专利名称：电子液体加热设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电子液体加热设备及其所用的热敏感控制器和加 热器。
背景技术：
在一些国家供水系统不是完全清洁的，或者是用氯高度消毒的，需 要对煮沸的水延长一段时间，例如一分钟，使得对水杀菌或者除臭。沸 腾后，水要保持在一个较高的温度再用作随后的用途。
申请文献W099/02080已经公开了一种具有实现上述功能的设备和 控制.器。在它的控制器中，设备的加热元件的功率在沸腾时被减小从而 在杀菌或者除臭过程中产生起伏交替的沸腾，从而阻止过度量蒸气的生 成。减小功率煮沸的过程决定于从加热室底部贮槽通过热传导部件到双 金属致动器的热传导。贮槽的温度和水温有关，因此杀菌或者除臭过程 依靠于水温以及容器中液体的持续沸腾情况。
发明内容
本发明寻求并提供了另 一种替换的方案，并且从第 一方面提供了 一 种电子液体加热设备，包括一个较高功率的、使得此设备中液体加热到 沸腾的第一加热装置， 一个较低功率的、使得设备中液体在沸腾后在预 定时间内保持沸腾的第二加热装置， 一种淬腾敏感控制器，用来当设备 中的液体煮沸时将所述的笫 一加热装置切换到所述的第二加热装置，一 个响应第二加热装置或者与之相关联的加热装置的热敏感控制器，用来 在预定时间后停止容器中液体的沸腾。
因而根据本发明，在较低功率下延长煮沸的终止是根据第二加热装 置的温度而不是水温。这使得给出了相对于现在更加精确的决定长度的 煮沸时间。
另一种方式，本发明提供了一种电子液体加热设备，包括一个较高 功率的、使得此设备中液体加热到沸腾的第一加热装置，以及一个较低 功率的、使得设备中液体在沸腾后在预定时间内保持沸rf的第二加热装 置， 一种沸腾敏感控制器，用来当设备中的液体煮沸时将所述的第一加 热装置切换到所述的第二加热装置，以及一个和在预定时间后停止煮沸 容器中液体的控制器相连接的定时加热器。定时加热器可以是第二加热器或者其中的一部分。
热敏感控制器最好包括一个热敏感致动器例如一个双金属致动器， 其热远距第二加热装置，使得致动器的温度在预定的时间过去之前将不 会达到它的操作温度。因而致动器可以布置在从第二加热装置起的一个 受限制的热传导路径上。最好,致动器距离加热装置一定距离安置并且 通过具有已知热容量的热传导部件相连接。根据设备中所用的加热装置 的类型，热传导部件可以采用不同的形式，这将在后面进一步讨论。
第一和第二加热装置都是被封装的电子元件或者厚膜电子加热元 件。第一和第二加热装置可以包括完全单独供电的第一和第二加热元 件，但在一个优选实施例中，第二加热装置包括相串联的第一加热元件 和第二加热元件，从而当沸腾敏感fe制器工作时，第二加热元件切换为 和第一加热元件相串联因而减少了第一加热元件的功率。 一般在这样的 环境下，第二加热元件将提供延长煮沸阶段的主要的加热功率。
最好第二加热元件包括一个厚膜加热元件。在优选实施例中，厚膜 加热元件包括一个其上布置了一个厚膜加热线路的绝缘基片。
加热线路最好具有与致动器相连接的"定时"部分。最好，定时部 分布置在线路的一端。定时部分可以被布置在从主加热装置移除的基片 的一部分上使得主加热作用与线路的定时部分相分离。最好致动器被安 置在与加热线路的定时部分相分离的基片区域，从而热量通过基片传送 到致动器，致使所需的时间延迟。 一般基片为陶瓷或者涂有绝缘层的金 属。
在一个优选实施例中，第二加热装置线路的定时部分被安置在环绕 未加热区域的圓形图样中，并且致动器和中间未加热区域相热接触安 置。热传导途径和热容量相互配合使得产生所需的时间延迟。
一旦煮沸被终止，设备中的液体可以通过第三"保持热度，，加热装 置保暖。它可以包括一个独立才乘作的第三加热元件，但在一个比较好的 实施例中，第三加热装置包括一个与第一和/或第二加热元件相串联的 第三加热元件。因而在优选实施例中，沸腾敏感控制器最好包括用来连 接与第一元件相串联的第二元件的装置，并且热敏感装置包括用来有效 连接与第一和第二元件相串联的第三元件的装置。
最好第三加热元件是一个厚膜加热元件，并且第三加热装置设计为 连续工作，因而避免了对温度调节控制器的需求。
实际上第三加热元件可以与第二加热元件的定时部分相并联连接， 使i寻当热敏感控制器工作时它也与第 一加热元件相串联。然而第三加热 元件和第二加热元件的定时部分的相对电阻最好选择，即在那些条件下
基本上没有电流流过第三线路，使得它的加热功率实际上为零。
沸腾敏感控制器可以对沸腾产生的蒸气敏感或者对通过其他装置
产生的沸腾感觉敏感，例如如文献W099 / 02080所述的贮槽:探测器。 在煮沸控制器是由蒸气激发的情况下，最好提供在延长煮沸阶段用
来阻止蒸气进入或者显著减少蒸气进入控制器的装置。
因此，最好到控制器的蒸气途径包括一个阀装置，该阀装置在沸腾
敏感控制器工作后闭合蒸气途径。
这本身是一个新颖的布置，因而从进一方面，本发明提供了一种电
子液体加热设备包括一个较高功率的、使得此设备中液体加热到沸腾的
第一加热装置，以及一个较低功率的、使得设备中液体在沸腾后在预定
时间内保持沸腾的第二加热装置， 一种沸腾敏感控制器，用来当设备中 的液体煮沸时，将所述的第一加热装置切换到所述的第二加热装置，以
及一个阀装置，在其工作后阻止或者充分减少进入所述控制器的蒸气量。
在优选实施例中，各个致动器操作来解扣各个可以手工重置的解扣 杆。 一个进一步的解扣杆可以和保持热度加热装置相连4妄，但如上所述， 最好没有热敏感控制器和这个加热装置相连接，并且这个解扣杆最好用 手操作，或者相应于设备从它的支撑底座，例如电源底座，被提起。和 煮沸以及热敏感控制器相连接的解扣杆也最好通过设备被这样提起后 被解扣。
