專利名稱：控制器、控制器組件和無線液體加熱設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及用于控制液體加熱設備的控制器，例如用于當水沸騰時關掉設備或者用于防止過熱 ，并且涉及包括這種控制器的組件和器具。
背景技術：
諸如電水壺或熱水罐的傳統液體加熱設備裝備有沸騰控制器，該沸騰控制器在容器中的液體沸騰時操作以切斷至容器的加熱器的電源，以使沸騰不再繼續。類似地，可設置在加熱器超過安全操作溫度時切斷電源的過熱控制器。一般地，這種控制器采用銅合金板簧作為可移動觸點，以建立或斷開電力電路，其中板簧作為電路的一部分傳送電流。典型地，板簧通過熱敏雙金屬致動器經由推動棒受到作用，該熱敏雙金屬致動器在容器中的液體沸騰或加熱器過熱時操作。通常，這些控制器依靠懸臂式的板簧，其在受致動器作用時自由彎曲，以移動離開觸點。當無線液體加熱設備與基座連接器接合時，電力提供給無線液體加熱設備。另一組觸點設置在基座連接器中，以使得在設備與基座分離時斷開電路。
實用新型內容本實用新型的目的是提供用于液體加熱設備的改進的控制器和控制器組件。當從第一方面看時，本實用新型提供了用于無線液體加熱設備的控制器組件，該控制器組件包括用于安裝到液體加熱設備以控制供應給其的電力的控制器、在與控制器接合時適于將電力供應給控制器的無線基座連接器以及用于建立或斷開用于將電力供應給液體加熱設備的電路的開關裝置，該開關裝置包括設置在無線基座連接器上的固定電觸點和用于與固定電觸點接合的可移動電觸點，其中可移動電觸點安裝在回彈構件的自由端，該回彈構件在一點處固定并能夠彎曲以實現電觸點的移動，在固定點和自由端之間的另一點處回彈構件的移動受到約束，以控制由回彈構件的彎曲導致的電觸點的移動。本實用新型的此方面延伸到用于無線液體加熱設備的控制器，該控制器包括用于建立或斷開用于將電力供應給液體加熱設備的電路的開關裝置，該開關裝置包括安裝在回彈構件的自由端的可移動電觸點，該回彈構件在一點處固定并能夠彎曲以實現電觸點的移動，在固定點和自由端之間的另一點處回彈構件的移動受到約束，以控制由回彈構件的彎曲導致的電觸點的移動。這種控制器可以設置為使可移動電觸點與設置在控制器內側的固定觸點接合，但是優選地，如根據本實用新型的第一方面，可移動電觸點與由無線基座連接器提供的固定觸點接合。可以了解，相比于采用自由彎曲的板簧來移動觸點以建立或斷開控制器中的電路的裝置(例如懸臂裝置)，回彈構件受到約束以便可以限制觸點的移動。這種開關裝置的操作能夠較準確且可預見。例如，控制一個觸點相對于另一個的移動可能是重要的，從而一方面確保獲得良好的電接觸，另一方面獲得觸點的受控分離。特別地，當可移動觸點移動與(例如設置在無線基座連接器上的)固定觸點電接觸或不與該固定觸點電接觸時，則可以限制(例如如由無線基座連接器指定的)固定觸點周圍可用的空間。此外，當建立或斷開在設置在無線基座連接器上的固定觸點處的電路時，能夠獲得可觀的益處，因為整體上可能需要較少的電流傳送觸點對。在常規的裝置中，在兩個無線連接器部件(基座連接器和由控制器提供的連接器)之間有觸點，且在用于開關電源(例如以防止元件過熱)的控制器中還有另一組觸點。代替地，本文記載的開關裝置能夠執行開關通向設備的電源和在安裝到液體加熱設備的控制器和無線基座連接器之間的必要的可分離電連接的雙重功能。因此，優選地，控制器組件由用于建立或斷開將電力供應給液體加熱 設備的電路的單個開關裝置組成。這是有利的，因為電觸點典型地需要銀接觸表面，而這會顯著增加控制器的制造成本的比例。一組觸點的取消在減少控制器中的移動部件的數量的方面也是有益的，這改進了可靠性。另外，由于本實用新型的控制器中的回彈構件能夠提供必要的接觸壓力，因此不必要在無線基座連接器中設置回彈地偏置的觸點，這使得它較耐用且允許較節省成本的制造。可以理解，回彈構件設置為由外部力而彎曲，以實現安裝到其的電觸點的移動。開關裝置優選地包括例如可移動推動構件的致動器，其設置為在離開回彈構件的受約束點的另一點處作用在回彈構件上。致動器可以在與受約束點間隔開的任何點處作用在回彈構件上。在一組實施例中，致動器在回彈構件的固定點和它的受約束點之間的點處作用在回彈構件上。回彈構件不是以懸臂的形式從它的固定點自由地彎曲，而是僅能在強制的受約束的范圍之內彎曲。因此，承載電觸點的自由端的移動的程度依賴于受約束點以及由致動器施加的力。除了回彈構件的彈性響應之外，還獲得了獨立的移動控制。這可以與電觸點安裝到雙金屬構件(例如蠕動雙金屬致動器)的裝置形成對照，該雙金屬構件在被加熱時本身偏轉。盡管回彈構件可以由雙金屬致動器直接或間接地作用(下面將更詳細地討論)，但它本身不是雙金屬致動器。開關裝置可以在控制器和無線基座連接器之間共享。但是，優選地，至少可移動電觸點與控制器相關聯，因此使用中安裝在無線液體加熱設備中。當控制器與無線基座連接器接合時，優選地，可移動觸點自動地與固定觸點接合，例如一旦設備放置在承載無線基座連接器的基座單元上就提供電力。因此，回彈構件可以設置為提供促使可移動觸點與固定觸點接合的回彈偏置。回彈構件的彎曲必須克服這種偏置，以將電觸點從固定觸點移開。在一組實施例中，可以提供鎖閉件，以將回彈構件維持在彎曲構造中，以保持打開開關裝置直到設備被手動地接通。