專利名稱：用于液體加熱設(shè)備的指示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及與液體加熱設(shè)備的相關(guān)的改進(jìn)，并且尤其涉及例如壺和熱水瓶和類似物的電加熱沸水設(shè)備。本發(fā)明涉及用于為使用者提供這種設(shè)備狀態(tài)的指示的裝置。
背景技術(shù)：
電壺和熱水瓶通常包括用于當(dāng)水在該設(shè)備中沸騰時關(guān)斷或減小該設(shè)備加熱元件功率的控制器，并且還用于保護(hù)該設(shè)備以便防止例如接通該設(shè)備而沒有先加入水所造成加熱元件過熱。盡管已經(jīng)推薦了電子控制器(見例如GB-A-2 228 634)，這種控制器通常采用設(shè)置成響應(yīng)預(yù)定檢測溫度的雙金屬致動器。
小指示器燈通常設(shè)置在壺和熱水瓶中以便指示該控制器的狀態(tài)。因此，例如一指示器燈可與一沸騰檢測控制器相關(guān)聯(lián)，當(dāng)設(shè)備中的水沸騰時該燈關(guān)斷以響應(yīng)該控制器的操作。另一指示器燈可與一元件保護(hù)(過熱)控制器相關(guān)聯(lián)，當(dāng)該設(shè)備的加熱元件過熱和該元件保護(hù)控制器操作關(guān)斷該設(shè)備時該燈接通以便為該設(shè)備的使用者提供一警告。通常使用小的氖管(燈)作為上述指示器，盡管在GB-A-2 228 634推薦使用LED，該專利還推薦指示器用作其他目的，例如指示水加熱到更適合沏咖啡的次沸騰溫度，或指示設(shè)備加熱元件上的水垢堆積程度。
然而壺和熱水瓶中的雙金屬控制器能夠容易提供一些基本的狀態(tài)指示，電子控制器提供增加的可能性，如GB-A-2 228 634已知。如果該電子控制器包含一邏輯電路元件，可提供除了簡單自動(沸騰時關(guān)斷)操作和干燒(空壺時接通)保護(hù)之外的功能而沒有附加很多成本，并且狀態(tài)指示、計(jì)時和警告功能的所有方式便于調(diào)節(jié)。然而由于其高成本，電子控制器與雙金屬控制器相比不具有競爭性，它們在很少或沒有附加成本的條件下提供附加功能的能力減少了雙金屬控制器的競爭優(yōu)勢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種重新調(diào)整偏向于雙金屬控制器的競爭平衡的裝置。
按照本發(fā)明，一電壺或熱水瓶或類似物具有一指示器，該指示器包括一系列發(fā)光體，該發(fā)光體布置成當(dāng)該設(shè)備內(nèi)的液體加熱時逐漸發(fā)光。這種指示的作用是為使用者提供該設(shè)備加熱到沸騰的過程和在實(shí)現(xiàn)沸騰之前所需時間的衡量尺度，該指示即可隨發(fā)光體點(diǎn)亮速率變化，又可隨將要點(diǎn)亮的發(fā)光體的數(shù)量變化。相信這種指示對于該使用者很有用并有吸引力。
該系列發(fā)光體最好布置成它們整體提供逐漸點(diǎn)亮的單一顯示區(qū)域。例如，該發(fā)光體可布置成線，但不需要是直線，使得加熱到沸騰的過程可在該發(fā)光體沿該線逐漸點(diǎn)亮?xí)r觀察到。理想的是該發(fā)光體將提供不同的顏色輸出，例如低溫的綠色經(jīng)過黃色或橙色到該設(shè)備加熱到沸騰時的紅色。該發(fā)光體的尺寸在該系列中逐漸增加，使得紅色、熱指示比綠色、冷指示更明顯，通過該設(shè)備包含有熱的、可能滾燙的液體的紅色指示有利地加強(qiáng)了提供給該使用者的警告。
按照本發(fā)明推薦設(shè)置的指示器可添加到設(shè)置在該設(shè)備上的其他指示器上或與之成為一體。例如，除了本發(fā)明的該加熱過程指示器之外，一適合的警告指示器可與一干燒元件保護(hù)控制器相關(guān)聯(lián)并在空設(shè)備接通時快速點(diǎn)亮。
該系列發(fā)光體由例如可從RS Component Ltd獲得的10元件的條形模塊(垂直或水平)的多元件LED排列構(gòu)成，并包括當(dāng)一模擬輸入電壓值增加超過預(yù)置極限值時相繼點(diǎn)亮LED的單片集成電路顯示驅(qū)動器。為了產(chǎn)生隨溫度變化的適合的模擬輸入電壓，該液體加熱設(shè)備的加熱元件只需具有用于產(chǎn)生這種電壓的與其中相關(guān)的適合的溫度響應(yīng)裝置。在該設(shè)備的加熱元件是厚膜型加熱元件的情況下，這種裝置可方便地包括一印制在該加熱元件上的具有適合的電阻溫度系數(shù)的電阻元件，這種電阻元件已為人所知。另外，可使用一離散溫度響應(yīng)電阻元件。
