專利名稱：熱控制器的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明的各方面基本涉及熱控制器，并特別地且不排外地涉及用于帶繩或者無繩的液體加熱容器，諸如罐、壺以及其它加熱液體的器具，特別是用于食物制備的其它加熱液體的器具。本發(fā)明的其它方面涉及厚膜加熱器，特別地且不排外地是用于液體加熱容器的厚膜加熱器。
背景技術(shù)：
GB-A-2397438公開了一種熱控制器，其在液體達到沸點時切斷液體加熱器具。GB-A-2438244公開了一種熱控制器，其為用戶提供兩個溫度選項-液體被加熱至沸點的煮沸設定和液體僅被加熱至煮沸以下的預定溫度的亞煮沸設定。這個功能在業(yè)界公稱為“雙溫”(即，雙溫度(bi-temperature))。通過一個切換致動器，用戶能夠選擇任一溫度設定并繼而在需要時在溫度到達之前手動斷開。GB-A-2439657公開了一種熱控制器，其在從無繩底座部分移開或者放回到無繩底座部分時自動地回復到關閉狀態(tài)，這個功能在業(yè)界公稱為“提起斷開(LiftOffSwitchOff) ” 或者LOSO。上述專利的所有者基于每個專利都具有成功的市場化部件(分別為A12，A14和 A15系列)，但是將每個部件的功能結(jié)合到一個模塊化熱控制器中會是有優(yōu)勢的。如果模塊化熱控制器最小化了部件的數(shù)量，將會更加具有優(yōu)勢。JP-A-60018124公開了一種水加熱器具，其中水溫感應雙金屬控制器和與加熱元件的鋁制擴散板分離的元件基片密切合作，這樣雙金屬致動器更多地受到器具中的水溫的影響并且更少地受到加熱裝置的影響。JP-A60018124也公開了一種與元件基片中的水槽密切聯(lián)系的水溫感應雙金屬控制器。GB-A-2347271公開了一種獲取雙金屬的強制復位的方法，其中復位機構(gòu)結(jié)合有彈簧偏置件，這樣該機構(gòu)甚至在平衡的狀態(tài)下也能夠被手動推動。GB-A-2353927公開了一種為用戶提供改變溫度的裝置的方法，雙金屬切換器在該溫度下激勵。GB-A-2317991公開了一種厚膜加熱元件，其中散熱器填料環(huán)印刷在載體下，載體保持雙金屬盤的周邊。一塊低電阻率材料可以印刷在環(huán)內(nèi)的一個區(qū)域中的加熱印制線之上，以使得加熱印制線短路并從而降低這個區(qū)域中的功率密度。GB-A-237M21公開了一種可變溫度控制器，其中可以選擇可變亞煮沸溫度或者煮沸設定，但是選擇煮沸設定會取消之前的可變溫度選擇；因此，用戶必須在任何被選擇的煮沸設定之后重新選擇亞煮沸溫度。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種熱控制器，其中用戶選擇溫度設定，并且不論哪個溫度選項被選擇，溫度控制器可以手動地切換到關閉位置或者可選擇地在從底座部分移開時或者放回到底座部分時會回復到關閉狀態(tài)。該熱控制器可以設置在具有兩個以上設定的液體加熱器具中。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種用于液體加熱器具的熱控制器，其與分組件相互作用以提供兩個以上溫度設定，特征在于，用戶具有從關閉狀態(tài)手動地回復到多個打開位置的選項，并且無論選擇哪個溫度選項，用戶可以手動地回復到關閉狀態(tài)，或者當達到所選溫度時，控制器自動地回復到關閉位置。在實現(xiàn)所選擇的溫度之前，用戶可以手動回復到關閉狀態(tài)。本發(fā)明的實施方式提供一種用于液體加熱器具的熱控制器，包括能夠添加到熱控制器以提供煮沸模式和亞煮沸模式的選擇的三穩(wěn)態(tài)分組件。分組件依靠熱控制器中斷路桿(trip lever)彈簧件的偏置以取得穩(wěn)態(tài)的關閉位置，而不需要分組件中的任何附加彈簧件。分組件包括能夠通過用戶致動器移動的模式選擇桿，這樣分組件可以手動地從煮沸模式或者亞煮沸模式移動到關閉位置。用戶致動器可以具有移位到模式選擇桿的支點之外的支點，以減少用戶致動器的端部的行程?？梢酝ㄟ^分叉彈簧件的方式設置提起斷開機構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種器具控制器組件之內(nèi)的機構(gòu)，其提供用于補強由雙金屬產(chǎn)生的力的裝置，這樣可以激勵雙溫態(tài)組件以斷開器具。有利地，這允許具有低天然差動(naturaldifferential)的雙金屬被選擇，其因此可以更加靠近雙金屬的中斷溫度(breaktemperature)而被手動地復位。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種器具控制器組件之內(nèi)的機構(gòu)，其提供用于強制復位雙金屬的裝置以使得器具可以被重新賦能；以及用于在器具被賦能的同時保持雙金屬和與雙金屬相互作用的部分之間的理想間隙的裝置。用于保持理想間隙的裝置可以包括偏置裝置，其將器具控制器組件保持在穩(wěn)態(tài)位置。偏置裝置可以附加地補強由雙金屬產(chǎn)生的力，這樣可以激勵雙溫態(tài)組件以斷開器具。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種用于改變器具控制器中雙金屬之下的熱度的裝置，這樣用戶能夠選擇激勵亞煮沸控制的溫度。