專利名稱：關于電熱元件的控制裝置的改進的制作方法
技術領域：
本發明的領域本發明涉及關于電熱元件的控制裝置的改進，更具體點說，涉及超溫控制裝置，該控制裝置在加熱元件的溫度到達安全水準之上時能關斷供向電熱元件的電力，這種控制裝置通常被稱為元件保護控制裝置。
本發明的背景元件保護控制裝置常被用在家用熱水器如水壺和熱水罐上，但還廣泛用于其他家用和工業用的用途上。下面本發明將具體結合家用水壺和熱水罐所用電熱元件的控制裝置進行說明，但應知道本發明還有更廣泛的用途。
傳統上家用水壺和熱水罐采用的型式為將電阻加熱絲藏在細長的管套內而將管套用礦物質絕緣材料封裝起來，這種加套電熱元件最常用于浸沒加熱的設計中，其時加熱元件本身被固定在頭板上使加熱元件能被固定在容器壁上而元件本身能被沉浸在容器內含物內。平面的或地板下的加熱元件的設計也是公知的，該設計具有一塊通常用鋁制成的板，上述加套電熱元件被夾緊或抓住在該板的下表面上，這種電熱元件曾被用來作為熱水器的整體部分，也曾被用作熱板以便與分開的容水器一起使用，例如在制咖啡機中。
新近出現的所謂厚膜加熱元件是在一塊電絕緣的襯底上制有電阻加熱軌跡或加熱層，這種電熱元件吸引了許多家用電熱水器制造商的注意，特別是因為與上述較為傳統的加熱元件相比，它具有提高的電能密度，這意味著水能以快得多的速度被加熱。
雙金屬元件保護控制裝置通常曾被用來保護傳統的加套加熱元件，浸沒加熱式和平面的或地板下的加熱式都可使用，還曾被提議與厚膜加熱元件一起使用。這種雙金屬元件保護控制裝置通常具有一個雙金屬的開關驅動元件被這樣布置使它與電熱元件保持密切的熱傳遞關系，并能通過一根推桿操作一對開關接觸點。曾經有人提議可設置多于一個的雙金屬開關驅動元件與電熱元件保持密切的熱傳遞關系，理由有兩方面，那就是可以提供第一和第二(或后備)保護水準，這樣即使在操作第一個控制裝置時偶而發生失敗仍可保證安全。及/或可在多個加熱元件的位置上進行熱感知，這樣即使一個電器在一個傾斜的表面例如一塊家用排水板上被操作，該電器的特定部分(較高部分)的水分被蒸干并過熱，而加熱元件表面的其余部分仍被水覆蓋因此仍在正常的操作溫度下，這時仍能確保安全。
提供第一和第二保護的其他提議中還有利用雙金屬的開關驅動元件來提供第一保護，而將熔點在第一雙金屬元件正常操作溫度之上的易熔元件作為第二保護。
關于雙重的雙金屬元件保護控制和采用雙金屬的第一保護連同易熔元件的第二保護的實例可分別參閱我們的英國專利2176055和2194099號。這種配置的其他實例曾在Strix有限公司的英國專利2299454和2181598號中被揭露。
上述元件保護控制曾被提議對有繩和無繩熱水器都可使用。有繩電器如所周知具有一條整體的供電繩或電纜，而無繩電器則具有一個基準元件和電器本身。基座單元有繩連到電源，而設在電器本身上的配合的電連接件則插在基座上，使當電器被合適地坐落在基座上時在電器本身內的加熱元件能通過基座被供以電能。無繩電器及其配合的電連接件原先是這樣安排的，為了實現適當的連接，電器本身必須按預定的相對于基座的取向設定在基座上，但這樣做的缺點和不使后來被認識到，導致360°連接器組的開發，那就是說互相配合的基座和電器本身的連接器能使電器適當地設定在其基座上而可不管其相對于基座的旋轉取向。
關于要求電器本身按特定取向設定的無繩連接系統和360°的無繩連接系統的實例可分別參閱我們的英國專利2241390和2285716號。這種配置的其他實例曾在Strix有限公司的英國專利申請2263364號和國際專利公報WO 95/08204號中被揭露。
Russell Hobbs的MilleniumTM水壺是最近推出的高度成功的產品的實例，它將厚膜加熱元件和360°無繩技術及雙金屬加熱元件保護結合在一起。我們曾作出各種提議將我們目前生產的CS4/CP7 360°的無繩的連接器系統和我們的X2系列的元件保護控制裝置連結成為一個整體，這些提議的例子曾在我們的英國專利申請2306801號中說明。而現已公知的在我們的英國專利申請2315366和2248724號中說明的X2元件保護控制裝置是利用一個有按壓作用的雙金屬開關作動件來提供第一保護水準，并且在第一保護發生失敗時可操作地用安裝在可毀壞的熱塑性支架內的雙金屬片來提供第二或后備保護水準。
我們曾進行過將360°無繩連接系統與一個能提供第一和第二保護水準的元件保護控制裝置連成一個整體的工作，該保護器具體用于平面加熱元件，包括厚膜加熱元件和裝在一塊平面襯底下側之內或之上的加套加熱元件。本發明為從該項工作中得出的成果。
本發明的目的和綜述本發明的一個目的是要提供一種360°無繩的連接器，其內設有整體的加熱元件超溫保護裝置，能配合尺寸較小的加熱元件以便用于“小型”或“中型”尺寸的電器上。
按照本發明的一個方面，360°無繩連接器系統中設計固定在平面加熱元件下側的部分是與模壓塑料體部一起制出的，并且所說體部的圓周上制有多個沿圓周間隔開、整體模壓的成形件使雙金屬加熱元件超溫控制裝置能夠裝配到連接器部上，每一所說成形件用來將相關的超溫控制裝置設置在與連接器部十分貼近的地方，控制裝置的雙金屬開關驅動元件最好至少部分疊置在連接器部上。
按照本發明的較優的特點和另一方面，雙金屬加熱元件超溫控制裝置具有一個雙金屬開關驅動元件裝在一個彈簧金屬支架內，當控制裝置與360°無繩連接器部裝配在一起時，該支架提供的雙金屬開關驅動元件可與固定著無繩連接器部的加熱元件進行密切的熱接觸，彈簧金屬支架還被制造形成雙穩態過中心機構的整體部分，該機構適宜在一個方向上被雙金屬開關驅動元件操作，但需要一個分開的重新設定的操作。
按照本發明的另一個方面，過中心機構的重新設定是作為360°無繩連接器系統正常操作的一個功能來實現的。即將電器本身從其基部上拿下來然后再放置到其上的操作安排來在多個雙金屬控制裝置或至少其中一個上實現重新設定的功能。
如同后面將說明的那樣，在本發明的示范實施例中，上述零件的復合所提供的360°無繩連接器部具有連成一體的第一和第二的加熱元件超溫控制裝置，它們不僅能被制造得這么小，以致能被配裝到目前打算的最小的加熱元件上，而且還展示其他顯著的優點。
就本發明的較優特點而言，按照本發明的復合的加熱元件保護控制裝置和360°無繩連接器部由于備有設施，蒸汽傳感器控制裝置可直接連接到其上。
在我們的1998.05.27立案的英國專利申請9811400.2號中曾說明一種改進的蒸汽傳感器控制裝置，它在市場上銷售被我們稱為Z5控制裝置。這個控制裝置具有一般E形彈簧的優點，其中E的中央元件被制成C形彈簧而E的外側(頂和底)在其自由端上載有開關觸點。C形彈簧中央元件與過中心裝置內開關的一根樞支安裝的跳閘杠杠桿裝配在一起，該杠桿可在按壓作用下在兩個與中心反對的穩定位置之間移動。一個熱敏作動件例如雙金屬的或形狀記憶裝置(SME)被安排來確定過中心裝置的狀態。伴隨著過中心裝置的運動，E形彈簧的外側元件也隨之運動，這個運動在其自由端的開關觸點上更為顯著，因此當這些觸點被用作開關的移動觸點時，它們在觸點分開的距離和開關操作的可靠性等方面便具有優越性，如后將述，按照本發明，Z5蒸汽傳感器控制裝置是一個與元件保護控制裝置復合的理想對象，它可使電熱煮沸器有一個完整的控制設施。
