专利名称：液体加热容器的制作方法
技术领域：
本发明涉及液体加热容器，特别涉及诸如可以用来煮沸水然后再使水保持在预定温度的加热水用的容器，但不仅限于此。
背景技术：
这种容器在远东地区是特别流行的(在那些地区，这种容器被称为“气压水壶”)，这些地区的水或许并不足够清洁，或许氯化物的含量比较高，因此在这些地区需要将水煮沸一定的持续时间(通常为1至3分钟)，以进行杀菌或除去水中的异味。在沸腾之后，水需要保持到较高的温度，通常在92℃左右。在诸如放置了一定时间之后、或在容器中添加了新水等等的场合，还需要使容器中的水能够再次被煮沸。容器通常是密封的，并具有安装在吸水器上的凸嘴，以便可以将水由容器中排出，而不需要打开它。
气压水壶具有两个独立的受控加热元件，一个用于煮沸水，其额定值通常为630W左右，另一个用于保持已煮沸的水的热度，其额定值通常为70W左右。这些加热元件被彼此独立的控制，而且通常形成为环绕和嵌装在容器壁的下部的带子形状。用于保持水的热度的加热元件通常由温度自动调节器、即电子方式进行控制。煮沸用加热元件有时可以用设置在容器中的吸水器或凸嘴处的双金属激励器控制，到达激励器的蒸汽通路和周围机构的热容量，使得在容器中的水的沸腾时间与该加热元件被切断的时间之间有一定的滞后。沸腾加热元件也可以采用电子的方式实施控制。然而这两种方式均是相当昂贵的。
发明内容
因此本发明的第一方面，本发明试图提供一种不同于如上所述的容器中用的沸腾控制技术，它不再需要检测蒸汽的温度，便可以获得所需要的沸腾时间，而且在最佳方案中同时还可以使水再次沸腾，它还可以在运作之后快速的再次复位，以便在需要时可以相当快的在容器中的水沸腾后使其再次沸腾。
从第一方面出发，本发明提供了一种具有加热元件和基体的液体加热容器，基体包括具有与容器的总体体积相比相当小的体积的、用于保存相对较少体积的液体的贮槽；从所述贮槽热远离的方式设置的、用于在达到预定温度时向加热元件阻断供给电能通路的热响应型组件；以及配置在所述贮槽和所述热响应型组件之间的、用于将热量由贮槽传递至热响应型组件的热传导型组件。
根据这一发明，在加热容器的基体处配置有体积相对小的贮槽。它保持有相对较小体积的、在加热容器中的液体过程中与容器中的其他液体相对绝缘的液体，该液体的温度将滞后于液体主要部分的温度。然而随着加热的进行，热对流将增加，当液体接近沸腾时，容器中的液体急剧的扰动和紊流，从而使贮槽中的液体体积为液体的主要部分替换或混合。贮槽中的液体的温度将快速上升到液体主要部分的温度，从而可以由贮槽内的温度的突然上升而检测到容器中的液体的沸腾状态。然而为了能提供所需的沸腾时间，热响应型组件应按与贮槽热远离的方式配置，并带有用于将热量由贮槽传递至热响应型组件的热传导型组件。
可获得的沸腾时间由下述的各因素确定，其中主要的为传导组件的热传导率，热通路的长度，系统的热容量和热响应型组件的运作温度，可以选择这些要素以给出要求的沸腾时间。
显然，一旦热响应型组件动作而阻断供给容器的加热元件的供电通路，并使对加热元件的供电被阻断时，热传导型组件将主要通过对流方式将热量仍然由贮槽区域传导出，并耗散掉。一旦容器中的液体在沸腾后稳定下来，在贮槽中的液体将再一次与液体的主要部分相隔离，从而将比其它的液体更快的冷却。由于贮槽的温度下降的相当快，使热响应型组件的温度低于其自动复位或手动复位的温度，以便使电源可以再次与加热元件相连通。由于复位仅仅依赖于体积相对较小的液体的相当快的温度下降，而不依赖于整个容器的全部液体的温度，所以可以加速的实施沸腾控制器的复位动作。
这种设置本身是一种新颖的设置，它除了可应用于上述的装置之外，还可以应用于各种类型的加热水用的容器，比如说水壶或热水锅以及其它的不需要延长沸腾时间的器具等等，而且由此获得的本发明的第二方面，就是提供了一种具有加热元件和基体的液体加热容器，该基体包括有具有和容器的总体体积相比是相当小的体积的、用于保存相当少体积的液体的贮槽区域；响应在所述贮槽处的液体温度，并且在达到预定温度时阻断向加热元件供给电力的通路的热响应型组件；以及与所述贮槽热接触的、用于将热量由所述贮槽导出，以便一旦供给至所述加热元件的电力被阻断时冷却所述贮槽的热传导型组件。
热传导型组件的构成使得它可以按预定的速率冷却贮槽。比如说，它可以是一个可以用比较大的对流比率进行冷却的圆盘。该热传导型组件最好包括由铜或其它具有高热传导率的材料制作的部件。
在一个最佳实施例中，特别是用于需要具有延长沸腾时间的设备中，热传导型组件包括有由铜或其它具有高热传导率的材料制作的带形部件，带形部件与所述贮槽热接触、并且与位于远离所述贮槽处的热响应型组件热接触的方式配置。对于特定的应用，可以通过使热响应型组件与贮槽在更靠近或更远离该贮槽的位置处进行热接触的方式，改变这一沸腾时间。
热响应型组件最好包括有在到达预定温度时，可以动作以断开诸如微型开关触点等等的一组电触点的双金属激励器，或诸如记忆金属等等的类似的激励器。在这儿的术语“双金属激励器”代表着所有这些种激励器。
热响应型组件的构形最好使其在温度下降至预定的复位温度之下时可自动的复位。这样便可以在下述场合下自动的再次煮沸容器中的液体。这些场合包括向容器中添加入新的冷水，或在整个晚上断开容器，这时液体将会冷却，所以当再次将容器接通时，电力可自动的施加至加热元件，而不需要用手动复位该系统。
如果热响应型组件还包括有当其温度冷却至其“断开”温度之下时，可进行手动复位的部件则更好。这种组件的一个实例是由双金属激励器触发的快速动作双稳态微型开关，而且可以用手动方式在其“滞后”范围内进行复位。一旦该双金属激励器到达预定的“断开”温度，它的变形足以将微型开关由它的“闭合”稳定状态快速过渡至它的“打开”稳态状态。一旦该双金属激励器冷却至断开温度之下，便可以由使用者采用手动方式使微型开关复位，即使用者向微型开关施加压力，使其由打开状态移至闭合状态。如果没有进行手动复位，该双金属激励器将继续冷却，一直达到它的变形足以使微型开关实施自动复位的复位温度为止。
容器最好还具有用于改变液体沸腾时间的组件。在上述的这种设置方式中，这类组件还可包括有通过增大或减小双金属激励器断开开关触点所需要的变形量(和相应的温度上升量)的方式，而改变该微型开关的设置点的组件。
如上所述，气压水壶在沸腾后需要使水保持在预定的温度(比如说为大约92℃)。由此，容器最好还包括有可以在沸腾之后使容器中的液体保持在预定温度的文火控制器组件。最好利用分立的、通常由电子控制的低功率加热器来实现。然而，采用分立控制的分立加热器的设置是昂贵的，本发明的一个特定目的是要使用单一的加热元件煮沸容器中的液体，并且随后用其保持液体为该温度或预定的较低温度。由此，本发明的另一个方面是提供一种液体加热容器，它包括有加热元件；用于当容器中的液体沸腾时断开将电能供给至加热元件的第一组开关触点、当低于预定温度时自动复位以闭合这些触点的沸腾控制器；以及用于断开和闭合第二组开关触点，以使容器中的液体保持在等于或低于沸腾温度的预定温度的文火控制器；所述沸腾和文火控制器以并联电的方式设置，而且在文火控制器运行的过程中，沸腾控制器不会降低至复位温度之下。
如上所述，沸腾控制器也可以在其冷却至其动作温度之下时，用手动方式实施复位，因此如果需要，在文火运行过程中再次煮沸容器中的液体。
文火控制器的要求的设置方式，是在文火运行过程中，容器基本上是安静的，以避免影响容器的使用者。对于使用具有相当低功率的分立的文火加热元件的现有的气压水壶来说，这并不是问题，它可以得到相当好的解决，然而在如上所述的本发明的这一个方面中，采用的是一个单一的、具有相当高的功率的、同时用于煮沸液体和随后的对液体进行文火保温的加热元件。因此，该文火控制器最好能够用足够短的脉冲群向加热元件供给电能，以便在文火运行期间基本上不会产生可听得见的加热声音。
从本发明的更广泛的方面，还提供了一种具有用于将容器内的液体加热至沸腾、然后再将液体保持在预定温度附近的加热元件的液体加热容器，它包括有用于在沸腾后向所述加热元件提供电能以保持在这一温度的文火控制器组件，而且供给电力的方式为在文火运行期间，基本上没有听得见的加热声音的足够短的脉冲群供电。
可以采用的不会产生可听得见的加热声音的能量脉冲群的最大长度，可以通过试验的方式确定，例如短于6秒是比较常用的。
如果在相对较大的容器基体表面上施加或扩散热量，例如如果在基体上配置有安装在常规的铠装加热元件处的铝制热扩散板或类似物，也可能减小所产生的声音。热扩散可以消除局部热集中以及所产生的局部沸腾，而局部沸腾往往会产生噪音。
