電熱水煮沸器的製作方法
2023-06-08 14:19:51 1
專利名稱：電熱水煮沸器的製作方法
技術領域：
本發明涉及到關於對電熱水煮沸器的改進，例如電水壺和熱水壺之類。
背景技術：
電水壺和熱水壺等傳統上包括有浸沒式電加熱元件，它呈線繞式狀態，礦物質絕緣，金屬保護的加熱元件本身固定在元件端板上，該端板用於將加熱元件連接在壺上，通常在壺側壁的孔上。不過最近平面式加熱元件已被採用，在該元件的一側有一基片，它以印刷電路的形式或其他形式形成電阻電路或電阻層，形成電阻式加熱元件。基片例如可以包括一個不鏽鋼薄片，位於成為一個電子絕緣層的一側，該絕緣層例如為玻璃，而電阻加熱元件可以形成在這個絕緣層上並帶有另一個保險的電子絕緣層，該保險層例如也是玻璃，形成在電阻加熱元件的頂部。
通常給電水壺和熱水壺等提供元件保險控制器，在一個被感應元件過熱的狀態下，它用幹切斷加熱元件的電源。通常還提供一個蒸汽傳感器，當壺內的水燒開時，響應蒸汽的產生該傳感器切斷加熱元件的電源。元件保險控制器通常包括一個或多個雙金屬元件，其配置與加熱元件有密切的熱傳導聯繫，它並被設置操縱電子開關，從而響應元件溫度上升到超過預定的正常操縱範圍來進行控制。同時蒸汽傳感器通常包括雙金屬的或其它的熱傳感元件，例如形狀記憶效應(SME)裝置，它配置在壺的一個部位，在那裡，當壺內的水燒開時，蒸汽將衝擊熱傳感元件。如上所述，配有傳統浸沒式電加熱元件的元件保險控制器，一般被連接在加熱元件端板的一側，與加熱元件本身相對，即端板乾燥的一側，而蒸汽傳感器通常被包容在壺的上部，一般在手柄結構裡，與壺壁上的一個孔接近，使得在壺內產生的蒸汽進入蒸汽控制器的熱傳感器。
集成元件保險和蒸汽傳感器控制器同樣眾所周知，它們聯結在一個單一的結構裡，其元件保險控制器如前所述，蒸汽傳感器控制器也如前所述。同樣已知的是我們製造和銷售的X型元件保險控制器，它描繪在GB 2 194 099中，這裡特別參照附圖3A，3B和3C，還有由我們製造和銷售的J型蒸汽傳感器，它描繪在GB 2 212 664中。X型元件保險控制器和J型蒸汽傳感器能夠獨立應用，或者J型蒸汽傳感器能夠插入X型元件保險器的端部，以形成集成系統。
隨著前述新型平面加熱元件的出現，元件保險和蒸汽傳感器控制器與加熱元件以及與伴生壺的聯結的建議提了出來。如參照GB 2 222025或WO95/34187可以看出由這些建議而產生的問題，至少以我們的觀點認為，在蒸汽控制器和元件保險控制器之間缺少隔離，由於水蒸汽汙染了元件保險控制器，從而導致它過早的失效。
本發明目的和概要所以，本發明的基本目的是克服或至少大體上減少前述的問題。
按照本發明，有平的電加熱元件的煮沸器的底部被分隔開，以便在蒸汽傳感器和與加熱元件聯結的元件保險控制器之間形成隔離，還提供一個蒸汽管，它將壺中的水燒開時產生的蒸汽導入到蒸汽傳感器的位置上。
典型的實施例將在下文進行描述。在其中，煮沸器包括一個模製的底部或基部，以便將平的加熱元件連接在煮沸器的體部上，使之構成煮沸器的底部或至少構成它的一部分。上述模製部分包括一個隔室，以便將蒸汽傳感器與元件保險控制器的分隔並將器內部的蒸汽導入上述隔室。
本發明的上述和其他特徵特別在所附權利要求書中陳述，參照附圖在下面給出的描述中給予清楚地說明。
附圖的簡要描述
圖1A至1F顯示了本發明第一典型實施例，圖1A是典型的水煮沸器底面的底面平面圖，圖1B和圖1C是沿圖1A線A...A和B...B處分別截取的剖面圖，圖1D是圖1B局部放大視圖，更詳細地顯示了蒸汽傳感器的隔層，以及圖1E和1F是本實施例相對各面的立體圖2A至2F顯示了本發明的第二典型實施例，這些視圖分別與圖1A至1F中對應的視圖相似；圖3A至3F顯示了本發明的第三典型實施例的相似視圖；和圖4A至4F顯示了本發明的第四典型實施例的相似視圖。
