[发明专利]电加热器

说明书

本发明涉及一种用于液体加热装置的电加热器组件和与之配用的热敏控制装置。

直到最近，尤其在英国，液体加热容器例如热水壶或热水罐一般具有通过容器侧壁或底部中的开口伸入容器内部的呈被覆加热元件形式的加热器。然而，这种元件在硬水区域易于起水垢，难于清除，并且使容器内部更难于清洁。

在其它国家尤其是欧洲大陆，更普遍地生产具有例如通过热扩散板固定在容器底部的外表面上的被覆加热元件的液体加热容器。这种例如在EP574310中披露的结构具有元件被隐藏而看不到的优点，并且容器内部更易于清洁。

然而，最近提出了在液体加热容器中使用称为“厚膜(thick film)”的加热器。这些加热器包括例如通过印刷而设置在一般被提供在金属支撑板上的电绝缘底板上的电阻加热元件。在液体加热容器中，金属支撑板可以是容器本身的底板，或在容器底部的用于固定的底部。这种加热器的例子例如WO96/18331和WO 96/17497。

厚膜加热轨迹一般具有盘旋的在用于向轨迹供电的一对端子上终止的路径。一般通过热阻控制单元提供电源，热阻控制单元用于例如在加热器过热的情况下断开控制单元中的一组触点，从而切断轨迹的电源。电源引线可以焊在端子上并和控制单元相连，或如GB-A-2283156所述热阻控制单元可以具有用于和端子形成电连接的弹簧触点。然而，这两种结构需要在控制单元和轨迹以及在开关单元内部提供的一组电触点之间提供电连接，因而成本高。

本发明试图克服上述的缺点，并且其第一方面在于提供一种用于液体加热装置中的加热器组件，包括厚膜加热器和加热器的控制装置，所述加热器具有电阻加热轨迹，所述轨迹具有电触点，用于向轨迹提供电能，所述控制装置具有和轨迹触点接合并在控制装置操作时和轨迹触点脱离而切断加热轨迹电源的可动电触点。

这样，按照本发明的这一方面，便不需对轨迹以及控制装置内的另外一组开关触点进行单独的电连接，因为通过一对开关触点实现对加热器轨迹的电连接，开关触点的一个固定触点被提供在轨迹上，而开关触点的可动触点被提供在控制装置上。这大大减少了所需的元件数量，从而大大减少了成本。最好对轨迹的两种连接以这样的方式实现，以实现双极开关。

这种结构不只用于控制装置而具有更为广泛的应用，因而本发明的第二方面在于，提供一种触点结构，包括提供在轨迹膜加热器上的固定触点和安装用于与其接合的可动触点。

当操作次数有限时，例如在单操作“单切口”保护器(single operation“one-slot”protector)中，轨迹触点可以通常方式由印制的银或其它导电材料底座形成。不过，当控制是一例如重复操作的锅炉控制器时，轨迹触点最好由焊接的或用其它方法固定在加热器上的独立的触点制成。这是优选的，因为这种触点能较好地耐受在开关触点断开和闭合的情况下发生的电弧。

应该理解，本发明还扩展到用于具有固定电触点的厚膜加热器的热敏控制装置，所述控制装置具有被安装用来通过移动与加热器触点接通和断开的可动电触点。

最好可动触点被弹性地安装，从而能够适应安装允差，同时在安装时形成适当的接触压力。

最好可动触点被设置在控制装置表面的一窗口内或通过窗口延伸。这窗口可用于使周围部件隔离在控制装置操作期间产生的电弧。

触点可以和窗口的内周面接合，从而被其预加载，当触点和加热器触点接触时，便和窗口脱离接合，从而实现所需的接触压力。

例如，热敏控制装置可以包括在加热器过热情况下操作的过热保护控制装置和/或在液体加热容器中的液本沸腾情况下操作的沸腾控制装置。在每种情况下，控制装置可以包括热敏启动器，例如双金属启动器，其被设置和加热器的一部分或容器中的液体处于良好的热接触状态。

这种结构存在的问题是在加热和冷却期间，一般呈平面形的加热器由于其金属支撑板和设置在其上面的电绝缘层的膨胀系数的不同而产生变形。为了克服这一问题并确保在操作期间和加热器的良好的热接触，已经提出例如使用焊在加热器上的柱螺栓直接把控制装置直接安装在加热器上，使得整个控制装置随加热器移动。然而，这种结构制造复杂，并且成本高，此外，安装区域占据加热空间。

另外，包括启动器和开关触点的热敏开关装置相对于加热器被弹性偏压。这使得成本增加，因为必须要求控制装置的引线是柔性的，以便能够运动。