专利名称：瞬时加热器的制作方法
技术领域：
本发明涉及权利要求1的前序部分所述的一种瞬时加热器(Durch-lauferhitzer)。
在一种已知的、实践中应用的瞬时加热器中，在两个可单独启动的加热体的情况下，设置两个开关构件来根据通流调用预选的加热功率，这两个开关构件由滑块系统通过一个根据通流而启动的操作膜片来接通。当该操作膜片线性地调节该滑块系统时，在两个加热体情况下，另外两个通过开关凸轮根据旋转位置可按通的微型开关例如串联地接在用于预选加热功率的可旋转的调节构件的前面，因为这种开关构件分别与滑块系统的旋转位置无关进行接通。这就是说，每个被操作膜片接通的开关构件只有当其配置的微型开关通过该调节构件接通时才获得电流。在多于两个加热体的情况下，则需要更多的开关构件或微型开关；而更多的电开关构件则是昂贵的并需要可观的电缆敷设费用。
在DE 101 30 610 A提出的一种加热器中，加热体系统的两个加热回路用的两个微型开关位于滑块系统旁边。该滑块系统具有一个通过操作膜片只能垂直移动的开关凸轮，该开关凸轮带有两个斜面，每个斜面都可操作一个微型开关。该开关凸轮通过一根挺杆与操作膜片根据作用进行连接。借助设计成旋钮的调节构件例如可这样预选加热功率，在水通流时，一个或两个加热回路都不接通。因为在操作膜片的每个调节行程时，所述两个微型开关都被接通，所以为了预选而需要别的电开关系统。
本发明的目的在于提出一种上述种类的瞬时加热器，该加热器的特征是，电开关构件、尤其是微型开关的数量最少并减少了电缆敷设费用。此外，所述瞬时加热器可选择地用可分级选择的加热功率或者利用带有无级预选的加热功率的一种电子控制装置运行，其中所述瞬时加热器的所述方案可选择地允许这两种运行方式。
这个目的通过权利要求1的特征部分来实现。
因为滑块系统也可对于通过所述线性地调节滑块系统而调用的加热功率进行预选，所以每个可单独启动的加热体系统只需要一个电开关构件。这种构思把电开关构件的数量减少到最低限度，而且也减少了电缆敷设费用，所以可降低瞬时加热器的制造成本。如果分级的加热功率借助单个可启动的加热体系统来调节，那么只要滑块系统线性地调节来调用预选的加热功率，则该滑块系统因为其结构并且与其已调节的旋转位置无关地可以使不将被启动的加热体系统用的开关构件不被操作。在一个带有一个或至少两个并联的、可借助一个功率控制电子装置启动的加热体的加热体系统中，所述加热功率在功率控制电子装置上通过滑块系统的旋转位置进行调节，并通过滑块系统的线性的调节进行调用。
对于一个带有至少两个可分开启动的加热体的加热体系统，所述滑块系统具有至少一个沿着圆周方向延伸的开关构件操作面和至少一个圆周中断部分。相应于所预选的加热功率的开关构件利用相应的开关构件操作面进行操作；而对于该所预选的加热功率不需要的开关构件则用圆周中断部分保留不操作。这实质上指的是滑块系统的一种特殊的加热功率预选圆周设计，当滑块系统为了调出所预选的加热功率而进行线性地调节时，该设计根据相应的已调节的旋转位置起不同作用。
从结构上讲，滑块系统是简单的，它具有至少一个布置在一个旋转体上的、沿着圆周方向通过圆周中断部分限制的开关凸轮。该开关凸轮在外侧面上带有开关构件操作面和一个锥形的倾斜面，以便在线性的调节运动时逐渐地操作该开关构件。