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種用于液體加熱器具的可變溫度熱控制器，該控制器能夠被激勵以響應被加熱到用戶所選的溫度閾值的液體而降低或者斷開加熱，其中該控制器在煮沸模式和亞煮沸模式之間可選擇地操作，在煮沸模式中，該控制器能夠響應被加熱至煮沸的液體而被致動，而在亞煮沸模式中，該控制器能夠響應被加熱至用戶所選擇的亞煮沸溫度的液體而被致動，該控制器包括供用戶在煮沸模式和亞煮沸模式之間選擇的煮沸/亞煮沸選擇器，并且還包括供用戶選擇亞煮沸溫度的可變溫度選擇器，該煮沸/亞煮沸選擇器能夠由用戶獨立于可變溫度選擇器而被激勵。有利地，這允許用戶保持優(yōu)選的亞煮沸溫度而不需要在選擇煮沸模式之后重新選擇這個亞煮沸溫度。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種厚膜加熱元件，包括印刷在電絕緣基片上的厚膜加熱印制線，所述電絕緣基片具有被配置成與快動(snap-acting)雙金屬熱傳感器接合的區(qū)域，這樣，傳感器的周邊接近所述加熱印制線的部分，其中所述印制線的所述部分與相鄰的所述加熱印制線的部分相比具有低電阻率，這樣減少通過加熱印制線對傳感器的周邊的加熱。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種用于向用戶確認亞煮沸模式處于接近亞煮沸機構(gòu)操作的溫度的溫度范圍之內(nèi)，這樣不需要重新致動器具和/或這樣如果致動器被壓下時器具不需要重新激勵，那么用戶知道水處于理想溫度下。這種裝置可以包括在液體溫度處于溫度范圍之內(nèi)時防止用戶重新致動器具的配置。該配置可以包括控制致動器的構(gòu)造。本發(fā)明的實施方式提供發(fā)展一套控制器的能力，這樣所需的附加部件可以被設計以優(yōu)化一個以上的功能，最終實現(xiàn)一定比例的經(jīng)濟實惠以及需要諸如彈性金屬部件的更少的部件。本發(fā)明的優(yōu)選實施方式允許預定亞煮沸溫度選項或者用戶能夠快速復位的用戶設定亞煮沸溫度選項，這樣可以在窄的溫度范圍之內(nèi)操作亞煮沸模式。


現(xiàn)在參考以下給出的圖示僅以示例的方式描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的詳細描述。圖1是基于0tterA12系列的熱控制器的透視圖，具有適于在本發(fā)明的實施方式中使用的改進的斷路桿。圖2是在本發(fā)明的一個實施方式中的雙溫分組件的分解圖，該雙溫分組件可以連接到圖1的熱控制器。圖3是圖2中所示的與用戶致動器一起的完整的雙溫分組件的透視圖。圖4顯示雙溫熱控制器的完整組件，結(jié)合圖1的熱控制器和圖2和3的雙溫分組件和用戶致動器。圖如顯示圖4的控制器中亞煮沸雙金屬安裝配置的細節(jié)。圖5a，5b和5c分別顯示雙溫分組件的三種穩(wěn)態(tài)狀態(tài)關閉狀態(tài)，打開的煮沸狀態(tài)和打開的亞煮沸狀態(tài)。圖6a和6b顯示在煮沸模式和亞煮沸模式中斷路梁和柔性臂狀物的對應位置的分組件內(nèi)的近視圖。圖7是顯示用戶致動器、模式選擇桿、斷路梁和亞煮沸雙金屬之間的相互關系的示意圖。圖顯示替換的用戶致動器的分解圖。圖8b顯示該替換的用戶致動器的裝配圖
圖8c顯示裝配在雙溫控制器上的該替換的用戶致動器。圖9a和9b顯示該替換的致動器在煮沸模式和亞煮沸模式中的位置。圖10是另一個實施方式中的熱控制器的分解圖，結(jié)合有分叉彈性彈簧件以實現(xiàn)提起斷開功能。圖Ila至Ilc顯示當器具放置在相應的底座部分上以及從相應的底座部分上移開時分叉彈簧件和斷路桿的相對位置。圖1 是顯示模式選擇桿、調(diào)節(jié)凸輪軸和斷路梁之間的替換的相互關系的示意圖。圖12b是包括圖1 的模式選擇桿、調(diào)節(jié)凸輪軸和斷路梁的雙溫分組件的分解圖。圖13a是與包括圖12的雙溫分組件的控制器接合的替換的用戶致動器的分解圖。圖13b顯示裝配在雙溫控制器上的該替換的用戶致動器。
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圖1 和14b顯示該替換的致動器在煮沸模式和亞煮沸模式中的位置。圖15是顯示第二實施方式中用戶致動器、模式選擇桿、斷路梁、雙重功能彈簧件和亞煮沸雙金屬之間的相互關系的示意圖。圖16a是第二實施方式中的模式選擇桿、斷路梁和雙重功能彈簧件的分解圖。圖16b是模式選擇桿、斷路梁和雙重功能彈簧件的裝配圖。圖17是適于與可變溫度雙溫控制器一起使用的厚膜印刷元件的平面圖。圖Ife是可變溫度和雙溫分組件的分解圖。圖18b是與特定印制線部分接合的可變溫度雙溫控制器的控制機構(gòu)的下側(cè)等距圖。為了清楚的目的，沒有顯示熱控制器和其它印制線部分。