因此，只要容器中液体的温度降到预定值之下，文火控制器就应该能够以短脉冲群方式供给电能。可以用许多种常规方式容易地检测该温度，以开始文火加热循环，但由于是仅仅以短脉冲群方式施加电能，所以如果在加热元件和容器之间具有足够大的热滞后，则在加热过程中的液体温度仅仅有非常微小的上升，或根本不会上升。使用通常的具有相当大的热容量的、安装在位于容器基体之下的热扩散板处的铠装加热元件，就是可以具有这种足够大的热滞后的一个实例。因此，最好还具有响应向加热元件供给电量的组件，而且文火控制器可以响应该组件而动作，以断开提供至加热元件的电力。
在该最佳实施例中，该文火控制器包括双金属激励器，它可响应容器中的液体温度，以便当温度低于预定温度时，其动作以闭合一组将电力施加至加热元件的开关触点；以及用于在所述触点闭合之后快速加热所述激励器至使其动作，以断开这些触点的组件。
激励器并不需要直接检测容器中的液体温度，而是与其保持热接触即可。例如，该激励器可以检测低于容器基体的环境温度，而容器基体反映着其液体的温度。可以通过试验方式确定相应于预定的液体温度的激励器温度。其中还应该考虑到基体区域的热容量及其它种种因素。
有几种可以快速加热激励器的方法。例如激励器可以与加热元件本身热接触的方式安装，以便由该加热元件直接加热。在另一种配置方式中，激励器还可以配置有“加速”加热器，例如衬基加热器，它仅当向加热元件施加电能时才向其施加电能。然而，激励器最好利用由流过激励器的电流进行电阻式加热。可以由加热电流、激励器材料及其操作温度等来确定加热循环时间。激励器最好采用象GB-A-657434所公开的那种类型的快速动作双金属激励器。这种激励器在达到预定温度之上时，将向外或向相反方向增加其弯曲量，而当下降至预定的比较低的复位温度之下时，将弯曲并返回至其曲率。
因此，文火控制器最好包括有双金属激励器，当容器中的液体温度下降至低于预定温度时，该双金属激励器动作以闭合一组将电能施加至加热元件的开关触点，并用流过激励器的电流再次加热激励器，使其达到再一次动作以断开触点的断开温度。
虽然可以配置分别作为完全独立的单元的沸腾控制器和文火控制器，但最好是将它们合并成为一个一体化的组合体。因此，本发明的再一个方面是提供了一种配置在液体加热容器中的或用于液体加热容器的组合型沸腾和文火控制单元，所述的单元包括有可将单元连接至容器的加热元件以供给电能的端子；配置在所述各端子之间的第一组开关触点；用于响应在所述容器中的液体沸腾而断开所述触点组的第一双金属激励器；配置在所述各端子之间的、并且与所述第一组开关触点电并联的第二组开关触点；以及用于在液体沸腾之后，响应所述容器中的液体的低于预定值的温度，而闭合所述第二组触点的、并且在其温度上升至预定的断开温度之后，断开所述第二组触点的第二双金属激励器。
每一个激励器均可以包括一个如上所述的双金属激励器。因此在一个特定的最佳实施例中，第一激励器可包括一个可作用于一个微型开关的双金属激励器；第二激励器包括一个与第二组开关触点串联连接的、从而可以用触点闭合时流过开关触点的电流加热的双金属激励器。
在一种更好的实施形式中，每一对开关触点中的固定触点均安装在一个公用的触点板上，该触点板上最好还配置或安装有该单元的端子中的一个。
该单元的各部件最好呈一个叠置在另一个上的方式设置，以便获得一种特别紧凑的装置。各部分最好以在各传递部分之间设有绝缘间隔件一个个的装配在一个绝缘塞栓上。该塞栓可以配置在塑料模制部件上，模制部件还可以作为一个用于调节该激励器动作点的、并安装有容器用的电连接器的安装组件。
在上述的实施例中，本发明建议采用单一的、用于加热容器中的液体至沸腾并随后将其保持在预定温度的加热元件。然而本发明并不仅限于这种设置方式。本发明还可以采用下述的设置方式，即配置有用于在液体沸腾后保持液体在预定温度的低功率的文火加热器。
在这种设置方式中，沸腾控制器最好具有上述的特征，而且如上所述，各沸腾和文火控制器应以电并联方式安排，以便在而后的文火过程中，沸腾控制器不会复位。
文火加热元件的功率和功率密度应选择的比采用单一加热元件时的低得多。例如当整个加热元件为700W时，该文火加热元件的功率可在50W左右。最好使文火控制器可以响应某一参数而不是水温而断开开关。在先的实例中，曾建议由加热器本身或由流过控制器的激励器中的电流所产生的热量检测文火控制器的“断开”温度。然而在使用分立的文火加热元件时，流过任何一个激励器的电流都不能对激励器产生实质上足够的热效应。因此，文火控制器的“断开”温度最好由加热元件本身检测。激励器可以配置在与文火控制器的一部分热接触的位置处，以便进行加热。如果需要的话，还可以通过如位于加热元件和文火激励器之间的热传导元件等的热通路的方式，在加热元件和激励器之间引入适当的热偏置。正如在先实例所示，当文火加热元件被文火控制器断开时，该激励器将通过热传导通路检测水的温度，并用这一温度来确定文火控制器复位的时间。
文火激励器可以是一个控制微型开关动作的蠕变双金属激励器，或是一个快速动作双金属激励器。然而该激励器最好是一个可控制一微型开关动作的蠕变双金属激励器，因为这可以通过改变微型开关的设定点方便的实现各种文火温度。因此在一个最佳实施例中，文火控制器和沸腾控制器均是可调节的。
沸腾和文火控制器的各部件可以分别以叠置方式形成，就象在先的实例中的沸腾控制器那样。各控制器通过公共电端子相连接，从而形成可以组装成模制件的整体的沸腾和文火开关组件。这种设置本身是新颖的，并由此构成为本发明的另一个方面，即提供一种安装在或用于液体加热容器的组合型沸腾和文火开关单元，它包括有分别通过一公用连线连接在一起的沸腾和文火开关，且所述的每一个开关均包含有一个可作用于快速动作微型开关的双金属激励器。
如上所述，每一个开关的各组件最好呈叠置方式安装，并用连杆连接着各叠置部件。该连杆可以形成为两个开关用的公用触点元件。
各开关可相对另一开关按任何所需要的相对方位设置，但最好大体呈U形设置，并且由公用连杆构成该U形体的交叉边翼。这样便可以将该组件配置在容器贮槽附近，从而使装置小型化。
发明人确信这种设置本身也是新颖的，因此本发明的又一个方面是，提供一种用于与液体加热容器相组合的、包括有一个塑料模制部件的控制组件，所述模制部件上安装有容器用的沸腾控制器；容器用的文火控制器；以及用于调节沸腾控制器和/或文火控制器的组件和与外部电源连接用的电连接器。
控制组件的电连接器可具有标准的输入插头，以与诸如容器用的电力缆线上的插座等相接合。然而该连接器最好为可与容器基体上的相应的连接器部分相啮合的无芯型连接器。连接器最好配置在容器的大体中间位置处，而且最好是那种不会受到容器和基体的相对转动方位影响的连接器。这种连接器的一种实例已公开在WO 95/08204中。连接器的电气部分最好安装在控制组件的适当模制部分处，以形成整体的控制器和连接器组件。
如上所述，连接器最好安装在容器基体的大体中心位置处。然而如果贮槽配置在容器基体的中心处，它可能会影响到连接器的定位，进而可能会使控制器设置的非常深，从稳定的角度看这是不合适的。因此，贮槽最好与容器轴线偏置，并使连接器相对于贮槽侧向偏置设置。这种设置本身是新颖的，由此构成的本发明的另一个方面是，提供了一种液体加热容器，它包括一个安装在容器基体上的加热板，所述加热板具有一个相对于容器轴线偏置设置的贮槽，而且还包括有一个按大体与容器轴线准直设置的、位于容器基体之下的无芯型电连接器。
该贮槽最好配置在加热板的中心处，而加热板本身相对于容器的轴线偏置。
在如上所述的最佳实施形式中，用于调节沸腾控制器和/或文火控制器的组件，包括有用于改变文火和/或沸腾微型开关的设定点的组件。这一组件包括有一个可转动的凸轮元件则较好些，可转动的凸轮最好可操作地与微型开关相啮合，以便可以增大或减少激励器使微型开关动作所需要的移动量。凸轮元件最好可在所述的两个位置之间移动，这两个位置可以为“一分钟”沸腾或“五分钟”沸腾的85℃或95℃的文火位置。该凸轮还可以通过例如偏心弹簧机构，以快速动作方式在两个位置之间移动。这种移动最好由推压按钮摇杆型装置来实施，而每一个推压按钮均配置在大体呈T-形的枢轴安装在摇臂上的相对杆件上，而摇臂与凸轮相啮合。摇臂最好由弹簧偏置在每一个位置处。各按钮最好被导向线性移动，并枢轴连接在摇臂上。发明人确信这种开关激励器本身是新颖的，所以根据本发明的另一个方面，还提供了一种开关激励器，它包括有一个枢轴安装的、大体呈T-形的摇臂；枢轴安装在所述摇臂的相对外侧端处的、以大体呈线性方式移动的各按钮；以及当各按钮被压下时快速动作在各个枢轴位置之间移动该摇臂的弹簧组件。
