CN101516237A - 包括用于生成声学信号的声学部件的热水壶 - Google Patents

Abstract

一种具有开/关开关的热水壶，所述开/关开关适用于在当水壶内部存在的水已经沸腾一段时间时，从闭合位置向断开位置进行自动切换。开/关开关通过按钮元件(6)来操作，而由开关位置来确定该按钮元件(6)的位置。在所述按钮元件(6)的内部空间(61)中，设置了包括柔性条(21)的振动部件(20)。当开/关开关处于闭合位置时，条(21)的自由端(25)由致动器(10)所保持。一旦开/关开关切换至断开位置时，则条(21)的该端(25)最终被释放，并且作为其结果，条(21)开始振动，并且按钮元件(6)开始共振。以此方式产生声学信号。

Description

包括用于生成声学信号的声学部件的热水壶

技术领域

本发明涉及一种用于执行过程并且用于指示已经到达指定过程阶段的设备，诸如用于加热液体以及用于指示液体正在沸腾的液体加热过程阶段的设备，所述设备包括生成声学信号的声学部件。

背景技术

在实践中已知在开始段落中提及的设备。例如，该设备可以是电热水壶，其中包括：用于容纳水的容器、用于加热水的加热元件(该元件位于容器内部)以及电路，其中加热元件由该电路来供电。此外，热水壶包括开/关开关，该开关设置于电路中，并且用于在需要操作加热元件时闭合电路，以及用于在不需要热量供给时中断该电路。借助于按钮元件来手工操作该开/关开关，并且该开/关开关适合于用作安全开关，即，该开关自动切换至断开位置，以便当在测量点处温度超过某阈值时中断该电路。

当用户决定使用热水壶用于煮沸水时，执行以下动作：

-用户检查容器中的水量，并且在需要时加水；

-用户将开/关开关置于闭合位置来闭合电路，其结果是激活加热元件，并且将容器中存在的水加热至沸点；以及

-所述开/关开关自动切换回到断开位置，用于在水已经沸腾了某一时间段时中断所述电路，其结果是所述加热元件被去激活并且加热过程结束。

出于向用户警告水已经烧开并且热水壶再次处于非操作状态的目的，水壶包括声学部件，该声学部件在当开/关开关切换回到断开位置时被激活。根据公知的选择，声学部件包括铙钹(即，金属盘)以及用于击打该铙钹的元件。

在家用器具领域中，需要一种相对小的水壶。这些水壶可能小到难以并入铙钹以及用于击打该铙钹的元件或者用于生成声学信号的任何其他已知声学部件。根据现有技术，在水壶的手柄中找到了一种方案，该手柄适合于由水壶的用户来握持并且足够宽大以容纳声学部件。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种解决方案，根据该解决方案，可以在相对小的水壶中设置用于生成声学信号的声学部件，其中不必扩大水壶的手柄或者其他组件来为布置该声学部件创造足够的空间。通过提供具有下述声学部件的设备来实现此目的，该声学部件包括共振室以及振动部件，该振动部件能够生成声学振动由此导致共振室来产生共振，在此情况下，共振室可以由存在于设备中的设备组件组成。例如共振室可以由按钮元件组成，该按钮元件主要用于操作设备的开/关开关，或者共振室可以是设备手柄的一部分。

通常，共振室是一个空腔，其使用称为共振的效果以便扩大声学振动，其中应该注意，声学振动也称作声音。腔室具有用于反射声波的内部表面。当此类波进入腔室时，其在腔室内部以低损耗来回反射，作为其结果而获得了持续的波。随着更多波动能量进入腔室，其与驻波结合并且增强了驻波，提高了其强度(音量)。由此，简言之，共振可以描述为由于共鸣的振动而生成的强烈的并且延长的声音。应该注意，振动部件和共振室的结合是迄今已知的，并且由此在此不再进一步阐明此类结合的功能。

本发明允许在热水壶等中结合用于生成声学信号且仅要求最小空间的部件。与具有铙钹和用于击打该铙钹的元件的已知水壶相比，可以忽略该铙钹，并且水壶的现有组件可以用作共振室。甚至可以选择此组件且不必修改该组件的设计。例如，水壶手柄将否则被浪费的空间用作共振空间。

