[發明專利]熱敏控制器

有效

• 申請號: 200910136090.6
• 申請日: 2002-02-19
• 公開（公告）號: CN101532729A
• 公開（公告）日: 2009-09-16
• 發明（設計）人: R·B·福馬加利;M·J·斯科特;R·W·斯蒂姆普森;J·C·泰勒
• 申請（專利權）人: 施特里克斯有限公司
• 主分類號: F24H9/20
• 分類號: F24H9/20;G05D23/275;H05B1/02;F24H1/00
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所
• 代理人: 董 巍;顧 珊

本發明涉及一種液體加熱容器及熱敏控制器，特別是欲安裝在液體加熱容器底座下的熱敏控制器，所述液體加熱容器的底座設有電加熱元件。

例如，在申請人的WO95/34187中討論過這樣的控制器，其原理已在申請人的系列控制器U17，U18，U27和U28中商業實施。

一般的控制器包括兩個熱敏致動器，被設置成使用時與容器底座良好熱接觸。特別地，所述致動器是速動雙金屬片致動器。與在溫度增加時逐漸彎曲的蠕動致動器相反，速動致動器在制造時被施加預應力，從而在達到預定溫度時突然從彎曲狀態復原。

所述控制器是可操作的，用來在容器過熱時切斷對容器加熱器的電源供給。這樣的情況在諸如容器沸騰燒干或在其中沒有液體而接通電源時會發生。所述控制器還可包括氣敏致動器，在容器中的液體沸騰時用來切斷對容器加熱器的電源，或者提供一個單獨的沸騰開關。

所以，具有上述控制器的液體加熱容器局限于把液體加熱到一單一的溫度，即沸騰溫度。然而在一些情況下，希望能夠把液體加熱到沸點以下的溫度。為達此目的已經提出過各種技術。

申請人的GB-A-2329523公開了一種方案，其中在WO95/34187中討論過的控制器中結合了一種蠕動致動器。該蠕動致動器的運動通過可手工操作的選擇器機構連接到控制器的彈簧加載斷路桿。所以可以在液體沸點或低于液體沸點的一選定溫度斷開該斷路桿。

然而，這種設置有幾個缺點。首先，它局限于結合有斷路桿的控制器，因為一旦達到選擇的溫度，正是斷路桿的運動斷開加熱器的電源。隨后的加熱在使用者介入而將斷路桿手動復位后才能恢復。所以此設置不能自動地使容器中的液體保持在所希望的溫度或所希望的溫度附近。此設置還需要大幅地修改控制器和另外的部件，增加了制造成本。

因此，需要一種溫度可變的液體加熱容器的控制器，其允許把液體加熱到沸點以下的一個或多個溫度值，包括沸點。

申請人已經認識到，前述控制器中設置的一種速動雙金屬片過熱保護致動器，可以用來在預定的較低溫度下操作，從而避免了使用獨立的低溫致動器。此外還發現，該致動器的操作溫度，即發生彎曲復原的溫度，可以在對致動器的一偏置力作用下變化。所以，可以對一設計成在一定溫度下彎曲復原的速動雙金屬片致動器進行控制，使其在作用于其金屬片上的一機械力作用下在不同的溫度范圍內操作。

因此，從第一方面，本發明提供一種在液體加熱容器中或適合于液體加熱容器使用的熱敏控制器，其具有設置有電加熱器的底座；所述控制器包括設置成在使用時與容器底座良好熱接觸的第一和第二速動雙金屬片致動器；和一偏置機構，設置成對第二致動器施加一可變力，以便在使用中使操作溫度變化。

所以，使用時通過改變施加在第二致動器上的偏置力，可以控制容器中的液體溫度，在操作第二致動器時，一連接到第二致動器的適合機構中斷或減少對加熱器的電能供應。

第一致動器被選擇成使其具有一僅在過熱時動作的操作溫度。然而，第二致動器不僅在較低溫度下動作，該較低溫度指示容器正常使用時其中液體達到所需的溫度，而且還能夠在燒干或無液體情況下接通電源，用作過熱保護致動器。具體而言，當容器中有液體時，容器底座的溫度將表示容器中液體的溫度，其中的關系可靠經驗確定。然后也可以靠經驗建立偏置力和致動器操作溫度之間的關系。所以就可以決定給定偏置力和致動器開始操作時的液體溫度之間的關系。

可以這樣設置偏置機構，使其作用于致動器的力與致動器在加熱時變形的方向相同。在此情況下，一增加的偏置力將減小致動器的操作溫度。

然而，優選的是，偏置機構的設置使其作用于速動雙金屬片致動器的偏置力相反于金屬片的變形方向，以在該載荷的作用下產生一較高的操作溫度。這允許致動器采用相對較低的額定操作溫度而在較高的溫度下操作。在這種情況下，將致動器選擇成具有在非偏置條件下的額定操作溫度，從而允許把容器底座加熱到一相應于所希望的液體最低溫度的溫度。

偏置機構可以不在致動器上直接施加力，例如通過整個控制器相對于容器底座的運動，但優選的設置是，偏置機構直接作用于致動器的一部分上。偏置機構可以與致動器的任意合適的部分配合，例如它的外圍部分。

優選地，偏置機構由彈簧組成，并通過彈簧的壓縮或伸長改變偏置力。

所述彈簧可以采取任意的合適結構，例如一盤簧或片簧，但更優選的實施例是，該彈簧由扭轉彈簧構成。