定。在优选实施例中,安装板由金属材料形成,并且柱状件弯折出安装板的平面。
优选地,带状件包括两个直立构件,两个直立构件延伸出安装板的平面,并通过连接构件连接,其中连接构件基本上平行于安装板的平面。在优选实施例中,安装板由金属材料形成,并且带状件弯折出安装板的平面。优选地,中央舌片设置在两个直立构件之间,使得中央舌片的相应边缘抵接带状件的相应直立构件。优选地,中央舌片的上表面设置为抵接连接构件的底侧。这有助于在带状件和中央舌片之间提供紧密配合。
优选地,带状件的内孔的面积基本上等于中央舌片的被接收在内孔内的部分在垂直于中央舌片延伸的平面的平面中的横截面面积。这意味着中央舌片可以被紧密地接收在内孔内,从而有助于减少双金属元件相对于安装板在平行于安装板的平面的方向上的移动。
在一些实施例中,安装板还包括从安装板的上表面延伸出安装板的平面的舌片止挡件。在优选实施例中,安装板由金属材料形成,并且舌片止挡件弯折出安装板的平面。优选地,舌片止挡件设置为抵接双金属元件的中央舌片的远端。这进一步有助于确保双金属元件以正确的取向安装在安装板上,从而有助于保证跳闸杆可靠地操作。优选地,舌片止挡件设置在双金属元件的内切口的下方。这意味着,当双金属元件在预定温度下操作时,舌片止挡件不干扰双金属元件的致动器部分的运动。
优选地,安装板是单个整体部件。优选地,柱状件形成为安装板的部分切口,且弯折出安装板的平面。这有助于简化安装板的制造。
液体加热器具的液体加热容器可以是任何合适或期望的形状,限定用于接收待加热液体的容积。优选地,液体加热容器在加热到沸腾时能够安全地容纳液体,尤其是水。液体加热容器可以由任何合适的或期望的材料制成。优选地,液体加热容器由不锈钢制成,例如食品安全不锈钢。
电加热器优选地包括电加热元件。电加热元件可以是厚膜加热元件。电加热元件优选地是带有护套的电加热元件。热扩散板优选地设置在液体加热容器的基部下方。电加热元件可以安装到热扩散板的底侧。
优选地,控制单元还包括推杆,推杆由双金属元件的致动器部分操作以移动推杆从而向跳闸杆施加力。双金属元件可以设置为与推杆对准(例如在上面)。推杆可以从双金属元件朝向跳闸杆向下地延伸。跳闸杆可以包括设置为由推杆作用力传递垫。因此,由双金属元件的致动器部分提供的力可以通过推杆例如经由力传递垫传递到跳闸杆。
优选地,开关包括固定电触头和可移动电触头,其中可移动电触头设置为通过跳闸杆在设定位置和复位位置之间的移动而移动。控制单元优选地还包括板簧,其中可移动电触头安装在板簧上。优选地,由致动器部分施加的力被施加在板簧上,以将可移动电触头与固定电触头分离。申请人已经确定,本实用新型可以有助于更可靠地分离固定电触头和可移动电触头,因为由双金属元件施加的分离这些触头的力可以增加。
在一些实施例中,该力通过推杆施加在板簧上。在一些实施例中,施加在板簧上的力(例如由推杆施加)被传递至跳闸杆(例如跳闸杆的力传递垫)。在一些实施例中,由双金属元件的致动器部分施加的力经由推杆并进而经由板簧传递到跳闸杆。
在一些实施例中,控制单元包括设置为在另外的预定温度下操作的次速动双金属元件。因此,上述的速动双金属元件可以包括主速动双金属元件和次速动双金属元件。次速动双金属元件可以设置为作为备用或“故障保护”来操作,使得次双金属元件设置为在(即主)双金属元件发生故障的情况下操作。另外的预定温度可以大于(主)双金属元件的预定温度。应当理解,本文中所描述的关于(主)双金属元件的控制单元的任何或所有特征能够并且优选地确实另外地应用于次双金属元件。例如,安装板可以包括用于支撑次双金属元件的另外的带状件和另外的柱状件。
