CN109416195A - 烧水器 - Google Patents

Abstract

一种用于产生蒸汽和/或加热水的烧水器，包括金属的容器(12)，该容器(12)至少设置有用于将水引入所述金属容器(12)内的给水孔(14)、加热元件(26)，以及能够选择性地打开/关闭以排出水和可能存在的颗粒的排放孔(15)。

Description

烧水器

技术领域

本发明涉及一种用于产生蒸汽和/或加热水的烧水器，该烧水器可用于家用电气以及专业机械，例如熨烫或清洁设备、咖啡机、用于烹饪食物的蒸笼、蒸汽锅等。

本发明还涉及一种装置，该装置用去除沉积在烧水器内的水垢，该装置可以选择性地启动，以去除沉积且固结在烧水器内壁上的水垢。

背景技术

在家用电器以及专业机械中，烧水器用于选择性地产生蒸汽和/或加热水，烧水器通常包括气密地封闭的金属容器，该金属容器设置有用于水的至少一个进入孔，可能地，设置有用于蒸汽的出气孔。

加热元件(通常为电阻或者电板)通常与金属容器相关联，加热元件用作为热源，选择性地启动该加热元件，以产生期望数量和/或质量的蒸汽和/或将水加热到期望的温度。

烧水器通常还包括一个或多个检测装置，以检测金属容器内的温度和/或压力，以便根据所需的值监控它们和/或控制它们，并且还防止它们超过确定的安全值。

已知的是，当使用烧水器时，由于将水加热，因此在金属容器的内部会形成水垢，水垢由碳酸钙和/或其他通常溶解在水中的矿物质(例如，镁、钾和硅等)组成。

这些形成的水垢可以保持悬浮或沉积在金属容器的内壁上(特别是在热区上)，形成厚度逐渐增加的垢壳，从而影响产生热量的装置和检测装置的功能。

减少的热传递和/或非正常的或延迟的温度或压力检测一方面会导致能量的浪费，另一方面会导致超过安全值，因此至少会损坏烧水器。

已知的是，在容器中设置排出孔，以去除容纳在容器内的水，并且去除悬浮在被排出的水中的水垢。

还已知这样的技术方案，使用具有细长形状也具有沟槽形状的元件，该元件用于收集水垢并且可以从烧水器中移除。

然而，这些已知的技术方案通常不是完全令人满意和决定性的，因为它们允许仅从容器内部去除一部分水垢，即仅仅是处于悬浮状态的一部分水垢。

文献DE19537590描述了一种用于收集居家使用或饮用的热水的容器。容器设置有清洁装置，该清洁装置设置在底部，通过供给进入收集容器的液体来启动该清洁装置使其开始运作。

文献US1531348描述了一种包括圆柱体容器的烧水器，该圆柱体容器在底部设置有刮环，该刮环具有外部叶片，该外部叶片朝向容器的内部表面并朝向容器的底部延伸，适于容器的下部。

本发明的一个目的是获得一种用于产生蒸汽和/或加热水的烧水器，该烧水器允许防止或至少大大减少内壁上的水垢层的形成和/或允许从内壁上去除形成的水垢。

相关的目的是降低过量能量供应的风险，以及减少由于形成的水垢对热源和测量元件的干扰而导致的特征参数(例如温度和压力)的测量值的改变。

另一个目的是获得一种产生蒸汽的烧水器，该烧水器简单、经济、可靠且持久。

申请人已经设计、测试和实施了本发明，以克服已知技术的缺点，并获得这些和其他的目的和优点。

发明内容

在独立权利要求中阐述和表征了本发明，而从属权利要求描述了本发明的其他特征或主要发明构思的变型。

根据上述目的，本发明涉及一种用于产生蒸汽和/或用于加热水的烧水器，该烧水器包括金属的容器，该容器至少设置有用于将水引入其内部的给水孔、加热元件，以及排放孔，排放孔能够选择性地打开/关闭，以将水和可能的处于悬浮的水垢颗粒和/或从容器壁上脱离的颗粒排放出去。

烧水器还包括水垢去除装置，该水垢去除装置至少部分地设置在容器内部，并且能够以机动或手动方式从外部选择性地启动，以与容器的底壁的至少一部分和/或与容器的侧壁的至少一部分配合，以去除形成在容器壁上的水垢层。

