CN111434288A - 液体加热器具 - Google Patents

Abstract

一种液体加热器具，包括液体贮存器(2)，其具有第一腔室(24a)，第一腔室布置在第二腔室(24b)下方并且由在其间延伸的隔板(22)分开。加热装置(14)加热第一腔室(24a)内的液体。第一阀(26)和第二阀(26)选择性地允许液体在腔室(24a，24b)之间流动。每个阀(26)包括浮阀构件(34)，浮阀构件(34)布置成与各自的阀座(58)配合以防止液体流过。在第一腔室中并与分配出口(60；106)流体连通的液体出口(30)在阀(26)关闭时允许从第一腔室(24a)分配液体。阀致动装置(25)能够在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置阀构件(34)自由浮动以便与阀座(58)配合，在第二位置保持阀(26)打开。

Description

液体加热器具

技术领域

本发明涉及液体加热器具，尤其涉及一种能够选择性地加热少量液体的液体加热器具。

背景技术

液体加热器具，例如水壶，在许多家庭中很常见。水壶可用于加热通常高达1.7升体积的水至沸腾。然而，用户经常仅需要将相对少量的水加热至沸腾，例如，如果他们正在制作一杯热饮。取决于水壶，可能难以将一杯饮料适量的水准确地填充至水壶，并且因此水壶经常被过度填充。这种过度填充导致需要更多的能量来将一定量的水加热到所期望的温度。由于水壶通常具有固定的功率输出，这最终导致用户不得不等待更长的时间以使水达到所期望的温度。此外，这不仅意味着用户必须等待更长的时间，而且加热剩余量的水所需的额外能量经常被浪费，因为多余的水通常留在水壶中冷却。全世界数百万人每天多次使用水壶，因此，加热未使用的水量所浪费的能量是显著的。

解决上述问题的一种尝试可以在WO 2010/094945中看到。其中公开了一种具有水加热腔室的器具，该水加热腔室被分隔为通过隔板分开的第一加热腔室和第二加热腔室。用户可致动阀选择性地打开和关闭第一加热腔室和第二加热腔室之间的流体连通。第一腔室被加热元件直接加热。根据用户希望加热的水量，他们可以控制用户可致动阀关闭第一下部腔室，使得仅加热第一腔室内的水，或者打开该阀使得第一腔室和第二腔室内的水均被加热。如WO‘945中的图2c和2d所示，用户可致动阀包括在隔板的一侧上布置成圆形的一系列孔。孔由用户致动的阀板选择性地关闭。

如本领域技术人员将理解的，为了操作WO‘945中公开的器具，用户必须首先向贮存器填充水。然后，他们必须根据所需的操作模式来操作用户可致动阀。如果他们希望仅通过加热第一腔室内的水来分配较小的量，则他们必须首先打开用户可致动阀，让水填充第一腔室，然后一旦第一腔室填充后关闭用户可致动阀。在操作之后，一旦水已经在第一腔室内加热并分配完，如果用户希望再次操作器具以仅加热第一腔室内的水，则他们必须再次打开用户可致动阀，让水填充第一腔室，然后再次关闭用户可致动阀。每当需要一定量的被加热的液体时，都必须打开和关闭阀，这样是不方便的，特别是当用户期望能够加热少量液体以进行快速操作时。

发明内容

本发明旨在提供一种改进的器具，从第一方面来看，本发明提供一种液体加热器具，包括：

液体贮存器，液体贮存器包括第一腔室，第一腔室布置在第二腔室下方并且由在其间延伸的隔板分开；

加热装置，加热装置布置成在使用时加热收容在第一腔室内的液体；

第一阀和第二阀，第一阀和第二阀均布置在隔板中以选择性地允许液体在第一腔室和第二腔室之间流动，并且其中每个阀包括浮阀构件，浮阀构件布置成浮动并与相应的阀座配合，从而关闭阀以防止液体流过阀；

液体出口，液体出口在第一腔室中并与设置在器具上的分配出口流体连通，以便在第一阀和第二阀关闭时允许从第一腔室分配液体；以及

阀致动装置，阀致动装置用于选择性地保持每个浮阀构件远离阀座，以便保持每个阀打开，其中阀致动装置布置成在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置浮阀构件自由浮动以便与各自的阀座配合，在第二位置阀致动装置防止浮阀构件浮动，从而保持阀打开。

如本领域技术人员将理解的，液体加热器具可以有效地以两种不同的模式操作。液体加热器具可以在阀致动装置处于第一位置的第一模式，即“热杯”模式下操作，其中它用于直接从第一腔室分配固定体积的液体。因此，当需要时，器具可以快速加热较小量的液体。器具也可以在阀致动装置处于第二位置的第二模式操作，使得其防止浮阀构件与其各自的阀座配合。在该模式中，当第一腔室中的液体被加热装置加热时，液体将在第一腔室和第二腔室之间流动。处于该第二位置的阀致动装置可以被认为对应于“水壶”模式。用户可以根据他们所需的加热液体的体积，通过控制阀致动装置的位置来选择操作类型。

在使用时，因液体贮存器充满液体，由于第一阀和第二阀中的浮阀构件，液体将通过第一阀和第二阀自由地从第二腔室流入第一腔室。假如贮存器中充满足够量的液体，当第一腔室充满液体时，通过处于第一位置的阀致动装置，第一腔室内的液体将使浮阀构件浮动并与其各自的阀座配合。一旦全部的浮阀构件都与其各自的阀座配合，这将关闭第一腔室，从而防止任何进一步的液体进入或离开第一腔室。然后可以操作加热装置以加热第一腔室中的液体体积。

有利地，由于浮阀构件的布置，当在热杯模式中使用时，液体加热器具当其已经填充了预定量的液体，并且不需要用户的任何交互时，自动关闭第一腔室。这与在WO‘945中所示且上面描述的用户可致动阀不同，这种用户可致动阀需要用户的交互以将其关闭。因此，这简化了用户对器具的操作。