考虑到即使在已被调出的加热功率时、即在通流时也应该能进行加热功率的改变，在开关构件操作面的至少沿着圆周方向指向的一端处形成一个斜面，在旋转运动过程中、例如在加热功率增加的意义上，该开关凸轮由于该斜面可使尚未操作的开关构件逐渐地进行操作，并在旋转调节时不到达开关构件的止挡。
每个开关凸轮在旋转体的一个径向法兰的外缘上做成挡泥板状的，这在制造技术上是简单的。这种措施在使用材料最少的情况下可达到最佳的结构强度。最好在开关凸轮和/或在径向法兰上形成一个旋转限制突起，该突起例如与一个在加热模块上形成的对向突起共同作用，以免在取下瞬时加热器的罩时导致滑块系统的难于消除的过分旋转。
在一个优选的实施方案中，为两个相对于旋转体的轴线至少在大致径向定位的开关构件、最好是微型开关设置两个沿着圆周方向不同长度的、相互通过两个圆周中断部分隔开的开关凸轮。每一个开关凸轮和每一个圆周中断部分分别在弧度上基本上具有相同长度。所述第一开关凸轮例如用于在一个旋转位置内操作第一开关构件，而第二开关凸轮则不能操作第二开关构件。此外，即使第二开关凸轮操作第二开关构件时，可比第二开关凸轮长的第一开关凸轮在另一个旋转位置内操作第一开关构件。所述两个圆周中断部分或者可不操作一个不将被操作的开关构件，或者甚至两个不将被操作的开关构件，这与通过旋转位置所调节的加热功率有关。
借助于一个设置在旋转体上的、带有一个插座的头部件可使滑块系统在结构上简便地与加热功率预选用的开关构件进行连接。
在一个特别优选的实施方案中，所述旋转体直接通过一个旋转耦联器与一个操作膜片可旋转地连接。滑块系统与操作膜片的直接连接可节省中间件，其中该旋转耦联器可相对于不可旋转的操作膜片进行滑块系统的所需的旋转定位。一种特别简单而又可靠的旋转耦联是一个没有拧紧到止挡上的螺纹连接机构。这种螺纹啮合可建立轴向固定连接，又容许旋转体的相对旋转，螺纹连接机构装配简便，并通过合适地基于多圈旋转啮合而提供相当高的负荷能力和没有间隙的优点。
所述旋转耦联器可用旋转体自由端上的一个外螺纹段和操作膜片压板内的一个内螺纹段来构成。操作膜片最好沿着调节方向进行引导，并同时可进行阻止扭转，所以该膜片在旋转体的旋转调节过程中、在摩擦引起扭矩的情况下不产生扭曲。
在制造技术上有利的是，旋转体及布置在其上的全部零件、包括滑块系统制成一个整体的塑料压力注塑件。压力注塑技术特别有利于大批量生产。
为了达到与旋转体的旋转位置无关的相同开关点，在所述开关构件操作面和斜面之间的切削边应该至少尽可能地平行于外螺纹段的螺距延伸。如果旋转体在加热功率预选时被继续拧入到内螺纹段中，则所述切削边相对于开关构件相应地后退，以便使开关构件的开关点不转移。
考虑到瞬时加热器有选择地也可配置一个功率控制电子装置来无级地改变加热功率，所述旋转体的头部件可在外圆周内具有一个端面啮合装置，并可在头部件的下侧面上设置另一个开关构件操作面。考虑到在所述旋转体和操作膜片之间设计成螺纹连接机构的旋转耦联器，所述另一个开关构件操作面应基本上平行于螺距延伸，以便即使在这种运行方式时也能避免开关点的不希望的转移。
如果在一个优选实施方案中，所述瞬时加热器通过一个功率控制电子装置进行工作，该功率控制电子装置通过一个加热体或通过至少两个可并联启动的加热体来调节加热功率，并具有一个旋转式电位器和一个配置于加热体系统的开关构件，则旋转式电位器可通过一个齿轮与旋转体的端面啮合装置进行耦联，且该开关构件这样对准所述另一个开关构件操作面，使它与旋转体的旋转位置无关地通过旋转体的一种线性的调节运动而接通。即使在这个方案变型中也只需要带有简单布线的一个唯一的电开关构件。滑块系统从一开始也是按这种实施方案进行设计。这就是说，归根到底说明，这种瞬间加热器可选择地配置用于一种可分级变化的加热功率的构造元件或用于一种可无级变化的加热功率的构造元件，并用一种基本变型可按积木方式制成不同的瞬间加热器。