当由水壶组件形成共振室时，获得上述节省空间的优点，其中该水壶组件在作为声学部件的一部分以外还至少具有一种其他功能。与应用铙钹和用于击打该铙钹的元件的组合相比，应用共振室和振动部件的组合的一般优点在于，可以获得更大声的以及更持久的声学信号。

优选的是，振动部件设置在共振室内部。在实际的实施方式中，振动部件包括柔性条，该柔性条可以由金属制造。

在一个有利的实施方式中，根据本发明的设备包括：致动器，适用于当相对于振动部件处于第一位置时夹持所述振动部件；以及当相对于所述振动部件从所述第一位置移动至第二位置时，释放所述振动部件，由此使得所述振动部件振动。当致动器包括勾形部分时，在致动器以及振动部件之间的啮合是容易建立或释放的，所述勾形部分用于当致动器相对于振动部件处于第一位置时与振动部件的一部分进行啮合。

致动器不必是单独的元件，还可以是，致动器由按钮元件构成，该按钮元件主要用于操作设备的开/关开关。在此情况下，当开/关开关的位置变化时，在致动器以及振动部件之间的啮合状态也发生变化。由此，可以具有这样的设置，其中当将开/关开关置于闭合位置时，在致动器以及振动部件之间建立啮合，其中当将开/关开关置于断开位置时，释放该啮合，此时可以获得振动部件的振动以及共振室的共振。

在根据本发明的设备的另一实施方式中，振动部件连接至按钮元件，其中该按钮元件主要用于操作设备的开/关开关。在此情况下，每次当将开/关开关从闭合位置切换至断开位置时，还可以实现振动部件的振动以及共振室的共振。

根据本发明范围内存在的又一选项，用于夹持和释放振动部件的致动器可以包括电磁体。应用这种致动器的一个重要优点在于，对于致动器来说仅需要非常小的空间。

如果振动部件包括柔性条，例如，有利的是，如果振动部件是在一端固定连接，其中另一端可用于与诸如致动器的组件结合，并且从该组件释放。

根据本发明的设备可以是热水壶，但是还可以是用于执行过程并且指示已经到达过程的特定阶段的任何其他设备，包括厨房用具，诸如咖啡机、用于加热液体或者食物的煎锅等以及制冰机。

从下文针对热水壶的描述、以及水壶组件的两个实施方式的描述中，本发明的上述以及其他方面将变得显而易见，其中该水壶组件涉及生成声学信号以指示已经由水壶烧沸的水的就绪状态。

附图说明

现在，将参考附图来更详细地解释本发明，其中相同或者相似的部分由相同的参考标记来表示，并且在附图中：

图1示意性示出了一个热水壶；

图2示意性示出了用于操作热水壶的开/关开关的按钮元件的透视图；

图3和图4分别示意性示出了处于第一相互位置以及第二相互位置的水壶组件的第一有利实施方式的截面图，该水壶组件涉及生成声学信号以指示由水壶烧沸的水的就绪状态；以及

图5和图6分别示意性示出了处于第一相互位置以及第二相互位置的水壶组件的第二有利实施方式的截面图，该水壶组件涉及生成声学信号以指示由水壶烧沸的水的就绪状态。

具体实施方式

图1示意性地示出了适用于烧水的电热水壶1。热水壶1包括：容器2，用于容纳水，该容器2由可铰接设置的盖子3关闭；手柄4，适用于由水壶1的用户握持；以及出水口部分5。此外，热水壶1包括：按钮元件6，用于使得用户能够操作水壶1的开/关开关(未示出)；以及电加热元件7，用于向容器2内部存在的水提供热量。在示出的示例中，加热元件7设置于容器2的底部部分8中。应该注意，开/关开关适用于按现有已知方式用作安全开关，从而在热水壶1的操作期间，在当测量点处的温度超过特定阈值时，开/关开关切换至断开位置。按钮元件6是可移动设置的，其中按钮元件6的位置和开/关开关的位置直接相关。