在第一阀和第二阀关闭的热杯操作模式中，当操作加热装置时，将导致第一腔室中的液体温度升高。由于第一腔室内的液体无法外泄，其温度将持续上升。随着温度升高并最终达到沸腾，第一腔室内的压力将增加。该压力可以用作将液体经由液体出口从第一腔室朝向分配出口排出的手段。当然，可以提供附加的或可替代的用于分配的装置，例如布置成从第一腔室抽取热水的泵。不管用于分配的装置如何，由于被加热的液体产生的增大的压力，第一腔室内的增大的压力将保持浮阀构件，使得其与其各自的阀座配合，从而保持至少第一阀和第二阀关闭。

一旦从第一腔室分配了所有液体，并且蒸汽压力下降，在第一腔室和第二腔室之间产生压力差异，使得浮阀被迫离开其各自的阀座，从而允许液体重新填充第一腔室。同样，当第一腔室被填充时，浮阀构件将浮动并与各自的阀座配合，从而关闭第一阀和第二阀，从而关闭第一腔室。然后液体加热器具立即准备好再次以热杯模式操作。因此，如本领域技术人员将理解的，根据本发明的液体加热器具构造为自动重新填充和关闭第一腔室，使得其可以快速且更容易地再次在热杯模式下操作。

当阀致动装置处于第二位置，即器具在水壶模式下操作，当加热装置被操作时，例如，被供电时，第一腔室中的液体将被加热并且将产生对流，其导致被加热的水从第一腔室流出到第二腔室中，从而加热第二腔室内的液体，同时来自第二腔室的较冷的水流入第一腔室以在其中被加热。经过足够的时间后，液体贮存器内的整个液体体积将达到沸腾。

申请人已经认识到，至少第一阀和第二阀的设置有助于促进对流的产生，其可以提高这种操作模式下的加热效率。申请人已经发现，单个阀可能限制第一加热腔室和第二加热腔室之间的液体流动，导致每个腔室中的液体混合不充分。这可能导致第一腔室内的液体过热，而没有导致第二腔室中的液体加热。此外，第一腔室中的液体过热可能导致第一腔室内的蒸汽积聚。在器具还包括具有在检测到干烧时关闭加热装置电源的干烧检测装置的适当的控制器的情况下，申请人已经发现，如果只有一个阀，可能会导致过热。这会致使这种干烧检测被触发，从而停止器具的进一步操作。通过提供第一阀和第二阀以促进对流的产生，可以避免这种过热风险。此外，申请人已经发现，第一腔室和第二腔室之间的对流越强，腔室中的液体被加热得越快。

液体加热器具可以包括另外的加热装置，例如布置在第二腔室内以向其液体内容物提供补充加热。然而，申请人已经认识到，第一腔室和第二腔室的布置，其间的隔板包括第一阀和第二阀，意味着布置成加热第一腔室的内容物的加热装置可足以加热第一腔室和第二腔室两者中的液体。因此，在一组实施例中，布置成加热第一腔室中的液体的加热装置是液体加热器具中的唯一加热装置。单一加热装置的使用，而不是为第一腔室和第二腔室的每个都提供单独的加热装置，可以降低液体加热器具的总成本和复杂性。

当在水壶模式下操作时，仅第一阀和第二阀可以允许足够的对流产生，以在合理的时间内加热第二腔室内的液体。然而，在一组实施例中，液体加热器具包括布置在隔板中的一个或更多个另外的阀，以选择性地允许液体在第一腔室和第二腔室之间流动。液体加热器具可以例如包括第三阀，可选地还包括第四阀，可选地还包括第五阀。当然，可以提供任何数量的阀。另外的阀的每个也可以包括布置成浮动并与各自的阀座配合的浮阀构件，从而关闭阀以防止液体流过阀。在包括例如五个阀的另外的阀的实施例中，这些阀可以以任何合适的布置布置在隔板中。例如，在基本上为圆形的隔板中，其中设置有五个阀，一个阀可以设置在隔板的中心，其余四个阀可以均匀地围绕隔板的外周分布。

在隔板中包括另外的阀可以进一步促进第一腔室和第二腔室之间的液体流动，从而进一步提高器具在水壶模式下操作时，在第一腔室和第二腔室中的液体被加热的速度和效率。此外，添加另外的阀可以允许在液体贮存器被最初填满以及在接下来的分配操作之后，液体更快地填充第一腔室。申请人还认识到，隔板中阀的数量的增加可以有利地减少当阀关闭后可能留存在第一腔室中的空气量。例如，空气的留存可能由于隔板的形状以及器具如何布置在表面上而发生。

至少当液体加热器具布置在水平面上时，将第一腔室和第二腔室分隔开的隔板基本上是水平的。或者，隔板可以与水平面成一定角度布置，例如与水平面成0°-10°的角度。然而，在一组实施例中，隔板具有圆顶形状。在这样一组的实施例中，隔板是对称的，使得最高点基本上位于隔板的中心。在另一组实施例中，阀中的一个布置在圆顶的最高点处。将阀中的一个布置在该位置有助于在第一腔室充满液体时释放第一腔室内的留存空气。

当阀致动装置处于第二位置，即器具处于水壶模式时，一旦第一腔室和第二腔室内的液体被加热，液体可以简单地从液体贮存器中倒出。然而，在一组实施例中，液体贮存器包括壶嘴，壶嘴布置成允许液体从器具中倾倒出来。壶嘴可以布置在第二腔室上/第二腔室中。壶嘴可以允许更加可控地从液体加热器具倾倒液体。这可能是特别重要的，例如在倾倒沸水时。

在包括壶嘴的实施例中，优选地，第一阀或第二阀、或在提供的情况下的另外的阀中的一个基本上在壶嘴下方布置在隔板中。以这种方式定位阀意味着当器具以水壶模式使用时，当器具倾斜以便将液体倒出壶嘴时，可以将基本上所有的液体排出第一腔室。如本领域技术人员将理解的，如果没有将阀设置在壶嘴下方，当器具倾斜时，一部分液体可能被留存在第一腔室内。例如当需要液体贮存器的全部内容物时，这可能是不被期望的。

