专利名称：热敏控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于液体加热装置的电加热器组件和与之配用的热敏控制装置。
背景技术：
直到最近，尤其在英国，液体加热容器例如热水壶或热水罐一般具有通过容器侧壁或底部中的开口伸入容器内部的呈被覆加热元件形式的加热器。然而，这种元件在硬水区域易于起水垢，难于清除，并且使容器内部更难于清洁。
在其它国家尤其是欧洲大陆，更普遍地生产具有例如通过热扩散板固定在容器底部的外表面上的被覆加热元件的液体加热容器。这种例如在EP574310中披露的结构具有元件被隐藏而看不到的优点，并且容器内部更易于清洁。
然而，最近提出了在液体加热容器中使用称为“厚膜(thick film)”的加热器。这些加热器包括例如通过印刷而设置在一般被提供在金属支撑板上的电绝缘底板上的电阻加热元件。在液体加热容器中，金属支撑板可以是容器本身的底板，或在容器底部的用于固定的底部。这种加热器的例子例如WO96/18331和WO 96/17497。
厚膜加热轨迹一般具有盘旋的在用于向轨迹供电的一对端子上终止的路径。一般通过热阻控制单元提供电源，热阻控制单元用于例如在加热器过热的情况下断开控制单元中的一组触点，从而切断轨迹的电源。电源引线可以焊在端子上并和控制单元相连，或如GB-A-2283156所述热阻控制单元可以具有用于和端子形成电连接的弹簧触点。然而，这两种结构需要在控制单元和轨迹以及在开关单元内部提供的一组电触点之间提供电连接，因而成本高。
发明内容
为实现上述目的，本发明提供了一种用于配设有电加热器的液体加热容器的热敏控制装置，所述控制装置包括一控制装置主体，和相对于控制装置主体可移动地安装的热敏启动器，用于与加热器或容器的一部分良好热接触，使得当启动器动作时，启动器移动而脱离与加热器或容器的那一部分的热接触。
优选地，还包括一安装于控制装置主体部分上、用以通过运动打开一组触点的弹簧加载的触发杠杆，所述热敏启动器安装于触发杠杆，使得当启动器操作时，触发杠杆运动以打开所述组触点。
优选地，所述启动器弹性安装在所述触发杠杆上。
优选地，启动器安装在触发杠杆的在使用时面向加热器的一个表面上，用于接合所述加热器的一部分。
优选地，所述触发杠杆作用于一叶片弹簧，叶片弹簧一端设置有用于和加热器端子接触的可动触点，其另一端直接连接到控制装置的电端子。
优选地，所述热敏启动器是与一储槽区域接触的沸腾敏感启动器，所述储槽区域在使用时含有相当少量的被加热液体。
优选地，所述热敏启动器是一过热保护启动器。
优选地，还包括安装用于和加热器一第二部分热接合的第二热敏启动器。
优选地，所述加热器的第二部分是一个储槽区域，其在使用时含有相当少量的被加热液体。
优选地，所述触发杠杆设置有一孔，在使用时，所述储槽延伸进入或穿过所述孔。
优选地，在所述储槽上安装有一导热安装板，用于安装所述第二热敏启动器。
优选地，所述第一启动器安装在触发杠杆的在使用时面向加热器的一个表面上，用于接合加热器的一部分，而所述第二热敏启动器被安装在所述触发杠杆的与所述热敏启动器相对的面上。
优选地，控制装置上设置有用于保护加热器和控制装置其它部分免受触点打开和闭合期间产生的电弧影响的装置。
优选地，所述控制装置在其一表面上设置有一孔，在使用时限定一个包围触点的套以便抑制产生的任何电弧。
优选地，控制装置形成有围绕所述孔的直立凸缘，用于和加热器接合。
优选地，所述屏蔽装置设置在一板上，该板至少部分地罩盖所述触点的一侧。
根据本发明另一方面，提供了一种用于液体加热装置中的加热器组件，包括一厚膜加热器和一加热器控制装置，所述加热器具有电阻加热轨迹，所述轨迹具有电触点，通过电触点向轨迹提供电能，所述控制装置具有和轨迹触点接合并在控制装置动作时和轨迹触点脱离接合以切断轨迹电源的可动电触点。
优选地，所述轨迹触点由焊接于或以其它方式安装于加热器上的独立触点构成。
根据本发明另一方面，提供了一种热敏控制装置，用于具有固定电触点的厚膜加热器，所述控制装置具有安装成通过移动与加热器触点接合和脱离接合的可动电触点。
优选地，可动触点是弹性安装的。
优选地，可动触点设置在控制装置一表面上的窗口中或延伸穿过所述窗口。
优选地，可动触点和窗口的内周缘接合。
