CN111148299A - 多柱液体加热器 - Google Patents

Abstract

本文公开了用于加热液体的设备、系统和装置。在一个实施例中，加热器包括包含大致平坦表面的基座和配置在基座上的至少两个加热器柱以及传感器柱。至少两个加热器柱各自包括加热元件。传感器柱包括热传感器。混合元件被配置在基座的大致平坦表面上，并且被连接到混合马达。当通电时，加热器柱的加热元件配置成产生热量，并且混合马达配置成使混合元件旋转。

Description

多柱液体加热器

交叉引用相关应用

本申请要求于2018年11月5日提交的题为“推进加热器(PROPULSION HEATER)”的美国临时专利申请62/755,795的优先权和权益，该美国临时专利 申请的全部内容通过引用合并于此。

背景技术

有些液体需要加热才能使用，但是如果加热到高温，可能会损坏或无法使 用。例如，抽出的母乳通常在喂奶前加热，但如果加热过度，则会降低营养质 量、对自然细菌进行巴氏消毒和/或烫伤喂奶的婴儿。常见的加热实践包括将装 满母乳的奶瓶浸入在炉子上加热的注水锅中。以这种方式加热母乳很费时，而 且常常不精确，导致所表达的母乳中产生危险或破坏性的热点。

发明内容

提供本发明内容以简化形式介绍一些概念，这些概念将在下面的详细描述 中进一步描述。本发明内容既不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要 特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。

所公开技术的几个实施例可以在不过度加热液体的情况下快速有效地将诸 如表达的母乳之类的液体加热至目标温度。所公开技术的几个实施例可以在加 热过程中将热量均匀地分布在整个被加热的液体中，从而使液体和潜在热点内 的温度梯度最小化。所公开技术的几个实施例可以快速且有效地将液体从初始 温度加热到目标温度。可以将所公开技术的几个实施例配置为集成在合适的液 体容纳容器内，例如隔热瓶、食品安全杯或瓶子、金属瓶、热水水壶、热水箱 或敞口液体容器。

公开的技术的几个实施例包括推进加热器，其包括具有面向液体的侧面的 基座、构造在该基座上并且在面向液体的侧面上延伸远离基座的至少两个加热 器柱和传感器柱、以及混合部件，该混合部件包括配置在基座的面向液体的侧 面上的混合元件。至少两个加热器柱中的每一个可以配置成包括加热元件，该 加热元件配置成将热量传递到液体容纳容积中的液体。在一些实施例中，加热 元件包括相应的电阻丝线圈。传感器柱可以被配置为包括至少一个热传感器。 混合元件可以配置成包括搅拌器。混合部件可包括配置成使混合元件旋转的混 合器马达。在一些实施例中，推进加热器可以被配置为包括体积传感器。

在一些实施例中，推进加热器可以配置在包含液体容纳容积的容器中。在 一些实施例中，推进加热器包括计算系统，该计算系统可以被配置为经由电源 向至少两个加热器柱的加热元件施加电力以使加热器柱产生热量。该计算系统 可以进一步被配置为经由电源向混合器马达施加电力以使混合元件旋转。该计 算系统可以被配置为从至少一个热传感器接收热测量值以确定液体容纳容积中 的液体的温度。可以将计算系统配置为从体积传感器接收体积测量值。在一些 实施例中，推进加热器可以被配置为将液体容纳容积中的液体加热到目标温度， 并且一旦达到目标温度，就停止加热液体。

所公开技术的几个实施例可以集成在容器的各种合适位置中的任何一个处。 可以在容器的中央底部处配置所公开技术的几个实施例。所公开技术的几个实 施例可以被配置为通过最大化与液体接触的表面积来有效地传递热量。

附图说明

图1是根据所公开技术的实施例的推进加热器的透视图。

图2是根据所公开技术的实施例的推进加热器的俯视平面图。

图3是根据所公开技术的实施例的推进加热器的示意性截面侧视图。

图4A是配置在容器中的推进加热器的示意性剖视透视图，其示出了根据 所公开技术的实施例的内部部件。

图4B是根据所公开技术的实施例的构造在容器中的推进加热器的示意性 剖视俯视平面图。

图5是根据所公开技术的实施例的配置成用于加热容器中的液体的推进加 热器的示意性剖视平面侧视图。

图6是根据所公开的技术的实施例的悬挂式推进加热器的示意性透视图， 该悬浮式推进加热器配置成用于加热容器的液体容纳容积中的液体。

图7是根据所公开技术的实施例的配置在容器上以加热容器的液体容纳容 积中的液体的悬挂式推进加热器的示意性俯视图。

图8是根据所公开的技术的实施例的潜水式推进加热器的示意性透视图。

图9是适合于图1-8中的计算系统的某些部件的计算设备。

具体实施方式

下面描述用于加热液体的装置、系统、设备和部件(在本文中通常称为“推 进加热器”)的某些实施例。在以下描述中，包括部件的具体细节以提供对所公 开技术的某些实施例的透彻理解。相关领域的技术人员还将理解，该技术可以 具有其他实施例。也可以在没有下面参考图1-9描述的实施例的几个细节的情 况下实践该技术。

