CN2728033Y - 用于无绳电器的组合式控制器/连接器 - Google Patents

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CN2728033Y CNU032620454U CN03262045U CN2728033Y CN 2728033 Y CN2728033 Y CN 2728033Y CN U032620454 U CNU032620454 U CN U032620454U CN 03262045 U CN03262045 U CN 03262045U CN 2728033 Y CN2728033 Y CN 2728033Y
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Abstract

一种用于无绳电器的组合式控制器/连接器，在使用时与电器的加热元件连接，它包括一个外壳，用于切换所述加热元件的热敏控制装置，以及一个直接从外壳下面垂直延伸的突起，该外壳上设置有与独立底座电连接的触点。

Description

用于无绳电器的组合式控制器/连接器
技术领域
本实用新型涉及一种用于无绳电热水器如热水罐和壶的组合式控制器/连接器。
背景技术
这种电器具有一个底座或一个基座，底座或基座上可以放置电器，以给该电器供电。底座通常设置有一个连接电源的插座连接器，当电器被放置在底座上时电器上的一个插头连接器与该插座连接器接合，给该电器供电。
这种无绳电热水器通常设置有一个热敏控制器，该控制器包括一套开关触点，开关触点例如在容器内的液体沸腾时断开，或在该电器的电热元件可能由于电器煮干或无水接通而过热的情况下断开，以中断加热器元件的电力供应。这种控制器通常是安装在该电器上的配套装置，其最大的生产适应性在于可以用于有绳或无绳电器。这种控制器的一个实例表示在本申请人共同未决的英国专利申请中，其申请号为0109777.3。本实用新型是该控制器的改进，英国专利申请0109777.3的内容在此引入作为参考。
在无绳电器中，插头连接器可以由该热敏控制器的一个终端插头连接器或由用做适配器的终端插头连接器方便地和共同成型，并被安装在热控制单元的插头连接器上。
在各情况下，水平延伸插头的标准I.E.C插头结构限制连接器的总尺寸和形状，导致连接器的尺寸和成本不必要地增大。
例如，Otter Controls Ltd的GB2241390和Strix Ltd的GB2263364的专利都示出了三个终端插头，它们从控制单元向后突出，与插座连接器部分内的弹性触点接合。在S.E.B.SA的EP0490762专利中，这三个从控制器单元延伸出来的插头为“L形”，悬着的部分与插座连接器部分内的触点接合。在Strix Ltd的GB2209633专利中，该控制单元的终端插头向后延伸，并通过套管连接到“L形”插头上。在Strix Ltd的GB2221104专利中，控制单元的水平终端插头通过一个套管型装置连接到垂直终端插头。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种能够克服这些缺点的连接器。
现在参照下面的附图仅通过实例描述本实用新型的实施例，其中：
根据本实用新型的第一方面，提供了一种用于无绳电热水器的组合式控制单元/连接器，以在使用时它连接到热水器的加热元件，它包括一个外壳，用于切换所述加热元件的热敏控制装置，及一个直接从所述外壳下面垂直延伸的突起，该突起上面设置有连接独立底座的电触点。
因而该结构能够利用控制器正下方的空间进行与供电底座的连接。
突起优选与外壳整体成型，它包括一个宽度大于厚度的舌状突起，在该突起的宽度上间隔设置有导体，该舌状突起具有非线形横截面。
更具体而言，该突起的成型应该能够使相邻的触点可以在该突起的厚度方向上相互移动。例如，该形状可以包括一对面朝一个方向的通道，在它们之间的一个通道面朝相反的方向，这些触点位于每个通道的底座上。这就形成了一种厚度非常小的形状，从而使插座连接器内的相应槽能够做得非常薄，因此更安全，同时该突起仍然是刚性的。