这个本身就是一种新颖的布置，因而从进一方面，本发明提供了一 种电子液体加热设备，具有使得此设备中液体加热到沸腾的第 一加热装 置，以及使得设备中液体在沸腾后在预定时间内保持沸腾的第二加热装 置，以及用来保持设备中液体在沸腾后的热度的第三加热装置,包括一 个这样设置的控制器，即当所述设备从支撑底座提起时，切换装置被打 开用来切断提供到所有三个加热装置的电源。
本发明也扩展为一个用于液体加热设备的控制器，所述液体加热设 备具有用于将此设备中液体加热到沸腾的第 一加热装置，以及使得设备 中液体在沸腾后在预定时间内保持沸腾的第二加热装置，以及用来保持
设备中液体在沸腾后的热度的第三加热装置，所述控制器设置成当所述 设备从支撑底座被提起时，切换装置被被打开用来切断提供到所有三个 加热装置的电源。
很便利地， 一个普通的解扣部件就可以用作此目的。
从进一方面，本发明提供了一种电子液体加热设备，该设备具有使 得此设备中液体加热到沸腾的第 一加热装置，以及使得设备中液体在沸 腾开始后在预定时间内保持沸腾的第二加热装置，以及用来保持设备中 液体在沸腾后的热度的第三加热装置，以及一个用来提供电能到所述加 热装置的控制器，每一个所述加热装置在控制器内部具有相连接的用手 操作的解扣杆。
从进一 方面，本发明提供了 一种电子液体加热设备具有使得此设备 中液体加热到沸腾的第 一加热装置，以及使得设备中液体在沸腾开始后 在预定时间内保持沸腾的第二加热装置，以及用来保持设备中液体在沸 腾后的热度的第三加热装置，所述控制器可选择地提供电能到所述加热 装置，并且包括和所述各个加热装置相连接的各个手动操作的解扣杆。
最好本设备提供有过热保护控制器。最好第 一加热装置提供了 一个 和最好至少两个独立操作的过热保护机构。最好这些机构提供在有相反 的供电电极。
最好过热保护控制器这样布置，即当设备过热时切断对所有三个加 热装置的电源供给。最好过热保护控制器在操作后被锁定用来防止加热 装置的再次供电。最好过热保护控制器通过前面提到的解扣部件锁定使 得当设备被提起时，过热保护控制器被解除锁定。
最好一个或者每一个控制器的解扣杆是接地的。这意味着那个或者 每一个解扣杆可以由金属制成。由于不必需要昂贵的耐热铸造物，这使 得在成本上具有优点，同时也由于金属部件不容易变形，因而致使控制 器性能的提高。而且，接地的解扣杆给了使用者更多的保护。
相对于已有的装置这本身就是一个新颖的方案，因而从第二方面， 本发明提供了 一种液体加热设备的热敏感控制器，此液体加热设备包括 一个用来打开一系列电接点的解扣杆，所述解扣杆是金属的和接地的。
最好，这个或者每个解扣杆安装到一个本身接地的金属安装盘上。 具有一个金属安装盘的好处也是比较不容易产生热变形以及可以面对 面很近地安装设备的加热器，并且在成本上特别具有优势。
具有一个金属解扣杆也相当程度上简化和减少了生产解扣杆支点 的成本以及弹簧的安装。特别是，如果一个充分薄的材料被用作解扣杆， 传统的刀状边缘支点可以省去并且在安装盘内解扣杆的边缘可以紧靠
平的作用表面。最好所用材料厚度少于lmra， 一般为大约0. 5mm。在解 扣杆上提供加强凸缘用来给它提供需要的强度。
同样的，可以省略安装到解扣杆上的弹簧。它可以制成为一定厚度 金属，同时C弹簧紧靠此厚度的金属。最好提供固定舌键来保持弹簧的 位置。最好C弹簧也通过解扣杆的平面。
最好这个或者每个解扣杆可操作地通过一个安装到片簧的绝缘推 杆和控制器上布置有接点的片簧相连接。这种安置的好处是推杆用作控 制器导电和接地部分之间的电绝缘体，而不需要另外的绝缘装置。而且， 不需要附加地去安装或者引导推杆，使得可以减少部件。
最好一个或者更多推杆通过热敏感致动器例如快动双金属致动器
起作用。然后推杆用来将致动器和设备的电流携带部分绝缘。最好推杆 和解扣杆之间的连接是这样的，当致动器操作时，在推杆和解扣杆结合
前片簧接点打开。因而最好在推杆和解扣杆之间有无效运动。这样的好
处是即使在解扣杆保持闭合时，也可以使得接点打开。而且，即使致动
器重置后，解扣杆仍保持接点打开。
最好电接点的打开通过一个合适的挡块被限制到微间隙。
最好推杆具有一个和充当解扣杆位置挡块的安装盘相结合的部分。 最好解扣杆枢转连接到一个枢转安装到设备上的操作把手上。设备
的安装充分承受了使用者的所有横向力，保护解扣杆不受过量的边缘荷 载。
把手最好可以被点亮用来显示设备的工作状态。最好与把手相连接 的发光装置，例如氖管，可以相对移动地固定安装到把手从而避免压住 通往氖管的电线。
这本身就是一个具有优点的安置，因而从进一方面，本发明提供了 一个液体加热设备，其具有使用者用来操作的把手，所述把手枢转安装 到设备上并且具有相连接的发光装置，所述发光装置固定安装到设备 上。
如上所述，本发明所述设备最好包括三个加热元件，它们可以，比 如可选择地串联连接，在设备操作的不同阶段用来提供所需的加热功率。加热元件可以是被封装的元件或者厚膜元件。根据一个优选实施例，
主加热元件是安装到设备的液体加热室底部下面的#:封装的电子元件。
最好，延长煮沸和/或保持热度加热元件包括厚膜加热元件。这样 的布置具有这样的好处，厚膜加热元件可以更加容易地被制造成比被封 装的加热元件或者其他使用电阻线，例如缠绕云母加热器产生更低的加
热功率。
这个本身就是新颖和具有优点的方案，因而进一步地，本发明提供 了一种液体加热设备，包括一个安置在设备的液体加热室底部下面的被 封装的第一电子加热元件，用来使得室内液体煮沸，以及一个较低功率 的第二厚膜加热元件用来保持液体沸腾或者保持煮沸的液体的热度。
最好，厚膜加热元件和被封装的加热元件相热接触安装使得被封装 的加热元件用来从厚膜加热元件传导热量进入液体加热室。这避免了对 厚膜加热元件和液体加热室之间单独的热连接的需要。
因而最好，此元件提供有一个平的上表面区域用来容纳厚膜加热元 件。厚膜加热元件可以例如通过一个合适的粘结材料或者夹子安置在一 个适合连接加热元件的瓷砖基片上。最好，厚膜加热元件安置到一个金 属基片，此基片和被封装的加热元件良好热接触安装。因而，在一个比 较好的实施方式中，整个被封装的加热元件的下表面是平的以用来容纳 厚膜加热器基片。
