一种电加热元件的热响应控制器的制作方法

专利名称：一种电加热元件的热响应控制器的制作方法
技术领域：
本发明的领域本发明涉及关于电热元件的控制装置的改进，更具体点说，涉及超温控制装置，该控制装置在加热元件的温度到达安全水准之上时能关断供向电热元件的电力，这种控制装置通常被称为元件保护控制装置。
本发明的背景元件保护控制装置常被用在家用热水器如水壶和热水罐上，但还广泛用于其他家用和工业用的用途上。下面本发明将具体结合家用水壶和热水罐所用电热元件的控制装置进行说明，但应知道本发明还有更广泛的用途。
传统上家用水壶和热水罐采用的型式为将电阻加热丝藏在细长的管套内而将管套用矿物质绝缘材料封装起来，这种加套电热元件最常用于浸没加热的设计中，其时加热元件本身被固定在头板上使加热元件能被固定在容器壁上而元件本身能被沉浸在容器内含物内。平面的或地板下的加热元件的设计也是公知的，该设计具有一块通常用铝制成的板，上述加套电热元件被夹紧或抓住在该板的下表面上，这种电热元件曾被用来作为热水器的整体部分，也曾被用作热板以便与分开的容水器一起使用，例如在制咖啡机中。
新近出现的所谓厚膜加热元件是在一块电绝缘的衬底上制有电阻加热轨迹或加热层，这种电热元件吸引了许多家用电热水器制造商的注意，特别是因为与上述较为传统的加热元件相比，它具有提高的电能密度，这意味着水能以快得多的速度被加热。
双金属元件保护控制装置通常曾被用来保护传统的加套加热元件，浸没加热式和平面的或地板下的加热式都可使用，还曾被提议与厚膜加热元件一起使用。这种双金属元件保护控制装置通常具有一个双金属的开关驱动元件被这样布置使它与电热元件保持密切的热传递关系，并能通过一根推杆操作一对开关接触点。曾经有人提议可设置多于一个的双金属开关驱动元件与电热元件保持密切的热传递关系，理由有两方面，那就是可以提供第一和第二(或后备)保护水准，这样即使在操作第一个控制装置时偶而发生失败仍可保证安全。及/或可在多个加热元件的位置上进行热感知，这样即使一个电器在一个倾斜的表面例如一块家用排水板上被操作，该电器的特定部分(较高部分)的水分被蒸干并过热，而加热元件表面的其余部分仍被水覆盖因此仍在正常的操作温度下，这时仍能确保安全。
提供第一和第二保护的其他提议中还有利用双金属的开关驱动元件来提供第一保护，而将熔点在第一双金属元件正常操作温度之上的易熔元件作为第二保护。
关于双重的双金属元件保护控制和采用双金属的第一保护连同易熔元件的第二保护的实例可分别参阅我们的英国专利2176055和2194099号。这种配置的其他实例曾在Strix有限公司的英国专利2299454和2181598号中被揭露。
上述元件保护控制曾被提议对有绳和无绳热水器都可使用。有绳电器如所周知具有一条整体的供电绳或电缆，而无绳电器则具有一个基准元件和电器本身。基座单元有绳连到电源，而设在电器本身上的配合的电连接件则插在基座上，使当电器被合适地坐落在基座上时在电器本身内的加热元件能通过基座被供以电能。无绳电器及其配合的电连接件原先是这样安排的，为了实现适当的连接，电器本身必须按预定的相对于基座的取向设定在基座上，但这样做的缺点和不使后来被认识到，导致360°连接器组的开发，那就是说互相配合的基座和电器本身的连接器能使电器适当地设定在其基座上而可不管其相对于基座的旋转取向。
关于要求电器本身按特定取向设定的无绳连接系统和360°的无绳连接系统的实例可分别参阅我们的英国专利2241390和2285716号。这种配置的其他实例曾在Strix有限公司的英国专利申请2263364号和国际专利公报WO 95/08204号中被揭露。
Russell Hobbs的MilleniumTM水壶是最近推出的高度成功的产品的实例，它将厚膜加热元件和360°无绳技术及双金属加热元件保护结合在一起。我们曾提出各种提议将我们目前生产的CS4/CP7 360°的无绳的连接器系统和我们的X2系列的元件保护控制装置结合起来，这些提议的例子曾在我们的英国专利申请2306801号中说明，它公开了CS4插座连接器和X2控制器的装置为适于彼此插入的单独的零件。而现已公知的在我们的英国专利申请2315366和2248724号中说明的X2元件保护控制装置是利用一个有按压作用的双金属开关作动件来提供第一保护水准，并且在第一保护发生失败时可操作地用安装在可毁坏的热塑性支架内的双金属片来提供第二或后备保护水准。
我们曾进行过将360°无绳连接系统与一个能提供第一和第二保护水准的元件保护控制装置连成一个整体的工作，该保护器具体用于平面加热元件，包括厚膜加热元件和装在一块平面衬底下侧之内或之上的加套加热元件。本发明为从该项工作中得出的成果。
本发明的目的和综述本发明的一个目的是要提供一种360°无绳的连接器，其内设有整体的加热元件超温保护装置，能配合尺寸较小的加热元件以便用于“小型”或“中型”尺寸的电器上。
按照本发明，为无绳电热水器提供一种组合的电功率输入连接器和加热元件超温控制装置，包括一个罐部和一基部，该罐部在底部装有一平面型电加热元件，所述连接器包含一模制的塑料本体部，限定一360°输入连接器结构，当装有所述连接器的罐部自装有所述功率输出连接器的基部按操作关系卸下时，后者用来与互补的360°功率输出连接器匹配，所述360°输入连接器结构装有适于和所述功率输出连接器的互补端子连接的电气端子，当该罐部安置于基部上时，自该基部对该罐部的加热元件供应电力，由上述GB-A-2306801可知，本发明的其特征在于所述连接器和控制装置通过模制的塑料本体部整体连接在一起，还包含若干沿所述360°输入连接器结构周围彼此间隔的部位，每一所述部位包含一控制装置和相联的开关装置，在使用中它们用来应答所述加热元件的预定超温状况，以确定经该功率输入连接器对该加热元件的电力供应，所述整体连接器和控制装置适合于且用来固定在该电热水器的罐部底部，使所述控制装置与所述平板型加热元件的下侧保持热接触。
按照本发明的一些实施例，在下文中描述360°无绳连接器系统的一部分，它用来固定于平型加热元件的下侧，是用模制的塑料本体部分制成的，所述本体部分的周边具有若干沿圆周隔开的整体模制结构，能使双金属加热元件超温控制器装配到该连接器部件，每一所述结构用来将相应的超温控制器配置在该连接器部件的邻近，最好在该控制器的双金属开关驱动元件的邻近，至少部分地与该控制部件叠置。
按照本发明的一个优先特点，双金属加热元件超温控制装置具有一个双金属开关驱动元件，装在一个弹簧金属支架内，当控制装置与360°无绳连接器部装配在一起时，该支架提供的双金属开关驱动元件可与固定着无绳连接器部的加热元件进行密切的热接触。该弹簧金属支架还被制成双稳态过中心机构的一个整体部分，该机构适宜在一个方向上被双金属开关驱动元件操作，但需要一个分开的重新设定的操作。
该过中心机构的重新设定可作为360°无绳连接器系统正常操作的一个功能来实现是有利的。即将电器本身从其基部上拿下来然后再放置到其上的操作安排来在多个双金属控制装置或至少其中一个上实现重新设定的功能。
如同后面将说明的那样，在本发明的示范实施例中，上述零件的复合所提供的360°无绳连接器部具有连成一体的第一和第二的加热元件超温控制装置，它们不仅能被制造得这么小，以致能被配装到目前打算的最小的加热元件上，而且还展示其他显著的优点。
就本发明的较优特点而言，按照本发明的复合的加热元件保护控制装置和360°无绳连接器部由于备有设施，蒸汽传感器控制装置可直接连接到其上。