具體實施例方式在以下描述中，功能類似的部件在不同實施方式之間采用相同的參考數(shù)字。 參考描述各種控制類型的功能的上述專利公開文獻GB-A-2397438，GB-A-2438244和 GB-A-2439657，以下描述會著中對這些控制器類型的改進。熱控制器圖1是第一實施方式中的熱控制器1的透視示意圖，熱控制器1起到防干燒保護器和用于液體加熱器具的熱控制器1的作用。該熱控制器1與器具致動器接合并在液體達到沸點時自動斷開器具。GB-A-2397438中描述了這個控制器的完整功能。熱控制器1包括斷路桿2，斷路桿2具有用于分別關閉和打開與加熱元件的電連接的雙穩(wěn)態(tài)打開位置和關閉位置。偏心(over-centre)斷路桿彈簧件3將斷路桿2偏置到其穩(wěn)態(tài)位置的任何一個。 斷路桿2手動地移動到其打開位置，并通過煮沸感應雙金屬5或者隨意地通過干燒感應雙金屬6手動地或者自動地移動至其關閉位置。熱控制器1包括結(jié)合有用于連接亞煮沸雙金屬40的安裝點的底盤4，這里亞煮沸雙金屬40需要與控制器組件結(jié)合。熱控制器的衍生適于與機械的、鎧裝的、壓鑄的、或者厚膜底下印刷元件。圖1的熱控制器1自己能夠作為熱控制器進行操作，但是還可以添加如下所述的分組件20。控制器包括能夠?qū)崿F(xiàn)分組件的定位和接合的附加特征14。附加特征包括用于與分組件接合的推動配合或者棘爪配合配置。在本實施方式中，斷路桿2包括亞煮沸凸輪銷10和煮沸凸輪銷12，其與如下所述的分組件20相互作用。雙溫分組件圖2至6顯示用于與圖1的熱控制器1 一起使用的三穩(wěn)態(tài)雙溫分組件20。分組件20依靠斷路桿彈簧件3的彈性以取得其三穩(wěn)定狀態(tài)，并因此不需要其自身的彈簧或者其它彈性裝置。以此方式，減少部件的數(shù)量，特別是彈性金屬部件的數(shù)量。圖2中雙溫分組件 20的分解圖顯示僅有如下確認的五個部件。1)模式選擇桿21，其包括“M”形槽22，凸輪銷10和12定位在“M”形槽22之內(nèi)以與斷路桿2接合并實現(xiàn)被選擇的關閉、亞煮沸和煮沸位置。模式選擇桿21包括在亞煮沸模式下與斷路梁26接合的柔性臂23，以及用于用戶致動器的定位的槽M。2)樞轉(zhuǎn)銷25，模式選擇桿21繞樞轉(zhuǎn)銷25樞轉(zhuǎn)。3)斷路梁沈，其用作亞煮沸雙金屬40和模式選擇桿21之間的推動棒。
4)調(diào)節(jié)凸輪軸27，用于調(diào)節(jié)斷路梁沈和熱控制器1的亞煮沸雙金屬40之間的間隙。5)樞轉(zhuǎn)模制體觀，其與模式選擇桿21結(jié)合以罩住斷路梁沈、斷路梁沈和樞轉(zhuǎn)銷 25。樞轉(zhuǎn)模制體觀確保分組件20的支點在幾何結(jié)構(gòu)上是正確的。圖3顯示裝配在一起的五個部件，以及分組件20和器具致動器30之間的接合。致動器30可以推動配合或者棘爪配合到分組件20之上。圖4顯示完整熱控制器組件，包括分組件20和致動器30。在這個圖中，亞煮沸雙金屬40通過如圖如中所示的亞煮沸雙金屬固定架42連接到熱控制器1的底盤4。在其它實施方式中，亞煮沸雙金屬40可以連接到元件板8，例如W0-A-2007/045812中描述的。三穩(wěn)態(tài)雙溫分組件20用作用戶和熱控制器1的打開/關閉功能之間的接口 ；當在分組件20中選擇亞煮沸模式時，斷路梁沈與亞煮沸雙金屬40和模式選擇桿21相互作用。圖5ajb和5c顯示模式選擇桿21如何與斷路桿煮沸和亞煮沸凸輪銷10和12接合。有利地，模式選擇桿21中的“M”形槽22與煮沸和亞煮沸凸輪銷10和12接合以這樣一種方式接合無論選擇哪個模式，斷路桿2移動到正確的位置-打開或者關閉。在圖fe 中所示的關閉位置中，凸輪銷10和12停留在“M”形槽22的上點。當選擇如圖恥中所示的煮沸模式時，亞煮沸凸輪銷10不與槽22的側(cè)面接觸，而煮沸凸輪銷12接合在槽22的右下端部。當選擇如圖5c中所示的亞煮沸模式時，煮沸凸輪銷12不與槽22的側(cè)面接觸，而亞煮沸凸輪銷接合在槽22的左下端部。因此，在每個位置中，模式選擇桿21與斷路桿2接
I=I ο當達到亞煮沸溫度時，會激勵亞煮沸雙金屬40 ；然而，當斷路梁沈緊密聯(lián)系(即接近或者接觸)柔性臂23時，來自亞煮沸雙金屬40的運動僅會傳遞至模式選擇桿21。柔性臂23和斷路梁沈之間的接合在圖6a和6b中詳細顯示。在如圖6a所示的煮沸模式中， 柔性臂23定位成遠離斷路梁沈，這樣模式選擇桿21不能被亞煮沸雙金屬40激勵。在如圖 6b所示的亞煮沸模式中，柔性臂23定位成接近或者接觸斷路梁沈，其因此將亞煮沸雙金屬 40的運動傳遞至柔性臂23，從而將斷路桿2移動至關閉位置。柔性臂23的位置可以通過調(diào)節(jié)凸輪軸27進行精確調(diào)節(jié)，其顯示為圖6a和圖6b中的“最小”位置。三穩(wěn)態(tài)機構(gòu)的安全性對用戶來說是關鍵要求。致動器30的運動必須一致，尤其是當手動轉(zhuǎn)到中心關閉位置時。具體地，致動器可以積極移動進入關閉位置并被穩(wěn)定地保持在關閉位置，而非松散地處于那個位置。通常值得期盼地是，雙溫分組件的三穩(wěn)態(tài)會需要分組件20中的彈性構(gòu)件，然而在這個實施方式中，通過分組件20與主熱控制器1的斷路桿2的接合實現(xiàn)彈性。通過斷路桿彈簧件3作用于斷路桿2上的力實現(xiàn)用于分組件20的中心關閉位置所需的力。當主斷路桿2處于關閉狀態(tài)時，來自斷路桿彈簧件3的力將斷路桿2向上偏置，而這個偏置被用來保持凸輪銷10，12在模式選擇桿21的“M”形槽22之內(nèi)的定位。當選擇煮沸模式時，模式選擇桿21作用在斷路桿2的煮沸凸輪銷12上，從而將斷路桿2切換到打開位置并致動器具。當達到沸點時，斷路桿2被彈回關閉位置，其繼而使得模式選擇桿21回到中心關閉位置。在亞煮沸模式中，模式選擇桿21作用在斷路桿2的亞煮沸凸輪銷10上，從而將斷路桿2切換到打開位置并致動器具。在此模式中，亞煮沸雙金屬能夠作用在斷路梁沈和模式選擇桿21上，這樣，當亞煮沸雙金屬40達到其設定溫度時，其作用在斷路梁沈上，從而使得模式選擇桿21回到中心關閉位置，其繼而使得斷路桿2回到關閉位置。