优选地，触点或控制装置包括设置在所述加热器上或用于和所述加热器的一部分热接触的热敏启动器。
优选地，所述启动器是弹性安装的。
优选地，所述启动器通过弹簧装置进行安装。
根据本发明另一方面，提供了一种用于电加热器的热敏控制装置，包括通过弹簧装置安装在控制装置上的热敏启动器，其在使用时将启动器弹性偏压向加热器的一个部分。
优选地，其中弹簧装置包括一叶片弹簧。
优选地，启动器如此安装，使得启动器基本上围绕其整个外周边和加热器接合。
优选地，启动器安装在弹簧加载的触发杠杆上。
根据本发明另一方面，提供了一种用于电加热器的控制装置，包括一控制装置主体，安装于主体部分上用以通过运动打开一组触点的弹簧加载的触发杠杆，以及安装于触发杠杆上的热敏启动器，用于与一电加热器的一部分接合，从而当启动器操作时，触发杠杆运动以打开所述组触点。
优选地，所述启动器弹性安装在触发杠杆上。
优选地，启动器安装在触发杠杆的在使用时面向加热器的一个表面上，用于接合加热器的一部分。
优选地，还包括安装用于和加热器一第二部分接合的第二热敏启动器。
优选地，所述加热器的第二部分是一个储槽区域，其在使用时含有相当少量的被加热液体。
优选地，所述触发杠杆设置有一孔，在使用时，所述储槽延伸进入或穿过所述孔。
优选地，在所述储槽上安装有一导热安装板，用于安装所述第二热敏启动器。
优选地，所述第二热敏启动器被安装在所述触发杠杆的与所述热敏启动器相对的面上。
优选地，所述触发杠杆作用于一叶片弹簧，叶片弹簧一端设置有用于和加热器端子接触的可动触点，其另一端直接连接到控制装置的电端子。
根据本发明另一方面，提供了一种用于电加热器的热敏控制装置，具有用于连接外部电源的端子装置，用于与设置在加热器上的触点形成电连接的可动触点，所述触点设置在直接连接于控制装置端子装置的叶片弹簧上。
优选地，控制装置上设置有用于保护加热器和控制装置其它部分免受触点打开和闭合期间产生的电弧影响的装置。
优选地，所述控制装置在其一表面上具有一孔，在使用时限定一个包围触点的套以便包围产生的任何电弧。
根据本发明另一方面，提供了一种用于厚膜加热器的控制装置，具有和加热器上的固定触点接触的可动电触点，所述控制装置在其一表面上具有一孔，当把控制装置装配到加热器上时，所述小孔限定一个包围触点的套。
优选地，控制装置形成有围绕所述孔的直立凸缘，用于和加热器接合。
优选地，所述屏蔽装置设置在一板上，该板至少部分地罩盖所述触点的一侧。
根据本发明另一方面，提供了一种用于液体加热容器的控制装置，包括一托架状控制装置主体，安装在托架状主体中的触发杠杆，以及封盖至少部分所述托架状主体的盖板，所述盖板具有一个或多个孔，用于通过所述孔进行加热器的电连接。
根据本发明另一方面，提供了一种液体加热容器，包括一塑料容器主体，设置在固定于容器主体底部上的平板加热器和安装在加热器下方并把加热器固定于容器主体的控制装置，所述容器主体具有多个安装凸台，设置在控制装置上的多个孔定位在安装凸台上方。
根据本发明另一方面，提供了一种用于电加热器的热敏控制装置，包括一控制装置主体，和相对于控制装置主体可移动地安装的热敏启动器，用于和加热器的一部分接合，使得当启动器动作时，启动器移动而脱离与加热器那一部分的接触。
本发明试图克服上述的缺点，并且其第一方面在于提供一种用于液体加热装置中的加热器组件，包括厚膜加热器和加热器的控制装置，所述加热器具有电阻加热轨迹，所述轨迹具有电触点，用于向轨迹提供电能，所述控制装置具有和轨迹触点接合并在控制装置操作时和轨迹触点脱离而切断加热轨迹电源的可动电触点。
这样，按照本发明的这一方面，便不需对轨迹以及控制装置内的另外一组开关触点进行单独的电连接，因为通过一对开关触点实现对加热器轨迹的电连接，开关触点的一个固定触点被提供在轨迹上，而开关触点的可动触点被提供在控制装置上。这大大减少了所需的元件数量，从而大大减少了成本。最好对轨迹的两种连接以这样的方式实现，以实现双极开关。
这种结构不只用于控制装置而具有更为广泛的应用，因而本发明的第二方面在于，提供一种触点结构，包括提供在轨迹膜加热器上的固定触点和安装用于与其接合的可动触点。