鎖閉件可以直接地作用在回彈構件上，以將它保持處于彎曲構造，其中可移動電觸點與固定電觸點分離。或者鎖閉件可以與致動器(在提供有的情況下)相互作用，以將它保持在作用在回彈構件上而使它處于彎曲構造的位置中。如上面提到的，優選地，回彈構件的彎曲導致可移動電觸點從固定電觸點移開，從而斷開用于將電力供應給液體加熱設備的電路。取決于控制器組件中的固定觸點的取向，可移動電觸點可以沿任何方向——例如垂直地或水平地——與固定觸點接合，因此回彈構件可以設置為沿這些特定方向中的一個移動可移動觸點。在一組實施例中，可移動電觸點可以安裝在大致在控制器組件的平面內延伸的回彈構件的自由端。回彈構件的彎曲則可以實現沿大致在控制器組件的平面之外的方向的移動。但是，這種裝置可能需要在控制器組件中提供凈空高度，該凈空高度能夠妨礙控制器組件的垂直延伸范圍最小化。[0014]在其它組實施例中，可移動電觸點可以安裝在回彈構件的延伸出控制器組件的平面的自由端。回彈構件的彎曲則可以實現沿大致在控制器組件的平面內的方向的移動，即電觸點的側向移動。在這些實施例中，在控制器與無線基座連接器接合時，可以獲得觸點的滑動接合(即擦邊動作(side-swipe action))。相對于固定觸點向側面的方案(sidewaysapproach)可以幫助最小化控制器組件的垂直高度，因為安裝可移動觸點的回彈構件的自由端可以延伸，以與無線基座連接器的深度重疊。在這些實施例中，開關裝置可以包括回彈構件，其具有在固定點和受約束點之間的在控制器組件中大致側向地延伸的部分。回彈構件在受約束點和安裝可移動電觸點的自由端之間的部分可以平行于無線基座連接器(例如 大致在控制器組件的平面之外)而延伸。優選地，回彈構件可以在從受約束點延伸的兩部分之間以0°和180°之間(但優選地為約90° )的角度彎折，例如為大致J形、L形或T形的構件。回彈構件中的該彎折可以方便地提供受約束的點。有多種不同的方式可以約束回彈構件的移動。移動受到約束的意思是指減少或去除至少一個自由度。在一個實例中，可能回彈構件沿任何方向的平移運動受到約束，但留下樞轉的自由，舉例來說，固定的樞轉點可以穿過回彈構件(例如在設置有一個的情況下則在構件中的彎折處)。但是，將移動約束為僅樞轉的問題是，回彈構件的自由端則被迫沿著弓形路徑，這可能使得較難于確保可移動觸點與固定觸點的準確接合。在一組優選實施例中，僅約束回彈構件沿在它的平面之外的方向(例如沿z方向)的平移運動。這限制了構件的彎曲運動，但是確保它能夠在它的平面內向后/向前滑動以及繞受約束點樞轉。滑動和樞轉的此結合可以幫助承載可移動電觸點的自由端大致成直線地而非沿弓形路徑移動。在多于一點受到作用時可以使回彈構件發生彎曲且將電觸點從固定觸點移開。特別地，申請人已經認識到在回彈構件的兩個臂之間的某處設置受約束點，同時固定構件的另一個臂，意味著可以從受約束點的任一側實現移動。因此，可以設置兩個致動器以從受約束點的不同側獨立地作用在回彈構件上。回彈構件可以包括具有三個臂的構件，例如T形構件。第一臂可以包括固定點，而第二臂可以是固定、半固定或是自由的。第三臂可以包括承載可移動電觸點的自由端。受約束點設置在該三個臂之間。在使第一臂或第二臂發生彎曲時，優選地在由各自的致動器作用時，此導致由第三臂承載的電觸點的受控移動(如由三個臂之間的受約束點指定的)。可以采用四個或更多個臂，雖然對于開關裝置來說增加了復雜性。在一組實施例中，回彈構件包括具有安裝在自由端的可移動電觸點的第一臂以及兩個另外的臂，在三個臂之間的連結點處具有受約束點。第二臂設置為由諸如溫度敏感致動器的第一致動器作用，以彎曲并將電觸點從固定觸點移開。第三臂設置為由諸如過熱致動器的第二致動器作用，以彎曲并將電觸點從固定觸點移開。第一致動器和第二致動器優選地沿相對的方向分別作用在第二臂和第三臂上，以導致第一臂沿相同方向的移動(即，將電觸點從固定觸點移開)。這種實施例使得用單個回彈構件能夠方便地提供兩個獨立的保護等級。此外，第一致動器和第二致動器沿相對方向的操作能夠有助于控制器組件中的空間的有效使用，并在最大化功能性的同時幫助維持組件緊湊。所以回彈構件在彎曲之后返回到它的初始構造，它優選地包括彈簧構件。回彈構件可以由合適的塑料材料(例如繞電流傳送線模制的彈性體)制成，但優選地，回彈構件包括導電材料，以使它本身可以傳送電流到可移動電觸點。在一組實施例中，回彈構件包括金屬材料，優選地包括例如銅或銅合金的提供相對高的電導率的金屬材料。回彈構件優選地包括板簧構件。導電的板簧構件是特別方便和經濟的將電流供應給可移動電觸點的方式，同時還提供彎曲和移動觸點所需要的回彈性。[0019]可以依靠回彈構件的固有回彈性以在可移動電觸點和固定電觸點之間提供接觸壓力。但是，申請人已經意識到，確保在電觸點之間有足夠的接觸壓力是重要的，特別是在建立或斷開電路的火線極(即開關電源的電流)時。因此在一組實施例中，優選地控制器組件或控制器進一步包括相對于固定觸點設置以支承在回彈構件上的裝置，使得它的自由端回彈地偏置，以將電觸點移動至與固定電觸點接合。此“額定(rating)”裝置確保在電觸點接合時回彈構件至少被輕微地施加應力，因此構件施加一定的接觸壓力。