有关电热沸水器的改进制造技术

一种电热沸水器，其中的平板形加热元件耦合到该沸水器的壁上或者构成该沸水器的壁，设置一个用于所说加热元件的热敏控制器，使其在一个特定的位置与所说加热元件热接触，并且在该沸水器的所说壁上的与控制器和加热元件热接触的位置相对应的位置设一内室，对该内室进行安排，使得当给沸水器填水时内室在沸水器使用中一直注有水，并且在内室中开始沸腾并随后产生的蒸汽将水从这里基本排除，从而可模拟一种烧干沸腾状态，这一状态可由热敏控制器检测。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的领域本专利技术有关电热沸水器的改进，如电壶、热水罐，还包括深底锅、浅底锅、茶水壶、实验室设备，等等，进而还涉及用于这些器皿的电热元件的改进，以及用于确定加热元件的操作的相关控制器的改进。虽然本专利技术可以具体应用到电壶、热水罐，并且下面还参照这些应用来描述本专利技术，但本专利技术不限于这种应用。本专利技术的
技术介绍
按常规作法，为自动电壶和热水罐提供两个热控制器即，一个是元件保护控制器，例如当通电的设备是空的，将产生一个过热状态，该控制器按照检测到的这个过热状态切断加到设备的电加热元件上的电源；另一个是蒸汽控制器，当被加热的水沸腾时减少供电或切断提供给加热元件的电源。这样一些控制器通常具有它们自己的热传感器，通常是一个双金属元件，元件保护控制器进一步还可包括某种形式的二级或备用保护，它在一级控制失效时(可能性很小)动作。Otter Controls Ltd。制造的X1控制器是一种典型的元件保护控制器，并且基本上如GB-A-2194099中参照图3A、3B和3C所描述的那样；并且，OtterControls Ltd。制造的J1控制器是典型的蒸汽控制器，并且基本上如GB-A-2212664中参照它的图3A-3M描述的那样。在GB-A-2228634中描述了一种用于沸水器的单个传感器的电子控制器。这个控制器利用一个热敏电阻器，检测随热敏电阻器的电阻变化的元件温度和随热敏电阻器电阻的变化率而变的沸腾起始点。然而，即使用当前最先进的电子学技术，也不太可能以和双金属控制器差不多的阶段制造出能够转换、断开电网负荷的电路。在GB-A-1 143 834(Matsushita)中提出过一种单个传感器的控制器，但就我们所知至今还没制造出这种控制器。按此建议，安装到一个顶板(head plate)(用于在壶中或其它沸水器中安装加热元件)上的带护套的、隔离的、电阻加热元件具有弯曲的加热元件本身，以确定在加热元件主要部分的总体水平上方的一个位置固定到元件顶板上的回热部分(hot returnportion)，并且在元件回热部分固定的区域的元件顶板上设置一个带孔的内室。在GB-A-1 143 834申请时，在加热元件本身的主要部分上方的一个水平位置设置固定到元件顶部的回热元件部分还是常规的作法，这种结构能够保证如果非自动壶偶然忘记而烧干，随着水位下降首先露出来的是元件的回热部分，这部分随之产生过热，从而可通过元件顶部向设在其对面的双金属控制器或其它控制器提供一个热信号。通过这一措施，可在元件的任何主要部分严重过热前切断元件的电源。将元件的回热部分封闭在一个内室中，在内室上设有足够多的小孔，以便在壶处在冷却状态时可将水充入内室的内部，在此情况下的GB-A-1143 834的建议是沸腾时内室中产生的蒸汽要能够驱动来自内室的水，使元件的回热部分过热并可使双金属控制器或其它控制器动作。按照GB-A-1 143 834提供的这种结构，单个的双金属控制器或其它控制器将要在壶沸腾时和通电的壶烧干时动作。如以上所述，GB-A-1 143 834的建议尽管具有明显的简洁性和可提供元件过热保护及沸腾检测的单个传感器双金属控制器的优点，但据我们所知至今尚未付诸实施。此外，在我们所作的一些实验中我们发现，用GB-A-1 143 834中所述的加热元件在沸腾时实现足够大的温升以可靠操作热致动器是不可能的。应该理解，这样的致动器应能在正常加热期间经受的温度(这个温度例如可由于有钙垢增高)和水沸腾时经受的温度之间进行鉴别区分。在我们的国际专利申请NO.PCT/GB 93/00500(WO 93/18631)中，描述了一种带有不锈钢护套的加热元件和热敏控制器的组合；该加热元件具有一个点焊到不锈钢前板上的回热部分，并且带有一个围绕回热部分设置的内室，从而使得相关器皿中的水由于使用该元件而沸腾、并且内室中产生的蒸汽把水从这里排除时回热部分的温度明显升高，比100℃高得多；该控制器用于当元件顶板温度达到预定值时切断元件的电源；对该控制器进行安排，使其大致在所说点焊位置响应于元件顶板的温度。如WO93/18631所述，通过用占极小空间的点焊替代传统的用于将加热元件的回热部分和顶板耦合的铜焊区域，并且把热敏控制器的双金属片和元件顶部的后面之间的散热用化合物的涂敷限制在点焊料的很小区域上，我们就能够在元件的保护和沸腾的检测方式这两方面都很满意地控制操作，因而克服了和GB-A-1 143 834相关的问题。