表面安裝型自動調溫器的製作方法
2023-05-28 21:20:01 1
專利名稱：表面安裝型自動調溫器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種自動調溫裝置，特別地，涉及一種以方便和緊湊的方式操作的快動(snap acting)雙金屬自動調溫器。
背景技術：
快動自動調溫器是眾所周知的。在這些自動調溫器中，雙金屬元件以迅速的方式從凹形向凸形動作。這種快動自動調溫器的例子可以參見例如授予Hickling的美國專利5,758,407和授予Nguyen的美國專利6,833,782。
使用任何快動自動調溫器的結構，希望以便宜和簡單的方式製造裝置。
說明書全文中，對於現有技術的任何討論絕不應該認為是承認這種現有技術在本領域是普遍已知的或者構成公知常識的一部分。
發明內容
本發明的一個目的是提供一種快動自動調溫器的改進形式。
根據本發明的第一方面，提供靠著容器外表面安裝以控制用於加熱容器內物質的加熱器工作的溫度敏感開關模塊，該開關模塊包括溫度敏感元件，設置成根據其溫度變形以操作開關；該溫度敏感元件設置在該模塊中使得當該模塊安裝在容器表面上時，該溫度敏感元件設置於與暴露於容器表面的該元件的一個表面的相鄰的該容器表面，以便從該容器向該元件提供充分覆蓋該元件的整個襯面的直接輻射熱傳遞或者傳導熱傳遞。
優選地，溫度敏感元件是雙金屬快動片。
該開關還可以包括同樣設置在該模塊中的另一溫度敏感元件，使得當該模塊安裝在該容器的表面上時，該溫度敏感元件設置於與暴露於容器表面的該元件的一個表面的相鄰的該容器表面，以便從該容器向該元件提供充分覆蓋該元件的整個襯面的直接輻射熱傳遞或者傳導熱傳遞。而且，優選地，各個溫度敏感元件與各自的電開關相連接。優選地，該溫度敏感元件設置成在第一預定溫度閾值之上打開第一開關，該另一溫度敏感元件設置成在溫度更高的第二閾值之上打開第二開關。
在示例性實施例中，第一開關設置成在第一溫度閾值之下默認關閉位置，第二開關設置成一旦被第二溫度敏感元件打開應保持打開位置。
優選地，該開關還包括具有在其遠端具有開關裝置的兩個互連延伸臂的單導電循環元件。第一臂的端部在觸發開關狀態和非觸發開關狀態之間切換，第二臂的端部在通電狀態和斷電狀態之間切換。該開關還優選包括復位單元，其可以手動觸發以便將該第二臂從斷電狀態切換至通電狀態。
該開關還優選包括用於調節該開關工作溫度的調節裝置。
現在將結合附圖描述本發明的優選方式，其中圖1是優選實施方式的組裝形狀的側面透視圖；圖2是優選實施方式的組裝形狀的另一側面透視圖；圖3是去除頂蓋的優選實施方式的組裝形狀的側面透視圖；圖4是優選實施方式的組裝形狀的底部側面透視圖；圖5是優選實施方式的局部剖視圖；圖6是優選實施方式的另一局部剖視圖；圖7是優選實施方式的溫度調節部分的局部剖視圖；圖8是優選實施方式的另一剖視圖；以及圖9a至圖9d是優選實施方式的循環元件的各種示圖。
具體實施例方式
在優選實施方式中，提供一種用於附著於熱水器等的快動雙金屬自動調溫裝置。當然，優選的實施方式不應該被限定於此並且具有任何需要自動調溫裝置的一般用途。
在優選實施方式中，提供了一種利用來自監控裝置的輻射熱傳遞而不是傳導熱傳遞的簡化自動調溫裝置。輻射熱傳遞的使用允許除去在現有技術中通常設置的傳導金屬板，因此充分降低了成本並且簡化了操作。
首先參考圖1，示出了優選實施方式的封裝好的裝置1的最後形狀，其包括由兩部分2和3形成的外殼。設置安裝支架4用於將該裝置安裝到熱監測的目標物上。例如，裝置1適合用於監測熱水箱。
裝置1包括在螺杆6-10位置的多個外部電連接端子。經由具有螺杆9的端子提供電輸入(electrical input)，在具有螺杆10的端子處互連中性端子(neutral)。正常操作時，在具有螺杆7的端子處設置輸出端以提供電輸出(所謂的加熱元件)。來自加熱元件的回流中性端子可以附著於互連在具有螺杆8的端子，在正常操作時，其電互連於具有螺杆10的端子。當第一自動調溫器激活時，如果合適，電輸出將由具有螺杆7的端子輸出切換至具有螺杆6的端子輸出(端子6是可選的)。當第二自動調溫器激活時，在端子螺杆8和端子螺杆10輸入之間的電連接被斷開並且在9和7之間的電互連也被斷開。