在该最佳实施例中，这些触点包括从突起下部自由端上的控制单元延伸并支撑该突起的相反表面的金属薄片，它的厚度可以小于0.5mm并由铜或铜的合金制成。它们可以与控制单元的开关弹性触点整体成型或直接连接到该控制单元的开关弹性触点。
这些触点可以包括火线、中线导线和地线，其中火线和中线导线中的一条线设置成该控制单元沿一个方向比另一元件延伸的更远。这在壶置于底座上或从底座上拿开而仍然被接通时，保证火线和中线的连接顺序地连接或断开。这能够使潜在变换速度变得最小，因此减少导致控制单元和连接器损坏以及故障的起火花或电弧放电危险。已经发现这种情况在壶有一个由长线圈构成的加热元件时尤其重要，因为产生的高电感能够使受电弧放电冲击的可能性大大增加。
该外壳可以具有防水壁，它们从外壳悬下，与突起间隔开，能够朝下延伸到突起的对侧或可以整个包围它。
热敏控制装置可包括一个能够在水沸腾时断开电器的蒸汽感测跳动杆，及适合于在对应于干煮状态的高温下切断该电器的感测装置，即干煮保护装置。
本实用新型的另一方面在于提供一种如上所述的组合式控制单元/连接器，其组合有一个装在供电底座上的插座连接器，该插座连接器有一个用于接纳该突起及多个电触点的开口，该多个电触点连接器的控制单元/连接器的电触点将连接在连接器的相应端。
本实用新型的又一方面在于提供一种具有如上所述的组合式控制单元/连接器的无绳电水壶。
本实用新型的又一方面在于提供一种用在无绳热水电器供电底座内的插座连接器，该电器包括一个外壳，在上部区域限定了一条单一连续的槽，插头连接器插入该槽，槽下设置有电触点。
该槽优选为非线形。在一个实施例中，该槽的形状包括沿槽的长度的所有方向延伸的直线部分，其中相邻直线部分相对于彼此有横向位移，电触点布置在所述直线部分下方。该槽具有一对位于火线和中线触点上方的基本同线的部分，横向位移部分设置在接地触点的上方。
火线和中线触点可以设置在外壳内槽下面，其中火线或中线触点中有一个比另一个更靠近槽。因此，通过插座连接器的配合可以形成火线和中线的顺序连接和断开。
本实用新型的又一方面在于提供一种作为如上所述的插座连接器的供电底座；一种如上所述的组合有一个如上所述的插座连接器的组合式控制单元/连接器；及一种组合有如上所述的供电底座和具有如上所述的控制单元/连接器的电壶。
附图说明
下面结合实施例及附图对本实用新型进行详细说明：
图1是示意图，表示一种无绳壶与底座，其中组合式控制器/连接器的外盖部分被部分拆除；
图2是控制器/连接器和插座连接器的垂直剖面图；
图3是该控制单元/连接器和该插座连接器的后视图；
图4是该控制单元/连接器和该插座连接器的前视图；
图5是盖子拆除后该控制单元/连接器的前视图，还表示该插座连接器的触点；
图6是具有另一种插头连接器的第二实施例的视图；
图7是具有另一形式的插座连接器的第三实施例；
图8是干煮保护器部分的分解透视图；
图9是控制单元/连接器的下视透视图；
图10(a)是该插座连接器的透视图；
图10(b)是插座连接器电触点的视图；及
图11是该插座连接器的下视图；及
图12是该插座连接器的仰视图。
具体实施方式
参照附图，首先特别参照图1，它表示一种电器，即一种热水壶或罐，总的来说由标记1表示。在壶1的后部设置有一个组合式控制单元和具有连接部分5的插座连接器2，该连接部分封闭在由两个外壳部分形成的盖4内，这两部分也形成壶的把手。
独立底座6设置用来供电。电源线连接到该底座上，在使用时它连接电源。底座的插座连接器8与插头连接器部分5配合，给壶1供电。
控制器2是用于电热水器如壶或罐的通用型控制器，它包括一个浸入式加热元件。如传统技术那样，在安装时，这样一种元件从装配在侧壁上靠近壶的载水体的开口内的顶板横向延伸到壶的载水体内。延伸通过该顶板的是该加热元件的冷却尾端，控制器与该冷却尾端电连接。控制器2既可在水达到要求温度时(通常在水沸腾时)自动切断水壶电源，又可在自动切断电源失效或在壶内无水运行时提供过热保护，即所谓的“干煮”保护。
该控制器有一个由模制塑料制成大体为圆柱形的杯形中空外壳10，从该外壳上竖立起一个板状支撑件12。该外壳10包含或支撑大部分开关元件，并在向前面对开口处由圆形盖子14封闭(其中“前”表示面对壶的载水主体方向)。
在盖子14的前部设置有提供干煮保护的切换装置部分，即多个下面将要作进一步讨论的双金属元件，它们固定在具有圆形开口的金属帽16下面，通过该开口可以看见最前面的双金属元件18。使用时，如本领域公知的那样，控制器设置成能够使帽16邻近或紧密接触加热元件顶部上的热点。