当操作次数有限时，例如在单操作“单切口”保护器(single operation“one-slot”protector)中，轨迹触点可以通常方式由印制的银或其它导电材料底座形成。不过，当控制是一例如重复操作的锅炉控制器时，轨迹触点最好由焊接的或用其它方法固定在加热器上的独立的触点制成。这是优选的，因为这种触点能较好地耐受在开关触点断开和闭合的情况下发生的电弧。
应该理解，本发明还扩展到用于具有固定电触点的厚膜加热器的热敏控制装置，所述控制装置具有被安装用来通过移动与加热器触点接通和断开的可动电触点。
最好可动触点被弹性地安装，从而能够适应安装允差，同时在安装时形成适当的接触压力。
最好可动触点被设置在控制装置表面的一窗口内或通过窗口延伸。这窗口可用于使周围部件隔离在控制装置操作期间产生的电弧。
触点可以和窗口的内周面接合，从而被其预加载，当触点和加热器触点接触时，便和窗口脱离接合，从而实现所需的接触压力。
例如，热敏控制装置可以包括在加热器过热情况下操作的过热保护控制装置和/或在液体加热容器中的液本沸腾情况下操作的沸腾控制装置。在每种情况下，控制装置可以包括热敏启动器，例如双金属启动器，其被设置和加热器的一部分或容器中的液体处于良好的热接触状态。
这种结构存在的问题是在加热和冷却期间，一般呈平面形的加热器由于其金属支撑板和设置在其上面的电绝缘层的膨胀系数的不同而产生变形。为了克服这一问题并确保在操作期间和加热器的良好的热接触，已经提出例如使用焊在加热器上的柱螺栓直接把控制装置直接安装在加热器上，使得整个控制装置随加热器移动。然而，这种结构制造复杂，并且成本高，此外，安装区域占据加热空间。
另外，包括启动器和开关触点的热敏开关装置相对于加热器被弹性偏压。这使得成本增加，因为必须要求控制装置的引线是柔性的，以便能够运动。
然而在另一种方案中，如上述的GB-A-2283156所述，作为双金属启动器的可热变形的载体对加热器的一部分弹性地偏置。然而，在这种结构中，只有启动器的相当小的中心区域和加热器接触。此外，所述偏置主要用于对在双金属启动器不动作的情况下操作的后备保护机构预加载。所产生的偏置力是相当大的，如果直接传递给启动器，可能对其操作带来不利影响。
为了克服这一问题，按照第三方面，本发明提供一种用于电加热器的热敏控制装置，包括通过弹簧装置安装于控制装置上的热敏启动器，所述弹簧装置在使用时用于弹性地使启动器相对于加热器的一部分偏压。
按这种方法，使启动器受偏压而和加热器接触的弹力可被设定得用于产生所需的偏置力而不干扰启动器的操作。此外，弹性安装将能适应加热器的变形和装配允差。
任何合适的弹簧都可用于安装启动器，但最好使用叶片弹簧。
一般地说，设置偏置力小于100g而最好小于50g。
最好这样进行安装，使得启动器基本绕其整个周缘与加热器接触，使得和加热器更好地热接触。
最好启动器是双金属启动器，最好是快速作用式(snap acting)双金属启动器，例如在GB 1542252中描述的那一种。这种启动器具有一个限定一个舌部的中心切口，并且最好通过和舌部接合的叶片弹簧把启动器安装在控制装置上。
启动器可安装于控制装置中的一固定支撑上，在这种情况下，启动器可以通过一个中间件例如推杆打开一组开关触点，推杆例如可以触发用来打开触点的弹簧加载的触发杠杆。然而，为了减少控制装置中元件的数量并减少成本，实际上启动器可以安装在触发杠杆上。这本身就是一种新的结构，因而在第四方面，本发明提供一种用于电加热器的控制装置，包括控制装置主体，安装在主体部分上用于通过运动以打开一组触点的弹簧加载的触发杠杆，以及安装在触发杠杆上的用于和电加热器的一部分接合的热敏启动器，使得当启动器操作时，触发杠杆运动而打开所述组触点。
上述结构不仅具有减少控制装置中的零件数量的优点，而且还具有附加的优点，即当启动器已经动作时，触发杠杆还可以使启动器和加热器或和容器中的液体脱离热接触，从而使启动器快速地冷却。这又使得控制装置更快速地复位。在广义上说，这本身就是新的结构，因而在另一方面，本发明提供一种用于电加热器的热敏控制装置，包括控制装置主体，以及热敏启动器，其相对于控制装置主体可动地安装，用于和加热器的一部分接合，从而在启动器操作时，启动器和加热器的那一部分脱离热接触。
在最佳实施例中，热敏启动器可被弹性地安装在触发杠杆上，从而适应装配允差和加热器板的变形。