示出的热水壶1可以包括用于将水壶1的电路(未示出)连接至电源的电线和插头。然而，还可以是这样的情况，热水壶1是所谓的无电线式水壶1，其中提供基座元件(未示出)来支持水壶1，并且其中该基座元件包括电线和插头。在此情况下，水壶1以及基座元件包括连接装置，用于在将水壶1放置在基座元件之上时建立电连接。应用分开的基座元件的一个重要优点在于，水壶1的用户便于拿走和移动水壶1，而不必受到电线的任何妨碍。

在下文中，将描述热水壶1操作的方式。首先，水壶1的用户检查容器2中的水量，并且在必要时加水，将盖子3置于打开位置，使得水流入容器2，并且将盖子3再次置于闭合位置。接着，用户将按钮元件6置于将水壶1的开/关开关闭合的位置。作为结果，水壶1的电路闭合，并且加热元件7操作，从而向容器2内部存在的水供给热量。在特定点处，水开始沸腾，继而在一小段时间之后，开/关开关切换至断开位置，其结果是，水壶1的电路中断，并且加热元件7被去激活。在此过程中，由于按钮元件6与开/关开关直接相关联的事实，按钮元件6的位置也改变。

在热水壶1中，采取措施以便实现在开/关开关切换回到断开位置时发出声学信号，从而可以通知用户：已经出现了沸腾过程，并且水已经烧好用于后续使用。现在，将基于图2-图6解释这些措施的两个变型，其中图2-图4用于示出第一变型，而其中图5和图6用于示出第二变型。

在图2中，示意性地示出了按钮元件6的透视图。应该注意，按钮元件6的一侧是开口的，并且按钮元件6是空的并且包括空间61，如图3和图4中可见。

在图3和图4中，通过相对较粗的线条图示性示出了热水壶1的固定设置的组件。这些组件之一是具有勾形末端部分11的致动器10，将在下文中描述其功能。

在按钮元件6内部设置有包括柔性条21的振动元件20，其中条21的一个末端22通过连接元件23、24固定连接至按钮元件6的外壁62，并且其中条21的另一末端25是自由端。条21如此设置，以便基本上平行于按钮元件6的外壁62延伸。

在下文中，将解释当热水壶1的开/关开关从闭合位置切换到断开位置时，如何生成声学信号，这是当容器2内部的水已经沸腾一小段时间的情况，如前文所述。

图3示出了处于对应于开/关开关的闭合位置的按钮元件6，并且图4示出了处于对应于开/关开关的断开位置的位置的按钮元件。图4示出了开/关开关的断开位置，即，热水壶1的“关”状态，在该状态中，在致动器10与振动元件20之间没有任何接触。然而，当热水壶1的用户将按钮元件6置于闭合开/关开关并激活水壶1的加热元件7的位置时，振动元件20的柔性条21的自由端25移动到致动器10的勾形末端部分11的另一边，此时实现了这样的状态：条21的末端25由致动器10夹持。图3示出了这一情况。

当开/关开关再次切换回到断开位置时，按钮6的位置也发生改变。在此过程中，条21的自由端保持被勾住一段时间，从而延伸超过连接元件23、24的条21的自由部分有些弯曲，直到末端25最终被释放。此刻，条21的自由部分朝向按钮元件6的外壁62摆动，并且启动条21的振动，其频率为条21的固有共振频率。条21的振动导致按钮元件6进行共振，其中按钮元件6的空间61充当共振空间。以此方式获得声学信号，由于按钮元件6设置在水壶1的外部，该声学信号足够响亮以便引起水壶1的用户的注意；并且由于该信号是基于共振效应而生成的，因而该信号持续相对较长的时间。由于水壶1发出声音的时刻即开/关开关从闭合位置切换至断开位置的时刻，因而该声音适用于作为警示，以便警示水已经沸腾并且水壶1再次处于“关”状态。

现在将基于图5和图6解释上述设置的备选，图5和图6图示性地示出了热水壶1的手柄4的部分中设置按钮元件6和振动元件20的部分。在此情况下，振动元件20没有设置在按钮元件6的内部，而是振动元件20连接至手柄4的外壁41。此外，在此情况下，不存在单独的致动器10。而是，按钮元件6用作致动器，在下文中通过解释这种方式将变得显而易见，在这种方式中当开/关开关从闭合位置切换至断开位置并且按钮元件6的位置相应改变时，生成声学信号。