烧水器还包括至少一个检测装置，以检测与容器相关的物理量。

根据本发明的一个方面，烧水器包括与去除装置和检测装置相关联的控制和命令单元，使得至少去除装置的启动和旋转速度可以与由检测装置检测到的值相关联。

根据变型实施例，检测装置可以是用于检测水的硬度的装置。以这种方式，当水的硬度超过确定的阈值时，控制和命令单元能够识别有必要使用去除装置清洁容器的情况。

根据另一变型实施例，检测装置可以是光学传感器，该光学传感器检测沉积在容器的内壁上的水垢的程度。

根据另一变型实施例，检测装置是电导率传感器，其检测沉积在容器的内壁上的水垢的程度。

根据另一变型实施例，检测装置是温度传感器，该温度传感器配置为随时间检测容器中所容纳的水的温度。取决于达到水的预设加热温度所需的时间范围，可以识别沉积在容器壁上的水垢数量是多少。

根据一个实施例，金属容器至少具有底壁的圆形部分。以这种方式，通过使去除装置围绕穿过圆形部分的中心的轴线旋转，可以有效地清洁整个容器。

根据一个实施例，去除装置包括至少一个形状像叶片或刮刀的清洁元件，该清洁元件设置在容器内部，以便具有与所述底壁的至少一部分和/或内侧壁的至少一部分相配合的至少一个边缘。