在我们的1998.05.27立案的英国专利申请9811400.2号中曾说明一种改进的蒸汽传感器控制装置，它在市场上销售被我们称为Z5控制装置。这个控制装置具有一般E形弹簧的优点，其中E的中央元件被制成C形弹簧而E的外侧(顶和底)在其自由端上载有开关触点。C形弹簧中央元件与过中心装置内开关的一根枢支安装的跳闸杠杠杆装配在一起，该杠杆可在按压作用下在两个与中心反对的稳定位置之间移动。一个热敏作动件例如双金属的或形状记忆装置(SME)被安排来确定过中心装置的状态。伴随着过中心装置的运动，E形弹簧的外侧元件也随之运动，这个运动在其自由端的开关触点上更为显著，因此当这些触点被用作开关的移动触点时，它们在触点分开的距离和开关操作的可靠性等方面便具有优越性，如后将述，按照本发明，Z5蒸汽传感器控制装置是一个将电功率输入连接器和元件保护控制装置结合成整体的理想对象，它可使电热煮沸器有一个完整的控制设施。
按照本发明的另一特点，上述连接器连同控制装置的其中一个双金属作动件可被一易熔构件所替代，当加热元件的温度上升到预定温度时易熔构件会软化或熔化，由此可使加热元件断电。这种使用易熔材料来保护电热元件使它不会过热的方法是人们长期以来早就知道的。
这种装置的早期实例曾在GB-A-141820、GB-A-322851、GB-A-330100、GB-A-434533、GB-A-1 127 212、GB-A-1 408 387和GB-A-1 479 364中说明，较近的实例曾在GB-A-2 181 598、GB-A-2194 099、GB-A-2 248 724、GB-A-2 025 995和EP-A-0 014102中说明，其中易熔材料被安排作为后备或可操作的第二保护水准，当双金属装置提供的第一保护水准的操作失败时可用来确保安全。
在上述较近的控制装置中可能有这样的问题，其中使加热元件断电的开关触点的开启取决于向加热元件偏置的易熔件弹簧是否被强制减弱，致使开关触点只能较缓慢地被开启，这是因为加热元件有一个较高的热质量，如浸没加热式的加套加热元件或地板下的加热元件都有一个装入加套加热元件的模铸金属块或一块具有加套加热元件夹紧或抓住在其下侧的金属板，这点可能不是一个重大的问题，但对于新近普遍的具有一个较低的热质量和一个较高的电功率密度(即每单位面积的热输出)的厚膜加热元件来说，关断慢的问题可能是重大的。
按照本发明的还有另一个特点，因此被提议在一快速断开的开关装置中使用易熔构件。例如，控制装置可具有一个易熔构件、将所说易熔构件夹持在前方位置上的设施以资在使用时与加热元件进行密切的热接触、和一个推动所说易熔构件使它从所说夹持设施上离开的弹簧，易熔构件被这样安排使它在加热元件过热时能从其夹持设施上脱开，从而使弹簧能够回弹并将一组开关触点打开。
易熔构件例如可具有一个推杆，该杆由具有很好确定的熔点或软化温度的合成塑料制成，有一在前方的头部与构成所说夹持设施的保持件接合，并且在沿着其长度较朝后的地方有一个被弹簧接合的成形件，该弹簧在装置的正常(冷)状态下被这样安排使它反对其头部的被保持而向后推动推杆。在控制装置使用时，推杆的头部被保持与加热元件进行密切的热接触并在加热元件的温度上升到超过预定水准时软化或熔化，从而使保持件与推杆脱离接合，推杆被弹簧向后驱动并使一组开关触点开启。一旦加热元件到达极限温度使推杆材料软化或熔化时，开关触点便可迅速开启，另外，可开启到一个与推杆易熔材料的熔化和加热元件的过热程度都无关的限度。
在下面要说明的装置中，易熔构件夹持设施与弹簧成为一个整体。按照这种装置，易熔构件将一个弹簧金属构件的两个否则要弹开的臂夹持在一起，使用中当易熔构件过热并从构成夹持设施的弹簧的一个臂中脱开时，另一臂就不再受约束，因而能回弹。
一个特别有效的装置，易熔构件夹持设施本身就有一个双金属开关作动件被安排用来确定一组开关触点的状态，这一点与用易熔构件来确定的方式不同。在上述装置中，易熔构件例如为一推杆，这样与推杆头部接合的保持件可具有一个能按压的双金属片，它被安排在第一加热元件达到预定的超温时改变其形状，从而使推杆打开第一组开关触点。当第一组开关触点的打开失败时，例如由于触点被焊接在一起或者双金属已失效，这些虽然不大会但并非不可能发生，这时加热元件的温度将继续上升，在某一个较高的加热元件温度上推杆的头部会熔化，推杆也会从其双金属的保持件中脱开，这时需要有一装置来确保第二或后援保护的操作，从而确保加热元件的供电被关断。这个任务可这样完成采用合适的触点弹簧装置及/或用双金属片的弹簧安装件及/或用通过双金属片的热传导。
本发明力图为无绳电热水器提供一个整体的控制装置连同360°的无绳连接器构件。360°无绳连接器构件适宜与该电器基部内的一个互补的连接器构件接合而可不管电器的容器和基部在旋转角度上的相对取向，这两种构件都可从我们得到供应，称为CS4/CP7无绳连接器组。控制装置可具有安装在CS4/CP7无绳连接器组的CP7容器连接器部附近的第一和第二双金属开关作动件用来感知通过各自的连接器部供电的厚膜加热元件的温度。每一双金属片都被安装在各自的弹簧金属支架内，该支架制有一个双稳态部能在按压作用下过中心移动，推杆与双稳态部接合。双金属片并不是固定在推杆上，但当双金属片由厚膜加热元件的过热而改变其形状时，双金属片能作用在推杆上，推杆又使弹簧金属支架的双稳态部过中心移动，用推杆使一组开关触点打开。双金属片能自动重新设定，因此当加热元件冷却时它们能返回其原来状态。有一凸轮装置能被设在连接器部内，以便当电器的容器部从其基部上提起随后又重新放置在基部上时能够重新设定开关触点。本发明还设想将控制装置中的一个双金属作动件用易熔构件来替代。使用时，易熔构件被保持在面对厚膜加热元件的地方使它受到其热，并/用一弹簧使它倾向于离开加热元件。这个装置被这样设计使当加热元件到达预定的超温致使易熔构件受热而从保持件中脱开时，一组开关触点便可被打开。这种装置的易熔构件能被前述的能按压的双金属片保持着，在那种情况下能对加热元件提供增添的一个保护水准。但若将控制装置的两个双金属件都用这种易熔构件的装置来替代还能达到温度更高的保护水准。
通过下面结合附图所作的说明当可对本发明在权利要求中列出的特征及其优点有清楚的了解。
附图的说明

图1A到1D示出本发明的第一实施例，图1A和1B示出实施例的两个不同的透视图，图1C示出缩小的侧立视图和顶平面图，图1D示出分解的透视图；图2A到2D示出本发明的第二实施例，其各视图分别与图1A到1D中的相应视图类似；图3A和3B分别示出在图1A到1D和图2A到2D的实施例中所采用的弹簧金属支架从两个反对侧看去的透视图；图4A到4D为示出在图1A到1D和图2A到2D的实施例中采用的重新设定机构的概略视图；图5为示出将实施例安装到厚膜加热元件上的另一种方法的透视图；图6为一示范的复合的加热元件保护控制装置和360°无绳连接器部的透视图，在连接器部上备有设施可将蒸汽传感器控制装置连接在其上；图7为从图6中装置的对侧看去的透视图，装置上包括一个连接在其上的蒸汽传感器控制装置；图8为示出图7的装置装在加热元件上的透视图；图9为图7所示蒸汽传感器控制装置的透视图；图10A和10B为采用整体的蒸汽进入口的修改的蒸汽传感器控制装置的透视图；图11为一易熔构件的热敏控制装置的概略的侧立视图，该控制装置能替代以上实施例的其中一个双金属的控制装置，图中所示的易熔控制装置是在其正常的低温状态；图12为图11中易熔控制装置的透视图；图13为图11中易熔控制装置的另一透视图；图14为与图12相似的透视图只是所示为易熔控制装置的高温状态；图15为与图11相似的侧立视图只是所示为易熔控制装置的高温状态；图16为另一个热敏易熔控制装置的概略的侧立视图，所示为其正常的低温状态；图17为图16中的易熔控制装置的一个略加修改的形式的概略的侧立视图；图18为图17中的控制装置从一侧看去的透视图；图19为图17中的控制装置从对侧看去的透视图；图20为图17、18和19中的易熔控制装置的较详细的剖面侧立视图；图21为一透视图示出复合的加热元件保护控制装置和图6中的360°连接器部，其中一个双金属开关已被图17到20所示的易熔构件开关装置替代。