在一组实施例中，液体加热器具还包括手柄，并且第一阀或第二阀、或在提供的情况下的另外的阀中的一个基本上与手柄相对布置在隔板中。如本领域技术人员将理解的，当用户清空器具的内容物时，手柄通常是使器具倾斜的部分。因此，通过与手柄相对地布置阀，这可以有助于确保以与上述关于壶嘴的类似方式，从液体贮存器中倒出最大量的液体。

当阀致动装置处于第一位置的情况下操作器具，即在热杯模式下，当第一腔室内的液体被充分加热时，它可以直接从液体出口分配到分配出口。如上所述，第一腔室内的液体可以在压力下从第一腔室中排出，这种压力例如是随着液体受热而在第一腔室内增加的蒸汽压力。当通过蒸汽压力驱动液体的分配时，蒸汽可能在分配时随液体逸出，这可能导致蒸汽和液体从分配出口不规则地分配。这可能是危险的，因为蒸汽的分配可能对用户造成伤害。因此，在一组实施例中，液体加热器具还包括分配腔室，分配腔室布置在液体出口和分配出口之间，使得液体在通过分配出口之前首先经过分配腔室。申请人已经认识到，通过提供分配腔室，当被加热的液体通过分配腔室时，被加热的液体和蒸汽可以分离并从而允许被加热的液体以较为规则的方式分配。这可能更安全，并且提供更多层流的液体流出分配出口。

分配腔室可以布置在第二腔室内，优选地布置在其上部。在一组实施例中，分配腔室包括与第一腔室的液体出口连通的液体入口，与分配出口连通的第一液体出口，以及与第二腔室液体连通的第二液体出口，以允许未分配的水回流到第二腔室。在另一组实施例中，分配腔室包括布置成选择性地关闭第一液体出口或第二液体出口的阀元件。在另一组实施例中，阀致动装置进一步布置成使得当处于第一位置时，阀致动装置作用于阀元件以关闭第二出口，并且当处于第二位置时，阀致动装置作用于阀元件以关闭第一出口。因此，如本领域技术人员将理解的，当阀致动装置处于第一位置时，即在热杯模式中，其还将作用于阀元件以关闭第二出口，使得液体仅能够经由第一出口至分配出口以逸出分配腔室。此外，当阀致动装置处于第二位置时，即在水壶模式中，其将作用于阀元件以关闭第一出口，使得被加热的液体不能通过分配出口逸出。这有助于防止在不需要被加热液体时，被加热的液体从分配出口无意的分配，可以理解，这可能是危险的。

液体加热器具可包括任何合适的装置，该装置可在第一腔室或第二腔室内的液体温度达到所期望的温度时停止加热装置操作，例如，关闭电源。例如，液体加热器具可以包括连接到热敏电阻的电子控制器，该热敏电阻对第一腔室和第二腔室中的一个或两个中的液体温度敏感。当电子控制器检测到已达到某种状态时，例如，当达到沸腾时，电子控制器可以切断加热元件的电源以终止加热。然而，在一组实施例中，液体加热器具包括热机械元件，其布置成对器具内的温度敏感，并且布置成当热机械元件检测到预定温度时切断到加热装置的电源。预定温度可以例如对应于蒸汽的典型最低温度。可以为第一腔室和第二腔室中的每一个提供单独的热机械元件，然而，在一组实施例中，热机械元件布置成用于第一腔室和第二腔室两者。申请人已经认识到使用单个热机械元件可以降低器具的制造成本。热机械元件可包括双金属传感器。

在包括分配腔室的实施例中，优选地，热机械元件布置在分配腔室中，并且分配腔室还包括布置成允许来自第二腔室的蒸汽进入的蒸汽入口。因此，在这样的一组实施例中，在热机械元件布置在分配腔室中的情况下，热机械元件将能够检测进入分配腔室的蒸汽，其指示液体已经被加热并且已从第一腔室被分配，即在热杯操作模式下。此外，第二腔室中的蒸汽可以通过蒸汽入口自由地进入分配腔室，因此热机械元件也能够检测第二腔室中液体的沸腾，即当器具以水壶操作模式操作时。

阀致动装置在第一位置和第二位置的每一个中可以固有地稳定，例如由于重力和/或装置内的固有摩擦，在没有用户交互的情况下，防止了阀致动装置的移动。然而，在一组实施例中，阀致动装置包括布置成将阀致动装置保持在第一位置或第二位置的弹性构件。弹性构件可以是双稳态弹簧的形式。这种弹性构件将允许用户选择操作模式并释放阀致动装置。弹性构件的使用可以有利地抵抗阀致动装置的任何移动，例如，当第一腔室充满液体时，阀致动装置可以由试图在第一腔室内浮动的浮阀构件驱动。

在一组实施例中，分配出口在分配位置和非分配位置之间可移动，并且联接到阀致动装置，使得当分配出口移动到分配位置时，阀致动装置移动到其第一位置，并且当分配出口移动到非分配位置时，阀致动装置移动到其第二位置。分配位置可以例如对应于分配出口从器具伸出，并且非分配位置可以对应于分配出口缩回到器具中。因此，如本领域技术人员将理解的，用户可以使用分配出口本身作为控制器具的操作类型的手段，申请人已经认识到该手段可以是用于选择操作类型的特别直观的手段。由于分配出口可以直接对用户可见，所以其还可以例如允许用户通过观察分配出口的位置，快速且容易地确定器具所处的构造。分配出口可以以任何合适的方式可移动地布置。例如，分配出口可以包含从器具的主体出来的可旋转或枢转的装置。在一组可能重叠的实施例中，分配出口在分配位置和非分配位置之间可移动，并且联接到阀致动装置，使得当阀致动装置移动到其第一位置时，分配出口移动到其分配位置，并且当阀致动装置移动到其第二位置时，分配出口移动到其非分配位置。因此，阀致动装置还可用于在其分配位置和非分配位置之间移动分配出口，从而消除了用户单独操作分配出口和阀致动装置的需要。

