CN101951819A - 液体加热设备 - Google Patents

Abstract

一种液体加热设备，所述液体加热设备具有第一操作模式和第二操作模式，所述第一操作模式可以加热第一体积的水，所述第二操作模式可以加热和自动分配较少的第二体积的水。第一模式可以通过可移除的液体加热容器(40)提供。第二模式可以通过第二加热室(58)提供，该第二加热室包括设置为加热液体并将液体通过出口(45)分配的加热器(76)。第二加热室(58)填充有来自可移除的液体加热容器(40)的水。

Description

液体加热设备

技术领域

本发明涉及一种液体加热设备，该液体加热设备用于加热/煮沸诸如水的液体。

背景技术

几乎在全世界范围内都存在加热水以制备饮料的普遍需求。在英国和欧洲的其他地方，大多数家庭普遍拥有用于将水煮沸以制备应时饮料的水壶。在较大的场所以及世界的其他地方，更常见的是使水体在持续很长的一段时间内--可能是一整天--保持热烫或者沸腾，以便能够“按需”制备这种饮料，即，不必等待水从室温加热就能够制备。这种情况的实例是传统的电壶或在亚洲更常见的所谓的热水瓶。

这两种装置都具有它们的缺点。就水壶而言，即使使用功率非常高的水壶(三千瓦的规格)，对于用户来讲将水从冷(即，水从水龙头流出时的温度)加热所花费的时间也被视为是不便利的。如果当向水壶充水时对所需水量进行估计是困难的，并且由此倾向于煮沸比所需更多的水(这当然会增加将其煮沸所花费的时间)，则尤其是如此。另一方面，如果在持续很长的一段时间内将水保持在沸腾或者接近沸腾的状态，则将需要大量的能量以抵消不可避免的热损失。

近来，试图解决这种缺陷的设备已经商业化。这些设备据说能够在大约几秒钟的时间内从冷水储存器中产出一满杯热水。但是，这些设备一般基于管流加热器(tubular flow heater)，并且申请人已经认识到这种装置的一些重大缺点。首先，正如典型的管流加热器，为了避免由水蒸气气窝(pocket)产生的热斑(hot spot)导致的加热器过热和/或管子内部的压力积聚过高而引起的危险，必须在管子中的水到达沸点之前停止加热。另一个缺点在于虽然加热器的加热速度相对较快，但不可避免的是会存在未被加热到目标温度的通过加热器的初始量的水。这与稍后制备的、自身仍然不在沸点的水混合会降低水的平均温度。这两个因素的结合意味着实际上由这种设备提供的水到分配时还远低于沸点，从而使得其不适于例如沏茶，并因此限制了其对消费者的吸引力。

申请人进一步认识到，除了上述类型的一杯热水分配器之外，大多数用户仍需要拥有常规水壶，用于当需要较大量或真正煮沸的水时。这引起了占用厨房空间的问题。

发明内容

从第一方面看，本发明提供具有第一操作模式和第二操作模式的液体加热设备，在第一操作模式下，可以加热第一体积的水，在第二操作模式下，可以加热和自动分配较少的第二体积的水。

根据本发明，本领域技术人员可以看出的是，可以使用单个设备来快速地加热和分配少量水，或者以更常规的方式加热或煮沸较大量水。其具有的优点在于允许用户根据在任意特定时间所需的水量选择适当的操作模式，但无需花费与完成这些任务的单独器具有关的费用，或者无需在厨房台面上为多个器具寻找空间。当然，应该理解的是，可以在任意模式下加热的相对水量由相对最大容积确定；至少在优选的实施例中，可以使用第一操作模式来加热本来替代地以第二模式加热的足够少量的水。可以以第二模式加热的水量可以是固定的或者可以是例如，由用户可变的。

设备可以为两个分别的操作模式提供单独的储存器，但是在优选的实施例中，提供公共储存器。这可以被设置为根据使用的是第一还是第二操作模式来将水(或另一种液体)分配给相应的加热装置，但是在优选的实施例中，设备被设置为以第一操作模式加热储存器中的所有水，或者以第二操作模式加热来自储存器的较少的预定量的水。