实施例的详细说明下面要说明的本发明的实施例是从我们所制造和销售的CP7 360°无绳插头(公)连接器和与它配合使用的CS4 360°插座(母)连接器变化而来。本发明的无绳电热水器的组合的电功率输入连接器和加热超温控制装置包括一罐部和一基部，该罐部在其底部装有一平面型电加热件，当装有连接器的罐部自装有所述功率输出连接器的基部按操作关系卸下时，用来与互补的360功率输出连接器匹配，而当该罐部安置于基部上时，自该基部对该罐部的加热元件供应电力。在无绳热水器中CP7插头连接器通常被装在电器部的底部内，而CS4插座连接器则装在基部的上表面上。CS4和CP7无绳连接器部是根据我们的英国专利2285716号来的，可参阅其中的图7到11，关于CP7连接器部的详细构造的进一步资料可在我们的英国专利申请2306801号中找到。下面为了简要起见，已在别处公开的CP7 360°插头连接器的构造将不再详细说明。
首先参阅图1A到1D，从图1A和1B可见示出的实施例具有一个CP7 360°无绳播头(公)连接器部1，在CP7的圆周上沿圆周设在互相间隔开的整体的加热元件超温保护控制装置2和3。如图1A和1B所示，CP7基本上为一向上的杯状模压塑料体4，在该体4内(虽然在图1A和1B中看不到，但可看图5)有一整体模压的中空的塑料竖立构件5。在该中空的竖立构件5内装有一个中心接地销6，而竖立构件本身被这样成形使它能容纳第一和第二电路终端弹簧，这两个弹簧其一面向竖立构件之内，另一则面向构件之外。CS4插座(母)连接器部(未示出)的形状与CP7互补，有一模压塑料的中空竖立构件，其内设有一个互补的弹簧终端以资与CP7的接地销电接触，并设有第一和第二环形终端，其一设在CS4的中央竖立构件的外侧，另一则设在CS4模压塑料体的反对的、面向内的表面上，以资与CP7的第一和第二终端弹簧电接触。
图1D的分解图示出第一实施例是如何构造的。CP7无绳连接器部1的模压塑料体4设有第一和第二组整体的成形构件7，它们被设在模压塑料体4的圆周上并且互相间隔开。这两组成形构件7连同设在分开的模压塑料盖罩部9上的成形构件8形成凹窝10可用来容纳双金属加热元件超温控制装置2和3的各个零件，当将盖罩部9装在CP7无绳连接器部的体部4的向上的基体时，控制装置2和3的零件就被合适地紧握在凹窝10内。
CP7连接器的第一和第二弹簧终端分别用标号11和12指出，其中每一终端各有一个第一零件11′和12′向下延伸到CP7连接器内，各有一个第二零件11″和12″延伸越过体部4的基体，还各有一个第三零件11和12延伸到各自的凹窝10内并在其端头载有一个电触点13，构成相关双金属超温控制装置的一组开关触点中的固定触点。
每一个控制装置2、3还设有一个分开的弹簧终端14，其上载有一个触点15，构成控制装置的一组开关触点中的移动触点。当盖罩部9被配装在CP7体部上时，这个弹簧终端14被夹持在CP7模压塑料体4上的成形构件7和盖罩部9上的配合的成形构件8之间。
每一个超温控制装置2·3都各有一个制成盘状的双金属开关作动件16，当它受到的温度上升到超过预定的温度时，它就被按压作用移动成相反的盘状外形。在所示的配置中，双金属在其冷态(正常状态)时是向上弯曲的(凸部向上)，但当温度上升时就被按压成向下弯曲的外形。双金属16装在弹簧金属支架17上，弹簧金属支架17在图3A和3B中被放大示出。
弹簧金属支架17各具有一个基部18及向上和向内弯转的端部19，这些弯转端部19是在位在中央部21两侧的侧边部20上制出，侧边部20和中央部21的成形使一般为长方形的双金属薄片能被接纳在其内并用部分22限定薄片的位置使它不能横向移动，其时部分23位在薄片端头之上而部分24位在薄片端头之下。当双金属片16这样被支承时，双金属片的操作移动将是朝向和离开弹簧金属支架17的基部18并且在双金属片的中心移动为最大。
有两个C形的弹簧舌片25从弹簧金属支架17的基部18的两个相对端被释放出来，两个舌片相向延伸如图所示并具有间隔开的两个自由端。推杆26被这样设计使它能被接纳在这两个自由端之间的空档内，推杆26的尺寸被这样制定使它能偏移两个舌片25的自由端，使它们比弹簧金属支架的自由而无应力的状态互相间隔开更大的间距。这样便能具有形成双稳态过中心装置的效果，使每一个装置都能在一个稳定的“冷”态和一个稳定的“热”态之间移动。在稳定的“冷”态下，推杆26的上端被向上提升一直到垫靠或对接在相关的双金属片上，而在稳定的“热”态下，双金属片的曲率反转迫使推杆26向下并移动C形弹簧舌片25的端头使它们通过不稳定的中心位置而被按压到相反方向的稳定状态。
推杆26设有与叶片弹簧14共同行动的侧边成形件(横臂)26′，而在叶片弹簧14上载有加热元件超温控制装置的移动触点，因此在双金属片的状态从“冷”变到“热”，致使双金属片被按压到相反方向的盘状外形时，将造成相关控制装置内的转换开关的触点组13、15的被打开。
为了将上述配置固定在平面加热元件的下侧，设有一个安装支架27，该支架27最好为一金属冲压件，具有脚28可连结在加热元件上。支架可用任何一种方便的方法固定到控制上，但在所示的例子中，由于接地销6被铆固在安装支架27上，接地销6被用作固定设施。安装支架27还被用来屏蔽CP7无绳连接部1使它不受加热元件的热的影响，因为在使用时该装置被固定到加热元件上。还可设有反射的或抛光的表面来增强这个效果。
两个双金属开关驱动元件16有两种方式可被选择，一种方式是名义上两个元件都在同一个温度下操作，另一种方式是两个元件的操作温度有差异。在前一种情况下，两个双金属片都将正常地应答加热元件的超温状态，而在后一种情况下，只有一个双金属片将正常地应答并负责实行第一保护，而另一个被设定在较高温度操作的双金属片可不操作除非第一保护失败，或者它可只在温度较低的双金属片适当操作后加热元件的温度上冲时操作。这两个双金属片还可并列地设置在加热元件旁使它们根据不同区域的热输出而被设定在不同的温度下操作。
当加热元件在被一个或另一个或两个元件超温控制装置关断后而冷却时，相关的双金属片16能被这样安排使它们自动返回到冷态重新被设定。但由于双金属片没有被连结到推杆26上，重新设定双金属片16时将不会重新设定控制装置内的开关。为了重新设定开关，必须设有重新设定的装置。一个特别方便的重新设定的装置的实例将在下面结合4A到4D予以说明。或者，如果双金属片是一种能自动重新设定的双金属片，可将双金属片16连结到推杆26上使开关能自动重新设定；但这种装置并不为人们偏爱，因为人们认为，既然已经设计开关以资保护不让发生超温状态，特别是还有一个指定的第二保护开关，再去实行开关的自动重新设定在策略上是不明智。较优的装置应该是双金属片和相关的开关都不自动重新设定而是必须都用人工来重新设定。
在上述实施例中的双金属开关作动件一般为长方形具有一个X形的中心切口，这样当该作动件在其两个相反的盘状外形之间来回移动开关时便可促使在双金属片中心的运动加剧。但若有足够的运动能够推动在支架弹簧内的过中心装置越过中心，那么X形的切口也可被省掉，过中心以后的开关打开操作只是取决于过中心装置的性能，与双金属无关。