如本文所用，术语“目标温度”通常是指液体要被加热到的温度。液体的目 标温度可以包括温度阈值。

图1是根据所公开的技术的实施例构造的推进加热器100的透视图。图1 示出了推进加热器100，其包括加热器基座102、加热器柱104a-d、传感器柱 106、混合元件108和电子设备壳体110。在一些实施例中，推进加热器100可 以被配置在容器内，例如在瓶子的内部容积的底部，如图4A所示。在这样的 实施例中，加热器柱104a-d可以被配置为将热量传递到内部容积中的液体，传 感器柱106可以被配置为检测内部容积中的液体的温度，并且混合元件108可 以配置为搅动容积中的液体。

推进加热器100可以被配置成经由加热器柱104a-d将热传递到液体。加热 器柱104a-d可被配置成包括各自的加热元件。例如，每个加热器柱104a-d可 以被配置为包括被配置为产生热量的电阻线圈线(未示出)。

传感器柱106可以被配置为检测温度。传感器柱106可以被配置为包括被 配置为检测温度的至少一个热传感器(未示出)。例如，热传感器可以包括温度 计。

混合元件108可以被配置为旋转。混合元件108的旋转可以搅动包括推进 加热器100的容器的内部容积中的液体。例如，在一些实施例中，混合元件 108可包括搅拌器，该搅拌器配置为连接到搅拌器马达(未示出)，该搅拌器马达 配置为使搅拌器绕旋转轴线旋转。如图1所示，混合元件108可包括具有药丸 形状的搅拌器。在一些实施例中，电子设备壳体110可以被配置为包括混合器 马达(未示出)。

传感器柱106和加热器柱104a-d可以被配置为从加热器基座102发出。在 一些实施例中，传感器柱106和加热器柱104a-d被配置为与加热器基座102基 本正交。例如，如图1所示，传感器柱106和加热器柱104a-d可配置为包括圆 柱体，这些圆柱体起源于加热器基座102并从加热器基座102伸出。在一些实 施例中，加热器柱104a-d和传感器柱106可被配置成各自包括柱基座154，柱 基座154从柱向外倾斜并连接加热器基座102。

传感器柱106和加热器柱104a-d可以被配置成促进均匀加热在液体容纳容 积中的液体的布置。例如，图2是推进加热器100的俯视图。如图2中所示， 在一些实施例中，传感器柱106和加热器柱104a-d可被配置为等距分开，从而 形成五边形布置的拐角，并且混合元件108可被配置为绕在五边形排列的中心 的旋转中心旋转。传感器柱106和加热器柱104a-d可被配置在不妨碍混合元件 108的旋转的位置。

在一些实施例中，传感器柱106和加热器柱104a-d可以以与图1-2所示的 布置不同的布置来配置。例如，在一些实施例中，加热柱104a-d可以以正方形 排列布置，并且传感器柱106可以布置在两个加热柱104a-d之间。在其他实施 例中，推进加热器100可以被配置为具有比四个加热器柱104a-d更多或更少的 加热器柱。例如，在一些实施例中，推进加热器100可以被配置为包括以六边 形排列布置的五个加热器柱和一个传感器柱。

图3是沿着图2中的线A-A所示的平面截取的推进加热器100的示意性截 面侧视图。图3示出了从加热器基座102发出的加热器柱104d和传感器柱106。 加热器柱104a-c可以如本文关于加热器柱104d所讨论的那样构造。

加热器柱104d、加热器基座102和传感器柱106可被配置成包括表面材料 142，该表面材料被配置成接触由推进加热器100加热的液体。在一些实施例 中，如图3所示，表面材料142还可以构成电子设备壳体110。在一些实施例 中，表面材料142可包括食品安全材料。在一些实施例中，表面材料142可以 包括304不锈钢。

