CN101828870B

CN101828870B - 具有多供电结构的加热装置

Info

Publication number: CN101828870B
Application number: CN201010173047.XA
Authority: CN
Inventors: J·阿兰; M·帕斯卡尔
Original assignee: Societe dAssistance Technique pour Produits Nestle SA
Current assignee: Societe des Produits Nestle SA
Priority date: 2009-02-18
Filing date: 2010-02-20
Publication date: 2014-06-18
Anticipated expiration: 2030-02-20
Also published as: JP5548472B2; JP2010199066A; US8334483B2; EP2223641A1; EP2223641B1; US20100206865A1; CN101828870A

Abstract

本发明涉及包括加热器(1，1’，1”，1”’)、第一连接装置(2)和第二连接装置(2)的组合。加热器具有加热电阻(R1，R2，R3)；和具有电加热器导体(11)的加热器连接器(1a)，该电加热器导体(11)与电加热元件连接。第一和第二连接装置具有第一和第二输出连接器(2a，2b)以及第一和第二输入连接器(3a，3b)，第一和第二输出连接器(2a，2b)具有用于与加热器连接器(1a)的导体(11)连接的导体(21)，第一和第二输入连接器(3a，3b)用于与具有第一和第二电压级别的第一和第二电力源的第一和第二标准连接器(4a，4b)连接。第一输出连接器(2a)的电的导体具有在第一连接装置中的第一连接结构，第二输出连接器(2b)的电的导体具有在第二连接装置中的第二连接结构，所述第二连接结构不同于第一连接结构。至少两个加热元件被连接到第一电的导体(11)以被供电：在第一连接结构中经由第一连接装置到第一电力源；在第二连接结构中经由第二连接装置到第二电力源。

Description

具有多供电结构的加热装置

技术领域

本发明涉及一种加热器，其适用于连接到具有不同电特性的不同的电力源上，特别是不同国家或地理区域的电网。

背景技术

液体食物和饮料制备机作为公知技术已经很多年了。例如，US5,943,472公开了一种咖啡机的水循环系统，该水循环系统位于储水槽和热水或蒸汽分布腔室之间。所述循环系统包括连接在一起并通过不同的硅树脂软管通向储水槽的阀门、金属加热管和泵，所述不同的硅树脂软管使用夹紧圈连接在一起。

EP 1 646 305公开了一种具有加热装置的饮料制备机，该加热装置加热循环水，循环水随后被供应到冲泡单元的入口。冲泡单元被布置成将经加热的水送到装有饮料配料的胶囊中以用于冲泡饮料配料。冲泡单元具有由第一部分和相对于第一部分可移动的第二部分限定的腔室和一导向装置，在将第一和第二部分一起从冲泡单元的打开结构移到关闭结构之前，导向装置用于将胶囊定位在第一和第二部分之间的中间位置。

用于加热循环流体(特别是水)的在线式加热器(in-line heater)也已被熟知，且被公开在例如CH 593 044、DE 74 33 407、DE 103 22 034、DE 197 32 414、DE 197 37 694、EP 0 353 425、EP 0 485 211、EP 1 380 243、FR 1 299 354、FR 2 799 630、US 4,242,568、US 4,595,131、US 5,019,690、US 5,392,694、US 5,862,738、US 5,943,472、US 6,393,967、US 6,889,598、US 7,286,752、WO 00/11914、WO 01/54551、WO 2004/006742和WO2004/062443中。

例如，FR 1 299 354公开了一种单一的在线式水加热装置，其可结合在需要不同加热功率的不同设备中。该加热装置具有多个加热电阻，所述电阻与这种设备的电力回路相连接，所述电阻的端子是绝缘的并延伸到装置外以用于连接。为了设定加热器的合适的加热功率，不同电阻的端子连接到所述设备的电力回路，以提供加热装置的电阻的串联、并联、星形或三角形结构，由此加热装置的加热功率被调整到设备所需的功率。GB607,297公开了一种系统，其允许用户从加热设备的一组预定的加热功率级别中选择特定的加热功率，所述加热设备例如是加热器或加热盘或烹饪器。在这种情况下，所述加热设备包括多个加热电阻，这些加热电阻以串联或并联结构经由加热设备与电分配器回路之间的组合连接器装置电连接。组合连接器装置包括：固定在靠近加热设备的壁上并与分配器回路连接的基座组件；和与加热设备的电阻连接的插头组件。所述插头组件具有三个与电阻相连的插脚。所述基座组件具有一系列插座，插头可以连接到插座上。各插座具有不同的相互连接，以当插头与插座连接在一起时提供电阻的不同的串联或并联结构。因此，当插座组件与电分配器回路连接时，沿着基座将插头从一个插座移到另一个插座改变了加热设备的电阻结构，并从而改变了其加热功率。

在WO 01/54551中公开了一种加热功率的精细调节。此文献中公开了一种在线式加热器，其具有第一加热电阻和第二加热电阻，所述第一加热电阻被永久供电且用于预热在加热器中循环的水，所述第二加热电阻根据需要自动切换开和关以将经预热的水的温度调整到一目标温度。类似地，EP 1 380 243中公开了一种在线式加热器，其具有三个电阻和三个开关，它们相互连接以提供不同的串联、并联和混合式的电阻结构，所述电阻结构可以自动转换以允许对电阻产生的加热功率进行精细的调节和精确地调节被加热的水的温度。