最好所提供的加热器盘和加热线路被安置成这样，至少保持热度加 热线路安置到^^皮封装的元件的一部分上，使得热量可以直接>^人线^各部分 通过,皮封装的加热元件进入液体加热室。
最好被封装的加热元件直接粘结到设备液体加热室底部上，从而避 免对媒介扩散盘的需要。这个可以通过合适的钎焊或者焊接实现。因而
最好，被封装的加热元件具有相对的平的表面。
这本身就是一个新颖的方案，因而进一步地，本发明提供了一种连 接到液体加热设备的液体加热室底部上的被封装的电子加热元件，所述 元件具有一个平的表面周来和所述底部结合，以及一个相对于第一个平 表面的进一步的平表面部分，并且此表面总体上与前一表面平行。
进一 步地，本发明提供了 一种连接到液体加热设备的液体加热室底 部上的被封装的电子加热元件，在离开底部的表面处，元件的覆盖层具 有一个平的表面部分。
通过这种方式，元件的第一平表面靠着液体加热室底部安置，并且 一个加热器盘或者实际上一个热敏感致动器靠着相反的平表面安置。在 应用中，如上所述需要一个热致动器用来阻止加热器过热，并且在加热 器和致动器之间插入加热器盘对于致动器的性能具有相对较小的影响。 最好基本上，被封装的加热元件的整个上下表面是平的。 最好元件的覆盖层大体上是矩形的，覆盖层的各边大体上垂直于它 的平的上下表面。
最好，该元件由相互邻接的回转形成，使得可以紧凑以及方便安装 致动器或者加热器。通过具有前面所述的矩形截面的覆盖层，这样的布 置变得便利。
最好，该元件是对称的，并且最好它以弯曲蜿蜒的方式布置。
最好，该元件制成在它的中部区域具有一个或者多个孔用来容纳安 装到液体加热室底部的定位器。
最好，该元件由元件坯件制成基本上所需要的形状，然后放置到一 个具有所需最后元件形状的模子中。元件坯件然后在模子中被沖压使得 它变形和模子表面接触，从而获得最后元件形状。元件坯件最初最好截 面为圆形的并且变形为前面所述的大体上的矩形形状。这減少了覆盖层 的截面部分，从而压缩了元件覆盖层内的绝缘材料并且减少了与热接触 平表面相接触的面积。
这本身就是一种新颖的制造方式，因而进一步地，本发明提供了一 种制造覆盖的电子加热元件的方式，包括将元件坯件制成所需要的形 状，放置元件于模子中并且在模子中冲压元件，使得元件的壁部变形和 模子的壁部相接触，从而减少元件覆盖层的横截面积压缩其内的绝缘材 料。
这种压缩也使得将覆盖层内部的加热线圏变形成大体上为矩形，其 中矩形的长边平行于成形的覆盖层的长边。这提高了从加热线到设备中 水的热途径并且保持线的温度在 一般操作中较低。
而且，当被封装的元件被压缩后，加热线被拉伸，导致电阻的增加 和瓦特数的减少。在当元件仅仅在两个平行模子中压缩的方式下，延伸 量是稍微不同的。然而，本发明横向限制元件覆盖层的方式也产生了更 多的相应延伸，导致最后的加热器产生更多的相应瓦特数的变化。
最好元件具有向外凸出安置的低温尾端，最好大体上成相反方向，以便那里的电路连接。
在该优选实施例中，在一个或者每个低温尾端制有开关接点。最好 这个电接点被制成平行于该元件平面。在比较好的实施方式中，那个或 者每个低温尾端安装有一个可以在其上制造电接点的载体。
这本身就是一个新颖的方案，因而进一步地，本发明提供了一种制 造覆盖的电子加热元件的方式，包括具有一个基本上垂直于加热元件平 面安置的电接点部件的终端。
下面将参照下述附图描述本发明的 一个优选实施例 图1是本发明所述设备的视图2显示了在本发明设备的底盘上安装的本发明所述的加热器；
图3显示了图2中的加热器，在其上进一步增加安装了厚膜加热器；
图4是图3中组合加热器安置的顶视图5更加详尽的显示了图3中厚膜加热器的布置；
图6显示了本发明中控制器的底视图7显示了图6中控制器的顶视图8显示了安装到图3所示装置上的图6和7中所示的控制器；
图9显示了图6到8中的控制器的部件；
图IO显示了图9中的部件，其上它进一步增加了构件；
图ll显示了图6到8中控制器的进一步的构件，；并且
图12/人另一侧显示了图11中的部件；
图13示意性地显示了本设备的电路图14到16显示了本发明所述第一个实施例可能的变体；
图17详细显示了本发明的蒸气敏感控制器；
图18显示了对于该设备中加热器的一种变体；并且
图19详细显示了该设备中指示器的安装。
具体实施例方式
参照图1,水煮沸设备2包括一个限定在外壁6内的水煮沸室4。 该实施例中的外壁6为金属，但它同样可以用塑料。在主体6的底部有 一个小孔8，这个小孔被加热盘10所封闭。加热盘IO通过卡销形状的 联结器12和封口 58保护在孔8中，这些将在下面进一步描述。
和一个无塞绳的电接头1 6相配合的热敏感控制器14安置在加热 盘10下面。接头16和该设备电源底板上一个互补的接头部分18相配 合使用。控制器14的操作按钮22通过设备2底部的开口 24伸出。按 钮22枢转安装到设备上并且具有氖指示器900，将在下面参照图19进 一步描述。
外壁6的顶部被一个和倒水嘴32成一体的铸造体30所封闭。设备 的把手34通过螺丝36连接到铸造体30上。 一个井状体38限定在铸造 体30中用来接收水，水通过过滤器40进入设备2的水煮沸室4中。过 滤器40包括合适的粒状材料，它可以软化和/或处理水。在井状体38 底部有一个阀门42位于过滤器40下面，用来阻止水从煮沸室4重新进 入过滤器40。井状体38可以进一步提供阀门(未示出)，使得在过滤器 40被省略的情况下室内的蒸气压力增加。这样可以使得下面要讲到的蒸 气控制器工作。
现在参照图2,加热盘10包括卡销安装凸缘44，它通过例如钎焊 或者焊接方式环绕连接到盘10的周围。每一个卡销构造物46具有基础 部分48和一个伸出的凸耳50。