根据一个实施例，清洁元件由部分地具有柔性的材料制成。

根据一个实施例，清洁元件与选择性旋转的轴相关联，该轴与大致垂直于底壁的至少圆形部分的轴线相关联。

该配置允许清洁元件在被启动时至少与底壁配合并且可能与侧壁的至少一部分配合。

此外，由于其柔性，清洁元件适应金属容器的特定内部构造，并且可以施加足够的压力，以去除甚至固结在壁上的水垢。

本发明还涉及水垢去除装置和清洁元件。

本发明还涉及一种清洁用于产生蒸汽和/或加热水的烧水器的金属容器的方法，该方法提供：

通过给水孔将水引入容器内；

通过加热元件将水加热；

通过至少部分地设置在容器中的旋转的去除装置去除存在于金属容器的底壁和/或侧壁的至少一部分上的水垢颗粒；

通过可选择性打开/关闭的排放孔将水和可能存在的颗粒从容器中排放出去；以及

通过检测装置检测与容器有关的物理量的值。

根据本发明的一个方面，该方法提供了将检测到的物理量的值发送到与去除装置和检测装置相关联的控制和命令单元，以根据所检测到的值调整去除装置的启动和旋转速度。

附图说明

参考附图，通过作为非限制性实例给出的一些实施例的以下描述，本发明的这些和其他特征将变得显而易见，其中：

图1是根据一个实施例的烧水器的垂直剖视和透视图；

图2是根据另一个实施例的烧水器的垂直剖视和透视图；

图3示出了图1中所示的烧水器的放大细节。

为了便于理解，在可能的地方使用相同的附图标记来标识附图中相同的公共元件。应该理解的是，一个实施例的元件和特征可以方便地并入其他实施例而不需要进一步说明。

具体实施方式

这里参照图1和图2所描述的实施例涉及根据本发明的用于产生蒸汽和/或用于加热水的烧水器10。

烧水器10包括金属的容器12，该容器12适于容纳水，并且还可能适于将水转化为蒸汽，在这种情况下，容器12具有与底壁18相对应的至少部分的圆形表面。

在这种情况下，容器12包括两个壳体：上壳体112a和下壳体112b，这两个壳体能够被封闭或者能够被密封地封闭。

容器12设置有用于引入水的给水孔14。

根据一个实施例，烧水器10可包括给水装置17，给水装置17连接到给水孔14，并且配置为将水引入容器12中。

根据可能的技术方案，给水装置17可包括：容纳罐33，其用于容纳水；以及给水泵34，其设置为用于将水从容纳罐33输送到容器12。

在所示的技术方案中，容器12还可以设置有用于在容器12内部产生的蒸汽的排出孔16，这将在下文中描述。

蒸汽排出孔16可以连接到用户装置和可能的蒸汽调节装置，例如机电阀等。

根据这里描述的一些实施例，容器12可以设置有排放孔15，该排放孔15能够选择性地打开/关闭，以将水和可能存在的颗粒排放出来，例如在容器12中形成的水垢。

盖35可与排放孔15相关联，以选择性地打开/关闭排放孔15。

排放孔15可以设置在容器12的侧壁19上(如图1和图2所示)，当然也可以设置在其他的位置上，例如与容器12的底壁18相对应的位置。

烧水器10包括至少一个与容器12相关联的加热元件26，该加热元件26配置为将水加热到所需温度。

根据本发明的可能的技术方案，至少一个加热元件26可以牢固地安装成与容器12接触，使得加热元件26通过热传导加热容器12，并且因此加热容纳在容器12中的水。

此外，加热元件26位于容器12外部，防止加热元件26受到形成的水垢的影响。

根据未图示的变型，加热元件26可以安装在容器12内。

此外，至少一个用于检测物理量的装置32与容器12相关联，例如但不唯一的是，检测容器12内部环境的温度和/或压力。

根据可能的技术方案，检测装置32可以有利地位于外部。

根据变型，检测装置32可以至少部分地与容器12的内部配合。

根据变型实施例，检测装置32可包括用于检测容器12中的水的硬度的装置45。

在一些技术方案中，用于检测水45的硬度的装置定位在容器12中，使得该装置不会干扰去除装置22的旋转。

例如，用于检测水45的硬度的装置可以是电导率计，该电导率计配置为检测容纳在容器12中的水的电导率。

根据可能的技术方案，检测装置32可以包括传感器，该传感器用于检测容器12的壁的厚度和所形成的可能的水垢的垢壳的厚度。在这种情况下，仅作为示例，可以提供包括超声传感器的检测装置32。

根据另一变型，检测装置32可包括温度传感器，该温度传感器配置为检测容器12中的水的温度和达到预设温度所需的时间间隔。

特别地，如果加热元件26安装在容器12的外部并通过热传导加热容器12，则存在于容器12的壁18、19上的水垢层会导致将热量传递给水的能力急剧下降，因此会导致更长的加热时间。

因此，如果加热时间被检测为高于预定间隔，则可以识别需要执行清洁容器12中的水垢的操作的条件。

实际上，检测装置32能够检测到达预设温度(例如在大约115℃和大约140℃之间)所需的时间间隔的可能的增长，并且因此可以推断出沉积在容器12的内壁上的水垢的数量。

因此，使用上述的检测装置32中的一个和/或其他检测装置32，可以在过度积累的水垢能够引起烧水器10出现问题之前识别需要清洁容器12的时刻。

根据本发明，烧水器10包括去除装置22，该去除装置22至少部分地设置在容器12中，并与容器12的底壁18和/或侧壁19配合，以在被启动时去除存在于壁上的水垢的垢壳和沉积物。

根据本发明的另一方面，烧水器10包括控制和命令单元44，该控制和命令单元44与去除装置22相关联，例如连接到去除装置22。

控制和命令单元44与检测装置32相关联，以便至少将去除装置22的启动和旋转速度与由检测装置32检测到的值相关联。

根据可能的技术方案，控制和命令单元44可以与给水装置17相关联，以选择性地启动将水供给到容器12内。

仅举例来说，根据可能的技术方案，可以提供的是，给水装置17配置为在低于50℃，优选地，低于30℃的温度时，向容器12内供给水。将冷水，即温度低于在容器12中加热的水的温度(通常高于100℃)的水引入，会在容器12中和存在的水垢中引起热冲击，这会导致水垢从容器12的壁上分离。

在附图所示的实施例中，去除装置22连接到旋转轴24，该旋转轴24在使用期间定位成与容器12的中心轴线大致同轴。

当被驱动时，旋转轴24使得去除装置22旋转，并且去除装置22的端部在容器12的相应壁上运作，发挥机械移除作用，将水垢从壁上分离，并将水垢以颗粒的形式分散在容器12内的水中。

根据这里描述的实施例，旋转轴24可以围绕圆形底壁18的表面的中心定位。

在本发明的范围内提供的是，旋转轴24可以在两个方向上旋转，以便增加移除的有效性，即，旋转轴24可以执行编程的摆动，例如在一个方向上旋转180°以及在相反的方向上旋转180°，或者以其他所需的角度旋转。