隔板中的第一阀和第二阀的间隔可能影响可能形成的对流的强度。在一组实施例中，隔板具有最大横向尺寸，并且第一阀和第二阀相隔最大横向尺寸的至少50％，优选地相隔最大横向尺寸的至少70％。申请人已经认识到，通过根据该实施例分隔第一阀和第二阀，当阀致动装置处于第二位置时，并且液体加热器具有效地以水壶模式操作，有助于促进对流的产生。如本领域技术人员所理解的，阀分隔的越远，对流可能就越强，因为较热的水通过同一阀从第一腔室流出的机会就越小，而较冷的水则试图从同一阀进入第一腔室。如前所述，改善形成较强对流的可能性可以提高液体贮存器内的液体可以被加热的速度和效率。

加热装置可以例如包括底板加热装置，其例如为带有护套的电加热元件的形式。这种带有护套的电加热元件可以例如形成为马蹄形，其电终端位于马蹄形的每个末端。可以理解的是，在第一腔室的底侧设置有这样的马蹄形加热元件，第一腔室的靠近马蹄形加热元件的两端之间的空间的部分将不会被加热元件直接加热。而第一腔室的其余部分，特别是紧邻加热元件的部分，将更直接地被加热，从而被加热到更高的温度。这将导致第一腔室内的液体之间的温差。在一组实施例中，至少一个阀布置在加热元件的两个终端之间的区域的正上方。利用根据该组实施例的阀装置，在使用时，其他阀周围的液体温度将高于终端上方的阀周围的液体温度。因此，可形成对流，使得被加热的液体将倾向于经由第一阀离开第一腔室，并且液体将经由第二阀进入第一腔室。水离开第一腔室的出口和进入第一腔室的入口的分离进一步有助于产生强对流，因此有助于提供更有效的液体加热。

每个阀的浮阀构件可以布置成独立于其他阀浮动。然而，在一组实施例中，第一阀和第二阀的浮阀构件，以及在提供的情况下的任何另外的阀的浮阀构件连接在一起。浮阀构件可以例如通过一系列连接臂连接在一起。连接臂本身可以浮动。在这种一组实施例中，浮阀构件的浮力可以由连接臂而不是由浮阀构件本身提供。以这种方式将浮阀连接在一起将形成分布式阀装置，这可能导致每个浮阀构件同时一起移动。申请人已经认识到，在某些情况下同时关闭和打开阀可以是有益的。将浮阀连接在一起也可以意味着阀致动装置仅需要作用于例如阀中的一个，以使所有浮阀保持打开。将理解的，这可以简化设置在第二加热腔室内的阀致动装置。

液体加热器具可包括在第一加热腔室内的加热装置，例如以浸入式加热元件的形式，直接加热收容在其中的液体。然而，在一组实施例中，液体加热器具包括布置成加热第一腔室的基座的底板加热装置。在另一组实施例中，液体加热器具包括带有护套的电加热元件。

器具的尺寸，特别是第一腔室和第二腔室的容积可取决于器具的特定预期用途。在一组实施例中，第一腔室的容积为50ml至500ml，例如350 ml。这样的容积可以对应于例如用于杯子这样的容器的适合的分配体积。这允许用户刚好为单杯被加热液体加热足够的水。如前所述，这既加快了加热过程，又减少了能源的浪费。提供具有例如350ml容积的第一腔室可允许在热杯模式下操作时分配250ml被加热的液体。在热杯模式下，从第一腔室分配的液体量可以是可变的，这可以通过多种方式来控制，例如，可以通过在分配一定体积之后阻止液体流动，或者通过可变高度的堰装置来实现。

液体加热器具可以是有绳类型，即电源线可以与器具整体设置，或者可以直接嵌入器具中。然而，在一组实施例中，液体加热器具是无绳加热器具。在另一组实施例中，液体贮存器布置成与相应的电源基座配合。液体贮存器可包括无绳电连接器，并且电源基座可包括相应的无绳电适配器。基座上的无绳电适配器和相应的无绳电连接器可以是允许液体贮存器基本上不考虑其与电源基座的相对角度方向而置于电源基座上的类型。

如本领域技术人员所理解的，液体加热器具可用于加热任何合适的液体，例如水。

附图说明

现在将仅通过示例的方式并参考附图描述本发明的一些优选实施例，其中：

图1示出了根据本发明实施例的液体加热器具的立体图；

图2示出了图1中所示的液体加热器具的底侧的立体图；

图3示出了图1中所示的液体加热器具的局部剖开图；

图4示出了图1中所示的液体加热装置，其中移除了液体贮存器的壁；

图5示出了从上方看时第一腔室和第二腔室之间的隔板中的阀的布置图；

图6示出了在第一腔室内的部件的底视图；

图7示出了布置在隔板上的挡板的详图；

图8示出了第一腔室的剖开图，其中阀致动装置处于第二位置；

图9示出了分配腔室，其上盖被移除；

图10示出了阀致动装置及其相关部件；

图11示出了阀致动装置的一部分；

图12示出了分配腔室的底侧视图；

图13示出了液体加热器具的基座的底侧视图以及各阀的相对位置；

图14示出了图1中所示的液体加热器具的立体图，其中分配出口设置成将液体分配到容器中；

图15示出了第一加热腔室的剖视图，其中阀致动装置处于第一位置；

图16a示出了分配腔室，其上盖被移除以露出其内部部件，阀致动装置处于第一位置；

图16b示出了阀致动装置和相关的双稳态弹簧的一部分；

图17示出了根据本发明第二实施例的液体加热器具的立体图，其分配出口处于非分配位置；

图18A-图18B示出了处于图17中所示位置的分配出口；

图19示出了图17中所示的液体加热器具，其中分配出口处于分配位置；

图20A-图20B示出了处于图19中所示位置的分配出口；

图21示出了隔板的剖视图；

图22示出了电源基座的立体图；以及

图23示出了如图1-图16b所示的器具置于图22所示的电源基座上的立体图。

具体实施方式

图1至图13示出了根据本发明的实施例的液体加热器具或其部件。在这些视图中，器具的阀致动装置处于“第二”位置，其对应于“水壶”模式。图1示出了液体加热器具的立体图，以下将液体加热器具称为器具。在图1所示的视图中，器具的最外面的盖已被移除。器具包括液体贮存器 2，壶嘴4，分配出口6以及用于提起器具的手柄8。布置在液体贮存器2 的最上部的是分配腔室10，其将参考后面的附图更详细地描述。器具还包括由至少部分透明的材料制成的水窗12，其使得用户能够在视觉上确定液体贮存器2内的水位。