可以将表面材料142制造成以各种方式构成加热器柱104a-d、加热器基座 102、传感器柱106和电子设备壳体。在一些实施例中，可以形成单片表面材 料142以构成加热器柱104a-d、加热器基座102和传感器柱106。例如，在一 些实施例中，可以对包括表面材料142的不锈钢片进行压力成形以构成加热器 柱104a-d、加热器基座102和传感器柱106。在一些实施例中，构成加热器柱 104a-d、加热器基座102、传感器柱106和电子设备壳体110的表面材料142可 以通过将两件或更多件表面材料142接合在一起而形成。例如，在一些实施例中，加热器基座102、加热器柱104a-d、传感器柱106和电子设备壳体110可 各自独立地通过冲压并通过使用诸如激光焊接、电阻焊、超声焊或钨极惰性气 体(TIG)焊接形成。

加热器柱104d配置成包括加热元件。在一些实施例中，如图3所示，加热 元件可包括包裹在电绝缘芯144周围的电阻丝线圈146。例如，电阻丝线圈 146可被配置成包括电阻加热金属、半金属或合金，例如镍铬合金。电阻丝线 圈146可以被配置为快速加热到与施加在电阻丝线圈146上的电压成比例的温 度。在一些实施例中，电绝缘芯144可以被配置为导热的。在一些实施例中， 电绝缘芯144可以被配置为包括氧化镁陶瓷。

在一些实施例中，构成加热器柱104d的表面材料142可以最初形成为包括 表面材料142的中空管。随后，可以将加热元件配置在构成加热器柱104d的表 面材料142的中空管中。例如，包括包裹在电绝缘芯144周围的电阻线圈146 的加热元件可以插入构成加热器柱104d的表面材料142的中空管中。电阻丝线 圈146可以通过电绝缘热化合物例如氧化镁与表面材料142电隔离。例如，在 将缠绕在电绝缘芯144上的电阻线圈146插入构成加热器柱104d的表面材料 142的中空管中之后，可以在线圈146和表面材料142之间填充包括氧化镁粉 末的电绝缘填充层148。电绝缘填充层148可被配置成渗透并填充电阻丝线圈 146的线圈之间以及电阻丝线圈146与构成加热器柱104d的表面材料142之间 的物理间隙。例如，可以使用包装机来包装氧化镁粉末以形成绝缘填充层148。 在一些实施例中，电绝缘填充层148可被配置成将热量从电阻线圈146传递到 表面材料142，表面材料142可被配置成将热量传递到在设置了推进加热器 100的液体容纳容积中被加热的液体。

在一些实施例中，如图3所示，加热器柱104d可以被配置为包括柱盖150。 柱盖150可被配置在电绝缘芯144与加热器柱104d的表面材料142之间。在一 些实施例中，如图3所示，柱盖150可以包括电绝缘的导热材料。例如，在一 些实施例中，柱盖150的电绝缘的导热材料可以包括陶瓷，例如氧化镁陶瓷。 在一些实施例中，可以通过在将电阻丝线圈146和电绝缘芯144引入加热器柱 104d中之前，将构成盖的电绝缘导热材料填充在构成加热器柱104d的表面材 料142中来制造电绝缘导热盖。在这样的实施例中，柱盖150可以被配置为将电阻丝线圈146与加热器柱104d的表面材料142电隔离。在这样的实施例中， 如图3所示，电绝缘芯144可被配置为包括沿其长度从柱盖150到加热器基座 102的至少一个中空通道145。电阻丝线圈146的第一引线147a可以经由加热 器连接器130b电连接到印刷电路板126和电源(未示出)。电阻丝线圈146的第 二引线147b可以经由加热器连接器130a电连接到印刷电路板126。如图3所 示，加热器连接器130a可以通过电绝缘芯144的中空通道145布线，以终止于 印刷电路板126。加热器连接器130a-b可以包括铜，并且可以压接到电阻丝线 圈146的引线上。

在其他实施例中，柱盖150可以被配置为包括导电的材料，并且电阻丝线 圈146可以被配置为与柱盖150电连接。例如，柱盖150可以被配置为将电阻 丝线圈146接地到构成加热器柱104d的表面材料142。在这样的实施例中，柱 盖150可以被配置为终止电阻丝线圈146的第二引线147b。在这样的实施例中， 柱盖150可以由诸如铜的金属或诸如石墨烯的半金属材料构成。

