專利名稱：液體加熱容器中的溫度控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液體加熱容器中液體的溫度調(diào)節(jié)，比如是為了使水保持在低于沸點(diǎn)、適于泡咖啡的一個(gè)溫度。
背景技術(shù)：
在已有技術(shù)中具有保溫功能的液體加熱容器是眾所周知的。有些裝置提供第一主加熱器以對(duì)液體進(jìn)行初始加熱，以及較低功率的第二加熱器以使液體保持在所需溫度上或保持在所需溫度左右。
另外，單個(gè)加熱元件可以具有適宜的恒溫控制器，該恒溫控制器將該元件循環(huán)斷開(kāi)或閉合以使液體保持在合適的溫度左右。后一種裝置總體上更劃算，因?yàn)樗恍枰峁┝硗獾脑?，但其的確有一些缺點(diǎn)。
與這種裝置有關(guān)的一個(gè)問(wèn)題就是用于感知水溫度的恒溫控制器傾向于采用快動(dòng)(snap-acting)雙金屬致動(dòng)器或具有過(guò)中心機(jī)構(gòu)的緩動(dòng)(creep action)雙金屬，它們具有固有的滯后——這就是說(shuō)，盡管可以將它們?cè)O(shè)計(jì)為當(dāng)達(dá)到目標(biāo)水溫時(shí)運(yùn)行來(lái)中斷對(duì)元件的供電，但是雙金屬不會(huì)重制，即跳回其原來(lái)的構(gòu)形，來(lái)恢復(fù)對(duì)元件的供電，直到恒溫控制器的溫度冷卻好幾度為止。這只有在水的溫度也冷卻了同樣多度數(shù)的情況下才會(huì)發(fā)生，因此即便平均溫度可能達(dá)到了目標(biāo)溫度，但是水溫會(huì)波動(dòng)20℃或20℃以上。
而且，還有一個(gè)問(wèn)題就是當(dāng)對(duì)加熱元件的供電被切斷時(shí)，儲(chǔ)存在元件和加熱盤等中的熱能還會(huì)繼續(xù)對(duì)水加熱。然而，這對(duì)水溫的實(shí)際影響將取決于水相應(yīng)的熱質(zhì)量以及由此取決于水的體積。因此，在已有技術(shù)的裝置中，不僅水溫上下波動(dòng)相對(duì)較大，而且波動(dòng)值取決于使用者決定加熱的水的實(shí)際體積。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供對(duì)這種裝置的改進(jìn)，并且從本發(fā)明的第一方面來(lái)看時(shí)，本發(fā)明提供一種用于液體加熱容器的加熱器，它包括用來(lái)封閉容器的底部的開(kāi)口的加熱盤和形成或安裝在加熱盤的下側(cè)的加熱元件，該加熱器還包括可自動(dòng)復(fù)位的熱敏感致動(dòng)器，其設(shè)置成在第一溫度減少或中斷對(duì)加熱元件供電，并且在第二較低溫度恢復(fù)供電，其中所述第二溫度低于液體的沸點(diǎn)，且其中所述執(zhí)行器設(shè)置成與加熱元件直接熱接觸。
因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員能看出，根據(jù)本發(fā)明，感知的是加熱元件的溫度而不是液體的溫度。當(dāng)目標(biāo)是為了獲得對(duì)液體溫度的更好控制時(shí)，這非常違反直覺(jué)的。然而，本申請(qǐng)人意識(shí)到，通過(guò)采用根據(jù)本發(fā)明的裝置并將致動(dòng)器的復(fù)位溫度設(shè)置得與液體的期望溫度相一致，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)液體溫度更精確的調(diào)節(jié)。下文將對(duì)此作出解釋。
當(dāng)加熱器通電時(shí)，其溫度迅速升高并因此運(yùn)行致動(dòng)器。元件和加熱盤中的熱量接著傳輸至液體，直到加熱器冷卻至致動(dòng)器的復(fù)位溫度為止。因此，致動(dòng)器復(fù)位并給加熱器通電，加熱器將再次迅速升溫并在短時(shí)間后斷開(kāi)。