額定裝置的相對于固定觸點的位置的位置可以選擇為在自由端提供期望的偏轉度，從而提供作為回彈偏置的結果的期望的接觸壓力。在至少一些實施例中，“額定”裝置可以由受約束點提供或與受約束點接合。特別是在回彈構件在從受約束點延伸的兩部分之間彎折的情況下，施加到該彎折部的約束可以設置為對回彈構件的承載可移動觸點的部分施加預應力，以使它的自由端回彈地偏置以將電觸點移動至與固定電觸點接合。將電觸點從固定電觸點移開的回彈構件的彎曲可以釋放回彈構件上的應力。但是，在另一組實施例中，“額定”裝置與受約束點分離地設置。這將維持在回彈構件上力獨立。特別地，為了從“額定”裝置得到完全的益處，使它相對于設置在無線基座連接器上的固定電觸點而設置是重要的。假定控制器組件的部件相對于無線基座連接器可移動，且組件的控制器部件可以從無線基座連接器脫離，“額定”裝置優選地也可以設置在無線基座連接器上。“額定”裝置可以處于無線基座連接器上相對于固定電觸點的固定位置。在使用中，當控制器與無線基座連接器接合并且觸點接合時，回彈構件可以使用于將電力供應給液體加熱設備的電路完整。回彈構件可以設置有用于電連接到液體加熱設備的接線端。可以設置所描述的類型的單個開關裝置，而例如僅用于開關電源的火線側，例如用于連接到中性線和地線的接線端(在提供有的情況下)的其它電觸點不同地(例如硬線)連接。但是，在一組實施例中，控制器包括至少兩個這種開關裝置，例如用于開關火線極和中性線極。但是，如上面提到的，優選地，僅設置一個開關裝置以建立或斷開供應電力到液體加熱設備的電路(即主開關裝置)。盡管主開關裝置中的觸點為了此目的可以具有銀接觸表面，但開關裝置中的其它的觸點對由于它不用來開關任何電流而可以少鍍銀或不鍍銀。在設置兩個(或更多個)開關裝置的情況下，相同的回彈構件可以用來安裝相應的觸點對(例如火線和中性線)。然而，在一組實施例中為每個觸點對設置分離的回彈構件。這使得各自的開關裝置較容易獨立操作，例如由獨立的致動器作用。申請人已經認識到，開關裝置的數量的增加可能增大控制器組件所需要的用于它的移動部件的空間。但是，期望盡可能緊湊地制作控制器組件，以減小它在液體加熱設備中占據的空間，連同相關聯的材料和用于運輸的碳足跡(carbon footprint)等。在一組優選實施例中，開關裝置包括兩個回彈構件，每個都安裝了用于與各自的固定電觸點接合的可移動電觸點，回彈構件大致并排地設置且從它們各自的固定點沿相對的方向延伸，使得一個回彈構件的彎曲導致它的電觸點沿與電觸點的由另一個回彈構件的彎曲而導致的移動相反的方向移動。[0023]這在它自身被認為是新穎的且有創造性的，因此當從第二方面看時，本實用新型提供了用于無線液體加熱設備的控制器組件，該控制器組件包括用于安裝到液體加熱設備以控制供應給該液體加熱設備的電力的控制器、適于在與控制器接合時將電力供應給控制器的無線基座連接器以及用于建立或斷開用于將電力供應給液體加熱設備的電路的開關裝置，該開關裝置包括設置在無線基座連接器上的第一固定電觸點和第二固定電觸點，以及用于與固定電觸點接合的相應的第一可移動電觸點和第二可移動電觸點，第一可移動電觸點和第二可移動電觸點中的每個安裝在能夠彎曲以實現電觸點的移動的相應的第一回彈構件和第二回彈構件的自由端，其中第一回彈構件和第二回彈構件大致并排地設置且從各自的固定點沿相對的方向延伸，以使第一回彈構件的彎曲導致第一電觸點沿與第二電觸點的由第二回彈構件的彎曲而導致的移動相反的方向移動。本實用新型的此方面還延伸到用于安裝到液體加熱設備的控制器，該控制器包括用于建立或斷開用于將電力供應給液體加熱設備的電路的開關裝置，該開關裝置包括第一 可移動電觸點和第二可移動電觸點，第一可移動電觸點和第二可移動電觸點中的每個都安裝在可以彎曲以實現電觸點的移動的相應的第一回彈構件和第二回彈構件的自由端，其中第一回彈構件和第二回彈構件大致并排地設置且從各自的固定點沿相對的方向延伸，以使第一回彈構件的彎曲導致第一電觸點沿與第二電觸點的由第二回彈構件的彎曲而導致的移動相反的方向移動。這種控制器可以設置為使可移動電觸點與相應的第一固定電觸點和第二固定電觸點接合。固定觸點可以設置在控制器內側，但是優選地，如根據本實用新型的第一方面，它們由無線基座連接器提供。可以了解，在包括由各自的回彈構件沿相對的方向打開/閉合的(至少)兩個觸點對的開關裝置中，控制器或控制器組件可以潛在地通過設置為使相反的移動在相同平面內重疊來制作得較緊湊。此益處可以在諸如上面描述的實施例中得到提高，其中每個回彈構件的安裝可移動電觸點的自由端延伸出控制器組件的平面之外。優選地，第一回彈構件和第二回彈構件并排地設置，以彎曲并實現沿大致在控制器組件的平面內的相反方向的移動，即電觸點的相對的側向移動。由于回彈構件的安裝可移動觸點的自由端都可以延伸為與無線基座連接器深度重疊，但不干涉它們之間的移動，因此這種雙重的相對于固定觸點向側面的方案可以最小化控制器組件的垂直高度。優選地，回彈構件在它們各自的固定點和自由端之間以可以在0°和180°之間(但優選地為約90° )的角度彎折，例如，它們為大致J形、L形或T形的構件。緊湊的開關裝置可能特別適用于用于這樣的液體加熱設備的控制器，該液體加熱設備包括例如I. 