最简单地，启动器被安装在触发杠杆的一表面上。
在本发明的一个实施例中，热敏启动器可以构成过热保护启动器，其在加热器过热时动作，以便触发触发杠杆，从而打开触点。
不过，触发杠杆可以替换，或者最好另外安装一个当液体加热容器中的液体沸腾时动作的热敏启动器例如双金属启动器。
这种沸腾敏感启动器例如可以设置得使容器内的蒸汽导向它，例如通过和容器内部相连的气管。不过最好沸腾敏感启动器被设置得和可以通过它检测沸腾的一加热器部分热接触。
在最佳实施例中，加热器具有储槽，如WO 97/04694所述，并且沸腾启动器设置用来与储槽热接触。如WO 97/04694所述，储槽储有一小部分液体，其温度落后于容器中的大部分液体，直到液体沸腾。此时，对流将快速置换储槽中的液体，使得其温度上升到100℃，该温度可由合适的启动器检测到。
设置和储槽呈紧密热接触的沸腾检测启动器本身就是新的，因此，按照本发明的另一方面，提供一种装置，包括具有储槽部分的基本上为平面的电加热器，在使用时储槽中含有很少量的液体，以及和储槽呈紧密热接触的热敏启动器。
为了小型化，触发杠杆上可以有一孔，储槽伸入或延伸穿过其中，沸腾检测启动器可以安装在触发杠杆的与过热保护启动器相对的一面。
储槽的直径可以相当小，一般可以小于沸腾检测启动器的直径。为了提供启动器相对于储槽的合适的位置，可以在储槽上方安装例如铜制的导热安装板，沸腾检测启动器抵靠安装板安装。安装板可被安装在控制装置上，使得当控制装置被安装在加热器上时可以被定位在储槽上方。安装板可以具有固定装置，例如弹性腿，用于一旦控制装置被安装之后，和储槽接合并使板定位。
安装板也可以延伸到启动器之外，以便更有效地从储槽吸热，并使得在控制装置操作之后储槽快速冷却，从而使得在检测到沸腾之后控制系统被更快地复位。
如上所述，控制装置的触发杠杆当被沸腾启动器或过热启动器触发时用以打开向加热器供电的一组电触点。这组电触点可被设置在控制装置本身内，或者特别是当控制系统用于厚膜加热器时，最好只有触点组的一个触点被设置在控制系统中，另一个被设置在加热器本身上，这种装置在上面按照广义的术语说明了。
这样，触发臂可用于使一个或几个可动触点与提供在加热器上的固定触点脱离接触。在最佳实施例中，控制装置触点被提供在触发杠杆与之接合的叶片弹簧上。为了减少制造成本，叶片弹簧可以直接安装在电端子例如控制装置的接线柱上。
这本身就是一种新的结构，因此，从本发明的另一方面，提供一种用于电加热器的热敏控制装置，具有用于连接外部电源的端子装置，用于和提供在加热器上的触点形成电连接的可动触点，所述触点设置在直接连接到控制装置的端子装置上的叶片弹簧上。
使在加热器上的触点和在控制装置上的触点之间接通和断开的潜在的问题是产生电弧。电弧的强度可能是很大的，特别是当被大量断开时。因此，最好设置使电弧和加热器和控制装置的其它部件屏蔽的装置。在最佳实施例中，控制装置在其一表面上设置有孔，在使用时限定一个包围触点的套，以容纳产生的任何电弧。这本身是一种新的结构，因此从本发明的另一方面，提供一种用于厚膜加热器的控制装置，具有和加热器上的固定触点接触的可动触点，所述控制装置的表面上具有一孔，当把控制装置装配到加热器上时，所述小孔限定一个包围触点的套。
最好控制装置围绕所述孔和加热器的表面接触，为此，围绕小孔可设置直立的边缘。
在上述的储槽结构中，控制装置也可以具有用于至少部分地围绕储槽的装置，以便防止电弧对储槽产生影响。因而在最佳实施例中，控制装置具有在储槽和触点之间围绕储槽延伸的壁。
最好触点包围装置和/或储槽屏蔽装置被设置在至少部分地封盖控制装置一侧的板上。
因而，在最佳实施例中，控制装置可以包括三个主要部件控制装置主体，触发杠杆，和含有电弧屏蔽装置的盖板。主体可被构造成一个托架，触发杠杆便被装配在其中，其敞开面至少部分地被盖板封闭。
虽然本发明主要参照液体加热容器例如热水瓶或热水罐进行说明，但应该理解，它可以应用于其它液体加热装置，例如淋浴加热器，洗碗机和洗衣机。
应该理解，本发明扩展到液体加热装置，包括按照本发明的控制装置或组件，尤其是这样的装置，其中控制装置被安装在该装置的底部上，特别是构成液体加热容器底部或底部一部分的加热器上。
此外，虽然本发明参照厚膜加热器进行了说明，但其应用并不限于此，在某些方面也可以应用于被覆元件合适地固定在支撑板上的加热器。