随后，摇臂将稳定的与沸腾和/或文火开关的控制凸轮相接合。
如果沸腾和文火开关都是可调节的，则各激励器可以呈一个大体位于另一个之上的方式配置。
在最佳实施例中，各开关的设置使得它可以用照明按钮的方式以可见形式给出指示。因此，按钮可以是透光组件，并且由适当的组件照明。各个按钮最好用单一的、诸如氖指示器的光源照明，并且将光源以与按钮的光接收部分相对安装在带有窗口的壳体上。当按钮的光接收部件配置在相对窗口的位置处时，光便可以透过该按钮传递至使用者。发明人确信这种设置是新颖的，因此根据另一个方面，本发明还提供了一种包括有光源和多个用于在预定的位置之间切换开关的操作按钮的开关，所述的按钮被光束照明，并具有可移动到选定位置以接收由所述光源给出的光，进而使按钮照明的光接收部分。
除了如上所述的内容之外，模制部件还安装有容器用的过热保护器，保护器可在容器过热时阻断一个或多个加热元件的电力供给。
根据本发明的另一个方面，本发明还提供了一种安装在液体加热容器中的一体化的控制单元，所述单元包括一个容器用的沸腾控制器；一个在沸腾后可将容器中的液体保持在预定温度的文火控制器；和一个当容器过热时阻断加热元件的电力供给用的过热保护控制器。
这些控制器的各开关组件均可以配置在一个模制部件上，该模制部件安装在容器基体上。
模制部件本身可以直接安装在容器基体上，也可以通过安装板安装在容器基体上，并且具有一对安装在其上的、彼此间隔的双金属激励器，各双金属激励器可在加热元件过热时断开将电能供给至加热元件的过热开关触点。在这一实例中，是在模制部件上间接的有效安装过热激励器。这种设置方式已在WO 95/34187中充分公开。
也可以将一个或多个激励器直接安装在模制部件上，以与容器基体相啮合。
过热保护电触点最好配置在向加热元件供给电能用的用户线和中性线侧。还可以使所述电触点组中的一个触点形成为组合沸腾/文火控制单元的一部分，如上所述，最好将其构成在公共触点板上。
在最佳实施例中，加热器形成在一个板上，这个板通过例如WO90/18331所公开的那种机械安装在容器的、特别是塑料容器的基体上。在这一实例中，安装组件最好配置在容器上的加热器周围，以接受该控制组件。
本发明人确信这种设置本身是新颖的，因此本发明的另一个方面还提供一种液体加热容器，它包括有一个配置在安装在容器基体的板上的加热器，而且该容器还具有设置在该板周围的、用于安装加热器用的控制单元的组件。
控制器可与容器的基体盖覆部分一起安装在容器基体上。在这种设置中，控制器和基体盖覆部件可以同时固定在容器上。这种设置本身是新颖的，因此本发明的另一个方面还可以提供一种液体加热容器，它包括有液体加热容器、安装在该容器基体上的控制器以及一个容器的基体部分，所述基体部分和所述控制器通过公共组件固定在容器基体上。
基体部分可以是诸如伸延过容器底部的基体板，以阻止其接近控制器，控制器可呈诸如适于形成为容器下侧外部的环形。
在上述的配置有两个加热元件的双加热元件设置中，其中的一个用于在液体沸腾之后保持液体在预定的温度，而且可以用公知的方式由所谓的双加热带构成。
但是，主要加热元件和文火加热元件最好均包括所谓的厚膜加热元件，其包括位于绝缘基体下的阻热带形轨道。本发明人确信这种设置本身是新颖的，因此本发明的另一个方面还提供了一种具有主要用于加热容器中的液体至沸腾的第一加热元件，和主要用于在随后将容器中的液体保持在预定温度的第二加热元件的液体加热容器，其中所述第一和第二加热元件均为厚膜加热元件。
各个加热带形轨道分别配置有在其端部部分具有端子的单一的带形轨道，但最好具有用于将加热元件划分为主要加热部分和文火加热部分的中间端子。
主要加热部分的阻抗相对较低，以产生相对较高的热效应，而文火加热部分的阻抗相对较高，以产生相对较低的热效应。
因此，通常的主要加热元件的额定值为700W左右，而文火加热元件为50W左右。主要加热元件的功率密度可以选择的相对较高，例如是50-60Wcm-2，而文火加热元件的功率密度应选择的相对较低，以便不产生可以听得见的加热声音。这一值通常为5-6Wcm-2左右。
加热元件可以呈在处于“文火”模式时，带形轨道的主要加热部分和文火加热部分均处于激励状态的配置方式。然而从带形轨道的总阻抗的角度看，和由文火加热部分产生的热效应相比，由主要加热部分产生的热效应相对较低。本发明人确信这种设置本身是新颖的，因此本发明的另一个方面可以提供一种用于加热液体至沸腾，然后将其保持在预定的较低温度的水加热用容器，它包括有一个阻抗相对较高的加热元件，和一个阻抗相对较低的加热元件，两个加热元件呈串联方式设置，以及一个控制组件，其用于仅向低阻抗的加热元件供给电力以加热液体至沸腾，并且用于在随后需要将液体保持为所述比较低的温度时同时向两个加热元供给电力。
在一个最佳实施例中，主要加热元件配置在容器基体的大体中间处的、环绕着基体贮槽或位于基体贮槽处的位置，文火加热元件环绕着周边设置。
文火控制器的激励器可以与文火元件热接触的方式设置。如举例来说，可以将诸如铜等等的热传导性带形材料呈盖覆着文火加热元件的一部分的方式设置。
当采用所谓的厚膜加热器时，可以采用任何适当的方式实施电连接轨道。然而，触点最好采用弹性触点组件构成，并由其推靠着带形轨道的端子部分。采用推靠轨道的弹性热传导带材是最好的。该带材的自由端最好被折回，以使带材的端部与轨道的端子部分形成线性接触。
当将控制器安装在容器上时，触点最好是以推靠带形轨道的方式安装。这一点可以通过当将控制器安装完毕时，使由控制器上突起的触点与带形轨道相啮合的方式简单的实施。在一个特定的最佳实施例中，是采用枢轴安装方式使触点推靠着带形轨道，而远离开触点的枢轴元件与加热器相啮合，以使触点可以绕控制器上的支轴枢轴转动，与带形轨道弹性啮合。这种设置的优点在于，和诸如悬臂梁型安装触点带材等等的场合相比，它可以在带形轨道上产生更大的触点压力。
这种设置本身是新颖的，因此本发明的另一个方面还可以提供一种用于厚膜加热器的触点组合体，它包括有具有与带形轨道的端子部分相啮合用的触点部分的触点元件；配置在远离该端部部分处的、伸延至与所述加热器部分相啮合处的枢轴元件；以及配置在所述枢轴元件和所述触点部分之间的支轴；而且这种设置在当将所述组合体安装在所述加热器上时，枢轴元件可以与加热器相啮合，并枢轴作用于所述触点元件的所述触点部分，使其围绕所述支轴与所述加热器带形轨道的端子相接触。
在这种设置方式中，触点推动着触点，而带形轨道端子作为一个组件安装在加热器上。
如上所述，触点元件可以是弹性的，而且最好包括有一个具有一端被折回的板簧，以与带形轨道形成线性接触。当然也可以采用其它的设置方式，比如说也可以在板簧上设置有分立的触点元件。
在这种设置中，当触点枢轴转动至与加热器端子相啮合的位置时，触点元件将有效的对弹簧施载，从而可以弹性的将其触点元件推动在端子的臂形触点上。
枢轴元件最好包括有一个与触点元件相耦合的推杆或类似物，并且适当的偶合安装在触点元件上。在一个特定的最佳实施例中，可以对枢轴元件导向以使其以线性方式移动，比如说可在控制器壳体中对其实施导向。
枢轴元件最好为可热变形的元件，以便当加热器过热时，它可以在触点元件的弹性作用下变形，从而使触点以枢轴运动方式远离开带形轨道端子，切断对该带形轨道的电力供给。因此枢轴元件可象热熔断丝那样有效的动作，一旦加热器严重过热就动作。如上所述，主要和/文火加热元件中的一个或多个触点可以配置为热熔断丝。
在现有的气压水壶中，内侧液体盛存容器是由位于径向外侧的壳体包绕着的。容器的基体通常配置有许多安装支架，支架焊接在基体上，以接受容器用的安装螺栓和其它固定元件。然而这将是昂贵和复杂的，根据本发明的另一个方面可以使这一结构简化。根据本发明的这一个方面构造的一种液体加热容器，包括有一个内侧液体盛存部分以及一个径向分割开的壳体，所述壳体直接或间接的安装在用于热敏控制的安装部件上，而安装部件被安装在容器基体或控制器本身上。
如上所述，具有这种构造的安装板或塑料模制部件本身，具有用于接受壳体用的固接组件的定位位置，故可以夹装定位。
内侧容器最好在其上侧端部具有一个周向凸缘，以接受定位着壳体的上侧边缘，在它们之间还可以夹装有诸如密封环等等的元件。
在现有的气压水壶设置方式中，内侧液体盛存容器和外侧壳体通常均是金属的，特别是呈辊压带材制成的结构。这种结构在制造时比较昂贵，设计出的结构往往并不美观。而且容器几乎是非热绝缘的，这将导致能量的浪费。
本发明的另一个方面是提供了一种液体加热容器，它包括有一个内侧液体盛存部分，以及一个环绕着所述内侧部分且径向空间分割开的壳体，所述内侧和外侧部分被由塑料部件整体成型。