按照本發明的另一方面，連接器連同上述控制裝置的其中一個雙金屬作動件被替代為一個易熔構件，當加熱元件的溫度上升到預定溫度時易熔構件會軟化或熔化，由此可使加熱元件斷電。這種使用易熔材料來保護電熱元件使它不會過熱的方法是人們長期以來早就知道的。
這種裝置的早期實例曾在GB-A-141820、GB-A-322851、GB-A-330100、GB-A-434533、GB-A-1127212、GB-A-1408387和GB-A-1479364中說明，較近的實例曾在GB-A-2181598、GB-A-2194099、GB-A-2248724、GB-A-2025995和EP-A-0014102中說明，其中易熔材料被安排作為后備或可操作的第二保護水準，當雙金屬裝置提供的第一保護水準的操作失敗時可用來確保安全。
在上述較近的控制裝置中可能有這樣的問題，其中使加熱元件斷電的開關觸點的開啟取決于向加熱元件偏置的易熔件彈簧是否被強制減弱，致使開關觸點只能較緩慢地被開啟，這是因為加熱元件有一個較高的熱質量，如浸沒加熱式的加套加熱元件或地板下的加熱元件都有一個裝入加套加熱元件的模鑄金屬塊或一塊具有加套加熱元件夾緊或抓住在其下側的金屬板，這點可能不是一個重大的問題，但對于新近普遍的具有一個較低的熱質量和一個較高的電功率密度(即每單位面積的熱輸出)的厚膜加熱元件來說，關斷慢的問題可能是重大的。
按照本發明的還有另一個方面，因此被提議在一快速斷開的開關裝置中使用易熔構件。例如，控制裝置可具有一個易熔構件、將所說易熔構件夾持在前方位置上的設施以資在使用時與加熱元件進行密切的熱接觸、和一個推動所說易熔構件使它從所說夾持設施上離開的彈簧，易熔構件被這樣安排使它在加熱元件過熱時能從其夾持設施上脫開，從而使彈簧能夠回彈并將一組開關觸點打開。
易熔構件例如可具有一個推桿，該桿由具有很好確定的熔點或軟化溫度的合成塑料制成，有一在前方的頭部與構成所說夾持設施的保持件接合，并且在沿著其長度較朝后的地方有一個被彈簧接合的成形件，該彈簧在裝置的正常(冷)狀態下被這樣安排使它反對其頭部的被保持而向后推動推桿。在控制裝置使用時，推桿的頭部被保持與加熱元件進行密切的熱接觸并在加熱元件的溫度上升到超過預定水準時軟化或熔化，從而使保持件與推桿脫離接合，推桿被彈簧向后驅動并使一組開關觸點開啟。一旦加熱元件到達極限溫度使推桿材料軟化或熔化時，開關觸點便可迅速開啟，另外，可開啟到一個與推桿易熔材料的熔化和加熱元件的過熱程度都無關的限度。
在下面要說明的裝置中，易熔構件夾持設施與彈簧成為一個整體。按照這種裝置，易熔構件將一個彈簧金屬構件的兩個否則要彈開的臂夾持在一起，使用中當易熔構件過熱并從構成夾持設施的彈簧的一個臂中脫開時，另一臂就不再受約束，因而能回彈。
按照本發明的一個特別有效的裝置，易熔構件夾持設施本身就有一個雙金屬開關作動件被安排用來確定一組開關觸點的狀態，這一點與用易熔構件來確定的方式不同。在上述裝置中，易熔構件例如為一推桿，這樣與推桿頭部接合的保持件可具有一個能按壓的雙金屬片，它被安排在第一加熱元件達到預定的超溫時改變其形狀，從而使推桿打開第一組開關觸點。當第一組開關觸點的打開失敗時，例如由于觸點被焊接在一起或者雙金屬已失效，這些雖然不大會但并非不可能發生，這時加熱元件的溫度將繼續上升，在某一個較高的加熱元件溫度上推桿的頭部會熔化，推桿也會從其雙金屬的保持件中脫開，這時需要有一裝置來確保第二或后援保護的操作，從而確保加熱元件的供電被關斷。這個任務可這樣完成采用合適的觸點彈簧裝置及/或用雙金屬片的彈簧安裝件及/或用通過雙金屬片的熱傳導。
本發明力圖為無繩電熱水器提供一個整體的控制裝置連同360°的無繩連接器構件。360°無繩連接器構件適宜與該電器基部內的一個互補的連接器構件接合而可不管電器的容器和基部在旋轉角度上的相對取向，這兩種構件都可從我們得到供應，稱為CS4/CP7無繩連接器組。控制裝置可具有安裝在CS4/CP7無繩連接器組的CP7容器連接器部附近的第一和第二雙金屬開關作動件用來感知通過各自的連接器部供電的厚膜加熱元件的溫度。每一雙金屬片都被安裝在各自的彈簧金屬支架內，該支架制有一個雙穩態部能在按壓作用下過中心移動，推桿與雙穩態部接合。雙金屬片并不是固定在推桿上，但當雙金屬片由厚膜加熱元件的過熱而改變其形狀時，雙金屬片能作用在推桿上，推桿又使彈簧金屬支架的雙穩態部過中心移動，用推桿使一組開關觸點打開。雙金屬片能自動重新設定，因此當加熱元件冷卻時它們能返回其原來狀態。有一凸輪裝置能被設在連接器部內，以便當電器的容器部從其基部上提起隨后又重新放置在基部上時能夠重新設定開關觸點。本發明還設想將控制裝置中的一個雙金屬作動件用易熔構件來替代。使用時，易熔構件被保持在面對厚膜加熱元件的地方使它受到其熱，并/用一彈簧使它傾向于離開加熱元件。這個裝置被這樣設計使當加熱元件到達預定的超溫致使易熔構件受熱而從保持件中脫開時，一組開關觸點便可被打開。這種裝置的易熔構件能被前述的能按壓的雙金屬片保持著，在那種情況下能對加熱元件提供增添的一個保護水準。但若將控制裝置的兩個雙金屬件都用這種易熔構件的裝置來替代還能達到溫度更高的保護水準。
通過下面結合附圖所作的說明當可對本發明在權利要求中列出的特征及其優點有清楚的了解。
附圖的說明

圖1A到1D示出本發明的第一實施例，圖1A和1B示出實施例的兩個不同的透視圖，圖1C示出縮小的側立視圖和頂平面圖，圖1D示出分解的透視圖；圖2A到2D示出本發明的第二實施例，其各視圖分別與圖1A到1D中的相應視圖類似；圖3A和3B分別示出在圖1A到1D和圖2A到2D的實施例中所采用的彈簧金屬支架從兩個反對側看去的透視圖；圖4A到4D為示出在圖1A到1D和圖2A到2D的實施例中采用的重新設定機構的概略視圖；圖5為示出將實施例安裝到厚膜加熱元件上的另一種方法的透視圖；圖6為一示范的復合的加熱元件保護控制裝置和360°無繩連接器部的透視圖，在連接器部上備有設施可將蒸汽傳感器控制裝置連接在其上；圖7為從圖6中裝置的對側看去的透視圖，裝置上包括一個連接在其上的蒸汽傳感器控制裝置；圖8為示出圖7的裝置裝在加熱元件上的透視圖；圖9為圖7所示蒸汽傳感器控制裝置的透視圖；圖10A和10B為采用整體的蒸汽進入口的修改的蒸汽傳感器控制裝置的透視圖；圖11為一易熔構件的熱敏控制裝置的概略的側立視圖，該控制裝置能替代以上實施例的其中一個雙金屬的控制裝置，圖中所示的易熔控制裝置是在其正常的低溫狀態；圖12為圖11中易熔控制裝置的透視圖；圖13為圖11中易熔控制裝置的另一透視圖；圖14為與圖12相似的透視圖只是所示為易熔控制裝置的高溫狀態；圖15為與圖11相似的側立視圖只是所示為易熔控制裝置的高溫狀態；圖16為另一個熱敏易熔控制裝置的概略的側立視圖，所示為其正常的低溫狀態；圖17為圖16中的易熔控制裝置的一個略加修改的形式的概略的側立視圖；圖18為圖17中的控制裝置從一側看去的透視圖；圖19為圖17中的控制裝置從對側看去的透視圖；圖20為圖17、18和19中的易熔控制裝置的較詳細的剖面側立視圖；圖21為一透視圖示出復合的加熱元件保護控制裝置和圖6中的360°連接器部，其中一個雙金屬開關已被圖17到20所示的易熔構件開關裝置替代。