在煮沸模式和非煮沸模式的任何一個中，用戶可以通過使得致動器30回到中心關閉位置而解除對器具的激勵，從而將斷路桿2移動到關閉位置。圖7進一步解釋了當模式選擇桿21處于亞煮沸位置時，模式選擇桿21、調(diào)節(jié)凸輪 27、斷路梁沈和亞煮沸雙金屬40之間的關系。為了清楚的目的，沒有顯示斷路桿2，而柔性臂23顯示為在圖所在的平面中延伸。亞煮沸雙金屬40以實線表示其“冷”位置。當亞煮沸雙金屬40到達其設定溫度時，其斷路到“熱”位置(由虛線表示)，造成斷路梁26繞著支點Pl逆時針轉(zhuǎn)動，其繼而造成模式選擇桿21繞著支點P2順時針轉(zhuǎn)動，進入中心關閉位置(由線90表示)。用戶會需要在預定溫度范圍之內(nèi)使器具在亞煮沸模式中斷開。這對用戶能夠在亞煮沸模式中重新致動器具而不需要等待雙金屬到達其自然復位溫度來說是有利的，因為這個自然復位溫度可以在用戶所需的溫度之下。例如典型地，1.7升的塑料壺罐在灌滿時以一分鐘約1°C左右的速率冷卻，而在灌有約0. 5升時每分鐘約1°C左右的速率冷卻。也就是說， 使用者期望有約5°C的溫度范圍，那么理想地能夠當灌滿時在所謂5分鐘之內(nèi)復位器具，而當灌有0. 5升在所謂3分鐘之內(nèi)復位器具。加熱元件的類型和加熱裝置與元件基片上雙金屬的定位之間的關系也會影響復位的時間。例如，與JP-A-60018124中公開的，通過使雙金屬遠離加熱裝置的影響進行安裝,那么雙金屬的中斷溫度(breaktemperature)和重新制作溫度(remaketemperature)兩者會更少地受到加熱裝置的影響。在優(yōu)選的構(gòu)造中，中斷溫度(breaktemperature)受到加熱裝置和水溫兩者的影響，而重新制作溫度(remaketemperature)更多地受到水溫的影響。在那種情況下，雙金屬刀片的設定可能提高這樣在加熱模式中不會發(fā)生干擾斷路，其繼而使得復位溫度更加接近雙金屬激勵的溫度。雙金屬的形狀可以被構(gòu)造成使得雙金屬與加熱和冷卻模式中的元件基片的不同部分接合。例如，如果凹的圓形雙金屬的邊緣在加熱模式中與元件板接觸，那么當雙金屬激勵并變成凸的時，邊緣會從基片移開而中心朝向它移動。斷路梁沈的運動程度關鍵在于確保亞煮沸雙金屬40在所需溫度處操作，并且在冷卻位置中取決于斷路梁沈和雙金屬40之間的間隙G1。如果間隙Gl太大，那么斷路梁 26不能充分移動以激勵三穩(wěn)態(tài)機構(gòu)。如果間隙Gl太小，那么雙金屬40的斷路溫度(trip temperature)會受到雙穩(wěn)態(tài)斷路桿彈簧件3通過斷路梁沈施加的偏置力的影響。此外，強制亞煮沸雙金屬40以復位的能力取決于間隙G1。如果間隙Gl在冷卻狀態(tài)下太大，那么熱狀態(tài)中的雙金屬40的強制復位不可能。有利地，本實施方式結(jié)合了用于調(diào)劑間隙Gl的裝置，包括配置成與柔性臂23接合的調(diào)節(jié)凸輪軸27。調(diào)節(jié)凸輪軸27可以逆時針旋轉(zhuǎn)以將斷路桿2朝向柔性臂23彎曲，從而造成斷路梁沈順時針轉(zhuǎn)動以減少間隙G1。圖7顯示這個轉(zhuǎn)動的中間位置。以此方式，亞煮沸雙金屬40和斷路梁沈之間的間隙可以被設為優(yōu)化值以實現(xiàn)以下的一個以上1)對機構(gòu)公差的補償；2)對亞煮沸雙金屬斷路溫度的有效范圍的控制；3)對亞煮沸雙金屬40的強制復位的最優(yōu)化。
隨著校正的完成，鎖定調(diào)節(jié)凸輪軸27，因此將固定柔性臂23的曲率。這種鎖定可以通過熱沖壓方式(hotstakingmethod)實現(xiàn)。替換致動器圖至8c顯示一種替換的用戶致動器30，其在煮沸模式或者亞煮沸模式被選擇時減少致動器行進。樞轉(zhuǎn)附加件32連接到雙溫分組件20的模式選擇桿21。致動器30繞著樞轉(zhuǎn)模制體28上的點P3樞轉(zhuǎn)而樞轉(zhuǎn)附加件32的端部可滑動地位于致動器30中的槽34 之內(nèi)。圖9a和9b分別顯示用于煮沸模式和亞煮沸模式的致動器30的用戶端部所需的行進。該行進的程度小于圖2至7的實施方式中的用戶致動器30的行進的程度，因為樞轉(zhuǎn)點P3比模式選擇桿21的樞轉(zhuǎn)銷進一步遠離致動器的用戶端部，這樣致動器的行進角度小于模式選擇桿21的行進角度。提起斷開圖10和Ila至Ilc中所示的實施方式為包括提起斷開功能的之前的實施方式的發(fā)展?？刂破?包括分叉彈性彈簧件，其以GBM39657中所述的類似方式與提起斷開凸輪接合，以在器具從相應底座部分上移除時防止斷路桿2達到其打開位置。然而，在上述實施方式中雙溫分組件20與斷路桿2的結(jié)合帶來了新的問題，該問題不能通過GBM39657中的彈性彈簧件設計解決。本發(fā)明結(jié)合彈性彈簧件46，其分叉以實現(xiàn)彈簧件中的側(cè)向躥動的程度。分叉彈簧件46在斷路桿2上抵觸一對肩部48。肩部48和彈簧件46的分叉之間的間隙避免與斷路梁沈的干涉。圖Ila顯示當器具打開而其基座和斷路桿2處于關閉位置時分叉彈簧件46的位置。圖Ila顯示當器具打開而其基座和斷路桿2處于打開位置時分叉彈簧件46的位置分叉彈簧件46的向上翻轉(zhuǎn)端部突出通過肩部48而不防止斷路桿2移動進入打開位置。當器具從底座部分中移除時，彈性彈簧件46的端部通過LOSO凸輪9而朝向肩部48移動，因此對斷路桿2施加向上的力并防止其到達打開位置。