如上所述，加热器一般形成在一板上，板安装在例如塑料容器等容器的底部上，其上设置有厚膜元件或被覆元件。已经证明在塑料容器的底部上满意地安装加热器板尤其困难，因为在塑料材料上难于形成用于固定安装件例如螺栓拧入的足够的深度。在本发明的最佳实施例中，控制装置被安装在容器底部上，以便把底板固定在控制装置和底部之间，在加热器和容器之间设置有密封装置。
为此，容器的底部上具有许多凸台，围绕控制装置周边设置的一些孔位于其上方。每个孔的一端和凸台底部周围的加热器接合，夹紧螺栓或类似物上紧在孔的另一端。这种安装结构允许在容器上提供较大深度的安装凸台，借以提高可获得的夹紧力。这本身是一种新的安装结构，因此，从本发明的另一方面看来，提供一种液体加热容器，包括塑料容器主体，设置在容器主体底部上的平板加热器和安装在加热器下方并把加热器固定于容器主体上的控制装置，所述容器主体具有多个安装凸台，设在控制装置上的多个孔位于其上方。
现在参照附图仅以举例方式说明本发明的优选实施例，其中图1是实施本发明的控制装置的透视图，是从在使用时将和加热器表面接合的控制装置的表面看的；图2是图1的控制装置的分解视图，示出控制装置是如何相对于加热器定位的；图3是图1所示控制装置的触发杠杆的一侧的视图；图4是触发杠杆另一侧的视图；图5是沿图1的线V-V的剖视图，表示安装在加热板上并处于第一操作状态的控制装置；图6是沿图1的线V-V的控制装置处于第二操作状态下的剖视图；图7表示安装在液体加热容器的底部上的加热器和控制装置，其中容器是倒置的；以及图8是沿图7的线VIII-VIII的截面图。
具体实施例方式
参见图1和图2，实施本发明的控制装置2包括四个主要的模制塑料部件，即托架状主体部分4、触发杠杆6、盖板8和手柄模制件10。
该控制装置用于厚膜加热器200，其具有一不锈钢板202，其上淀积有绝缘玻璃层(没有标号)，在其顶部是盘旋的加热轨迹204。加热轨迹204设置有一对触点206、208，通过它们向轨迹供电。为了在下面要详细说明的目的，板202设置有中心储槽(central sump)210，它可以作成一个单独的部件，并例如通过放电焊接(discharge welding)被连接在板上。
应该注意，为了容易理解，在图2、5、6、7和8中，加热器的控制装置2被倒置地表示。
回到控制装置，触发杠杆6(其一些细节在图1中用幻线表示，并在图3和图4中将更详细地说明)在其一端通过和相应的设置在控制装置主体4上的V形槽14接合的刃形支撑12枢转安装于主体4的一端。触发杠杆6是一种由安装在分别设置在触发杠杆6和控制装置主体4上的V形槽18、20之间的C形弹簧16在两个稳态位置之间偏置的偏心机构(over centre mechanism)。C形弹簧16也用于偏置刃形支撑8，使其进入主体部分4上的槽14内。
在其远离其控制主体部分4枢转安装端的一端，触发臂杆6具有一对配装于设置在总体上呈U形的手柄模制件10一端的槽26、28中的横向延伸的销22、24，在使用状态下手柄模制件的臂30、32延伸到容器底部的外面供用户操作。臂30、32具有套装在主体部分4上的安装凸起38、40上的轴颈(journal)34、36。这将使得手柄模制件10沿和触发杠杆6的运动相反的方向转动。
触发杠杆还安装一对GB-A-1542252所述的那种快动双金属启动器42、44。
构成过热保护启动器的第一双金属启动器42被安装在设置于触发杠杆6的使用时面向加热器200一侧的柱状物46上。由图3可更清楚地看出，启动器42通过具有接合在柱状物46上并通过一对凸块52、54卡合就位的第一端50和带有开口56的第二端的框状弹簧48安装在柱状物44上，通过开口56启动器42的中心舌片58伸出。弹簧48的侧壁60、62弹性地作用以将启动器42的周边偏压向加热器200，如下所述，从而所述弹簧用作一弹性承托件。
触发杠杆6也具有一孔64，在使用时，加热器200的储槽210伸入该孔。一第二柱状物66被设置在触发杠杆6的另一侧上，和孔64相邻，并用于固定第二双金属启动器44。为此，柱状物66具有一对横向延伸的凸块67，弹簧49上的槽69接合在其下方。如下所述，启动器44在使用时将检测容器中的液体何时沸腾。