图2示出了器具底侧的立体图。可以看出，器具包括布置成加热液体贮存器2的基座16的带有护套的电加热元件14。布置在基座16上的带护套的电加热元件14形成底板加热装置。在带有护套的电加热元件14的中心限定的空间内布置有无绳控制器18，无绳控制器18包括360°无绳适配器20。无绳控制器18允许器具与设置在电源基座(未示出)上的相应的基座连接器配合，从而为器具供电。

图3示出了器具的局部剖视图，其示出了液体贮存器2的内部。圆顶形状的隔板22将液体贮存器2分成第一腔室24a和第二腔室24b。在隔板 22中设置五个阀26，在该图中可以看到其中的三个阀。还可以看到阀致动装置25，其将参考后面的附图更详细地描述。在图21中可以更清楚地看到隔板22的圆顶形状。

图4示出了器具的立体图，其中形成液体贮存器2的外壁被移除以露出器具的内部部件。分配腔室10布置在第二腔室24b内并且在第二腔室 24b的顶部。第一导管28在第一腔室24a的流体出口30和分配腔室10之间提供流体连接。在该实施例中，流体出口设置在隔板22中。分配出口6 经由与分配腔室10流体连通的第二导管32连接。将相对于后面的附图更详细地描述分配腔室10本身。阀致动装置25包括向上延伸穿过分配腔室 10的细长杆42，其可操作地连接到致动构件44。致动构件44可以用于控制阀致动装置25的位置。在细长杆42的基部处布置有十字形构件46，五个阀致动器48从十字形构件46延伸。在图10中可以更详细地看到阀致动装置25。

图5示出了从上方看时隔板22的图，并且示出了阀26的相对布置。如该图所示，有五个呈十字形布置的阀26，阀26中的一个布置在隔板22 的中心，其他四个阀26围绕隔板22的外周布置。图4中所示的十字形构件46和阀致动器48具有与该图中所示的阀26互补的布置。

图6示出了从下方看时第一腔室24a的图，其中基座16被移除。如该图所示，阀26中的每一个都包括浮阀构件34，该浮阀构件34由导向件 36约束。每个导向件36都包括星形基座38，四个支柱40从星形基座38 延伸。星形基座38和四个支柱40一起限制浮阀构件34的运动。限制浮阀构件34的运动可以有助于确保浮阀构件34在需要时可靠地关闭阀26。如果其没有被适当地限制，则浮阀构件34可能旋转，或远离各自的阀座移动，并且不再能够关闭阀26。如本领域技术人员将理解的，当第一腔室24a填充液体，例如水时，浮阀构件34将在导向件36内向上浮动。

图7示出了与布置在隔板22中的阀26中的一个相关的挡板装置51 的全貌图。在该特定的实施例中，阀26中的每一个和相关的挡板装置51 是相同的。挡板装置51包括从隔板22延伸的圆柱形突部50。圆柱形突部 50包括在其端面上的孔52，该孔52的尺寸设计成容纳阀致动装置25的阀致动器48。圆柱形突部还包括围绕突部50布置的一系列液体孔54，以允许液体通过阀26流过。挡板装置51还包括多个直立壁56，多个直立壁56 也围绕突部50布置。每个直立壁与突部50间隔开并且与孔54中的一个对齐。挡板装置51可以与隔板22整体地形成。挡板装置51的目的是在第一腔室24a被重新填充时调节通过阀26的液体流量。如前所述，一旦来自第一腔室24a的液体已经分配完，第一腔室24a和第二腔室24b之间就会出现突然的压力差，并且来自第二腔室24b的液体将通过阀26被快速吸入。挡板装置51用于限制通过阀26的液体流量，从而允许对第一腔室24a的更可控的并且由此更安静的重新填充。

图8示出了穿过第一腔室24a的局部剖开图。在图1-图8中，阀致动装置25处于第二位置，其中阀26保持打开以用于“水壶”模式。从该图中可以看出，阀致动装置25处于第二位置，其中阀致动器48与浮阀构件 34接触，从而保持浮阀构件34远离阀座58。因此，在阀致动装置25处于该位置，当器具被供电时，带有护套的加热元件14(见图2)将加热收容在第一腔室24a内的液体。随着第一腔室24a内的水温升高，当对流产生时，水将通过阀26在第一腔室24a和第二腔室24b之间循环。

图9示出了分配腔室10的立体图，其上盖被移除。如后面将描述的，当阀致动装置25处于其第一位置，即，使得器具处于“热杯”模式时，水经由与第一腔室24a流体连通的导管28进入分配腔室10。然而，在阀致动装置25处于该图所示的第二位置时，也如前面的图中所示，该装置有效地以水壶模式操作，由此被加热的水在第一腔室24a和第二腔室24b之间循环。结果，被加热的水不会向上通过导管28，因为蒸汽压力不足以驱动这种液体运动。尽管如此，分配腔室包括多个防止从分配出口6的不期望的分配的、与分配出口6连接的特征部。分配腔室10包括分配出口60和排放出口62。分配腔室10还包括分配阀元件64，其包括布置成关闭分配出口60的第一关闭构件66和布置成关闭排放出口62的第二关闭构件68。分配阀元件64可枢转地安装在分配腔室10中。致动构件44可操作地连接到分配阀元件64，使得当致动构件44处于图9中所示的位置时，即在水壶模式中，致动构件44还将分配阀元件64移动到第一关闭构件66关闭分配出口的位置，同时使第二关闭构件68远离排放出口62移动。

因此，在这种操作模式中，尽管任何液体都不可能沿导管28向上行进，但是即使发生了这种情况，或者实际上如果任何液体保留在分配腔室10中，例如，由于先前中断的分配操作，液体也会被阻止经由分配出口60 流出分配腔室10，而是会经由排放出口62回流到第二腔室24b。