出于安全考虑，在一种优选实施方案中在加热模块中都应配置一个恒温开关、最好是一种双金属继电器开关，这种开关在一种不允许的过热的情况下切断电源。所以例如在利用功率控制电子装置的方案变型中可构成一种电子调节的瞬间加热器。
为了容易地对于不同的方案变型实现模块式结构，在加热模块上最好可选择地构成相应的开关构件和功率控制电子装置相对于滑块系统定位用的夹持元件。从这些夹持元件中只根据器具结构使用所述需要的夹持元件，而别的夹持元件则不受限制。所以为了完成不同的方案变型，加热模块本身不需其它改动。
下面结合附图来详细说明本发明主题的实施形式。附图表示
图1瞬时加热器的俯视图(在取下了器具罩的状态)；图2图1的以部分剖开的侧视图示出的放大详图；图3图2详图的俯视图；图4沿图2平面IV-IV剖开的剖面图。
图1示出的瞬时加热器D例如是一个用于加热淋浴水的所谓淋浴加热器SH，其主要部件是一个由塑料压力注塑成形件组成的加热模块H，其中可看见一个上成形件1。加热模块H界定一条位于内部的流过通道2，一个电加热体系统K安装在该通道中。在所示实施方案中，具有两个可分开接通的加热体系统K1和K2，以便获得三个加热功率级(无、一个或全部加热体系统接通)。也可设置多于两个可分开接通的加热体系统。另一种配置方案在无加热功率和最大加热功率之间具有无级加热功率变化用的一个加热体系统或多个并联的加热体系统，更确切地说，例如通过一个功率控制电子装置E来调节加热电流。
在图1所示的瞬时加热器D的配置变型方案中，这两个加热体系统K1、K2通过一个带第一和第二开关构件3、4(例如微型开关)的电开关系统S进行控制。开关构件3、4在加热模块H上对准滑块系统A固定地定位在夹持元件5a中。每个开关构件3布置在一个加热体系统K1或K2的电源中。滑块系统A与一个在图1中未示出的、用于预选要调用的加热功率的可旋转调节构件L可旋转地连接，并直接与一个在图1中未示出的、置于加热模块H的一个膜片盒6中的操作膜片可旋转地耦联。这可借助图2至4的详图来说明。滑块系统A借助调节构件L可围绕一根轴线X旋转，并在轴线X的方向内通过该操作膜片从一个无源位置调节到一个操作元件操作位置。所述操作膜片响应所述流过通道2中的流量。
在加热模块H中，一个恒温开关T、最好是一个双金属继电器开关可定位在电源中，该开关最好在温度最高的部位测出该流过通道2中的水温。在出现过热温度时，该恒温开关切断电源。
在前述的可无级变化加热功率的配置变型方案中，在加热模块H上必要时设置其它的夹持元件5b，用于使例如功率控制电子装置E的一块印制电路板25相对于滑块系统A和调节构件L进行定位。
图2至4表示相对于滑块系统A定位的开关构件3、4。滑块系统A的主要部分是一个旋转体9，它的轴线与轴线X一致，该旋转体通过一个设计成螺纹连接机构V的旋转耦联器直接与加热模块H的膜片盒6内的操作膜片M连接。在有通流时，操作膜片M克服弹簧26的力产生一个用箭头7表示的线性的调节运动，以便线性地向下拉动图2中作为整体示出的滑块系统A，并根据通过调用的加热功率的预选而调节的旋转体9的旋转位置来操作开关构件3、4。