元件和盤中的熱量將再次傳輸至液體，直到元件再次冷卻到致動(dòng)器的復(fù)位溫度。這將持續(xù)到當(dāng)元件和液體達(dá)到微高于致動(dòng)器的復(fù)位溫度的熱平衡為止。因此，通過(guò)將致動(dòng)器的復(fù)位溫度設(shè)置為液體的目標(biāo)溫度，液體將會(huì)精確地達(dá)到目標(biāo)溫度。
然而，由于在每個(gè)循環(huán)中只有一小部分熱量被傳至水里，因此不存在熱量過(guò)量的問(wèn)題，而且在元件冷卻相同度數(shù)來(lái)使致動(dòng)器復(fù)位并提供另一小股熱量之前，液體只需要冷卻幾度。此外，可以理解液體的溫度將按指數(shù)規(guī)律達(dá)到目標(biāo)溫度，因?yàn)槊總€(gè)循環(huán)中元件冷卻所需的時(shí)間將取決于相對(duì)于致動(dòng)器的復(fù)位溫度的水溫。
重要的是，現(xiàn)在也能夠理解，達(dá)到的平均溫度不取決于被加熱液體的體積。
到目前為止所描述的裝置能夠?qū)⒁后w從室溫加熱到目標(biāo)溫度。然而，如果水的最初溫度高于目標(biāo)溫度，該裝置會(huì)同樣好地工作。例如，可以先將水燒開(kāi)，在這種情況下，根據(jù)本發(fā)明的裝置僅僅讓水冷卻下來(lái)，直至達(dá)到目標(biāo)溫度為止，隨后，液體將在低誤差范圍內(nèi)被保持在這個(gè)溫度。在目標(biāo)溫度相對(duì)接近沸點(diǎn)而非室溫的溫度，如在適于泡咖啡的80-85℃，可以通過(guò)將水燒開(kāi)更快地獲得目標(biāo)溫度。因此，在有些優(yōu)選實(shí)施例中，還提供了與本發(fā)明的熱敏感致動(dòng)器并聯(lián)設(shè)置的沸騰敏感控制器以先將液體加熱至沸騰。任何適于檢測(cè)沸騰并隨后中斷電源的方法都可以采用，如與水槽相關(guān)聯(lián)的蒸汽敏感開(kāi)關(guān)或熱傳感器。當(dāng)然，為其它目的也可能需要先將水燒開(kāi)，如為了殺死水里的細(xì)菌。
本申請(qǐng)人還設(shè)計(jì)了更進(jìn)一步的裝置來(lái)降低將液體從室溫加熱到目標(biāo)溫度所需的時(shí)間。因此，根據(jù)有些優(yōu)選實(shí)施例，第二熱傳感器設(shè)置成與容器中的液體充分熱接觸，所述第二傳感器具有與之相關(guān)聯(lián)的一對(duì)開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)并設(shè)置成能使所述開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)在低于第一致動(dòng)器的復(fù)位溫度的一個(gè)溫度斷開(kāi)。
在這種布置中，第二對(duì)開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)設(shè)置成與那些和第一致動(dòng)器相關(guān)聯(lián)的開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)并聯(lián)，其會(huì)使元件對(duì)液體持續(xù)加熱，直到液體達(dá)到該較低溫度為止。第二對(duì)觸點(diǎn)接著會(huì)斷開(kāi)，而第一致動(dòng)器將接管對(duì)液體溫度的調(diào)節(jié)。通過(guò)這種方法，使液體的溫度可以迅速接近目標(biāo)溫度，然后通過(guò)本發(fā)明的裝置精確地達(dá)到正確的溫度。當(dāng)然，會(huì)存在與通過(guò)第二對(duì)觸點(diǎn)斷開(kāi)元件相關(guān)的熱過(guò)量，盡管由于其只會(huì)發(fā)生一次所以其影響會(huì)相對(duì)小。在優(yōu)選實(shí)施例中，當(dāng)容器大約半滿時(shí)，也可以將第二對(duì)觸點(diǎn)設(shè)置成在比目標(biāo)溫度低一定度數(shù)的一個(gè)溫度不為元件供電，這個(gè)溫度數(shù)低于目標(biāo)溫度的度數(shù)是與所發(fā)生的熱過(guò)量相對(duì)應(yīng)的。