图10示出了单独的阀致动装置25的立体图。可以看出，阀致动装置 25包括连接到分配阀元件64的致动构件44。分配阀元件64还连接到连杆 70，连杆70连接到细长杆42。细长杆42连接到十字形构件46，阀致动器 48从十字形构件46延伸。因此，致动构件44的运动将引起分配阀元件64 和阀致动器48两者的运动。

图11示出了分配阀元件64的底侧以及致动构件44和连杆70的立体图。从该图中可以看出，分配阀元件64包括分别用于安装和连接连杆70 和致动构件44的第一轴74和第二轴75。分配阀元件64还包括枢轴76，分配阀元件64围绕枢轴76安装在分配腔室10内。

图12示出了分配腔室10的底侧视图，其上盖被移除。除了分配出口 60和排放出口62之外，分配腔室10还包括在分配腔室10的基部80中的以孔的形式的蒸汽入口78。在分配腔室10内的圆柱管82从蒸汽入口78 朝向开关84延伸。开关84包括双金属传感器86形式的热机械元件。虽然未示出，但开关84电连接到带有护套的加热元件14。双金属传感器86布置成使得一旦达到特定的预定温度，其就在开关84内起作用以切断对器具的电力供应。开关84可以是申请人的R48系列。因此，一旦产生足够的蒸汽，例如指示水正在沸腾，双金属传感器86就关闭器具。管82确保在第二腔室24b内产生的任何蒸汽被引向双金属传感器86，使得一旦检测到预定温度，双金属传感器86可靠地触发。管82进入分配腔室10的程度还防止液体从第一腔室24a进入分配腔室10，并使其立即返回到第二腔室24b 中。

图13示出了当从底部看时液体贮存器2的基座16的视图，其中带有护套的加热元件14附接至其上，但为了清楚起见，其他部件被移除，在基座16旁边是隔板22。在隔板22中可以看到每个阀26。如本领域技术人员将理解的，隔板22限定第一腔室24a的最上部区域，并且在该图所示的视图中，隔板22从基座16分开，虽然，实际上，隔板22设置在基座16上方。带箭头的虚线表示每个阀26相对于基座16的相对位置。

带有护套的加热元件14呈马蹄形，其端部由不发热引线86a，86b限定，不发热引线86a，86b允许与带有护套的加热元件14进行电连接。可以看出，基座16上有一个部分88，在两个不发热引线86a，86b之间，带有护套的加热元件14不延伸至此处。因此，基座16的该部分88通常将处于比基座的其余部分低的温度，并且因此靠近该部分88的一定量的液体通常将比第一腔室24a内的，直接位于带有护套的加热元件14的上方的其余液体更慢地被加热。如带有箭头的虚线所示，其中一个阀位于不发热引线 86a，86b之间的部分88的正上方，并且至少三个其它阀26位于带有护套的加热元件14本身的上方。因此，如本领域技术人员将理解的，当液体在第一腔室24a中被加热时，位于该部分88上方的液体与位于带有护套的加热元件14上方的液体之间将存在温差。因此，由于在该部分88附近的阀 26的布置，该阀将有助于促进对流的建立，因为较冷的液体通过部分88 上方的阀26吸入，较热的水通过带有护套的加热元件14上方的阀26排出。如前所述，申请人已经发现，这可以有助于加速液体贮存器2的整个内容物的加热过程。

现在将参照图1至图13描述在水壶操作模式下的器具的操作。如果还没有处于这些图中所示的位置，则可以首先将阀致动装置25移动到通过致动构件44的操作示出的第二位置。在作用于致动构件44以便将阀致动装置25移动到第二位置中，致动构件44还将移动分配阀元件64，使得第一关闭构件66移动以便关闭分配出口60，并且第二关闭构件68移开以打开排放出口62。由此，已经在分配腔室10内的任何液体，例如，由于先前中断的分配操作，将回流到第二腔室24b中。

一旦阀致动装置25处于该第二位置，就可以为带有护套的加热元件 14供电。这可以通过开关84的操作来实现。优选地，在为带有护套的加热元件14提供电力之前，将阀致动装置25移动到第二位置，以避免无意中将被加热的液体分配出分配出口6。然而，当然，可以操作开关84，并且可以在短时间之后将阀致动装置25移动到第二位置，例如，在第一腔室24a内的液体变得太热之前。

随着第一腔室24a中的液体温度增加，至少在加热操作开始时，由于第二腔室24b内的液体不被直接加热，其通常将处于较低温度。因此，由于阀26由阀致动装置25保持打开，被加热的水将从第一腔室24a流出到第二腔室24b中，并且第二腔室24b中的较冷的水将流入第一腔室24a。如上所述，阀26在隔板中相对于元件的布置有助于促进在液体贮存器2内建立对流。

液体将继续在第一腔室24a和第二腔室24b之间循环，直到液体的总温度足以产生足够的蒸汽，使其通过分配腔室10的蒸汽入口78向上到达开关84上的双金属传感器86。一旦产生足够的蒸汽，这将触发将在开关 84内起作用的双金属传感器86，以切断对带有护套的加热元件14的电力供应。然后，用户可以使用手柄8提起器具并通过壶嘴4将被加热的液体倒出液体贮存器2。

图14示出了处于热杯操作模式的器具的立体图，其中阀致动装置25 (在该图中不可见)处于第一位置，即，当其用于加热和分配来自第一腔室24a的一定量的水时。如所示的，分配出口6已经被移出到分配位置并旋转以便分配到杯子90形式的容器中。虽然未示出，但是器具可以包括用于放置杯子90的支撑件，并使杯子90处于用于从分配出口6接收液体的适当位置。分配出口6可由用户手动拉出。

图15示出了穿过第一腔室24a的局部剖视图，示出了处于第一位置的阀致动装置25。在该位置，阀致动器48被提离浮阀构件34，使得浮阀构件34自由浮动。当第一腔室24a填充液体时，浮阀构件34将向上浮动至图15所示的位置，由此浮阀构件34与各自的阀座58接合，以便关闭每个阀26，并防止液体进一步流入第一腔室24a。