每一个凸耳50都具有两个夹持表面52, 54，可以和所要安装的不 同厚度的设备主体配合使用。基于此，如图l所示，夹持凸缘从室壁6 上的凸缘56向下延伸。封口 58安置在凸缘56和加热盘10的外部底表 面60之间。 一个具有齿的夹持环62与卡销构造物46单个夹持表面52 相配合，使得当结合时，加热盘IO被向下拉压住封口 58并且封住主体 底部的孔8。
在塑料壁容器的情况下，主体6的凸缘56可以更厚一点，也就是 夹持环62可以替代采用和卡销凸缘44的夹持表面54相结合。
如果需要，可以在每个凸耳50的基部48的相反一例都提供夹持表 面52， 54,从而每个卡销大致具有T字外形。
提供多个夹持表面具有一个加热器/控制器单元IO可以和多种厚度 不同材料，例如金属，塑料，玻璃或者陶瓷等的设备配合使用的好处。 从一个更宽的方面，本发明提供了一种在包括具有大量卡销构造的安装 凸缘的液体加热容器的底部安装加热器的布置，所述每一个卡销构造具 有不同数量从一个参考表面的顶部起布置的夹持表面。
回到图2， 一个被封装的电子加热元件100用例如钎焊的方式连接 到加热盘10的底部102。 加热元件100传统上具有一个外护套104，在它里面安置了一个加 热线圈，线圈通过绝缘材料例如氧化镁和护套104绝缘。低温端部106, 108和加热线圈相连接并且从护套104端部向相反方向延伸。护套104 可以是传统材料，例如低碳钢或者铝，并且可以用任何便利的方式连接 到盘10上。
一个比4交好的实施方式是护套104为镀铜^f氐碳钢(copper flashed mild steel)，并且元件随后在一个例如氲的还原气氛中4f焊到加热盘1 0上。
可以看到，元件100总体上是蛇行线的，具有嵌套的内部和外部转 弯110， 112。内外转弯110， 112沿着它们的内表面互相^妄触。在内部 转弯110上有两个开口 114， 116。
护套104在截面上基本上是矩形的。因而，它具有平面的下表面11 8和盘10的底表面102相^妻触，以及一个平面的上表面120。
元件最好由标准的圆形截面的管状护套制成所述的矩形截面。一 般，护套最初是8mm直径然后制成8腿x 6醒的矩形截面。这样做的作 用是减少护套104的截面积以用来减少护套内的绝缘材料。
为了制造此元件，圓形截面护套放置于一个具有最终元件100所需 外部和内部形状的模具中，然后加压使得元件和模具的壁紧密结合。为 了避免漏电和间隙这些问题，护套的低温尾端部区域122是留下来不密 实的。
元件100通过三个固定元件124固定在盘10上。两个这样的元件 固定在元件100中部的孔114， 116内，另一个和元件100的外部转弯 110相结合。每一个定位器124都通过一个固定板126焊接，例如点焊 到盘10上。它进一步包括一个在它的主体上的推入的舌键128和在其 上部的铆接的凸耳130,其目的将在后面进一步讲述。
最后参照图2，元件100的每一个低温尾端106, 108都有一个接点 132， 134。各个接点安装到折叠的金属片盒138， 140的上表面136上， 金属片盒例如以压接方式安装到各个低温端部106, 108。接点132， 134 总体上安装在加热器100的平面上。
安装在元件100线路端的接点盒1 38进一步提供了一个弹簧接点 142，它的目的将在后面进一步讲述。在接点上提供了绝缘的后止块(未 示出)来限制接点间隙为一个微间隙，最好约为0. 25mm。 现在参照图3到5,—个进一步的加热盘200安装到定位器l24上。 盘200具有开口 202,定位器124可以通过其延伸。
加热盘200 —般为不锈钢，例如1.0mm厚，并且具有两个安装在绝 缘衬底上的厚膜加热线路204， 206，绝缘衬底位于盘200的一个面208 上。
加热线3各204充当一个"延长沸腾，，加热器并且具有两个部分208， 210,通过例如银质的链212相连接。加热线路206充当一个"保持热 度"加热器。
延长沸腾线路部分204具有分别的终端214， 216并且保持热度线 路部分在一个端部具有一个终端218。保持热度线路部分的另一端和链 212相连接。保持热度加热器线路206的终端218在加热器线路204与 链212相连接。延长沸腾加热器线路204的终端216位于加热器100上 的接点142的下面，从而使用时它也将和电源的线路端相连接。另一个 终端的连接将在后面进一步描述。
在线路部分204的一端具有显示延长沸腾加热器204状态的氖终端 215，在保持热度线路206的一端具有氖终端217用来显示保持热度加 热器206的状态。在接点盒130提供了一个进一步的氖联结器(未示出) 用来显示主加热元件100的状态。氖终端通过安装在设备底盘上的各个 氖指示器900 (图18)连接到电源的线路端。
如上所述，延长沸腾加热器线^各具有两个部分208， 210。第一部分 208充当计时器并且安置在离开下置的被封装的加热器100的区域222。 然而，延长沸腾线路204的第二部分210和保持热度加热器线3各206 ,皮 安置在加热器IOO上，从而热量可以通过盘200和加热器10/人线路210， 2 06传送到加热室4。
可以看到计时器线路部分208总体上是圓形的，包围了一个没有加 热的中部区域224。这样做的原因将在后面进一步讲述。
加热器盘200和加热元件IOO平的上表面120之间以良好的热4妄触 安装。元件200在安装时通过推定位器元件124的舌键128使得它们在 加热器盘200上表面伸展而保持在位置上。另外，盘200可以钎焊或者 焊接，例如点焊或者激光焊，连接到加热器200。在一个实施例中，例 如，盘200可以通过银焊的方式连接，它比连接加热器100到盘10上 时的铜焊具有更低的钎焊温度。这个连接到护套元件上的操作最好在不
同的时间去进行，因为在铜焊所需的温度下还原炉中的氢气环境会减少
盘200上的绝缘层，从而致使加热线路204, 206不起作用。