在构思饮料机时遇到的一个问题是在不同的地区和国家中使用不同的民用电压级别。例如，在不同的地区，民用的额定基本电压通常是：在欧洲、中国和阿根廷是220-230VAC，在美国是120VAC，在巴西和哥伦比亚根据不同区域是在110到220VAC之间，在日本是100VAC，在澳大利亚和科威特是240VAC，等等。因此，饮料机必须专用于单一的电力供应区域，或者必须包括用于匹配不同区域的不同民用电压供应的装置。

例如，US 5,862,738公开了一种饮料制备机，其被布置成包括两个单独的加热器元件中的一个，即，可在115VAC下运行的第一加热元件和可在230VAC下运行的第二加热元件。这使得当电力供应改变时需要进行加热器元件的转换。

EP 0 353 425公开了一种用于饮料机的加热器，其具有两个加热电阻和一开关，加热电阻和开关相互连接在一起，使得通过操纵开关，电阻可以从并联结构改变成串联结构，反之亦然。因此，通过变换电阻结构，在该变换被正确地操作以符合电力源特性的条件下，加热器可适配于110和220V。DE 74 33 407公开了一种具有相似的可转换的电阻结构的咖啡机。FR 1 289 545公开了一种用于焊铁的相似的系统，其中，用于在并联和串联的电阻结构之间切换的用户开关结合在装置的电源线的插头中。在所有这些情况中，用户可以选择一个适当的转换结构来使装置适配于电力源。这当然引入了不正确的用户配置的风险和安全风险，或至少是在不正确地供电的情况下导致装置故障。

关于这一问题的解决方案在WO 00/11914中提出。该申请公开了一种直接电加热器，该加热器具有一对带有电力源的电极，在所述电极之间通过在饮料机中循环的液体传递电加热流。该加热器包括可与电网连接的电力供应装置，电网在10-75安培提供频率为50-60Hz的120-480V(电压)。加热速率与电力供应成比例，并依赖于电网的电压。虽然可以通过可切换的开关来控制电力供应，以限制电流供应的时间的百分比。(但)为了减少闪变效应(flickering effect)，电力供应顺序地包括AC/DC转换器、电压级别控制器和DC/AC转换器，电压级别控制器是可调节的，以控制随后通过DC/AC转换器被输送到电极的电压。这种双转换系统非常昂贵，并在转换过程中会造成大量的功率损耗。

WO 2004/062443公开了一种具有电力回路的饮料制备设备，该电力回路可以使用国内外不同类型的外部供应电压。该电力回路包括加热器，该加热器通过开/闭开关直接连接到外国的或国内的电压供应中，该电压供应的范围是在47-63Hz的频率下、(电压为)88到264V。所述设备还具有与加热器并联设置的电力供应，其将电压转换为5、12、24或30VDC以该设备的控制器、泵、显示装置和灯等供电。控制器被布置成发送控制信号以通过开/闭开关来控制电力回路的操作。

后一种布置方式在现实中存在的问题是，电力回路的加热器会根据供电的类型而尺寸过大或尺寸过小。对于较高电压供应，比如240V，这会导致过多的转换、减少在加热循环期间加热器的供电周期的长度、和在供电周期期间的高的功率峰值，从而导致不能容许的闪变和/或电磁干扰(EMI)、不能容许地高的瞬间电流消耗和/或不能容许的水的大温度变化的危险。对于较低电压供应，加热器将不能产生足够的用于加热大量水的热量。

发明内容

因此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，特别是上文中提到的缺陷。

本发明优选的目的是提供一种加热器的简单结构形式，所述加热器特别是用于饮料机中的加热器，其可在不同的电压级别下运行。

本发明的优选的目的是提供一种加热器，特别是用于饮料机中的加热器，其可在不同的电压级别下运行，该加热器具有或多或少或基本上恒定的额定功率，所述额定功率与加热应用的需要相匹配，而与家用或办公室电力供应回路例如电网的电压级别无关。

这些或其它的目的特别是通过提供一种用于液体食物或饮料机的加热器与两个连接装置的组合而实现的。所述加热器包括：用于容纳要被加热的液体的加热腔室，所述液体例如是水；多个与加热腔室热连通的电加热元件；和加热器连接器，该加热器连接器具有与电加热元件连接的电加热器导体。第一连接装置具有：第一输出连接器，例如插座，其具有用于与加热器连接器的导体连接的导体；和第一输入连接器，例如第一插头，其用于与具有第一电压级别的第一电力源的第一标准连接器连接，例如给定地理区域的第一民用电网和连接器，例如第一插座。第二连接装置具有：第二输出连接器，例如插座，其具有用于与加热器连接器的导体连接的导体；和第二输入连接器，例如插头，其用于与具有第一电压级别的第二电力源的第二标准连接器连接，例如第二不同的地理区域的民用电网和连接器，例如第二插座。

第二输入连接器、第二标准连接器和第二电压级别分别与第一输入连接器、第一标准连接器和第一电压级别不同。

根据本发明，第一输出连接器的导体具有在第一连接装置中的第一连接结构，第二输出连接器的导体具有在第二连接装置中的第二连接结构，所述第二连接结构与第一连接结构不同。电加热元件中的至少两个与第一电的导体连接以被供电：在第一连接结构中经由第一连接装置到具有第一电压级别的第一电力源；和在第二连接中经由第二连接装置到具有第二电压级别的第二电力源。

换句话说，电加热元件与加热器的多个电接口导体连接。通过将电力源例如电网与这些接口导体连接和/或不与这些接口导体中一个或多个连接，可以提供电加热元件的不同的连接结构，这些不同的连接结构针对电力输入具有加热元件的不同的加热响应。因此，加热器可适配成使得，通过经由接口导体与电力源的相应的连接提供加热元件的合适的连接结构，当加热器被连接到不同的电力源时其加热响应基本上相同。通过专用于将加热器的接口与相应的电力源相连接的连接装置来提供这样的相应的连接。