螺纹连接机构V由旋转体9的下自由端上的一个外螺纹段21和操作膜片M的一块压板8内的一个内螺纹段22组成。螺纹连接机构V拧过多个整圈但未拧到止挡，所以旋转体9可在螺纹连接机构V内向两个方向旋转。操作膜片M最好沿着X轴的方向借助一个凸肩28导向并抗扭转。
在旋转体9上构成一个圆周法兰10，该法兰在其外缘处(图2和4)带有两个在圆周方向上延伸的、挡泥板状的开关凸轮N1、N2。每个开关凸轮具有一个位于外部的、大致圆柱形的开关构件操作面12和一个与它通过一个切削边23连接的、向下向里倾斜的、例如锥形的斜面13。此外，在每个开关构件操作面12的一个沿圆周方向指向的端部处构成一个倾斜的或倒圆地向里延伸的斜面14。在开关凸轮N1、N2之间设置两个圆周中断部分16a、16b，它们在所示的实施方案(图4)中界定所述两个开关凸轮N1、N2。第一开关凸轮N1在弧度上比另一个开关凸轮N2长得多。圆周中断部分16a、16b的周长大致相当于按弧度计算的开关凸轮N1、N2的长度。在一个未示出的替换实施方案中，所述至少一个圆周中断部分16a、16b可在一个沿着圆周方向闭合的、唯一的开关凸轮的开关操作面12中构成。
开关构件操作面12的用途是，一旦调节运动(箭头7)发生，沿着箭头7方向的这个调节运动根据旋转体9相对于开关构件3、4的旋转位置通过挤压它的开关元件3a或4a而操作相应的开关构件。圆周中断部分16a、16b的用途是，当滑块系统A沿着箭头7的方向产生一个线性的调节运动时，根据滑块系统A的选出的旋转位置使一个或全部开关构件3、4不操作。斜面13的用途是，在调节运动时逐步地操作开关元件3a或4a。斜面14的用途是，在已向下拉动滑块系统A的情况下，仍可通过调节构件L进行一次旋转运动，以便补充操作一个或全部开关构件3、4。
开关构件3、4不必象图示那样进行径向布置，而是也可比图示布置得相互靠近一些。此时滑块系统A的配置应作相应改动；如果设置两个以上的开关构件，则滑块系统A也要作相应的改动。
为了在螺纹连接机构V中进行滑块系统A的旋转调节时不改变开关构件3、4的开关点，切削边23最好在一个α角的情况下大致平行于螺距地布置。
此外，在旋转体9上例如在径向法兰10上或直接在一个开关凸轮N1上(如图所示)可构成一个旋转止挡11，该止挡与加热模块H上的一个未示出的对向止挡相互配合，以免在取下器具罩时产生不希望的过分旋转。
在图2至4中，例如示出了一个没有调用加热功率的旋转位置。所述两个圆周中断部分16a、16b分别位于开关构件3、4之前。为了调节加热功率的第一级，滑块系统A通过图3和4中的调节构件L沿顺时针方向(箭头15)旋转到一个标记出的旋转位置中，在这个位置内，开关凸轮N1位于开关构件3之前，而圆周中断部分16b则位于另一开关构件4之前。一旦有通流，操作膜片M就向下拉动滑块系统A，直至操作所述开关构件3为止，而开关构件4则保持不操作。为了调节加热功率的下一级，滑块系统A通过调节构件L沿顺时针方向继续旋转，直至开关凸轮N1始终位于开关构件3之前、并且在开关凸轮N2上的开关构件操作面12位于开关构件4之前为止。然后两个开关构件3、4被操作。
在旋转体9的上端处构成一个罐形的头部件27，该头部件在其接近圆柱形的外表面17上(图3)可以具有一个端面啮合装置19，且具有一个用于与调节构件L耦联的向上敞开的插座18。在头部件27的下侧处构成另一个基本上径向取向的操作面20，该操作面最好在360°内相对于一个垂直于X轴的平面为α角的情况下基本上平行于外螺纹段21的螺距延伸。
