專利名稱：電水壺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的燒水用的電水壺。
背景技術(shù)：
在家庭中用于燒水的電水壺(在某些國家也稱作“壺”或“電壺”)通常設(shè)有開關(guān)機(jī)構(gòu)，使用者通過啟動該開關(guān)機(jī)構(gòu)便可接通水壺，而且當(dāng)壺內(nèi)的水沸騰時(shí)，開關(guān)機(jī)構(gòu)將自動關(guān)斷水壺。從傳統(tǒng)意義上來說，開關(guān)包括一般為圓片或長片的雙金屬部件。來自沸水的蒸汽在受熱影響而彎曲的雙金屬部件上冷凝，使與加熱元件串聯(lián)的相鄰電觸點(diǎn)打開，從而使水壺自動斷開。
還有人建議使用裝在水壺內(nèi)的熱敏電子裝置，這種電子裝置可采用熱敏電阻或熱電偶，這樣來自沸水的蒸汽將穿過裝置的敏感區(qū)。熱電偶或熱敏電阻與合適的電路相連接，所述電路作為開關(guān)控制沸水指示信號的接收。
這種開關(guān)具有一些缺點(diǎn)，對使用者來說最明顯的是要將雙金屬形開關(guān)明顯冷卻使其復(fù)位需要花費(fèi)一些時(shí)間。為了便于開關(guān)的冷卻，將開關(guān)暴露于外界環(huán)境下，而這將使蒸汽逸散到使用者的附近而且冷卻的蒸汽會漏到開關(guān)外，從水壺的外部進(jìn)入開關(guān)，從開關(guān)中有效電連接的角度看，這都是不希望出現(xiàn)的現(xiàn)象。
開關(guān)結(jié)構(gòu)還要求比較大的連通管以便將蒸汽引導(dǎo)入開關(guān)上，這將使水壺的美學(xué)設(shè)計(jì)受影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明人建議提供一種以完全不同的物理原理工作的開關(guān)。
按照本發(fā)明，提供一種燒水的電水壺，其包括盛水的壺體，設(shè)在壺體內(nèi)的電加熱元件，和壓敏開關(guān)裝置，所述壓敏開關(guān)裝置與壺體內(nèi)部相連且電性連接到加熱元件上并響應(yīng)壺體內(nèi)增加的壓力。
在一個(gè)實(shí)施例中，盛水壺體上設(shè)有容納水的主腔和與主腔相連并緊靠其上端的第二腔，所說開關(guān)裝置與第二腔相連。這種設(shè)置意味著即使在沒有合適的蓋子或即使沒有蓋子情況下，也同樣能使壓力增加，而使開關(guān)動作?？梢栽O(shè)置一條從開關(guān)伸向所說第二空腔上部區(qū)域的導(dǎo)管以實(shí)現(xiàn)所述連接。
壓敏開關(guān)可以包括以可運(yùn)動形式安裝的活塞，所述活塞在增加的壓力的影響下可產(chǎn)生位移，而且以可操作形式與斷路開關(guān)相連，所述斷路開關(guān)響應(yīng)活塞位移使與加熱元件串聯(lián)的電觸點(diǎn)斷開。斷路開關(guān)包括雙穩(wěn)搖桿部件，該雙穩(wěn)搖桿部件受彈性裝置的偏壓后移向兩個(gè)可能位置中的一個(gè)位置，所述兩個(gè)位置包括OFF位置和ON位置，其中在OFF位置上通過搖桿的一部分將電觸點(diǎn)強(qiáng)制分開，而在ON位置上電觸點(diǎn)相互接觸。活塞以可操作的形式連接到搖桿上以便根據(jù)增加的壓力將其移到OFF位置?；钊c搖桿之間的連接是通過柱塞件和夾持杠桿形成的，該柱塞件受彈性裝置偏壓作用在搖桿上并可以在受約束位置和伸出位置之間運(yùn)動，而夾持杠桿的一端與柱塞件相接合，有助于將其保持在約束位置，而另一端與活塞相接合，因此，夾持杠桿根據(jù)活塞在壓力增加時(shí)的位移而釋放所述柱塞?？晒┦褂谜邌拥陌粹o與所述搖桿相連以便允許使用者將搖桿復(fù)位到ON位置。
在另一種結(jié)構(gòu)中，壓力開關(guān)包括用柔性材料制成的壓敏膜片，該壓敏膜片以可控制的形式與斷路開關(guān)相連，斷路開關(guān)適于根據(jù)膜的位移斷開與加熱元件串聯(lián)的電觸點(diǎn)。


下面將參照附圖僅以舉例的形式描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中圖1是按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例所述水壺的后部透視圖，其表示斷路開關(guān)的位置；圖2是圖1所示水壺的局部剖視圖；圖3是沿圖2中的線A-A剖切后開關(guān)區(qū)的局部放大視圖；圖4是開關(guān)的局部放大視圖；和圖5是開關(guān)的外視圖。