5kff的相對低功率的加熱器且具有容納控制器的小的基座區域。如根據本實用新型的第一方面，雖然回彈構件可以從它們的固定點自由地彎曲，但優選地，它們的移動在固定點和自由端之間的另一點處受到約束，以便提供對電觸點的由回彈構件的彎曲而導致的移動的控制。上文所描述的其它特征的任意一個可以等價地應用到本實用新型的此第二方面。現在將描述應用到本實用新型的前述方面的任一個的特征和實施例。可移動電觸點優選地包括例如銅的良好的電導體的材料。在一組實施例中，可移動觸點包括銀涂層或尖端。選擇銀是因其高的電導率，其減小了接觸表面通過氧化而退化的趨勢，但優選地銀僅作為涂層或在尖端提供，即提供在與固定觸點建立物理接觸的位置處，以減小觸點的成本同時最大化銀的有效性。類似優選地，固定觸點的接觸表面包括銀。但是，申請人已經發現，在相反側為銅時，僅在一側上(即在可移動觸點或固定觸點上)使用銀提供了足夠的性能。這是因為在觸點斷開時起弧期間生成的等離子體導致一個觸點上的銀熔融，從而導致銀層沉積在相對的觸點上。[0028]在提供例如用于開關分離的極的兩個可移動觸點的一組實施例中，可能它們中的僅一個包括銀涂層或尖端，優選地用于開關火線(主要(primary))極的那個包括銀涂層或尖端。控制器可以有利地設置為使得在正常使用中，帶有銀接觸表面的電觸點首先優先建立或斷開接觸。這最大化了少量銀的益處，同時允許其他觸點對不帶有銀或帶有的銀較少。在一組實施例中，開關裝置包括回彈構件，該回彈構件設置為在液體加熱設備達到預定溫度條件時將安裝在其上的可移動觸點從它的相應的固定觸點移開。在提供多個電觸點(例如火線和中性線)的情況下，那么這優選地斷開用于電源的火線極的電路。可以是設備中的液體達到預定溫度(例如沸騰)或者是電加熱元件達到預定溫度(例如指示沸騰或過熱)。在一組實施例中，控制器包括設置為作用在回彈構件上的例如雙金屬致動器的溫度敏感致動器。致動器可以直接或間接地作用在回彈構件上。致動器可以包括沸騰傳感器(例如蒸汽傳感器)或過熱傳感器。控制器可以進一步包括用于將致動器的移動傳遞給回彈構件的裝置，例如由致動器作用在其上的推動棒或桿。速動(snap-action)的雙金屬致動器可以用來確保在期望溫度的快速響應。在諸如速動(snap-acting)雙金屬致動器的溫度敏感致動器作用在回彈構件上以分離觸點的情況下，則可以利用桿的本性。例如，通過設置使致動器在離受約束點(或固定點，在根據第二方面不是必須設置受約束點的情況下)比到可移動觸點的距離更近的距離處作用在回彈構件上，致動器的移動由回彈構件的彎曲而放大。也可以利用桿的作用以允許由致動器施以的相對小的力被放大，以逆著回彈偏置力而打開可移動觸點，使得可以使用相對高的回彈偏置來確保高的接觸壓力。這產生了較安全的控制器，因為諸如速動雙金屬致動器的致動器的相對小的行進距離可被放大為可移動觸點的較大的行進距離，確保從固定觸點有足夠的分離以滿足安全標準。在一組優選實施例中，溫度敏感致動器安裝在控制器上，以便在控制器安裝到液體加熱設備時，溫度敏感致動器與液體加熱設備建立熱接觸并對液體加熱設備的溫度敏感，溫度敏感致動器設置為(直接或間接地)作用在回彈構件上，以便在液體加熱設備達到預定溫度條件時，回彈構件將可移動觸點從固定觸點移開。溫度敏感致動器優選地為速動雙金屬致動器。優選地，溫度敏感致動器安裝在控制器的外面上。控制器可以包括多于一個致動器，例如一個感測沸騰，一個感測過熱。在一組實施例中，控制器包括設置為檢測液體加熱設備中的液體的沸騰的溫度敏感致動器，例如蒸汽開關(其可以包括雙金屬致動器)，溫度敏感致動器設置為作用在回彈構件上以便分離可移動觸點和固定觸點。在另一組(非互斥的)實施例中，控制器包括設置為檢測液體加熱設備的過熱的溫度敏感致動器，其例如可以包括安裝在電加熱元件上或抵靠電加熱元件的雙金屬致動器或熱熔絲，溫度敏感致動器設置為(直接或間接地)作用在回彈構件上以便分離可移動觸點和固定觸點。在兩個不同的致動器作用在相同的回彈構件上(例如如上面描述地作用在回彈構件的不同的臂上)的實施例中，一個致動器可以包括設置為檢測液體溫度的雙金屬致動器，而另一個致動器可以包括設置為檢測過熱條件的熱熔絲。多個致動器可以用來提供用于安全的后備保護的附加等級。在其中設置有例如用于火線極和中性線極的兩個可移動開關裝置的一組實施例中，優選地控制器包括設置為作用在每個各自的回彈構件上的獨立的溫度敏感致動器。可替換地或附加地，控制器可包括設置為作用在相同的回彈構件上的沸騰致動器和過熱致動器。在一組實施例組中，控制器包括用于檢測液體加熱設備的過熱的至少兩個獨立的溫度敏感致動器(其設置為作用在分別與火線極和中性線極相關聯的回彈構件上)以及檢測液體加熱設備內的液體的沸騰的致動器(其也設置為作用在與火線極相關聯的回彈構件上)。致動器可以直接地或通過例如桿的中間機構而作用在各自的回彈構件上。在一組實施例中，例如沸騰致動器設置為作用在開/關滑動器上，該開/關滑動器轉而作用在承載用于火線極的觸點的回彈構件上。由于此設置方式在一些實施例中允許“開”機構在期望時不顧 沸騰致動器的動作進而準許使用者去重新使其沸騰，因此這種設置方式是有利的。