端面啮合装置19和所述另一个开关操作面20是为瞬时加热器的配置变型方案设置的，以便可选择地配置一个功率控制电子装置E，其中可取消带有开关构件3、4的开关系统S。
功率控制电子装置E与夹持元件5b上的印制电路板24相对于滑块系统A进行定位。在这种实施方案中，功率控制电子装置E具有一个电开关构件3’、例如带一个开关元件3a’的微型开关，该开关构件对准所述其它的开关构件操作面20。此外设置了一个可变的分压器、例如一个旋转式电位器P，该电位器可通过端面啮合装置19的齿轮25旋转。通过滑块系统A沿顺时针方向(箭头15)围绕轴线X旋转，可借助旋转式电位器P预选加热功率，该加热功率在滑块系统A沿箭头7的方向调节时在开关构件3’操作后被调用。
权利要求
1.瞬时加热器(D)、尤其是淋浴加热器(SH)，该加热器具有一个在至少一个流过通道(2)中含有至少一个电加热体系统(K，K1，K2)的加热模块(H)、一个用于加热功率预选的可旋转的调节构件(L)、至少一个固定的电开关系统(S)和一个根据通流可进行线性地调节的、用于操作该开关系统并调用预选加热功率的滑块系统(A)，其特征在于，滑块系统(A)是可旋转的，并与调节构件(L)耦联；每个可通电的加热体系统(K，K1，K2)的开关系统(S)具有一个开关构件(3，4，3’)；且所述滑块系统(A)是这样构成的，通过滑块系统(A)相对于开关系统(S)的旋转位置的调节可预选开关系统(S)上的当时的加热功率，并通过滑块系统(A)的调节可调用该加热功率。
2.按权利要求1所述的瞬时加热器，其特征在于，加热体系统(K，K1，K2)包括至少两个可分开启动的加热体；在一个为最大加热功率调节的旋转位置中，可旋转的滑块系统(A)具有至少一个沿着圆周方向延伸的用于操作全部设置的开关构件(3、4)的开关构件操作面(12)以及开关构件操作面(12)内的至少一个圆周中断部分(16a，16b)，该圆周中断部分在沿着滑块系统(A)的线性的调节方向的减少加热功率或没有加热功率用的至少另一个已调节的旋转位置内对准所述开关构件(3、4)中的至少一个或全部、最好至少对准该开关构件的开关元件(3a，4a)。
3.按权利要求2所述的瞬时加热器，其特征在于，滑块系统(A)具有至少一个布置在旋转体(9)上的、沿着圆周方向通过圆周中断部分(16a、16b)限定的开关凸轮(N1、N2)，该开关凸轮在外侧面上带有所述至少基本上构成圆柱形的开关构件操作面(12)，并利用该开关构件操作面(12)切削一个锥形斜面(13)，该锥形斜面沿着开关系统(S)的操作用的滑块系统(A)的调节方向向旋转体(9)的轴线(X)的方向向里延伸。
4.按权利要求2所述的瞬时加热器，其特征在于，开关凸轮(N1、N2)在开关构件操作面(12)的至少一个沿着圆周方向指向的端部处具有一个朝轴线(X)的方向逐渐下降的斜面(14)，该斜面最好处在沿着用于调节最大加热功率的旋转方向的位于前面的端部上。
5.按权利要求3所述的瞬时加热器，其特征在于，每个开关凸轮(N1，N2)呈挡泥板状地在旋转体(9)的一个径向法兰(10)的外缘上构成，并最好在开关凸轮(N1，N2)上和/或在径向法兰(10)上形成一个旋转限制突起(11)。
6.按权利要求2所述的瞬时加热器，其特征在于，为两个相对于轴线(X)至少大致径向定位的开关构件(3、4)设置两个沿着圆周方向不同长度的、相互通过两个圆周中断部分(16a、16b)隔开的开关凸轮(N1，N2)，并且每一个开关凸轮和一个圆周中断部分分别在基本上相同的弧度内延伸。