现在来看图6到12，控制单元300被安装到图3和4中的元件装置。 控制单元300包括一个在一端具有向上的凸缘304的金属安装盘 302。凸缘304具有成对的用来容纳第一，第二和第三解扣杆310， 312 和214上各个成对的凸耳308的槽3 06。可以在图8中看到，每一个槽 306的外端具有沟309,在沟309中凸耳308外端上的肩部与之以枢转 方式相结合。已经发现了没有必要将沟309的底部铸造成刀口 ，因而沟 309是平底的。
在安装盘302朝向凸缘304的一端，安装盘302具有三个刀口沟31 6用来容纳每个C弹簧318的一端。每个C弹簧318的另 一端置于形成 于各个解扣杆310, 312和314的座320中。每个座320包4舌三个舌4定 321用来在它们之间固定C弹簧端部。没有必要在解扣杆形成刀口枢轴。 每个c弹簧318充当超居中弹簧(over-centre spring)使得各个解扣杆 310, 312， 314在两个位置之间迅速移动。可以在解扣才亍310, 312, 314 上提供单独的止块来限制它们的移动。例如，当解扣杆被接地时，可以 在每个上形成舌键来和安装盘结合并且来限制朝向盘的移动。
解扣杆310， 312, 314在其自由端具有开口 322用来容纳把手或者 类似物。
从解扣杆310， 312, 314起在盘302的另一边的安装盘302的表面 324包括三个平台326， 328, 330分别安装了快速双金属致动器332， 334, 336。平台326, 328, 33(H皮压出盘302并且净皮月支状物338, 340, 342支撑。制动器332, 334, 336被制成具有大约25(TC的操作温度， 这个温度比加热器在正常加热操作下所达到的温度高一些。
另外，解扣杆310的自由端具有一个安装平台344用来安装与其他 安装在盘另一侧的致动器类似的第四个快速双金属致动器346。平台344 被等间距布置的臂348所支撑。
可以从图7中看出，铸造物350也被安装到安装盘302的324 —边。 此铸造物具有一个在图7中开口向下的杯状中间部位352和一个用来引 入到杯状部分352顶部的管部354。盘202的舌键356伸入到铸造物350 内的孔358中并且一个位于铸造物的夹片359伸到盘302的边缘之上。
如上所述，铸造物350的杯状部分352的下表面是开口的。杯状部
分352的一边351 :故切去形成一个平台354,在此平台上用来安置致动 器346的一个外围部分356。这个提供了一个操作时致动器346的反作 用表面。
最好，如图17所示，铸造物350具有一个进气阀353。 一个相对较 薄并且中部具有释放的舌键357的弹性材料圓盘355置于铸造部分352 的内上表面。解扣杆31 G具有一个凸起(未示出)，当此解扣杆处于锁 定条件时，将舌键357推出圆盘35 3并且向上进入管部354，使得蒸气 可以进入铸造物350。当操作致动器346时，舌键357被释放，关闭进 入铸造物350的气流通道。为了延长沸腾阶段，这样阻止了蒸气进入控 制器。
可以从图7中看到，致动器326， 328, 330分别作用于安装在各个 片簧366， 368, 370上的塑料推杆360， 362, 364。片簧在其自由端具 有分别的4^点372, 374， 376。这三个片簧和一个进一步的在其自由端 具有接点380以及安装有塑料推杆382的片簧378,都安装到一个塑料 铸造物384上，这个将在后面进一步详细描述。
在图12中可以更加清楚的看到，各个推杆夹住各个片簧。推杆360, 364， 382每一个包括一对凸耳386， 388和一个具有容纳各个片簧上形 成的针头394的沟392的平台390。针头394将各个推杆径向固定在各 个片簧上。推杆360具有相对的凸耳396， 398,它们以这样一种方式安 装使得可以以片簧366为轴心转动。
在推杆362, 364， 382上的每个平台390的上表面(图11所示)具 有一个直立的肋39 7。 一旦与它们相联系的解扣杆被操作时，它充当片 簧366， 368， 378的挡块。
推杆364上的凸耳386, 388的根部提供有凸起399用来和双金属 致动器334结合，类似地双金属致动器334和推杆362的凸耳386, 388 的根部结合。最后，双金属致动器332和推杆360的凸耳396结合。
在图7中可以看到，铸造物384安置在盘302的中部开口 400内。 孔具有三个向内伸展的凸耳4 02，每个凸耳在它的自由端具有槽404。 铸造物384朝向凸耳402和开口 406安置，开口 406和凸耳上的开口 404 对齐。
铸造物384不仅仅用来支撑片簧366， 368， 370, 378，也用来支撑 设备的无塞绳接头16的部件。特别的，铸造物384具有一个居中的线形销408, —个中性环410和一个接地环412。
可以从图6和7的实施例中看到，接地环412具有向往地尖端细的 开口端414使得接头16和插座18之间的固定变得便利。
接地环412的上端具有三个等间距布置成对的凸耳416，它们延伸 通过铸造物384上的孔406和凸耳402上的孔404，并且其上用销4丁以 用来确保接地环412和铸造物384以及铸造物384和盘302之间的连接。
中性环410也具有一对向上凸起的凸耳418，在其上片簧366底端 的孔槽420确保将接点372电连接到i殳备电源的中线。
接地销408的端部422延伸通过铸造物384的底部并且一皮一个位于 大体上W形的黄铜部件426的肢状物424中部的孔所遮护。片簧368， 370, 378都向下延伸并且被部件426所遮护，因而将接点374, 376, 3 8 0电连接到设备电源的线路端。
铸造物384也用来支撑枢转安装的环形部件430。环形部件430枢 转支撑于铸造物384上的轴颈432上。钩434从环430的支撑端延伸同 时两个肢状物436, 438从环430的另一端凸出。钩440也从环的那一 端凸出。钩的端部442延伸通过4寿造物384的孔444 /人而位于4妄地环412 的内部使得当设备被安置于它的电源底座时，钩端442和电源底座电插 头的上表面结合。