最后，触发杠杆臂6还具有一对槽70、72和一对触点升高表面74、76。
现在返回控制装置主体4，其上模制有用于电源线(未示)的入口100，入口接纳标准结构的火线、中线和地线端子柱102、104和106。端子柱102、104和106延伸穿过入口的后壁108，并铆接于各叶片弹簧110、112、114上。连接到火线或中线端子柱102、104的叶片弹簧110、112固定有触点116、118，它们和提供在加热器200上的固定触点202、204接触。地线叶片弹簧114绕入口100弯折，并具有舌片120，用于和加热器板中的槽212实现接地连接。
控制装置主体4具有中心孔122，用于形成连接加热器储槽212的入口。孔122被法兰124包围，法兰124配装具有中心平面底部128和倾斜周边130的盘形铜安装板126。平面底部128坐靠在法兰124上，板126通过从板126压制出的多个腿132在储槽上固定就位。
多个凸片132把板126定位在控制装置主体4上。
板126的底部128用作双金属启动器44的安装定位。为此，主体4中的孔122延伸到槽136，板具有启动器42的安装柱状物66可以通过的槽138。
控制装置主体4也具有围绕其周边设置的用于安装到容器底部的许多孔150。孔150具有紧固件例如螺栓紧固其上的封闭端152，孔的另一端与加热器接合，如下详述。此外，还设置有四个槽152，加热器200的T形舌214可以折入其中，以便使控制装置相对于加热器200正确定位。
在控制装置主体4上还提供有许多凸台156，用于把一模制件安装到容器上。
最后，控制装置主体4具有四个槽154用于配装盖板8的固定夹。
返回盖板8，其大体上是平面状的，但具有许多孔和直立的部分(feature)。
首先，它具有一对孔160、162，在其后面设置有控制装置的火线和中线触点114、116。在非安装状态下，触点可以位于其中，或者取决于提供在加热器上的触点的尺寸从孔160、162稍微突出。其结构应当是这样的，使得在装配时，各个触点以足够的接触力彼此接合。
安装触点114、116的弹簧叶片可以和孔160、162的内边缘接合，以便在安装于加热器之前将触点114、116定位并预加载。
各个凸缘164、166绕孔160、162升起，用于和加热器的表面接合。孔160、162和凸缘164、166在使用时形成一围绕触点的套，如图5所示，例如用于保护加热器和控制装置的其它部件不受飞弧的影响。
盖板8具有较大的孔170，加热器的储槽212可以穿过其中延伸。和凸缘164、166高度相同的凸缘172在盖板的面向加热器一侧上围绕孔170升起，用于和加热器200的表面接合。在盖板8的另一侧，升起大体上呈圆柱状的壁174，它在使用时围绕加热器200的储槽212延伸，以保护储槽不受飞弧的影响。壁174的内表面具有槽176，用于容纳装配在储槽上的安装板126的腿。
最后，盖板8具有4个接合在控制装置主体4上的槽154中的夹片180。
为了装配上述的控制装置，端子柱102、104、106、叶片弹簧110、112、114和铜板126首先安装在控制装置主体4上。然后，安装板126被夹在凸片130的后面，以形成第一子总成。然后，第一双金属启动器42通过弹簧48安装在触发杠杆6的柱状物46上，以形成第二子总成。这些子总成然后装配在一起，使得第二双金属启动器44的安装柱状物分别延伸穿过在主体4和板126上的孔136、138，并使得叶片弹簧110、112位于触发杠杆的触点提升表面74的上方，而火线和中线触点116、118延伸穿过触发杠杆臂6上的孔72。触发杠杆的刃形支撑12定位在控制装置主体4的相应的槽14中，并且C形弹簧16被卡进槽18、20之间的位置。
然后，第二双金属启动器44可以通过将其略微偏压向安装板126的弹簧49安装在触发杠杆臂6的柱状物66上。然后手柄模制件10安装于控制装置主体4上，而其端槽26、28接合于触发杠杆的销22、24。
最后，通过把夹片180推进控制装置主体4的槽154中把盖板18安装在触发杠杆6上方的位置。