因此，根据本发明的这一个方面，在内侧和外侧塑料部分之间形成有一个绝缘空间，从而提供了改善了的热绝缘。
内侧和外侧部分最好被整体模制成型为一个单一的塑料部件，以降低生产成本。
外侧部分最好由伸延在内侧和外侧壳体之间的增强肋固定。
而且，内侧容器最好还具有一个位于基体上的、且靠近于容器用的加热装置的孔口。如举例来说，基体可以构成为安装在基体上的加热板。
为了方便液体由内侧容器的排出，容器基体可以设置有与排出管相连接的输出口，而排出管与容器的输出口相连接。当采用公知的组件对内侧容器的内部加压时，液体将通过容器基体进入至排出管。该排出管可以与壳体构成为一体。
外侧部分最好具有由顶部至底部的槽缝，以嵌装入一个观测计。
下面参考附图以例举方式说明本发明的最佳实施例。
图1为表示本发明的一个实施例透视图；图2为另一个透视图，但为了简明而已经将其中的一些部件除去；
图3为表示图1、图2所示的实施例的平面图，为了简明已经将其中的一些部件除去；图4为表示沿图1中的线IV-IV剖开了的垂直剖面图；图5为详细表示本实施例中的开关部分的细部图；图6为详细表示图1至图5所示的实施例中的调节机械的细部图；图7为表示本发明的容器壳体安装方法的示意图；图8示出了本发明的另一个实施例；图9为表示根据本发明构造的控制组件的第二实施例的透视图；图10为表示安装在容器基体上的如图8所示的控制组件的下侧示意图；图11为表示图9所示的控制组件的示意图，其中为了简明已经将其中的一些部件除去；图12示出了从不同角度观察图10所示的各部分时的示意图；图13a-图13c为表示控制组件中的第一触点在不同的运行阶段时的剖面示意图；图14a-图14c为表示控制组件中的第二触点在不同的运行阶段时的剖面示意图；图15为表示在将控制组件组装至容器基体上时的中间阶段的示意图；图16为表示用于基体的盖覆部件的分解示意图；图17为表示本发明的加热器的一个实例的示意图；图18为表示图9-图17中的加热器的电路回路图。
具体实施例方式
首先参考图1至图4，气压水壶2(在图中以反转的形式示出)包括有一个外侧壳体4和一个内侧的液体盛存容器6。该液体盛存容器6由不锈钢制成，而且在其基体8处设置有由铝或铝合金制造的环状热扩散板10，在后者上安装有常规的铠装加热元件12，加热元件12的功率可为700W左右，并可在如100V的条件下使用。部分开口的盖覆部件14配置在容器的底部，并设置有用于接受承载体的沟槽16，这使得容器可以设置在一个转动基体上。
这一点可以由图4中更清楚的看出，即容器6的基体8配置有相对较小的、位于基体中心处的贮槽18，而且热扩散板10配置在它的周围。该贮槽18的容积比容器的整个容积要小得多。贮槽18具有一个用于直接将液体由贮槽18引出的凸嘴19。
整体安装在基体8上的控制组件20可以对气压水壶2实施各种不同的控制操作。
控制组件20包括有一个由低碳钢压制成型的安装板22。该安装板22通过若干个安装孔24螺纹安装在热扩散板10上。一对快速动作双金属激励器26安装在安装板22的表面上，从而当安装板22被安装在热扩散板10上时，可以与该热扩散板形成良好的热接触。一个塑料模制部件28通过配置在安装板22上的一个或多个凸耳30安装在安装板22的另一面上，凸耳30穿过模制部件上的相应的孔口伸延，并且在预定位置折叠以固定定位住该模制部件。
模制部件28通常略呈V-形，而且如下所示，在一个臂32上形成有电连接器34，在另一个臂114上形成有用于控制组件的调节机械112。电连接器34相对于臂轴33偏置，所以当使用者操纵调节机械相对运动时，偏置着的电连接器34将把气压水壶快速的相对于一个壁部压住，而不会受到电连接器34的妨碍。
模制部件的臂32被分成两叉，在其末端32配置有用于与未示出的插塞式连接器相连接的电连接器34。用户线和中性线插头36、38具有铆接在其内侧端部处的用户线和中性线连接器40、42，这些连接器呈带状，并绕在形成在模制部件上的内侧通路44、46处。接地线连接器41的一端铆接在一个接地线插头37处，而另一端连接在安装板22的一部分上。在电连接器40、42的相对端部处分别配置有电触点48、50，并且在容器基体过热时，可由双金属激励器26操作的推杆52推动偏转。
在中性线连接器42上的电触点48可相对配置在另一个开关组件56上的固定触点54偏转而离开，该开关组件56安装在模制部件28处，其输出端子60可通过某组件(未示出)与加热元件12的端子相接触。在另一个连接器40上的电触点50可与安装在模制部件28处的另一个端子元件62的固定触点相接触，而且还与加热元件的另一端子相连接。
开关组件56包括有两个电开关64、66，它们呈彼此电并联的方式安装。第一电开关64在容器中的液体沸腾后延迟一定时间后动作，以阻断对加热元件12的电力供给。另一个开关组件66象文火控制器那样的动作，以在液体沸腾后使容器内的液体保持为预定温度。
正如图4所更清楚的示出的那样，模制部件28具有一个塞栓68，在其上叠装有各个开关组件。沸腾控制器和文火控制器的各个部件可沿塞栓68向大体相反的方向伸延。文火控制器组件包括有一个快速动作双金属激励器74用的安装定位元件72。该安装定位元件72与单元的输入端子58形成为一体，而在单元的另一个臂70处安装有开关触点54。双金属激励器74是一种如GB-A-657434所公开的那样类型的激励器，一旦温度上升超过给定的温度，它就将向外弯曲或反向弯曲它的曲率部分，而当温度下降到预定温度之下时又将复原为原来的形状。对于这种场合，所述温度可分别为大约90℃和82℃。它由高阻抗材料制成，而且相当薄(比如说厚度为0.2毫米)，从而当有电流通过时它将快速的受热。激励器74包括有一个安装在该激励器74的一个中心柱78上的电触点76。该电触点76可以与安装在一个触点承载体82上的固定电触点80保持或脱离接触，而触点承载板82通过绝缘衬垫84与激励器的安装位置电绝缘。承载板82上还形成有用于沸腾控制开关64的公用部件，且在沸腾控制开关64上安装有固定触点86。该承载体上还形成有控制组件用的输出端子60。
沸腾控制开关包括有适当配置的触点86，后者可与安装在双快速动作微型开关92的可移动臂90上的可移动触点88保持电接触。该微型开关可由弯曲成适当形状的单片材料制成，并安装在位于双金属激励器74和绝缘衬垫84的安装位置之间的一个端部处。微型开关的可移动臂由C-形弹簧94向两个稳态位置中的一个偏置。微型开关的远离其安装位置的端部可通过陶瓷推杆96而动作，后者定位在蠕变双金属件100的开口98处，而蠕变双金属件100呈部件叠置状态安装，而且通过另一个绝缘衬垫102与公用的承载板82相绝缘。
电能通过触点54的输入端子58供给至开关单元50，再由后者供给至快速动作双金属激励器74和微型开关92，而这两者均处于电接触状态。根据各个开关触点76、80、86、80的状态，电能将被引导至公用的承载板82，由此而到达与容器加热元件相连接的端子60。
双金属激励器74的配置使得当将控制器安装在容器上时，它可以位于形成在安装板22上的压制壳体108之内，从而使得该激励器对其它容器基体处的环境温度不敏感。
在另一方面，如图4所示，热传导部件110与贮槽18的基体保持着热接触，而蠕变双金属激励器100通过C-形铜制热传导部件110与贮槽18的基体保持热接触的方式安装。该热传导部件110通过与铆钉104的顶部相啮合的螺栓(未示出)附装在铆钉104上。因此，双金属激励器100将响应贮槽18中的液体的温度变化，而对环境温度不敏感，从而使得它仅对于容器中的沸腾状态是敏感的。
模制部件28还配置有一个用于沸腾控制开关的调节机械112用的模制部件，沸腾控制开关可以选择两个沸腾时间中的一个，并可以在一旦发生动作之后使沸腾开关复位。调节机械112配置在模制部件的第二臂114处，并包括有一个安装在承载体118处的设置螺栓116，承载体118以可以轴向滑动的方式安装在模制部件28的孔口120中。正如图6所示，承载体118具有一个与设定螺栓相适配的塞栓122，并且具有可与模制部件28上的设定塞栓126滑动啮合的另一个定位设定凸起124。设置螺栓116作用于微型开关以改变它的初始的背景位置，以便可以根据操作微型开关所需要的量增大或减少双金属激励器100的偏转状态(以及温度的升值)。承载体118通过由铆钉104保持着的弹簧线夹128弹性安装。承载体118的上侧表面配置有凸轮表面130，其可与设置在复位臂134一端部处的凸轮表面132相啮合。该塞栓122可穿过位于复位臂134一端的槽缝。复位臂还配置有另一个凸轮表面138，后者可与设置在枢轴部件142上的凸轮表面140相啮合，而设定塞栓126也穿过其中。
