電加熱器的溫度調節器及安全斷路器的控制裝置的製作方法

2023-09-22 21:17:15

專利名稱：電加熱器的溫度調節器及安全斷路器的控制裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及用於電加熱器的溫度調節器及安全斷路器的控制裝置。
諸如熱水器一類的設備已為人們所知，在該類設備中一個或兩個調節器物理地連接於和/或電連接於一加熱容器內液體的加熱元件上。一個控制裝置裝設成可允許使用者在一溫度範圍內調節容器內液體的工作溫度，通常所知的「調節器」或恆溫調節器。還裝有另一個控制裝置作為一安全措施(例如在恆溫調節器失效情況下，並因此導致過度加熱液體)。它即通常所知的「安全斷路器」。它被預調在高於恆溫調節器工作範圍的一特定溫度處。該兩裝置均獨立安裝，使得在諸如熱水器一類設備的成批製造過程中操作時間長而且費用高。
上述設備可以是向例如房間或倉庫提供熱空氣的空氣加熱器。在這種設備中，加熱器裝在一容器內一風扇用於將加熱後的空氣從容器排放到室內。
恆溫調節器包括一銅或不鏽鋼的毛細管和球管，此毛細管和球管延伸進加熱元件或容器中。該球管作為探測液體或排出氣體的溫度變化的傳感器。恆溫調節器安裝在容器的外部上以便於利用一旋轉軸調整所希望的溫度。恆溫器於是可以通過流經恆溫調節器和加熱元件的電流的通/斷工作循環而控制加熱。
現在可得到的安全斷路器有兩種類型(1)安裝在殼體表面上的雙金屬盤和(2)球管和毛細管類型。第一類的裝置非直接地探測容器內的溫度。一個盤與容器的外表面而不是內部的部件接觸。第二類的安全斷路器具有例如球管或盤卷的毛細管的傳感裝置，這些球管或毛細管能夠置於加熱元件或容器內。其主要的不同之處在於安全斷路器被預先校準在一預定溫度處因而不能夠用一旋轉軸來調整。
本實用新型的目的即在於提供一種用於電加熱器的溫度調節器及安全斷路器的控制裝置，能克服或至少消除一個或更多的上述缺陷。
根據本實用新型，提供了一種用於由市電電源供電的加熱器的電加熱器調節器及安全斷路器的控制裝置，該控制裝置包括一與該控制裝置相結合而可安裝在容器上的單個殼體。兩個獨立的用於響應容器內液體溫度的溫度傳感器，至少有一個傳感器有一探頭伸入容器內，在傳感器中有各自的機械式響應元件，以及在市電電源和加熱器之間形成一單極開關和一雙極開關，其中，在不同的相應溫度下調節器的機械式響應元件控制單極開關而安全斷路裝置機械式響應元件控制雙極開關。
液體可以是水。
調節器的工作溫度可通過機械地調節調節器而改變。
調節器和安全斷路器都可以為球管和毛細管式的溫度傳感器。
單極開關可以包括雙極開關的電極之一。
根據本實用新型的電熱式熱水器調節器和安全切斷控制裝置(申請人準備以BBS combistal系列投放市場)將由參照附圖的下面的例子加以描述。其中