因此，在优选的实施例中，加热器的电加热元件具有基本上恒定的额定功率，不论其通过第一连接装置与具有第一电压级别的第一电力源连接或其通过第二连接装置与具有第二电压级别的第二电力源连接。因此，加热元件的布置的额定功率由电力源与专用于该电力源和其电特性的连接装置的组合来决定。

在另一个优选的实施例中，第一输入连接器与第二标准连接器是不兼容的，第二输入连接器与所述第一标准连接器是不兼容的。因此，在连接装置和电力源(例如电网)之间的连接的特定形状和机械特性被用作防错机构或防呆机构(fool proofing mechanism)，以使用户选择具有用于加热元件的合适的连接结构的连接装置，所述连接结构与电力源的电特性相匹配。

为了使得系统完全防呆，每个连接装置具有不能被用户修改的永久的连接结构。通常，电结构被永久地密封在用于将加热器或包括加热器的电器连接到电力源的电线中。因此，应当防止用户修改连接结构，因为这些连接结构专门匹配于连接装置的特定类型的输入连接器，以便与适配于输入连接器的相应的电力源连接器的电压特性匹配。

典型地，加热腔室位于与加热元件关联的加热器本体内。也可提供在多个加热器本体内延伸的加热腔室，所述多个加热器本体例如是沿着液体流动路径相继设置的加热器本体。举例来说，第一加热器本体与第一加热元件关联，第二加热器本体与第二加热元件关联。另外，加热器也可以包括多个加热器本体，每个加热器本体都与多个加热元件关联。在一个实施例中，具有其加热元件的第一加热器本体被布置成用于提供热水，其可以选择性地与第二加热器本体成一线式布置，第二加热器本体具有加热元件，以在需要蒸汽时蒸发热水。例如在EP 1 764 014中公开了包括多个加热器本体的加热器的另外的实施例。

加热元件的这样的电结构可以典型地包括加热器元件的从单独供电结构、并联供电结构、串联供电结构、星型结构(Y-结构)和三角形结构(Δ-结构)中选择的一个或多个结构。

因此，通过选择不同的加热元件的特征——同样的或不同的特征，例如通过单独地、以并联或串联结构或以其组合连接加热器元件，加热器可布置成用于基本上恒定的总额定功率，该总额定功率适合于不同电力源的各种电压级别。但是，所述连接结构设置在具有连接器(例如插头)的连接装置中，该连接器设计成用于具有特定的额定民用电压级别的区域的标准电力源连接器(例如插座)。

插头和插座当然可以颠倒，根据相关标准，例如，电力电压源可以具有插头连接器，该插头连接器与连接装置的插座连接器相匹配。

因此，为了使加热器的加热特性与特定的电力源相匹配，不必替换加热元件或提供具有不同加热元件的加热器。在加热器和电力源之间提供合适的连接装置就足够了。为了避免任何用户错误，连接装置不允许对其电结构进行任何的用户修改。

另外，通过经由加热器外部的合适的连接而允许加热器的加热元件具有简单的电结构，使得在超过与电力源的电容量相关的可接受的级别时或在不能达到加热器所需的最小加热容量时，加热元件将不被供电。

例如，咖啡机典型地会使用具有大约1500W的加热功率的加热器。通过提供每个都是16欧姆的一对电阻，串联地安装在220VAC电路中将会在少于7安培时产生1512W，而并联地安装在110VAC也将在14安培时产生1512W。因此，本发明的加热器将产生相同的额定功率，而不论其是用在110VAC电路或是220VAC电路中，并且不会超过民用系统的允许的电流。

对于需要少量热水的咖啡，加热器将仅需要产生大约400W的当量，这就意味着加热器将仅在大约在25％的时间内被间歇地供电。然而，对于准备大量咖啡或在同一时间准备两种中等量的咖啡，加热器将不得不产生接近1500W的功率，这就意味着其将必须基本上连续地被连接。

通过与WO 2004/062443中公开的加热器对比，单一电阻将能够在110VAC产出1500W，这就意味着需要一不超过8欧姆的电阻。但是，当连接到220VAC时，该相同的电阻将允许27安培的电流通过并将产生高达6000W。显然，这样高的电流将超过各地区的可允许的最级别。另外，为了产生咖啡，需要400W，加热器将必须在加热循环的6-7％中间断地接通。这将导致窄的高电流消耗的峰值和电磁干扰问题以及可能不可接受的非均匀加热。

为了对加热器进行更精细的调节和为了提供更大数量的电压兼容性，可以在加热器中提供至少三个加热元件。在这种情况下，电结构可以包括这三个加热元件的一个或多个结构，所述结构选自单独供电结构、并联供电结构、串联供电结构和其组合。为了更进一步地提高连接和调节的灵活性，加热器可以具有4、5、6或更多的电阻。

加热器可以包括单独地连接在一对专用的第一电的导体之间的加热元件。加热器可包括连接在一对电的导体之间的加热元件，另一加热元件被连接到这对电的导体的一个导体上，并被连接到另一电的导体。

加热器可以包括一个或多个断路器、过电压熔断器或电安全开关。在用户弄乱与电源的连接、或使用插头适配器将连接结构与特性不适合该连接结构的电源连接的这种不太可能发生的情况下，所述部件是有用的。这样的部件——特别是电控制的开/闭开关，例如三端双向可控硅开关(triac)和类似元件——可被用来调整对加热元件的供电，以提供所需的合适的加热分布。例如，加热器包括多个在EP 1 253 844、EP 1 380 243或EP 1 809151中公开的类型的加热元件。