由于储存器可以从设备的其余部分移除且带到例如水龙头处充水，因此设备优选地包括有利地便于填充的可移除的储存器。在特别便利的实施例中，设备还被设置为使得以第一操作模式加热的水可以从可移除的容器中手动地分配。在优选的情况下，可移除的容器可以类似于普通水壶，因此应该认识到的是在这些实施例中，设备必要地包括标准的沸水壶，但是如果所需水量足够少的话，设备还构造为能够“按需”加热和分配水。

共同的加热装置可以用于以第一或第二操作模式对水进行加热。例如，储存器可以包括将以第二操作模式加热的少量水从中隔开的装置。在其他实施例中，分别为第一和第二操作模式提供独立的加热装置。这可在针对每个加热器的特定用途而对其进行优化的方面具有一些优点，并且还使其自身特别导致这样的实施例，在该实施例中，必要地提供完备的沸水壶用于第一模式下的操作，但该沸水壶在其被放在设备上时允许水壶中的水进入用于第二操作模式的加热器。应该意识到的是，在这样的实施例中，可以独立于设备的其余部分对水壶进行操作，当需要第二操作模式时，仅需要将水壶放置在设备的其余部分上。

这种装置本身是新颖的和有利的，因此当从另一方面看，本发明提供用于加热液体的设备，该设备包括可移除的液体加热容器，该液体加热容器包括用于加热在其中的液体的加热器，该设备进一步包括被设置为加热液体和将液体通过出口进行分配的第二加热室，其中所述第二加热室充有来自可移除的液体加热容器中的液体。

优选的是，一个加热器或两个加热器都被设置为将水加热至沸腾。与本发明的第一方面相比，可移除的液体加热容器提供第一操作模式，第二加热室提供第二模式。

根据前述的所有实施例，优选的是，以第一操作模式加热液体的加热器，例如，上面所述的本发明的方面的液体加热容器的加热器，包括带有电阻加热元件例如包覆式元件的加热器板，该电阻加热元件形成在或安装至板的底面。优选的是，如水壶领域所公知的，加热器被设置为封闭(close)容器基座上的开口。

提供用于第二操作模式的独立的加热器，例如，上面所述的本发明的方面的第二加热室的加热器，这可以采取任意便利的形式，例如，管式加热器或一些其他形式的流加热器，但优选地是提供将液体加热到期望温度然后进行分配的腔室。

通过任意合适的装置都可以实现第二操作模式的自动分配。例如，可以采用泵或者设备可以被设置为使得液体在其上部部件中加热并通过静液压向下(1ower down)分配液体。但是，在优选的实施例中，水被设置为以第二操作模式煮沸并借助于煮沸过程中产生的蒸气压力从设备中分配。

在本发明的一些实施例中，提供公共的机构，以无论以第一还是第二操作模式进行操作，当液体达到预定温度时，停止加热液体。这可以采取任意便利的形式，例如，电子的，并可以依据液体被加热到的温度。在以两种操作模式煮沸水的优选实施例中，如本领域所公知的，公共的装置优选地包括蒸气开关，例如包括速动双金属致动器的蒸气开关。

在另外的实施例中，提供独立的装置以在相应的模式下停止加热。例如，在提供可移除的液体加热容器的情况下，可以提供常规的蒸气开关。例如，这允许这种可移除的容器与标准水壶尽可能接近，这对于用户接受度和能够最小化重新加工都是有益的。

可移除的液体加热容器优选地包括阀门装置，该阀门装置用于当容器安装在器具上时选择性地允许液体进入第二加热室，以及当容器移除时避免泄漏。阀门装置可以提供在容器主体中，但优选地其提供在封闭容器基座的开口的加热器板中。这有益于使阀门位于容器内的最下端，而且也意味着可以生产包括阀门的标准的加热器板，因此允许器具制造者使用已经加工好的器具主体。

虽然不是必须的，但阀门装置优选地提供在第二加热室上。这种阀门装置优选地构造为当第二加热室内有预定量的水时关闭。这允许第二加热室自动地填充至所需水位。其例如可以包括浮阀。根据一组实施例，使用自由浮动的阀门构件，该构件比瓣阀更可靠(robust)。有利的是，这种阀门构件容纳在壳体内，壳体允许液体流过但保持(retain)阀门构件，阀门构件具有上部位置(upper position)和下部位置(1ower position)，在上部位置处，其抵靠住阀座以关闭阀门，在下部位置处，其保持在壳体的下部部件中。阀门构件可以采取任意便利的形式。例如，其可以包括球(ball)。作为替换，其可以是药丸状、铁饼状、或短粗的圆柱状。在优选的一组实施例中，阀门构件向下逐渐变细，例如截头圆锥体。已经发现这可以最小化阀门构件在使用中卡住(sticking)的可能。