根据一个实施例，去除装置22设置有至少一个清洁元件28，该清洁元件28符合叶片、刮铲或刮刀的形状，具有与待清洁的壁(图3)接触的至少一个下边缘20a和一个前边缘20b。

下边缘20a的长度大致等于圆形容器12的半径，而前边缘20b可相对于下边缘20a升高，以与容器12的侧向内壁19的至少一部分配合。

在一端附近，清洁元件28具有孔状装置21，使得清洁元件28可以与旋转轴24相关联。

根据一个实施例，清洁元件28由至少部分地具有柔性的材料制成，当然可以具有一定的硬度和/或研磨性，使得清洁元件28可以适应容器12的内壁的构造。

例如，清洁元件28可以使用由金属、塑料或耐热橡胶材料、钢丝绒、金属网或这些材料中的两种或更多种的组合制成的柔性刷毛或衬垫制成。

当旋转时，清洁元件28从壁上机械地去除水垢的垢壳，以防止水垢与加热元件26和/或检测装置32相对应地钙化。

去除操作可以被编程，并且可以受到时间因素、时间/加热因素或与降低检测装置的灵敏度有关的因素、或者与增加加热元件26吸收的能量有关的因素的影响。

清洁元件28可以由支撑元件30支撑，该支撑元件30由金属材料或耐热塑料制成，该支撑元件30可以直接与旋转轴24相关联。分别限定下清洁边缘20a和前清洁边缘20b的下部刷毛或衬垫29a和前部刷毛或衬垫29b可以直接安装在支撑元件30上。

有利地，柔性刷毛或衬垫29a和29b可通过排放孔15替换，排放孔15可由盖35选择性地打开/关闭，在这种情况下，柔性刷毛或衬垫29a和29b适当地成形和构造。

在图1中的以示例示出的变型实施例中，旋转轴24与驱动构件25相关联，该驱动构件25使旋转被传递到去除装置22。

驱动构件25连接到控制和命令单元44，以根据用于检测水的硬度的装置45，调整驱动构件25的驱动。

根据在图1中的以示例示出的实施例，驱动构件25可包括电机装置36，以使得去除装置22以自动方式旋转。

电机装置36可以适当地连接到烧水器10，例如连接到容器12。

电机装置36可以连接到控制和命令单元44，以根据检测装置32的检测来调整电机装置36的驱动。

仅作为示例，控制和命令单元44可以控制和调节驱动因素，例如去除装置22的旋转的速度、频率和持续时间间隔。

此外，控制和命令单元44可以配置为将由用于检测水的硬度的装置检测到的值与储存在控制和命令单元44中的预设限制值进行比较。

有利地，使用电机装置36，可以使得去除装置22以确定的速度旋转，以防止容器12内的水出现可能的湍流，并且去除装置22可以编程为根据期望的方法而被驱动。

根据可能的技术方案，控制和命令单元44连接到电机装置36、给水装置17和加热元件26，以控制所有这三个装置的驱动，并且限定用于清洁在容器12中产生的水垢的垢壳的周期。

特别地，当检测装置32检测到水垢的过度累积，并因此检测到烧水器的效率降低时，控制和命令单元44可以自动地或在用户确认的情况下启动用于清洁水垢的垢壳的周期。

特别地，控制和命令单元44可以根据预设或情境的时间顺序驱动电机装置36，使得电机装置36令去除装置22旋转，控制和命令单元44可以驱动加热元件26以加热容纳在容器12中的水，并且控制和命令单元44可以驱动给水装置17，使得给水装置17向容器12供应清洁的水，这可能与上述的热冲击相结合。

实际上，由于这些作用的组合，既可以发挥清洁装置的机械作用又可以引起热冲击，这使得容器12的内壁能够得到最大化清洁。

根据变型实施例，烧水器10可以包括连接到控制和命令单元44的用户界面46。

用户界面46配置为根据用于检测水的硬度的装置45向用户发送信号。

例如，用户界面46配置为发出光和/或声音信号和/或消息等。

用户界面46还可以包括用于为烧水器提供驱动命令(例如，用于开始加热水、设定加热参数、开始清洁周期等)的命令元件。

根据变型实施例，例如在图2中所示，驱动构件25可包括机械传动单元38，该机械传动单元38可由用户根据通过用户界面46发送的信号手动地驱动。

根据可能的技术方案，机械传动单元38包括多个运动元件，在这种情况下，齿轮40配置为将旋转传递到去除装置22的旋转轴24，这通过用户旋转盖35或为此目的而适当设置的旋钮实现。