在一些实施例中,控制单元包括电子沸腾检测装置,其设置为检测液体加热容器内的液体已经达到沸点,并且在检测到时操作开关或跳闸杆以断开开关。电子沸腾检测装置可以包括电子温度传感器(例如热敏电阻),例如设置为(直接地或间接地)测量液体加热容器内的液体的温度。电子温度传感器可以安装在控制单元上(例如,从安装板突出)以接触热扩散板或延伸穿过热扩散板。在这样的实施例中,控制单元可以进一步包括处理器或控制电路,并且优选地,电子温度传感器被配置为向处理器或控制电路提供代表液体加热容器内的液体的温度的测量信号。控制单元还可以包括继电器或三端双向可控硅开关元件,被配置为施加作用于断开开关的力或作用在跳闸杆上以将跳闸杆从设定位置移动到复位位置的力。
在一些实施例中,控制单元包括另外的速动双金属元件,该另外的速动双金属元件设置为检测液体加热容器内的液体已经转化为蒸汽,并且在检测到时操作开关或跳闸杆以断开开关。例如,另外的速动双金属元件可以设置为在70-95℃的预定温度下操作。优选地,另外的速动双金属元件设置为在检测到液体加热器具内的液体已经转化为蒸汽时在跳闸杆上施加力,用于将跳闸杆从设定位置移动到复位位置。另外的速动双金属元件可以具有基本上圆形的轮廓。与上述的双金属元件不同,另外的速动双金属元件可以包括中央舌片,中央舌片设置为当另外的速动双金属元件在预定温度下操作时移动以在跳闸杆上施加力,用于将跳闸杆从设定位置移动到复位位置。
当从另一方面来看时,提供了一种用于液体加热器具的控制单元,所述控制单元包括:
电源供应电路,电源供应电路用于向液体加热器具的电加热器供应电力,电路包括开关;
跳闸杆,跳闸杆用于手动地操作开关,其中跳闸杆在设定位置和复位位置之间可枢转地运动,在设定位置开关闭合,在复位位置开关断开;
安装板,安装板用于安装到液体加热器具的热扩散板的底侧,安装板包括:
带状件,带状件包括两个直立构件,直立构件延伸出安装板的平面,并通过连接构件连接,其中连接构件基本上平行于安装板的平面,并且两个直立构件和连接构件一起限定内孔;以及
柱状件,柱状件从安装板的上表面延伸出安装板的平面并限定搁板;
速动双金属元件,速动双金属元件设置为在预定温度下操作;以及
推杆,推杆定位在双金属元件下方并且朝向跳闸杆向下地延伸;
其中双金属元件包括:
箍状件,箍状件限定内切口,箍状件包括被内切口分开的被支撑部分和致动器部分;以及
中央舌片,中央舌片从被支撑部分朝向致动器部分延伸到箍状件的内切口中;
其中致动器部分设置为当双金属元件在预定温度下操作时相对于中央舌片移动,以在推杆上施加力,从而向跳闸杆施加力,用于将跳闸杆从设定位置移动到复位位置;
其中双金属元件安装在安装板的上表面上,使得:
中央舌片设置在安装板的带状件的内孔内,以便当双金属元件操作时防止中央舌片远离安装板移动;并且
箍状件的被支撑部分由柱状件的搁板支撑,以便当双金属元件操作时防止被支撑部分朝向安装板移动。
应当理解,本文中使用的诸如“下方”、“更低”和“上方”的术语是相对于液体加热器具在其包含待加热的液体时的预期取向而言的,并且因此是相对于重力作用于液体的方向而言的。
本领域技术人员将理解,可以在本文所阐述的本实用新型的各个方面和实施例的范围内对上述实施例进行许多变化和修改。本文描述的本实用新型的任何方面可以(并且优选地确实)包括本文概述的可选和优选特征中的一个或更多个(例如,全部)。
附图说明
现在将参考附图通过仅示例的方式描述本实用新型的某些优选实施例,附图中:
图1显示了包括根据本实用新型的一个实施例的控制单元的液体加热器具的透视图;
图2显示了图1的器具的加热装置的分解图;
图3显示了图1的液体加热器具的控制单元的底侧透视图;
图4显示了图1的液体加热器具的控制单元的顶部透视图;
图5显示了图1的液体加热器具的控制单元的横截面侧视图;
图6a和6b显示了图1的液体加热器具的控制单元的安装板的顶部透视图;以及
图7a和7b显示了图1的液体加热器具的控制单元的双金属致动器的操作的横截面侧视图。
具体实施方式
图1显示了根据本实用新型的一个实施例的液体加热器具2(以下称为器具2)的透视图。器具2包括液体加热容器4、容器嘴6和手柄8。器具2的顶部用盖子10封闭。器具2设置为搁置在电源基座台12上,电源基座台12具有设置在中心的360度基座电连接器部件14以用于为器具供电。