圖1是控制裝置的等角投影圖；圖2是控制裝置的調節器部分的分解圖；圖3是控制裝置的安全斷路器部分的分解圖；參照附圖，圖1中控制裝置可通過安裝座1安裝在水加熱容器(圖中未示出)上。調節軸2可允許使用者在調節器的預校準範圍內調整所要求的工作溫度。調節器通過由安裝於容器內的調節器的球管11探測溫度變化而起作用。該球管11可以安裝於一伸入容器內以加熱其中液體的加熱器(圖中未示出)內。一安全斷路器的球管9也以與球管11相同的方式設於容器內，雖然它在機械構造上是獨立的。調節器和安全斷路器均安裝在一具有蓋板4的塑料殼體3內。
在圖2中，可看到調節器構件的組件。球管11、毛細管10和膜片15中注滿了熱敏感液體。組件中球管11吸收的熱量使此三構件中的液體體積增加。這一變化經撓性膜片15的撓曲而產生機械運動。擴張或收縮的膜片於是施加或消弱作用於一致動器16上的力，而致動器又壓頂一電接觸件22(見圖3)的活動薄片。
圖3中，可看到安全斷路器構件的組件。正常地，電流經接觸件21和22到達加熱元件(圖中未示出)。輸入的電能從市電電源火線經接觸件24的固定薄片而到達並流過安全切斷接觸件23。一安全切斷接觸件19的位置安裝成用來斷開市電電網中線的固定薄片20。
該安全斷路器以與調節器相似的方式工作。球管9、毛細管8和膜片25注滿了熱敏感液體。組件的球管9端部所感受到的熱使這三個構件中的液體在沸騰時變成氣體並且體積增加。這一變化導致撓性膜片25撓曲。此膜片25的擴張或收縮施加或消弱作用在一手動復位杆6上的力，而手動復位杆6又壓頂接觸件19和23的活動薄片，接觸件19和20共同構成了雙極開關。在實際使用中，若水的溫度到達或超過為的安全斷路器的工作而設定溫度，斷路器的膜片25致使接觸件19和23都同時移動而切斷輸入的電能。
膜片25由彈性材料預製而成，從而在膜片完全不受約束時，杆6受力而向上移動以打開接觸件19和23。在正常的工作條件下，膜片25通過毛細管8和球管9中的液體或氣體而被部分地約束，使得接觸件19和23保持關閉。換句話講，在正常的工作溫度下，毛細管和球管的內部壓力一般比大氣壓力高一點而在一定程度上約束膜片25。如果毛細管8或球管9破損或洩漏，膜片25的彈性會致使接觸件19和23打開。這樣，控制裝置即會自動防止故障以切斷輸給加熱器的電能。
可以注意到調節器依賴於一個接觸件22(它構成單極開關)的工作，安全斷路器工作而將電源線的火線和中線都斷開，從而確保使用中的可靠性和安全性。如果喜歡的話，調節器可以設置成用來控制接觸件19或23中的一個，而不是具有一個獨立的接觸件22。
雖然所述的控制裝置在調節器和安全斷路器中均採用球管和毛細管式的溫度傳感器，而安全斷路器的傳感器也可以包括安裝於表面的雙金屬盤式傳感器，或類似地安裝於蓋4上。顯然地或者說是合乎情理的，此安全斷路器可以不那麼複雜或不那麼昂貴，因為雖然其工作必須可靠，但安全斷路器不必每次總要精確地在相同溫度下或接近於相同溫度的狀態下工作。
所述的控制裝置可與一空氣加熱器一起使用，該空氣加熱器中空氣被吸入一容器內並由一電加熱器加熱。加熱器中的已被加熱並由一風扇排出的空氣由控制裝置監控，並且輸送到加熱器的能量被調節成能夠保持所希望的空氣排放溫度。若此溫度超過了一高值，控制裝置即自動地切斷輸送給加熱器的電能。
權利要求1.一種用於由市電電源供電的加熱器的溫度調節器及安全斷路器的控制裝置，其特徵在於，所述的控制裝置包括與所述控制裝置相結合而可安裝在一容器上的單個殼體，兩個響應於容器內流體溫度的獨立的溫度傳感器，至少一個傳感器具有一伸入容器內的探頭；在傳感器中的各自的機械式響應元件，和位於市電電源與加熱器之間形成單極開關和雙極開關的電接觸件；其中，在不同的相應溫度下，所述調節器的機械式響應元件控制單極開關，而所述安全斷路器的機械式響應元件控制雙極開關。
2.如權利要求1所述的控制裝置，其特徵在於其中所述的流體是液體。
3.如權利要求1或2所述的控制裝置，其特徵在於，其中調節器的工作溫度通過機械地調節該調節器而改變。
4.如權利要求1或2所述的控制裝置，其特徵在於，其中所述的調節器及安全斷路器均為球管和毛細管式溫度傳感器。
5.如權利要求1或2所述的控制裝置，其特徵在於，其中至少安全斷路器由一預先偏置工作的元件構成在球管或毛細管出故障而使內部壓力減低到低於一預定低值時致使各自的開關打開。
6.如權利要求1或2所述的控制裝置，其特徵在於，其中單極開關由雙極開關的一個極構成。
專利摘要一電熱式液體加熱器調節器及安全斷路器的控制裝置設置在一蓋板4上,並且每個均包括球管和毛細管式溫度傳感器。此控制裝置設置成通過操縱單極電源供給開關來控制加熱器的工作和液體溫度。安全斷路器設置成通過操縱一雙極開關來切斷電能輸入。
文檔編號G05D23/19GK2300127SQ96215608
公開日1998年12月9日 申請日期1996年7月12日 優先權日1996年7月12日
發明者熱昂·塞裡尼 申請人:科風控制器有限公司