合适的开关可包括零开关(zero-switch)，即，在交流通路中整流或电压为0的开关、正相零开关或负相零开关。

加热元件典型地包括一个或多个加热电阻，特别是分立电阻或集成电阻或厚膜类型的电阻。通过提供一种电阻性本体——该电阻性本体具有多于两个在电阻性本体的不同的位置处的连接可能性，由此根据连接结构而在相同的电阻性本体中产生多个电流路径——多个电阻也可以作为电阻性部分在相同的电阻性本体中被提供。电阻也可以沿其长度具有不同的阻抗，以相应地改变沿其长度产生的加热功率。

通常，加热器连接器具有与低压单元连接的电的导体，所述低压单元特别是与连接这种电的导体的AC/DC转换器相关联的单元，以用于向低压电路供电。用于低压单元、特别是AC/DC转换器的这些导体然后将会在低压电路起作用的所有连接结构中被供电。一个或多个用于AC/DC转换器的这些电的导体也可以被用来将一个或多个加热元件与电源连接。

用于容纳液体的加热腔室可以是在线式加热腔室(in-line heatingchamber)，并且可特别地具有用于引导要被加热的循环液体的加热管路。

例如，在线式加热腔室在加热块(thermoblock)内定位。加热块是典型地在线式加热器，在其中液体被循环加热。它们包括加热腔室，例如一个或多个管道，特别是用钢制成的，例如不锈钢，穿过大块的金属延伸，所述金属特别是由铝、铁和/或其它金属或合金制成，其具有高热容以积聚热能和高热传导性以在需要时传递所需量的积聚热量到循环通过其中的液体。代替独立管道，加热块的管道可以是通过机加工或其它方法在管道主体内形成的通道，例如，在加热块的块的铸造步骤中形成。当加热块的块由铝制成时，出于健康的考虑，优选地提供例如由钢制成的单独的管道，以避免循环液体和铝之间的接触。加热块的块可由一个或多个围绕管道的装配部分制成。加热块通常包括一个或多个将电能转换为热能的电阻性加热元件，例如分立电阻或集成电阻。这种电阻性加热元件典型地在加热块的块内或其上位于离开管道大于1mm处，特别是2到50mm或5到30mm处。热量被供应到加热块的块并经由块到达循环液体。加热元件可以被浇铸或容纳到金属块中或紧靠金属块的表面固定。管道(或多个管道)可以沿着加热块具有螺旋状或其它布置，以最大化它/它们的长度和通过加热块的热传导。

本发明的加热器可以是任何加热装置。

加热器特别地包括具有金属块的加热块，金属块包括有入口、出口和在其间延伸的加热腔室，(金属)块被布置成用于积聚热量并向液体传送热量。加热块包括一个或多个电加热元件，所述电加热元件可以刚性地固定在加热块上面或其内部，并且可以被连接到布置成用于控制这种加热块和可选地(具有)其它功能的印刷电路板(PCB)和/或柔性印刷(flex-print)。

加热器可以是按需加热器，例如在上面提到的EP 1 253 844、EP 1 380243或EP 1 809 151中公开的。可替换地，用于容纳液体的加热腔室可以是加热储槽，其用于分批加热储槽中积聚的液体。

加热器可以包括在饮料制备机中，饮料制备机和加热器可通过连接装置中的一个与电力连接。

通常，用户可将连接装置的输出连接器与加热器连接器可分离地连接，例如，可插入或可拔出，而不用费力或破坏所述装置。同样地，通常用户可以同样的方式将连接装置的输入连接器可分离地连接在不同的电力源的相应的连接器上。

电连接装置可以具有：输入连接器，其被配置成可与具有特定电压特性的电力源的连接器相连，所述电力源例如是电网；和具有多个导体的输出连接器，所述导体可与加热器连接器的导体连接。连接装置的导体具有配置成用于根据电力源的特定电压特性向上述加热器的加热元件供电的电结构，为此，输入连接器被配置成与该电力源直接连接。

典型地，连接装置的形式是用于民用电力供应的电线。

通常，连接装置的标准输入连接器或装置的电力源连接器是插头，特别是在A到M类型的插头组中的插头，例如日本插头(例如，JIS C 830)、北美插头(例如，NEMA 1-15、5-15或5-20)、欧洲插头(例如，CEE7/4、7/7、7/16、7/17)、印度插头(例如，BS 546)等等，并且因此适合于具有相应电特性的当地电供应(例如，民用电网)的相应的插座，所述电特性与连接的几何形状和机械特征相关。

本发明的另一方面涉及适合与加热器组合的两个连接装置的套件，加热器具有如上所述的多个电加热元件。所述套件包括第一连接装置和第二连接装置。第一连接装置包括：具有导体的第一输出连接器，所述导体用于与加热器连接器的导体连接；和用于与具有第一电压级别的第一电力源的第一标准连接器相连的第一输入连接器。第二连接装置具有：具有导体的第二输出连接器，所述导体用于与加热器连接器的导体连接；和用于与具有第二电压级别的第二电力源的第二标准连接器连接第二输入连接器。第二输入连接器、标准连接器和电压级别分别与第一输入连接器、标准连接器和电源级别是不同的。

根据本发明，第一输出连接器的第二电的导体具有在第一连接装置中的第一连接结构，第二输出连接器的第二电的导体具有在第二连接装置中的第二连接结构，所述第二连接结构与第一连接结构不同。所述连接结构布置成使得与第一电的导体连接的电加热元件中的至少两个被供电：在第一连接结构中经由第一连接装置到具有第一电压级别的第一电力源；和在第二连接结构中经由第二连接装置到具有第二电压级别的第二电力源。