优选的是，第二加热室阀门装置构造为使加热室内增加的压力趋于增加由阀门构件的浮力产生的阀门上的闭合压力。优选的是，其包括弹性套圈(collar)，阀门构件通过第二加热室内的内部压力压靠所述弹性套圈。当将可移除的容器移除时，这有助于避免水或蒸气泄漏。

如优选的，在为两个分别的操作模式提供单独的加热器的情况下，设备优选地包括仅允许一次使所述元件之一通电的开关装置。这是有利的，因为其允许每个加热器处于高功率，而不会由于同时使两个元件通电而令电网电源遭受过载的危险。在简单的示例性实施例中，开关装置包括诸如摇臂开关的转换开关。在提供有这样的开关装置的情况下，蒸气开关优选地作用于前述开关装置以切断正在通电的任一加热器。

上述装置本身被认为是新颖的和有创造性的，因此当从另一方面看时，本发明提供一种用于电气器具的开关装置，所述开关装置包括开关，所述开关具有可以为第一电路供电的第一位置、可以为第二电路供电的第二位置和不为任何所述电路供电的第三位置，所述装置进一步包括热敏致动器，该热敏致动器被设置为当所述致动器到达预定温度时，作用于所述开关以便将所述开关从所述第一或第二位置中任一位置移动到所述第三位置。

在另外的实施例中，采用电子的或机电装置避免同时通电。例如，在一组实施例中，继电器用于将电源与加热器之一串联，并被设置为使得其触点在电源供给另一加热器时打开。当然，本领域技术人员容易理解的是等同的装置可以以电子方式达到同样的功能。优选的是，所述装置使得当使第二加热室的加热器通电时，切断供给可移除的液体加热容器的电源。其有益之处在于其允许液体加热容器中的电装置是完全标准的。例如，继电器或其他开关装置可以简单地切断供给用于向液体加热容器供电的诸如申请人的P72连接器这类无线连接器的电源。

附图说明

以下，将参考附图仅以实例的方式对本发明的优选实施例进行描述，在附图中：

图1是示出了实施本发明的设备的主要部件的示意图；

图2是示出了用于两个加热器的电开关装置的示意电路图；

图3a至3d是示出了本发明的实施例的使用的一系列示意图；

图4是第二实施例的另一示意图；

图5是本发明的第三实施例的立体图；

图6是图5的实施例的将水罐式水壶部件移除的另一个角度的立体图；

图7是类似于图6的移除外盖的视图；

图8是加热室上方的部件的部分分解图；

图9是加热室的横截面剖视图；

图10是加热室的不同截面；

图11是水罐式水壶与加热室之间的阀门的放大剖视图；

图12是分配室的下部部件的立体图；

图13是分配室的剖视图；以及

图14是用于器具的示意电路图。

具体实施方式

图1示出了实施本发明的设备的基本部件。在该实施例中，具有准标准的水罐式水壶2，该水壶具有提手4和倾倒壶嘴6。该水壶装配有被设置为封闭其基座上的开口的加热器，并包括安装至金属板底面的包覆式加热元件。水壶2还包括申请人的标准U17控制单元，以便在由于接通干烧或煮沸烧干而使加热器产生过热的情况下关断加热器。如本领域所公知的，这种控制单元包括360度无线电连接器的公部件。连接器8的母部件在设备的基座部件10上是可见的。

水壶2与普通水壶的不同之处在于其在其基座上包括自关闭阀门(不可见)，当将水壶2放置在基座10上时，所述自关闭阀门可以通过从基座10伸出的管子12的穿入而打开。在管子12的下端是以浮阀13的形式设置的另一个阀，控制水从水壶2进入基座10中的加热室。

设备的基座10内部的加热室在其底面具有另一个加热器30，所述加热器30与水壶2中的加热器相似。与刚刚描述的由浮阀13控制的入口一样，基座加热室连接至分配喷嘴14，所述分配喷嘴14从基座部件10上伸出并且以向下弯曲部(loop)结束，用于将加热的水分配进置于其下方的杯子16或其他容器。