图1C的侧立视图示出，当装配成整体的360°无绳连接器和元件保扩控制装置被装在平面加热元件的下侧时，两个双金属开关作动件16将被弹簧支架弹性地保持着使它们与加热元件发生密切的热接触和实体接触。由于弹簧支架会发出弹簧力推动双金属片16向上推压到加热元件上，加热元件的任何变形都不会对双金属片的应答产生任何有害的影响，因为双金属片将被弹簧支架移动来跟随这个变形。另外在这方面要注意到，在安装支架27上的脚28紧贴着加热元件，这样可限制加热元件的变形影响到双金属片相对于控制装置其他构件的位置。图1C的顶平面图示出这一点，另外还示出，双金属片16部分叠置在CP7无绳连接器部的足迹上，因此复合装置的总体尺寸要比现有方案小得多。在图1C的平面图中示出的环绕该装置画出的圆圈，其直径只有65mm。同一装置还可确保将双金属片设置在接近加热元件的中心，假定CP7无绳插头连接器已被安装在中心，通常便是这样情况，因为这是当电器被放置在一个斜面上时应答蒸干状态的一个最好位置。从图1C的顶平面图还可注意到，第三双金属开关作动件和相关的控制零件如果需要可以添加到图示的装置中，不会增加其总体尺寸。
在所示装置中，两个双金属片16及其弹簧金属支架17在电路上均不互相连通，双金属片及其支架都与装置的带电零件绝缘。这样做是有利的，特别是当该装置与厚膜加热元件一起使用时，在该情况下，不同的双金属片及其支架可能会很好地暴露在不同的电位下，如果安排双金属片使它在窗口开启的位置上与加热元件上面的电绝缘层接触可确保得到快速的热应答。在这方面，弹簧金属支架17的材料可被这样选择使它对双金属片16的热环境有所影响。
上述实施例主要打算用于这样一种加热元件，其时通往加热元件的电路连接由插塞在元件超温保护控制装置2和3内的引线完成并机械地连接到设在加热元件上的终端上。这样在该实施例中，在控制装置的弹簧终端14上制有插座29可用来接纳引线的铲形终端。而通过该实施例到相关的加热元件的电路就经过无绳连接器部1的终端11和12和各自的控制装置2、3来到加热元件的终端。控制装置2、3中任何一个或两个在元件超温状态下的操作就被用来中断加热元件与电力供应的连接。控制装置2、3的重新设定将在以后说明。
图2A到2D的实施例在许多方面都与图1A到1D的实施例等同，因此这里只说明它面之间不同之处。图1A到1D的实施例的设计是用上述的分开的引线连接到加热元件上的，而在特别打算用于厚膜加热元件的图2A到2D的实施例中，是用弹簧指形件将电路连接到设在加热元件上的终端垫片上。为此目的，设在控制装置2，3内的弹簧终端14成为向上突起到控制装置2、3之外的弹簧终端30，这样当该实施例被固定到加热元件上时，弹簧终端30就会弹性地与加热元件的终端垫片接触。另一个不同之处在于与图1A到1D实施例的弹簧终端11对应的图2A到2D实施例的弹簧终端60的形状，和另外设置的装有超温控制装置2的固定触点的终端65(在图1A到1D的实施例中弹簧终端11装在固定触点)。如图2D所示，弹簧终端60有一个第一铲形终端60′，并没有零件与图1D中所示的零件1对应。终端零件65有一个第二铲形终端部65′和一个载有触点的部分65″。使用时，第一和第二铲形终端60′和65′用来将蒸汽传感器控制装置例如在我们的英国专利2212664号中所说明的我们的J系列蒸汽控制装置，连接到设有元件超温控制装置的电路中。当电器内的水煮沸腾时，蒸汽控制装置用来关断相关沸水器的加热元件的供电。
图4A到4D概略地示出一个重新设定用的机构，它可有效地与单独控制装置中的一个或两个元件保护控制装置2和3连结。这样，例如两个控制装置都被设定为只对一个元件超温状态进行应答，如同在没有首先灌水的热水器内接通电流所会造成的情况，这时也许适宜这样安排使两个控制装置都容易重新设定，在另一方面，如果其中一个控制装置被设定在较高的温度并且只有在另一个控制装置失败时才操作，那么适宜的做法也许是只对较低的温度控制装置提供一个用户可操作的重新设定设施，而不对较高的温度控制装置提供这种设施以资确保用户不会将电器重新设定到有潜在危险的位置。
图4A示出上述实施例的正常的“冷”态，其中双金属片16处在其向上弯曲的状态，弹簧金属的双金属片支架的过中心装置(未示出)处在其上位致使推杆26同样处在其上位，并且成形件26′没有影响到叶片弹簧14的位置。无绳连接器系统的CP7插头部的模压塑料体4被示出制有一个小室40，其内设有一个能在小室40的范围内自由运动的凸轮件41。模压塑料体部有一开口42通过其最外面的圆筒形壁，开口的尺寸使凸轮件41能够突出到一个环形通道43之内，这个环形通道是在CP7插头部内的外壁和上述中心立柱之间形成的，当插头和插座零件配合在一起时，这个环形通道被CS4/CP7无绳连接系统的CS4插座部的一个互补零件所占。在图4A中，CS4插座的相关零件用标号44指出。如图4A所示，在推杆26的下端和凸轮件41之间存在着一个空档。
图4B示出当双金属片16受热被按压成相反的盘状外形时发生的情况，其时这种外形会使推杆26被双金属支架的过中心机构(未示出)压下，因此叶片弹簧14被成形件26′压下。推杆26的底端移动到更接近凸轮件41的位置，但在这两个零件之间留下一个小的间隙。
过后在冷却的状态下，双金属片会自动重新设定，但双金属片支架的过中心机构由于缺乏重新设定的动力仍会留在其向下的状态，为了使它能重新被设定，必须使CS4部从CP7部内抽出如图4C底部的箭头所示，这相当于把电器从其底部提起。这样便可使凸轮件41在其自身重力的作用下(也可设有一个驱动弹簧)滑动，一般沿着图中箭头所示方向向凸轮件41的左方滑动，一直到凸轮上的接合部对接在开口42的边缘上为止。在这位置上如图所示，凸轮件41搁置在开口42内，其鼻部45突出到无绳连接器组的CS4插座部所砌出的区域内。随后当电器重新被放置在其基部上时，进入的CS4插座部44会遇到凸轮件41的鼻部45如图4D所示，这样就会使凸轮件被驱动，一般是在图4D中凸轮件左方的箭头所示方向，即相对于无绳连接系统的SP7插头部为向上和向外的方向。在这推动下，凸轮件41的对边46就模塑体4内制出的倾斜表面47上滑动，致使凸轮与推杆26的底端接合并驱动它向上，从而重新设定过中心机构和双金属片16。随着CP7插头部和CS4插座部接合运动的继续进行，最后凸轮件41的鼻部45可移动到不受CS4插座部前端的控制，从而凸轮件可下降返回到图4A所示位置。
重新设定凸轮件41的装置能够有效地工作，因为当过中心机构操作使推杆26压下并打开开关的触点时，推杆的端头继续将向下的压力施加在凸轮件41上，因此当两个无绳连接器部被分开如将电器从其基部上提起时，凸轮件被可靠地向下驱动，而其鼻部45被迫通过开口42突出。这样可以有效地防止凸轮件41粘住在其向上位置的任何倾向。
在使用上述实施例时，固定的支架27可用任何一种方便的方法例如铆接、焊接或用螺帽和螺钉的连接固定在加热元件上，并且为了维护或修理加热元件或无绳连接器/超温控制装置的复合体，支架可以或不可以从加热元件上拿下。但支架本身是被设计来永久地固定在无绳连接器/超温控制装置的复合体上的。在图5的装置中设有另一种形式的固定支架50，该支架如同以前说明的支架27一样，设有三个脚51，该脚例如适宜用激光焊接固定在加热元件上，并且具有三个螺钉插孔52使无绳连接器/超温控制装置的复合体可用紧固螺钉53以可拿掉的方式固定在支架50上。采用可从其固定支架上拿下的无绳连接器/超温控制装置的复合体是有利的，因为这样可促进错误装配的工作构件的改造并给供应提供否则不会有的机会，例如将支架提供给加热元件的制造商和将控制装置(即无绳连接器/超温控制装置的复合体)提供给电器中加热元件和控制装置的最终装配者。而且同一个支架的构造可被供应用于不同的控制装置的构造。
现在结合图6到10说明复合的加热元件保护控制装置和360°无绳连接器部，后者基本上如前所述而且还备有设施可使按照前述我们的英国专利申请9811400.2号发明的Z5蒸汽传感器直接连接在其上。