因此，本发明还涉及如上所述的电连接装置的套件。所述套件包括针对具有不同电压特性的不同电压源和不同连接器而布置的不同的电连接装置。因此，加热器特别是在饮料机中将被提供以不同的电连接装置，以提供加热器的统一的包装过程。

因此，本发明还涉及一种具有与如上所述的连接装置组合的加热器的饮料制备机。

在本发明中，“饮料”是指包括任何液体食物，例如茶、咖啡、热或冷巧克力、牛奶、汤、婴儿食物等。

饮料制备机特别是布置成利用预先分份的饮料配料、例如包含磨碎的烘焙咖啡或汤配料的胶囊或豆荚(pod)来生产饮料的机器。这种类型的饮料机例如在EP 1 646 305、EP 1 686 879、EP 1 767 129、EP 1 878 368、EP 1 864 598、EP 1 867 260和EP 1 992 263中被公开。

预先配好比例的配料批量将在包装特别是胶囊中被提供到制作机器，或可以通过从机器的配料储槽供应预定量的配料而形成在机器中。可选地，从储槽中供应的配料在液体被提供到此处前可被改变。例如，配料是在包装内或从包含有储备的散装磨碎咖啡的机器储槽内被提供到制作机器的磨碎咖啡。可替换地，配料具有在储槽内存储的散装咖啡豆的形式，并从该储槽内被分批地供应和在供给液体之前被磨碎。

在这样的机器中，液体例如水典型地例如从液体储槽经过泵被循环通过所述加热器。经加热的液体可以从加热器被引导到机器的冲泡室，在其中配料将被冲泡。冲泡室可包括胶囊或豆荚容纳部，例如接收器，以容纳在胶囊或豆荚中被供应到冲泡室的配料。

例如，冲泡室被布置成容纳饮料配料，例如可选地在胶囊或豆荚中的汤粉、磨碎的咖啡或茶。冲泡室可具有上游部分和下游部分，热的液体被注入上游部分中以冲泡容纳在室中的配料，下游部分通向用于引导冲泡产生的液体食物或饮料的出口。

例如在EP 1 646 305中公开了一种合适的冲泡室的结构。

此外，本发明另一方面涉及这样的饮料制备机与如上文所述的一个或多个连接装置、或连接装置的套件的组合。

本发明再一方面涉及用于液体食物或饮料机的加热装置和用于直接连接加热装置与专用电力源的连接装置的组合。该加热装置包括：用于容纳要被加热的液体例如水的加热腔室；和多个与加热腔室热连通的电加热元件；和具有与电加热元件连接的电的导体的加热器连接器。该连接装置包括：具有电的导体的输出连接器，该电的导体可由用户可分离地与加热器的电的导体连接；输入连接器例如插头，其被配置成可与一区域的电压供应的标准电力供应连接器例如插座直接连接，所述区域具有特定的额定民用电压级别。

根据本发明，所述电加热元件中的至少两个与加热器导体连接，以便在一连接结构中被供电，该连接结构依赖于连接装置中的导体的电结构，在连接装置中的电结构是永久的、不能被用户更改的，并且与其输入连接器相适应，该输入连接器专用于所述电压供应的电力供应连接器。

该组合也可包括相同类型的另一连接装置，但是，该另一连接装置具有不同的输入连接器，该输入连接器适于直接与一区域的标准电压供应的标准的不同的连接器连接，该区域具有不同的特定额定民用电压级别。该另一连接装置包括不同的电结构，该电结构适配成使用后一种不同的额定民用电给加热器的电阻供电。

该组合也可包括一个或多个上面提到的特征。

附图说明

下面参考示意性附图说明本发明，其中：

-图1和2示意性地示出了根据本发明的二电阻加热器，该二电阻加热器与根据本发明的两种不同的连接装置连接；

-图3和4示意性地示出了根据本发明的加热器和连接装置的可供选择的连接结构；

-图5示意性地示出了根据本发明的具有加热器的饮料机的电路和连接装置。

具体实施方式

图1和图2示出了用于液体食物或饮料机的加热器1和连接装置2，连接装置2用于将加热器1和电力源连接，特别是民用电力源，例如电网4a、4b。连接装置2以具有电缆4的电线的形式在插座连接器2a、2b和插头连接器3a、3b之间延伸，插头连接器可与民用电力供应4a、4b(特别是电网)的相应的插座连接。

加热器1包括：加热块或按需加热器12，其具有带有腔室(未示出)的加热器主体，所述腔室用于容纳将被加热的液体，例如水；形式为电阻R1、R2的一组电加热元件，其与用于加热液体的腔室热连通；以及插头类型的电加热器连接器1a，其具有与电加热元件R1、R2连接的电的导体11。电的导体11能够可断开地连接到位于连接装置2的一端的输出连接器2a、2b的相应的电的导体21。

第一电阻R1连接在一对导体11之间。第二电阻R2与该对导体11中的一个导体——即，共同的或共享的导体11——连接，并和另一个或第三个电的导体11连接在一起。

加热器1具有位于导体11和电阻R1、R2之间的可由用户操作的主开关5和通过AC/DC转换器(未示出)连接的低压电路6，AC/DC转换器通过主开关5、连接器1a和连接装置2与电网4a、4b连接。

此外，加热器具有功率调节开关7，该功率调节开关7在一对导体11之间延伸，以用于连接和断开电阻R1、R2，以便调节由加热器12产生的热量。调节开关7——例如，三端双向可控硅开关——通过包括在低压电路6中的控制单元(未示出)控制。