传感器柱106被配置为包括至少一个热传感器107a-b。如图3所示，在一 些实施例中，传感器柱106可以被配置为至少包括第一热传感器107a和第二热 传感器107b，第一热传感器107a被配置为在传感器柱106上与第二热传感器 107b的高度不同。例如，如图3所示，第一热传感器107a配置在传感器柱106 的顶部152，第二热传感器107b配置在传感器柱106的柱基座154附近。因此， 热传感器107a-b可以被配置为检测被加热的液体内的两个深度处的温度。在一 些实施例中，可以在传感器柱106上配置附加的热传感器。在一些实施例中， 如图3所示，热传感器107a-b可以在传感器柱106内彼此180度定位。在一些 实施例中，热传感器107a-b可以以彼此不同的角度定位在传感器柱106内。

热传感器107a-b可以被配置在传感器柱106的表面层142的内侧156上。 可以通过导热粘合剂将热传感器107a-b粘附至传感器柱106的表面层142的内 侧156。热传感器107a-b可以被配置为经由传感器连接器(未示出)与印刷电路 板126电连接。

图4A示出了配置在容器114中的推进加热器100的示意性透视剖视图。 容器114被配置成包括液体容纳容积117。容器114包括内壳132a和外壳132b。

图4A示出了容器114和推进加热器100的剖视图，包括容器114的内壳 132a和外壳132b、电子设备壳体110的壁以及加热器基座102的剖视图。还示 出了传感器柱106的表面层的一部分的剖视图，示出了热传感器107a-b。图1 和图2所示的加热器柱104a-b未示出，其构造在加热器基座102的切除部分处。 在一些实施例中，电子设备壳体110可以至少部分地由容器114的至少内壳 132a限定。图4A示出了电子设备壳体110的内部容积。图4A中所示的视图 示出了加热器柱104c-d和传感器柱106，其配置成从液体容纳容积117中的加 热器基座102发出。图4A还示出了配置在液体容纳容积117中的加热器基座 102上的混合元件108。

如图4A所示，电子设备壳体110可以被配置为包括混合器马达120、体积 传感器124和印刷电路板126，以及其他部件。在一些实施例中，如图4A所示， 印刷电路板126包括计算系统300，该计算系统300包括处理器和存储器。电 子设备壳体110可以配置为包括加热器连接器130，其将加热器柱104a-d的各 个加热元件与印刷电路板126电连接，该印刷电路板126与电源(未示出)电连 接。计算系统300可以被配置为控制经由加热器连接器130供应到加热器柱 104a-d的电力。电子设备壳体110还可包括传感器连接器128，其配置为将热传感器107a-b和印刷电路板126电连接。例如，在一些实施方式中，传感器连 接器128可以被配置为将由热传感器107a-b感测到的热测量值传送到印刷电路 板126的计算系统300。

混合器马达120被配置为在混合元件108上施加力以使混合元件108旋转。 混合元件108可以被配置为包括磁体。例如，在一些实施例中，混合元件108 包括钕磁体。混合器马达120可以被配置为包括磁性地连接到混合元件108的 马达磁体116。混合器马达120可以被配置成迫使马达磁体116旋转，并且马 达磁体116的旋转也可以引起混合元件108旋转。

在一些实施例中，混合器马达120可被配置为包括旋转顶部122。混合器 马达120的旋转顶部122可配置成包括马达磁体116。马达磁体可以被配置为 附接到混合器马达120的旋转顶部122。在一些实施例中，马达磁体116可以 粘附到混合器马达120的旋转顶部122。例如，如图3所示，马达磁体116可 以通过磁体附接件118连接到旋转顶部122。磁体附接件118可以包括例如塑 料夹。

混合器马达120可以配置成迫使旋转顶部122旋转。例如，在一些实施例 中，混合器马达120可以包括无刷直流电动机或滚珠轴承直流电动机。混合器 马达120可以被配置为电连接到印刷电路板126的计算系统300。计算系统300 可以被配置为控制混合器马达120并使用电源(未示出)为混合器马达120供电。

体积传感器124可被配置在电子设备壳体110内至加热器基座102的壳体 侧(未示出)。体积传感器124可被配置为捕获可用于计算液体容纳容积117中 的液体体积的测量值。电子外壳110可以包括可以与印刷电路板126的计算系 统300电连接的体积传感器连接器(未示出)。在一些实施例中，体积传感器124 可包括超声液体体积传感器。

图4B示出了包括推进加热器100的容器114的示意性顶部剖视平面图， 示出了如图4A所示的加热器基座102和容器114。图4B示出了传感器柱106 和加热器柱104c-d，并且加热器柱104a-b被切掉。图4B还示出了印刷电路板 126和体积传感器124。