器具2还包括电加热器(图1中未示出),用于加热容纳在液体加热容器4内的一定体积的液体。加热器包括安装在热扩散板的底侧的电加热元件。加热元件设置为当电能被提供至加热器时经由热扩散板与液体加热容器4的基部23热传导连通,从而加热液体加热容器4中的内容物。
控制单元(图1中未示出)也安装在热扩散板的底侧,并控制电力从电源基座12到电加热器的提供,如下文更详细描述的。
图2显示了图1的器具2的加热装置的分解图,其中包括电加热器18、控制单元16和器具2的液体加热容器4的基部23。为了清楚起见,器具2的其他部件已被移除。控制单元16和加热器18均安装在液体加热容器4的基部23下方。
控制单元16设置为接收电源基座12的基座电连接器部件14,并设置为控制电力从电源基座12到电加热器18的提供。加热器18包括带有护套的电加热元件18a和圆形热扩散板18b。加热元件18a是传统的“马蹄形”结构,在其两端具有电端子19。加热元件18a基本上围绕扩散板18b的底侧的圆周延伸。控制单元16设置为安装在扩散板18b的底侧的中央。
图3显示了图2中所示的控制单元16的底侧透视图。
控制单元16包括模制塑料体26,其中在其底部侧形成了无绳电适配器部件28。无绳电适配器部件28是包括接地针28a、带电环28b和中性环28c的三极导体部件。带电环28b和中性环28c围绕中央的接地针28a同心地设置。基座电连接器(图3中未示出)包括用于接收接地针28a的中心孔和用于接收带电环28b和中性环28c的同轴环形孔。
容纳在中心孔和同轴孔中的电触头分别与带电环28b和中性环28c接触,以在连接器部件/适配器部件14、28接合时连接电源电路的带电极和中性极。
控制单元16包括一对电凸片29a、29b,它们电连接至无绳电适配器部件28。中性凸片29a连接到中性环28c,并且带电凸片29b连接到带电环28b。两个凸片29a、29b通过包括固定电触头和可移动电触头(图3中未示出)的开关连接到无绳电适配器部件28的相应触点,可移动电触头可移动以与固定电触头形成电接触和脱离电接触,从而分别闭合和断开开关。电凸片29a、29b中的每个还经由飞线引线(未示出)连接到加热元件18a的相应电端子19。因此,开关的操作控制对加热元件18a的电力供应。
控制单元16还包括另外的速动双金属元件31,本文中称为蒸汽叶片,由模制塑料控制体26支撑。蒸汽叶片31是设置为在预定温度下操作的速动双金属元件。在使用中,当控制单元16安装在器具2中时,蒸汽叶片31设置为例如经由蒸汽通道检测液体加热容器4内的水沸腾产生的蒸汽的温度,蒸汽通道经由蒸汽输送管从容器4的顶部延伸到控制单元16,如本领域所已知的。
控制单元16包括可枢轴地安装在控制体26上的跳闸杆36。跳闸杆36在设定位置和复位位置之间可枢转地运动。跳闸杆36的远端设置为接触蒸汽叶片31,而跳闸杆36近端设置为操作将一对电凸片29a、29b与无绳电适配器部件28连接的开关(图3中未示出)。跳闸杆36被设置为操作开关,以在位于复位位置时将开关的固定电触头与可移动电触头分离,并且在位于设定位置时将电触头接合。
蒸汽叶片31设置为使得其在其预定温度(例如85℃)下的操作导致跳闸杆36枢转以断开开关(即移动到复位位置),从而中断向一对电凸片29a、29b以及因此向加热元件18a的电能供应。这允许加热器18在当蒸汽叶片31检测到代表液体加热容器4内的水达到沸腾的温度时被关闭。跳闸杆36也可手动操作以打开和闭合开关。
图4显示了图2中所示的控制单元16的顶部透视图。
控制单元16包括主速动双金属元件30a和次速动双金属元件30b,在本文中分别称为第一和第二干烧叶片30a和30b。第一和第二干烧叶片30a、30b由固定在控制体26的顶侧上的金属安装板32支撑。干烧叶片30a、30b分别设置为在各自的预定温度下独立操作,例如130℃和145℃。