图5示出了处于对应于开/关开关的闭合位置的位置的按钮元件6，并且图6示出了处于对应于开/关开关的断开位置的位置的按钮元件6。图6示出了，在开/关开关的断开位置(即，热水壶1的“关”状态)，在按钮元件6和振动元件20之间不存在任何接触。然而，当热水壶1的用户将按钮元件6置于将开/关开关闭合并且激活水壶1的加热元件7的位置时，按钮元件6的边缘63移动到振动元件20的柔性条21的自由端25的另一边，从而边缘63定位在手柄4的外壁41以及条21的自由端25之间。图5示出了这一情况。

当开/关开关再次切换回到断开位置、并且按钮元件6的位置也改变时，条21的自由端25被按下，并在某些程度上离开手柄4的外壁41，从而延伸超过连接元件23、24的条21的自由部分有些弯曲，直到按钮元件6的边缘63最终移动超过条21的自由端25。此时，条21的自由部分朝向手柄4的外壁41摆动，并且启动条21的振动，其频率为条21的固有共振频率。条21的振动导致手柄4或者图5和图6中所示的至少一部分进行共振，其中手柄4充当共振室。以此方式来获得声学信号。

从上文中得出，根据本发明，具有特定功能的热水壶1的组件还可以用作共振室。由此，不需要附加的共振器来用于生成声学信号，从而可以节省空间。这是本发明的一个重要优势，尤其是当将本发明应用于相对小的水壶的领域中时。本发明的另一优势来自如下事实，基于共振效应来生成声学信号，作为其结果，该信号可以相对较为响亮并且持续时间较长。在用作共振室的水壶1的组件定位于水壶1外部时，尤其如此。

出于生成声学信号以便向用户警示水已经烧开的目的，所需的全部在于：提供一个振动元件20，并且设置此振动元件20以便在水壶1的开/关开关从闭合位置切换至断开位置时，使得振动元件20产生振动。例如，如前文所述，振动元件20可以由与开/关开关相关联的按钮元件6来直接操作，或者当振动元件20连接至按钮元件6时可以通过适当的致动器10来操作。在上述任一情况下，均利用以下事实：当开/关开关改变位置时，按钮元件6的位置发生改变。

本领域技术人员应该清楚，本发明的范围并不局限于上文所讨论的示例，而是在不脱离所附权利要求书限定的本发明的范围的情况下，可以对其做出各种修改和变化。在附图和说明书中，已经示出和描述了本发明，然而，这些示出和描述仅考虑为示意性和示例性的，而并非限制性的。本发明不限于所公开的实施方式。

例如，振动元件20的各种实施方式是可行的，其中振动元件20甚至可以是通常已知的音叉的形状。

应该理解，本发明适用于用于加热液体或者食物的各种类型的设备，其中该设备需要具有用于生成声学信号的装置，该声学信号用于指示液体或者食物已经就绪的状态、用于指示设备的“关”状态、或者用于所期望的任何其他情况。在设备不象本发明所公开实施方式描述的那样包括开/关开关和按钮元件6的情况下，出于操作振动元件20的目的，在设备中可以结合其他类似的开关设备。

通过对附图、说明书以及所附权利要求书的研究，本领域技术人员在实践所要求的本发明时，可以理解并实施所公开的实施方式的各种变型。在权利要求书中，词语“包括”并不排除其他步骤或者元件，并且不定冠词“一个”或者“一种”并不排除多个。情况仅在于：在彼此不同的多个从属权利要求中引用的特定手段并不表示不能使用这些手段的结合以便突出优点。在权利要求书中的参考标记并不构成对本发明范围的限制。

在上文中，公开了一种具有开/关开关的电热水壶1。开/关开关适用于在水壶1的容器2内部存在的水已经沸腾一段时间时，从闭合水壶1的电路的位置向用于中断电路的位置进行自动切换。开/关开关通过可移动设置的按钮元件6来手工操作，而由开关位置以自身已知的方式来确定该按钮元件6的位置。