如先前提到的，在一組實施例中，在設置過熱致動器以作用在火線極和中性線極上的情況下，與火線極相關聯的(主要)致動器設置為在過熱狀況下優先首先動作，例如因為這允許僅火線觸點具有銀接觸表面，否則在它的接觸表面上有較厚的銀層。這例如可通過將與火線極相關聯的過熱致動器設置為比與中性線極相關聯的(輔助)過熱致動器更靠近設備的帶護套加熱元件來實現。在一組實施例中，與火線極相關聯的過熱致動器包括安裝在帶護套加熱元件上或與帶護套加熱元件相鄰的雙金屬致動器。在一組實施例中，與中性線極相關聯的過熱致動器包括雙金屬致動器，其安裝得與帶護套加熱元件較為熱遠離，例如安裝在帶護套元件的不發熱引線(cold tail)之間。控制器可以安裝到這樣的液體加熱設備，該液體加熱設備包括在液體加熱腔腔體的基座之下的帶護套電加熱元件(即底板下的加熱器)。在一組實施例中，此中性線極或輔助過熱致動器設置為如果它操作則不能被復位，即其永久地保持相關聯的觸點打開。這提供了附加的安全等級。可提供與此輔助致動器相關聯的鎖閉機構，以保持各自的觸點打開和/或將致動器保留在被操作狀態下。但是，申請人已觀察到，由于通過被加熱的基座(例如經由擴散器板)擴散的殘余熱能，即熱過調量(thermal overshoot),即使位于遠處的輔助致動器也可在火線極或主要致動器(即安裝得較靠近帶護套加熱元件的致動器)已操作之后操作。為防止此情況發生，在一組實施例中，控制器安裝在包括加熱器或擴散器板的液體加熱設備中，加熱器或擴散器板包括中斷從帶護套加熱元件到輔助過熱致動器的直接熱路徑的裝置。中斷裝置可包括形成在加熱器或擴散器板內的孔、間隙、槽、壁、檔板等，或包括與加熱器或擴散器板熱接觸的附加的熱質。但是，申請人還設計出解決控制器本身的熱過調量問題的(即不需要在加熱元件擴散器板等上的任何特別措施)進一步的方案。因此，在一組實施例中，控制器包括主要過熱致動器和輔助過熱致動器，主要過熱致動器用于在加熱元件過熱的情形下，通過打開第一(主要)開關裝置來中斷供應給液體加熱設備中的所述加熱元件的電力，輔助過熱致動器用于在所述主要致動器未能操作的情形下，通過打開第二 (輔助)開關裝置來中斷供應給加熱元件的電力，其中在加熱元件過熱的情形下，主要致動器設置為在正常使用中在輔助致動器之前操作，且其中第一開關裝置和第二開關裝置具有這種關系，即如果第二開關裝置在第一開關裝置之前獨立地打開，防止所述第一開關裝置和第二開關裝置中的一個或兩個重新閉合以將電力供應給加熱元件的鎖閉件接合，但是如果第一開關裝置在第二開關裝置之前打開，鎖閉件則不接合。為進一步改進控制器和設備的安全性，在一組實施例中，控制器設置為使得在進一步的預定溫度條件達到之前，一旦回彈構件已被過熱致動器作用則開關裝置不能重新閉合。因此一旦已經檢測到過熱，則在設備可能再次操作前溫度敏感致動器必須冷卻到某一溫度。這保護了設備和/或加熱元件在已經檢測到過熱后不會過快重新通電。此外，此安全功能是不可能由使用者嘗試給設備重新通電而被超控的。因此設備和/或加熱元件不得不在可進行重復操作前冷卻到安全的溫度。相比之下，在一組實施例中，控制器設置為使得回彈構件在由檢測沸騰或期望溫度條件的溫度敏感致動器作用之后，可以例如通過“開”按鍵而手動重新閉合。這允許液體在先前已達到沸騰(或另一溫度條件)之后不久重新沸騰或重新加熱。在一組實施例中，控制器包括設置為逆著回彈構件的偏置力將可移動觸點從固定觸點移開的使用者操作的致動器(例如“關”按鍵)，以斷開電力電路。優選地，使用者操作的致動器作用在承載與電路的火線(主要)極相關聯的可移動觸點的回彈構件(在提供有的情況下)上。在一組實施例中，致動器直接作用在回彈構件上。在一組實施例中，控制器包括鎖閉機構，該鎖閉機構設置為保持可移動觸點從固定觸點離開，即在它由使用者操作的致動器作用時。這可能是必須的，因為回彈構件可能是單穩態的，即當使用者操作的致動器釋放時，可移動觸點會朝向固定觸點偏置回去。一般地，對于與下面所描述的鎖閉機構相結合的使用者操作的致動器或溫度敏感致動器來說，提供單穩態的回彈構件允許使用較簡單的致動機構，因為不再需要例如會用于雙穩態或偏心(over-centre)機構的進一步的移動。可以設置另外的使用者操作的致動器，例如“開”按鍵，以從鎖閉機構釋放回彈構件。在一組實施例中，“開”和“關”按鍵可以包括鏈接機構，例如使得在任何一次只能致動它們中的一個。在一組實施例中，僅設置“開”按鍵，使用者能夠以另一種方式(例如通過暫時地將它從它的基座舉起)關掉設備。這減小了部件的數量且從而增加了可靠性。在提供包括控制器的無線器具的實施例中，控制器可以包括設置為作用在回彈構件上以在器具放置在無線基座上時逆著偏置力而將可移動觸點從固定觸點移開的機構。這防止器具在被舉起(例如將已加熱的水倒出器具)之后放置在基座上時被不注意地重新通電。它還提供機構，通過該機構該設備可以關掉而不必須提供“關”開關。承載可移動觸點的回彈構件可以鎖閉處于它的彎曲構造，其中觸點在由機構作用時從固定觸點移開，或者通過將器具放置在無線基座上的動作而鎖閉該機構本身，進而將回彈構件保持處于彎曲構造，其中可移動觸點與固定觸點分離。在一組實施例中，該機構包括物理阻擋構件，該阻擋構件設置為在可移動觸點與固定觸點分離時自動地移動到阻擋位置，其中阻擋構件防止回彈構件在它自身的偏置下彎曲，使得可移動觸點不能建立與固定觸點的電接觸。