首先参阅图6，其中示出复合的加热元件保护控制装置和360°无绳连接器部，后者基本上如前结合图1A到1D所示。该实施例具有一个CP7 360°的无绳的插头(公)连接器部1，在其圆周上设有沿圆周互相间隔开的整体的加热元件超温保护控制装置2和3。如同图7和8所示，CP7基本上为一向上翻转的杯状模压塑料体4，并且在其内有一中空的整体模压的塑料支柱5。有一中心接地销6装在中空的支柱5内，而支柱本身被这样成形使它能容纳第一和第二电路终端弹簧11和12，其中一个弹簧面向支柱之内，另一个弹簧则面向外。CP7连接器适宜与CS4插座(母)部(未示出)一起使用，后者的形状是与CP7互补，并且有一个中空的模压塑料竖立构件，在其内设有一个互补的弹簧终端用来在电路上与CP7的接地销6接触，还设有第一和第二环形终端，其中一个设在CS4的中心竖立构件的外侧，另一个终端则设有在模压塑料CS4体的反对的面向内的表面上，以资分别与CP7的第一和第二终端弹簧11、12电接触。
加热元件超温保护控制装置2和3的构造和操作已在前面说明。每一个控制装置2和3都各有一个盘状的双金属开关作动件16，随着双金属片受热后的温度上升到超过一个预定的水准，该作动件便可产生按压作用，从原来的盘状外形移动到相反的盘状外形。双金属片16被安装在各自的弹簧支架17上，弹簧支架17被这样制造使与各自的开关驱动推杆(未示出)共同构成各自的双稳定过中心装置，该装置在双金属片16从其“冷”态移动到“热”态时，相应的过中心装置便会操作，从而将相关控制装置2、3内的一组开关触点打开。双金属片16本身并不实体地连结到过中心装置，因此当它们的温度冷却时，虽然双金属片能被安排让它自动重新设定，但过中心装置及其相关的开关触点仍需人们主动重新设定。一种重新设定的机构可根据无绳电器的容器部的被提起以致离开其基部来操作，随后将容器部重新放置在基部上。但也可能采用其他重新设定的装置。
与前述装置相比，图6所示装置增添了一对公的铲形终端100和100′和一对母的插座终端200和200′，后者被一U形罩201部分包围，该罩与CP7连接器部1的模压塑料体4被整体模压制出。终端100和200公用一条电路并被连接到一个终端弹簧11、12上，终端100′和200′公用一条电路并被连接到一个加热元件超温保护控制装置2、3上，这样，利用设在控制装置上的铲形终端250，便可通过加热元件连接到另一个加热元件超温保护控制装置3、2上，利用铲形终端250还可将上述加热元件超温保护控制装置连接到另一个终端弹簧12、11上。
终端200和200′被设计用来将上面提到的英国专利申请9811400.2中所说明的Z5蒸汽传感器控制装置连结到图6示出的装置上。图7示出两者连结后的装置，其中蒸汽传感器控制装置用标号300指出。图8示出将这种装置装有具有金属板325的那种电热元件上的情况，该金属板325具有矿物绝缘的、金属屏蔽的、电线卷绕的那种型式的加热元件350浇铸或抓住在其表面内，将该复合的蒸汽和元件保护器控制装置连带插座引入线连接器1、2、3、300安装到加热元件上是用以前所说的安装支架375来完成的。应该知道在图8的装置中，加热元件超温保护控制装置2、3的终端250是用连接引线(未示出)连接到加热元件350的终端上的。
还应知道图8的装置是将蒸汽传感器控制装置300在电路上与加热元件350和在插座引入线连接器部1的终端11、12之间的两个加热元件超温保护控制装置2、3都串联在一起。这样在一个或两个加热元件超温控制装置2、3操作时或在蒸汽控制装置300操作时都可确保中断加热元件的供电。
两个增添的终端100和100′是供连接指示器例如一个横跨蒸汽传感器300的小氖灯之用。只要控制装置300是在闭合电路的状态，即没有由于暴露在蒸汽中而被操作，控制装置300就在终端100和100′之间造成一条短路，指示器就不会亮。但当蒸汽传感器控制装置300根据所感知的蒸汽而将电路断开时，跨过指示器的短路就不再存在，因此指示器发光。被具有高电阻的指示器通过的电流强度很差，不足以对加热元件350产生任何显著的加热效果。
图9示出与图7和8相比为倒置的蒸汽传感器控制装置，从图上可以看到当加热元件325被配装在煮沸水器的底部内时，蒸汽控制装置的双金属作动件301面向下方并且被控制装置的模压塑料盖302屏蔽。在这方面应该体会到图8所示的倒置装置在实际上被配装到容器内的情况。由于蒸汽控制装置300的双金属作动件301面向下方，控制装置300的内部开关构件都被包含在盖302内，只有一根推杆(未示出)穿透盖用来将双金属作动件301的操作运动传送给内部的开关构件，因此能最大程度地确保控制装置的内部开关构件不会被沿着容器的蒸汽管道下的碎屑和铁锈所污染，这根管道是为了使蒸汽从容器内的高位转移到蒸汽传感器控制装置在容器底部内的位置而设的。这样安排双金属作动件301使它面向下方的另外的优点是，它可远离加热元件325并远离包容在相关容器内的热水，从而在双金属作动件301根据蒸汽的产生而操作后可提高其被重新设定的能力；即在蒸汽传感器控制装置关断加热元件致使热蒸汽停止输送到双金属作动件301上后，双金属作动件301的与加热元件325和容器内的热水的接近已不这么能显著地能阻碍其冷却。
另外注意与图6所示装置的终端200、200′配合的蒸汽传感器控制装置300的的终端303、303′完全被屏蔽在控制装置300的模压塑料体302内。由于这样的布置，可以确保配合的终端303、303′和200、200′不容易被蒸汽传感器控制装置的多蒸汽操作环境所污染。
蒸汽传感器控制装置300被打算用于煮沸水的容器，该容器制有例如与模压塑料体部整体制成的管道，用来将容器内的蒸汽输送到在容器基部内的蒸汽传感器控制装置的位置上。在图10A和10B所示的另一个装置，蒸汽传感器控制装置300制有一个可与容器体的零件密封配合的插口304。蒸汽用档壁(未示出)被导引到双金属作动件301上，挡壁最好是蒸汽传感器控制装置壳体的一部分，但也可以是另加的或者是电器的一部分。
除了直接连接到复合的引入线连接器连同超温保护控制装置如图7和8所示外，蒸汽传感器控制装置300也可用引线将终端200、200′连接到蒸汽控制装置终端303、303′的方法间接地连接到其上。在某些电器内最好将蒸汽控制装置安装在电器内一个密切靠近排气口的位置上，当电器内的煮沸时，蒸汽便可通过排气口逸出。这种装置例如在GB2212664中所示。
某些电器可能不需设置蒸汽控制传感器，在这种情况下可设置一个合适的连接器将终端200、200′连接在一起。或者，终端200、200′可这样安排，使它们在正常时互连，而当蒸汽传感器控制装置被装上时使它们的互连断开。例如，可设置弹簧终端在正常时使两个终端200、200′互连，而当蒸汽传感器控制装置被装上时使这两个终端200、200′位移。
在图7和8的装置中，蒸汽传感器控制装置300沿水平方向延伸。该装置能容易地被修改使蒸汽传感器控制装置沿垂直方向延伸，这样能使总体装置具有较小的脚底面积使该装置能被用于更小的电器上。
在后面要说明的实施例中，前述控制装置的双金属开关作动件中的一个被一易熔构件取代，使用时，该构件被保持与厚膜加热元件贴近使它受到加热元件的温度并在弹簧的作用下使它偏离加热元件，这个装置被这样设计，使当易熔构件在预定的加热元件的超温下松弛后，一组开头触点可被打开。