再參考圖3，其示出了頂蓋部分去除的裝置1。導電循環元件通常是具有臂14、45的「Z」形並且由在其端部具有接觸點17、16的單片形成，並且在正常操作期間，在輸入端9和輸出端7或6之間提供導電互連。
設置具有觸點15的分離導電轉向臂46用於在正常操作期間在中性輸出端子螺杆8和具有螺杆10的中性輸入端子之間進行中性互連。兩個導電臂46和14不是電互連的。最初，包括在一端的導電開關觸點16的循環元件的動力臂45與互連於螺杆9的相應匹配觸點相匹配。在另一端包括在循環臂14端部的上表面和下表面上的開關觸點17，具有與互連於螺杆7的接觸觸點28相匹配的下表面以及與互連於螺杆6的接觸觸點18相匹配的上觸點。在激活溫度以下，圖3中示出了循環臂位置。在第一雙金屬快動開關激活時，在臂14的上表面的觸點17移動從而與經由螺杆6提供電輸出的匹配觸點18相接觸。
參考圖4，示出了結構1的底部圖。提供有兩個雙金屬快動片20、21並且通過在注射模製的塑料蓋中形成的薄片例如22將它們保持在適當位置。雙金屬快動片20、21依次保持與熱水裝置等相鄰並且藉助來自熱水裝置壁的輻射熱傳遞工作。雙金屬裝置20、21以常規方式操作，使得當片加熱至預定溫度時，所述各片由第一凸起狀態向第二凹下狀態轉變。
參考圖5，示出了貫穿結構1的第一截面圖。每一雙金屬片20、21互連於相應的棒25、26。當溫度分別超出第一預定極限和第二預定極限時，激活棒。在激活時，棒25推動循環臂14，使得開關觸點17與其匹配的觸點28斷開並且朝向匹配觸點18移動，由此斷開在端子7和端子9之間的連接並且閉合在端子6和端子9之間的連接(端子6是可選的)。
圖6是裝置1的另一剖視圖，其更詳細地解釋了雙金屬片20的操作。片20互連於手動復位衝杆，其包括棒26和分支臂38。在操作時，安全雙金屬20快動並且推動棒26。這導致臂38(圖3)推動臂45，以斷開端子9和端子7(和端子6，如果安裝的話)之間的連接。與此同時，臂38推動臂46，該臂斷開在端子10和端子8之間中性連接於加熱元件的連接。
操作時，當循環臂14出現故障時，在熱水單元中的溫度將保持上升直到第二雙金屬片20被激活。當這樣快動時，其推動棒26，以打開雙極單擲電路切斷電源。為了恢復供電，該裝置必須通過手動推動復位銷40，其將恢復雙金屬至其原始狀態並且將去除該衝杆的壓力，由此允許該開關16、29以及開關15、35被再次激活。
現在再次參考圖2，裝置1還包括激活溫度調節裝置30。該調節裝置30設計成可以旋轉，以便在有限範圍內提供不同的激活溫度。參考圖7，示出了溫度調節裝置30的操作部分。該裝置包括在其上旋轉的棒31，在棒31側壁中導致棒向下移動的螺紋。這樣依次導致在片32中結合雙金屬片21，向該處施加壓力並且改變該片的操作溫度。以這種方式提供了溫度調節能力。
圖8示出了解釋接觸觸點15、35操作的示圖。
優選實施方式的一個典型實施例是該循環元件可以通過一個導電條提供。這種導電條可以快速安裝於注射模製部件中。圖9a至9d示出了各種循環導電條，為了結合該注射模製部件其可以以包括倒刺38、39的分離部件的形式形成。
應該注意該優選實施方式具有一些典型特徵。它們包括雙金屬片被來自容器等的表面的輻射傳遞加熱並且通過支撐注射模製塑料蓋保持在合適位置。因此，已經設置另一金屬導熱板並且使用了輻射熱而不是傳導熱。該循環元件由一片形成並且容易插入注射模製框架以及通過倒刺38、39保持在適當位置。該循環元件形成為具有不需要附加連接件的兩個開關臂的一片，這導致簡化的組件並且消除了連接件熱熔斷的可能性。該開關臂容易插入而不需要附加的支撐材料。