在我们的国际专利申请NO.PCT/GB 93/00501(WO93/18632)中描述的另一种结构中，让一个细长的，有电绝缘的金属护套的电阻加热元件的端部(冷端)与一个元件顶部接合，该头部最好(但并非必须)由适当的耐热的合成塑料材料构成，由高导热性材料构成的导热元件从靠近元件的一端的元件加热部分伸出并穿过元件顶部，从而可借助适当控制器检测元件温度，并且有一个内室包围着该元件部分的所说加热部分，这种结构应该使该加热元件同一个沸水器一道使用过程中当给沸水器注水时给内室也注入水，并且在沸腾开始以及随后在所说内室中产生的蒸汽将使水基本上从内室排光，从而可模拟出干烧情况，这种情况可由热耦合到所说传热元件上的一个适当的热敏控制器来检测。如WO 93/18632所述，这种结构也能够用单个控制器完成两种功能即，元件保护和沸腾检测。本专利技术的概述按本专利技术，提供另一种结构，它能用单个的热敏控制器提供元件保护和沸腾检测这两种功能。按本专利技术，如下面将要描述的，可取各种不同形式的平板形加热元件或者夹持到，或者按其它方式耦合到、或者组成为一个沸水器的壁、底、或底壁(例如)，对热敏控制器(如前述的X1控制器或其改进形式)进行安排，使其在一个特殊的位置与加热元件热接触，并且在沸水器的所说壁上与控制器和加热元件热接触的位置相对应的一个位置上设置一个内室，对该内室进行安排，以便在使用该沸水器期间当给沸水器注水时内室可填满水，并且在开始沸腾时在该内室中随后产生的蒸汽基本上将水从这里排走，从而可模拟一种干烧情况，通过热敏控制器可检测这种情况。本专利技术还引伸到上述的平板形加热元件和上述的一个内室的组合件，该平板形加热元件耦合到沸水器的一个壁上，或者作为沸水器的一个壁引入。在加热元件本身适于形成液体加热器皿的一个壁的情况下可将内室固定到加热元件上，该内室或者可以具有能与设在加热元件上的辅助结构相配合的结构，以便按可操作方式将内室固定到加热元件上。在按本专利技术的结构的使用过程中，给沸水器注水使水注入到内室中，当水被加热并最终沸腾时，在内室中产生的蒸汽使水从内室排除，从而在内室中产生一个模拟的干烧状态，因而引起加热元件温度的局部增高，并且断开温度敏感的控制器。对内室的开口进行设计，使得在内室中的局部沸腾(由内室对被加热的水的体积内建立的对流的限制引起的)可把蒸汽排出来并由来自沸水器主要部分的较冷的水代替，但当沸水器中的水整体沸腾时，就不再有较冷的水供给，在内室下方的元件区域发生干烧，它的温度明显迅速地升高，使控制器断开。上述的平板形加热元件例如可以是固定到一个平板元件上的细长的、有金属护套的、电绝缘的、电阻加热元件，如在众所周知的咖啡制备设备中，一般用这样一种加热元件给已制备好的咖啡保温，它一般包括一个带有护套的加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电热沸水器，其中的平板形加热元件耦合到该沸水器的壁上或者构成该沸水器的壁，设置一个用于所说加热元件的热敏控制器，使其在一个特定的位置与所说加热元件热接触，并且在该沸水器的所说壁上的与控制器和加热元件热接触的位置相对应的位置设一内室，对该内室进行安排，使得当给沸水器填水时内室在沸水器使用中一直注有水，并且在内室中开始沸腾并随后产生的蒸汽将水从这里基本排除，从而可模拟一种烧干沸腾状态，这一状态可由热敏控制器检测。2.如权利要求1的电热沸水器，其中的平板形加热元件包括一个固定到一个平板形元件的细长的，有金属护套的、电绝缘的、电阻加热元件。3.如权利要求1的电热沸水器，其中的平板形的加热元件包括一个在电绝缘衬底上形成的成一定图形的电阻加热元件。4.如权利要求1的电热沸水器，其中的平板形加热元件包括一个不锈钢薄片，它形成该元件的上表面，在不锈钢薄片的下侧设有一个薄的玻璃层，或其它的耐热的电绝缘材料，在所说电绝缘材料层上形成电阻加热元件本身，并且在电阻加热元件本身上形成另一个薄的玻璃层或其它耐热的电绝缘材料。5.如前述权利要求中任何一个所述的电热沸水器，其中所说热敏控制器包括一级控制器和二级控制器，并且一旦一级控制器失效则二级控制器开始工作。6.如权利要求1的电热沸水器，其中将所说平板形加热元件设计成能与一个热敏控制器一道使用，该热敏控制器具有一级热敏致动器和二级热敏致动器，二级热敏致动器响应于明显高于一级致动器设计操作温度的元件温度而操作，所说平板形加热元件包括一个衬底或基板，在所说衬底或基板的至少一个表面的一部分上形成的电绝缘层，在所说电绝缘层上形成的因而与所说衬底或基板隔离开的一个电导体，所说电导体形成材料的电阻等于构成电阻加热元件本身的电阻，并且还包括在所说电导体上形成的另一个电绝缘层，所说另一个电绝缘层有一个贯通开口，在使用带有上述热敏控制器的电热元件过程中一级热敏致动器通过该开...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·A·欧内尔，
申请(专利权)人：奥特控制有限公司，
类型：发明
国别省市：