當器具從基座移除時，彈性彈簧件46的分叉形狀平衡斷路桿2的向上的力，確保三穩(wěn)態(tài)機構(gòu)不會受到斷路桿2的任何一側(cè)上的不均衡的力。繼而，這防止彈性彈簧件46在彈性彈簧件與LOSO凸輪9相互作用的點上的扭轉(zhuǎn)。替換的雙溫分組件圖12a顯示雙溫分組件20的示意圖，其與用于調(diào)節(jié)間隙Gl的替換裝置結(jié)合。這個替換裝置包括配置成直接與斷路梁26接合的調(diào)節(jié)凸輪軸27。調(diào)節(jié)凸輪軸27可以逆時針轉(zhuǎn)動以造成斷路梁26順時針轉(zhuǎn)動從而減少間隙G1。圖1 顯示處于中間位置的這個轉(zhuǎn)動。斷路梁沈包括與調(diào)節(jié)凸輪軸27接合的平坦部分。亞煮沸雙金屬40和斷路梁沈之間的間隙可以被設為優(yōu)化值以實現(xiàn)以下的一個以上1)對機構(gòu)公差的補償；2)對亞煮沸雙金屬斷路溫度的有效范圍的控制；3)對亞煮沸雙金屬40的強制復位的最優(yōu)化。隨著校正的完成，鎖定調(diào)節(jié)凸輪軸27。這種鎖定可以通過熱沖壓方式(hotstakingmethod)實現(xiàn)，與圖12b中所示的實施方式中結(jié)合位于凸輪軸外殼四的端部處熱沖鋸齒70以便于熱沖壓方式一樣。圖13a、1 和13c顯示替換的用戶致動器30，其在煮沸模式或者亞煮沸模式被選擇時進一步減少致動器行程。在切換聯(lián)接件35的一個端部處的孔33在支點P4處連接至雙溫分組件20的模式選擇桿21。切換聯(lián)接件35的另一個端部包括支點P5，其與器具致動器30的鉤形附加件36。致動器30通過器具蓋80定位，而致動器孔33與支點P6接合。這種配置極大地降低了致動器的行程，而致動器30和切換聯(lián)接件35的雙重樞轉(zhuǎn)動作確保切換機構(gòu)起到與雙溫控制器類似的方式這在亞煮沸模式時在上而在煮沸模式時在下。預期可以采用替換的樞軸切換機構(gòu)以顛倒切換機構(gòu)的方向，這樣在煮沸模式時在上而在亞煮沸模式時在下。還預期用戶致動器機構(gòu)實施例中的任何一個可以與雙溫分組件中的任何一個一起使用。有利地，不同的用戶致動器機構(gòu)和雙溫分組件可以相互改變。中斷溫度和重新制作溫度(breakandremaketemperatures)的優(yōu)化先前已經(jīng)描述，對于用戶來說能夠在可接受的時間和/或溫度范圍內(nèi)復位亞煮沸雙金屬是重要的，并且已經(jīng)顯示如何可以通過可調(diào)節(jié)凸輪軸27的使用而控制間隙Gl以確保雙金屬在正確溫度下操作。此外，可以公開其它區(qū)域以改進復位時間。第一，存著雙金屬刀片的自然差動(naturaldifferential)(即，中斷溫度和重新制作溫度之間的差動)；差動越小，雙金屬會越快自然地復位。第二，有強制復位刀片的能力，然而，理想地，這應該實現(xiàn)，而不需要對間隙Gl進行調(diào)和。雙金屬刀片的自然差動和激勵雙金屬時所產(chǎn)生的力之間的關系是已知的。通常， 差動越小，力越小，并且在一些情況下，雙金屬的差動不得不增加從而有足夠的力以激勵熱控制器的偏心控制機構(gòu)。因此，如果克服雙金屬作用在偏心控制機構(gòu)的偏置所需的力最小化，那么會是理想的。在本發(fā)明的第二實施方式中，彈簧件起到偏置件的作用以減少所需的力，這樣差動越小，雙金屬能夠被結(jié)合到控制器組件。彈簧件還可以起到復位彈簧件的作用這樣諸如斷路梁沈和/或用戶致動器30的雙溫機構(gòu)在雙金屬的強制復位之后回到均衡的狀態(tài)。因此，相同彈簧件可以具有雙重功能，雖然可替換地分離彈簧或者其它偏置裝置可以用于每個功能。圖15顯示第二實施方式的示意性說明，其中彈簧60位于斷路梁沈之上。當致動器30在亞煮沸模式中被設為打開位置91時，彈簧件60被斷路梁扁轉(zhuǎn)。偏轉(zhuǎn)彈簧件60 造成偏置力Fl作用在斷路梁沈上趨于以逆時針方向轉(zhuǎn)動該梁，因此，實現(xiàn)低能(差動)雙金屬刀片40的使用。彈簧件60會施加力Fl的位置以實線的彈簧件60在圖15中示出。在控制器1被裝配而模式選擇桿21置于亞煮沸打開模式位置91之后，會發(fā)生校正；此時，(當斷路梁沈和亞煮沸雙金屬40之間沒有間隙時)，在間隙Gl的校正之前，期望彈簧件60會在斷路梁上施加小的力或者不施力。凸輪27接著會被調(diào)整以實現(xiàn)優(yōu)化的間隙G1，其繼而會提高Fl的值。接著Fl被測量，并且如果需要，當設定Gl時，F(xiàn)l的值可以通過改變作用在斷路梁26上的彈簧件60上的淺凹61的高度而增加或者減少。淺凹61高度可以在每個控制器之內(nèi)個別地進行調(diào)整，或者優(yōu)選地通過在制造期間改進統(tǒng)計的批量基礎(statisticalbatchbasis)的工具進行調(diào)整。期望的是考慮公差問題，然而，作為其最簡單的示例，如果激勵控制器1的偏心機構(gòu)所需的力為500克而雙金屬的主動力為300克，那么彈簧件60需要在斷路梁上施加200克的最小力(Fl)。一旦間隙Gl設定，雙溫控制器會處于穩(wěn)定狀態(tài)(均衡)，彈簧件60向著節(jié)凸輪軸 27保持斷路梁26。通過將用戶致動器30移動到位置92，使得斷路梁沈進一步轉(zhuǎn)動超過均衡狀態(tài)并且因此在雙金屬刀片40上施加附加的力，那么可以在器具中實現(xiàn)強制的復位。