第二熱傳感器不需要包括致動(dòng)器，例如它可以是熱敏電阻器或熱電偶，但是優(yōu)選地應(yīng)采用致動(dòng)器，更好的是雙金屬致動(dòng)器，最好的是快動(dòng)雙金屬致動(dòng)器。第二傳感器可以通過(guò)加熱盤與容器中的液體充分熱接觸。然而，優(yōu)選地是將第二傳感器設(shè)置成與水更直接地接觸，如通過(guò)將其安裝在容器的側(cè)壁上或安裝在容器的底部加熱器的外面。可以將與第二傳感器相關(guān)聯(lián)的觸點(diǎn)設(shè)置成在溫度下降的情況下能重新閉合，或設(shè)置為需要手動(dòng)復(fù)位的鎖閉斷開(kāi)(latched open)。
根據(jù)本發(fā)明，與加熱元件熱接觸的致動(dòng)器可以具有固定運(yùn)行并能重新確定溫度，如所謂的按鈕恒溫器。另外，它可以是可變恒溫器裝置的一部分，從而使得液體的目標(biāo)溫度可以變化。在一個(gè)適宜的實(shí)施例中，提供致動(dòng)器作為所謂的“熨斗站(iron stat)”的一部分，該“熨斗站”就是已知的能調(diào)節(jié)電熨斗溫度的溫度可變恒溫器裝置。在這種裝置中，緩動(dòng)雙金屬片與過(guò)中心雙穩(wěn)閉鎖裝置可操作地耦合在一起。因此，雙金屬片本身并不具有固有的操作或復(fù)位溫度。致動(dòng)器這個(gè)術(shù)語(yǔ)應(yīng)該廣義地理解為包括任何機(jī)構(gòu)或裝置，其總體上既熱敏感又作用于一組觸點(diǎn)。
致動(dòng)器或致動(dòng)器裝置可以與加熱元件直接物理接觸或者可以通過(guò)適宜的熱連接部件與其接觸。然而，這種熱連接部件與加熱盤如果有熱接觸的話也只是有較少的熱接觸，使得致動(dòng)器主要承受加熱元件的溫度。
當(dāng)然，應(yīng)該能理解的是如果加熱器嚴(yán)重過(guò)熱的話，可以提供另外的致動(dòng)器來(lái)提供常見(jiàn)的安全保護(hù)——如另外的雙金屬致動(dòng)器或熱熔絲。
元件優(yōu)選地是被覆套的加熱元件。


現(xiàn)在將參照附圖僅通過(guò)示例的方式描述本發(fā)明的某些實(shí)施例，其中附圖包括圖1為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的加熱器下側(cè)的透視圖圖2為在類似于圖1中加熱器的加熱器運(yùn)行過(guò)程中獲得的溫度相對(duì)時(shí)間的曲線圖；圖3為根據(jù)第二實(shí)施例的加熱器下側(cè)的視圖；圖4為圖3中所示的恒溫器的近視圖；圖5a為本發(fā)明第三實(shí)施例的透視圖；圖5b為圖5a中AA線上的截面圖；圖6為本發(fā)明第四實(shí)施例的示意圖；圖7為圖6的實(shí)施例的示意電路圖；及圖8為圖6中容器內(nèi)水的溫度相對(duì)時(shí)間的曲線圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在來(lái)看圖1，可以看到標(biāo)準(zhǔn)的底板加熱裝置，這是本技術(shù)領(lǐng)域中眾所周知的。簡(jiǎn)言之，該加熱器包括不銹鋼加熱盤2，其形狀制成能夠封閉液體加熱容器的底部的開(kāi)口。這是通過(guò)外圍槽4實(shí)現(xiàn)的，根據(jù)本申請(qǐng)人的、眾所周知的Sure Seal裝置，外圍槽4可以卡在容器壁的懸置底部邊緣上。專利文件WO96/18331中給出了其更詳細(xì)的信息。