这个提议是将前述实施例的两个双金属作动件中的一个用受热易熔件来替代，该易熔件适宜将两个开关中的尽可能多的公用构件妥善安排。在受热易熔件的型式中，易熔构件被一个保持构件牢固地保持在一根变型推杆的外端，该保持构件被夹紧在一个接近杆端的槽内。这个保持构件替代前述实施例中的双金属片并使杆的前端保持与要被保护的加热元件热接触。保持构件本身可具有弹性，或者它可被弹性地安装着；它可以是金属的并有与金属片相似的形状；或者它可由熔点比杆高的塑料制成。该杆被前述实施例的过中心弹簧机构的变型从加热器上推开，该机构不再是双稳定的，只是一个简单的弹簧(可能为一悬臂)接合在杆的长度上一个合适的点上。电触点与前述控制装置的电触点相似。作用时，当加热元件的表面达到一个足够的温度，杆的前端便熔化，这样杆就没有保持与加热元件接触的金属零件而可自由，这时推动该杆离开加热器的弹簧就能使杆移动，其方式与前述实施例中的推杆相似，从而可将电触点打开并关断加热器。这个被提议的机构能够迅速打开触点并且总是能使它们完全打开不管温度上冲的程度如何。
可用金属板替代双金属片来保持该杆，但最好制成弹簧的金属零件同时制成保持零件，这样可省掉一个构件。图11到15示出这种型式。图11为侧视图，图12和13为等角投影图，均示出前述控制装置中的弹簧双金属片支架被替代的情况。弹簧金属保持部1′有一基部2′与推杆替代物8′的前端4′接合，推动它向加热器(未示出)移动。保持部1′的臂3′为悬臂弹簧并与推杆8′上的臂5′接合，趋向于推动该杆离开加热元件。杆8′的远离加热器的端头6′的位置与弹簧接触装置7接近。图14到15示出该装置在根据加热元件超温的状态的易熔件操作后的情况。其时该杆的前端4′被熔化并从保持部2′内脱出。保持部1′的臂3′被松弛，移动该杆8′离开加热器使该杆与一个接触弹簧7′的端头接合并打开各个触点。
这种受热易熔件的变型可由基本上如同在GB-A-2194099中结合其图3说明的我们的X3控制装置修改而成。X3控制装置的双金属片可形成保持金属部，由设在片内的X形切口的两条较长的中心分支的尖端将杆保持着。这些尖端可用折曲形成，借以保持X3目前提供的基本上为平直的元件界面，或者杆端可突出到双金属片之外进入到在加热器上制出的一个凹部内，就像我们早先的X1控制装置那样。在正常情况下，X3双金属片将通过该杆打开第一组触点，正像目前那样。但如上所述，要设置一个弹簧以资促使该杆离开加热器。通常该杆的运动被双金属片翻转其曲率时的运动限制着。但若加热器的温度上升到正常水准之上时，杆的前端将被熔化，使该杆松开。于是弹簧能自由移动该杆使它进一步离开加热器，这个增添的运动将打开提供第二保持水准的第二组触点。
第一组触点的如同在现有X3设计中的弹性安装使这个进一步的运动能够进行，即使这些触点已被焊住(由于过高的温度)。采用这种方式改变现有的X3如同在前面说明的实施例中那样，需要用金属支架来替代热塑性的双金属片支架，同时也要设置弹簧以资移动该杆使它离开加热元件。目前在第二次操作中提供抬垮支架的力的第二次接触将被一个较简单的弹簧接触装置替代，该装置只需较少的力并且可以只在电源的一个电极上作用。中心销例如可被制成一个像手杖那样在其内端制有一个成直角的弯头，在该弯头之下设有第二叶片弹簧。该杆将作用在叶片弹簧的端头上推动它使它离开该销的成角度的端头。但没有理由可说为什么该杆不被制成“T”形并且在电源的两个电极上都可操作。现有的触点可被使用，但需要一种形式的锁闩，在正常时将第二弹簧夹持在终端销上，该闩将被该杆的运动松开。
图16到19示出这个提议被用来更换现有X3的塑料双金属片支架的情况。特别请参阅示出基本布置的图16，其中金属保持部9′和双金属片10′与现有的X4的产品设计一样。杆8′与图11到15中的杆相同并在其前端4′以与在GB-A-2194099中说明的早先X1的推杆相同的方式被夹紧在双金属片上。图中设有示出双金属片以其中心边的尖端与杆8′的头部接合将它往后设定使作动件具有一个齐平的前表面的型式，但这仅是一个几何形状调节的问题。示出的弹簧臂11′为前述实施例中的“C”形，但也可以简单的笔直的悬臂如同以前的例子那样。该杆的另一前端6′与第一触点组12′接近，而杆8′上的突出部5′只是以不大的距离与第二触点组13′间隔开。
操作时，在正常的干煮沸的情况下，双金属片翻转其曲率而将力作用在第一组触点12′上如同传统一样，由于臂11′的弹性使杆的移动成为可能。注意由臂施加的力必须小到足够的程度使对双金属的作用只有极小的影响。典型的情况是，例如双金属片能施加150-200克的力，那么臂11′可施加40-80克的力。当双金属片冷却时，它使杆返回到其初始位置并将触点12′闭合。但当发生错误的情况例如触点12′被焊接在一起时，那么加热器将过热，致使杆的前端熔化。于是臂11′将促使该杆离开加热器，首先在前端6′与触点组12′接合，并将两个弹簧(由于焊接的结果)偏斜，然后用臂5′与第二触点组13′接合，将它打开。图中没有示出这种型式在被操作时的状态，但与图14和15比较，应该有清楚的了解。
对X3的这种修改，图17、18和19示出一个较为实用的布置，并示出在其内端设有直角弯头15′的中性终端销14′。该销例如可用1mm的黄铜带材料折合而成为2mm×4mm的销，其弯头是在1mm的一段内制出的，这从图18和19中可清楚地看到。叶片弹簧13a为一修改的中性叶片弹簧，它与终端销的弯曲端头15′接合。有一个分立的触点16′被连结在叶片弹簧上，但这个触点可能并非必需，装置可能像在目前的X3中采用镀银的方法。这个触点对只是在一旦不正常时才被要求操作。应该注意到只要在前端6′和第一组触点12′之间的间隙小于在臂5′和第二组触点13′之间的间隙，在正常使用时电路总是被第一组触点中断的，虽然第二组触点可参预。图上只有一个中性终端装置被示出，但显然一个类似的装置可设置在目前尚空的一侧，由第二臂5′操作。
金属保持部9′预定用图19内可以看到的四个星形的孔17′固定到X3内部模压物(米色的一个)的外侧。这个金属组合件的全部都在控制装置之外，能使电绝缘的设置较为简单。图3A和3B所示的过中心弹簧的形式与本实施例的简单悬臂相比具有若干优点，因而前者还要保留。过中心的弹簧具有一条非线性的力对位移的曲线，并能被这样安排，使它在双金属片的运动范围内只有一个较弱的力，但随着位移的增加，它能施加较强的力。这样就能把对双金属操作特性的较少扰乱和打开和第二组触点的更可靠的作用结合起来。X3金属片支架对元件扭曲的公差将较少有必要制定，因为金属片支架并非必须被搞垮，它可在控制组合件内安排一个可靠的高度挡止件来限定双金属片和第一组触点之间的距离，而不必采用对元件的柱高和平直度进行严密的控制如同目前所做的那样。
图20为一剖面的侧立视图较详细地示出图17和19中的可熔构件的热控制装置，图21示出一个复合的360°电器引入线连接器和加热元件超温保护控制装置，该复合体与图6所示类似，只是两个热应答双金属开关中的一个已被图17到20所示的易熔构件热控制装置取代，在图21中，易熔构件热控制装置用标号2′指出。在这装置中，保持易熔杆最上端4′的零件10′是一块不锈钢板，其尺寸和形状都和双金属开关的双金属片16类似，并且制有一条槽用来与易熔杆8′缩颈的上端接合。该板10′类似双金属片16被保持在弹簧支架17内，而易熔杆8′在张力下被支架17的弹簧部11′夹持着。从以前的说明可以很好地理解，在该装置使用时如果易熔杆受到的温度使其头部软化或熔化，杆8将从其夹持板10′上松开并将被弹簧部11′向下驱动(如图20所示)，因此凸耳5′能将各个触点打开，从而中断通往相关加热元件的电力供应。
图21中示出的另一不同之点为设有弹簧触点500和500′以资用来与厚膜加热元件的终端部分接触。
图11到21所列出的上述建议具有下列优点能使触点快速打开，可不管加热器的温度上冲率如何。
使X3双金属片的安装和对准与第二组触点无关。
简化X3的受热易熔件的形状使它能用较不顺从的材料如聚苯掌硫(Ryton)制成，该材料具有较好的热稳定性，但在装配X3双金属片或吸收震动而不断裂时没有必需的弹性。