同样与加热室相通并从设备的基座10上升的是垂直的蒸气管18，其上端具有细管颈，超过其的是热敏速动双金属致动器20。虽然图1的示意图中未示出，但是双金属器件20定位为使得当水壶2定位在基座单元10上时，其也位于水壶2的壶嘴6的上方。

图2是示出了开关装置的示意电路图。应该注意的是，双金属器件20作用于转换型摇臂开关36。摇臂开关36具有3个位置。在左侧和右侧位置处，其可以在连接至电网电源(mains supply)的火线(live)侧的公共端子22与分别连接至水壶2中的元件28和基座加热室中的元件30的另外两个端子24、26中任一个之间形成回路。在开关36的中央位置处不形成任何回路。

该装置允许使元件28或30中任一个通电，或者使两个都不通电，但是物理上不允许同时使两个元件都通电。因此，每个元件可以达到电网电源提供的最大额定功率--例如，在英国是3kW。当双金属致动器20在与蒸气接触之后达到其操作温度(例如，90摄氏度)时，双金属致动器20作用于开关36以使其返回到使两个元件都不通电的中央的、打开的位置(如图2所示)。

与水壶元件28串联的是U17控制单元的相应的火线极和零线(neutral)极开关触点组32。与基座加热室元件30串联的是简单的双金属恒温开关和热熔断器开关或者两个双金属开关(未示出)。这些相应的进一步的开关确保元件在过热的情况下(例如，由于接通干烧或煮沸烧干)断电。

现在，将额外参考图3a至3d对设备的操作进行描述。图4a示出了水壶2放置在基座部件10上和杯子16放置在分配喷嘴(不可见)下方的设备。在使用时，用户将水壶2以常规方式从基座单元10移除并从水龙头处将其充水(图4b)。然后，将其重新放置到基座部件10上，从而允许管子12穿入(penetrate)水壶的底部并因此在浮阀13打开的情况下允许水从水壶流出(即，如果基座加热室为空)。

用户可以以第一操作模式煮沸相对大量的水(例如，多至两升)。这通过为摇臂开关36选择合适位置来实现。这使水壶元件28通电以便其将水壶2中的全部容纳物(content)煮沸。当水煮沸时，产生的蒸气使得双金属器件20操作将摇臂开关36返回至中央的关断位置，这将无线连接器8的电源切断，并因此使水壶中的元件28断电。当然，代替该装置，更常规的蒸气开关装置可以用于水壶2本身。通过3kW的加热元件会花费大约4分钟的时间将两升水煮沸。一旦在水煮沸后关断了该元件，就可以提起水壶2并且以常规方式将水倒出(图3c)。

如果用户改为仅需要一杯煮沸的水，那么可以使用第二操作模式。这通过选择摇臂开关36的另一个位置(图3d)来实现，并因此使基座室中的加热器30通电。这种模式将加热室内的少量水快速地加热至沸腾，因此产生的蒸气进入蒸气管18，并致动双金属器件20且将开关36复位到中央位置从而关断元件。伴随腔室内的水煮沸的压力增大迫使水向上通过分配喷嘴14并进入杯子16。一满杯水可以在大约30秒内煮沸并分配。

图4示意性地示出了另一个实施例。这具有带有其自己的元件(未示出)的可移除水壶2’和用于从水壶2’中排出水用以快速地加热并自动地将预定的少量水通过喷嘴14’分配到杯子16的侧向入水馈送管12’的类似装置。然而，在该实施例中，代替封闭的基座加热室的底面上的加热器，存在流体加热器30’，用于以第二操作模式对水进行加热。

因此，本领域技术人员应该理解的是，以上描述的实施例允许用户能够非常快速地煮沸一满杯水或者以常规方式煮沸一满壶水的灵活性，而无须购买两个独立的器具以及为这两个独立的器具寻找存储空间。