在这种条件下，控制装置2可安装在加热器200上。控制装置主体4上的槽152可以和加热器板202上的舌片214对准，控制装置相对于加热器板202的贴合程度应保证围绕盖板8上的孔的凸缘和加热器200的表面接合。在安装期间，铜板126的各腿134接合在加热器200的储槽212上。控制装置主体4的凸片132迫使板126和储槽212完全热接触。
同时，第一双金属启动器42和加热器200的区域216实现略微偏压接触，触点110、112和加热器轨迹上的固定触点206、208实现接触，如图5所示。因为启动器42和触点110、112是弹性安装的，它们可以适应装配允差而和加热器200保持充分接触，此外，也适应在操作期间加热器的任何运动。如上所述，第二双金属启动器44由弹簧49稍微偏压而与铜板126的底部128接触。于是控制装置2可通过把舌片214弯折入槽152而在板202上安装就位。然后，可以把这一总成安装在液体加热容器的底部上，如图7和8所示。
参看图7和8，塑料液体加热容器300在其底部上设置有一面向内的法兰302。和控制装置主体4上的孔150数量相等的多个安装凸台304设置在和容器300的下壁306相邻的法兰302的外边缘。每个凸台304具有孔308，用于接纳紧固件例如自攻螺丝310。
凸台304的径向内侧形成一个凸处的环312，加热器板202的外周缘安装在其上。在法兰302和板202之间于环312的内侧压装有密封装置314。
由图8可见，控制装置主体4的孔150和凸台304接合。孔150的下边缘151靠合在板202上，当紧固件310向下旋动时，将通过密封312把板202压紧在法兰304上。可以看出，凸台304提供足够深的可以旋入紧固件310的材料，借以使加热器200牢固地保持在容器300上。
现在说明组装后控制装置的操作。
在图5所示的操作状态下，触发杠杆6处于这样一个位置，其中控制装置2的可动触点106、108和加热器200的固定触点204、206弹性地接合。此外，过热敏感(overheat sensitive)双金属启动器42被弹簧48稍微偏压而和加热器200的部分216接触，沸腾敏感启动器被稍微偏压而和铜板126的底部128接触，铜板126本身和储槽212的底部呈紧密热接触。
在容器300的正常操作期间，在容器中的液体将受热，由于向液体的热传递加热器保持相对冷的状态。位于储槽212中的小量液体由于与加热装置相对隔离其温度滞后容器中其余液体的温度。然而，一旦容器300中的液体开始沸腾，储槽中较冷的液体由于发生剧烈对流而被置换，且液体温度快速上升到周围液体的温度。这温度通过储槽传递到板126，接着传递到沸腾敏感双金属启动器42。当启动器44达到其设计动作温度时(例如95℃)，它将快速反向弯曲。启动器44的实际动作温度可以根据例如所需的沸腾时间、板126的热容量等通过实验确定。
启动器44周边的一部分作用于板126，使另一端移动而和柱状物66的悬端接触，借以升高柱状物66。当柱状物66被升高时，触发杠杆6转动到C形弹簧16超过中心的位置，使触发杠杆运动而快速打开触点116、118、206、208。两组触点被分开3mm以上，从而控制装置为加热器提供真正的断电条件。
触发杠杆6停止在图6所示的位置，在该位置上可见，不仅触点已经打开，而且启动器44也已和板126脱离热接触。这使得启动器44冷却，并快速恢复其原来的弯曲，借以使控制装置快速复位，这可以通过向上移动手柄26实现。用作吸取储槽212热量的散热器的铜板126也有助于沸腾之后控制装置的快速复位。这使得储槽温度相当快地降低，从而当复位启动器44返回而和板126接触时，不会再次动作。
在沸腾敏感双金属启动器不动作从而容器300烧干或者如果容器300中没有液体而接通电源的情况下，加热器200的温度快速上升。热量将从加热器区216被传递到过热启动器42，并在预定温度下(高于沸腾敏感启动器42的预定温度)启动器42将快速反向弯曲。其周边的一部分将作用于加热器板202，使得其另一部分和安装柱状物44的一部分接合，以抬高触发杠杆6越过C形弹簧12的过中心位置，如上所述使触点打开。
一旦启动器42和加热器200充分冷却时控制装置便可复位。由图6可见，启动器42被抬高而和加热器200脱离接触，借以加速其复位。
尤其由图5可以看出，盖板8上的孔160、162包围着触点对，使得当触点接通和断开时，加热器和控制装置的周围部件在某种程度上可以和可能发生的电弧屏蔽。此外，盖板8上的圆柱臂将阻止对储槽212产生电弧。