如图1和2的底部所示，底部的导体11和21是可连接的和接地的。

根据本发明，加热电阻R1、R2与加热器导体11连接，使得加热电阻R1、R2能够在两种连接结构中被供电，所述两种连接结构依赖于在连接装置2内的电结构。

更特别地，图1示出了第一连接结构，其中，在电阻R1和R2之间被共享的导体11在连接装置2中保持断开的状态，而与电阻R1和R2连接的另外两个导体11通过连接装置2与电力源4a连接。因此，电阻R1和R2位于串联的结构中。从而电网的电压(例如，220VAC)沿着电阻R1和R2被分配。如果R1和R2的数值相等，则沿R1和R2的电压降也是相等的。

此外，通过位于连接装置2的插座连接器2a中的返回回路21’，开/闭调节开关7与电阻R1、R2串联连接。借助在低功率电路6中的控制单元，通过间歇地连接和断开电阻R1、R2，调节开关7使得能够对由电阻R1、R2产生的功率进行精细调整。为了改善对由电阻R1、R2产生的功率的调整，低功率电路6可以被布置成例如经由伏特计测量电力源4a的实际电压并考虑到对电阻R1、R2供电的实际电压来操作开关7。

相反地，图2示出了相同的加热器1，其通过第二连接装置与具有低电压级别(例如110VAC)的电网4b相连，该第二连接装置具有连接装置2的专用插座连接器2b。如图所示，电阻R1、R2分别具有与共享导体11连接的端子。导体11还与插座连接器2b的相应的导体21连接，该导体又通过第二回路21”与控制开关7连接、并再次通过控制装置的插座连接器2b与电网4b连接。电阻R1、R2的另一端子也通过导体11与电网4b连接，并面对插座连接器2b的相互连接的导体21，使得R1和R2相对于电网4b是并联的连接方式。

应注意到，与图1的结构不同，每一个电阻R1、R2的电压降与电网4b的电压相等，而不是其的部分值。因此，插座连接器2b适合于加热器1的电阻R1、R2与低电压源的连接结构。这种结果通过提供具有不同电结构的连接装置2而获得，而不需改变加热器1的电结构。

当电压源是例如在瑞士的220V和在美国的110V时，连接装置2的标准连接器3a、3b和电力源4a、4b将会防止在这两个地方的连接装置的混淆。因此，用户会被指导通过几何形状选择正确的、具有对电阻R1、R2的合适的电连接方式的连接装置2，并实现在相应地方的连接装置的可连接性。

在图1和图2中可以看出，回路21’、21”被布置并适合于每一种连接结构，使得控制开关7控制对电阻R1、R2的供电。

此外，每个插头连接器3a、3b在几何形状和机械方面被布置成适合于相应电网4a、4b的标准插座连接器的类型，所述电网具有与插座连接器2a、2b的电结构一致的特定电压源，以对加热器1的电阻R1、R2提供适合的连接和供电。

另外，低功率电路6的控制单元可以被布置成例如通过霍尔(hall)传感器测量通过控制开关7的电流，和被布置成通过开关7或在发生故障或不恰当使用时通过其它安全开关来断开电力回路。这种不恰当的使用可能是由用户试图通过插头转换器使用错误的连接装置2连接加热器装置1而造成的。在这种情况下，为了避免对电阻的过度供电或不足供电，包括这些电阻的高功率电路可以被断开。低功率电路6可以继续运行，并且可以通过界面(未示出)特别地指示用户应该使用适合于相应电网的连接装置2，而不是试图通过转换器用错误的连接2连接装置1。

为了进一步减少错误的危险，连接器1a、2a、2b优选地制造成非标准的，以防止用户尝试使用不适合的连接装置或来自其它电器的电线来连接加热器1。

根据本发明，图3——其中相同的参考标记通常表示相同的元件——示出了加热器1’的另一实施例，加热器1’具有朝向不同的连接器插座2c、2d、2e、2f的加热器电连接器1b，每一个连接器插座都专用于一不同的电压源。

在本发明的该实施例中，电阻R1、R2不共享一个共同的导体11。它们在加热器内分离地连接，电阻R1、R2的每一个端子都与加热器1’中的专用的导体11连接。

在加热器1’的下部示出了相应的连接装置的四个不同的插座连接器2c、2d、2e、2f，其提供了电阻R1、R2的不同的功率连接结构，并适配成通过具有不同电特征的电力源供电。

可以从图3的连接结构中看出，连接器插座2c在连接到装置时形成电阻R1和R2的并联结构，符号N表示中性极性而～表示电力源的相位极性。

连接器插座2d也提供了电阻R1、R2的并联结构。但是，与在插座2c中不同，导体21不是相互连接的。因此，这样的连接结构可以适用于具有至少两相的电力源，例如三相电源。

连接器插座2e提供了电阻R1、R2的串联连接，所述电阻通过连接器插座2e相互连接。

连接器插座2f提供了一个电阻R1的单独连接，电阻R2保持断开。由于这会导致不均衡的使用和电阻的耗损或甚至是电阻的过剩存在，因此，这一实施例较少地被推荐。显然，也可以颠倒电阻的连接，例如，连接电阻R2而断开电阻R1。当电阻R1和R2具有不同的值时，这样的颠倒的结构可能是有意义的。

图4中相同的参考标记通常代表相同的元件，其示出了根据本发明的加热器1”的又一实施例，加热器1”具有朝着示例性的连接器插座2g、2h的电连接器1c，每个连接器插座专用于不同的电压源。