在控制器2前部支撑件12的上部区域设置有一个双金属开关元件20。在组装好的壶内，元件20设置在与壶内部连通的蒸汽通道中，从而使蒸汽从元件20上通过。元件12具有公知的结构，包括一个双金属薄盘，该盘稍微凹入以便在冷却时向后凹，其中切开有一个大体为U形的开口，限定一个中央舌突22。在预定的温度下，该元件变换到向相反方向凹入的倒转位置。元件20在其周边固定，从而使中央舌突22在确定的温度下相对于支撑件12向后移动。
在支撑件12的后部是一个双稳定杆24，这在图2-3中能够清楚地看出，杆24能够绕一个向上定向的刃形支架撑转动，该刃形支架撑与支撑件12上向后的突指内的浅槽接合，更具体地，在杆上端最靠近支撑件12的第一位置(“on”)和杆下端压靠外壳10构件的第二位置(“off”)(图2)之间切换。一个C形弹簧26被强制压缩在支撑件12的肩部和位于杆24上端的爪部的下方之间。杆24的上端还设置有一个朝元件20延伸的凸头，从而使元件20的舌突22在变换到其热位置时与该凸头接合，使上部中央杆从ON位置切换到OFF位置。杆24的下端设置有支撑一对致动杆30端部的致动表面28，其中一个致动杆的端部能够在图2中看见，它延伸过设置在外壳10后部内的各个孔。杆30的作用将在下面做进一步描述。
控制器2提供插头连接器部分5和触点之间的导电路径在，该触点在使用时连接到加热元件头部。开关设置在控制器2的火线和中线侧。在控制器的火线侧内，一个上端具有接触片的可移动火线触点弹性片32(见图5)与一个同样具有一个接触片的固定火线片34形成触点开关对。相对的接触片可以由银盘(silver disc)或其它电触点合金盘构成。该固定片34有一个以上弯区域结束的竖直腿(upstandingleg)，在该上弯区域处，片34在使用时被固定到加热元件(未示出)的火线冷却尾端。
可活动的火线触点弹性片32具有一个下部长方形孔，绝缘销(insulative peg)35通过该孔延伸，在其上，该触点弹性片32被支撑作为一个悬臂。一个加大的致动表面38设置在从销35沿触点弹性片向上大约三分之二处。
借助一个具有上弯端部44的中线固定接触片42，其中该接触片42在其上弯端部固定于通过元件头部(未示出)延伸的加热元件相反的中线冷却端，也可以在控制器的中线侧提供一个同样的开关结构。可移动的中线触点弹性片40的结构与火线弹性片32的结构相同，也具有一个加大的致动表面46，其中该中线接触片42、46的相反端设置有镀银的接触片。可移动的弹性接触片40的下端固定到所示的销48上，销48通过其中的一个正方形开口延伸。
如申请人共同未决的英国专利申请0109777.3中所描述的那样，该干煮开关元件包括一组固定在公知类型的帽16内的双金属盘元件，在冷却时，这些元件凹入，凹入表面面对开关后部，在预定的温度下切换到倒置的结构。这种盘移动距离较小(通常约1mm)，但是提供很大的力(通常约500gf)。更具体而言，设置有第一双金属盘18，它被选择用来在约140℃快速切换(开关)，并在已经冷却到通常低于70°C-100℃的低温下时自动复位。一个第二双金属盘52通过一个导热金属隔离环54从第一盘分开，该盘在相同的温度下切换到第一盘18，在冷却时同样可逆。
第三盘56设置在第一和第二盘18，52之间，被选用于在约260℃的相当高的温度下接通，用做一个备用开关，其类型为不能够在冷却时自动恢复，因而基本能够使该壶停用。这些双金属盘通过这里所述的致动装置可操作地连接在开关触点对上。第一双金属盘18作用于一个推动杆50上，该推动杆50延伸通过第二和第三盘的中央开口，通过第二和第三盘的推动杆套58内的轴向开口。推动杆50和套18延伸通过盖子14内的开口，延伸到外壳10内部。如能够在图5中看见的那样，火线和中线干煮开关杆60，62设置在推动杆50和套58及开关触点之间。杆60，62可转动地安装在轴64上。火线开关杆60下端有一个与推动杆50接合的平表面，上端有一个靠在触点32的致动表面38后侧的环状构件，跳动杆24的致动杆30畅通无阻地通过该构件，同样能够与表面38的后部接合。中线杆62的下端有一个环状构件，其大小能够使推动杆50畅通无阻地通过，并到达火线杆60的端部，但是阻止推动套58通过。杆62的上端与中线触点的下部区域46接合，同样具有一个上部环状构，致动杆30通过该环状构件畅通无阻地延伸并靠在中线可移动触点弹性片40。