描述的实施例仅仅是可以实现本发明的一个实例。可以作出许多变形和修改。例如，可以提供单个共用的元件，而不是用于两个操作模式的两个独立的加热元件。

图5示出了本发明另一个实施例的立体图。这大体上包括以水罐式水壶40的形式提供的可移除的液体加热容器，其位于支座42上，支座42也用于通过支柱46支撑带有其分配喷嘴45的热水分配室44。水壶40示出为移除了壶盖和外部手把模制件。这露出了诸如申请人的R48蒸气控制件的标准蒸气开关48，其用于当其中的水沸腾时关断水壶。

图6示出了移除了水壶的设备。这露出了诸如申请人的P72连接器的360度无线电连接器50，其位于底座42的容纳水壶的区域的中心。无线电连接器50的一侧是水阀的外壳52，其目的将在后面描述。

在该图中还较容易看到的是位于热水分配室44顶部的通/断开关54和位于喷嘴45(图6中未示出)正下方的滴水盘56。

图7示出了移除了外盖的器具的主要部件的视图。这样，在器具的下部现在可以看到阀门52与其选择性地连通的加热室58。从加热室58的侧面延伸的是将加热室58的内部连接至分配室44的内部的两个管子60、62。这两个管的目的将在后面描述。

图8示出了加热室上方的部件的部分分解视图。其示出了360度无线连接器50容纳在加热室58的顶部表面的特有凹进60中。通道62提供为容纳来自连接器50的电线。连接器50通过板64保持到位，板64通过螺钉连接、铆接或其他方式接附至加热室58的顶部。固定板64还提供阀门外壳52。阀门外壳52装配在位于加热室顶部的直立环形壁66上，并且在它们之间插入有新颖的弹性环形密封构件68，其将在后面更详细地描述。

加热室58由通过夹紧圈70、72夹紧在一起的上部部件和下部部件形成，夹紧圈70、72通过一系列凸起(boss)和螺钉装置74螺钉连接在一起。

图9示出了通过加热室58的垂直截面。从该图可以看出，包覆式电阻加热元件76结合至铝制扩散板78，而铝制扩散板78又结合至不锈钢加热器板80的底面，前述结构与常规使用在煮水水壶中的结构相似。加热器板80通过外围通道82接附至加热室58的上部本体，所述外围通道82根据WO 96/18331中更具体描述的申请人的安全密封系统(Sure Seal system)在加热室的向下悬垂的壁部上卷曲。

该图中还可见的是通过将加热室58连接至分配室(未示出)的管子之一60的截面。这是用于将煮沸的水从加热室58输送到分配室的出口管。从图中显而易见的是，在腔室内部，出口管60以直角延伸，终止于向下悬垂的管部84，所述管部84的端部位于加热器板80上方几毫米。

图10也示出了通过加热室58的垂直截面，但是在该实例中，该截面截取自与图9的截面相平行的平面。这示出了将加热室58连接至分配室的另一个管子62，该管子是通气管(vent tube)。通气管62的下端装配在套管(spigot)86上，所述套管86通向加热室58的内部顶部的孔。

图11示出了通过位于加热室58顶部的水壶40的垂直截面。在该图中，将视图放大以更清晰地显示阀门装置，并且省略一些部件以进一步增加清晰度。水壶40具有侧壁88。水壶的底面由圆形不锈钢加热板90封闭，所述加热板90的底面上提供有铝制扩散板92和包覆式电阻加热元件(不可见)。

向着加热器板90的边缘形成有孔，以容纳阀门机构的水壶部件的垂直伸出的套管部分94。该套管部分94通过垫圈(grommet)96抵靠住加热器板90中的孔而密封。在套管部分94下方，水壶阀门部件包括两个同心环状罩(shroud)：内部罩98和外部罩100。外部罩100的直径使得其装配在加热室阀门部件的外壳52上并且其具有倾斜的边缘(bevelled edge)以辅助定位。

套管94与内部罩98之间是支在弹簧上的阀门装置，其包括顶部具有阀头104的可垂直移动的阀门构件102，该阀头104通过压缩盘簧108向相应的阀座106偏置。该盘簧作用于阀座106的底面和阀门构件102底部处的环110之间。在图11示出的构造中，向上的力施加到阀门构件的下部环110，因此将阀头104离开阀座106抬起从而允许水通过阀门。但是，等同地，可以看出的是当移除该力时，盘簧108作用以关闭阀门，因此避免水进一步通过。