图4B还示出了混合元件108，其被配置在容器114的液体容纳容积117内 的加热器基座102上。混合元件108与马达磁体(未示出)配置在垂直平面上。 图4B示出了混合器马达120的旋转顶部122。图4B还示出了磁体附接件118， 磁体附接件118可以被配置成附接马达磁体(未示出)和混合器马达的旋转顶部 122。图4B还示出了计算系统300。

图5示出了配置在容器114中的推进加热器100的示意性侧视剖视平面图， 其包括包含电池组162的电源。在一些实施例中，电池组162可以包括电池和 电池控制器。电池组162可以被配置成为计算系统300、加热器柱104a-d和混 合器马达120以及其他部件供电。诸如人类母乳之类的液体可以通过液体容纳 容积117的孔口119添加到液体容纳容积117中。液体可以由推进加热器100 加热并由混合元件108搅动。

图5示出了加热器柱104a-b和传感器柱106。加热器柱104c-d在图5中被 加热器柱104a-b阻挡。如图5所示，加热器柱104a包括加热元件105a，加热 器柱104b包括加热元件105b。尽管未示出，但是加热器柱104c-d包括与加热 元件105a-b相似的加热元件。图5还显示了混合元件108、马达磁体116、体 积传感器124和印刷电路板126。印刷电路板126可以被配置为经由体积传感 器连接器131与体积传感器124、经由加热器连接器130a-b与加热器柱104a-b 的加热元件105a-b以及经由传感器连接器128与热传感器107a-b电连接。印刷电路板126还可以与混合器马达120和计算系统300，以及经由电池连接器135 与电池组162电连接。印刷电路板126可以被配置为安装在电子设备壳体110 内。

计算系统300可以被配置为控制、调制和/或调节到加热器柱104a-d的各 个加热元件的功率。在一些实施例中，计算系统300可以被配置为接收来自热 传感器107a-b和体积传感器124的输入。在一些实施例中，计算系统300可以 被配置为检测和/或接收与加热器柱104a-b的加热元件105a-b有关的输入。例 如，在一些实施例中，计算系统300可以检测由加热器柱104a-b的加热元件 105a-b吸入的电流。在一些实施例中，计算系统300可以被配置为选择性地向 少于加热柱104a-d的所有加热元件供电。例如，在一些实施例中，计算系统 300可以被配置为选择性地向加热柱104b的加热元件105b而不向加热柱104a 的加热元件105a或加热柱104c和104d的加热元件供电。

在一些实施例中，推进加热器100和/或容器114可以包括电连接到计算系 统300的输入机构(未示出)，该输入机构被配置用于接收来自用户的输入。在 一些实施例中，输入机构可以包括按钮、触摸屏显示器、开关等。在一些实施 例中，计算系统300可以被配置为至少部分地基于热和/或体积传感器输入来调 制到加热器柱104a-d的加热元件(包括加热元件105a-b)的电力。在一些实施例 中，计算系统300可以被配置为至少部分地基于来自加热柱104a-d的至少一个 加热元件的输入来调制到加热柱104a-d的加热元件(包括加热元件105a-b)的电 力。在一些实施例中，计算系统300可以被配置为至少部分地基于用户输入， 例如来自按钮、触摸屏、开关等的输入，调制、打开或关闭到加热器柱104a-d 的加热元件(包括加热元件105a-b)的电力。

在一些实施例中，推进加热器100或容器114可以被配置为包括显示器， 例如LED指示器、LED阵列、LCD显示器、OLED显示器等。在一些实施例 中，计算系统300可以被配置为将设备和部件信息输出到显示器。

在一些实施例中，加热器柱104a-d的加热元件(包括加热元件105a-b)可以 由环境开关(例如温度开关或液体体积开关)控制。例如，推进加热器100可以 被配置为响应于从热传感器107a-b接收到指示已经测量目标温度的输入而关闭 加热元件105a-b。在一些实施例中，加热器柱104a-d的加热元件(包括加热元 件105a-b)可以以静态占空比工作。在一些实施例中，加热器柱104a-d的加热 元件(包括加热元件105a-b)可以被配置为以计算出的动态占空比工作。在一些 实施例中，加热器柱104a-d的加热元件(包括加热元件105a-b)可以由用户至少 部分地基于从用户接收到的输入(例如，检测到配置在推进加热器100或容器 114上的按钮的按下)来控制。在一些实施例中，加热器柱104a-d的加热元件 (包括加热元件105a-b)可以由外部控制器控制。例如，在一些实施例中，外部 控制器可以包括配置在推进加热器100和容器114外部的计算系统300。