在正常使用组合有这样一种控制器2的壶时，用户通过手动操作从OFF位置推动壶内部的按钮，按钮可操作地与杆24相连，能够使杆24从高于中心切换到ON位置，在ON位置时，杆顶部邻近双金属舌突22。煮沸时，双金属20感测蒸汽，切换到热位置，舌突22使杆24从高于中心切换到OFF位置，在OFF位置时，杆下端推动致动杆30，压在表面38和46上，并断开触点对。通过所述各种元件的适当的构造和相对位移能够顺序将触点对断开，即中线触点对紧接着火线触点对断开之前或之后断开，从而顺序绝缘火线和中线侧上的壶元件，减少接通瞬间出现的潜在变化，从而减少第二触点对上电弧放电的危险。
在干煮的情况下，在没有出现蒸汽时，蒸汽检测双金属20将不会接通。这种情况下，加热元件的温度将上升到其正常运行温度以上。最靠近元件头部的干煮开关元件的第一双金属将首先接通，引起双金属中央区域向后移动，将推动杆50推入外壳10内，使杆60转动，断开火线触点对，从而在火线侧切断供给元件的电力。其后极短的时间内，双金属56将切换，向后推动推动套58，使杆62转动，断开中线触点对。
一旦冷却，这些双金属18，56恢复到它们冷却时的位置，可动触点弹性片32，40的弹性使该触点对闭合。
现在描述连接器的结构。如能够从图3，4和5中看见的那样，控制单元的下部区域支撑插头触点，它们包括一个中央接地触点60，及在相对侧的火线和中线触点62，64，其中每个触点从该控制单元直接垂直向下延伸。每个触点包括以导电片形式固定或弯曲在绝缘材料薄舌突65上的薄导电元件，构成控制单元外壳10的下部延伸部分。如图3所示，接地片60包括一个从固定点66弯曲的片，其在使用时，它被夹在加热元件头部，加热元件具有一个绕在舌突65中央区域端部上的直线部分，该直线部分通过排成一排的开口通过接地片60和舌突56借助铆固或其它适当的方式自主支撑和固定。火线和在中线导电片62，64从控制单元内部延伸，如图5所示，并分别在绝缘销35，48处固定于可动触点片32和40上，这些销热固定(hot stake)的，将这些部件固定在导电触点内。这些片62，64延伸通过外壳下部区域的开口，绕舌突65前缘(下)端弯曲，每个都通过铆固或其它方式固定于自身上。如图9所示，该舌突具有非线形弯曲结构，接地触点的平面相对于火线和中线触点的平面间隔开。更具体而言，该舌突基本形成一对面朝后的通道部分(火线和中线触点固定于其上)，具有一个位于中间的面朝前的通道部分(接地触点固定在其上)。这种构造保证能够提供很坚固且厚度也小的舌突。显然，也可以使用其它形状的舌突，只要它们能够获得厚度小和刚性非线性(横截面)结构。
这种结构能够使可移动的火线和中线开关触点32和40连接到连接部分的独立的火线和中线触点62，64上，意味着在那里可限定开关触点要求的高质量导电弹性合金，触点62，64由贵重金属如铜或铜合金如青铜制成。但是，弹性触点32，40能够容易与触点62和64整体成型，便于制造。
现在参见如图10(a)和12所示的插座连接器8，它有一个竖立形的模制塑料的外壳70，其下周边固定于一个大体为平面的支撑件上，具有接纳将该插座连接器固定到该电器底座6主体上的螺钉的模制开口74。外壳70上端确定一个连续但非直线的槽76，该槽的形状对应于舌突65的横截面形状，用于接纳插头连接器的舌突65。最好如图10(b)所示，设置有一对L形电触点78，80，作为中线和火线触点，其下端分别具有扁形终端，其上端在外壳内向上朝槽76延伸。触点78，80包括区域82，84，它们在该区域稍微下弯，靠近竖立部分的底部，以增加弹性或挠度。触点上端以良导电金属触点部分86，8如本领域公知的银触点终止，从而保证良好的电连接。按照安全标准的要求，这些银触点在槽以下保持了最小的距离。中央接地触点90的结构稍微不同，以卷绕上端部区域92代替镀银的触点区域。非线形槽76保证薄的扁平物体不能够插入该槽内，用该方式可使在任何时间都不能够与一个以上的触点78，80，90电接触。