提供在阀门装置的加热室侧的部件包括外壳52(先前参考图6、7和8提到过)，其具有用于容纳水壶阀门壳体的内部罩98的中心的、斜切的开口。因此，在两个阀门部件联接时，该外壳52从上部部件的内部和外部罩98、100之间通过。外壳52的内部是环形密封构件68，其提供抵靠住向上伸出的环形壁66的流体紧密密封，环形壁66是加热室58的顶部的一体部件。密封构件68具有形成向上打开的环形通道的中心环形伸出部，该环形通道用于容纳水壶阀门部件的内部罩98的下部边缘并抵靠住该下部边缘进行密封。

在密封构件66的下表面上的是成角度的环形凸缘112，其径向向外延伸以便其在轴向上具有一定程度的柔性。密封构件66的下方是通常为截头圆锥形的浮阀构件114，其可以垂直地移动但其向下的移动受阀门止动构件116限制。当浮阀构件114位于上部或在移动中时，其顶表面压靠成角度的环形凸缘112。

图12示出了移除了上部盖的分配室44的从上看的立体图。图13示出了上部盖就位的腔室的部件的垂直截面。分配室的主部件44a是大致碗形的，并且分配喷嘴45在位于中心的独特的凹进(distinct recess)44c中。后缘的延伸圆形部件是升高的、大体水平的平台部分44b，出口管60和通气管62从加热室露出到该平台部分44b中。应该注意的是，这两个管子60、62垂直地延伸一段距离进入分配室。

安装在分配室外部(但参考图12所示)的是R48蒸气开关188，通/断摇臂开关54接附至该蒸气开关188。垂直管道(chimney)120延伸通过分配室44但与分配室隔离且在蒸气开关118的双金属致动器(图12和13不能清晰地看出)正下方开口。这允许在双金属致动器操作之后使冷空气通过双金属致动器以便允许其相对较快地复位。

从图13中可以更清楚地看出，形成出口喷嘴45的管子在具有稍大直径的同心的向下开口的管子122内垂直地延伸一段距离进入分配室44，该向下开口的管子122安装至分配室的上部盖。向下开口的管子122向下延伸刚好达不到位于分配室的主要部件44a的中心的环形凹槽44c。

图14是示出了器具的各部件之间的主要电连接的示意电路图。从电路图的左侧可以看出，来自电网引线(未示出)的火线、零线(neutral)和地线连接。分配室内提供的蒸气开关118的开关触点串联电连接在火线极(line pole)和继电器的线圈124之间(虽然该示意图中未示出，但是还可以提供一些形式的整流)。继电器的触点126是转换型的，其公共触点126a连接至火线极。常开的继电器触点126b连接至提供于加热室58的基座上的加热元件76。虽然图中未示出，但是与该元件76的电连接通过改进的U系列控制器来形成，所述U系列控制器具有其一对特有的过热保护双金属致动器，该对过热保护双金属致动器分别作用于元件的火线侧和零线侧的相应的常闭触点128a、128b。氖管指示器130与合适的电阻器132串联连接在元件76两端，以在该元件被通电时指示。

常闭的继电器触点126c连接至无线电连接器50的中央的火线端子。零线端子和地线端子从电网引线直接连接至相应的输入。

图14的电路图的右侧示出了水壶中的常规的电配置。这样，加热元件134与蒸气开关48的常开触点串联连接，且也和通过U17控制器的过热双金属器件作用的常闭触点136a、136b串联连接。同样，氖管指示器138和相应的电阻器140连接在元件134两端，以在该元件被通电时指示。

现在，将对上述参考图5至14描述的实施例的操作进行描述。

如先前的实施例一样，可以以两种独立的模式对该实施例的器具进行操作。在第一模式下，水壶40可以移除、充水然后放回基座上。为了开始煮沸，按下接通开关(未示出)以闭合蒸气开关48的触点。在图14所示的正常状态下，可以通过无线连接器50供电以使元件134通电。除非用户再次切断电源，否则加热会持续到水壶中的水煮沸，这使得蒸气开关48操作且断开对元件供电。然后，水壶40可以再次提起，煮沸的水可以以常规方式从其壶嘴倒出。