實施例的詳細說明下面要說明的本發明的實施例是從我們所制造和銷售的CP7 360°無繩插頭(公)連接器和與它配合使用的CS4 360°插座(母)連接器變化而來。在無繩熱水器中CP7插頭連接器通常被裝在電器部的底部內，而CS4插座連接器則裝在基部的上表面上。CS4和CP7無繩連接器部是根據我們的英國專利2285716號來的，可參閱其中的圖7到11，關于CP7連接器部的詳細構造的進一步資料可在我們的英國專利申請2306801號中找到。下面為了簡要起見，已在別處公開的CP7 360°插頭連接器的構造將不再詳細說明。
首先參閱圖1A到1D，從圖1A和1B可見示出的實施例具有一個CP7360°無繩插頭(公)連接器部1，在CP7的圓周上沿圓周設在互相間隔開的整體的加熱元件超溫保護控制裝置2和3。如圖1A和1B所示，CP7基本上為一向上的杯狀模壓塑料體4，在該體4內(雖然在圖1A和1B中看不到，但可看圖5)有一整體模壓的中空的塑料豎立構件5。在該中空的豎立構件5內裝有一個中心接地銷6，而豎立構件本身被這樣成形使它能容納第一和第二電路終端彈簧，這兩個彈簧其一面向豎立構件之內，另一則面向構件之外。CS4插座(母)連接器部(未示出)的形狀與CP7互補，有一模壓塑料的中空豎立構件，其內設有一個互補的彈簧終端以資與CP7的接地銷電接觸，并設有第一和第二環形終端，其一設在CS4的中央豎立構件的外側，另一則設在CS4模壓塑料體的反對的、面向內的表面上，以資與CP7的第一和第二終端彈簧電接觸。
圖1D的分解圖示出第一實施例是如何構造的。CP7無繩連接器部1的模壓塑料體4設有第一和第二組整體的成形構件7，它們被設在模壓塑料體4的圓周上并且互相間隔開。這兩組成形構件7連同設在分開的模壓塑料蓋罩部9上的成形構件8形成凹窩10可用來容納雙金屬加熱元件超溫控制裝置2和3的各個零件，當將蓋罩部9裝在CP7無繩連接器部的體部4的向上的基體時，控制裝置2和3的零件就被合適地緊握在凹窩10內。
CP7連接器的第一和第二彈簧終端分別用標號11和12指出，其中每一終端各有一個第一零件11′和12′向下延伸到CP7連接器內，各有一個第二零件11″和12″延伸越過體部4的基體，還各有一個第三零件11和12延伸到各自的凹窩10內并在其端頭載有一個電觸點13，構成相關雙金屬超溫控制裝置的一組開關觸點中的固定觸點。
每一個控制裝置2、3還設有一個分開的彈簧終端14，其上載有一個觸點15，構成控制裝置的一組開關觸點中的移動觸點。當蓋罩部9被配裝在CP7體部上時，這個彈簧終端14被夾持在CP7模壓塑料體4上的成形構件7和蓋罩部9上的配合的成形構件8之間。
每一個超溫控制裝置2·3都各有一個制成盤狀的雙金屬開關作動件16，當它受到的溫度上升到超過預定的溫度時，它就被按壓作用移動成相反的盤狀外形。在所示的配置中，雙金屬在其冷態(正常狀態)時是向上彎曲的(凸部向上)，但當溫度上升時就被按壓成向下彎曲的外形。雙金屬16裝在彈簧金屬支架17上，彈簧金屬支架17在圖3A和3B中被放大示出。
彈簧金屬支架17各具有一個基部18及向上和向內彎轉的端部19，這些彎轉端部19是在位在中央部21兩側的側邊部20上制出，側邊部20和中央部21的成形使一般為長方形的雙金屬薄片能被接納在其內并用部分22限定薄片的位置使它不能橫向移動，其時部分23位在薄片端頭之上而部分24位在薄片端頭之下。當雙金屬片16這樣被支承時，雙金屬片的操作移動將是朝向和離開彈簧金屬支架17的基部18并且在雙金屬片的中心移動為最大。
有兩個C形的彈簧舌片25從彈簧金屬支架17的基部18的兩個相對端被釋放出來，兩個舌片相向延伸如圖所示并具有間隔開的兩個自由端。推桿26被這樣設計使它能被接納在這兩個自由端之間的空檔內，推桿26的尺寸被這樣制定使它能偏移兩個舌片25的自由端，使它們比彈簧金屬支架的自由而無應力的狀態互相間隔開更大的間距。這樣便能具有形成雙穩態過中心裝置的效果，使每一個裝置都能在一個穩定的“冷”態和一個穩定的“熱”態之間移動。在穩定的“冷”態下，推桿26的上端被向上提升一直到墊靠或對接在相關的雙金屬片上，而在穩定的“熱”態下，雙金屬片的曲率反轉迫使推桿26向下并移動C形彈簧舌片25的端頭使它們通過不穩定的中心位置而被按壓到相反方向的穩定狀態。
推桿26設有與葉片彈簧14共同行動的側邊成形件(橫臂)26′，而在葉片彈簧14上載有加熱元件超溫控制裝置的移動觸點，因此在雙金屬片的狀態從“冷”變到“熱”，致使雙金屬片被按壓到相反方向的盤狀外形時，將造成相關控制裝置內的轉換開關的觸點組13、15的被打開。
為了將上述配置固定在平面加熱元件的下側，設有一個安裝支架27，該支架27最好為一金屬沖壓件，具有腳28可連結在加熱元件上。支架可用任何一種方便的方法固定到控制上，但在所示的例子中，由于接地銷6被鉚固在安裝支架27上，接地銷6被用作固定設施。安裝支架27還被用來屏蔽CP7無繩連接部1使它不受加熱元件的熱的影響，因為在使用時該裝置被固定到加熱元件上。還可設有反射的或拋光的表面來增強這個效果。
兩個雙金屬開關驅動元件16有兩種方式可被選擇，一種方式是名義上兩個元件都在同一個溫度下操作，另一種方式是兩個元件的操作溫度有差異。在前一種情況下，兩個雙金屬片都將正常地應答加熱元件的超溫狀態，而在后一種情況下，只有一個雙金屬片將正常地應答并負責實行第一保護，而另一個被設定在較高溫度操作的雙金屬片可不操作除非第一保護失敗，或者它可只在溫度較低的雙金屬片適當操作后加熱元件的溫度上沖時操作。這兩個雙金屬片還可并列地設置在加熱元件旁使它們根據不同區域的熱輸出而被設定在不同的溫度下操作。
當加熱元件在被一個或另一個或兩個元件超溫控制裝置關斷后而冷卻時，相關的雙金屬片16能被這樣安排使它們自動返回到冷態重新被設定。但由于雙金屬片沒有被連結到推桿26上，重新設定雙金屬片16時將不會重新設定控制裝置內的開關。為了重新設定開關，必須設有重新設定的裝置。一個特別方便的重新設定的裝置的實例將在下面結合4A到4D予以說明。或者，如果雙金屬片是一種能自動重新設定的雙金屬片，可將雙金屬片16連結到推桿26上使開關能自動重新設定；但這種裝置并不為人們偏愛，因為人們認為，既然已經設計開關以資保護不讓發生超溫狀態，特別是還有一個指定的第二保護開關，再去實行開關的自動重新設定在策略上是不明智。較優的裝置應該是雙金屬片和相關的開關都不自動重新設定而是必須都用人工來重新設定。
在上述實施例中的雙金屬開關作動件一般為長方形具有一個X形的中心切口，這樣當該作動件在其兩個相反的盤狀外形之間來回移動開關時便可促使在雙金屬片中心的運動加劇。但若有足夠的運動能夠推動在支架彈簧內的過中心裝置越過中心，那么X形的切口也可被省掉，過中心以后的開關打開操作只是取決于過中心裝置的性能，與雙金屬無關。
圖1C的側立視圖示出，當裝配成整體的360°無繩連接器和元件保護控制裝置被裝在平面加熱元件的下側時，兩個雙金屬開關作動件16將被彈簧支架彈性地保持著使它們與加熱元件發生密切的熱接觸和實體接觸。由于彈簧支架會發出彈簧力推動雙金屬片16向上推壓到加熱元件上，加熱元件的任何變形都不會對雙金屬片的應答產生任何有害的影響，因為雙金屬片將被彈簧支架移動來跟隨這個變形。另外在這方面要注意到，在安裝支架27上的腳28緊貼著加熱元件，這樣可限制加熱元件的變形影響到雙金屬片相對于控制裝置其他構件的位置。圖1C的頂平面圖示出這一點，另外還示出，雙金屬片16部分疊置在CP7無繩連接器部的足跡上，因此復合裝置的總體尺寸要比現有方案小得多。在圖1C的平面圖中示出的環繞該裝置畫出的圓圈，其直徑只有65mm。同一裝置還可確保將雙金屬片設置在接近加熱元件的中心，假定CP7無繩插頭連接器已被安裝在中心，通常便是這樣情況，因為這是當電器被放置在一個斜面上時應答蒸干狀態的一個最好位置。從圖1C的頂平面圖還可注意到，第三雙金屬開關作動件和相關的控制零件如果需要可以添加到圖示的裝置中，不會增加其總體尺寸。