實施例的詳細描述首先參照圖1A至1F，這些圖表示根據本發明的一個實施例成形的電加熱水煮沸器基部或底部的形狀，其成形被顯示的僅為煮沸器的基部或底部壁1的一部分，而且應當理解，煮沸器的其餘部分應由裝置生產者來製造。
藉助於模製的塑料材料的底盤環3，將平的電加熱元件2固定在形成於煮沸器的底部1中的孔內。底盤環3由兩個零件構成，即頂部或上部的底盤環4和底部或下部底盤環5，它們適宜於由擰入形成在這兩個零件中對齊的孔6和6』內的自攻螺釘固定在一起。如圖1C所示，頂部4內的孔靠近它們的最內端。如圖1D中放大的詳細視圖更清楚地顯示，頂部和底部的底盤環4和5形成相對的表面，它們用於在其之間夾持住平的加熱元件2的邊緣並形成在煮沸器底部1內的孔的環形邊緣。各自相對的表面相互間隔，其距離與加熱元件2和煮沸器壁1的厚度相適應。所提供的密封件7在頂部和底部的底盤環4和5的相對的表面之間。
圖1A、1B、1D和1E更清楚地顯示，底部的底盤環5形成一個整體的伸出部8，它確定了一個盒體，以便容納蒸汽傳感器並與安裝在加熱元件2上的元件保險控制器可靠地分隔。圖1A和1E顯示了元件保險控制器9的典型結構，它安裝在加熱元件2的下面，同時還顯示容納在盒體8中的蒸汽控制器10的典型結構。圖示元件保險控制器是由我們製造和銷售的X2控制器，這種控制器大體描述在GB 2 283156中。圖示傳感器10是由我們製造和銷售的J型蒸汽傳感器，這種蒸汽傳感器大體描述在GB 2 212 664中。其他結構的元件保險器和蒸汽傳感器控制器可以買到而且能夠在本發明中應用。
伸出部8確定的蒸汽傳感器的盒體具有一個整體成形的蒸汽管11，蒸汽管11通過形成在煮沸器底部1內的孔12延伸到盒體的外部。合適的耐熱材料的密封圈13保證通過孔12的蒸汽管11的通道不會引起煮沸器的洩漏。在煮沸器內，蒸汽管11將延伸到煮沸器中有效充滿水容量的水平面之上，還可以提供一個浮式閥，從而如果煮沸器的水過量，它可防止水溢進蒸汽管。蒸汽管用於將壺內的水燒開時而產生的蒸汽傳送到蒸汽傳感器盒體8，以使蒸汽傳感器工作。
當盒體8與底部的底盤環5整體模製時，它的下面是開口的，以便於蒸汽傳感器10的安裝。如圖1D所示，設置一個模製的塑料蓋14，它裝在盒體下側的開口端。蓋14在15處有孔，以使得在盒體8內冷凝的蒸汽便於從那裡排出，此外還包括一個中空的連接管16，它適宜於固定到蒸汽管11下開口端中。排氣孔17形成在被接合的連接管和蒸汽管面對盒體8內部的一側，以便允許蒸汽管內的蒸汽接近蒸汽傳感器10。蓋14可以是煮沸器模製的器具底部的一部分，而不是如圖示的單獨零件。
根據所描述的設計，蒸汽傳感器10和它在盒體8內潮溼的環境與元件保險控制器9的乾燥環境很好地分離和隔開，由此避免或至少減少因水氣化物或冷凝物接觸元件保險控制器而使之過早失效的風險。加熱元件2的詳細形狀不是本發明的中心內容。如前文所述，該元件例如可以由配有適當電絕緣材料的電阻加熱電路或電阻層構成，設置在例如像不鏽鋼板這樣的基片上。該元件可選擇由鋁形成的金屬板構成，將線繞的、礦物質絕緣的、金屬保護類型的加熱元件自身卡緊在或是釘在金屬板的下表面上，這類元件本來已知。
水煮沸器可以是無電線式的，其中，這種形式的煮沸器適於當煮沸器定位在基座時，通過基座裝置接通電源，煮沸器的部分和基座部分具有相互配合的電連接器裝置，它們連接在一起，當煮沸器的部分定位在基座部分時，使得煮沸器內的加熱元件通過基座接通電源。這種電連接器裝置本來已知並包括這樣的裝置，它們使得煮沸器以任何相對旋轉定位的方式安裝在基座上，這樣的裝置描述在GB 2 285 716中。