在一些实施例中，推进加热器100可以被配置为至少部分地基于从热传感 器107a-b和/或体积传感器124接收的输入来计算电压并在加热柱104a-d的加 热元件(包括加热元件105a-b)上施加电压。在一些实施例中，推进加热器100 可以被配置为至少部分地基于从热传感器107a-b和/或体积传感器124接收的 输入来计算功率并将功率施加到混合马达120。在一些实施例中，推进加热器 100可以被配置为容器例如双层真空隔热容器中的永久固定装置。在一些实施 例中，推进加热器100可以被配置为诸如热水壶的容器中的可移除固定装置。 在一些实施例中，推进加热器100可以被配置为包括用于显示用户界面的显示 器和用于接收用户输入的按钮。在这样的实施例中，推进加热器100可以被配 置为接收包括指令的用户输入，该指令用于加热液体容纳容积中的液体，响应 于接收到该指令，将液体容纳容积中的液体加热到目标温度。在一些实施例中， 推进加热器100可以被配置为使得使用温度和/或体积传感器输入数据，通过外 部控制器和电源，控制和计算到加热器柱104a-d的加热元件(包括加热元件 105a-b)的功率以及到混合马达120的功率。

所公开的装置的优点包括将液体快速加热到目标温度，同时使液体中的热 点、热梯度和过高的温度最小化。在一些实施例中，推进加热器100的计算系 统300可以被配置为向混合马达120供电，使得混合元件108以确定的每分钟 转数(RPM)旋转。在一些实施例中，可以至少部分地基于从传感器柱106的热 传感器107a-b接收的温度测量值和/或从体积传感器124接收的体积测量值来 确定混合元件108的RPM。在一些实施例中，可以至少部分地基于液体容纳容 积117中的液体的类型来确定混合元件108的RPM。

在一些实施例中，计算系统300可以被配置为至少部分地基于来自热传感 器107a-b和/或体积传感器124的输入来调制到混合马达120的功率。在一些实 施例中，计算系统300可以被配置为至少部分地基于混合马达120吸入的电流 来调制到混合马达120的功率。在一些实施例中，计算系统300可以被配置为 至少部分地基于经由例如按钮、触摸屏、开关等接收到的用户输入来调制、打 开或关闭到混合马达120的功率。

在一些实施例中，混合马达120可由环境开关控制，例如温度开关或液体 体积开关。在一些实施例中，混合马达120可以被配置为以静态占空比运行。 在一些实施例中，混合马达120可以被配置为以计算出的动态占空比运行。在 一些实施例中，混合马达120可以被配置为由用户基于例如经由按钮按压或经 由触摸屏接收的用户输入来控制。在一些实施例中，混合元件108可包括涂覆 有诸如硼硅酸盐玻璃或特富龙之类的食品安全材料的磁体。在一些实施例中， 混合马达120可以经由部件底盘锚固到印刷电路板126。在一些实施例中，混 合马达120可以通过一个或多个螺钉/螺钉柱或螺钉/螺母组合直接锚固到印刷电路板126上。混合元件108可以被配置为旋转并引起液体容纳容积117中的 液体在加热器柱104a-d和传感器柱106之间循环。在一些实施例中，当混合元 件108在液体容纳容积117内旋转时，其可以引起液体容纳容积117中的液体 混合。

传感器柱106的热传感器107a-b可以被配置为将对应于或代表温度值的数 字数据发送到计算系统300。在一些实施例中，热传感器107a-b可以被配置为 向计算系统300传输模拟数据，诸如与温度值相对应的电压和电阻率。在一些 实施例中，热传感器107a-b可以被配置为将实时温度数据传输到计算系统300。 在一些实施例中，热传感器107a-b可以被配置为以预设间隔发送感测到的液体 温度数据。在一些实施例中，热传感器107a-b可以被配置为当感测到液体容纳 容积117中的预定液体温度时向计算机系统300发送中断信号。在一些实施例 中，热传感器107a-b可以被配置为二进制温度开关，其值可以是数字或模拟数 据，仅在感测到预定液体温度时才改变。