加热器1”包括三个电阻R1、R2、R3，这些电阻可以以多种不同的方式通过专门适配的连接装置连接到电力源——这依赖于电力源的特征，所述专门适配的连接装置具有专用的连接器插座2g、2h。换句话说，该特定的连接结构可以在物理方面定位在连接装置的输出连接器中。但是，这种结构也可能定位在连接装置中的不同位置上，例如在输入连接器中和/或在输入和输出连接器之间。

如所说明的，连接器插座2g提供了电阻R1、R2、R3的并联的结构。电阻R2和R3通过连接器插座2h以串联的方式连接，电阻R1以并联的方式与串联连接的电阻R2和R3连接。

本领域技术人员将能显见，通过合适的连接器插座，可以提供许多不同的并联的、串联的和单独的连接方式和其组合。通过合适的连接装置，调整加热器的两个或多个电阻的相似的或不同的欧姆值提供了大范围的相互连接的可能性，从而提供了电阻的相互连接或甚至是电阻的各单独连接的许多不同的电阻欧姆值。因此，这样的系统提供了一种简单的方法以将加热器装置的电阻系统调整成使其匹配于各种不同的电力供应。为了使系统防呆，连接装置应包括电力供应的连接器，典型地是插头，其专门适配成仅与不同的电力供应的不同的连接器——典型地是插座——中的一个连接。

图5中相同的参考标记通常代表相同的元件，其示出了根据本发明的加热器1”’的再一实施例，加热器1”’具有示例性的连接器插座2g、2h，分别专用于不同的电压源。在该实施例中，重点在于与加热器1”’相互连接的低压电路6，而非R1、R2的电阻结构和其通过连接器1d、2i连接到电力源的可能的连接方式。

低压电路6通过AC/DC转换器经由专用导体11和连接器1d、2i与电力源连接。AC/DC转换器可以布置成自动地适配于多种不同的电压源。这样的转换器在电学领域是公知的，而且可以在或用于移动电话或其它电器中发现其实例，例如便携式电脑或类似的电器。AC/DC转换器被布置成将来自电力源的AC电力供应转化成DC电压，该DC电压典型地在2到30VDC的范围内，例如3、5、6、10、12、15、18、20或24VDC。

AC/DC转换器与加热器1”’外部的功能单元F1、F2、F3连接，并且和控制单元61连接，该控制单元包括带有控制器62、存储芯片63和时钟64的印刷电路板(PCB)。控制单元61通过一系列信号线65连接到功能单元F1、F2、F3和一对电力控制开关71，该电力控制开关用以控制对电阻R1、R2的供电和功能单元的操作。典型地，功能单元F1、F2、F3包括：用于经由支承电阻R1、R2的加热器本体(未示出)循环来自液体源(特别是储液器)的液体(例如水)的泵；用户输入/输出界面模块；和传感器布置，例如流量计、温度传感器......。AC/DC转换器也可以包括电压或电流计，其通过信号线65与控制单元61连接，以使对电力开关71的控制适合于电力源的实际特性。在检测到电力源的电压不能满足电阻R1、R2的连接结构和/或它们的欧姆值时，电力开关71也可以用作安全开关。

Claims

1.一种加热器和第一连接装置及第二连接装置的组合，包括：

-所述加热器(1，1’，1”，1”’)，其具有：用于容纳要被加热的液体的加热腔室；与所述加热腔室热连通的多个电加热元件；和具有加热器电导体(11)的加热器连接器(1a)，所述加热器电导体(11)与所述电加热元件连接；

-具有第一输出连接器(2a)和第一输入连接器(3a)的所述第一连接装置，所述第一输出连接器(2a)具有用于与所述加热器连接器(1a)的加热器电导体(11)连接的电导体(21)；所述第一输入连接器(3a)用于连接到具有第一电压级别的第一电力源的第一标准连接器(4a)；和

-具有第二输出连接器(2b)和第二输入连接器(3b)的所述第二连接装置，所述第二输出连接器(2b)具有用于与所述加热器连接器(1a)的加热器电导体(11)连接的电导体(21)；所述第二输入连接器(3b)用于连接到具有第二电压级别的第二电力源的第二标准连接器(4b)，

所述第二输入连接器(3b)、第二标准连接器(4b)和第二电压级别分别与所述第一输入连接器(3a)、第一标准连接器(4a)和第一电压级别不同，

其特征在于，所述第一输出连接器(2a)的电导体(21)具有在所述第一连接装置中的第一连接结构，所述第二输出连接器(2b)的电导体(21)具有在所述第二连接装置中的第二连接结构，所述第二连接结构与所述第一连接结构不同；所述电加热元件中的至少两个电加热元件以下述方式与所述加热器电导体(11)连接以被供电：

-在第一电结构中经由所述第一连接装置连接到具有所述第一电压级别的所述第一电力源；和

-在第二电结构中经由所述第二连接装置连接到具有所述第二电压级别的所述第二电力源；

其中，所述电结构包括所述至少两个电加热元件的从单独供电结构、并联供电结构、串联供电结构、星型结构和三角形结构及其组合中选择出的一个或多个结构。

2.如权利要求1所述的组合，其特征在于，所述加热器的电加热元件具有恒定的额定功率，无论其是通过所述第一连接装置与具有所述第一电压级别的所述第一电力源连接或是通过所述第二连接装置与具有所述第二电压级别的所述第二电力源连接。

3.如权利要求1所述的组合，其特征在于，所述第一输入连接器(3a)与所述第二标准连接器(4b)是不兼容的，所述第二输入连接器(3b)与所述第一标准连接器(4a)是不兼容的。