將器具放置在無線基座上的動作可以提供克服回彈構件的偏置力所必須的力，其中承載可移動接觸構件的自由端由阻擋機構移動。在一組實施例中，控制器包括使用者操作的致動器，例如設置為使阻擋機構脫離的“開”開關。這在可移動接觸構件由阻擋機構保持打開的情況下動作以將承載可移動接觸構件的回彈構件從它的彎曲構造中釋放，以允許它重新建立與固定觸點的接觸。在本實用新型的實施例中，控制器或控制器組件優選地與液體加熱設備的加熱器良好熱接觸地安裝。由開關裝置控制的電路在使用中將電力供應給加熱器。在達到預定溫度條件的情形下和/或在加熱器過熱的情形下，開關裝置可以操作以從加熱器斷開電力。在本實用新型的實施例中，控制器或控制器組件可以包括用于與無線基座連接器接合的連接器部件。但 是，這不是必不可少的，可移動電觸點可以與設置在基座連接器上的固定觸點接合，而不與任何其它部件物理接合。無線基座連接器優選地為允許電連接大致與它與控制器之間的相對角度取向無關地建立的類型(即所謂的360°連接器)。但是，在一些實施例中，基座連接器可能相對于控制器的取向不允許完全的360°，但是仍然允許大致與此取向無關，例如在345°或更大的范圍內，建立電連接。如上面提到的，控制器特別適合用于與無線電器具一起使用，該無線電器具包括360°類型的連接器部件，也就是，與兩個部件的相對角度取向無關或大致無關地與由電力基座單元提供的相應的基座連接器接合的器具連接器部件。無線連接器系統可以包括用于基本的電力連接的兩個或三個電接線端(例如火線、中性線和可選的地線)。特別地，器具連接器部件可以是包括中心接線端引腳(例如地線)和外彈簧接線端(例如承載火線和中性線電觸點)的連接器插頭部件的形式，而基座連接器部件可以是包括具有彈簧觸點爪的中心凹陷部和共中心設置的電接觸環的連接器插座部件的形式。在液體加熱設備優選地是所謂的無線類型，包括用于連接到主電源的無線基座和用于與其匹配的器具的情況下，本實用新型的控制器可以設置在無線基座中，但是在一組優選實施例中，控制器主要在器具中，例如電連接到電加熱元件。但是，如上面提到的，開關裝置的固定觸點可以設置在無線基座連接器中，而它的其它部件設置在器具部件中。電加熱元件將典型地設置為與設備中待加熱的液體良好地熱接觸。電加熱元件可以包括帶護套加熱元件(例如浸入的或安裝在液體加熱設備上的加熱器板的下側上的)或厚膜加熱元件。本實用新型還可以延伸到包括無線液體加熱設備和電力基座的無線電器具，該無線液體加熱設備包括如上面所描述的控制器或控制器組件，該電力基座適于在無線液體加熱設備與電力基座接合時將電力供應到控制器。
現在將僅通過示例參考附圖描述本實用新型的一定的實施例，在附圖中圖I提供了根據第一實施例的控制器和無線基座連接器的操作部件中的一些的部分立體視圖，其中圖Ia示出了處于非操作構造中的控制器，且圖Ib示出了處于操作構造中的控制器；圖2是圖Ia的控制器和無線基座連接器的平面視圖；圖3提供了根據第二實施例的控制器和無線基座連接器的操作部件中的一些的部分立體視圖，其中圖3a示出了處于非操作構造中的控制器，且圖3b示出了處于操作構造中的控制器；圖4提供了根據第三實施例的控制器和固定觸點的基本操作的示意圖，其中圖4a示出了處于非操作構造中的控制器，且圖4b示出了處于操作構造中的控制器；圖5a和5b示意性地示出了第四實施例，其中觸點承載構件的移動釋放由與固定構件相關聯的停止件所引起的回彈偏置；以及[0053]圖6a和6b示意性地示出了第五實施例，其中觸點承載構件的移動釋放由與固定構件相關聯的另一停止件所引起的回彈偏置。
具體實施方式
[0054]在圖I和2中看到了與基座連接器4接合的控制器2的部件中的一些。控制器2可以安裝在諸如水壺或熱水罐(未示出)的無線液體加熱設備中。基座連接器4為360°無線連接器，其允許與控制器2接合而與它們的相對角度取向無關。基座連接器4可以設置在用于無線設備的電力基座(未示出)上。基座連接器4包括提供固定電觸點的兩個同中心設置的電接觸環6、8。接觸環6、8可以由銅或銅合金形成，且可以設置有銀或銀合金的外表面涂層或鍍層。基座連接器4可以為諸如在W094/06185中看到的連接器插座部件的形式。基座連接器4的諸如模制塑料殼體、開閉器(shutter)和螺旋彈簧的其它部件以及中心凹陷柱中的用于地線觸點的彈簧爪沒有示出。從圖2中清楚地看出，基座連接器4在橫向于接觸環6、8的軸向方向的平面中具有旋轉對稱性，該軸向方向對應于控制器2和基座連接器4的部件進行接合的方向。接觸環6、8中的每個由線7、9電連接到主電源(例如通過未示出的纜線)。控制器2包括第一回彈板簧構件10和第二回彈板簧構件14，第一回彈板簧構件10在它的自由端處承載電觸點12 (例如火線)，第二回彈板簧構件14在它的自由端處承載電觸點16 (例如中性線)。兩個板簧10、14每個都為L形，在一端固定，以在彎折成各自的臂18、20之前在控制器2的平面內延伸，臂18、20平行于接觸環6、8的軸向方向延伸并在承載各自的觸點12、16的自由端處終止。板簧10、14由卷曲連接(crimped)在固定端上的各自的線11、15電連接到用于液體加熱設備的電源電路。當然，線11、15可以是焊接的，而非卷曲連接的。