根据可能的技术方案，盖35可以拧入容器12的排放孔15中，以允许或防止水和颗粒从容器12中排出。

盖35可以设置有齿轮40a，该齿轮40a运动地连接到运动元件，即，在这种情况下连接到齿轮40。

去除装置22的旋转轴24设置有副齿轮40b，副齿轮40b也与运动元件运动地连接，即，在这种情况下连接到副齿轮40。以这种方式，通过将盖35从排放孔上15拧下，可以使得去除装置22旋转直到盖35完全从排放孔15释放。

在盖35中提供的螺纹参数，例如螺纹的螺距和长度，确定了去除装置22在容器12中的旋转次数，并因此确定了预定的清洁周期。

有利地，用户界面46配置为警告用户驱动机械传动单元38和/或清空容器12，以允许水和悬浮的水垢颗粒排出。

机械传动单元38还可以由用户手动地且简单地启动。

显然，在不脱离本发明的领域和范围的情况下，可对所描述的烧水器10和去除装置22的一部分进行修改和/或增置。

同样清楚的是，虽然本发明已经参考一些特定的实施例进行了描述，但是本技术领域人员一定能实现烧水器10和去除装置22的多种其他等同形式，该等同形式具有权利要求中所阐述的特征，因此，所有这些都在这里定义的保护范围之内。

Claims (20)

1.一种烧水器，用于产生蒸汽和/或用于加热水，所述烧水器包括：

金属的容器(12)，其至少设置有用于将水引入所述容器(12)内的给水孔(14)、加热元件(26)，以及能够选择性地打开/关闭以排出所述水和可能存在的颗粒的排放孔(15)；

旋转的去除装置(22)，其至少部分地设置在所述容器(12)内，所述旋转去除装置(22)能够从外部选择性地启动，并且适于与所述容器(12)的底壁(18)的至少一部分和/或所述容器(12)的侧壁(19)的至少一部分配合；

至少一个检测装置(32)，其用于检测与所述容器(12)相关联的物理量，

其特征在于，包括控制和命令单元(44)，所述控制和命令单元(44)与所述去除装置(22)和所述至少一个检测装置(32)相关联，使得根据由所述至少一个检测装置(32)检测到的值，调整所述去除装置(22)的启动和旋转速度。

2.根据权利要求1所述的烧水器，其特征在于，所述检测装置(32)包括至少一个用于检测容纳在所述容器(12)内的水(45)的硬度的装置。

3.根据权利要求1或2所述的烧水器，其特征在于，所述烧水器包括与所述去除装置(22)的旋转轴(24)相关联的驱动构件(25)，并且所述驱动构件配置成使得所述旋转轴(24)旋转。

4.根据权利要求3所述的烧水器，其特征在于，所述驱动构件(25)包括电机装置(36)，以使得所述去除装置(22)以自动方式旋转。

5.根据权利要求4所述的烧水器，其特征在于，所述电机装置(36)连接到所述控制和命令单元(41)，以根据所述检测装置(32)的检测调整所述电机装置(36)的驱动。

6.根据前述权利要求中任一项所述的烧水器，其特征在于，所述烧水器包括给水装置(17)，所述给水装置(17)连接到所述给水孔(14)，并且配置成将所述水供给到所述容器(12)中，所述控制和命令单元(44)与所述给水装置(17)相关联，以选择性地启动所述给水装置(17)。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的烧水器，其特征在于，所述控制和指令单元(44)连接到所述电机装置(36)、所述给水装置(17)和所述加热元件(26)，以控制所述电机装置(36)、所述给水装置(17)和所述加热元件(26)的驱动，并且限定用于清洁所述容器(12)中产生的水垢的垢壳的周期。

8.根据前述权利要求中任一项所述的烧水器，其特征在于，包括用户界面(46)，所述用户界面(46)连接到所述控制和命令单元(44)，并且配置为根据所述检测装置(32)的检测向用户发送信号。