位于肢状物436, 438之间的环430的一部分446延伸通过形成于 铸造物384的钻孔45 0的一端的槽44 8。钻孔45 0容纳了 一个巻簧(未 示出)用来如图11所示向上推环430,使得环430枢转连接于轴颈432。
环的肢状物438具有一个^f黄向的凸耳452同时肢状物436具有一个 向前凸出的凸耳454和一个^黄向的凸耳456，这样的目的将在后面进一 步讲述。
在控制单元300的安装中，具有环430和W形部件426的铸造物384 首先固定到凸耳402,并且线路销408,中性环410和接地环412然后 插入到铸造物384。然后片簧364， 368， 370， 378和它们的推杆360, 362， 364， 382相对于中性环210或者W形部件固定，并且线路销408 的顶端422和凸耳416， 418随后被销钉销接或者被折叠合并从而确保 安装在一起。然后解扣杆210， 212, 214可以被安装到盘302。
可以从图7看到，推杆360, 362, 364， 382都延伸通过形成于安 装盘302的孔。推杆360由一个延伸通过盘302的开口 462并且进一步通过解扣杆 312上的孔464的钩460所形成。可以在图6和11中可以看到，推杆 360的钩460靠近环430上的钩434。
推杆364延伸通过盘302上的孔466。可以从图11和12上看到， 推杆362具有两个凸出的销468, 470。推杆延伸通过位于解扣杆314 的正方形孔472 (见图9)，使得销470位于解扣杆314， 310之间。销46 8延伸通过解扣杆310上的L形孔474。事实上，在安装过程中，销468 插入通过孔474的槽478并且然后^L移动位于解扣杆310上部的位置。
如上所述，位于推杆364的凸耳386, 388的4艮部的凸起399和双 金属致动器336结合。销468在杆被解扣后也充当解扣杆310的挡块， 然后肋状物397和安装盘302的相对一侧结合。
推杆362延伸通过盘302的一个孔484。销480被安置位于盘300 和解扣杆312之间，但是销482延伸通过解扣杆312上的孔486并且被 拉到如图6所示的解扣杆312的表面上。双金属致动器334被安置用来 和推杆362的凸耳386, 388的根部结合。销482充当解扣杆312的挡 块。
最后，推杆382具有两个销490, 492。推杆向上延伸通过盘302的 孔494。销492固定在解扣杆314和盘302之间。然而，月支状物490向 上延伸通过解扣杆314的孔476并且向前移动位于图9中虛线所示区域 478之上。销490用作解扣杆314的挡块。
延伸通过盘302的环形部件肢状物438的凸耳52被安置于解扣杆 312的边缘之下。类似地，环形部件肢状物436横向凸出的凸耳456被 安置于解扣杆314的边缘之下。肢状物436向前凸出的凸耳454在解扣 杆310的边纟彖下延伸。
当装配时，如图6所示的控制单元300可以:帔安装到如图3所示的 加热器装置。这个显示在图8中。
位于定位器124顶端的支撑凸耳1 30延伸通过盘302上的槽500 (见 图7)并且凸耳130用销钉在其上销接来确保控制器300的位置。
当装配时，不同的控制器接点和不同的加热器接点按照如下方式连 接。"中性的，，片簧366上的接点372和主加热元件100的一个低温尾 端108上的接点132连接。"线路"片簧37 0上的接点376和主加热元 件100的另一个低温尾端106上的接点130连接。"线路"片簧368上
的接点374和厚膜加热器线路204的终端214连接，同时"线路"片簧 378上的接点380和加热器线路206的终端220连接。在低温尾端106 的片簧142与线路部分210的终端216连接。可以为接点」提供挡块(未 示出)。
而且，双金属致动器332， 334, 336和加热器200制成热连^f妄。如 图4简要示出，致动器334和厚膜加热器盘未加热区域224，线路部分 332上的致动器332以及加热器盘200的未加热区域510上的致动器336 相连接。致动器将会和第一加热器IOO通过加热器盘200进行热连接。
现在将要描述控制器和加热器的操作。在一般操作时，每一个解扣 杆310, 312和314的自由端将^皮如图6所示通过和各个解扣杆的自由 端相连接的把手向下推动。在此条件下，如图13中简要示出的，各个 才妻点对372; 132， 376; 130， 374; 214和380; 220都是闭合的。这意 ，味着电流将通过片簧366,主加热元件IOO和片簧37(U人电源的中线流 动到线路一侧。片簧370有效地短路掉附加元件204， 206。主加热元件 100可以在240V输出大约2. 2Kw的功率，并且它将在室4内对水进4亍加 热煮沸。在这种条件下连接到主加热器100的氖管将被点亮，显示设备 中的水正在一皮加热。
当水沸腾时，蒸气生成并且通过一个通道(未示出)从设备的顶部进 入铸造物354的插入管354。这使得蒸气从双金属致动器346到达解扣 杆310。当致动器346到达它的工作温度时，它改变它的曲率并且向下 压住铸造物壁362的平台354，推动解扣杆310如图6所示向上。这个 运动使得杆310解扣并且提起推杆364的销468,使得按顺序从低温尾 端接点130提起接点376。
这使得通过片簧370有效地移开短路电路，意味着延长煮沸加热器 线路204两个部分208, 210都和主加热器100进行串联。事实上，由 于保持热度线路206和延长煮沸线路204在链212连接，它也将和延长 煮沸线路204的210部分相串联安置，和208部分相并联。线^各206和 线路部分208的相对电阻使得基本没有电流经过206部分，致使206部 分的加热效果是可以忽略的。