在期望的情況下，“法斯通”(“Faston”)連接器、刀形連接器或其它推接式連接器可以代替線而直接接附到固定端。從圖2的平面視圖可以看到，板簧10、14從它們各自的固定端沿相對的方向并排延伸。由于板簧10、14中的每個在形成臂18、20的彎折部的附近都具有側向延伸并安裝在控制器中的表面(未示出)上的突出部22，因此板簧10、14并非從其固定端為自由懸臂。由于突出部22靜止在表面上，因此約束了板簧10、14在此點處沿軸向方向的移動。但是，板簧10、14沿著控制器2的平面中的表面自由滑動，并且臂18、20自由樞轉。突出部22抵靠此表面支承的位置設置為使臂18、20回彈地偏置，以在板簧10、14的側向部分不彎曲時(如圖Ia所示)移動電觸點12、16與固定電觸點6、8接合。臂18、20處于彎折應力之下，該彎折應力傾向于推動電觸點12、16抵靠固定接觸環6、8，從而提供接觸壓力。控制器2還包括推動棒24、26形式的致動器，其設置為軸向地支承在各自的板簧10、14上、在其固定端和形成受約束點的突出部22之間。當推動棒24、26朝向基座連接器4軸向地移動時，板簧10、14彎曲，導致承載電觸點12、16的臂18、20的樞轉移動，以釋放板簧10、14中的應力并將觸點12、16從基座連接器4中的接觸環6、8移開。每個推動棒24、26可以由設置為與液體加熱設備熱接觸的諸如雙金屬致動器的溫度敏感致動器(未示出)致動。通過對比圖Ia和Ib將理解控制器的操作。當推動棒24、26中的任一個朝向基座連接器4軸向地移動時，相應的板簧10、14不是自由地以懸臂的方式移動，而是以由受約束的突出部22控制的方式彎曲。突出部22可以沿相關聯的支撐表面滑動，同時也為承載觸點12、16的臂18、20提供了樞轉點。因此，板簧10、14的彎曲轉變為每個電觸點12、16的受控的側向移動。板簧10、14的彎曲和臂18、20的樞轉釋放了彎折應力，并允許臂18、20隨著它們側向地向外移動而伸直。此外，可以看出，兩個L形板簧10、14的并排設置方式和電觸點12、16在基座連接器4的高度之內的側向移動允許控制器2的垂直延伸范圍最小化。推動棒24、26中的任一個的操作可以導致相應的板簧10、14彎曲，以移動它的電觸點12、16不與基座連接器4的相關聯的接觸環6、8接觸。在實踐中，板簧10、14中的一個設計為“主”開關裝置，其中它的相關聯的推動棒24、26例如由過熱條件致動，以在另一個之前操作。主開關裝置是建立或斷開用于將電力供應給液體加熱設備的電路的那一個，且在此開關裝置中涉及的電觸點具有至少一個鍍銀的接觸表面。控制器和基座連接器中的其它的電觸點可以少鍍銀或不鍍銀。 在期望的情況下，控制器2可以進一步包括中心接線端引腳(未示出)，其軸向地延伸以接觸基座連接器4的中心凹陷部(未示出)中的彈簧接觸爪，以提供第三個電連接(例如接地)。在圖3a和3b中可以看到基本上以與已經說明的相同的方式操作的另一個實施例。相似的部件設置有與前文相同的標號。在此控制器2’中，每個板簧10’、14’變型為用從板簧10’、14’彎折以形成它的軸向延伸的臂18、20的點側向地延伸的另外的臂28、30替換突出部。因此，板簧10’、14’為T形，而非L形。臂18、20、28、30之間的連結點靜止在由控制器提供的表面(未示出)上，因此約束它沿軸向方向的移動。如前文，受約束點支承在板簧10’、14’上，以使軸向延伸的臂18、20回彈地偏置，觸點12、16按壓抵靠接觸環6、8。側向延伸的臂28、30的目的是提供彎曲板簧10’、14’且相對于基座連接器4中的接觸環6、8移動電觸點12、16的附加裝置。如前面所描述的，每個板簧10’、14’在由各自的推動棒24、26作用時可以彎曲。此外，另外的臂28、30由彈簧32、34從一側作用，其中彈簧32、34通過從相對側作用在臂28、30上的熱熔絲36、38而保持在壓縮狀態。在正常使用中，另外的臂28、30在它們的端部固定，在熱熔絲36、38和壓縮彈簧32、34之間維持平衡。推動棒24、26能以圖Ib中所示的方式動作，以彎曲板簧10’、14’并使承載電觸點12、16的臂18、20樞轉。可替換地，彈簧32、34可以代替地作用于板簧10’、14’。通過對比圖3a和3b，將理解控制器2’響應于過熱條件的操作。如果熱熔絲36、38中的任一個斷裂，那么相關聯的彈簧32、34變得自由伸展并在板簧10’、14’的側向臂28、30上推動。然后，如圖3b所示，板簧10’、14’獨立于它的相關聯的推動棒24、26地彎曲，觸點承載臂18、20在受約束的連結點處樞轉，以將電觸點12、16側向地從基座連接器4的相關聯的接觸環6、8移開。用以移動觸點12、16的板簧10’、14’的彎曲也釋放了臂18、20中的彎折應力。在其它實施例中，板簧可以不彎折成L形或T形。圖4a和4b中示意性地示出了大致直的板簧10”如何可以在一端固定并在它的自由端安裝電觸點12。電觸點12偏置為與固定觸點8，接合。再次，代替自由懸臂式，板簧10”通過靜止在它的固定端和它的自由端之間的表面40上而受到約束。當板簧10”由推動棒24 (或其它致動器)作用時，它彎曲，但是電觸點12的側向移動則受到約束表面40的控制。