在枢轴部件142的另一个端部处具有一个槽缝144，其与形成在大体呈T-形的部件148上的塞栓146相啮合。该T-形部件具有一个用于接受C-形弹簧152的中心孔口150，而C-形弹簧152与位于孔口前端的刀口154和位于模制部件28的相关壁156上的刀口相啮合(参见图4)。T-形部件可相对于形成在模制部件28的相关支柱160上的刀口158枢轴旋转，以与形成在T-形交叉部件上的V-形孔口162相啮合(参见图4)。一对按钮164、166枢轴安装在T-形交叉部件的各端部，从而穿过模制部件中的孔口168而伸延，以供使用者操作使用。如果采用这种结构，当使用者压下这一个或那一个按钮(分别相应于较长或较短的沸腾时间)时，T-形部件148将绕刀口158作枢轴运动。一旦T-形部件相对于C-形弹簧移动过中心位置时，C-形弹簧就将快速动作而将它移动至一个限定的位置处，即可将枢轴部件42可靠的保持在其第一位置处。通过在枢轴部件上的凸轮表面130、132、136、140的相互作用，复位臂134和承载体将进一步向下移动以克服弹簧线夹128的作用力，或在弹簧线夹128的作用下向上移动。如上所述，这将可造成设置螺栓116改变微型开关的初始位置，进而改变沸腾时间。
复位臂134将穿过模制部件28上的另一个孔口170，以供使用者操作使用。该杠杆由弹簧组件(未示出)偏置压向使用者，并且当其通过在其另一端处的凸轮表面132和承载体118上的凸轮表面130被向内压下时，可由设定弹簧线夹128沿闭合微型开关触点86、88的方向移动承载体。
正如图4所示，可以将一个氖指示器172安装在模制部件28的孔口174中。可以将光导体176嵌装在开口处，以引导光束通过该开口到达容器的外侧壁处，向使用者指示该装置处于运行之中。而且，按钮164、166具有与光管180相耦合的光传递和透明端部部分178。模制部件28还可以具有配置在氖指示器172某一侧的开口，从而当特定的按钮164、166被压下时，氖指示器172可位于该开口的相对侧，进而可以发射出光至按钮178，以指示出使用者所选择的沸腾时间。当另一个按钮被压下时，T-形部件的转动将移动另一光管至相对于这一孔口处，以使发射出的光达到表示新的沸腾时间已经被选定用的按钮处。
下面说明本实施例的运行模式。当容器4盛入有冷水时，控制组件中的所有的触点对均闭合。因此当将电源(比如说由墙壁上的插座开关)接入该设备时，电能将供给至容器的加热元件12，在中性线侧，是通过中性线插头38、中性线连接器42、开关触点50和连接器62相连接的，而用户线侧是通过用户线插头36、用户线连接器40、开关电触点48、54和开关组件56相连接的。
在容器中的液体被加热的过程中，由于贮槽18通过低热传导性的基体材料与加热元件12热绝缘，并且由于它基本上位于加热元件12的平面之下，使得它不能通过热对流而获得足够的热量，所以在贮槽18处的液体温度将滞后于液体的主要部分的温度。而且和液体的主体部分相比，仅有比较小的对流和紊流与它混合。一般说来，该温度滞后在8到10℃之间。然而，一旦容器6中的液体煮沸，在贮槽18中的液体将被取代并与其它温度的液体相混合，所以贮槽18处的温度将快速的上升。然后这一温度将通过热传导部件110传递至开关组件56，并到达双金属激励器100。当加热时，双金属激励器100将向下偏转(在如图4所示的情况下)，并通过推杆96作用于微型开关92。一旦双金属激励器100变形至预定的量(由设置螺栓116设定的量)，即所谓的与75℃温度相对应的偏转的量，它将使微型开关移动穿过中心，从而以快速动作方式断开触点对86、88。
当容器内的液体按与流经加热元件的电流成比例(可由激励器74和微型开关92的相对阻抗有效的确定)的方式被加热时，双金属激励器74也将被加热。如果当沸腾控制开关动作而使文火触点86、88断开时(比如说如果壳体108内的温度不稳定时)，全部的加热电流(比如说为7A)将流过激励器74，从而将其快速变热而断开电触点76、80。一旦开关组件56中的两组触点均断开，供给至加热元件12的电力将阻断。激励器74可以连续的动作，从而可以向加热元件12施加脉冲能量，直至壳体内的温度稳定时为止。然而，该脉冲能量将不足以防止液体冷却。
一旦供给至加热元件12的能量被阻断，容器6内的液体将开始冷却。然而由于热传导的铜制带形部件110将会把热量由贮槽18处引走，并会通过对流扩散掉热量，所以贮槽18将比容器基体的其它部分更快的冷却。这意味着双金属激励器110也将相对较快的冷却，从而可以在比较短的时间里冷却到它开始动作时的温度之下，随后便可以通过使用者压下复位按钮169的方式，使微型开关92复位。
微型开关92的自动复位温度可选择在当其正常运行时，在控制着对容器中液体的文火加热过程的双金属激励器74之前不能再次动作的温度。特别是在容器中的液体冷却的过程中，当压制壳体108内的环境温度也下落在壳体108的预定温度之下时(比如说当容器中的液体温度为92℃时，该相应的温度为82℃)，双金属激励器74的中心臂78将如图4所示，快速的向上移动以闭合电触点76、80，从而再次将电力供给至加热元件12。当电触点76、80闭合时，电流将流过激励器74而使其快速的阻抗加热，当它达到其动作温度时，臂就会快速的向相反的方向移动，以再次断开各触点，从而再次阻断对该加热元件的电力供给。由于这一能量中断的时间非常短，而且由于加热元件12的热容量比较高，所以在这一短时间里热能不会立即传递至容器中的液体处，但是它将随后缓慢的释放，从而使温度略微的升高至预定温度之上。当激励器74和壳体再次冷却至预定值之下时，开关将再次复位，并重复这一过程。一般说来，可以在大约4秒钟的时间里供给能量，随后再断开大约一分钟，以保持温度位于预定值。这一供给电力的通断比大约为7％，供给的功率大约平均为50W时便足够了。该短时间的电力断开可有效的将温度保持在预定温度，而不会使容器内的液体处于听得见的加热状态。
如果需要改变容器的沸腾时间时，可以如上所述，压下一个或另一个按钮164、166，以改变微型开关92的设置点。而且虽然并没有示出，但也可以用改变激励器74的设定点的方式设定双文火的温度。
如果需要使容器内的液体再次沸腾，则可以如上所述，压下按钮169使微型开关92复位即可(假定已经位于动作温度之下)。而且，如果容器在整个晚上被断开时，容器6内的液体温度必然将下降至足以使微型开关92自动闭合的温度，因此当在早上再次接通容器时，可以确保能够立即开始加热。而且，如果在运行过程中向容器内加入新的冷水，贮槽中的液体温度将再次下降至可使微型开关自动复位的温度值，随后液体将再次自动的开始被煮沸。
万一在容器中没有水或由于某种原因而煮干的状态下，开关组件56被错误操作时，热扩散板10的温度将上升至可以使这一个或那一个双金属激励器26动作的值，从而断开在向加热元件供给电力用的用户线和中性线上的触点54、48、56、50，由此而阻断对加热元件的电力供给。
图7示出了将模制部件壳体4组装至气压水壶的内侧液体盛存容器6上的一种方法，气压水壶包括有一个通过密封环(未示出)与外侧壳体4的上侧边缘184相毗邻的周向凸缘182。壳体4的下侧部分与部分基体盖覆体186和横梁188整体模制成型，而横梁188还具有两孔口188(参见图1)，可采用将诸如螺栓190等等的固定件穿过该孔口188的方式而实施嵌装。螺栓190穿过模制部件28上的膛孔192而进入至配置在安装板22上的安装孔中。一旦紧固住螺栓190，便可以使壳体4的上侧边缘184夹持在内侧容器6的周向凸缘182处。这便为将壳体4组装至内侧容器6上提供了一种简单的方法。
下面参考图8，它概略性的示出了本发明的另一个实施例。气压水壶200包括有一个内侧液体盛存容器202和环绕着内侧部分202配置的一个外侧壳体204。这两个部分模制成型为一个单一的部件。
内侧部分202的基体处形成有一个靠近加热板208的开口206。该加热板208通过环状通路212和插入至其中的硅酮橡胶密封体214，附装在内侧容器基体的相关凸缘210处。板208可以配置有铠装加热元件228和控制器230，它们可以为图1至图6中所示的那种类型的加热元件和控制器，也可以为其它公知类型的加热元件和控制器。
在内侧部分202的基体上配置有一个输出口216，它与硅酮橡胶管218相连接，并通过输送管222被引导至容器上侧部分中的输出口220处。输送管222可以与外侧壳体204整体模制成型，而且如果壳体材料至少具有一透明的区域，它还可以作为一个液位指示器。