不需实行从双金属片到触点的距离的元件公差，使控制的作用能更为始终如一。
图3A和3B所示的X4弹簧的非线性的力对位移的特性使受热易熔件能与双金属作动件结合起来而不会改变双金属作动件的性能。
上面本发明已结合较优的实施例进行了说明，但应知道所说实施例只是示范性的，在不离开所附权利要求中列出的本发明的创意和范围的条件下完全能进行修改和改变。例如，虽然本发明具体结合360°的无绳电器来说明，但本发明同样可用于其他种的无绳电器甚至能用于有绳电器如同那些采用传统的插头和插座连接器的电器。另外，虽然所说实施例采用360°的无绳连接器，但本发明也可用于较传统的无绳传统，在该系统内要求电器以特定的取向设定在其基部上。本发明的方案利用一个自身能提供整体过中心机构的弹簧金属支架来保持双金属开关作动件的做法能特别好地适用于更广泛的用途。同样地，虽然所说实施例曾示出特定形式的加热元件，但其他种的加热元件也可使用。另外，在1997.11.24立案的我们的英国专利申请9724799.3中的安全联锁可被用于本发明的实施。关断蒸汽传感器装置能被装在电器的引入线连接器上，并且在直接与蒸汽传感器控制装置连结的情况下能直接作用在其跳闸杠杆上。如果蒸汽传感器控制装置安装得较远并且用电线在电路上与电器的引入线连接器连接、那么所需的驱动运动可用杠杆来传送，或者如果距离对杠杆来说过远，那么就需用波顿(Bowden)安全电缆或类似物在电器的引入线连接器和远离安装的蒸汽传感器控制装置之间延伸。这样一种安全联锁机构可被用于任何一种无绳连接器系统上。另外，这种安全联锁可被用于有绳电器上使当将电器连接器插头插到引入线插座内时蒸汽传感器控制装置就被关断(电路断开)。
权利要求
1.一种电加热元件的热响应控制器，所述控制器包括一个双金属开关作动器，所述作动器被装在一金属弹簧支架内，以便在使用中由该支架将该控制器保持与该加热元件紧密接触；一个推动元件，它将该双金属作动器的热响应运动和用于操作该控制器的控制器开关相联；和一个过中心机构，它与所述推动元件相联，并与所述金属弹簧支架构成一体。
2.如权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述双金属开关作动器包括至少一个可移动碟形双金属片，在两对置碟形结构之间具有按扣机能。
3.如权利要求2所述的控制器，其特征在于，所述金属弹簧支架包括在第一高度上在其间限定所述双金属片的支承位置的一些间隔部和在第二高度上在其间限定所述推动元件的支承位置的并用作所述过中心机构的一些间隔的弹簧件。
4.如权利要求3所述的控制器，其特征在于，所述金属弹簧支架包括一个固定于所述控制器的基座部，所述间隔弹簧件和所述基座部分离，从所述基座部的对置端上直立；和一对彼此面对并在其间限定所述双金属片的支承位置的臂。
5.如权利要求4所述的控制器，其特征在于，所述双金属片大致为矩形，所述臂各自与所述双金属片的相应相对侧连合的结构。
6.如权利要求5所述的控制器，其特征在于，所述结构包括间隔的金属弹簧钩爪，用于将所述双金属片的相对角大致定位在其平面内，还包括用于将该双金属片大致横向于其平面定位的其它结构。
7.如权利要求1至6之一所述的控制器，其特征在于，包括与所述过中心机构相关的重新设定装置。
8.如权利要求7所述的控制器，其特征在于，包括一个制有一用以接纳电源连接器插头的连接器插座的模制塑料体部，其中，所述空调装置可根据所述插头和插座连接器的分离和随后的重新连接来工作。
9.如权利要求8所述的控制器，其特征在于，所述连接器插座提供互补电源连接器插头与其的连接，而与该插头和插座的相对转动方向无关。
10.如权利要求8或9所述的控制器，其特征在于，所述重新设定装置包括在所述连接器插座内的凸轮装置，它可滑动该连接器插头的分离和重新连接来移动。
11.如权利要求10所述的控制器，其特征在于，所述凸轮装置包括一凸轮件，它被设置成当使所述连接件分离时，能移入一该连接器重新连接时被驱使重新设定该控制器的位置。
12.如权利要求11所述的控制器，其特征在于，所述凸轮件可在该控制器内形成的一腔内移动，所述腔壁内的一小孔允许该凸轮件凸入该控制器的一插头接纳通道内，只要该插头处在该插座内，该孔由该插头封闭，而当将该插头取下时，能使该凸轮件移动，以便凸入所述通道内，该凸轮件和所述腔是这样构成的，使得该插头的随后插入所述通道能驱动该凸轮件，使它重新设定所述过中心机构。
13.如权利要求1至12之一所述的控制器，其特征在于，包括另一双金属开关作动器，该作动器被安装成在该控制器使用中在跟双金属开关作动器和该加热元件处于紧密热接触的位置相间隔的位置上，与该加热元件保持热接触。
14.如权利要求13所述的控制器，其特征在于，所述另一双金属开关作动器被安装在另一金属弹簧支架内，用另一推动元件将它与该控制器的另一开关相联，并且另一过中心机构与所述另一推动元件相关联，而与所述另一金属弹簧支架构成一体。
15.如权利要求14所述的控制器，其特征在于，所述另一双金属开关作动器的结构，其金属弹簧支架，其相关联的推动元件和过中心机构大致与首先提到的双金属开关作动器的相同。
16.如权利要求13至15之一所述的控制器，其特征在于，所述这些双金属开关作动器的工作温度大致相同。
17.如权利要求13至15之一所述的控制器，其特征在于，所述这些双金属开关作动器的工作温度是不同的。
18.如权利要求1至17之一所述的与一电加热元件相组合的控制器。
19.如权利要求18所述的控制器，其特征在于，所述电加热元件是一种厚膜加热元件。
20.如权利要求19所述的控制器，其特征在于，所述控制器的一些弹簧端子与所述厚膜加热元件的一些端子相接合。
21.一种包括如权利要求18至20之一所述的组合的液体加热容器。
22.一种电加热元件的热响应控制器，用于在该加热元件过热的情况下将该加热元件与其电源分离，所述控制器包括一组开关触点；一个由可熔材料制成的部件；将所述可熔部件的端部固定在使用中与该加热元件持紧密热接触的前部位置的装置；一个由所述可熔部件保持在压缩状态的弹簧，该可熔部件的端部被设置成在该加热元件过热的情况下被熔化并与其固定装置分离，从而松开该弹簧，并从所述前部位置上弹回，使该开关触点断开。
23.如权利要求22所述的控制器，其特征在于，该弹簧被压缩在所述可熔部件的端部和在该可熔部件上与所述端部间隔的支座之间。
24.如权利要求22或23之一所述的控制器，其特征在于，该开关触点被设置成由用作开关作动器的可熔部件断开，并受松开后的弹簧驱动。
25.如权利要求22或24之一所述的控制器，其特征在于，所述弹簧包括一金属弹簧件，该弹簧件的前部包含用以固定所述可熔部件的端部的装置，还包括自所述前部的间隔部位向后和向内延伸到与所述可熔部件进入接触的一些臂。
26.如权利要求25所述的控制器，其特征在于，所述可熔部件的端部与一保持件接合，所述金属弹簧件的前部被制成一个所述保持件的支架。
27.如权利要求26所述的控制器，其特征在于，所述保持件包括一金属板，所述金属弹簧件的前部具有间隔结构，在其相反侧与所述金属板接合。
28.如权利要求27所述的控制器，其特征在于，所述金属板大致为矩形，所述间隔结构在所述金属板的相对侧包括间隔的金属弹簧钩爪，用以将所述金属板的相对角大致定位在该板的平面内，而用于定位该板的其它结构大致横向于其平面。
29.如权利要求22至28之一所述的控制器，其特征在于，所述固定所述可熔部件端部的装置没有热响应开关操作机能。
30.如权利要求22至28之一所述的控制器，其特征在于，所述固定所述可熔部件端部的装置具有热响应开关操作机能。