9.根据权利要求8所述的烧水器，其特征在于，所述驱动构件(25)包括机械传动单元(38)，所述机械传动单元(38)能够由用户根据所述用户界面(46)发送的信号手动地驱动。

10.根据前述权利要求中任一项所述的烧水器，其特征在于，盖(35)与所述排放孔(15)相关联，以选择性地打开/关闭所述排放孔(15)，并且所述机械传动单元(38)包括多个运动元件(40)，所述多个运动元件(40)连接到所述盖(35)和所述去除装置(22)的旋转轴(24)，使得所述盖(35)的旋转确定所述去除装置(22)的旋转。

11.根据权利要求10所述的烧水器，其特征在于，所述盖(35)拧入所述容器(12)的所述排放孔(15)中，所述盖(35)设置有齿轮(40a)，所述齿轮(40a)运动地连接到所述运动元件(40)，并且所述去除装置(22)的所述旋转轴(24)设置有副齿轮(40b)，所述副齿轮(40B)也与所述运动元件(40)运动地连接。

12.根据前述权利要求中任一项所述的烧水器，其特征在于，所述容器(12)的所述底壁(18)的至少一部分是圆形的。

13.根据前述权利要求中任一项所述的烧水器，其特征在于，所述去除装置(22)至少包清洁元件(28)，所述清洁元件(28)至少具有与所述底壁(18)相配合的下边缘(20a)，和/或与所述侧壁(19)相配合的前边缘(20b)。

14.根据前述权利要求中任一项所述的烧水器，其特征在于，所述清洁元件(28)至少部分是柔性的。

15.根据前述权利要求中任一项所述的烧水器，其特征在于，所述清洁元件(28)包括支撑柔性刷毛或衬垫(29a、29b)的刚性支撑件(30)，所述柔性刷毛或衬垫(29a、29b)由以下材料和结构中的一种或另一种制成：金属材料、耐热塑料材料、钢丝绒、金属网或耐热橡胶材料，或这些材料和结构中的两种或更多种的组合。

16.根据前述权利要求中任一项所述的烧水器，其特征在于，所述清洁元件(28)与能够被选择性地启动的旋转轴(24)相关联，所述旋转轴(24)围绕作为圆形表面的所述底壁的表面的中心定位(18)。

17.一种水垢去除装置，适于至少部分地安装在容器(12)内，所述容器(12)在使用期间容纳待加热和/或待转化成蒸汽的水，其特征在于，包括至少一个清洁元件(28)，所述清洁元件(28)与旋转轴(24)相关联，所述旋转轴(24)可以选择性地启动。

18.根据权利要求17所述的去除装置，其特征在于，所述清洁元件(28)包括支撑柔性刷毛或衬垫(29a、29b)的刚性支撑件(30)，所述柔性刷毛或衬垫(29a、29b)由以下材料和结构中的一种或另一种制成：金属材料、耐热塑料材料、钢丝绒、金属网或耐热橡胶材料，或这些材料和结构中的两种或更多种的组合。

19.一种清洁元件，用于至少部分地设置在容器(12)内的水垢去除装置，其特征在于，所述清洁元件具有孔状装置(21)，所述孔状装置(21)围绕与旋转轴(24)相关联的一端，所述清洁元件具有至少一个下边缘(20a)和至少一个前边缘(20b)。

20.一种用于清洁产生蒸汽和/或加热水的烧水器(10)的金属的容器(12)的方法，所述方法包括：通过给水孔(14)将水引入所述容器(12)中；通过加热元件(26)加热所述水，通过至少部分地设置在所述容器(12)中的旋转的去除装置(22)去除存在于所述容器(12)的底壁(18)和/或侧壁(19)的至少一部分上的水垢颗粒；通过可选择性地打开/关闭的排放孔(15)将水和可能存在的颗粒从所述容器(12)中排放出来；以及通过检测装置(32)检测与所述容器(12)有关的物理量的值，其特征在于，所述方法提供了将检测到的所述物理量的值发送到与所述去除装置(22)和所述检测装置(32)相关联的控制和命令单元(44)，以根据所检测到的值调整所述去除装置(22)的启动和旋转速度。