一个凸嘴224以常规方式枢轴安装在容器上，以密封住该容器，而该容器还在凸嘴处以常规方式配置有吸水器组件。
容器基体还配置有安装在可旋转基体226上的盖覆板。
下面参考图9进行说明，图9概略性的示出了本发明的另一个实施例。气压水壶300包括有一个内侧液体盛存部分302和一个环绕着该内侧部分302配置的外侧壳体304。它们最好模制成型为一个单个的部件。
正如图8中的实施例所示，在内侧部分302的基体处形成有与加热板308相靠近的开口306。这一加热板308通过环状通路312(参见图13和图14)和插入至其中的硅酮橡胶密封体(未示出)，附装在内侧容器基体的相关凸缘(未示出)处。这种部件安装方式与WO 96/18331所详细示出的相类似。然而在这一实施例中，板308配置有厚膜印制加热元件310。
该加热元件310象图17所概略性示出的那样，包括有通过印制和其它方式在绝缘基底上的内侧电阻加热带形轨道和外侧电阻加热带形轨道部分314、316。正如下所述，该内侧部分314作为主要加热部分，外侧部分316作为文火加热部分。印制的内侧和外侧端子环318、320与内侧加热元件部分314的内侧端部和外侧加热元件部分316的外侧端部相连接。该内侧和外侧带形轨道部分314、316由面釉覆盖着，并在带形轨道的大体为环状中心部分324的位置配置有若干个窗口322，在其上配置有若干个触点定位位置。印制触点设置在各窗口之内。文火带形轨道部分316的电阻应选择为190Ω左右，从而使其功率在供电电压为100V时为大约50W，功率密度为大约5Wcm-2，从而可以防止在运行过程中发出可听得见的加热声音。主要带形轨道部分314的电阻为大约15Ω，从而使其功率在供电电压为100V时为大约700W，功率密度为大约55Wcm-2。
正如图18所概略性示出的那样，可用与将电力供给至加热元件的组件形成为一体的控制单元330来控制该加热元件。正如前述的实施例中所述，这一控制器包括有一个沸腾控制器332和一个文火控制器334。
正如图9和图11所示，控制单元330包括有一个在其中心处安装有双开关单元338的、大体呈十字形的塑料模制部件336。
该模制部件的一个臂340上设置有一个用于容器的电连接器342，而在另一个臂344上安装有用于控制单元的双向调节机械346，这些将在下面作进一步的详细说明。
就沸腾和文火控制器而言，它们可如前面的图12所更清楚的表示的那样，预先组装至双开关单元338上。
沸腾控制器332包括一个快速动作微型开关350，后者在蠕变快速动作双金属激励器352通过推杆354的作用下动作。激励器352在其一端与通常呈V-形铜制带形部件356的一端紧密的热接触。带形部件356的另一端部358的设置方式与前述的实施例相类似，在使用时可与容器贮槽的基体相接触。可以用减少V-形基体357的宽度的方式，将带形部件的热传导调节至适当的值。
沸腾控制器332可以与绝缘衬垫360的部件分立的叠置组装，并可以通过未示出的铆钉或螺栓连接在一起。微型开关350上安装有一个可移动触点362，其与配置在U-形板366上的固定触点364相接触。微型开关350还与触点刃片368电接触，而后者直接叠置安装在微型开关350的部件之下。触点刃片368具有一个位于其中心的、松弛的弹性舌部件370，其具有一个直立端部372，并且其自由端部形成为与加热器带形轨道上的内侧环318相接触的触点374。与舌部件的基体相邻接的是一个槽缝376，它安装有一个可热变形的推杆378。该推杆378具有可将推杆保持在触点刃片368处的双轴环380，而且还具有一个接受位于模制部件上的导向膛孔384处的伸延部件382。下面将对此做进一步的说明。
沸腾控制器还包括有一个配置有凸轮表面(未示出)的基体板390，它具有一个可通过凸轮臂392转动的可转动凸轮部件(未示出)，并安装在基体板390的自由端部处。当凸轮臂392转动时，该凸轮部件将向上或向下移动，并作用于微型开关，从而改变其设置点，进而改变双金属激励器352释放微型开关350所需要的移动的量(以及所接收的热量)。这种设置与第一实施例相类似，并且可以设置不同沸腾时间。
文火控制器334在结构上与沸腾控制器332非常类似，并且也包括有一个快速动作双金属激励器400，其通过推杆404在蠕变双金属激励器402的作用下动作。双金属激励器402的一端部与铜制带形部件406面对面的热接触，而且如图10所示，在使用时铜制带形部件406位于文火部分316之上，并且与加热器带形轨道中的文火部分相啮合。
微型开关刃片400与螺旋状的触点刃片408物理的和电气的接触，而且如图10所示，触点刃片408的自由端部反转以形成具有加热器带形轨道的外侧环320的刀口触点410。可热变形的推杆412安装在加热板308的一个端部414处。推杆412在其主体416处具有一个槽缝，以形成有穿过刃片的槽缝。该主体安放在控制模件的导向部件418处，这一点将在下面作进一步说明。
文火控制器还具有一个调节机械420，它在结构上与沸腾控制器332上的相应的机械基本上相同，故下面仅对所需要的部分做进一步的说明。
该微型开关具有一个可移动触点422，它可与配置在板336上的固定触点424相接触或断开，因此可作为用于各个控制器的公用的“中性”线，并分别与各触点物理连接。可以用诸如铆钉426等等可靠的将板336连接至中性线连接带形部件428，而后者可以在将该单元定位在模制部件上之后，再铆接在电连接器342的销钉430处。最后，可用螺栓等等将与电连接器342的接地线插头434相连接的电连接器342，连接至连接器部件356，以为容器的贮槽提供一条接地的通路。
下面参见图9，它示出了安装在模制部件336上的文火/沸腾控制组件，而且已经将该组件组装在容器的基体上。该组件可收存在模制部件的大体呈V-形的槽中，并且将沸腾开关332设置在文火开关334之下。热传导部件356的端部358安装设置在模制部件336的平台450上。模制部件336的臂344有一个由其上交叉伸延过的中壁452。在中壁452的一侧配置有用于调节文火控制器的第一机械454。该机械包括有大体呈T-形的、模制成型的具有一个枢轴安装在其一端的销钉的摇臂456，从而可以伸延至文火控制器的凸轮部件420的槽缝460内。摇臂456枢轴安装在配置在模制部件的直立部件464处的刀口462附近，而刀口462与摇臂上的相应的V-形槽口466相啮合。在直立部件464的另一端部配置有V-形槽口468，它安装在C-形弹簧470的一端部处，而C-形弹簧470的另一端部与摇臂的下侧部分处的V-形槽口472相啮合。这一弹簧可在两个稳态位置之间偏置作用于摇臂，而这两个稳态位置与气压水壶的两个不同的文火温度相对应。
光透射按钮480枢轴安装在摇臂456的外侧端部482，并由模制部件的端壁486中的槽缝484线性的引导，所以当被压下时，它们将在稳态位置之间枢轴的转动该摇臂456。象在前述的实施例中那样，氖指示器488安装在模制部件的壳体490中，且壳体490具有与按钮的光接收部分494相对的窗口492，所以当氖指示器所发出的光与按钮对准时，可以指示出该按钮正在被压下。
在图15中示出了一个参考标号为500的类似的机械，它配置在中壁452的另一侧，可用来改变沸腾控制器的设置。然而对于这种场合，摇臂502将与沸腾控制器的凸轮部件392中的槽缝393相啮合。氖指示器壳体490在中壁452之下伸延，并具有配置在按钮508的光接收部分506相对位置处的开口504，以照明操作着的按钮508。
光透射“on”状态指示器按钮510配置在壳体490的另一个开口的相对位置处，以表示加热器正处于激励状态。而且，向沸腾复位按钮512加载的弹簧可通过伸延至沸腾控制器中的推杆(未示出)动作，从而可以按与第一实施例中所述方式相类似的方式，移动凸轮部件，使沸腾机械复位。
因此，可以通过压下适当的按钮480、508的方式，对容器设定其所需要的文火温度和沸腾时间。
控制单元330具有三个与加热元件相连接的电连接器，和三个用于供给电力的电连接器。正如上所述，插头连接器342的中性线插头428通过中性线连接器带形部件426与公用板356相连接，而且通过接地线带形部件432在连接器的接地线插头434和热传导板356之间构成地线连接。电连接器342的接地线插头434铆接在接地线连接器带形部件433上。
可以将可移动触点437安装在其可移动自由端部461，端部461和配置在触点带形部件441的一个端部447处的固定触点439相接触，而触点带形部件441用定位塞栓443、445安装在模制部件上。触点带形部件441的另一个端部449被反转以形成可与加热器带形轨道的内侧触点环318相啮合的边缘触点451。