圖2A至2F顯示的實施例與圖1A至1F的實施例相似，其主要不同點在於，加熱元件2以傾斜的角度安裝在底盤模製件3內，底盤零件4和5以及密封圈7則對應於不同的形狀。加熱元件2以這種傾角的方式安裝，以及安裝在元件最上邊緣或接近最上邊的元件保險控制器9，保證了加熱元件最接近控制器9的部分首先開始過熱，例如，如果煮沸器蓋拿掉並且煮沸器開始燒乾，下降的水平面首先露出加熱元件的控制器9所在部位。圖2A至2F中與圖1A至1F中相同的參考號表示相似的零件。
圖3A至3F還顯示了另一個實施例，它與圖1A至1F的實施例非常相似，在這種情況下其主要不同點在於容納蒸汽傳感器10的盒體8在它的上部是開口的，並且在裝配時它適宜於通過盒體與煮沸器底部1的並置而閉合。盒體8內的蒸汽孔17可以在模製加工過程中利用合適的型芯中製成，以便形成底部的盒體零件5。使用在圖3A至3F中相同的參考號所代表的零件也與圖1A至1F實施例中的相似零件對應。
圖4A至4F還顯示了另一個實施例，它具有的差別與描述在以上實施例中的相似。在圖4A至4F的實施例中，其中所使用的參考號與使用在上述附圖中的相同，蒸汽傳感器10的盒體8被限定為煮沸器模製底部20的整體的一部分，底部20安裝在底盤環5的上並固定在那裡。如圖1A至1F的實施例，盒體8在它的下側是開口的，同時提供一個蓋14。在本實施例中，蒸汽管11也形成為模製底部20整體的一部分。所顯示的加熱元件2如同第二個實施例一樣以傾斜角度安裝，但是它可以像第一實施例那樣水平安裝。這個實施例是目前優選的，尤其因為聚丙烯材料廣泛應用於煮沸器體的塑制，它非常適用於形成蒸汽管11，而下面的底盤環5可能由於它的剛度和對飲用水的可溶性而並不適用。單獨的蒸汽管，而不是與下面的底盤環5整體形成的蒸汽管，可以使用在前面描述的實施例中，單獨的蒸汽管根據蒸汽底盤8來獲得適當的支承和密封。
本發明在前面已參照特殊的實施例作出描述，不脫離所附權利要求所述的本發明的範圍和精神的情況下，可對本發明進行改進和變化。因而，例如，圖2A至2F和4A至4F中傾斜熱元件的設計可以融合到圖1A至1F和4A到4F的實施例中。使用這種傾斜加熱元件的設計，或者甚至使用1A至1F的替換的水平設計，設置加熱元件2以便在其各區域獲得不同的，最好較低的，功率輸出密度，而元件2與元件保險控制器9的雙金屬的傳感器並列，以便使元件的控制溫度和由元件保險控制器控制的溫度之間獲得更好的一致性。或許由專業讀者想到的其他改進可能是密封件7與上面和下面的底盤環4和5中的一個或另一個或兩者形成一個整體部分。
通過元件保險控制器9與加熱元件的電連接沒有顯示，也沒有顯示對蒸汽傳感器10的電連接。但是這些電連接對於專業的讀者將不會產生困難，例如它的構成可以用分離的電線連接元件保險控制器的電引線和蒸汽傳感器的引線。另一方面，屬於這一類的加熱元件2包括形成在前述基片上的電子電阻電路，蒸汽傳感器10可以通過提供在加熱元件2上相匹配的導線電路的方式，與元件保險控制器9在線路中連接，加熱元件基片有一延伸部進入蒸汽傳感器的盒體8，以便使這種導線電路通到蒸汽傳感器。此外，附圖未顯示蒸汽控制器外部操作按鈕的結構，它適宜於所描述的J形蒸汽控制器，在操作完後必須手動重新啟動。但是這些省略對於專業的讀者顯然不認為是困難的，這只是為了避免過分的詳細。