一旦连接器5，8配合，那么绕在舌突65下缘端上的连接器片62，64和60的端半径与触点片88，86和接地触点90分别接合。有意设置至少一个在接合时垂直移动距离小的触点，有意设置至少少量横向相关物，通过的轻微的滑动或滚动的运动其间，该横向相关物用于在插头触点片每次与插座连接器的火线触点配合时清洁插头触点片。
如图5所示，接地触点90向上延伸到火线和中线触点80，78以上，从而能够在连接器配合时首先进行接地电连接，在脱离接合时接地电连接最后断开。
图6表示另一个实施例，该实施例除了下述方面外，所有方面都与上述实施例相同，该方面为：中线片64’和插头连接器5的舌突65的支撑区域布置得稍微高于从舌突65前缘端返回的火线片62，从而能够在匹配时在进行中线连接之前首先进行火线连接。这能够保证火线和中线电源的顺序连接，使可能导致触点恶化的电弧放电的影响减到最小，在最坏的情况下，在高电感加热元件的情况下，使对接地金属的严重的电弧放电减到最小。
图7表示另一个实施例，该实施例除了下述方面外，所有方面都与第一实施例相同，该方面为：插座连接器内的中线触点78’延伸到高于该火线触点的位置，保证中线电连接首先进行和最后断开，及电连接顺序进行。
显然，为了保证该顺序电连接，触点片62，64和触点80，78的相对定位也可以有其它变化。
除了根据I.E.C标准规定的三插头方案的传统构造外，上述使用于组合式控制器和连接器的构造提供了一种具有特别紧凑和结实的结构的控制器和连接器。

Claims (17)

1.一种用于无绳电热水器的组合式控制单元/连接器，在使用时它连接到热水电器的加热元件上，其特征在于：它包括一个外壳，用于切换所述加热元件的热敏控制装置，以及一个直接从所述外壳下面垂直延伸的突起，突起上设置有用于连接独立底座的电触点。
2.如权利要求1的组合式控制单元/连接器，其特征在于：该突起与该外壳整体成型。
3.如权利要求1或2的组合式控制单元/连接器，其特征在于：该突起是一个宽度大于厚度的舌状突起，触点间隔设置在突起的宽度上，突起的横截面是非线形的。
4.如权利要求3的组合式控制单元/连接器，其特征在于：该突起的成形能够使相邻触点相对于彼此在突起的厚度方向位移。
5.如权利要求1的组合式控制单元/连接器，其特征在于：该突起的形状确定一对面对一个方向的通道，它们之间有一个面对相反的方向通道，触点设置在每个通道的底座上。
6.如权利要求1的组合式控制单元/连接器，其特征在于：该触点是由金属薄片构成。
7.如权利要求6的组合式控制单元/连接器，其特征在于：该金属薄片从控制单元延伸到突起的下部自由端之上，支撑突起的相反表面。
8.如权利要求6的组合式控制单元/连接器，其特征在于：该金属薄片厚度小于0.5mm。
9.如权利要求6的组合式控制单元/连接器，其特征在于：该金属薄片由铜或铜的合金制成。
10.如权利要求1的组合式控制单元/连接器，其特征在于：该触点与控制单元内的开关弹性触点整体成型或直接相连。
11.如权利要求1的组合式控制单元/连接器，其特征在于：该触点包括火线、中线和接地触点，其中火线和中线触点之一设置成从控制单元沿一个方向比另一个延伸的更远。
12.如权利要求1的组合式控制单元/连接器，其特征在于：该外壳设置有从外壳悬垂并与突起间隔开的防水壁。
13.如权利要求1的组合式控制单元/连接器，其特征在于：该热敏控制装置包括一个在水沸腾时切断电器电源的蒸汽检测跳动杆。
14.如权利要求1的组合式控制单元/连接器，其特征在于：该热敏控制装置包括一个适合在对应于干煮状态的高温下切断电器电源的感测装置。
15.如权利要求1的组合式控制单元/连接器，其特征在于：组合有一个安装在供电底座上的插座连接器，该插座连接器具有一个接纳突起的开口和在连接器配合时与控制单元/连接器的电触点接合的电触点。
16.一种具有上述权利要求1-14之一所述的组合式控制单元/连接器的无绳电壶。
17.一种如权利要求1-14之一所述的组合有一插头连接器的组合式控制单元/连接器，该插头连接器具有一个在其上部区域限定单个连续槽的外壳和多个设置在槽下的电触点，其中插头连接器能够通过该槽插入。
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