图16a示出了分配腔室10，其上盖被移除以露出其内部部件，阀致动装置25处于其第一位置。在该位置，分配阀元件64移动，使得第一关闭构件66远离分配出口60移动，并且第二关闭构件68朝向排放出口62移动。因此，排放出口62关闭，以防止液体从分配腔室10回流到第二腔室 24b中，并且分配出口60打开，以允许液体通过分配出口6分配。从第一腔室24a延伸的导管28连接到分配腔室10，使得在第一腔室24a中被加热的水可以进入分配腔室10。

图16b示出了分配阀元件64以及致动构件44和连杆70的立体图。还示出了双稳态弹簧45。为清楚起见，先前的图中省略了双稳态弹簧45。双稳态弹簧45布置成作用于致动构件44，使得致动构件44保持在两个位置中的一个位置，要么对应于如图16a所示的，阀致动装置25在其第一位置的位置，要么对应于如图9所示的，阀致动装置25在其第二位置的位置，以便将阀致动装置25保持在其相对位置。如本领域技术人员将理解的，双稳态弹簧45可以布置成作用于阀致动装置25的任何部分，以便将其保持在第一位置或第二位置。

现在将参考图14至图16描述在该第二操作模式下的器具的操作。如果还没有处于第一位置，则可以通过向下按压致动构件44来将阀致动装置 25移动到第一位置。如上所述，该移动还将使第一关闭构件66远离分配出口60移动并使第二关闭构件68朝向排放出口62移动。在阀致动装置 25处于图15所示的第一位置时，由于液体贮存器2由例如水的液体充满，液体将进入第一腔室24a。当第一腔室24a充满液体时，浮阀构件34将向上浮动，在图6所示的导向件36内，直到其与各自的阀座58接合，从而关闭阀26。阀致动装置25处于第一位置，阀26由于第一腔室24a充满液体而关闭，当带有护套的加热元件14被供电时，其将开始加热第一腔室 24a中的液体体积。

随着液体体积被加热，第一腔室24a内的压力将逐渐增加。当液体达到沸点时，第一腔室内将有足够的蒸汽压力迫使被加热的液体沿导管28 向上进入分配腔室10。带有护套的加热元件14将继续加热第一腔室24a 内的液体，直到迫使所有液体在蒸汽压力下沿导管28向上进入分配腔室 10中。虽然在第一腔室24a内仍然存在液体，但是由于蒸汽产生的压力，每个浮阀构件34将保持抵靠每个相应的阀座58，即使它们可能不再漂浮在第一腔室24a内的液体上。这防止第一腔室24a重新填充，从而确保仅分配第一腔室24a的容积。一旦液体从第一腔室24a排空到分配腔室10，接着是大量蒸汽，其足以触发蒸汽开关84并关闭加热元件。然后第一腔室 24a内的压力将下降并且浮阀构件34将下降，使得第二腔室24b内的水可以重新填充第一腔室24a。

分配腔室10内的水将通过分配出口60通过第二导管32，并经由分配出口6分配到杯子90中。分配腔室10有利地提供一空间用于使被加热的液体和相关的蒸汽分离，使得主要是被加热的液体通过分配出口6排出，而不是被加热的液体和蒸汽，其可能在分配时引起液体溅射。如前所述，这可以提供更多层流的液体流出分配出口6，并且可以减少可能危险的分配蒸汽的量。

图17示出了根据本发明的第二实施例的液体加热器具的立体图。该液体加热器具类似于图1-图16中所示的液体加热器具，不同之处在于它具有分配装置172，其包括在该图中未示出的分配出口，其构造成控制阀致动装置(未示出)。从图17中可以看出，分配装置172处于非分配位置，即对应于液体加热装置用于水壶操作模式的位置。

图18A示出了当处于非分配位置时，当从后方观察时，与液体加热器具的其余部件脱离的分配装置172的立体图。分配装置172包括主体174，其部件安装在主体174上。用户可在器具外部接近并且分配出口从其延伸的前板176，可枢转地安装在主体174中并且通过臂180可枢转地连接到连杆178。连杆178还可枢转地安装至主体174上的安装件182。虽然未示出，但是连杆178在器具内可操作地连接到阀致动装置，以便能够使阀致动装置在其第一位置和第二位置之间移动，从而控制浮阀构件。在该图所示的位置，分配装置172将阀致动装置保持在其第二位置，从而保持阀打开，以便能够以水壶操作模式操作。

图18B示出了处于非分配位置的分配装置172的侧视图，并且为了与后面的图20B的比较目的而被提供。

图19示出了根据本发明第二实施例的液体加热器具的立体图，其中分配装置172处于分配位置。

图20A示出了当处于分配位置时，当从后方观察时，与液体加热器具的其余部件脱离的分配装置172的立体图。从该图中可以看出，前板176 已被拉出以露出分配出口106。虽然未示出，但是分配出口106将连接到与器具中的第一腔室流体连通的导管。由于前板176已经枢转出来，由于臂180和连杆178之间的连接，以及连杆178可枢转地安装的事实，连杆178的远端184已经向上枢转。连杆178适当地连接到阀致动装置，使得该移动足以将阀致动装置从其第二位置移动到其第一位置。

图20B示出了处于分配位置的分配装置172的侧视图。将该图与图18B进行比较，可以看出连杆178的远端184如何向上枢转。

图21示出了隔板22的断面的放大视图。这里可以看出，隔板22是在其中心有峰22a的圆顶形。阀26中的一个位于峰22a处。当第一腔室 24a充满液体时，空气将聚集在峰22a中并经由阀26进入第二腔室24b。因此，这种布置将有助于最小化存留在第一腔室24a中的空气量。

图22示出了电源基座92的立体图，如前面的图中所示，器具可置于电源基座92上以便将器具连接到电源。电源基座92包括无绳电连接器94，其布置成与器具上提供的无绳适配器20接合。无绳电连接器94电连接到电源线96，电源线96连接到插头98。插头98可以是用于连接到电源的任何合适类型。

图23示出了器具放置在电源基座92上以便为器具供电的立体图。在该视图中，器具的外盖被移除以便示出器具如何与电源基座92联接。

Claims (25)