线路204的电阻可以,皮选拷"使得加热器100, 204在此条件下合起 来的功率大约为250W，其中大约28W由主加热器100产生，222W由加 热线路204产生。这个使得沸腾可以保持在交替的沸腾状态。
接点376的提起致使与延长煮沸加热器线路204相连接的氖管900 被点亮，显示设备中的水处于延长煮沸阶段。
解扣杆310的操作也关闭了膜岡353上的舌键355因而阻止蒸气进 一步的进入控制器和设备的底部。
当水继续沸腾时，延长煮沸加热器线路204的定时器部分208开始 对安置了致动器334的加热器盘200中部区域224进行加热。经过一个 预定的时间后，(取决于经验或者知道盘材料的热容量，必要的温度提 升和传导途径的长度)，并且一般为一分钟或者更多，区域224的温度 升高到足够致使致动器334工作。
当致动器334工作时，它向上推动推杆362，从加热器终端214提 起接点374。推杆462的销48 0和解扣杆312的下部连接向上推动中部 使得杆解扣。然后解扣杆312和另 一 个销4 8 2相连接充当解扣杆的挡块， 推杆362的凸出部分397移动进入和安装盘302的连接状态。即使在致 动器334重置后，接点374通过解扣杆312保持提起状态。
提起的接点374有效地使得保持热度加热器线路206和主加热器1 00以及延长煮沸加热器线路204的主要部分210通过电路外的定时器部 分208进行串联。这是一个有用的布置，因为它使得加热器盘200的区 域224冷却的相对较快，使得致动器334重置的相对较快，也意味着如 果需要再次煮沸时接点374可以重新闭合的较快。
加热器100，延长煮沸线路部分210和保持热度部分206合起来的 加热效果一4殳大约为50W，其中1W由加热器100产生，9W由加热线鴻-部分210产生，40W由加热器线路206产生。50瓦特一般足够保持设备 中水的热度，尽管这可能依赖于设备的材料(金属设备的热量损失比塑 料的多)而不同。厚膜加热线路产生的热量将会通过加热器100传导进 入设备中。
接点374的提起导致连接到保持热度线路206的氖管被点亮指示设 备中的水正在保热。
所有三个加热元件将继续工作直到发生下面其中一个情况。第一， 设备2从插座20被拔掉。当此发生时，环形部件430的钩440在安置 于钻孔448的弹簧的力作用下将被向下推动。这将造成臂436的凸耳456 连接并且解扣解扣杆314,如图6所示向上移动。这造成解扣杆314和 推杆382的销490相连接，从而从终端22(U是起接点380。这将中断从
线路销330到各个元件的所有连接，从而将设备断开。
应当指出这种"提起开关断开，，的机构将事实上打开所有三套线路 端接点而与设备的操作状态无关。除了上述操作，臂436向前凸起的凸
耳454将使得解扣杆210解扣，臂408横向的凸耳502将使得解扣杆212 解扣，从而提起接点376。最后臂438的凸耳452将解扣解扣杆312, 从而提起接点374。
所有三个加热器100， 204, 206也可以通过连4妄到自由端的4巴手手 动解扣解扣杆310, 312, 314。
最后，当设备沸腾煮干和加热器过热，或者很可能两个一起发生的 情况下，致动器332, 336将工作。
如果致动器332工作，它将作用于推杆360，提起电源的中线的接 点372,从而切断电源到所有三个加热元件的供给。这个接点通过和环 形部件440的钩434相销接的推杆360的钩460被锁定保持打开。并将 保持锁定直到设备从它的底部被提起，环形部件400枢转被移开，从而 才能释放推杆360,并且使得接点372再次工作。
如果致动器336工作时，它将作用于推杆364并且解扣解扣杆310。 这将提起接点376，从而使得加热器204和加热器100串联。这减少了 到"延长煮沸，，程度的所有的加热功率。致动器334将进行工作，致使 保持热度元件206和主加热元件以及延长煮沸加热元件100， 204串联， 从而减少加热功率到一个非常低的程度，例如50W,这将使得设备中加 热器温度不高于沸水的一般应用中的温度。
针对本发明实施例所公开范围的不同改进都将是明显的。例如，如 图14所示，可以在一个适合粘结加热器线圈100区域的瓷砖700上具 有一个或者多个加热元件。 一种导热的适合粘结的材料702具有一致的 材料延伸系数可以用作此目的。时间延迟致动器334可以安置在瓷砖 700的另一端使得将经过一定时间热量通过瓷砖700传导到致动器从而 产生延长煮沸。
如图15所示的另一种可选择的布置，资砖700可以通过一个弹簧 夹710连"^妄到加热器100。 一种导热的化合物和/或粘结材料712可以 被放置于加热器瓷砖700和元件100之间。弹簧夹可以通过合适的夹子 714安装到加热元件100,或者夹子可以从一个完全独立的安装部件安 装。
最后，如图16所示，加热器资砖700可以通过外部的夹持装置720 安装到加热器100上。这将从设备和加热器IOO传导热量进入瓷砖700。 最好加热器204, 206不需要厚膜加热器，但是可以是被封装的元
件或者其他使用通过例如云母或者陶瓷绕线筒绝缘的加热线圈的加热 器。而且，加热元件100的功率可以高一些，例如3kw。第二元件可以 安置围绕第 一元件用来提供必要的功率。
如前面的实施例中显示的加热盘10是平的。在此实施例的一个变 体中，盘l 0可以轻微成盘状，如图18所示。
在此图中，盘800具有一个用来容纳卡销安装凸缘的平的凸缘802 和通过一个倾斜部分806连接于平的凸步彖802的平的中间部分804。
参照图19，详细显示了设备中氖指示器900的安装。
指示器900固定安装到一个安装了设备主体壁的外壳902上。指示 器900嵌套在一个沟状部件904内，它的一端安装了把手906。沟状部 件904枢转安装到一个固定在外壳902的枢轴908上。沟状部件904的 另一端和解扣杆310的一端相结合。