在所示裝置中，兩個雙金屬片16及其彈簧金屬支架17在電路上均不互相連通，雙金屬片及其支架都與裝置的帶電零件絕緣。這樣做是有利的，特別是當該裝置與厚膜加熱元件一起使用時，在該情況下，不同的雙金屬片及其支架可能會很好地暴露在不同的電位下，如果安排雙金屬片使它在窗口開啟的位置上與加熱元件上面的電絕緣層接觸可確保得到快速的熱應答。在這方面，彈簧金屬支架17的材料可被這樣選擇使它對雙金屬片16的熱環境有所影響。
上述實施例主要打算用于這樣一種加熱元件，其時通往加熱元件的電路連接由插塞在元件超溫保護控制裝置2和3內的引線完成并機械地連接到設在加熱元件上的終端上。這樣在該實施例中，在控制裝置的彈簧終端14上制有插座29可用來接納引線的鏟形終端。而通過該實施例到相關的加熱元件的電路就經過無繩連接器部1的終端11和12和各自的控制裝置2、3來到加熱元件的終端。控制裝置2、3中任何一個或兩個在元件超溫狀態下的操作就被用來中斷加熱元件與電力供應的連接。控制裝置2、3的重新設定將在以后說明。
圖2A到2D的實施例在許多方面都與圖1A到1D的實施例等同，因此這里只說明它面之間不同之處。圖1A到1D的實施例的設計是用上述的分開的引線連接到加熱元件上的，而在特別打算用于厚膜加熱元件的圖2A到2D的實施例中，是用彈簧指形件將電路連接到設在加熱元件上的終端墊片上。為此目的，設在控制裝置2，3內的彈簧終端14成為向上突起到控制裝置2、3之外的彈簧終端30，這樣當該實施例被固定到加熱元件上時，彈簧終端30就會彈性地與加熱元件的終端墊片接觸。另一個不同之處在于與圖1A到1D實施例的彈簧終端11對應的圖2A到2D實施例的彈簧終端60的形狀，和另外設置的裝有超溫控制裝置2的固定觸點的終端65(在圖1A到1D的實施例中彈簧終端11裝在固定觸點)。如圖2D所示，彈簧終端60有一個第一鏟形終端60′，并沒有零件與圖1D中所示的零件1對應。終端零件65有一個第二鏟形終端部65′和一個載有觸點的部分65″。使用時，第一和第二鏟形終端60′和65′用來將蒸汽傳感器控制裝置例如在我們的英國專利2212664號中所說明的我們的J系列蒸汽控制裝置，連接到設有元件超溫控制裝置的電路中。當電器內的水煮沸騰時，蒸汽控制裝置用來關斷相關沸水器的加熱元件的供電。
圖4A到4D概略地示出一個重新設定用的機構，它可有效地與單獨控制裝置中的一個或兩個元件保護控制裝置2和3連結。這樣，例如兩個控制裝置都被設定為只對一個元件超溫狀態進行應答，如同在沒有首先灌水的熱水器內接通電流所會造成的情況，這時也許適宜這樣安排使兩個控制裝置都容易重新設定，在另一方面，如果其中一個控制裝置被設定在較高的溫度并且只有在另一個控制裝置失敗時才操作，那么適宜的做法也許是只對較低的溫度控制裝置提供一個用戶可操作的重新設定設施，而不對較高的溫度控制裝置提供這種設施以資確保用戶不會將電器重新設定到有潛在危險的位置。
圖4A示出上述實施例的正常的“冷”態，其中雙金屬片16處在其向上彎曲的狀態，彈簧金屬的雙金屬片支架的過中心裝置(未示出)處在其上位致使推桿26同樣處在其上位，并且成形件26′沒有影響到葉片彈簧14的位置。無繩連接器系統的CP7插頭部的模壓塑料體4被示出制有一個小室40，其內設有一個能在小室40的范圍內自由運動的凸輪件41。模壓塑料體部有一開口42通過其最外面的圓筒形壁，開口的尺寸使凸輪件41能夠突出到一個環形通道43之內，這個環形通道是在CP7插頭部內的外壁和上述中心立柱之間形成的，當插頭和插座零件配合在一起時，這個環形通道被CS4/CP7無繩連接系統的CS4插座部的一個互補零件所占。在圖4A中，CS4插座的相關零件用標號44指出。如圖4A所示，在推桿26的下端和凸輪件41之間存在著一個空檔。
圖4B示出當雙金屬片16受熱被按壓成相反的盤狀外形時發生的情況，其時這種外形會使推桿26被雙金屬支架的過中心機構(未示出)壓下，因此葉片彈簧14被成形件26′壓下。推桿26的底端移動到更接近凸輪件41的位置，但在這兩個零件之間留下一個小的間隙。
過后在冷卻的狀態下，雙金屬片會自動重新設定，但雙金屬片支架的過中心機構由于缺乏重新設定的動力仍會留在其向下的狀態，為了使它能重新被設定，必須使CS4部從CP7部內抽出如圖4C底部的箭頭所示，這相當于把電器從其底部提起。這樣便可使凸輪件41在其自身重力的作用下(也可設有一個驅動彈簧)滑動，一般沿著圖中箭頭所示方向向凸輪件41的左方滑動，一直到凸輪上的接合部對接在開口42的邊緣上為止。在這位置上如圖所示，凸輪件41擱置在開口42內，其鼻部45突出到無繩連接器組的CS4插座部所砌出的區域內。隨后當電器重新被放置在其基部上時，進入的CS4插座部44會遇到凸輪件41的鼻部45如圖4D所示，這樣就會使凸輪件被驅動，一般是在圖4D中凸輪件左方的箭頭所示方向，即相對于無繩連接系統的SP7插頭部為向上和向外的方向。在這推動下，凸輪件41的對邊46就模塑體4內制出的傾斜表面47上滑動，致使凸輪與推桿26的底端接合并驅動它向上，從而重新設定過中心機構和雙金屬片16。隨著CP7插頭部和CS4插座部接合運動的繼續進行，最后凸輪件41的鼻部45可移動到不受CS4插座部前端的控制，從而凸輪件可下降返回到圖4A所示位置。
重新設定凸輪件41的裝置能夠有效地工作，因為當過中心機構操作使推桿26壓下并打開開關的觸點時，推桿的端頭繼續將向下的壓力施加在凸輪件41上，因此當兩個無繩連接器部被分開如將電器從其基部上提起時，凸輪件被可靠地向下驅動，而其鼻部45被迫通過開口42突出。這樣可以有效地防止凸輪件41粘住在其向上位置的任何傾向。
在使用上述實施例時，固定的支架27可用任何一種方便的方法例如鉚接、焊接或用螺帽和螺釘的連接固定在加熱元件上，并且為了維護或修理加熱元件或無繩連接器/超溫控制裝置的復合體，支架可以或不可以從加熱元件上拿下。但支架本身是被設計來永久地固定在無繩連接器/超溫控制裝置的復合體上的。在圖5的裝置中設有另一種形式的固定支架50，該支架如同以前說明的支架27一樣，設有三個腳51，該腳例如適宜用激光焊接固定在加熱元件上，并且具有三個螺釘插孔52使無繩連接器/超溫控制裝置的復合體可用緊固螺釘53以可拿掉的方式固定在支架50上。采用可從其固定支架上拿下的無繩連接器/超溫控制裝置的復合體是有利的，因為這樣可促進錯誤裝配的工作構件的改造并給供應提供否則不會有的機會，例如將支架提供給加熱元件的制造商和將控制裝置(即無繩連接器/超溫控制裝置的復合體)提供給電器中加熱元件和控制裝置的最終裝配者。而且同一個支架的構造可被供應用于不同的控制裝置的構造。
現在結合圖6到10說明復合的加熱元件保護控制裝置和360°無繩連接器部，后者基本上如前所述而且還備有設施可使按照前述我們的英國專利申請9811400.2號發明的Z5蒸汽傳感器直接連接在其上。