在一些实施例中，体积传感器124可以被配置为将实时体积数据发送到计 算系统300。在一些实施例中，体积传感器124可包括超声液位传感器。在一 些实施例中，体积传感器124可包括电阻式液位传感器。在一些实施例中，体 积传感器124可包括红外液位传感器。在一些实施例中，体积传感器124可包 括电容性液位传感器。在一些实施例中，体积传感器124可以被配置为将对应 于或表示液体容纳体积117中的体积值的数字数据传输至计算系统300。在一 些实施例中，体积传感器124可以被配置为向计算系统300发送模拟数据，诸 如与液体容纳容积117中的液体体积值相对应的电压和电阻率。在一些实施例 中，体积传感器124可以被配置为以预设间隔发送感测到的液体体积数据。在 一些实施例中，体积传感器124可以被配置为在感测到预定液体体积时向计算 系统300发信号通知中断。在一些实施例中，体积传感器124可以被配置为二 进制开关，其值可以是数字或模拟数据，仅在感测到预定体积时才改变。

在一些实施例中，计算系统300可以被配置为基于来自热传感器107a-b和 体积传感器124的输入来调制从电源到混合马达120的功率，并且因此控制混 合元件108的旋转速度。

在一些实施例中，计算系统300可以被配置为基于热传感器107a-b的状态 将混合器马达120激活或去激活到预设速度。在一些实施例中，计算系统300 可以被配置为至少部分地基于热传感器107a-b和体积传感器124的状态来激活 或停用混合马达120。

在一些实施例中，混合马达120可以由温度传感器107a-b控制。在一些实 施例中，混合马达120可以以静态速度运行。在一些实施例中，混合马达120 可以被配置为以可变速度操作。

在一些实施例中，推进加热器100可以被配置成从诸如AC到DC电源之 类的持久电源进行操作。在一些实施例中，推进加热器100可以被配置成从有 限电源(诸如电池)运行。

在一些实施例中，推进加热器100可以被配置为由外部控制器控制。在一 些实施例中，推进加热器100可以被配置为接收相对于外部控制器供应的电力。 在推进加热器100的一些实施例中，外部控制器可以被配置成单独地和独立地 向特定的推进加热器100的部件输送电力(例如，给加热器柱而不是马达供电)。 在推进加热器100的一些实施例中，外部控制器机构可以接受从至少一个推进 加热器100输入的数据。

在一些实施例中，外部控制器可以控制推进加热器阵列中的特定推进加热 器的加热器柱104a-d的加热元件，只要给予来自该推进加热器的动态输入数据， 包括例如温度数据、体积数据和功率消耗数据。在一些实施例中，外部控制器 可以控制推进加热器阵列中的特定推进加热器的混合设备120，只要给予来自 该推进加热器的动态输入数据，包括例如温度数据、体积数据和功率消耗数据。

在一些实施例中，外部控制器本身可以将功率发送、切换和调制到特定部 件，例如推进加热器阵列中的特定推进加热器内的加热元件或混合马达。在一 些实施例中，外部控制器可以针对特定部件，例如特定推进加热器内的加热元 件或混合马达，远程调制功率开关电路。

推进加热器可以配置为便于携带，并易于与不同的容器构造一起使用。有 时，当液体容纳容器的底部不可接近、不平坦或被阻塞时，使用者可能希望从 液体容纳容器的顶部悬挂推进加热器。对于这种情况，推进加热器可以被配置 成使得其可以将自身从其加热柱、传感器和混合器设备被浸入液体中的液体容 纳容器的顶部开口悬挂下来。

图6示出了根据一些实施方式的配置成用于悬挂在容器的顶部开口处的悬 挂式推进加热器200的示意性透视图。在一些实施例中，悬挂式推进加热器 200可以配置有至少一个绝缘臂202，该绝缘臂202直立并垂直于电子设备壳体 204。电子设备壳体204可以被配置为防水壳体，用于悬挂式推进加热器电子 部件和接口，例如印刷电路板(未示出)、计算系统(未示出)、混合器马达(未示 出)、体积传感器(未示出)、马达磁体(未显示)、磁体附接件(未显示)、连接器 (未显示)、其他电子设备(未显示)和电池(未显示)。绝缘臂202还可以在与电子 设备外壳相对的一端配置有垂直连接的绝缘手柄206，用户可以握住该手柄， 以定位、重新定位和放置悬挂式推进加热器200。绝缘手柄206、绝缘臂202 和电子设备壳体204也可以被配置为用于从诸如DC电源的外部电源212对电 源布线214进行布线的通道。绝缘手柄206可以包括按钮218，使用者可以接 合该按钮218以开始由悬挂式推进加热器200加热。在一些实施例中，绝缘手 柄206可包括显示器219。