在热水壶1的第一实施方式中，在按钮元件6的内部空间61中，设置了包括柔性条21的振动元件20。当开/关开关处于闭合位置时，条21的自由端25由固定设置的致动器10的勾形末端部分11所夹持。一旦开/关开关切换至断开位置时，条21的自由端25最终被致动器10释放，并且条21的自由部分朝向按钮元件6的外壁62摆动，并且作为其结果，振动元件20开始振动，并且按钮元件6开始共振，从而产生声音。

在热水壶1的第二实施方式中，振动元件20连接至水壶1的手柄4的外壁41，其中按钮元件6的边缘63用于激活振动元件20，从而导致此元件20振动，并且其中手柄4的空间(其至少部分为空)充当共振空间。

在本发明的范围内，还可以使用磁力来用于夹持和释放振动元件20。例如，可以提供具有电磁体的致动器，该致动器适用于在供电时将振动部件20夹持于从常规位置(即，振动元件20的放松位置)偏离的位置；并且当没有供电时释放振动部件20。此外，在本发明的范围中，可以应用适用于满足以下内容的任何致动器，该致动器适于激励振动部件20并且快速缩回，从而不会妨碍由致动器的激励动作而导致的振动元件20的振动。通常，根据本发明，在设备1中应用致动器11的情况下，致动器11可以适用于以机械方式、磁方式等来作用于振动部件20。此外，有利的是，致动器11可以由设备1的主要用作其他目的的组件构成，从而在设备1中不需要额外的组件。此类组件的一种示例是用于操作设备1的开/关开关的按钮元件6。

Claims (11)

1.一种用于执行过程并且用于指示已经到达所述过程的特定阶段的设备(1)，诸如一种用于加热液体并且用于指示所述液体正在沸腾的所述液体加热过程的阶段的设备(1)，包括：声学部件，用于生成声学信号，其中所述声学部件包括共振室(4、6)以及振动部件(20)，所述振动部件(20)能够生成声学振动并且由此导致所述共振室(4、6)进行共振。

2.根据权利要求1所述的设备(1)，其中所述振动部件(20)设置在所述共振室(4、6)内部。

3.根据权利要求1或者2所述的设备(1)，其中所述共振室由所述设备(1)的组件(4、6)来形成，所述组件(4、6)具有作为所述声学部件的一部分以外的至少一个其他功能。

4.根据权利要求1至3的任一项所述的设备(1)，其中所述共振室是由按钮元件(6)构成，所述按钮元件(6)主要用于操作所述设备(1)的开/关开关。

5.根据权利要求1至3的任一项所述的设备(1)，其中所述共振室是所述设备(1)的手柄(4)的至少一部分，所述手柄(4)适合于由所述设备(1)的用户来握持。

6.根据权利要求1至5的任一项所述的设备(1)，进一步包括致动器(6、10)，所述致动器(6、10)适合于当相对于所述振动部件(20)处于第一位置时，夹持所述振动部件(20)；以及当相对于所述振动部件(20)从所述第一位置移动至第二位置时，释放所述振动部件(20)。

7.根据权利要求6所述的设备(1)，其中所述致动器(10)包括勾形部分(11)，用于当所述致动器(10)相对于所述振动部件(20)处于所述第一位置时，啮合所述振动部件(20)的一部分(25)。

8.根据权利要求6所述的设备(1)，其中所述致动器由所述设备(1)的组件(6)构成，所述组件(6)具有夹持以及释放所述振动部件(20)以外的至少一个其他功能。

9.根据权利要求6或者8的设备(1)，其中所述致动器由按钮元件(6)构成，所述按钮元件(6)主要用于操作所述设备(1)的开/关开关。

10.根据权利要求1至7的任一项所述的设备(1)，其中所述振动部件(20)连接至按钮元件(6)，所述按钮元件(6)主要用于操作所述设备(1)的开/关开关。

11.根据权利要求1至5的任一项所述的设备(1)，进一步包括具有电磁体的致动器。

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