鋁質(zhì)擴(kuò)散器盤6被銅焊到加熱器盤2的底側(cè)的平整的中心部分上，且其上設(shè)有螺紋安裝凸臺(tái)8，用來(lái)將控制單元安裝于其上。管狀覆套電阻加熱元件10被銅焊到擴(kuò)散器盤6的下面的外圍上。加熱元件的功率例如可以設(shè)定在如2至3千瓦之間，這適于將水迅速加熱到沸騰。
可以看到加熱器的最低面10a(當(dāng)從使用中的構(gòu)造看時(shí))為平展的。通常被稱作按鈕站(buttonstat)的整裝的恒溫開(kāi)關(guān)單元12安裝在元件的平展表面10a上，這樣就使它們二者之間有充分的熱接觸。例如，它可以通過(guò)擰到螺紋安裝凸臺(tái)8的支架或控制單元進(jìn)行安裝。這種器件包括快動(dòng)雙金屬致動(dòng)器，當(dāng)達(dá)到恒溫器的運(yùn)行溫度時(shí)，快動(dòng)雙金屬致動(dòng)器被設(shè)置來(lái)斷開(kāi)一對(duì)與兩個(gè)扁形端子14連接的電觸點(diǎn)。觸點(diǎn)接著被保持在斷開(kāi)狀態(tài)，直到恒溫器12冷卻到整個(gè)雙金屬的較低復(fù)位溫度為止，這時(shí)允許它們?cè)俅伍]合。
盡管為了清楚的目的，該圖中省略了電接頭，但是恒溫器12串聯(lián)地電連接在電力網(wǎng)供電的線路側(cè)與元件的一個(gè)電端子或冷引線(cold tail)10b之間。因此，當(dāng)恒溫器12操作時(shí)，恒溫器12將切斷對(duì)元件10的供電。
未示出的還有控制單元，它包括蒸汽操作的雙金屬致動(dòng)器(蒸汽葉片)，在嚴(yán)重過(guò)熱的情況下，雙金屬致動(dòng)器斷開(kāi)與恒溫器12以及另一個(gè)備用熱傳感器如熱熔絲并聯(lián)的一對(duì)觸點(diǎn)，以中斷對(duì)元件10的供電。
下面將參照?qǐng)D2描述圖1中所示加熱器的運(yùn)行。
圖2示出了額定容量為1.7升的容器內(nèi)的水溫相對(duì)時(shí)間的曲線圖，容器內(nèi)的底部具有參照?qǐng)D1描述的加熱器，縱軸表示水溫，橫軸表示以分鐘為單位的時(shí)間。加熱器元件的功率設(shè)為近似3千瓦。恒溫器12的運(yùn)行溫度為150℃，而復(fù)位溫度為82℃。
首先，向容器內(nèi)注入0.5升冷水并向加熱器供電。如加熱曲線16的第一階段的陡峭坡度所示，通過(guò)加熱元件的持續(xù)供電，水最初被迅速加熱，使得水溫在大約一分鐘左右就從初始溫度升到100℃，即沸騰了。在初始加熱階段16的過(guò)程中，恒溫器12是不起作用的，因?yàn)榕c蒸汽葉片相關(guān)聯(lián)的觸點(diǎn)越過(guò)它連接在一起。在水沸騰的同時(shí)產(chǎn)生蒸汽，因此蒸汽被傳導(dǎo)至蒸汽葉片，蒸汽葉片斷開(kāi)與其相關(guān)聯(lián)的一組觸點(diǎn)。在對(duì)加熱器供電期間，典型的運(yùn)行溫度將在250℃左右，因此在冷卻階段20期間，隨著水和加熱元件10的冷卻，恒溫器觸點(diǎn)將保持?jǐn)嚅_(kāi)。
如曲線圖上的點(diǎn)22處所示，當(dāng)元件10再次冷卻到82℃時(shí)，恒溫器12將復(fù)位，并由此重新閉合其電觸點(diǎn)并對(duì)元件供電。因此元件的溫度將再次迅速升高至250℃，由此導(dǎo)致恒溫器12同樣迅速地再次運(yùn)行并斷開(kāi)其觸點(diǎn)。因此，盡管元件功率很高，且溫度升高很迅速，但是它僅運(yùn)行非常短的時(shí)間，因此如短峰值24所示，隨之發(fā)生的水溫升高僅有幾度。