触点437、439可在推杆514(参见图10)的作用下断开，而推杆514与接地线连接器带形部件433的自由端部461相啮合，并且固定在控制模件中的镗孔处。推杆514的另一端部与快速动作双金属激励器550的可移动部分相啮合，而激励器550为GB 1542252所公开的那种类型的激励器。它的舌部件552安装在模制部件的支柱554上，而且在使用时将推靠着加热器，所以可以检测其是否过热。如果加热器过热，则激励器550改变其弯曲形状，以推动推杆514，偏转接地线连接器带形部件的端部461，从而断开触点437、439，阻断电源与加热元件之间的连接。这可以为控制组件提供过热保护。
连接至加热器带形轨道的另一个连接器通过边缘触点374、410达到加热器带形轨道的中间和外侧触点区域。这些触点的结构使它们在连接器严重过热时可以被断开。
图13A至图13C示出了触点374的动作方式。正如上所述，触点刃片368的端部安装有尼龙、聚苯掌硫或类似物制造的可热变形的推杆376。该推杆的部件382由模制部件336中的膛孔384引导。该模制部件设置有直立壁385，刃片368上的舌部件370伸延至其上，并作为舌部件370的支轴。正如图13A所示，在非安装状态该推杆376伸延至触点374上，所以当它与加热器啮合时，它将驱动舌部件370绕支轴421枢轴转动至如图13B所示的位置，这时它将与加热器完全啮合，而触点374被完全偏置到与加热器带形轨道相啮合的位置。这还将使弹簧加载在刃片368。当加热器过热时，由于推杆376具有在其自由端部之后的横剖面减少了的区域377，所以推杆376的端部将如GB 2204450所公开的那样，在热的作用下变软并变形，并通过刃片368的预置负载的作用而使推杆376向加热器方向移动，从而如图13C所示，使触点374绕枢轴以离加热器带形轨道的方式移动。这将断开对加热器带形轨道的至少一部分的电力供给。
另一个触点410如图14A至图14C所示，并按类似的原理动作。正如图14A所示，推杆主体416安放在模制部件的导向部件413中。它的内侧端部415与蠕变螺旋部件408的中间部分417相啮合，它的自由端部419伸延至触点410上。该模制部件具有一个带形部件伸延在其上的支轴421，它用作触点410的支轴。因此当控制器向加热器移动时，推杆412的端部419将与加热器相啮合，并将使带形部件绕支轴421枢轴转动，而且如图14B所示，移动到与加热器带形轨道相啮合的位置。当加热器过热时，由于推杆的自由端部419将在压缩弹簧的作用下变软并移动，并使触点410绕枢轴以离开加热器带形轨道的方式移动到如图14C所示的位置，因此这将断开对加热器带形轨道的至少一部分的电力供给。
因此当这两个触点设置为热熔断丝时，可以当所有其他控制器失效而加热器过热时，保护使用者。一旦这两个熔断器动作，供给至加热器的电源将被完全切断。
控制单元330可利用四个螺栓603或类似物安装在容器基体上，这些螺栓603可伸延通过设置在控制单元模制部件336的各个边翼上的膛孔600，进入容器基体的螺纹膛孔601。这些螺栓还可以安装在容器的圆环基体602(参见图15)的适当位置处，在这些位置配置有用于控制按钮阵列的面板604，和用于电连接器342的输入口606。该圆环基体602配置有接受螺栓603用的四个模制部件膛孔607。它们被收装在容器外侧模制部件的辅助切口608、610中。最后将基体盖覆板612(参见图16)夹持在圆环基体602上，以盖覆住各个控制和电气部件。
正如图18所示，观测计612可设置在气压水壶的外侧壳体304的槽缝处，而该气压水壶可以将液体引导至输出侧。
下面将简要的描述设备的动作方式。当容器刚开始接通电源时，“主要”和“文火”加热元件均将被激励。这在一开始将给出相当低的热效应(由于各带形轨道的整个阻抗比较高)。然而当用加热器带形轨道实施加热时，由带形轨道的文火部分316加热的文火控制器将动作。该开关与沸腾开关并联设置(参见图18)，而沸腾开关对贮槽的温度敏感，而对于加热器的温度不敏感。沸腾开关将保持闭合，从而使全部电压均施加至带形轨道的低阻抗的主要加热部分314，以加热容器中的液体。正如第一实施例所述那样，当容器中的液体沸腾时，贮槽的温度将急剧上升，并通过传导元件356将热量传递至沸腾开关。在一个根据经验确定的时间延迟之后，沸腾双金属激励器352的温度将上升到足以释放沸腾微型开关350的程度，从而切断供给至该加热器的电力。沸腾双金属激励器452和微型开关350的特性与第一实施例中所讨论过的相类似，需要使用复位按钮512来进行沸腾微型开关350的复位。
按与加热器带形轨道的文火部分316相接触的方式配置有热传导通路406，所以当容器中的液体冷却时，它的温度将通过热传导通路406传递到文火双金属激励器402。当温度下降至某一预定的温度之下时，文火微型开关400将快速闭合，从而向文火和主要带形轨道部分316、314供给电能。然而由于这些带形轨道部分的阻抗具有相当大的差异，所以当施加的电压为100V时，“主要”带形轨道部分314将仅贡献出相当小的、比如说为2.5W的加热效应，而文火部分316的贡献为45W。
因此，带形轨道中的文火部分将加热液体，直到它的通过热传导通路406获得的温度上升到足以再一次运作文火微型开关400，从而再一次切断对加热器的电力供给时为止。
可以通过压下设置在容器上的、用于改变各微型开关的设置点的适当的按钮的方式，设定沸腾时间和文火温度。比如说可以使沸腾控制器具有5分钟或10分钟的沸腾时间，而文火控制器具有85℃或95℃的温度。
在上述的实施例中使用了“固定”的电连接器342，它在使用时与配置着电源线的插座相啮合。但是在变形实施例中，也可以用“无线型”电连接器替换电连接器342，并将电连接器配置在控制器的大体中心处。还可以在连接器和控制器的用户线和中性线端子之间实现适当的电力连接。
权利要求
1.一种具有加热元件和基体的液体加热容器，基体包括具有和容器的总体体积相比为相当小的体积的、用于保存相对较少体积的液体的贮槽；按与所述贮槽热远离的方式设置的、用于在达到预定温度时阻断向加热元件供给电力的通路的热响应型组件；以及配置在所述贮槽与所述热响应型组件之间的、用于将热量由贮槽传递至热响应型组件的热传导型组件。
2.如权利要求1所述的液体加热容器，其中热传导型组件包括有由铜或其它具有高热传导率的材料制作的部件。
3.如权利要求2所述的液体加热容器，其中热传导型组件包括有由铜或其它具有高热传导率的材料制作的带形部件，其与所述贮槽热接触、并且与位于远离所述贮槽处的热响应型组件热接触的方式配置。
4.如权利要求1或2所述的液体加热容器，其中热响应型组件包括有在动作时可断开一组电触点的双金属激励器。
5.如权利要求1或2所述的液体加热容器，其中热响应型组件在其温度下降至预定的复位温度之下时可自动的复位。
6.如权利要求5所述的液体加热容器，其中热响应型组件还进一步安排当其温度冷却至其“断开”温度之下时可进行手动复位。
7.如权利要求1或2所述的液体加热容器，其中还包括有用于改变液体沸腾时间的组件。
8.如权利要求1或2所述的液体加热容器，其中还包括有可以在沸腾之后使容器中的液体保持在预定温度的文火控制器组件。
9.如权利要求8所述的液体加热容器，其中由沸腾控制器和文火控制器控制着一个单一的加热元件。
10.如权利要求1或2所述的液体加热容器，其中包括用于当容器中的液体沸腾时断开将电力供给至加热元件的第一组开关触点、当低于预定温度时自动复位以闭合这些触点的沸腾控制器；以及用于断开和闭合第二组开关触点以使容器中的液体保持在等于或低于沸腾温度的预定温度处的文火控制器；所述沸腾和文火控制器以电并联型方式设置，而且在文火控制器运行的过程中，沸腾控制器不会降低至复位温度之下。
11.如权利要求8所述的液体加热容器，其中文火控制器用于以足够短的脉冲群向加热元件供给电力，从而在文火运行期间基本上不会产生可听得见的加热声音。
12.如权利要求11所述的液体加热容器，其中所述脉冲群短于6秒。
13.如权利要求8所述的液体加热容器，其中具有响应向加热元件供给的电量的组件，而且文火控制器响应该组件而动作以断开提供至加热元件的电力。
14.如权利要求8所述的液体加热容器，其中文火控制器包括有响应容器中的液体温度的、当这一温度低于预定温度时可动作以闭合一组将电力施加至加热元件的开关触点的双金属激励器；以及用于在所述触点闭合之后快速加热所述激励器、使其动作以断开这些触点的组件。