已经主要参照厚膜加热器说明了本发明的优选实施例。可以在加热器本身设置在上述过热保护不动作时可以动作的第三级保护或者后备保护。例如，这可以通过设置在严重过热条件下断裂的轨迹段来实现。此外，可以在轨迹的接线柱段之间设置玻璃桥或玻璃涂层(glass covering)，在较高的温度下这些桥将变为导电的从而使轨迹短路。
此外，可以理解，所述的控制装置和安装结构也可用于其它加热器，例如包括被连接在板的下侧的被覆(sheathed)加热元件的加热器。
可以理解，和现有的控制装置相比，本发明在其各个方面将大大减少成本。特别是，厚膜加热器上的一触点作为一组开关触点之一大大减少了成本。
权利要求
1.一种用于配设有电加热器的液体加热容器的热敏控制装置，所述控制装置包括一控制装置主体，和相对于控制装置主体可移动地安装的热敏启动器，用于与加热器或容器的一部分良好热接触，使得当启动器动作时，启动器移动而脱离与加热器或容器的那一部分的热接触。
2.如权利要求1所述的热敏控制装置，还包括一安装于控制装置主体部分上、用以通过运动打开一组触点的弹簧加载的触发杠杆，所述热敏启动器安装于触发杠杆，使得当启动器操作时，触发杠杆运动以打开所述组触点。
3.如权利要求2所述的热敏控制装置，其中，所述启动器弹性安装在所述触发杠杆上。
4.如权利要求3所述的热敏控制装置，其中，启动器安装在触发杠杆的在使用时面向加热器的一个表面上，用于接合所述加热器的一部分。
5.如权利要求2所述的热敏控制装置，其中，所述触发杠杆作用于一叶片弹簧，叶片弹簧一端设置有用于和加热器端子接触的可动触点，其另一端直接连接到控制装置的电端子。
6.如权利要求1-5中任一项所述的热敏控制装置，其中，所述热敏启动器是与一储槽区域接触的沸腾敏感启动器，所述储槽区域在使用时含有相当少量的被加热液体。
7.如权利要求1-5中任一项所述的热敏控制装置，其中，所述热敏启动器是一过热保护启动器。
8.如权利要求7所述的热敏控制装置，其中，还包括安装用于和加热器一第二部分热接合的第二热敏启动器。
9.如权利要求8所述的热敏控制装置，其中，所述加热器的第二部分是一个储槽区域，其在使用时含有相当少量的被加热液体。
10.如权利要求9所述的热敏控制装置，其中，所述触发杠杆设置有一孔，在使用时，所述储槽延伸进入或穿过所述孔。
11.如权利要求9所述的热敏控制装置，其中，在所述储槽上安装有一导热安装板，用于安装所述第二热敏启动器。
12.如权利要求10所述的热敏控制装置，其中，在所述储槽上安装有一导热安装板，用于安装所述第二热敏启动器。
13.如权利要求8所述的热敏控制装置，其中，所述第一启动器安装在触发杠杆的在使用时面向加热器的一个表面上，用于接合加热器的一部分，而所述第二热敏启动器被安装在所述触发杠杆的与所述热敏启动器相对的面上。
14.如权利要求1-5中任一项所述的热敏控制装置，其中，控制装置上设置有用于保护加热器和控制装置其它部分免受触点打开和闭合期间产生的电弧影响的装置。
15.如权利要求14所述的热敏控制装置，其中，所述控制装置在其一表面上设置有一孔，在使用时限定一个包围触点的套以便抑制产生的任何电弧。
16.如权利要求15所述的用于厚膜加热器的热敏控制装置，其中，控制装置形成有围绕所述孔的直立凸缘，用于和加热器接合。
17.如权利要求14所述的用于厚膜加热器的热敏控制装置，其中，所述屏蔽装置设置在一板上，该板至少部分地罩盖所述触点的一侧。
全文摘要
本发明公开了一种在液体加热装置中的加热器组件，包括厚膜加热器200，和用于加热器200的控制装置2。加热器200具有电阻加热轨迹204，所述轨迹具有电触点206、208，用于向轨迹204提供电能，所述控制装置2具有和轨迹触点206、208接合的并在进行控制操作时和轨迹触点206、208脱离而切断加热器轨迹的电源的可动电触点116、118。
文档编号H05B3/82GK1558700SQ20041004952
公开日2004年12月29日 申请日期1998年2月17日 优先权日1997年2月17日
发明者约翰·C·泰勒, 艾伦·M·G·米克斯, 约翰·埃拉, M G 米克斯, 埃拉, 约翰 C 泰勒 申请人:斯特里克斯有限公司