專業的讀者應知道煮沸器的外部的蒸汽控制器操作按鈕的結構應當合乎不損害隔離層的需要，本發明在蒸汽傳感器可能的潮溼環境和元件保險控制器的乾燥環境之間有該隔離層。密封件是對於任何電線或其他零件可通過蒸汽傳感器盒體的壁延伸密封是必需的。對於構成為無電線式的器具，還可以這樣設置，煮沸器部分從基座抬起時，蒸汽傳感器的機械式開關就進入其關閉狀態，由此避免了不希望發生的情況空煮沸器被放回到它的基座上而蒸汽傳感器就打開。在該裝置的設計中，所製成的結構便於蒸汽傳感器10的自動控制杆與無電線式器具的電連接裝置機械地配合，它保證通過基座為煮沸器體以方便的方式提供電源，以這種方式而獲得這個便利。
權利要求
1.電加熱水煮沸器包括有平的加熱元件，響應被感應元件的過熱狀態切斷加熱元件的電源的元件保險控制器，以及，當煮沸器內的水燒開時響應蒸汽的產生關閉加熱元件的蒸汽傳感器，元件保險控制器和蒸汽傳感器位於煮沸器的底部，而上述底部被分隔，以便於將蒸汽傳感器的可能的潮溼環境與元件保險控制器隔離。
2.按權利要求1的電加熱水煮沸器，其中的平的加熱元件固定在形成於煮沸器的底部的孔內。
3.按權利要求2的電加熱水煮沸器，其中的兩部分的卡緊環煮沸器將加熱元件夾緊在煮沸器的孔內，卡緊環的兩部分適於被固定在一起，以便於將加熱元件的外周緣和煮沸器底部的孔的內周緣夾在它們之間。
4.按權利要求3的電加熱水煮沸器，其中的密封裝置設置在卡緊環的兩個部分之間。
5.按權利要求3或4的電加熱水煮沸器，其中，兩部分卡緊環的底部分的成形確定一個蒸汽傳感器的盒體，而該蒸汽傳感器與元件保險控制器隔離。
6.按上述任一權利要求的電加熱水煮沸器，其中蒸汽管從煮沸器內的正常水位之上的位置延伸到煮沸器底部內的蒸汽傳感器的位置。
7.按從屬於權利要求3或4的權利要求6的電加熱水煮沸器，其中的蒸汽管至少作為卡緊環兩部分其中之一的整體部分構成。
8.按權利要求6的電加熱水煮沸器，其中蒸汽管作為煮沸器的模製底部的一部分構成。
9.按上述任一權利要求的電加熱水煮沸器，其中平的加熱元件以對水平面傾斜的角度安裝在煮沸器內，設置元件保險控制器以便在一個位置上檢測加熱元件的溫度，該位置相對地在最上面。
10.按權利要求9的電加熱水煮沸器，其中，在上述位置的加熱元件的功率輸出不同於在其他位置的加熱元件的功率輸出。
11.按上述任一權利要求的電加熱水煮沸器，其中，元件保險控制器和/或蒸汽傳感器包括雙金屬熱感應元件。
12.按上述任一權利要求的電加熱水煮沸器，其中，平的加熱元件包括一個基片，在其上形成電阻電路或電阻層。
13.按上述任一權利要求的電加熱水煮沸器，構成為無電線式器具。
14.按權利要求14的電加熱水煮沸器，其中，無電線的器具的底部和煮沸器部分的電連接器裝置這樣設置，允許煮沸器部分沿該兩個部分的任一或大體任一相對轉動的方向可操作地與該底部相連接。
15.電加熱水煮沸器包括平的加熱元件，它由卡緊環固定在煮沸器底部壁的孔內。
全文摘要
電熱水煮沸器包括有平的加熱元件(2)，它具有元件保險控制器(9)，以便響應被感應元件的過熱狀態切斷供應給加熱元件(2)的電源，還有蒸汽傳感器(10)，當器內的水燒開時響應蒸汽的產生，它便於關閉加熱元件(2)。元件保險控制器(9)，和蒸汽傳感器(10)位於煮沸器的底部，煮沸器底部被分隔開，以便將蒸汽傳感器(10)的可能的潮溼環境與元件保險控制器(9)分離，並由此避免電的問題。
文檔編號A47J27/21GK1239871SQ9718049
公開日1999年12月29日 申請日期1997年10月16日 優先權日1996年10月16日
發明者R·A·奧內爾, R·H·哈德菲爾德, A·M·格塔 申請人:奧特控制有限公司