包含在優選實施方式中的另一簡化是簡化了接觸端夾緊結構。參考圖2，與連接9電接觸的實例可以通過將連接端子滑動至槽53中來實現並且使用螺杆9以牢固保持該接觸在適當位置。解釋了接觸結構的圖8更詳細地示出了所述保持結構。連接器端子插入在槽53中並且使用螺杆51保持，以便與體2、52結合以防止連接器端子50的側向移動。這打消了在適當位置需要單獨固定連接器端子50的需要。在連接器端子50和墊圈54之間捕獲終端。
前面描述了本發明的優選形式。在不脫離本發明範圍的前提下，本領域技術人員可以對此進行修改，這是顯而易見的。
權利要求
1.一種溫度敏感開關模塊，其靠著容器外表面安裝，該開關模塊包括溫度敏感元件，設置成根據其溫度變形以操作開關；該溫度敏感元件設置在該模塊中，使得當該模塊安裝在容器表面上時，該溫度敏感元件設置於與暴露於容器表面的該元件的一個表面相鄰的該容器表面，以便從該容器向該元件提供充分覆蓋該元件的整個襯面的直接輻射熱傳遞或者傳導熱傳遞。
2.根據權利要求1的溫度敏感開關模塊，其中該溫度敏感元件是雙金屬快動片。
3.根據權利要求1的溫度敏感開關模塊，還包括同樣設置在該模塊中的另一第二溫度敏感元件，使得當該模塊安裝在該容器的表面上時，該第二溫度敏感元件設置於與暴露於容器表面的該元件的一個表面的相鄰的該容器表面，以便從該容器向該元件提供充分覆蓋該元件的整個襯面的直接輻射熱傳遞或者傳導熱傳遞。
4.根據權利要求3的溫度敏感開關模塊，其中各個所述溫度敏感元件與各自的電開關連接。
5.根據權利要求4的溫度敏感開關模塊，其中該溫度敏感元件設置成在第一預定溫度閾值之上打開第一開關，另一第二溫度敏感元件設置成在溫度更高的第二閾值之上打開第二開關。
6.根據權利要求5的溫度敏感開關模塊，該第一開關設置成在第一溫度閾值之下的默認關閉位置，第二開關設置成一旦被第二溫度敏感元件打開而保持打開位置。
7.根據權利要求1的溫度敏感開關模塊，還包括具有在其遠端具有開關裝置的兩個互連延伸臂的單導電循環元件。
8.根據權利要求7的溫度敏感開關模塊，其中第一臂的端部在觸發開關狀態和非觸發開關狀態之間切換，第二臂的端部在通電狀態和斷電狀態之間切換。
9.根據權利要求7的溫度敏感開關模塊，其中該開關還包括復位單元，其可以手動觸發以便將該第二臂從斷電狀態切換至通電狀態。
10.根據權利要求1的溫度敏感開關模塊，還包括用於調節該開關工作溫度的調節裝置。
11.根據權利要求2的溫度敏感開關模塊，其中所述快動片保持在塑料護套中的適當位置。
12.根據權利要求7的溫度敏感開關模塊，其中所述循環元件包括附著於其表面的一系列定位器葉條並且適合於結合該開關體的外表面以便在所述開關中設置所述循環元件。
13.根據權利要求1的溫度敏感開關模塊，所述開關具有一系列接觸單元，所述單元適合於接受接觸板中的滑塊並且通過結合該開關體的緊固螺絲來保持。
14.一種溫度敏感開關模塊，靠著容器外表面安裝以控制用於加熱容器內物質的加熱器工作，該開關模塊包括溫度敏感元件，設置成根據其溫度變形以操作開關；該溫度敏感元件設置在該模塊中，使得當該模塊安裝在容器表面上時，該溫度敏感元件設置於與暴露於容器表面的該元件的一個表面相鄰的該容器表面，以便從該容器向該元件提供充分覆蓋該元件的整個襯面的直接輻射熱傳遞。
15.一種如通過參考示出在附圖中和/或實施方式中的本發明的任何一個實施方式在此描述的溫度敏感開關。
全文摘要
一種溫度敏感開關模塊，其靠著容器外表面安裝以控制用於加熱容器內物質的加熱器工作，該開關模塊包括溫度敏感元件，設置成根據其溫度變形以操作開關；該溫度敏感元件設置在該模塊中，使得當該模塊安裝在容器表面上時，該溫度敏感元件設置於與暴露於容器表面的該元件的一個表面相鄰的該容器表面，以便從該容器向該元件提供充分覆蓋該元件的整個襯面的直接輻射熱傳遞或者傳導熱傳遞。
文檔編號H01H37/54GK1953118SQ20061012572
公開日2007年4月25日 申請日期2006年7月19日 優先權日2005年7月19日
發明者布倫登·J·魯沃爾特, 格雷厄姆·K·史密斯, 朱拉傑·加克塞, 史蒂芬·G·伍登, 克里斯多福·賴斯 申請人:因萬西斯器具管理澳大利亞有限公司