4.如权利要求1-3中任一项所述的组合，其特征在于，所述连接装置的连接结构是永久的且不能被用户修改。

5.如权利要求1-3中任一项所述的组合，其特征在于，包括一个或多个断路器、过电压熔断器或电安全开关(7，71)。

6.如权利要求1-3中任一项所述的组合，其特征在于，所述加热器连接器包括连接到用于向低压电路供电的低压单元(6)的加热器电导体(11)。

7.如权利要求6所述的组合，其特征在于，所述低压单元(6)是与连接到所述加热器电导体的AC/DC转换器相关联的单元。

8.如权利要求1-3中任一项所述的组合，其特征在于，用于容纳液体的所述加热腔室是在线式加热腔室。

9.如权利要求8所述的组合，其特征在于，所述加热腔室包括用于引导要被加热的循环液体的加热管路。

10.如权利要求1-3中任一项所述的组合，其特征在于，用于容纳液体的所述加热腔室是加热储槽，其用于分批加热该加热储槽中积聚的液体。

11.如权利要求1-3中任一项所述的组合，其特征在于，包括具有所述加热器(1，1’，1”，1”’)的饮料制备机，该饮料制备机和加热器能够通过所述连接装置之一连接到电力源。

12.如权利要求1-3中任一项所述的组合，其特征在于，所述连接装置的输出连接器(2a，2b)能够可分离地与所述加热器连接器(1a)连接。

13.如权利要求1-3中任一项所述的组合，其特征在于，要被加热的所述液体是水。

14.如权利要求1-3中任一项所述的组合，其特征在于，所述电加热元件是加热电阻(R1，R2，R3)。

15.如权利要求1-3中任一项所述的组合，其特征在于，所述第一输出连接器(2a)是插座，所述第一输入连接器(3a)是第一插头；和/或所述第二输出连接器(2b)是插座，所述第二输入连接器(3b)是第二插头。

16.用于液体食物或饮料机的加热装置(1，1’，1”，1”’)和用于连接该加热装置与不同的电力源的多个不同的连接装置的组合，所述加热装置包括：

-用于容纳要被加热的液体的加热腔室；

-与所述加热腔室热连通的多个电加热元件；和

-具有加热器电导体(11)的加热器连接器(1a-1d)，所述加热器电导体(11)与所述电加热元件连接，

每个连接装置包括：

-输出连接器(2a-2i)，所述输出连接器(2a-2i)具有能够与所述加热器电导体(11)连接的电导体(21)；和

-输入连接器(3a，3b)，所述输入连接器被配置成能够与一地区的电压供应的标准电力供应连接器(4a，4b)连接，所述地区具有特定的额定民用电压级别，

不同的连接装置具有不同的输入连接器(3a，3b)，不同的输入连接器(3a，3b)专用于不同电压源的不同的标准电力供应连接器(4a，4b)，所述不同电压源具有相应的不同的电压级别，

其特征在于，所述电加热元件中的至少两个电加热元件与所述加热器电导体(11)连接，以在至少两个电结构中被供电，所述至少两个电结构依赖于每个连接装置的所述电导体(21)的连接结构，每个连接装置的连接结构与其输入连接器(3a，3b)相匹配，所述输入连接器(3a，3b)专用于每个不同的电压供应的标准电力供应连接器(4a，4b)；

17.如权利要求16所述的组合，其特征在于，要被加热的所述液体是水。

18.如权利要求16或17所述的组合，其特征在于，所述输入连接器(3a，3b)是插头，所述标准电力供应连接器(4a，4b)是插座。

19.用于液体食物或饮料机的加热装置(1，1’，1”，1”’)和用于直接连接所述加热装置与专用电力源的连接装置的组合，所述加热装置包括：

-用于容纳要被加热的液体的加热腔室；

-与所述加热腔室热连通的多个电加热元件；和

所述连接装置包括：

-输出连接器(2a-2i)，所述输出连接器(2a-2i)具有能够与所述加热器电导体(11)由用户可分离地连接的电导体(21)；和

-输入连接器(3a，3b)，所述输入连接器(3a，3b)配置成能够与一地区的电压供应的标准电力供应连接器(4a，4b)直接连接，所述地区具有特定的额定民用电压级别，

其特征在于，所述电加热元件中的至少两个电加热元件与加热器电导体(11)连接以在电结构中被供电，所述电结构依赖于在连接装置中的所述电导体(21)的连接结构，在连接装置中的连接结构是永久的、不能被用户修改的、并且与其输入连接器(3a，3b)相适应，所述输入连接器(3a，3b)专用于所述电压供应的所述标准电力供应连接器(4a，4b)；

其中，所述电结构包括所述至少两个电加热元件的从单独供电结构、并联供电结构、串联供电结构、星型结构和三角形结构及其组合中选择出的一个结构。

20.如权利要求19所述的组合，其特征在于，包括另外的连接装置，该另外的连接装置包括：

-输出连接器(2a-2i)，所述输出连接器(2a-2i)具有能够与加热器电导体(11)连接的电导体(21)；和

-用于将所述电加热元件与具有不同电压级别的另外的电力源连接的连接结构，

所述连接装置具有不同的电结构，不同的输入连接器(3a，3b)专用于与不同电压源的不同的标准电力供应连接器(4a，4b)直接连接，所述不同电压源具有相应的不同的电压级别。

21.如权利要求19或20所述的组合，其特征在于，要被加热的所述液体是水。

22.如权利要求19或20所述的组合，其特征在于，所述输入连接器(3a，3b)是插头，所述标准电力供应连接器(4a，4b)是插座。