這樣做時， 彈簧件60會進一步延伸(如圖15中的虛線所示的彈簧)并且隨后彈簧件60所產(chǎn)生偏置力會增加到F2。一旦用戶去除致動器上的壓力，彈簧件60會造成控制機構(gòu)回到均衡狀態(tài)，在此階段，力Fl會消除機構(gòu)中的任何松弛(slack)，并且這樣做時會產(chǎn)生并保持對于用戶致動器的一致的打開位置。必須確保彈簧件60不能施加比激勵偏心機構(gòu)所需的力更大的力。通過給出上述示例，那么，在斷路梁沈運動的極端處，這個最大的力F2必須小于500克。在圖16a和16b所示的實施方式中，彈簧件60在樞轉(zhuǎn)模制體28上連接保持特征 65，但是在另一個實施方式中，預期可以使用其它彈簧類型和連接方法。還期望地是，可以實施校正Gl和Fl之間的關系的方法。一些實施方式可以不需要力減少功能和強制復位功能，在這種情況下，彈簧件60 會包括在內(nèi)，以提供這些功能中的任何一個。器具可以包括一個以上指示燈以向用戶顯示哪個功能被選擇，正如專利公開 W0-A-2009/010732中詳細描述的。還可能的是增加附加的機構(gòu)以指示水處于所需的亞煮沸溫度。然而期望的是，由于上述的快速復位功能，用戶會理解如果器具不能在亞煮沸模式中復位，那么這表示水處于所需溫度。GB-A-2354927提供了一種控制器系統(tǒng)，其憑借將熱量輸入改到亞煮沸雙金屬以下，這樣用戶可以選擇控制水的溫度。這在一個實施方式中通過將控制雙金屬靠近厚膜印刷加熱器定位并且采用電位計作用電路的部分以改變雙金屬附近印刷加熱電路的電力而實現(xiàn)。以下實施方式基于GB-A-2354927的啟示并希望作出對用戶功能的改進，尤其是在與前面公開的新的雙溫組件實施方式結(jié)合時。以下實施方式會關注與厚膜印刷元件接合的雙溫控制器，但不排除其它加熱類型，其它電位計或者實現(xiàn)相同功能的任何組合。圖17顯示適于與可變溫度雙溫控制器一起使用的厚膜印刷元件。元件100以標準方式制造并且包括印刷在合適電介質(zhì)(未顯示)之上的不銹鋼元件板8。這個電介質(zhì)包括用于雙溫控制器底盤4的安裝點107的間隙。在此實施方式中，底盤4會通過激光焊接工藝連接到板8，但是在其它實施方式中，底盤4會通過替換的方式固定。電介質(zhì)還可以包括雙金屬之下的間隙126，這樣雙金屬可以更加容易感應器具和間隙125之內(nèi)的實際水溫，從而刀片安裝架可以裝配到元件板8。元件100包括兩個電力連接墊107，其直接連接在控制器1上。有兩個主加熱印制線115和116，電位計101、選擇器接觸墊102、弧刷印制線103和亞煮沸雙金屬加熱器印制線104與加熱印制線116并聯(lián)。元件100包括用于雙溫雙金屬40的特定區(qū)域105和用于兩個過熱保護雙金屬6的特定區(qū)域106。在此實施方式中，印制線104在亞煮沸雙金屬40 以下的電力通?？梢栽?0瓦特和80瓦特之間改變。在其它實施方式中，印制線104的電力可以更高或者更低，取決于器具的具體要求。在此實施方式中，亞煮沸雙金屬致動器40為圓形的并且是凸的，這樣，在加熱模式中，雙金屬的周界接近亞煮沸雙金屬印制線定位。在此實施方式中，在過熱保護雙金屬6以下的印制線115和116包括低電阻率材料的連接部件108，這樣雙金屬6與印制線接觸的邊緣部分不會遭受多余的熱，并且因此防止雙金屬的過早斷路。在其它實施方式中，雙金屬6需要更早地激勵，那么可以省略聯(lián)接件 108，或者如有必要，可以采用具有更高電阻率材料的聯(lián)接件。圖18a和1 顯示實現(xiàn)改進的亞煮沸雙金屬印制線104的機構(gòu)。圖1 顛倒180° 顯示機構(gòu)在電位計的區(qū)域中的元件8結(jié)合的方式?；∷⒈劢M件111接合包括弧刷接觸件117和118的母線120，弧刷接觸件117和 118起到可移動地連接亞煮沸雙金屬印制線104和弧刷印制線103的作用，這樣做，所以將亞煮沸雙金屬印制線104連接到電位計印制線101的不同部分，這樣，亞煮沸雙金屬印制線 104可以根據(jù)需要增加或者減少。在此實施方式中，僅有一個弧刷臂組件111被采用而在其它實施方式中可以結(jié)合另外的弧刷臂組件。母線120可以包括至少一個另外的電連接器 119，其能夠用作例如用于替換功能的可變電源或者提供對一些器具的狀態(tài)指示的形式。用戶致動器(未顯示)連接到傳動致動器114，傳動致動器114依次由模制體113 支撐。支撐模制體113結(jié)合有棘爪配合件(未顯示)，這樣，模制體113可以直接配合到標準熱控制器1的雙金屬遮蔽區(qū)域7。為了附加的安全性，支撐模制體113的一端可以抵觸到樞轉(zhuǎn)模制體觀的樞轉(zhuǎn)點P3上。模制體113包括構(gòu)件110，當弧刷臂111移動穿過印制線102和103時構(gòu)件110聯(lián)合樞轉(zhuǎn)銷121產(chǎn)生支撐弧刷臂111的作用。傳動致動器114通過棘齒聯(lián)接件112連接到弧刷臂111。棘齒聯(lián)接件112經(jīng)與保持特征1 接合的槽23可移動地連接到弧刷臂。傳動選擇器114和棘齒聯(lián)接件112每個結(jié)合有交替的齒輪齒122，當傳動致動器114打開時，齒輪齒122產(chǎn)生使得棘齒聯(lián)接件移動的作用。