一旦元件再次斷開(kāi)，它很快就能再次達(dá)到與水的熱平衡，在它們都冷卻到82℃時(shí)循環(huán)會(huì)重新開(kāi)始。
如曲線的下一個(gè)階段26所示，水溫可以長(zhǎng)期保持在目標(biāo)溫度82℃上下幾度的范圍內(nèi)。特別是當(dāng)理解到該曲線圖的縱軸是被偏置并被放大時(shí)，將會(huì)理解所獲得的溫度是極其穩(wěn)定的。重要的是，這并不是依靠雙金屬致動(dòng)器固有的滯后性實(shí)現(xiàn)的，而是元件10、擴(kuò)散器盤6和加熱盤2的熱質(zhì)量的函數(shù)。
進(jìn)一步沿著曲線圖觀察，在點(diǎn)28處又加入0.5升冷水。這具有將容器內(nèi)的水的整體溫度降至剛剛超過(guò)50℃的瞬時(shí)效應(yīng)，但是之后，溫度以近似負(fù)指數(shù)曲線30重新升至大約82℃的目標(biāo)溫度。在這條指數(shù)曲線30上的峰值是考慮到了這樣的事實(shí)，該事實(shí)就是加熱實(shí)際上發(fā)生在一系列迅速爆發(fā)期間，其間元件10通電，然后又在其達(dá)到運(yùn)行溫度時(shí)被迅速斷電，但是元件相對(duì)快地被容器內(nèi)的水冷卻，所以它被再次通電。
當(dāng)然，隨著容器內(nèi)水接近加熱器被通電時(shí)的溫度，即恒溫器12的復(fù)位溫度(82℃)，元件10被容器內(nèi)的水冷卻的速度在降低，這就對(duì)曲線圖的指數(shù)形狀做出了解釋。在下一個(gè)階段32的過(guò)程中，溫度再次長(zhǎng)期保持在82℃左右。事實(shí)上，更大體積的水意味著溫度的波動(dòng)值甚至小于在最初保溫階段26過(guò)程中的溫度波動(dòng)值。
在點(diǎn)34處，再加入0.5升水，所以現(xiàn)在容器內(nèi)盛了1.5升水。再次，整個(gè)液體經(jīng)歷了最初(但更小)的溫度下降，隨后是負(fù)指數(shù)加熱升高36。應(yīng)該注意的是，溫度再次自動(dòng)升高至目標(biāo)溫度。
因此，這已經(jīng)證明，根據(jù)本發(fā)明，可以不考慮容器內(nèi)水的體積而長(zhǎng)期地保持穩(wěn)定的溫度。
圖3示出了本發(fā)明的第二實(shí)施例。除了設(shè)置溫度可變快動(dòng)恒溫裝置38代替圖1所示的固定溫度按鈕恒溫器之外，這與第一實(shí)施例相類似。在本領(lǐng)域中，該恒溫器裝置38即通常所說(shuō)的熨斗站(ironstat)，因?yàn)樗ǔ１挥脕?lái)調(diào)節(jié)電熨斗的溫度。它以與固定溫度按鈕站完全相同的方式與電路相連接，因此這一方面的運(yùn)行就不再解釋了。然而，恒溫器本身的運(yùn)行將通過(guò)參照?qǐng)D4進(jìn)行簡(jiǎn)要解釋。
首先要注意的是，加熱器在圖4中示出的是其正常使用中的取向。因此，恒溫器裝置38被安裝在加熱盤2下方的元件的平展底面10a上。恒溫器裝置38包括全部安裝在由螺母42支持的銅螺栓40上的一組部件，螺栓的頭部44壓靠在元件的平展底面10a上，以便與其有充分的熱接觸。
由上往下看這組部件，第一部件是一個(gè)大致為矩形的雙金屬片46。在雙金屬片46的近端為一個(gè)孔，螺栓40穿過(guò)該孔，而在其遠(yuǎn)端接合著聯(lián)動(dòng)部件48。
向下看該部件有電絕緣隔離片50，緊隨其后的是電接觸片52。螺栓40穿過(guò)(不接觸)片52的中心，片52的一端為扁形端子54，而另一端為開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)56。