本發(fā)明推薦設(shè)置的特別是多色的顯示可有利地用于照亮該設(shè)備的液位指示觀察窗內(nèi)的液柱，使其當(dāng)水加熱時變化顏色。另外，來自該顯示的光可照亮該設(shè)備內(nèi)的液體主體，并且可設(shè)置一大的透明或半透明的壁部區(qū)域用來作為觀察窗的窗口。此作用在于照亮當(dāng)其加熱時改變顏色的水體。
本發(fā)明的以上和其他特征在所附權(quán)利要求中有所闡明，并將通過閱讀附圖所示的以下示例性實(shí)施例得以清楚了解。


圖1是本發(fā)明的第一示例實(shí)施例的示意電路圖；以及圖2是本發(fā)明的第二示例實(shí)施例的示意電路圖。
具體實(shí)施例方式
在詳細(xì)描述圖1和2的實(shí)施例之前，首先說明實(shí)現(xiàn)所需顯示的優(yōu)選裝置。按照第一種情況，厚膜加熱元件具有一PTCR(一線性系數(shù)，不是Cuire類型的裝置)部分，該部分放置成與該主加熱器軌線串聯(lián)，或成其一部分，PTCR部分具有一低的功率密度，使其溫度與該水溫緊密相關(guān)，而不是如該主軌線處于一高溫。在此部分上的電壓降不大于5伏特，可以低至1伏特，使得該部分內(nèi)的任何電阻變化對于該加熱元件的功率沒有顯著影響。PTCR具有電阻溫度系數(shù)至少為百萬分之5000(ppm)，以便電阻在冷和沸騰之間的80℃溫度上升內(nèi)顯著變化。6000ppm系數(shù)其電阻將大致上升50％，并因此電壓上升50％。于是此電壓通過一所述的多元件LED顯示裝置以便當(dāng)水溫上升時從綠色到紅色逐漸接通該燈。另一具有接通電壓的紅色LED布置來響應(yīng)100℃以上的溫度，該紅色LED與該LED顯示裝置平行放置以便給出干燒指示。另外，如所述，一線性PTCR部分布置在該軌線上，或在浸入或地板下類型的傳統(tǒng)加熱元件的情況下與一元件安裝板接觸。從PTCR得到的輸出電壓輸入一例如ASIC的邏輯裝置中，該裝置在與一系列LED相連接的端子提供一輸出以便將LED接通，當(dāng)溫度上升時，即可以一次接通一個并關(guān)斷前一個燈，又可以順序接通并保持前一個燈點(diǎn)亮。該邏輯電路裝置內(nèi)的速率傳感器可通過檢測一不正常的高速上升來檢測干燒的開始，并在第一種情況之前接通紅色警告燈。
上述所推薦的缺點(diǎn)在于該集成的梯形LED顯示裝置的成本很高。沒有集成邏輯電路的標(biāo)準(zhǔn)LED排列同樣可從RS Components Ltd得到，并通過結(jié)合在該印制的加熱元件上多個抽頭使用，通過這些抽頭處的相對電壓設(shè)置LED燈處的溫度。采用此系統(tǒng)，當(dāng)序列中下一個燈點(diǎn)亮?xí)r更難以布置該LED熄滅，但這不是主要的，實(shí)際上對于使用者它們最好不熄滅。圖1的電路圖表示出一簡單布置，其中一厚膜加熱元件具有一與三個平行連接部分串聯(lián)的主軌線部分，每個連接部分構(gòu)成當(dāng)一固定電阻與給LED提供輸出電壓的PTCR串聯(lián)時形成的分壓器。該固定電阻的阻值和PTCR的特征選擇成使得綠色LED在該設(shè)備接通時幾乎馬上接通以便表示水開始加熱，黃色LED在大約40～50℃，并且紅色LED在高于90℃某值上，這些是各自輸出電壓達(dá)到LED起弧電壓時的溫度。
圖1所示的電路布置在該加熱元件接通時只點(diǎn)亮LED。在該元件關(guān)斷之后不給出任何熱水或干燒的指示。為克服此缺點(diǎn)，PTCR/固定電阻布置可放置與該主元件平行，并布置成每當(dāng)該設(shè)備連接到電源上就可供電。在這種布置中，該固定電阻具有更高的阻值以便限制由該系統(tǒng)消耗的功率，但在另一方面，該系統(tǒng)非常類似于圖1的系統(tǒng)。圖2表示另一可能的電路，為此大約80歐的PTCR和7.4千歐的主電阻將在大約60℃接通2.2伏LED。值得注意此變型由于使用低電流其輸出電壓變化很小(大約一半)，并且因此對于該印制軌線電阻和該LED的起弧電壓的許用偏差更加敏感。