但是，如果用户希望煮沸并分配仅仅一满杯水，他或她可以以下述的第二操作模式对器具进行操作。

当第一次使用器具，或者以其他方式使加热室58变空时，必须向其充水。这通过为水壶40充水并将其放回到支座42上实现。这允许水壶40中的水通过图11所示的阀门装置排入加热室。更特别地，在水壶40放回支座时，水壶阀门部件中的阀门构件102的下端环110通过其与密封构件68的内部环形伸出物接触而抵抗盘簧108的力被迫使上升。这允许水从水壶40的内部，通过阀门套管部分94，流过阀门构件102，并且通过密封构件68的中心并流过浮阀构件114的边缘而进入加热室58。甚至在出口管的下部部件86已经被覆盖后，通气管62也允许空气从腔室排出。

随着加热室58中的水位上升，浮阀构件114也随着水逐渐上升直到其由足够的力抵靠密封构件68的下表面上的环形凸缘112密封为止，以避免更多的水进入加热室58。如果现在再次提起水壶40，盘簧108将使阀头104抵靠住水壶阀门壳体内部的阀座106而关闭，从而避免水壶中的水泄漏。相似地，浮阀构件114抵靠密封构件68的底部的顺性(compliant)环形凸缘112的浮力会避免水从阀门装置的下部部件喷出。当把水壶40放回原位时，虽然阀门的水壶侧104、106会被再次打开，但是由于浮阀构件114保持压靠在环形凸缘112上，因此不会有更多的水流动。

为了以第二模式操作该器具，用户必须打开提供于分配室顶部的开关54。考虑图14的电路图会认识到，其使继电器线圈124通电以断开继电器触点126a和126c并连接触点126a和126b。这具有两种结果。第一个结果在于由于不再向无线连接器50供电，因而不能对水壶40进行操作，从而确保不会同时使两个元件76、134通电，对于普通家用电网插座而言，同时使两个元件通电会消耗过量电流。另一个结果在于使加热室58的底面上的元件76通电并开始加热加热室内的水。

在加热的初始阶段，加热室58内部压力的积聚受连接至基本处于大气压力的分配室44的通气管62的限制。这避免了未被充分加热的水过早地通过出口管60流出。这还降低了浮阀构件114抵靠密封构件68“晃动”的任何趋势。这与顺性环形凸缘122一起有助于避免更多的冷水在加热过程中进入加热室。

随着加热室58内的水温接近沸腾，压力积聚并开始将水沿出口管60向上压并因此进入分配室44。随着该动作继续进行，几乎加热室58内的所有沸腾的水都迫使沿出口管60上升以填充分配室44。水被继续迫使沿出口管上升直到腔室58中的水位下降到出口管88的向下延伸部分的下端以下。

转向图12和13，可以看出的是沸腾的水起初进入侧室44b，此后向着中心的环形凹进44c排入腔室的主部件44a，并因此开始填充腔室主部件44a。随着水继续进入分配室44，向下开口的管子122和向上延伸的出口喷嘴45之间的水位上升直到水开始流过出口管45的顶部边缘并因此向下通过壶嘴进入用户的杯子。这建立了虹吸(siphon)，其使得实际上分配室44中的所有水通过壶嘴45分配。

一旦迫使所有水从加热室58通过出口管60向上，来自加热室58的蒸气就会从出口管60的顶部(以及从通气管62)排出并进入分配室44。这使得蒸气开关118切断，因此中断给继电器线圈124供电并因此使加热室元件76断开。

当加热室内的压力下降时，浮阀构件114向下降低抵靠其止动件16，这自动地重新从水壶40给加热室58充水，假设水壶40在那里并且其中具有足够量的水。如果水壶40不在那里，那么加热室58会在下次水壶40被放回时重新充水。因此，水壶40充当用于加热室的方便的可移除的储存器。这允许用户全天反复制备数杯沸水，而无须每次重新填充水壶，无需多次重新煮沸同样的水(这通常被认为会由于去除了溶解的氧而使其味道变差)，并且重要的是，无需由于煮沸比所需要的水多的水而浪费能源。

如果在其中没有任何水的情况下操作加热室58，例如，在上次使用完后如果水壶40内没有水以重新填充腔室，那么，保护元件76的改进的U系列控制器中的双金属器件的一个或另一个会操作以打开相应的触点128a、128b。