此基本原理可以應用到上面描述的實施例中的任何一個中。可以應用到上面描述的實施例中的任何一個的進一步的特征是獨立的“額定”停止件，其相對于固定觸點設置，來支承在板簧(或其它回彈構件)上，以使它回彈地偏置以移動它的電觸點與固定電觸點接合。在圖5a和5b中看到的實施例中，板簧10”以與關于圖4a和4b描述的相同的方式安裝，除了現在承載觸點12的板簧10”的自由端與相對于觸點8，具有固定位置的停止件42相互作用。相似的部件提供有與前文相同的標號。在圖5a中看到的非操作構造中，停止件42抵靠板簧10”的自由端而支承，使得它以回彈偏置將觸點12按壓抵靠固定觸點8’。這能夠確保獲得期望的接觸壓力。當板簧10”如圖5b所示地彎曲時，它的自由端從停止件42移開，并且回彈偏置得以釋放。由圖6a和6b圖示的進一步實施例中，停止件42’相對于固定觸點8’具有不 同的位置,但是仍然設置為在觸點8’、12接合時支承在板簧10”上。板簧10”現在具有鉤狀端，以能夠與停止件42’相互作用。如前文，在圖6a中看到的構造中，停止件42’使板簧10”回彈地偏置，使觸點8’、12接合，反之，板簧10”在彎曲成圖6b中看到的構造時可以松弛。雖然所圖示的實施例已經描述為使用板簧作為回彈構件，但本領域的技術人員可以了解，這些構件可以采用其它形式，例如承載電導線或類似物的回彈塑料構件。可以了解，在控制器和無線基座連接器中常見的各種其它特征和部件未參照圖示實施例進行描述，但對本領域的技術人員是顯然的。例如，推動棒可以由諸如雙金屬致動器或熱熔絲的合適的熱敏致動器來操作。實際上推動棒僅僅是示例性的，且可以由任何其它合適的致動機構來替換。熱敏致動器可以設置為直接或間接地作用在板簧上。根據期望，諸如鎖閉機構、手動“開”和/或“關”開關等的其它特征部可以集成到控制器中。
權利要求1.一種用于無線液體加熱設備的控制器組件，其特征在于，其包括 控制器，其用于安裝到所述無線液體加熱設備，以控制供應給所述無線液體加熱設備的電力； 無線基座連接器，其適于在與所述控制器接合時將電力供應給所述控制器；以及 開關裝置，其用于建立或斷開用于將電力供應給所述無線液體加熱設備的電路，所述開關裝置包括設置在所述無線基座連接器上的固定電觸點和用于與所述固定電觸點接合的可移動電觸點； 其中所述可移動電觸點安裝在回彈構件的自由端，所述回彈構件在一點處固定并能夠彎曲以實現所述電觸點的移動，所述回彈構件的移動在固定點和所述自由端之間的另一點處受到約束，以控制由所述回彈構件的彎曲所導致的所述電觸點的移動。
2.根據權利要求I所述的控制器組件，其特征在于，所述開關裝置包括設置為在離開所述回彈構件的受約束點的另一點處作用在所述回彈構件上的致動器。
3.根據權利要求I所述的控制器組件，其特征在于，所述可移動電觸點安裝在所述回彈構件的在所述控制器組件的平面內延伸的自由端。
4.根據權利要求I所述的控制器組件，其特征在于，所述可移動電觸點安裝在所述回彈構件的延伸出所述控制器組件的平面的自由端。
5.根據權利要求I所述的控制器組件，其特征在于，所述回彈構件包括彈簧構件。
6.根據權利要求I所述的控制器組件，其特征在于，所述回彈構件包括板簧構件。
7.根據權利要求I所述的控制器組件，其特征在于，所述開關裝置包括兩個回彈構件，每個所述回彈構件安裝用于與各自的固定電觸點接合的可移動電觸點，所述回彈構件大致并排設置并從它們各自的固定點沿相對的方向延伸，使得一個回彈構件的彎曲導致它的電觸點沿與由另一個回彈構件的彎曲而導致的電觸點的移動相反的方向移動。
8.一種無線液體加熱設備，其特征在于，其包括根據權利要求1-7中任一項所述的控制器組件。
9.根據權利要求8所述的無線液體加熱設備，其特征在于，所述回彈構件設置為在所述無線液體加熱設備達到預定溫度條件時將安裝在其上的所述可移動觸點從它的相應的固定觸點移開。
10.一種用于無線液體加熱設備的控制器，其特征在于，其包括 開關裝置，其用于建立或斷開用于將電力供應給所述無線液體加熱設備的電路，所述開關裝置包括安裝在回彈構件的自由端的可移動電觸點，所述回彈構件在一點處固定并能夠彎曲以實現所述電觸點的移動，所述回彈構件的移動在固定點和所述自由端之間的另一點處受到約束，以控制由所述回彈構件的彎曲所導致的所述電觸點的移動。
專利摘要本實用新型公開了一種控制器、控制器組件和無線液體加熱設備。該控制器組件包括用于安裝到液體加熱設備以控制供應給該無線液體加熱設備的電力的控制器、適于在與該控制器接合時將電力供應給控制器的無線基座連接器以及用于建立或斷開用于將電力供應給液體加熱設備的電路的開關裝置，該開關裝置包括設置在無線基座連接器上的固定電觸點和用于與固定電觸點接合的可移動電觸點，其中可移動電觸點安裝在回彈構件的自由端，該回彈構件在一點處固定并能夠彎曲以實現電觸點的移動，回彈構件的移動在固定點和自由端之間的另一點處受到約束，以控制由回彈構件的彎曲所導致的電觸點的移動。由此，較準確地控制一個電觸點相對于另一個電觸點的移動。
文檔編號F24H9/20GK202792565SQ20122036180
公開日2013年3月13日 申請日期2012年7月24日 優先權日2012年7月24日
發明者文森特·加維 申請人:斯特納集團有限公司