1.一种液体加热器具，包括：

液体贮存器，所述液体贮存器包括第一腔室，所述第一腔室布置在第二腔室下方并且由在其间延伸的隔板分开，

加热装置，所述加热装置布置成在使用时加热收容在所述第一腔室内的液体；

第一阀和第二阀，所述第一阀和所述第二阀均布置在所述隔板中，以选择性地允许液体在所述第一腔室和所述第二腔室之间流动，并且其中每个阀包括浮阀构件，所述浮阀构件布置成浮动并与各自的阀座配合，从而关闭所述阀以防止液体流过所述阀；

液体出口，所述液体出口在所述第一腔室中并与设置在器具上的分配出口流体连通，以便在所述第一阀和所述第二阀关闭时允许从所述第一腔室分配液体；以及

阀致动装置，所述阀致动装置用于选择性地保持每个浮阀构件远离所述阀座，以便保持每个阀打开，其中所述阀致动装置布置成在第一位置和第二位置之间移动，在所述第一位置所述浮阀构件自由浮动以便与各自的所述阀座配合，在所述第二位置所述阀致动装置防止所述浮阀构件浮动，从而保持所述阀打开。

2.根据权利要求1所述的液体加热器具，其中布置成加热所述第一腔室中的液体的所述加热装置是所述液体加热器具中唯一的加热装置。

3.根据前述权利要求中任一项所述的液体加热器具，其中所述液体加热器具包括布置在所述隔板中的一个或多个另外的阀，以选择性地允许液体在所述第一腔室和第二腔室之间流动。

4.根据前述权利要求中任一项所述的液体加热器具，其中所述隔板具有圆顶形状，可选地，其中所述隔板是对称的，使得最高点基本上位于所述隔板的中心。

5.根据权利要求4所述的液体加热器具，其中所述阀中的一个布置在圆顶的最高点处。

6.根据前述权利要求中任一项所述的液体加热器具，其中所述液体贮存器包括壶嘴，所述壶嘴布置成允许液体从所述器具中倾倒出来，可选地，其中所述阀中的一个基本上在所述壶嘴下方布置在所述隔板中。

7.根据前述权利要求中任一项所述的液体加热器具，其中所述液体加热器具还包括手柄。

8.根据权利要求7所述的液体加热器具，其中所述阀中的一个基本上与所述手柄相对地布置在所述隔板中。

9.根据前述权利要求中任一项所述的液体加热器具，其中所述液体加热器具还包括分配腔室，所述分配腔室布置在所述液体出口和所述分配出口之间，使得液体在通过所述分配出口排出之前首先经过所述分配腔室。

10.根据权利要求9所述的液体加热器具，其中所述分配腔室包括与所述第一腔室的液体出口连通的液体入口，与所述分配出口连通的第一液体出口，以及与所述第二腔室连通的第二液体出口，以允许未分配的水回流到所述第二腔室。

11.根据权利要求10所述的液体加热器具，其中所述分配腔室包括阀元件，所述阀元件布置成选择性地关闭所述第一液体出口或第二液体出口。

12.根据权利要求11所述的液体加热器具，其中所述阀致动装置还布置成使得当处于所述第一位置时，所述阀致动装置作用于所述阀元件以关闭所述第二液体出口，并且当处于第二位置时，所述阀致动装置作用于所述阀元件以关闭所述第一液体出口。

13.根据前述权利要求中任一项所述的液体加热器具，其中所述液体加热器具包括热机械元件，其布置成对所述器具内的温度敏感，并且布置成当所述热机械元件检测到预定温度时切断到所述加热装置的电源。

14.根据权利要求13所述的液体加热器具，其中所述热机械元件布置成对所述第一腔室和所述第二腔室中的温度都敏感。

15.根据权利要求9至12中任一项所述的液体加热器具，其中：

所述液体加热器具包括热机械元件，所述热机械元件布置成当所述热机械元件检测到预定温度时切断到所述加热装置的电源；并且

所述热机械元件布置在分配腔室中，并且所述分配腔室包括蒸汽入口，所述蒸汽入口布置成允许蒸汽从所述第二腔室进入。

16.根据前述权利要求中任一项所述的液体加热器具，其中所述阀致动装置包括弹性构件，所述弹性构件布置成将所述阀致动装置保持在所述第一位置或所述第二位置。

17.根据前述权利要求中任一项所述的液体加热器具，其中所述分配出口在分配位置与非分配位置之间可移动，并且联接至所述阀致动装置，使得当所述分配出口移动到所述分配位置时，所述阀致动装置移动到其第一位置，并且当所述分配出口移动到所述非分配位置时，所述阀致动装置移动到其第二位置。

18.根据前述权利要求中任一项所述的液体加热器具，其中所述分配出口在分配位置和非分配位置之间可移动，并且联接至所述阀致动装置，使得当所述阀致动装置移动到其第一位置时，分配出口移动到其分配位置，并且当所述阀致动装置移动到其第二位置时，分配出口移动到其非分配位置。

19.根据前述权利要求中任一项所述的液体加热器具，其中所述隔板具有最大横向尺寸，并且所述第一阀和所述第二阀相隔所述最大横向尺寸的至少50％，优选地相隔所述最大横向尺寸的至少70％。

20.根据前述权利要求中任一项所述的液体加热器具，其中所述第一阀和所述第二阀的浮阀构件，以及在提供的情况下的任何另外的阀的浮阀构件连接在一起。

21.根据前述权利要求中任一项所述的液体加热器具，其中所述液体加热器具包括布置成加热所述第一腔室的基座的底板加热装置。

22.根据前述权利要求中任一项所述的液体加热器具，其中所述加热装置包括带有护套的电加热装置。

23.根据权利要求22所述的液体加热器具，其中至少一个所述阀布置在所述加热装置的两个终端之间的区域的正上方。

24.根据前述权利要求中任一项所述的液体加热器具，其中所述液体加热器具是无绳加热器具。

25.根据权利要求24所述的液体加热器具，其中所述液体贮存器布置成与相应的电源基座配合。

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