干烧叶片30a、30b水平地放置在控制单元16的顶面上,使得当控制单元16安装在热扩散板18b的底侧时,干烧叶片30、30b与热扩散板18b进行热传导连通。这意味着干烧叶片30a、30b设置为检测热扩散板18b的温度。
干烧叶片30a、30b设置成使得它们在预定温度下的操作导致控制单元16内的开关被断开,从而中断向加热器18的电能供应。如本领域所知,这允许加热器在“干烧”情景的情况下被关闭,在该情况下,液体加热容器4内不存在液体。
控制单元16的安装板32包括从安装板32的上表面延伸的两个凸台32b。凸台32b有助于在当控制单元16安装在热扩散板18b上时在热扩散板18b的底侧和控制单元16之间提供最小的间隔。
图5显示了图2中所示的控制单元16的横截面侧视图。
控制单元16包括设置在第一干烧叶片30a的正下方的第一推杆40a。如将在下面更详细地描述的,第一推杆40a设置在第一干烧叶片30a的致动器部分的正下方。第一推杆40a设置为在第一干烧叶片30a操作时竖直向下移动。
控制单元16还包括板簧42,板簧42包括固定端(图5中未示出),该固定端安装至带电环28b并与带电环28b电连接。板簧42还包括可移动部分42b,该可移动部分42b从板簧42的挠曲点延伸到板簧42的远离固定端的端部。第一推杆40a设置为接触板簧42的可移动部分42b的远端。
控制向加热器18供电的开关的可移动电触头设置在板簧42的可移动部分42b上。由第一推杆40a的向下运动引起的板簧42的向下运动导致板簧42上的可移动电触头与开关的固定电触头分离。这些触头的分离导致电源电路断开,从而中断向加热器18的电力供应。
跳闸杆36包括设置在板簧42的可移动部分下方的力传递垫48a,用于将第一推杆40a的向下运动经由板簧42的可移动部分42b传递到跳闸杆36。这导致跳闸杆36沿逆时针方向枢转(当如图5所示观察时)从而移动到复位位置,在该位置,开关的电触头分离。
图6a和6b显示了图2的控制单元16上第一干烧叶片30a的安装布置的透视图。在图6b中,为了清楚起见,干烧叶片30a本身已被移除。
干烧叶片30a基本上是平面状的,并且包括限定内切口31a的箍状件37。箍状件37包括致动器部分37a和被支撑部分37b,其中致动器部分37a和被支撑部分37b由内切口31a分开。干烧叶片30a还包括中央舌片31b,该中央舌片31b从被支撑部分37b朝向致动器部分37a延伸到开孔31a中。
箍状件37的致动器部分37a设置在推杆40a的正上方,使得当干烧叶片30a在其预定操作温度下操作时,致动器部分37a相对于中央舌片31b向下移动并接触推杆40a,从而向推杆40a施加向下的力。
控制单元16的安装板32包括支撑干烧叶片30a的中央舌片31b的桥接部分39a。凹陷部39b被限定在安装板32中围绕桥接部分39a,使得凹陷部39b位于干烧叶片30a的箍状件37的正下方。这意味着,当干烧叶片30a在预定温度下操作时,叶片30a的箍状件37向下移动到凹陷部39b中(如图7a和7b所示)。安装板32还包括从桥接部分39a向上延伸并返回至桥接部分39a的带状件33,以便在桥接部分39a和带状件33之间限定孔。
干烧叶片的中央舌片31b被接收并紧紧地保持在带状件33的孔33a内,在桥接部分39a和带状件33之间。这有助于确保,当叶片30a在其预定操作温度下速动时,叶片中相对于安装板32的所有运动都在箍状件37中。这有助于增加叶片30a的机械优势,意味着叶片30a的致动器部分37a以更大的力推动推杆40a。
安装板32还包括从安装板32的平面垂直延伸出的柱状件35。柱状件35包括搁板35a(如图6b所示),用于支撑干烧叶片30a的箍状件37的被支撑部分37b的边缘。搁板35a有助于确保,当干烧叶片30a在其操作温度下速动时,箍状件37的被支撑部分37b不能移动得更靠近安装板32。这有助于进一步增加叶片30a的机械优势,因为叶片中相对于安装板32的所有运动都在箍状件37的致动器部分37a中,即叶片30a的在切口31a的与被支撑部分37b相对的侧的部分。因此,叶片30a的致动器部分37a以更大的力推动推杆40a。