这样，可以看出，本发明提供了非常通用的器具，其既可以用作普通水壶以加热相对大量的水，或者，如果仅需要一满杯的水，其也可以以第二操作模式非常快速且有效地加热并分配。于是，水壶40在该操作模式下作为可移除的储存器，由于其允许容易的重新填充，因此其本身是便利的。提供继电器以在两个元件之间进行切换避免了电力超负荷。

Claims (26)

1.一种液体加热设备，所述液体加热设备具有第一操作模式和第二操作模式，在所述第一操作模式下，能够加热第一体积的水，在所述第二操作模式下，能够加热和自动分配较少的第二体积的水。

2.根据权利要求1所述的设备，其包括用于两个操作模式的公共储存器。

3.根据权利要求2所述的设备，其被设置为以所述第一操作模式加热所述储存器中的所有水，或者以所述第二操作模式加热来自所述储存器的较少的预定量的水。

4.根据前述任何一项权利要求所述的设备，其包括可移除的储存器。

5.根据权利要求4所述的设备，其被设置为使得以所述第一操作模式加热的水能够从所述可移除的储存器中手动地分配。

6.根据前述任何一项权利要求所述的设备，其包括分别用于所述第一操作模式和所述第二操作模式的独立的加热装置。

7.根据权利要求6所述的设备，其中，一个或两个加热器被设置为将水加热到沸腾。

8.根据权利要求6或7所述的设备，其中，用于所述第一操作模式的所述加热装置包括带有电阻加热元件的加热器板，所述电阻加热元件形成在或安装至所述板的底面。

9.根据前述任何一项权利要求所述的设备，其中，水被设置为以所述第二操作模式煮沸，并借助于在煮沸过程中产生的蒸气压力从所述设备中分配。

10.根据前述任何一项权利要求所述的设备，其包括腔室，在所述腔室中，对于所述第二操作模式，液体被加热到期望的温度，然后分配。

11.根据前述任何一项权利要求所述的设备，其包括独立的装置以分别停止以所述第一模式和所述第二模式的加热。

12.一种用于加热液体的设备，包括用于加热在其中的液体的可移除的液体加热容器，所述设备进一步包括第二加热室，所述第二加热室包括设置为加热液体并将液体通过出口进行分配的加热器，其中，所述第二加热室填充有来自所述可移除的液体加热容器的液体。

13.根据权利要求12所述的设备，其中，所述可移除的液体加热容器的所述加热器被设置为封闭所述容器的基座的开口。

14.根据权利要求12或13所述的设备，其中，所述可移除的液体加热容器包括阀门装置，所述阀门装置用于当未移除所述可移除的容器时选择性地允许液体进入所述第二加热室，以及当移除所述可移除的容器时避免泄漏。

15.根据从属于权利要求13的权利要求14所述的设备，其中，所述阀门装置提供在封闭所述容器的所述基座的开口的所述加热器中。

16.根据权利要求12至15中任何一项所述的设备，其包括位于所述第二加热室上的阀门装置。

17.根据权利要求16所述的设备，其中，所述阀门装置被构造成当所述第二加热室内具有预定量的水时关闭。

18.根据权利要求16或17所述的设备，其包括浮阀构件。

19.根据权利要求18所述的设备，其中，所述第二加热室阀门装置包括弹性套圈，所述阀门构件通过所述第二加热室内的内部压力压靠所述弹性套圈。

20.根据前述任何一项权利要求所述的设备，其中水被设置为在所述第二加热室内煮沸，并借助于在煮沸过程中产生的蒸气压力从所述设备中分配。

21.根据前述任何一项权利要求所述的设备，其包括独立的装置以分别停止所述可移除的容器和所述第二加热室中的加热。

22.根据权利要求14至21中任何一项所述的设备，其包括分别用于所述可移除的容器和所述第二加热室的独立的加热装置。

23.根据权利要求22所述的设备，其中，一个或两个加热器被设置为将水加热到沸腾。

24.根据权利要求6、7、8、22或23中任何一项所述的设备，其包括开关装置，所述开关装置仅允许一次使所述加热器之一通电。

25.根据权利要求24所述的设备，其包括将电源串联到所述加热器之一的继电器，所述继电器被设置为使得当向另一加热器供电时其触点打开。

26.根据权利要求24或25所述的设备，其中，所述装置使得当使所述第二加热室的加热器通电时，切断给所述可移除的液体加热容器的供电。

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