这种安置使得向下推动把手906将向下推动解扣杆310，关闭连接 与此的接点。尽管氖管可以被安装到把手906 (如图1简要示出)，当移 动把手时，固定安装阻止了压向引导到氖管900的电线的压力。
最好此处公开的不同发明可以比所述此特殊类型的设备具有更加 广阔的应用。例如某个可以不需要延长煮沸功能或者保持热度功能的设 备，但是可以仍旧使用所述实施例的其他方面。
权利要求
1.一种电子液体加热设备，其包括一个较高功率的第一加热装置，用于将设备中的液体加热至沸腾，所述第一加热装置包括第一加热元件；一个较低功率的第二加热装置，用来保持设备中的液体沸腾或者保持煮沸的液体的热度，所述第二加热装置包括串联连接的所述第一加热元件和第二加热元件；以及沸腾敏感控制器，用来当设备中的液体沸腾时将所述的笫二加热元件切换为与所述第一加热元件串联。
2. 如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一加热装置包 括封装的电加热元件。
3. 如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述第二加热装置包 括厚膜电加热元件。
4. 如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述厚膜加热元件和 被封装的加热元件相热接触安装，使得被封装的加热元件用来从厚膜加 热元件传导热量进入所述设备。
5. 如权利要求4所述的设备，其特征在于，所述被封装的加热元 件设置有一个平的表面区域用来容纳厚膜加热元件。
6. 如权利要求5所述的设备，其特征在于，厚膜加热元件安置在 一个安装到被封装加热元件上的瓷砖基片上。
7. 如权利要求5所述的设备，其特征在于，厚膜加热元件安置到 一个金属基片，此基片和被封装的加热元件良好热接触安装。
8. 如权利要求5所述的设备，其特征在于，基本上整个被封装的 加热元件的下表面是平的以用来容纳厚膜加热器基片。
9. 如权利要求2所述的设备，其特征在于，被封装的加热元件直 接粘结到设备的液体加热室底部上。
10. 如权利要求2所述的设备，其特征在于，被封装的加热元件具 有相对的平表面。
11. 如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述被封装的加热元 件设置在该设备的液体加热室底部的下方，并且该元件具有一个平的表 面用来和所述底部结合，以及一个相对于所述第一平表面并大体上与其 平行的另一平表面部分。
12. 如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述被封装元件的封 装层在其离开底部的表面上具有一个平的表面部分。
13. 如权利要求11所述的设备，其特征在于，被封装的加热元件的整个上下表面基本上是平的。
14. 如权利要求ll、 12或者13所述的设备，其特征在于，该被封 装元件的封装层大体上是矩形的，封装层的各边大体上垂直于它的平的 上下表面。
15. 如权利要求ll、 12或者13所述的设备，其特征在于，该封装 的元件由紧密相邻的转弯制成。
16. 如权利要求ll、 12或者13所述的设备，其特征在于，该封装 元件是对称的。
17. 如权利要求ll、 12或者13所述的设备，其特征在于，该封装 元件以弯曲蜿蜒的方式布置。
18. 如权利要求3所述的设备，其特征在于，该厚膜元件制成为在 它的中部区域具有一个或者多个孔用来容纳安装到液体加热室底部的 定位器。
19. 如权利要求2所述的设备，其特征在于，该封装的加热元件具 有向外凸出安置的低温尾端，
20. 如权利要求19所述的设备，其特征在于，该低温尾端设置为 以大体上成相对的方向凸出。
21. 如权利要求19或20所述的设备，其特征在于，在一个或者每 个低温尾端制有开关接点。
22. 如权利要求21所述的设备，其特征在于，所述开关接点平行 于该封装元件的平面。
23. 如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述封装的加热元件包括具有大体上垂直于加热元件平面安置的电接点部件的终端。
24. 如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述厚膜加热元件具 有安装于所述封装的加热元件上或背靠封装的加热元件安装的基片。
25. 如权利要求l所述的设备，还包括过热保护控制器。
26. 如权利要求25所述的设备，其特征在于，该第一加热装置设 置有独立操作的过热保护机构。
27. 如权利要求26所述的设备，其特征在于，至少两个独立操作的过热保护机构设置有相反的供电电极。
28. 如权利要求25所述的设备，其特征在于，过热保护控制器设置成使得当设备过热时切断对所有加热装置的电源。
29. 如权利要求25所述的设备，其特征在于，过热保护控制器在操作后被锁定用来阻止加热装置的再次供电。
30. 如权利要求29所述的设备，其特征在于，过热保护控制器这样被解扣部件锁定，即当设备被提起时，过热保护控制器被解除锁定。
全文摘要
一种电子液体加热设备，其特征在于，包括一个较高功率的、使得此设备中液体加热到沸腾的第一加热装置，以及一个较低功率的、使得设备中液体在沸腾后在预定时间内保持沸腾的第二加热装置，一种沸腾敏感控制器，用来当设备中的液体煮沸时，将所述的第一加热装置切换到所述的第二加热装置，一个响应第二加热装置或者与之相关联的加热装置的热敏感控制器，用来在预定时间后停止容器中液体的沸腾。
文档编号H05B1/02GK101344306SQ20081013449
公开日2009年1月14日 申请日期2003年2月26日 优先权日2002年2月26日
发明者A·米克斯, J·C·泰勒, M·J·斯各特 申请人:施特里克斯有限公司