首先參閱圖6，其中示出復合的加熱元件保護控制裝置和360°無繩連接器部，后者基本上如前結合圖1A到1D所示。該實施例具有一個CP7 360°的無繩的插頭(公)連接器部1，在其圓周上設有沿圓周互相間隔開的整體的加熱元件超溫保護控制裝置2和3。如同圖7和8所示，CP7基本上為一向上翻轉的杯狀模壓塑料體4，并且在其內有一中空的整體模壓的塑料支柱5。有一中心接地銷6裝在中空的支柱5內，而支柱本身被這樣成形使它能容納第一和第二電路終端彈簧11和12，其中一個彈簧面向支柱之內，另一個彈簧則面向外。CP7連接器適宜與CS4插座(母)部(未示出)一起使用，后者的形狀是與CP7互補，并且有一個中空的模壓塑料豎立構件，在其內設有一個互補的彈簧終端用來在電路上與CP7的接地銷6接觸，還設有第一和第二環形終端，其中一個設在CS4的中心豎立構件的外側，另一個終端則設有在模壓塑料CS4體的反對的面向內的表面上，以資分別與CP7的第一和第二終端彈簧11、12電接觸。
加熱元件超溫保護控制裝置2和3的構造和操作已在前面說明。每一個控制裝置2和3都各有一個盤狀的雙金屬開關作動件16，隨著雙金屬片受熱后的溫度上升到超過一個預定的水準，該作動件便可產生按壓作用，從原來的盤狀外形移動到相反的盤狀外形。雙金屬片16被安裝在各自的彈簧支架17上，彈簧支架17被這樣制造使與各自的開關驅動推桿(未示出)共同構成各自的雙穩定過中心裝置，該裝置在雙金屬片16從其“冷”態移動到“熱”態時，相應的過中心裝置便會操作，從而將相關控制裝置2、3內的一組開關觸點打開。雙金屬片16本身并不實體地連結到過中心裝置，因此當它們的溫度冷卻時，雖然雙金屬片能被安排讓它自動重新設定，但過中心裝置及其相關的開關觸點仍需人們主動重新設定。一種重新設定的機構可根據無繩電器的容器部的被提起以致離開其基部來操作，隨后將容器部重新放置在基部上。但也可能采用其他重新設定的裝置。
與前述裝置相比，圖6所示裝置增添了一對公的鏟形終端100和100′和一對母的插座終端200和200′，后者被一U形罩201部分包圍，該罩與CP7連接器部1的模壓塑料體4被整體模壓制出。終端100和200公用一條電路并被連接到一個終端彈簧11、12上，終端100′和200′公用一條電路并被連接到一個加熱元件超溫保護控制裝置2、3上，這樣，利用設在控制裝置上的鏟形終端250，便可通過加熱元件連接到另一個加熱元件超溫保護控制裝置3、2上，利用鏟形終端250還可將上述加熱元件超溫保護控制裝置連接到另一個終端彈簧12、11上。
終端200和200′被設計用來將上面提到的英國專利申請9811400.2中所說明的Z5蒸汽傳感器控制裝置連結到圖6示出的裝置上。圖7示出兩者連結后的裝置，其中蒸汽傳感器控制裝置用標號300指出。圖8示出將這種裝置裝有具有金屬板325的那種電熱元件上的情況，該金屬板325具有礦物絕緣的、金屬屏蔽的、電線卷繞的那種型式的加熱元件350澆鑄或抓住在其表面內，將該復合的蒸汽和元件保護器控制裝置連帶插座引入線連接器1、2、3、300安裝到加熱元件上是用以前所說的安裝支架375來完成的。應該知道在圖8的裝置中，加熱元件超溫保護控制裝置2、3的終端250是用連接引線(未示出)連接到加熱元件350的終端上的。
還應知道圖8的裝置是將蒸汽傳感器控制裝置300在電路上與加熱元件350和在插座引入線連接器部1的終端11、12之間的兩個加熱元件超溫保護控制裝置2、3都串聯在一起。這樣在一個或兩個加熱元件超溫控制裝置2、3操作時或在蒸汽控制裝置300操作時都可確保中斷加熱元件的供電。
兩個增添的終端100和100′是供連接指示器例如一個橫跨蒸汽傳感器300的小氖燈之用。只要控制裝置300是在閉合電路的狀態，即沒有由于暴露在蒸汽中而被操作，控制裝置300就在終端100和100′之間造成一條短路，指示器就不會亮。但當蒸汽傳感器控制裝置300根據所感知的蒸汽而將電路斷開時，跨過指示器的短路就不再存在，因此指示器發光。被具有高電阻的指示器通過的電流強度很差，不足以對加熱元件350產生任何顯著的加熱效果。
圖9示出與圖7和8相比為倒置的蒸汽傳感器控制裝置，從圖上可以看到當加熱元件325被配裝在煮沸水器的底部內時，蒸汽控制裝置的雙金屬作動件301面向下方并且被控制裝置的模壓塑料蓋302屏蔽。在這方面應該體會到圖8所示的倒置裝置在實際上被配裝到容器內的情況。由于蒸汽控制裝置300的雙金屬作動件301面向下方，控制裝置300的內部開關構件都被包含在蓋302內，只有一根推桿(未示出)穿透蓋用來將雙金屬作動件301的操作運動傳送給內部的開關構件，因此能最大程度地確保控制裝置的內部開關構件不會被沿著容器的蒸汽管道下的碎屑和鐵銹所污染，這根管道是為了使蒸汽從容器內的高位轉移到蒸汽傳感器控制裝置在容器底部內的位置而設的。這樣安排雙金屬作動件301使它面向下方的另外的優點是，它可遠離加熱元件325并遠離包容在相關容器內的熱水，從而在雙金屬作動件301根據蒸汽的產生而操作后可提高其被重新設定的能力；即在蒸汽傳感器控制裝置關斷加熱元件致使熱蒸汽停止輸送到雙金屬作動件301上后，雙金屬作動件301的與加熱元件325和容器內的熱水的接近已不這么能顯著地能阻礙其冷卻。
另外注意與圖6所示裝置的終端200、200′配合的蒸汽傳感器控制裝置300的的終端303、303′完全被屏蔽在控制裝置300的模壓塑料體302內。由于這樣的布置，可以確保配合的終端303、303′和200、200′不容易被蒸汽傳感器控制裝置的多蒸汽操作環境所污染。
蒸汽傳感器控制裝置300被打算用于煮沸水的容器，該容器制有例如與模壓塑料體部整體制成的管道，用來將容器內的蒸汽輸送到在容器基部內的蒸汽傳感器控制裝置的位置上。在圖10A和10B所示的另一個裝置，蒸汽傳感器控制裝置300制有一個可與容器體的零件密封配合的插口304。蒸汽用檔壁(未示出)被導引到雙金屬作動件301上，擋壁最好是蒸汽傳感器控制裝置殼體的一部分，但也可以是另加的或者是電器的一部分。
除了直接連接到復合的引入線連接器連同超溫保護控制裝置如圖7和8所示外，蒸汽傳感器控制裝置300也可用引線將終端200、200′連接到蒸汽控制裝置終端303、303′的方法間接地連接到其上。在某些電器內最好將蒸汽控制裝置安裝在電器內一個密切靠近排氣口的位置上，當電器內的煮沸時，蒸汽便可通過排氣口逸出。這種裝置例如在GB2212664中所示。
某些電器可能不需設置蒸汽控制傳感器，在這種情況下可設置一個合適的連接器將終端200、200′連接在一起。或者，終端200、200′可這樣安排，使它們在正常時互連，而當蒸汽傳感器控制裝置被裝上時使它們的互連斷開。例如，可設置彈簧終端在正常時使兩個終端200、200′互連，而當蒸汽傳感器控制裝置被裝上時使這兩個終端200、200′位移。
在圖7和8的裝置中，蒸汽傳感器控制裝置300沿水平方向延伸。該裝置能容易地被修改使蒸汽傳感器控制裝置沿垂直方向延伸，這樣能使總體裝置具有較小的腳底面積使該裝置能被用于更小的電器上。
在后面要說明的實施例中，前述控制裝置的雙金屬開關作動件中的一個被一易熔構件取代，使用時，該構件被保持與厚膜加熱元件貼近使它受到加熱元件的溫度并在彈簧的作用下使它偏離加熱元件，這個裝置被這樣設計，使當易熔構件在預定的加熱元件的超溫下松弛后，一組開頭觸點可被打開。