在這個(gè)下面為第二隔離片50，且在其下面是復(fù)合成形的金屬片58，該復(fù)合成形的金屬片58為雙穩(wěn)片簧結(jié)構(gòu)。雙穩(wěn)片簧58一端具有扁形端子60，向右，螺栓40穿過(guò)其而并不發(fā)生接觸。在其右端，彈簧58形成水平延伸的長(zhǎng)U形。在U形的上臂的遠(yuǎn)端為第二開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)62，其與位于其上方的電接觸片52上的開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)56互相配合。U形的上臂和下臂都具有從其切割出來(lái)的舌片，舌片都彎曲出平面并彼此遠(yuǎn)離，但它們都向回彎曲，使得兩個(gè)舌片的自由端互相接合。正如從圖4中看到的，這發(fā)生在最右端。下臂的舌片64大致為直的，其端部向上彎曲成直角，而上臂的舌片68向上彎曲成曲線輪廓。
整個(gè)裝置就是這樣的構(gòu)件58形成雙穩(wěn)片簧，當(dāng)將其被聯(lián)動(dòng)部件48按壓時(shí)，其快跳至另外一個(gè)圖4未示出的結(jié)構(gòu)，以斷開(kāi)觸點(diǎn)56，62，且當(dāng)其被聯(lián)動(dòng)部件48拉動(dòng)時(shí)，其再次過(guò)中心快跳，以將觸點(diǎn)再次閉合。
進(jìn)一步向下看這組部件有第三隔離片50，在這組部件的底部是安裝板70，用來(lái)安裝螺旋操作的錐形凸輪機(jī)構(gòu)，該凸輪機(jī)構(gòu)將對(duì)下部的簧上舌片64起作用的推桿74略微向上或向下推動(dòng)，向上或向下取決于旋鈕76的旋轉(zhuǎn)量。
在操作中，雙金屬片46通過(guò)與元件相接觸的螺栓頭部44被元件10加熱。這導(dǎo)致雙金屬片向下彎曲并因此通過(guò)聯(lián)動(dòng)部件48作用于雙穩(wěn)片簧58。當(dāng)達(dá)到某一溫度時(shí)，片簧裝置58過(guò)中心快跳以斷開(kāi)那組觸點(diǎn)56，62。這阻斷了從扁形端子54通過(guò)觸點(diǎn)56，62和片簧組件58本身到達(dá)第二扁形端子60的電路。
隨著雙金屬片46的冷卻，它將回復(fù)到圖4所示的平面狀態(tài)，這將上拉雙穩(wěn)片簧58的端部以使其跳回其初始結(jié)構(gòu)并再次閉合觸點(diǎn)56，62。因此，這個(gè)裝置的運(yùn)行在功能上與第一實(shí)施例描述的按鈕恒溫器的操作非常相似。然而，在本實(shí)施例中，可以通過(guò)使旋鈕76將推桿74向上或向下推動(dòng)來(lái)改變片簧58上的偏置從而可改變雙穩(wěn)裝置的復(fù)位溫度。正如可以理解的，這有效地允許改變恒溫器裝置38的復(fù)位溫度，因此，也改變了被保持的水溫度。
本發(fā)明的第三實(shí)施例在圖5a和5b中示出。在該實(shí)施例中，按鈕站12與元件10直接熱接觸；但借助了如由銅制成的熱連接部件78，而非直接物理接觸。如圖5b中所示，熱連接部件78包括一對(duì)平行的垂直偏置的凸緣80，82。上凸緣80置放在加熱器的平展表面10a上；而下凸緣82接納按鈕站12。腿84支撐下凸緣82使其不接觸擴(kuò)散器盤6，使得熱連接部件78和按鈕站12都不與擴(kuò)散器盤6有充分熱接觸。
該加熱器的其余部分與第一實(shí)施例中描述的相同，因此就不需要進(jìn)一步的解釋了。類似地，加熱器的運(yùn)行和第一實(shí)施例中描述的也完全相同。當(dāng)然，可以理解，這種熱連接部件也可以與第二實(shí)施例中的恒溫器或甚至任何恒溫器一起使用。
圖6示意性地示出了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。在該裝置中，與上述實(shí)施例相同，設(shè)置循環(huán)恒溫器器件90與加熱元件10通過(guò)熱連接部件94充分熱接觸。然而，容器還設(shè)有第二恒溫器件96，其安裝在容器的側(cè)壁上以與容器內(nèi)的水充分熱接觸。
