[发明专利]电加热元件热控制的改进

说明书

本发明涉及电加热元件热控制的改进，并具有热控制的特殊功能，虽然不是专用，但特别用于防止电能的水加热器具的加热元件过热，电能的水加热器具诸如锅、壶、罐、盘、实验室装置以及类似物。

用于水加热器具如电热锅的电加热元件传统上为矿物绝缘、金属护套、线绕阻抗加热型，并且通常包括一个加长的加热元件，该元件的末端适当地固定到一个元件主板，并在成环弯折与元件主板接触的加热元件的末端中间具有一个所谓的“热回收”部分，加热元件的末端被熔焊或铜焊或其他方式固定到主板。使用加热元件的此装置在主板另一侧提供一个区域，具有一个紧跟加热元件外壳温度的温度。通过被安装成响应此区域的温度的一个热控制，加热元件温度能够被监控并进行适当的动作以响应测量的元件过温度状况。

用于如上所述的普通加热元件的热控制是公知的，通常包括一个双金属开关-致动元件，它保持与加热元件主板的尾部紧密热接触，与加热元件的热回收部分适当固定到主板前端的区域相对。虽然蠕变-动作(creep-acting)双金属元件已经被使用，双金属元件通常为突变-动作(snap-acting)并在一个预定温度操作，并且通过打开控制装置中的一组开关触点响应一个元件过温度状况，从而中断通过控制装置向元件的供电。在我们的英国专利说明书No.2194 099中描述了一种这样的控制装置，除了双金属元件，它还包括一个辅助传感器，在主双金属传感器操作失败的情况(虽然不大可能)下辅助传感器能够被操作，辅助传感器包括一个用于双金属元件的塑料材料载体，用于支承加热元件主板，并且主板温度升高到足够高水平时在弹性力作用下变形，这种变形触发控制装置中的一个开关。

上述普通加热元件是一个浸入式加热元件，即它被浸入要加热的液体。这被认为不好看，特别是在硬水区域，该元件在硬水区域趋于“生水垢”，即聚集来自水中的矿物沉淀。平面加热元件已经被引入，埋入其他东西中以避免这个问题。反之，这些最初地包括一个通常为铝的金属板、，具有一种传统的矿物绝缘的、金属覆盖的、线绕阻抗的加热元件，如前所述夹住或钉牢到其下面，最近厚膜的平面加热元件已经变得很普通。这些厚膜平面加热元件通常包括一个例如不锈钢制成的金属衬底，具有一个电阻加热元件以及在其下侧的合适的绝缘，电阻加热元件包括例如通过印刷或其他方式形成在元件基底上的电阻印制线。

为了给当今的厚膜平面加热元件提供热保护，我们已经制造了上述GB 2194 099中描述的一种控制改进装置，改进的控制在我们的英国专利说明书No.2283 156中被描述。我们也已经提出各种方式，在这其中，如GB 2 283 156中描述的一种控制能够被用于我们制造和销售的360°无电连接器系统，如CS4/CP7系统，这是我们的英国专利说明书No.2 285 716的主题，并且这些建议是我们的国际专利申请Nos.PCT/GB96/02690(公开为WO97/16842)、PCT/GB96/02924(公开为WO97/19627)和PCT/GB97/00984(公开为WO97/38557)的主题。

现在我们已经认识到上述装置并非在所有情况下都安全。例如，热控制装置只对特定位置的厚膜加热元件的温度灵敏，在那里，控制装置与加热元件并置，并且同时只要加热元件水平放置才安全，如果该加热器具用在倾斜表面上，例如排水板，该位置会上升，加热元件的最上部分会暴露在器具中的液体平面之上并且会过热，随之器具遭到破坏，同时在加热元件的最低部分，控制装置与加热元件并置，保持在正常工作温度。在国际专利申请No.PCT/GB95/01342(公开为WO95/34187)中已经提出提供两个分离的热传感器，但是，当然这不保护加热元件装在延伸于两个传感器之间的一个轴的顶端的位置。另一个问题来自于不同水加热器具生产厂家以不同的物理排列方式使用不同的加热元件和不同的热控制装置，它们难以兼容。

因此本发明的主要目的在于克服或至少基本上减少现有装置的上述问题。

根据本发明，提供一个适于固定到一个平面加热元件的机壳或承载部件，并在可选择的各位置提供多个(优选为至少三个)热传感器装置的系统。机壳或承载部件能够有利地装有一个加热器具连接器或形成与加热器具连接器的系统，还能够有利地包括用于把相关加热元件固定到加热器具中的装置。