支撐模制體113中的定位彈性件123和棘齒聯(lián)接件112中的定位凹槽IM系列產(chǎn)生指出弧刷臂111的作用，這樣弧刷臂接觸件117和118分別與選擇器接觸墊片102和弧刷印制線103的正確部分連接?？赡苄枰獙喼蠓须p金屬刀片40電性隔離，在此情況下，在將刀片固定架42連接到元件板8或底盤4之前，亞煮沸刀片固定架42可以插入模制到諸如塑料或者陶瓷的電性隔離材料。在其它實施方式中，例如Kapton的絕緣層可以用來電性隔離亞煮沸雙金屬刀片。可見，通過使用樞轉(zhuǎn)模塊觀，本實施方式還可以結(jié)合到任何之前的實施方式中，并且因而能夠從之前描述的所有雙金屬復位和重新制作功能中取得好處。替換實施方式本發(fā)明不限于以上實施方式，例如，熱控制器1可以結(jié)合有用于不同水溫的一個以上亞煮沸雙金屬40?？商鎿Q地，可以由用戶調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)凸輪軸27，以實現(xiàn)在預設溫度范圍內(nèi)用戶對水溫的選擇。
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上述所述實施方式具有用于亞煮沸模式的器具的單一賦能模式；然而保溫模式還可以用來將已加熱液體保持在理想溫度。可以采用附加的電位計為與雙溫無關的諸如保溫、照明、振蕩(agitation)、攪拌或者泵吸的附加功能供電。每一個實施方式適于有繩和無繩水加熱器具，例如包括申請人的CS7360。無繩連接器的壺或罐，也還特別適于任選的熱水器具，其中預設或者用戶請求的水的體積在煮沸溫度或者亞煮沸溫度處由泵或者重力分配。以上描述的實施方式是示例性的，并非限制本發(fā)明。然而通過閱讀上述描述明顯得到的替換實施方式可以落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于液體加熱器具的熱控制器，包括具有“打開”位置和“關閉”位置的雙穩(wěn)態(tài)斷路桿，和選擇性地配置成將亞煮沸熱致動器連接到雙穩(wěn)態(tài)斷路桿以在液體被加熱至亞煮沸溫度時將斷路桿切換到“關閉”位置的亞煮沸選擇機構(gòu)，其中亞煮沸機構(gòu)配置成當連接到斷路桿上時將偏置力施加到斷路桿，從而減少通過亞煮沸熱致動器將斷路桿切換至“關閉” 位置所需的力。
2.如權(quán)利要求1所述的熱控制器，其中亞煮沸選擇機構(gòu)包括在液體被加熱至亞煮沸溫度時能夠被亞煮沸熱致動器接觸的構(gòu)件，所述構(gòu)件從所述亞煮沸熱致動器偏置開。
3.如權(quán)利要求2所述的熱控制器，其中所述亞煮沸熱致動器為快動的雙金屬致動器， 而所述構(gòu)件能夠操作以接觸亞煮沸熱致動器并因而使亞煮沸熱致動器復位，并且所述構(gòu)件被偏置至不與熱致動器接觸的穩(wěn)態(tài)位置。
4.一種用于液體加熱器具的熱控制器，包括具有“打開”位置和“關閉，，位置的雙穩(wěn)態(tài)斷路桿，和選擇性地配置成將亞煮沸快動熱致動器連接到雙穩(wěn)態(tài)斷路桿以在液體被加熱至亞煮沸溫度時將斷路桿切換到“關閉”位置的亞煮沸選擇機構(gòu)，其中亞煮沸選擇機構(gòu)包括能夠操作以接觸快動熱致動器并因而使快動熱致動器復位的構(gòu)件，所述構(gòu)件被偏置至不與所述快動熱致動器接觸的穩(wěn)態(tài)位置。
5.如任一上述權(quán)利要求所述的熱控制器，其中所述構(gòu)件是能夠由用戶致動的，以在液體溫度在亞煮沸溫度之下僅與亞煮沸溫度具有小溫度差時使熱致動器復位。
6.如權(quán)利要求5所述的熱控制器，被配置成向用戶指示液體已被冷卻的溫度小于所述小溫度差。
7.如權(quán)利要求5或6所述的熱控制器，其中所述小溫度差為5°C或5°C以下。
8.如權(quán)利要求4至7中的任一項所述的熱控制器，其中所述構(gòu)件被偏置以減少通過亞煮沸熱致動器將斷路桿切換至“關閉”位置所需的力。
9.如權(quán)利要求8所述的熱控制器，其中同一偏置裝置用于將所述構(gòu)件偏置至所述穩(wěn)態(tài)位置并用于減少通過亞煮沸熱致動器將斷路桿切換至“關閉”位置所需的力。
10.如任一上述權(quán)利要求所述的熱控制器，其中所述構(gòu)件是可樞轉(zhuǎn)的。
11.如權(quán)利要求10所述的熱控制器，其中可樞轉(zhuǎn)的所述構(gòu)件被從熱致動器偏置開。
12.如權(quán)利要求4至11中的任一項所述的熱控制器，其中所述構(gòu)件在所述亞煮沸開關打開時與熱致動器隔開間隙。
13.如權(quán)利要求12所述的熱控制器，其中所述間隙是可調(diào)節(jié)的。
14.如任一上述權(quán)利要求所述的熱控制器，能夠在用戶可選擇的溫度閾值操作，所述控制器具有煮沸模式和亞煮沸模式，在煮沸模式和亞煮沸模式所述溫度閾值分別在煮沸和亞煮沸；所述控制器具有用于用戶選擇煮沸模式或者亞煮沸模式的模式選擇器，以及能夠獨立于模式選擇器操作的、用于由用戶改變亞煮沸溫度閾值的可變溫度選擇器。
15.一種用于液體加熱器具的可變溫度熱控制器，所述控制器能夠在用戶可選擇的溫度閾值操作，所述控制器具有煮沸模式和亞煮沸模式，在煮沸模式和亞煮沸模式所述溫度閾值分別在煮沸和亞煮沸；所述控制器具有用于用戶選擇煮沸模式或者亞煮沸模式的模式選擇器，以及能夠獨立于模式選擇器操作的、用于由用戶改變亞煮沸溫度閾值的可變溫度選擇器。
16.如權(quán)利要求15所述的熱控制器，其中所述模式選擇器還使用戶能夠選擇控制器的關閉狀態(tài)，以減少或者斷開加熱。