如圖7所示，兩個(gè)恒溫器件90，96在電路上互相并聯(lián)，該并聯(lián)裝置與電力網(wǎng)供電的線路側(cè)以及加熱元件10串聯(lián)。將第一恒溫器90的復(fù)位溫度設(shè)置成近似為容器內(nèi)液體的目標(biāo)溫度，如85℃。第二恒溫器96的運(yùn)行溫度或斷路溫度比該溫度低幾度。由于這是手動(dòng)復(fù)位器件，所以沒(méi)有限定復(fù)位溫度。
參照?qǐng)D8可理解該裝置的運(yùn)行。如圖所示，首先通過(guò)第二恒溫器96的觸點(diǎn)對(duì)加熱器10供電，直到其運(yùn)行溫度達(dá)到點(diǎn)98處。這可能是例如80℃。然后，元件10被第二恒溫器96斷開(kāi)，熱過(guò)量使水近似地達(dá)到目標(biāo)溫度。
此后，容器內(nèi)水的溫度由第一恒溫器90根據(jù)上述實(shí)施例中描述的相同方式進(jìn)行調(diào)節(jié)，盡管現(xiàn)在我們可以理解，水能更快地達(dá)到目標(biāo)溫度，因?yàn)椴恍枰獙⑺械乃疅_(kāi)然后等待水冷卻到目標(biāo)溫度；水能迅速達(dá)到目標(biāo)溫度并保持這個(gè)溫度。
權(quán)利要求
1.一種用于液體加熱容器的加熱器，它包括用來(lái)封閉容器的底部的開(kāi)口的加熱盤和形成或安裝在加熱盤的下側(cè)的加熱元件，該加熱器進(jìn)一步包括可自動(dòng)復(fù)位的熱敏感致動(dòng)器，該熱敏感致動(dòng)器布置成使其在第一溫度減少或中斷對(duì)所述加熱元件的供電，并在第二較低溫度恢復(fù)供電，其中所述第二溫度低于液體的沸點(diǎn)，而且其中所述致動(dòng)器設(shè)置成與所述加熱元件直接熱接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的加熱器，其特征在于，其還包括與熱敏感致動(dòng)器并聯(lián)設(shè)置的沸騰敏感控制器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的加熱器，其特征在于，其還包括第二熱傳感器，其中所述第二傳感器設(shè)置成在使用中與容器內(nèi)的液體充分熱接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的加熱器，其特征在于，所述第二傳感器具有與之相關(guān)聯(lián)的第二對(duì)開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)，其設(shè)置成使所述開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)在低于所述熱敏感致動(dòng)器的復(fù)位溫度的溫度斷開(kāi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的加熱器，其特征在于，所述熱敏感致動(dòng)器具有與之相關(guān)聯(lián)的第一對(duì)開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)，并且其中所述第二對(duì)開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)與所述第一對(duì)開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)并聯(lián)設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的加熱器，其特征在于，所述第二對(duì)開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)設(shè)置為鎖閉斷開(kāi)的，需要手動(dòng)復(fù)位。