叶片保持带状件33和支撑隔板35a的结合意味着叶片30a的操作力的很大一部分被传递到推杆40a。这意味着更大的力通过推杆40a、板簧42和力传递垫48a从叶片30a传递到跳闸杆36,从而降低跳闸杆36不能操作的风险。
柱状件35还包括分隔突起35b,该分隔突起35b比搁板35a从安装板32的上表面延伸更大的距离。柱状件35是包括搁板35a和分隔突起35b两者的单个整体部件。分隔突起35b的上表面设置为当安装板32被安装到热扩散板18b时接触热扩散板18b的底侧。因此,分隔突起35b设置为在安装板32的上表面和热扩散板18b的底侧之间保持特定间隔。更具体地,分隔突起35b有助于限定叶片30a和热扩散板18b的底侧之间的竖直间隔。
如上所述,安装板32还包括凸台32b,用于帮助保持热扩散板18b和控制单元16之间的间隔。然而,由于制造公差,由凸台32b提供的间隔可能是不可靠的,这意味着第一和第二干烧叶片30a、30b可能被压缩抵靠在热扩散板18b的底侧至与预期不同的程度。这意味着叶片30a、30b的各自操作温度可能不是期望的温度,从而导致DSO机构的不可靠操作。通过将搁板35a和分隔突起35b设置在同一部件(柱状件35)上,而不是作为可能受到不同制造公差的分离部件,可以更可靠地获得热扩散板28b和控制单元16之间的期望的间隔。
搁板35a的上表面和分隔突起35b的上表面之间的竖直距离大于叶片30a的厚度。这意味着,当控制单元16安装在热扩散板18b的底侧时,叶片30a不会被夹持在安装板32和热扩散板18b之间,否则可能会导致叶片30a在不期望的温度下操作。
安装板32还包括舌片止挡件32a,该舌片止挡件从安装板32的邻近中央舌片31b的远端的上表面突出到安装板32平面之外。舌片止挡件32a与带状件33一起有助于防止叶片30a的平行于安装板32的平面的移动。
叶片30a的中央舌片31b限定了孔31c,孔31c的被成形为容纳从安装板32的桥接部分39a的上表面突出的螺柱39c。螺柱39c在孔31c内的接合进一步有助于防止叶片30a的平行于安装板32的平面的移动。
图7a和7b显示了图2的控制单元16的叶片安装布置的横截面侧视图。图7a显示了处于低于其预定操作温度的温度下的干烧叶片30a,并且图7b显示了叶片30a突弹跳变后处于高于其预定操作温度的温度下的干烧叶片30a。
图7b显示,在叶片30a突弹跳变后,叶片30a的箍状件37的致动器部分37a被设置在安装板32的凹陷部39b内,围绕安装板32上的桥接部分39a。然而,由于中央舌片31b被保持在带状件33和安装板32的桥接部分39a之间,并且由于被支撑部分37b被柱状件35的搁板35a保持,叶片30a的中央舌片31b和被支撑部分37b的各自位置在当叶片30a突弹跳变时不改变。
如上所述,这意味着叶片30a中的所有运动都在致动器部分37a中,这意味着推杆40a以更大的力朝向跳闸杆36的力传递垫48a向下运动。因此,控制单元16无法将跳闸杆36移动到复位位置(如图7b所示)的风险降低。一旦推杆40a被向下推压抵靠力传递垫48a,跳闸杆36枢转以从设定位置移动到复位位置。
Claims (15)
1.一种用于液体加热器具的控制单元,其特征在于,所述控制单元包括:
电源供应电路,所述电源供应电路用于向液体加热器具的电加热器供应电力,所述电路包括开关;
跳闸杆,所述跳闸杆用于手动地操作所述开关,其中所述跳闸杆在设定位置和复位位置之间可枢转地运动,在所述设定位置所述开关闭合,在所述复位位置所述开关断开;
安装板,所述安装板用于安装到所述液体加热器具的热扩散板的底侧,所述安装板包括:
带状件,所述带状件包括两个直立构件,所述两个直立构件延伸出所述安装板的平面,并通过连接构件连接,其中所述连接构件基本上平行于安装板的所述平面,并且所述两个直立构件和所述连接构件一起限定内孔;以及
柱状件,所述柱状件从所述安装板的上表面延伸出所述安装板的平面并限定搁板;
速动双金属元件,所述速动双金属元件设置为在预定温度下操作;以及
推杆,所述推杆定位在所述双金属元件下方并且朝向所述跳闸杆向下地延伸;
其中,所述速动双金属元件包括:
箍状件,所述箍状件限定内切口,所述箍状件包括被所述内切口分开的被支撑部分和致动器部分;以及
中央舌片,所述中央舌片从所述被支撑部分朝向所述致动器部分延伸到所述箍状件的内切口中;
其中所述致动器部分设置为当所述双金属元件在所述预定温度下操作时相对于所述中央舌片移动以对所述推杆施加力从而向所述跳闸杆施加力,用于将跳闸杆从设定位置移动到复位位置;
其中所述双金属元件安装在所述安装板的所述上表面上,使得:
所述中央舌片设置在所述安装板的所述带状件的所述内孔内,以便当所述双金属元件操作时防止所述中央舌片远离所述安装板移动;并且
所述箍状件的所述被支撑部分由所述柱状件的所述搁板支撑,以便当所述双金属元件操作时防止所述被支撑部分朝向所述安装板移动。
2.根据权利要求1所述的控制单元,其中,所述安装板包括:
桥接部分,所述带状件从所述桥接部分延伸,其中所述桥接部分设置为支撑所述双金属元件的所述中央舌片;和
凹陷部分,所述凹陷部分围绕所述桥接部分限定,用于当所述双金属元件在所述预定温度下操作时至少接收所述双金属元件的所述箍状件的所述致动器部分。
3.根据权利要求1或2所述的控制单元,其中,所述安装板还包括分隔突起,所述分隔突起从所述安装板的所述上表面竖直地延伸出所述安装板的平面至比所述柱状件的所述搁板更大的距离。
4.根据权利要求3所述的控制单元,其中,所述搁板的上表面和所述分隔突起的上表面之间的竖直距离大于所述双金属元件的被支撑部分的厚度。
5.根据权利要求3所述的控制单元,其中,所述柱状件包括所述分隔突起。
6.根据权利要求3所述的控制单元,其中,在使用中,所述分隔突起设置为当所述安装板被安装到所述热扩散板的底侧时抵接所述液体加热器具的所述热扩散板的底侧。
7.根据权利要求1或2所述的控制单元,其中,所述带状件的所述内孔的面积基本上等于所述中央舌片在垂直于所述中央舌片延伸的方向的平面中的横截面面积。
8.根据权利要求1或2所述的控制单元,其中,所述开关包括固定电触头和可移动电触头,其中所述可移动电触头设置为通过所述跳闸杆在所述设定位置和所述复位位置之间的移动而移动。
9.根据权利要求8所述的控制单元,其中,还包括板簧,其中所述可移动电触头安装在所述板簧上。
10.根据权利要求9所述的控制单元,其中,由所述致动器部分施加的力被施加在所述板簧上,以将所述可移动电触头与所述固定电触头分离。
11.根据权利要求1或2所述的控制单元,其中,所述速动双金属元件包括主速动双金属元件和次速动双金属元件。
12.根据权利要求1或2所述的控制单元,其中,包括另外的速动双金属元件,所述另外的速动双金属元件设置为检测所述液体加热器具内的液体已经转化为蒸汽,并且在检测到时断开所述开关。
13.根据权利要求12所述的控制单元,其中,所述另外的速动双金属元件设置为在检测到所述液体加热器具内的液体已经转化为蒸汽时在所述跳闸杆上施加力用于将所述跳闸杆从所述设定位置移动到所述复位位置。
14.根据权利要求1或2所述的控制单元,其中,包括电子沸腾检测装置,所述电子沸腾检测装置设置为检测液体加热容器内的液体已达到沸点,并在检测到时操作开关或跳闸杆以断开开关。
15.一种液体加热器具,其特征在于包括:
液体加热容器;
电加热器,所述电加热器包括热扩散板并且设置为加热容纳在所述液体加热容器内的液体;
根据权利要求1或2所述的控制单元,所述控制单元安装到所述热扩散板的底侧。
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