15.如权利要求14所述的液体加热容器，其中该激励器对低于容器基体的温度敏感。
16.如权利要求14所述的液体加热容器，其中该双金属激励器由流经激励器本身的加热元件供电电流加热。
17.如权利要求8所述的液体加热容器，包括有相对功率较大的沸腾加热元件和相对功率较小的文火加热元件，文火控制组件与沸腾控制组件以电并联型方式设置，并响应容器贮槽处的温度。
18.如权利要求17所述的液体加热容器，其中所述文火控制器响应所述的文火加热元件的温度。
19.如权利要求8所述的液体加热容器，其中所述沸腾和文火控制器形成为一体，并构成为一个一体化组件。
20.如权利要求19所述的液体加热容器，其中，所述组件包括有可将单元连接至容器的加热元件或多个加热元件以供给电力的各端子；配置在所述各端子之间的第一组开关触点；用于响应在所述容器中的液体沸腾而断开所述触点组的第一双金属激励器；配置在所述各端子之间的、并且与所述第一组开关触点电并联的第二组开关触点；以及用于在液体沸腾之后响应所述容器中的液体的低于预定值的温度而闭合所述第二组触点、并且在其温度上升至预定的断开温度之后断开所述第二触点组的第二双金属激励器。
21.如权利要求20所述的液体加热容器，其中第一激励器包括有一个可作用于一个微型开关的双金属激励器；第二激励器包括有一个与第二组开关触点串联连接的、从而可以由触点闭合时流过开关触点的电流加热的双金属激励器。
22.如权利要求20所述的液体加热容器，其中每一对开关触点中的固定触点均安装在一个公用的触点部件上。
23.如权利要求22所述的液体加热容器，其中所述触点板上还配置有或安装有该单元的端子中的一个。
24.如权利要求20所述的液体加热容器，其中该单元的各部件以在各传导部分之间设置有绝缘间隔的方式一个个的叠置在一个绝缘塞栓上。
25.如权利要求24所述的液体加热容器，其中该塞栓配置在塑料模制部件上，该部件上还安装有容器用的电连接器。
26.如权利要求8所述的液体加热容器，其中包括组合型沸腾和文火控制单元，包括有分别通过公用通路相连接的各个沸腾和文火开关，所述的每一个开关均包含有一个控制快速动作微型开关动作的双金属激励器。
27.如权利要求20所述的液体加热容器，其中沸腾和文火控制器的各部件分别以叠置方式安装。
28.如权利要求20所述的液体加热容器，其中包括有一个塑料模制部件，所述模制部件上安装用于容器的所述沸腾控制器；用于容器的所述文火控制器；以及用于调节沸腾控制器和/或文火控制器的组件和与外部电源相连接的电连接器。
29.如权利要求28所述的液体加热容器，其中所述沸腾控制器和/或文火控制器包括有可由双金属激励器控制动作的微型开关，所述用于调节的组件包括有用于改变微型开关的动作位置，以增大或减少激励器使微型开关动作所需要的移动量的组件。
30.如权利要求29所述的液体加热容器，其中所述调节组件包括有一个可转动的凸轮。
31.如权利要求30所述的液体加热容器，其中所述凸轮可在快速动作的两个端部位置之间移动。
32.如权利要求31所述的液体加热容器，其中由呈摇臂形设置的推压按钮产生所述的移动量，各个推压按钮配置在大体呈T-形的枢轴安装在摇臂上的相对杆件上，而摇臂与该凸轮相接合。
33.如权利要求32所述的液体加热容器，其中摇臂最好由偏心弹簧机械弹簧偏置在每个位置。
34.如权利要求32所述的液体加热容器，其中各按钮被线性的导向移动，并枢轴连接在摇臂处。
35.如权利要求28所述的液体加热容器，其中用于沸腾和文火机械的各个调节机械大体呈一个位于另一个之上的方式设置。
36.如权利要求1所述的液体加热容器，其中包括一开关激励器，包括有一个枢轴安装的、大体呈T-形的摇臂；枢轴安装在所述摇臂的相对外侧端部上的、以大体呈线性方式移动的各按钮；以及当各按钮被压下时，以快速动作方式在各个枢轴位置之间移动该摇臂的弹簧组件。
37.如权利要求32或36所述的液体加热容器，其中各按钮是透明的，从而可以指示出各个控制器的设置位置。
38.如权利要求37所述的液体加热容器，其中各个按钮用单一的、诸如氖指示器等等的光源照明，而且光源以与按钮的光接收部分相对的方式安装在具有窗口的壳体上。
39.如权利要求38所述的液体加热容器，其中开关包括有光源和多个用于在预定的位置之间切换开关的操作按钮，所述按钮被光束照明，并具有以可移动到选定位置，以接收由所述光源给出的光进而使该按钮被照明的光接收部分。
40.如权利要求21所述的液体加热容器，还包括有容器用的过热保护器，其可在容器过热时阻断对一个或多个加热元件的电力供给。
41.如权利要求1或2所述的液体加热容器，包括一体化的控制单元，所述单元包括有一个容器用的沸腾控制器；一个在沸腾后可将容器中的液体保持为预定温度用的文火控制器；和一个当容器过热时阻断对加热元件的电力供给用的过热保护控制器。
42.如权利要求17所述的液体加热容器，其中沸腾加热元件和文火加热元件均为厚膜印制元件。
43.如权利要求1所述的液体加热容器，其中具有主要用于加热容器中的液体至沸腾的第一加热元件，和主要用于在随后将容器中的液体保持在预定温度的第二加热元件，其中所述第一和第二加热元件均为厚膜印制元件。
44.如权利要求42或43所述的液体加热容器，其中配置有在其端部部分具有端子的单一的带形加热轨道，并且具有将加热元件划分为主要加热部分和文火加热部分的中间端子。
45.如权利要求44所述的液体加热容器，其中主要加热部分的阻抗相对较低，而文火加热部分的阻抗相对较高。
46.如权利要求45所述的液体加热容器，还进一步包括有一个控制器，其用于仅向低阻抗的加热元件供给电力以加热液体至沸腾，并且用于在随后需要将液体保持为所述比较低的温度时向两个加热元件供给电力。
47.如权利要求42或43所述的液体加热容器，其中主要加热元件配置在容器基体的大体中间处的、环绕着基体贮槽或位于基体贮槽处的位置处，文火加热元件环绕其周边设置。
48.如权利要求42或43所述的液体加热容器，其中所述控制器包括有用于与加热器带形轨道的端子相啮合的触点。
49.如权利要求1或2所述的液体加热容器，包括有一个内侧液体盛存部分以及一个径向分割开的壳体，所述壳体直接或间接的安装在用于热敏控制的安装部件上，而安装部件被安装在容器基体或控制器本身上。
50.如权利要求49所述的液体加热容器，其中壳体被安装在安装部件上。
51.如权利要求1或2所述的液体加热容器，其中包括有一个内侧液体盛存部分以及一个环绕着所述内侧部分且空间分割开的壳体，所述内侧和外侧部分被整体模制成型为一个单一的塑料部件。
52.如权利要求51所述的液体加热容器，其中内侧容器具有一个位于基体上的、且靠近于容器用的加热装置的孔口。
53.如权利要求51或52所述的液体加热容器，其中容器基体设置有与排出管相连接的输出口，而排出管与容器的输出口相连接。
54.如权利要求51或52所述的液体加热容器，其中容器具有一个与壳体整体模制成型的排出管。
55.如权利要求1或2所述的液体加热容器，其中包括有一个塑料壁；一个安装在容器基体开口处的加热板；以及一个加热器用的热敏控制器；所述控制器安装在该容器壁的一部分上。
56.一种具有加热元件和基体的液体加热容器，基体包括具有和容器体积相比为相当小的体积的、用于隔绝的区域；以及当容器内的液体沸腾时，阻断向加热元件供给电力的沸腾控制组件；所述沸腾控制组件包括有配置在所述基体的所述区域和与其远离的热响应型组件之间的热传导型组件。
57.如权利要求1所述的液体加热容器，其中包括一个配置安装在容器基体的板上的加热器，而且该容器还具有设置在该板周围的、用于安装加热器用的控制单元的组件。
全文摘要
液体加热容器(6)具有一个加热基体(8)和一个安装在该基体(8)上的热敏控制器。该控制器包括有当容器中的液体沸腾时阻断供给至加热元件(12)的电力的沸腾控制器。这一控制器响应容器基体处的贮槽(18)中的液体温度，并包括有一个通过C－形铜制热传导部件(110)与贮槽(18)热接触的双金属激励器(100)。容器还包括有一个可以使容器中的液体在沸腾之后保持为预定温度的文火控制器。这一控制器包括有一个快速动作双金属激励器，通过它可以在一组触点闭合之后，用流过加热元件的电流快速的加热该激励器，从而可以用足够短的脉冲群向加热元件供给电力，以在文火运行期间基本上不会产生可听得见的加热声音。
文档编号H01H37/04GK1565331SQ20041005588
公开日2005年1月19日 申请日期1996年7月31日 优先权日1995年7月31日
发明者维翰·C·泰勒, 基思·B·多伊尔 申请人:斯特里克斯有限公司