7.根據(jù)權(quán)利要求3至6中任一項(xiàng)的加熱器，其特征在于，所述第二傳感器包括熱敏感致動(dòng)器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的加熱器，其特征在于，所述第二傳感器包括雙金屬致動(dòng)器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的加熱器，其特征在于，所述第二傳感器包括快動(dòng)雙金屬致動(dòng)器。
10.根據(jù)權(quán)利要求3至6中任一項(xiàng)的加熱器，其特征在于，所述第二傳感器設(shè)置成在使用中與容器內(nèi)的水直接接觸。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的加熱器，其特征在于，所述第二傳感器安裝在容器的側(cè)壁上或在側(cè)壁內(nèi)或安裝在容器的底部加熱器的外部。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)的加熱器，其特征在于，所述可自動(dòng)復(fù)位的熱敏感致動(dòng)器包括按鈕恒溫器。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)的加熱器，其特征在于，所述可自動(dòng)復(fù)位的熱敏感致動(dòng)器包括可變恒溫器裝置。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的加熱器，其特征在于，所述可變恒溫器裝置包括緩動(dòng)雙金屬片，其可操作地與過(guò)中心雙穩(wěn)閉鎖裝置相連接。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)的加熱器，其特征在于，所述可自動(dòng)復(fù)位的熱敏感致動(dòng)器設(shè)置成與所述加熱元件直接物理接觸。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)的加熱器，其特征在于，所述可自動(dòng)復(fù)位的熱敏感致動(dòng)器設(shè)置成通過(guò)熱連接部件與加熱元件直接熱接觸。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的加熱器，其特征在于，所述熱連接部件與加熱器盤的熱接觸少于其與加熱元件的熱接觸。
18.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)的加熱器，其特征在于，所述加熱元件包括被覆套的加熱元件。
全文摘要
一種用于液體加熱容器的加熱器，它包括用來(lái)封閉容器的底部的開(kāi)口的加熱器盤(2)和形成或安裝在加熱器盤(2)的下側(cè)的加熱元件(10)，該加熱器還包括可自動(dòng)復(fù)位的熱敏感致動(dòng)器(12)，其設(shè)置得在第一溫度減少或中斷對(duì)該加熱元件(10)的供電并且在第二較低溫度恢復(fù)供電，其中該第二溫度低于液體的沸點(diǎn)，且其中致動(dòng)器(12)設(shè)置成與加熱元件(10)直接熱接觸。致動(dòng)器可以包括按鈕恒溫器或可變恒溫器裝置。
文檔編號(hào)G05D23/20GK1811650SQ20051013736
公開(kāi)日2006年8月2日 申請(qǐng)日期2005年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月21日
發(fā)明者M·J·斯科特 申請(qǐng)人:施特里克斯有限公司