這個提議是將前述實施例的兩個雙金屬作動件中的一個用受熱易熔件來替代，該易熔件適宜將兩個開關中的盡可能多的公用構件妥善安排。在受熱易熔件的型式中，易熔構件被一個保持構件牢固地保持在一根變型推桿的外端，該保持構件被夾緊在一個接近桿端的槽內。這個保持構件替代前述實施例中的雙金屬片并使桿的前端保持與要被保護的加熱元件熱接觸。保持構件本身可具有彈性，或者它可被彈性地安裝著；它可以是金屬的并有與金屬片相似的形狀；或者它可由熔點比桿高的塑料制成。該桿被前述實施例的過中心彈簧機構的變型從加熱器上推開，該機構不再是雙穩定的，只是一個簡單的彈簧(可能為一懸臂)接合在桿的長度上一個合適的點上。電觸點與前述控制裝置的電觸點相似。作用時，當加熱元件的表面達到一個足夠的溫度，桿的前端便熔化，這樣桿就沒有保持與加熱元件接觸的金屬零件而可自由，這時推動該桿離開加熱器的彈簧就能使桿移動，其方式與前述實施例中的推桿相似，從而可將電觸點打開并關斷加熱器。這個被提議的機構能夠迅速打開觸點并且總是能使它們完全打開不管溫度上沖的程度如何。
可用金屬板替代雙金屬片來保持該桿，但最好制成彈簧的金屬零件同時制成保持零件，這樣可省掉一個構件。圖11到15示出這種型式。圖11為側視圖，圖12和13為等角投影圖，均示出前述控制裝置中的彈簧雙金屬片支架被替代的情況。彈簧金屬保持部1有一基部2與推桿替代物8的前端4接合，推動它向加熱器(未示出)移動。保持部1的臂3為懸臂彈簧并與推桿8上的臂5接合，趨向于推動該桿離開加熱元件。桿8的遠離加熱器的端頭6的位置與彈簧接觸裝置7接近。圖14到15示出該裝置在根據加熱元件超溫的狀態的易熔件操作后的情況。其時該桿的前端4被熔化并從保持部2內脫出。保持部1的臂3被松弛，移動該桿8離開加熱器使該桿與一個接觸彈簧7的端頭接合并打開各個觸點。
這種受熱易熔件的變型可由基本上如同在GB-A-2194099中結合其圖3說明的我們的X3控制裝置修改而成。X3控制裝置的雙金屬片可形成保持金屬部，由設在片內的X形切口的兩條較長的中心分支的尖端將桿保持著。這些尖端可用折曲形成，借以保持X3目前提供的基本上為平直的元件界面，或者桿端可突出到雙金屬片之外進入到在加熱器上制出的一個凹部內，就像我們早先的X1控制裝置那樣。在正常情況下，X3雙金屬片將通過該桿打開第一組觸點，正像目前那樣。但如上所述，要設置一個彈簧以資促使該桿離開加熱器。通常該桿的運動被雙金屬片翻轉其曲率時的運動限制著。但若加熱器的溫度上升到正常水準之上時，桿的前端將被熔化，使該桿松開。于是彈簧能自由移動該桿使它進一步離開加熱器，這個增添的運動將打開提供第二保持水準的第二組觸點。
第一組觸點的如同在現有X3設計中的彈性安裝使這個進一步的運動能夠進行，即使這些觸點已被焊住(由于過高的溫度)。采用這種方式改變現有的X3如同在前面說明的實施例中那樣，需要用金屬支架來替代熱塑性的雙金屬片支架，同時也要設置彈簧以資移動該桿使它離開加熱元件。目前在第二次操作中提供抬垮支架的力的第二次接觸將被一個較簡單的彈簧接觸裝置替代，該裝置只需較少的力并且可以只在電源的一個電極上作用。中心銷例如可被制成一個像手杖那樣在其內端制有一個成直角的彎頭，在該彎頭之下設有第二葉片彈簧。該桿將作用在葉片彈簧的端頭上推動它使它離開該銷的成角度的端頭。但沒有理由可說為什么該桿不被制成“T”形并且在電源的兩個電極上都可操作。現有的觸點可被使用，但需要一種形式的鎖閂，在正常時將第二彈簧夾持在終端銷上，該閂將被該桿的運動松開。
圖16到19示出這個提議被用來更換現有X3的塑料雙金屬片支架的情況。特別請參閱示出基本布置的圖16，其中金屬保持部9和雙金屬片10與現有的X4的產品設計一樣。桿8與圖11到15中的桿相同并在其前端4以與在GB-A-2194099中說明的早先X1的推桿相同的方式被夾緊在雙金屬片上。圖中設有示出雙金屬片以其中心邊的尖端與桿8的頭部接合將它往后設定使作動件具有一個齊平的前表面的型式，但這僅是一個幾何形狀調節的問題。示出的彈簧臂11為前述實施例中的“C”形，但也可以簡單的筆直的懸臂如同以前的例子那樣。該桿的另一前端6與第一觸點組12接近，而桿8上的突出部5只是以不大的距離與第二觸點組13間隔開。
操作時，在正常的干煮沸的情況下，雙金屬片翻轉其曲率而將力作用在第一組觸點12上如同傳統一樣，由于臂11的彈性使桿的移動成為可能。注意由臂施加的力必須小到足夠的程度使對雙金屬的作用只有極小的影響。典型的情況是，例如雙金屬片能施加150～200克的力，那么臂11可施加40-80克的力。當雙金屬片冷卻時，它使桿返回到其初始位置并將觸點12閉合。但當發生錯誤的情況例如觸點12被焊接在一起時，那么加熱器將過熱，致使桿的前端熔化。于是臂11將促使該桿離開加熱器，首先在前端6與觸點組12接合，并將兩個彈簧(由于焊接的結果)偏斜，然后用臂5與第二觸點組接合，將它們打開。圖中沒有示出這種型式在被操作時的狀態，但與圖14和15比較，應該有清楚的了解。
對X3的這種修改，圖17、18和19示出一個較為實用的布置，并示出在其內端設有直角彎頭15的中性終端銷14。該銷例如可用1mm的黃銅帶材料折合而成為2mm×4mm的銷，其彎頭是在1mm的一段內制出的，這從圖18和19中可清楚地看到。葉片彈簧13a為一修改的中性葉片彈簧，它與終端銷的彎曲端頭15接合。有一個分立的觸點被連結在葉片彈簧上，但這個觸點可能并非必需，裝置可能像在目前的X3中采用鍍銀的方法。這個觸點對只是在一旦不正常時才被要求操作。應該注意到只要在前端6和第一組觸點12之間的間隙小于在臂5和第二組觸點13之間的間隙，在正常使用時電路總是被第一組觸點中斷的，雖然第二組觸點可參預。圖上只有一個中性終端裝置被示出，但顯然一個類似的裝置可設置在目前尚空的一側，由第二臂5操作。
金屬保持部9被打算用圖19內可以看到的四個星形的孔固定到X3內部模壓物(米色的一個)的外側。這個金屬組合件的全部都在控制裝置之外，能使電絕緣的設置較為簡單。圖3A和3B所示的過中心彈簧的形式與本實施例的簡單懸臂相比具有若干優點，因而前者還要保留。過中心的彈簧具有一條非線性的力對位移的曲線，并能被這樣安排，使它在雙金屬片的運動范圍內只有一個較弱的力，但隨著位移的增加，它能施加較強的力。這樣就能把對雙金屬操作特性的較少擾亂和打開和第二組觸點的更可靠的作用結合起來。X3金屬片支架對元件扭曲的公差將較少有必要制定，因為金屬片支架并非必須被搞垮，它可在控制組合件內安排一個可靠的高度擋止件來限定雙金屬片和第一組觸點之間的距離，而不必采用對元件的柱高和平直度進行嚴密的控制如同目前所做的那樣。
圖20為一剖面的側立視圖較詳細地示出圖17和19中的可熔構件的熱控制裝置，圖21示出一個復合的360°電器引入線連接器和加熱元件超溫保護控制裝置，該復合體與圖6所示類似，只是兩個熱應答雙金屬開關中的一個已被圖17到20所示的易熔構件熱控制裝置取代，在圖21中，易熔構件熱控制裝置用標號2′指出。在這裝置中，保持易熔桿最上端4的零件10是一塊不銹鋼板，其尺寸和形狀都和雙金屬開關的雙金屬片16類似，并且制有一條槽用來與易熔桿8縮頸的上端接合。該板10類似雙金屬片16被保持在彈簧支架17內，而易熔桿8在張力下被支架17的彈簧部11夾持著。從以前的說明可以很好地理解，在該裝置使用時如果易熔桿受到的溫度使其頭部軟化或熔化，桿8將從其夾持板10上松開并將被彈簧部11向下驅動(如圖20所示)，因此凸耳5能將各個觸點打開，從而中斷通往相關加熱元件的電力供應。