31.如权利要求30所述的控制器，其特征在于，所述弹簧的机能是当它被松开时断开该控制器的第一组开关触点，而固定所述可熔部件端部的所述装置的开关操作机能是断开该控制器的第二组开关触点。
32.如权利要求27或28所述的控制器，其特征在于，所述金属板是双金属的。
33.如权利要求32所述的控制器，其特征在于，所述双金属板是碟形的，以便在低于所述可熔材料软化或熔化温度的一预定温度下随着对置碟形结构间的按扣动作一起移动。
34.如权利要求22至33之一所述的控制器，其特征在于，设有另一热响应开关作动器和一另一相关的开关装置，所述另一热响应开关作动器与所述可熔部件隔开，使得当该控制器与一加热元件并置时所述可熔部件和所述另一热响应开关作动器能应答处在其间隔位置上的所述加热元件的温度。
35.如权利要求34所述的控制器，其特征在于，所述另一热响应开关作动器包括一双金属元件。
36.如权利要求35所述的控制器，其特征在于，所述双金属元件是碟形的，以便在一预定温度下随相对碟形结构间的按扣动作而一起移动。
37.如权利要求36从属于权利要求33时的控制器，其特征在于，该两双金属开关作动器开始工作的预定工作基本上是相同的。
38.如权利要求35至37之一所述的控制器，其特征在于，包括所述另一热响应开关作动器的双金属元件被设置成能借助于一过中心机构操作其相关的另一开关装置。
39.如权利要求38所述的控制器，其特征在于，所述过中心机构构成该双金属元件的金属弹簧支架的一部分。
40.如权利要求39所述的控制器，其特征在于，所述金属弹簧支架包括彼此间隔的一些端部，它们在第一高度上限定将一双金属片支承在其间的位置，在另一高度上，这些间隔的弹簧件适于在其间接纳一推动元件，以构成一过中心机构，其中该推动元件能响应该双金属的开关操作运动在一中心不稳定位置的任一侧上于第一和第二稳定位置之间移动。
41.如权利要求38至40之一所述的控制器，其特征在于，包括与所述过中心机构相关联的重新设定装置。
42.如权利要求41所述的控制器，其特征在于，包括一个制有一个用以接纳一电源连接器插头的连接器插座的模制塑料本件部，其中所述重新设定装置能响应所述插头和插座连接器的分离和随后的重新连接而工作。
43.如权利要求22至42之一所述的控制器，其特征在于，包括提供和一单独的蒸汽传感器控制器的控制器连接的装置。
44.如权利要求22至43之一所述的控制器，其特征在于，适于和一平面加热元件一起使用。
45.如权利要求44所述的控制器，其特征在于，在该控制器上设有用以接合一厚膜平面加热元件的端子部的弹簧端子。
46.一种双金属开关作动器，包括一个双金属件的金属弹簧支架和一个整体过中心机构。
47.一种双金属开关作动器的金属弹簧支架，所述支架包括一个适于安装所述双金属件的第一部分和一个限定双稳态过中心机构的至少一部分的第二整体部分。
48.如权利要求47所述的控制器，其特征在于，包括一个基座部件和在所述基座部的相反端的向上弯转的端部所述端部具有供接纳双金属件的相应端的结构，所述基座部具有自其松开的彼此相向延伸的第一和第二弹簧部件，所述第一和第二弹簧部件包括所述双稳态过中心机构。
49.如权利要求48所述的控制器，其特征在于，在所述第一和第二弹簧部件的相对端部之间配置一部件以便将它们偏压得进一步分开。
50.一种电加热件的热响应控制器，其特征在于，所述控制器包括用来确定双稳态开关机构状态的热响应作动器；重新设定所述双稳态开关机构的装置；所述控制器的塑料本体部制有用以接纳一电源连接器插头的连接器插座，所述重新设定装置通过分离和随后重新连接所述插头和插座连接器来工作，所述控制器本体部包括一个腔，腔内包含一凸轮件，所述腔壁上的一开口能使所述凸轮件凸入当该插头和插座连接器连接时由该连接器插头占据的一通道内，该插头自该插座上取下时，使该凸轮件在其腔内移动，并凸入所述通道内，从而该插头和插座连接件的重新连接使该凸轮件随着该连接器插头插入该连接器插座内而被该连接器插头所驱动，如果该双稳态开关处在待重新设定状态下，该凸轮件的这种运动用来重新设定该双稳态开关机构。
51.如权利要求50所述的控制器，其特征在于，所述热响应作动器包括一双金属片。
52.如权利要求51所述的控制器，其特征在于，所述双金属片为碟形，以便随着相对的碟形结构之间的按扣动作可一起移动。
53.如权利要求50至52之一所述的控制器，其特征在于，所述双稳态开关机构包括一过中心机构。
54.如权利要求50至53之一所述的控制器，其特征在于，所述控制器的操作用来将一弹簧力施加在所述凸轮腔内的该凸轮件上，该弹簧力推动该凸轮件移动，从而当该插头和插座连接分离时经所述开口凸入所述通道内。
55.如权利要求50至54之一所述的控制器，其特征在于，还包括一个第二热响应作动器，用来确定第二开关机构状态，所述第二热响应作动器与该最先提到的热响应作动器隔开，这样，在使用中，该两作动器由应答该电加热元件在其相应间隔位置上的温度。
56.如权利要求55所述的控制器，其特征在于，所述第二热响应作动器，和该最先提到的热响应作动器相似，用来确定一双稳定开关机构的状态，一重新设定装置包括一所述凸轮件，通过分离并随后重新连接所述插头和插座连接器来操作所述凸轮件。
57.如权利要求56所述的控制器，其特征在于，所述最先提到的和第二热响应作动器在基本上相同的温度下作出应答。
58.如权利要求56所述的控制器，其特征在于，所述首先提到的和第二热响应作动器在不同的温度下作出应答。
59.如权利要求55所述的控制器，其特征在于，所述第二热响应作动器包括一可熔部件。
60.如权利要求50至59之一所述的控制器，其特征在于，所述连接器插座为一360°连接器，它按照该两连接器的相对转动方向能与一互补的连接器插头配合。
61.如权利要求50至60之一所述的控制器，其特征在于，包括对单独的蒸汽传感器控制器的控制提供连接的装置。
62.如权利要求50至61之一所述的控制器，其特征在于，适于与一平面厚膜加热元件一起使用，其中在该控制器上设有弹簧端子，用以接合一平面厚膜加热元件的端子部。
63.如权利要求50至62之一所述的控制器，其特征在于，该控制器与一电加热元件组合，所述连接器插座用来经该控制器向该加热元件供电，而与所述热响应作动器的状态无关。
64.一种设有如权利要求63所述的一控制器和一电加热元件的热水器。
65.一种适于跟一互补插座或插头连接器配合的插头或插座连接器，其中该最先提到的连接器的整体加热元件超温控制器被设置成通过分离然后重新连接该两连接器来重新设定。
66.如权利要求65所述的控制器，其特征在于，在该连接器内设置一凸轮元件，用来重新设定该控制器。
67.如权利要求66所述的控制器，其特征在于，在所述连接器的腔内设置所述凸轮元件，该腔具有一开口，通向该连接器内的一空穴，当该两连接器配合在一起时，该空穴被该互补的连接器所占据，所述凸轮元件的一部分被设置成自所述腔凸出当该两连接器分离时经所述开口凸入所述空穴内，而在该两连接器于分离后被重新连接时通过与该互补的连接器接触，被向后推入所述腔内，所产生的凸轮元件的互动被用来重新设定该控制器。
全文摘要
一种电加热元件的热响应控制器，所述控制器包括一个双金属开关作动器，所述作动器被装在一金属弹簧支架内，以便在使用中由该支架将该控制器保持与该加热元件紧密接触；一个推动元件，它将该双金属作动器的热响应运动和用于操作该控制器的控制器开关相联；和一个过中心机构，它与所述推动元件相联，并与所述金属弹簧支架构成一体。
文档编号H01R13/713GK1495820SQ0317865
公开日2004年5月12日 申请日期1999年4月21日 优先权日1998年4月21日
发明者R·A·奥内尔, S·R·布洛克, R A 奥内尔, 布洛克 申请人:奥特控制有限公司