具體實(shí)施例方式
參照附圖，圖1和2表示一般用標(biāo)號2示出的本發(fā)明所述實(shí)施例中的水壺(或“壺”)，其蓋子已取下而且為了能更好地展示斷路開關(guān)和相關(guān)部件的位置，水壺的手柄也已取下。水壺2包括容納水的壺體4，像已有技術(shù)一樣，在壺體的底部設(shè)有電阻加熱元件6。加熱元件可以是暴露的或是“埋入”式的元件，同樣也可以采用隱藏式的加熱元件結(jié)構(gòu)，其中將加熱元件設(shè)在形成壺體基底的金屬板下側(cè)。加熱元件6與外部電插腳8和10通過開關(guān)形成電連接。外部電插腳還包括接地插腳14。圖中所示的插腳8、10和14從水壺基座向后伸出，以便與插座相連，插座通過一段電纜與插在家用交流電源上的插頭相連；然而，也可以采用將插腳收容在分離的基底部分內(nèi)的結(jié)構(gòu)，在這種結(jié)構(gòu)中水壺以可取下的形式安放，而基座與電源相連，這種結(jié)構(gòu)稱為無電線式水壺。
從圖3、4和5中可以很清楚地看到，開關(guān)包括通常具有圓柱形壁18的開關(guān)殼體16，頂板20和分離的基板22。殼體16包圍著活塞24，活塞24以可滑動的形式安裝在圓柱形套筒26內(nèi)，圓柱形套筒從頂板20上垂下。正如下面將要討論的那樣，活塞的上表面或頂部面對與水壺內(nèi)部連通的開口28?；钊?4與觸發(fā)掣子30相互作用，觸發(fā)掣子以可轉(zhuǎn)動地安裝在殼體內(nèi)，掣子的一端32與活塞下部相接合，另一端34形成與柱塞36相接合的抓手。柱塞36以可軸向滑動的形式安裝，并受到壓縮彈簧38施加的向上的偏壓。掣子30的端部抓手34與柱塞上的凸耳40相接合。
具有相對的平行臂43、45的雙穩(wěn)斷路搖桿42位于頂板20上，而且該搖桿安裝成可借助于刀口39搖擺的形式，刀口39從臂43處開始延伸成為支承件47上相應(yīng)的V形槽。從圖3中可以清楚地看出，在支承件48和臂45之間設(shè)有彎曲的片狀彈簧46，彈簧46迫使搖桿42進(jìn)入兩個(gè)位置中的一個(gè)位置，如圖所示，其中一個(gè)位置是臂45靠近頂板20而臂43離開頂板20的位置(該位置構(gòu)成“ON”位置)，另一個(gè)位置是臂45從頂板20上提起到達(dá)相鄰的止動塊50的位置(“OFF”位置)。將臂45布置成使其位于導(dǎo)電彈性材料制成的接觸構(gòu)件52的相對臂之間，接觸構(gòu)件52具有被彈性臂壓到一起的電觸點(diǎn)。如圖中所示，在ON位置上，柱塞的頂部貼近臂45，而臂45靠近頂板20，頂板20靠在柱塞36的頂部，這時(shí)的柱塞處于縮回的位置，而觸點(diǎn)54則自然接觸。在OFF位置上，臂45與迫使觸點(diǎn)54脫離的上片52接合。觸點(diǎn)54構(gòu)成了具有插腳8、10和加熱元件6的電路的一部分，因此當(dāng)電觸點(diǎn)斷開時(shí)，將沒有能源供給加熱元件6。在開關(guān)上套裝一個(gè)合適的按鈕，該按扭以可操作方式在相對延伸的軸銷44處與搖桿42接合，以便使用戶能手動地將搖桿壓到ON位置。
水壺2上設(shè)有內(nèi)管或內(nèi)腔56，其底部開口向下伸到水壺的壺體4內(nèi)，壺體上帶有從內(nèi)管56的頂部伸出的窄管或?qū)Ч?8形式的蒸汽收集器。管58的一端套在從頂板20伸出的凸緣上，所述凸緣確定了其內(nèi)部的開口28。從圖3中可以看出，活塞24的頂部設(shè)有邊環(huán)或臺階62，因此既使是當(dāng)處于上部關(guān)閉的位置時(shí)，整個(gè)活塞表面與管58仍然是流體連通的。
開關(guān)的工作情況如下。使用者將水注入水壺中后按下按扭使搖桿到達(dá)ON位置，在該位置上觸點(diǎn)54接合從而將電源供給加熱部件。水沸騰時(shí)，隨狀態(tài)變化的體積增加引起壓力增加，從而迫使活塞24向下運(yùn)動，這將使杠桿30轉(zhuǎn)動并將抓手34從柱塞36的臺階上釋放，柱塞36向上移到伸出板20的表面之外。柱塞36的上端將搖桿的臂45向上推使其越過中心由此使搖桿在彈簧46的作用下進(jìn)入OFF位置，臂45迫使觸點(diǎn)54分離并將電路斷開。
一旦中斷電源并且水已沸騰，增加的壓力將迅速消耗，因此，如果需要的話，可以在不必等待開關(guān)冷卻的情況下再度接通開關(guān)。