17.如權(quán)利要求15或16所述的熱控制器，其中所述可變溫度選擇器被配置成改變熱傳感器的響應于液體的溫度的加熱。
18.如權(quán)利要求17所述的熱控制器，其中所述可變溫度選擇器被配置成改變局部加熱器的用于加熱熱傳感器的熱輸出。
19.一種用于液體加熱器具的熱控制器，包括彈性偏置到關閉狀態(tài)和打開狀態(tài)中的任何一個的雙穩(wěn)態(tài)斷路桿，和能夠從關閉狀態(tài)手動地致動到煮沸狀態(tài)和亞煮沸狀態(tài)中的任何一個的多穩(wěn)態(tài)加熱模式選擇器，其中所述加熱模式選擇器連接到斷路桿，這樣所述加熱模式選擇器通過斷路桿偏置到其狀態(tài)中的至少一個。
20.如權(quán)利要求19所述的熱控制器，其中通過斷路桿偏置到其關閉狀態(tài)所述加熱模式選擇器被偏置到其關閉狀態(tài)。
21.如權(quán)利要求19或20所述的熱控制器，其中所述加熱模式選擇器被配置成通過從所述關閉狀態(tài)在相反方向上手動致動能夠選擇煮沸狀態(tài)和亞煮沸狀態(tài)。
22.如權(quán)利要求21所述的熱控制器，其中所述加熱模式選擇器致動到煮沸狀態(tài)和亞煮沸狀態(tài)中的任何一個引起斷路桿被移動到打開狀態(tài)。
23.如權(quán)利要求19至22中的任一項所述的熱控制器，其中當被致動至亞煮沸狀態(tài)時， 所述加熱模式選擇器被配置以將斷路桿連接到亞煮沸傳感器，這樣能夠通過亞煮沸傳感器致動斷路桿。
24.如權(quán)利要求23所述的熱控制器，其中所述亞煮沸傳感器包括快動的雙金屬致動器，而所述控制器包括用于調(diào)節(jié)所述快動的雙金屬致動器和可致動部分之間的間隙的裝置。
25.一種用于液體加熱器具的熱控制器，包括具有支點的可樞轉(zhuǎn)控制桿和具有樞轉(zhuǎn)端和用戶可致動端的可樞轉(zhuǎn)用戶致動器，其中支點設置在樞轉(zhuǎn)端和用戶可致動端之間。
26.如權(quán)利要求25所述的熱控制器，其中所述控制桿包括多穩(wěn)態(tài)控制選擇器。
27.如權(quán)利要求25或沈所述的熱控制器，其中所述控制桿連接到斷路桿。
28.一種用于液體加熱器具的熱控制器，包括斷路桿和被配置成在器具與基座分離時防止斷路桿運動的彈性彈簧件，其中所述彈性彈簧件被配置成為斷路桿的任意一側(cè)提供平衡力。
29.如權(quán)利要求觀所述的熱控制器，其中所述彈性彈簧件是分叉的，從而在分叉的任意一側(cè)接觸斷路桿。
30.一種用于液體加熱器具的熱控制器，包括在器具與底座分離時切斷或關閉器具的裝置，和能夠手動致動以選擇器具的煮沸狀態(tài)或者亞煮沸狀態(tài)的加熱模式選擇器。
31.如權(quán)利要求30所述的控制器，其中所述用于切斷或關閉器具的裝置包括斷路桿和被配置成在器具與底座分離時防止斷路桿運動的可移動構(gòu)件，以及所述加熱模式選擇器包括能夠由亞煮沸傳感器可選擇地致動的部分，其中所述部分穿過可移動構(gòu)件中的孔。
32.如任一上述權(quán)利要求所述的控制器，其中所述熱感應機構(gòu)是機械式的。
33.如任一上述權(quán)利要求所述的控制器，其中所述致動機構(gòu)是機械式的。
34.如任一上述權(quán)利要求所述的控制器，其中所述用戶接口是機械式的。
35.一種厚膜加熱元件，包括印刷在電絕緣基片上的厚膜加熱印制線，所述電絕緣基片具有被配置成與快動雙金屬熱傳感器接合或相互作用的區(qū)域，這樣，傳感器的周邊接近所述加熱印制線的部分，其中所述印制線的所述部分與相鄰的所述加熱印制線的部分相比具有低電阻率，這樣減少通過加熱印制線對傳感器的周邊的加熱。
36.如權(quán)利要求35所述的元件，其中所述局部部分沒有接近熱傳感器的中心部分延伸。
37.如權(quán)利要求35或36所述的元件，其中具有低電阻率的印制線的所述部分包括連接加熱印制線的非連續(xù)相鄰部分的低電阻率材料的連接部件。
38.如權(quán)利要求35或36所述的元件，其中具有低電阻率的印制線的所述部分包括印刷在加熱印制線之上或者印刷在加熱印制線之下的低電阻率材料的部分。
39.如權(quán)利要求35至38中的任一所述的元件，其中所述加熱印制線包括多個印制線段，每個印制線段包括接近傳感器的周邊的具有低電阻率的印制線部分，其中具有低電阻率的所述印制線部分僅通過所述加熱印制線互相電連接。
全文摘要
一種用于液體加熱器具的熱控制器(1)，包括能夠添加到熱控制器(1)以提供煮沸模式和亞煮沸模式的選擇的三穩(wěn)態(tài)分組件(20)。分組件(20)依靠熱控制器中斷路桿彈簧件(3)的偏置以取得穩(wěn)態(tài)的關閉位置，而不需要分組件中的任何附加彈簧件。分組件包括能夠通過用戶致動器移動的模式選擇桿(21)，這樣分組件可以手動地從煮沸模式或者亞煮沸模式移動到關閉位置。用戶致動器可以具有移位到模式選擇桿(21)的支點之外的支點，以減少用戶致動器的端部的行程?？梢酝ㄟ^分叉彈簧件的方式設置提起斷開機構(gòu)。
文檔編號A47J27/21GK102458194SQ201080030763
公開日2012年5月16日 申請日期2010年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月7日
發(fā)明者理查德·威廉·林德利, 羅伯特·亨利·哈德菲爾德 申請人:翱泰溫控器(深圳)有限公司