盡管在厚膜印制元件的情況下簡單印制PTC電阻最便宜，可得到的材料的局限性將產(chǎn)生上述偏差問題。對于離散PTCR的附加成本，可采用具有適合不規(guī)則溫度或更高系數(shù)的Curie型裝置，該偏差問題可減小。
如上所述，顏色燈序列可用來點(diǎn)亮觀察窗內(nèi)液柱，使其當(dāng)水加熱時變化顏色。其進(jìn)一步將光照射入壺體或罐體內(nèi)的水體，并且提供一大的用作觀察窗窗口的透明壁區(qū)域。這種窗口的實(shí)例可在PifcoMilennium壺上看到，并且許多制造商現(xiàn)在以此方式使用大的透明區(qū)域。該作用在于提供一加熱時顏色變化的發(fā)光水體，這是一潛在的吸引人的特征。
本發(fā)明通過參考特定實(shí)施例描述完畢，應(yīng)該明白該實(shí)施例只是示例性的，可以進(jìn)行變型和改型而不超出本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種具有以系列發(fā)光體為形式的指示器的液體加熱設(shè)備，該發(fā)光體布置成當(dāng)該設(shè)備中的液體加熱時逐漸點(diǎn)亮。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，該發(fā)光體提供不同的顏色輸出。
3.如權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其特征在于，該不同的發(fā)光體布置成隨產(chǎn)生的不同電壓點(diǎn)亮，并且該設(shè)備包括用于在該設(shè)備使用中溫度變化時產(chǎn)生不同電壓的裝置。
4.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，所述電壓產(chǎn)生裝置包括具有隨溫度變化改變值的電阻。
5.如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，其具有一厚膜加熱元件，并且其中所述隨溫度變化的電阻形成在該厚膜加熱元件上。
6.如上述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，其設(shè)有一電子機(jī)械沸騰檢測和/或加熱元件過熱保護(hù)控制器。
7.如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于，所述控制器包括一雙金屬致動器。
8.如上述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述發(fā)光體布置成照亮該設(shè)備的觀察窗內(nèi)的液柱。
9.如權(quán)利要求1～7任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述發(fā)光體布置成照亮該設(shè)備內(nèi)液體容物，并且該設(shè)備壁的至少一部分是透明或半透明的。
10.一種如上述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的并大致參考附圖的圖2或圖2描述的設(shè)備。
全文摘要
一種電加熱壺或熱水瓶具有一設(shè)有PTCR部分的厚膜加熱元件，該部分在使用時該加熱元件加熱以產(chǎn)生變化的電壓，這些電壓用來觸發(fā)LED排列的每個發(fā)光二極管的操作，使得該排列當(dāng)溫度上升時逐漸點(diǎn)亮。LED的顏色從綠(冷)經(jīng)黃/橙(溫)到紅(熱)，并可照亮容器觀察窗或當(dāng)容器壁至少一部分透明或半透明時照亮其容物。在設(shè)有雙金屬控制器的壺或瓶上設(shè)置這種顯示為實(shí)際上低技術(shù)設(shè)備提供“高技術(shù)”外觀，并使得該設(shè)備與更昂貴的電子控制設(shè)備相比更具吸引力。
文檔編號A47J27/212GK1422132SQ01807569
公開日2003年6月4日 申請日期2001年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月3日
發(fā)明者R·A·奧內(nèi)爾 申請人:奧特控制有限公司