圖21中示出的另一不同之點為設有彈簧觸點500和500′以資用來與厚膜加熱元件的終端部分接觸。
圖11到21所列出的上述建議具有下列優點能使觸點快速打開，可不管加熱器的溫度上沖率如何。
使X3雙金屬片的安裝和對準與第二組觸點無關。
簡化X3的受熱易熔件的形狀使它能用較不順從的材料如聚苯掌硫(Ryton)制成，該材料具有較好的熱穩定性，但在裝配X3雙金屬片或吸收震動而不斷裂時沒有必需的彈性。
不需實行從雙金屬片到觸點的距離的元件公差，使控制的作用能更為始終如一。
圖3A和3B所示的X4彈簧的非線性的力對位移的特性使受熱易熔件能與雙金屬作動件結合起來而不會改變雙金屬作動件的性能。
上面本發明已結合較優的實施例進行了說明，但應知道所說實施例只是示范性的，在不離開所附權利要求中列出的本發明的創意和范圍的條件下完全能進行修改和改變。例如，雖然本發明具體結合360°的無繩電器來說明，但本發明同樣可用于其他種的無繩電器甚至能用于有繩電器如同那些采用傳統的插頭和插座連接器的電器。另外，雖然所說實施例采用360°的無繩連接器，但本發明也可用于較傳統的無繩傳統，在該系統內要求電器以特定的取向設定在其基部上。本發明的方案利用一個自身能提供整體過中心機構的彈簧金屬支架來保持雙金屬開關作動件的做法能特別好地適用于更廣泛的用途。同樣地，雖然所說實施例曾示出特定形式的加熱元件，但其他種的加熱元件，但其他種的加熱元件也可使用。另外，在1997.11.24立案的我們的英國專利申請9724799.3中的安全聯鎖可被用于本發明的實施。關斷蒸汽傳感器裝置能被裝在電器的引入線連接器上，并且在直接與蒸汽傳感器控制裝置連結的情況下能直接作用在其跳閘杠桿上。如果蒸汽傳感器控制裝置安裝得較遠并且用電線在電路上與電器的引入線連接器連接、那么所需的驅動運動可用杠桿來傳送，或者如果距離對杠桿來說過遠，那么就需用波頓(Bowden)安全電纜或類似物在電器的引入線連接器和遠離安裝的蒸汽傳感器控制裝置之間延伸。這樣一種安全聯鎖機構可被用于任何一種無繩連接器系統上。另外，這種安全聯鎖可被用于有繩電器上使當將電器連接器插頭插到引入線插座內時蒸汽傳感器控制裝置就被關斷(電路斷開)。
權利要求
1．一種包括有加熱元件的電器用的電連接件，所說電連接件包括一個模壓塑料體部，其上整體制有一個或多個部位，可供與一個對加熱元件的超溫狀態應答的控制裝置的電連接件裝配之用。
2．按權利要求1的電連接件，其特征在于適于與平面加熱元件一起使用。
3．按權利要求2的電連接件，其特征為，所說控制裝置或每一個控制裝置適于確定通過電連接件將電力供應到加熱元件上。
4．按權利要求3的電連接件，其特征為，至少一個所說控制裝置具有一個雙金屬開關作動元件，被安排來確定一組開關觸點的狀態。
5．按權利要求4的電連接件，其特征為，雙金屬開關作動元件被安排成通過一個過中心機構來操作開關觸點。
6．按權利要求5的電連接件，其特征為，所說過中心機構是作為雙金屬片的彈簧金屬支架的一個部分而被制出的。
7．按權利要求6的電連接件，其特征為，所說彈簧金屬支架具有兩個互相間隔開的端部，并且在一個高度上限定將一個雙金屬片支承在其間的位置，在另一個高度上限定間隔開的兩個彈簧元件，它適于將一個推動元件接納在其間形成一個過中心機構，其中該推動元件可根據雙金屬片的移動，在中央不穩定位置兩側的第一和第二兩個穩定位置之間移動。
8．按權利要求6或7的電連接件，其特征為，所說電連接件的塑料體部的具有與其一起整體制出的裝置，后者限定一個或多個凹窩，以接納所說彈簧金屬支架。
9．按以上權利要求中任一項的電連接件，其特征為，所說電連接件適于與無繩電器一起使用。
10．按權利要求9的連接器，其特征為，所說電連接件為一360°的連接器，適于與一互補的電連接件配合而可不管兩個連接器的相對轉向。
11．按權利要求10的電連接件，其特征為，在所說連接器的大致為杯狀體部位的周邊安排有多個所說部位。
12．按以上權利要求中任一項的電連接件，其特征在于包括與所說一個或多個控制裝置中至少一個控制裝置關聯的重新設定裝置。
13．按權利要求12的電連接件，其特征為，所說重新設定裝置可根據所說電連接件的中斷和隨后的重新連接到一個互補的連接件上進行操作。
14．按權利要求13的電連接件，其特征為，所說重新設定裝置具有一個凸輪件，當所說互補連接件脫離連接時，所說凸輪件被安排運動到一個位置上，當所說互補連接器重新被接上時，所說凸輪件被推動，使相關的控制裝置重新被設定。
15．按以上權利要求中任一項的電連接件，其特征為，有多個與連接器關聯的超溫控制裝置，并且所說多個控制裝置被設定為大致在相同的溫度上作出應答。
16．按權利要求1到14中任一項的電連接件，其特征為，設有多個與連接器關聯的超溫控制裝置，并且所說多個控制裝置被設定為在不同溫度時作出應答。
17．按權利要求1到14中任一項的電連接件，其特征為，至少一個所說控制裝置具有一個易熔構件，適于在預定溫度下軟化或熔化。
18．按權利要求17的電連接件，其特征為，所說易熔構件與開關裝置連接，后者根據所說易熔構件的軟化或熔化可迅速改變狀態。
19．按權利要求17或18的電連接件，其特征在于具有能將所說易熔構件夾持在朝前位置以密切地與使用中的加熱元件熱接觸的裝置，它還有一個彈簧，推動所說易熔構件使其從所說夾持裝置上離開，在加熱元件過熱時，該易熔構件能夠從其夾持裝置中脫開，從而使彈簧能回彈并將一組開關觸點打開。
20．按權利要求19的電連接件，其特征為，該易熔構件夾持裝置與所說彈簧成為一個整體。
21．按權利要求20的電連接件，其特征為，該易熔構件將一個彈簧金屬構件的兩個否則會彈開的臂夾持在一起，在加熱元件過熱時，被易熔構件夾持的所說兩個臂的連接被破壞，從而其中一個臂能回彈并將開關觸點打開。
22．按權利要求19的電連接件，其特征為，該易熔構件夾持裝置具有一個雙金屬開關作動件。
23．按權利要求22的電連接件，其特征為，該易熔構件具有一根推桿，其上有一頭部與所說雙金屬開關作動件接合，使所說雙金屬開關作動件的開關操作動作被傳遞到所說推桿上，以操作第一組開關觸點，而所設第二組開關觸點用來因加熱元件過熱而推桿從雙金屬開關作動件上分離時，在所說彈簧的作用下由所說推桿操作。
24．按權利要求22或23的電連接件，其特征為，該雙金屬開關作動件被安裝在彈簧金屬支架內，并且所說易熔構件被所說彈簧金屬支架的一個整體部分偏置，使它離開雙金屬開關作動件。
25．按權利要求24的電連接件，其特征為，所說支架裝在控制裝置的一個壁部上，并且易熔構件穿過所說壁部，以操作設在所說壁部另一側上的開關觸點。
26．按權利要求19的電連接件，其特征為，易熔構件有一頭部，與一保持件接合，而彈簧金屬支架有一前部，支承著所說保持件，和一后部，與所說可熔構件接合，并將所說易熔構件偏置在所說保持件之后。
27．按以上權利要求中任一項的電連接件，包括用來將蒸汽傳感器控制裝置連接到連接器上的裝置。
28．按以上權利要求中任一項的與加熱元件組合電連接件，其特征在于該連接器用來將電力供應給加熱元件，而所說該控制裝置或每一個控制裝置則應應加熱元件的溫度。