7.按权利要求3所述的瞬时加热器，其特征在于，旋转体(9)具有一个为了与调节构件(L)耦联而构成的头部件(27)，该头部件具有一个朝该旋转体的一个自由端敞开的插座(18)。
8.按权利要求3所述的瞬时加热器，其特征在于，旋转体(9)通过一个旋转耦联器可旋转地并直接与一个操作膜片(M)连接，最好借助一个没有拧到止挡上的螺纹连接机构(V)进行连接。
9.按权利要求8所述的瞬时加热器，其特征在于，在旋转体(9)的另一自由端上设置一个外螺纹段(21)，并且在操作膜片(M)的压板(8)上设置一个内螺纹段(22)。
10.按权利要求3所述的瞬时加热器，其特征在于，旋转体(9)是一个整体的塑料压力注塑成形件。
11.按权利要求3和9所述的瞬时加热器，其特征在于，在开关构件操作面(12)和斜面(13)之间的切削边(23)至少尽可能平行于外螺纹段(21)的螺距(α)地延伸。
12.按权利要求7和9所述的瞬时加热器，其特征在于，头部件(27)在其基本上呈圆柱形的外圆周(17)上具有一个端面啮合装置(19)，并在旋转体(9)、最好在头部件(27)的一个径向朝向轴线(X)取向的下侧面上设置另一个大致平的开关构件操作面(20)，该操作面最好例如在360°内基本上平行于外螺纹段(21)的螺距(α)地延伸。
13.按前述权利要求中至少一项所述的瞬时加热器，其特征在于，加热体系统(K，K1，K2)包括一个或至少两个可并联启动的加热体；设置一个功率控制电子装置(E)，该装置具有一个旋转式电位器(P)和一个配置于加热体系统(K，K1，K2)的开关构件(3’)，且旋转式电位器(P)通过一个齿轮(25)与旋转体(9)的端面啮合装置(19)耦联，而开关构件(3’)则这样对准滑块系统(A)的所述另一个开关构件操作面(20)，使该开关构件与旋转体(9)的旋转位置无关地可通过旋转体(9)的一个线性的调节运动而接通。
14.按前述权利要求中至少一项所述的瞬时加热器，其特征在于，在加热模块(H)内、最好在热水排出区内设置一个布置在电源接头和相应开关构件(3，4，3’)之间的恒温开关(T)、最好是一个双金属继电器开关。
15.按前述权利要求中至少一项所述的瞬时加热器，其特征在于，在加热模块(H)上形成可选择地应用的夹持元件(5a，5b)，用于使相应开关构件(3，3’)和功率控制电子装置(E)相对于滑块系统(A)进行定位。
全文摘要
在一种瞬时加热器(D)中，该加热器具有一个含有至少一个加热体系统(K，K1，K2)的加热模块(H)、一个用于加热功率预选的可旋转的调节构件(L)、至少一个固定的电开关系统(S)和一个根据通流可进行线性地调节的、用于操作开关系统(S)的滑块系统(A)，该滑块系统(A)是可旋转的，并与调节构件(L)耦联，在每个加热体系统中一个开关系统(S)只配置一个开关构件(3，4，3’)，且滑块系统(A)是这样构成的只通过对于滑块系统(A)相对于开关系统(S)的旋转位置的调节即可预选相应的加热功率，并通过该滑块系统的线性的调节即可调用该加热功率。
文档编号F24H9/20GK1761844SQ200480007495
公开日2006年4月19日 申请日期2004年3月11日 优先权日2003年3月21日
发明者M·赫尔明格, C·林德特 申请人:Bsh博施及西门子家用器具有限公司