在一個(gè)改進(jìn)的實(shí)施例中，可以不設(shè)置“收集”汽泡的內(nèi)管56，并且可以將導(dǎo)管一起取下，而只將管28與開放的壺體內(nèi)部連通。在這種情況下，很顯然，在使用過程中壺蓋是固定配置的，因此在壺內(nèi)可以產(chǎn)生壓力增加。
業(yè)已發(fā)現(xiàn)，要想產(chǎn)生能夠控制機(jī)械開關(guān)的合適的力，活塞直徑優(yōu)選為至少10mm。通常為了能適配在普通水壺的邊緣內(nèi)，活塞最大直徑約為30mm。
盡管圖中所示的開關(guān)位于電插腳附近，但是也可以將其設(shè)在其它位置，這些位置應(yīng)有合適的連接水上方的空氣隙的管路，所述空氣隙有助于開關(guān)壓力的增加。例如，開關(guān)可以位于靠近手柄上端的位置，在該位置上已取下管58而代之以來自導(dǎo)管56或設(shè)在壺內(nèi)的較短通路。
在將水壺與埋入式元件相結(jié)合的另一個(gè)變型例中，開關(guān)可以位于加熱板的下面，管路伸過板上的開口到達(dá)靠近水壺頂部附近的位置在開關(guān)和蒸汽之間形成連接。
在另一種改進(jìn)中，可以用柔性材料膜片代替活塞?？梢圆捎妙愃频氖箵u桿30的端部與膜片接合的機(jī)械開關(guān)結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種燒水用的電水壺，包括盛水的壺體，設(shè)在壺體內(nèi)的電加熱元件，與壺體內(nèi)部連通且電連接到加熱元件上并響應(yīng)壺體內(nèi)增加的壓力的壓敏開關(guān)裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的電水壺，其中盛水的壺體上設(shè)有容納水的主腔室和與主腔連通并且上端封閉的第二腔室，所述開關(guān)裝置與第二腔室連通。
3.如權(quán)利要求2所述的電水壺，其中設(shè)有從開關(guān)延伸到所說第二腔室的上部區(qū)域的管路以形成所說連通。
4.如上述任一權(quán)利要求所述的電水壺，其中壓敏開關(guān)包括以可運(yùn)動方式安裝的活塞，該活塞在增加的壓力的作用下是可移動的而且有效地與斷路開關(guān)相連，所述斷路開關(guān)適用于根據(jù)活塞的位移斷開與加熱元件串聯(lián)的電觸點(diǎn)。
5.如權(quán)利要求4所述的電水壺，其中斷路開關(guān)包括雙穩(wěn)態(tài)搖桿部件，該部件被彈性裝置偏壓到兩個(gè)可能的位置中的一個(gè)位置上，所述兩個(gè)位置包括通過一部分搖桿將電觸點(diǎn)強(qiáng)制性分開的OFF位置和電觸點(diǎn)彼此接觸的ON位置。
6.如權(quán)利要求5所述的電水壺，其中活塞可操作地連接到搖桿上以便根據(jù)增加的壓力將其移到OFF位置。
7.如權(quán)利要求6所述的電水壺，其中活塞與搖桿之間的連接是通過柱塞件和夾持杠桿實(shí)現(xiàn)的，該柱塞件受彈性裝置偏壓作用在搖桿上并可以在受約束位置和伸出位置之間運(yùn)動，而夾持杠桿的一端與柱塞件相接合，有助于將其保持在約束位置，而另一端與活塞相接合，因此，在壓力增加時(shí)該杠桿響應(yīng)壓力增加時(shí)活塞的位移釋放柱塞。
8.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的電水壺，其中可供使用者啟動的按鈕與所述搖桿相連，以便允許使用者將搖桿復(fù)位到ON位置。
9.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的電水壺，其中壓力開關(guān)包括柔性材料制成的壓敏膜片，該膜片以可控方式與斷路開關(guān)相連，斷路開關(guān)適合于根據(jù)膜片的位移將與加熱元件串聯(lián)的電觸點(diǎn)斷開。
全文摘要
用于燒水的電水壺有盛水的壺體(4)、電加熱元件(6)和與壺體(4)的內(nèi)部連通且電連接到加熱元件(6)上的壓敏斷路開關(guān)(12),開關(guān)在水燒開時(shí)響應(yīng)壺體內(nèi)增加的壓力并斷開供給加熱元件(6)的電源。
文檔編號A47J27/21GK1339282SQ0112426
公開日2002年3月13日 申請日期2001年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月22日
發(fā)明者吳為禮, N·M·古爾德 申請人:開拓有限公司