29．按權利要求28的和加熱元件組合的電連接件，其特征為，該加熱元件為一平面加熱元件，具有一塊金屬板，使一屏蔽的電阻絲加熱元件夾緊或抓住在板的下側。
30．按權利要求28的和加熱元件組合的電連接件，其特征為，加熱元件為厚膜加熱元件。
31．按權利要求30的和加熱元件組合的電連接件，其特征為，連接器上的彈簧終端與所說厚膜加熱元件的終端部分接合。
32．一種包括權利要求28到31中任一項的電連接件和加熱元件的組合體的電熱水器。
33．一種雙金屬開關作動件，具有一個雙金屬件和整體過中心機構的彈簧金屬支架。
34．一種根據感知的超溫狀態打開一組開關觸點的熱敏控制裝置，所說控制裝置具有一個在彈簧張力下被易熔構件保持在加載狀態的彈簧裝置，根據所說易熔構件的軟化或熔化能自由彈回。
35．一種加熱元件的熱控制裝置，所說控制裝置具有一個被保持在彈簧張力下的易熔構件，并在使用控制裝置時讓該易熔構件暴露在加熱元件產生的熱中，根據加熱元件的溫度超過預定值時，該易熔構件就將彈簧松開，彈簧在移動時便可將控制裝置的一組開關觸點打開。
36．一種加熱元件的熱控制裝置，其中根據加熱元件的超溫狀態而引起的易熔構件的熔化被用來松開一個彈簧，讓它去打開一組開關觸點，在控制裝置使用時，該易熔構件被夾持裝置保持著，使它與加熱元件進行熱接觸，構成控制裝置的一部分，而不是加熱元件的一部分。
37．一種加熱元件的熱控制裝置，該控制裝置具有一個易熔構件，裝成與加熱元件并列而不是接合，使它受到加熱元件的熱，有一彈簧，被所說易熔構件保持在張力下，根據加熱元件的超溫狀態，易熔構件會軟化或熔化，從而能松開所說彈簧。
38．按權利要求37的熱控制裝置，其特征為，易熔構件與一個雙金屬作動件接合，后者被安排來應答加熱元件的溫度，以操作第一組開關觸點，而當易熔構件軟化或熔化以致彈簧被松開時，第二組開關觸點便被操作。
39．一種加熱元件的熱敏控制裝置，所說控制裝置具有一個按壓作用雙金屬片，它被安排成通過一根推桿來操作控制裝置的第一組開關觸點，推桿由一種具有預定軟化或熔化溫度的材料制成，并有一個頭部，與雙金屬片內的一個孔眼接合，其中一彈簧推動推桿，使它離開雙金屬片，因此，如果推桿的頭部在超溫的環境下被熔化，推桿將從雙金屬片上脫離，并且在彈簧的作用下，會移動去打開控制裝置的第二組開關觸點，如果在加熱元件的超溫狀態下，雙金屬片沒有能打開第一組開關觸點，那么推桿從雙金屬片上的脫開將使彈簧松開，彈簧便能極快地將第二組開關觸點打開。
40．一種適于與互補的插座或插頭連接器配合的插頭或插座連接器，其中，上述連接器的整體加熱元件超溫控制裝置被這樣安排，使它能用脫開和重新連接兩個連接器的方法來重新設定。
41．按權利要求40的適于固定到平面加熱元件下側的連接器，其特征為，整體的加熱元件超溫控制裝置被這樣布置，使當將連接器固定到加熱元件上時，控制裝置的溫度應答件被保持在與加熱元件的熱接觸中。
42．按權利要求41的連接器，其特征為，所說溫度應答件為雙金屬件。
43．按權利要求42的連接器，其特征為，所說雙金屬片被布置成可確定控制裝置的一組開關觸點的狀態。
44．按權利要求43的連接器，其特征為，雙金屬片被布置成通過雙穩態機構與開關觸點配合。
45．按權利要求44的連接器，其特征為，所說雙穩態機構具有一個過中心機構。
46．按權利要求45的連接器，其特征為，雙金屬片裝在一個彈簧金屬支架內，該支架另外具有構成或包括在所說過中心機構內的構件部。
47．按權利要求46的連接器，其特征為，連接器有一模壓塑料體部，其上制有整體的外部凹窩，用來安裝所說彈簧金屬支架。
48．按權利要求40到47中任一項的連接器，其特征為，多個控制裝置以相似的方式與連接器制成一體。
49．按權利要求48的連接器，其特征為，至少其中一個所說控制裝置具有一個易熔構件。
50．按權利要求40到49中任一項的連接器，其特征為，所說連接器構成無繩電器用的連接器。
51．按權利要求50的連接器，其特征為，所說連接器為360°連接器，它能與其互補的連接器配合，不管兩個連接器的相對旋轉方向如何。
52．按權利要求50或51的連接器，其特征為，所說連接器適于配裝到無繩電器的電器部上，而互補連接器則適于配裝到基部上。
53．按權利要求40到52中任一項的連接器，其特征為，在連接器內設有一個凸輪元件，用來重新設定控制設備。
54．按權利要求53的連接器，其特征為，所說凸輪元件設在所說連接器的一個小室內，該小室有一開口，通往連接器的一個空腔內，當兩個連接器配合在一起時，該空腔被互補的連接器占據，當兩個連接器脫離連接時，所說凸輪元件的一部分被安排成通過所說開口突出于所說小室，并進入所說空腔內，當兩個連接器在脫離連接后重新連接時，凸輪元件又通過與互補連接器的接觸推回到所說小室內，成造成的凸輪件的運動被用來重新。
55．按權利要求54的連接器，其特征為，所說控制裝置根據元件的超溫狀態而進行的操作被這樣安排，使得有一個彈簧力作用在所述腔內的凸輪件上，當兩個連接器脫離連接時，該彈簧力推動凸輪件移動，從而使其所說部分經所述開口突出。
56．一種采用加熱元件和所說加熱元件引入線連接器的電器，包括權利要求40到55中任一項的連接器所說引入線連接器使所述控制設備與加熱元件處于密切熱接觸中。
57．一種供雙金屬開關作動件用的彈簧金屬支架，所說支架具有適于安裝所說雙金屬片的第一部分，和限定雙穩態過中心機構的至少一部分的第二個整體部。
58．按權利要求57的支架，具有一個基部和在所說基部的兩個相對端上向上折轉的端部，所說端部具有成形件，用來接納雙金屬片相應的端頭，而所說基部具有以其上釋放出來相互相向延伸的第一和第二彈簧部，這兩個彈簧部構成所說雙穩態過中心機構。
59．權利要求58的支架，其特征為，有一零件被配置在所說第一和第二彈簧部的相對端之間，使它們偏移，進一步隔開。
60．一種無繩電器用的360°連接器，該連接器具有一起整體制成的第一雙金屬元件保護控制裝置和第二易熔構件保護器控制裝置，后者可在比雙金屬控制裝置的操作溫度高的溫度上操作，所說兩個控制裝置各有一個彈簧金屬支架，其上分別設有供雙金屬控制裝置的雙金屬片用的彈性安裝件，一個雙金屬控制裝置的整體過中心機構和一個供與易熔構件接合的保持件用的安裝件以及一個將易熔構件從其安裝件上偏移開的整體彈簧。
全文摘要
一種無繩電熱水器的引入線連接器,其型式適宜與一基部的連接器在遍及360°的兩個連接器的相對角度取向的范圍內配合,并適宜固定在電器的加熱元件最好為厚膜加熱元件下側的中央。有兩個加熱元件超溫控制裝置與引入線連接器制成一個整體,被接納在引入線連接器的模壓塑料體部的周邊上制出的凹窩內。在一個實施例中,每一個控制裝置各有一個雙金屬片支承在一個彈簧金屬支架內,該支架有一制成雙穩態、過中心、開關操作機構的整體部分。在另一個實施例中,有一個控制裝置具有易熔構件。每一個雙金屬控制裝置的重新設定是根據電器從其基部上提起并重新放回到基部上來作出的。易熔構件控制裝置在彈簧張力下保持著易熔構件,因此當它由于超溫情況而被熔化時彈簧就被松開,引起一組開關觸點的快速打開。蒸汽傳感器能直接連接到連接器上。
文檔編號H01R13/713GK1305635SQ9980720
公開日2001年7月25日 申請日期1999年4月21日 優先權日1998年4月21日
發明者R·A·奧內爾, S·R·布洛克 申請人:奧特控制有限公司