在一些实施例中，悬挂式推进加热器还可以配置有至少两个可调节的伸缩 式支撑梁208。在一些实施例中，伸缩式支撑梁208相对于彼此以相等的距离 和角度(例如零度和180度)定位。在一些实施例中，伸缩式支撑梁208从电子 设备壳体204的中心原点向外延伸。在一些实施例中，支撑梁208可以包括伸 缩段，该伸缩段可以端对端地延伸或彼此折叠，以用于积载在悬挂式推进加热 器200电子设备壳体204内或上。在一些实施例中，支撑梁可在离电子设备壳 体204最远的端部处包括凹形钩210。在一些实施例中，伸缩式支撑梁208和 钩210可被配置成从电子设备壳体204延伸并与液体容器的唇缘或边缘对准。 在一些实施例中，伸缩式支撑梁钩210可配置成钩在液体容纳容器的边缘的唇 缘上，从而将推进加热器悬挂在液体容纳容器的水线处或上方。在一些实施例 中，伸缩式支撑梁208可被配置为具有在基座处的枢转接头，在该处梁与电子 设备壳体204相遇，从而允许支撑梁208相对于悬挂式推进加热器200向上或 向下枢转。在一些实施例中，伸缩式支撑梁208允许推进加热器从液体容纳容 器的开口悬挂，使得例如传感器柱106、加热器柱104a-d、加热器基座102和 混合元件108在电子设备壳体204可保持部分浸没或完全在液体容器中的液体 上方时浸没在液体容纳容器的液体内容物中。

图7示出了配置在容器216上的悬挂式推进加热器200的示意性俯视图。

图7示出了悬挂式推进加热器200，其包括四个伸缩式支撑梁208和钩210，钩 210围绕容器216的顶部的边缘附接。

图8示出了潜水式推进加热器250的示意性透视图，该潜水式推进加热器 250被配置为便携式且可浸入液体中以加热液体。

潜水式推进加热器250可以配置有至少一个伸缩式绝缘臂252，该绝缘臂 252可以从加热器基座254竖立并且垂直于加热器基座254。伸缩式绝缘臂252 可以简化使用者将潜水式推进加热器250放置在容器256的液体容纳容积的液 体内的浸没位置。在一些实施例中，伸缩式绝缘臂252可以被配置为包括垂直 附接的绝缘手柄258。通过用绝缘手柄258来操纵潜水式推进加热器250，使 用者可以更容易和更准确地伸出伸缩式绝缘臂252，并将潜水式推进加热器 250定位、重新定位和放置在容器256的液体容纳容积的液体中期望的浸入位 置。在一些实施例中，如图8所示，绝缘手柄258可以被配置为包括按钮260 和状态显示器262。在一些实施例中，手柄258、伸缩式绝缘臂252和电子设 备壳体264还可以配置有中空的防水布线通道(未示出)，来自外部电源(未示出) 诸如DC电源的电源线(未示出)通过该通道布线到潜水式推进加热器250中。 潜水式推进加热器250可被配置为包括混合元件108、传感器柱106、加热器 柱104a-d、混合器马达(未示出)和体积传感器(未示出)以及其他部件。

图9是适合于图1-8中的推进加热器的某些部件的计算设备300。在非常 基本的配置302中，计算设备300可以包括一个或多个处理器304和系统存储 器306。存储器总线308可以用于在处理器304和系统存储器306之间进行通 信。

取决于期望的配置，处理器304可以是任何类型，包括但不限于微处理器 (μP)、微控制器(μC)、数字信号处理器(DSP)或其任意组合。处理器304可以包 括一级以上的高速缓存，例如一级高速缓存310和二级高速缓存312，处理器 芯314和寄存器316。示例处理器芯314可以包括算术逻辑单元(ALU)、浮点单 元(FPU)、数字信号处理芯(DSP芯)或其任意组合。示例存储器控制器318也可 以与处理器304一起使用，或者在一些实现中，存储器控制器318可以是处理 器304的内部部分。

取决于期望的配置，系统存储器306可以是任何类型，包括但不限于易失 性存储器(例如RAM)、非易失性存储器(例如ROM，闪存等)或其任意组合。系 统存储器306可以包括操作系统320、一个或多个应用程序322和程序数据324。

计算设备300可以具有附加特征或功能以及附加接口，以促进基本配置 302与任何其他设备和接口之间的通信。例如，总线/接口控制器330可用于促 进基本配置302与一个或多个数据存储设备332之间经由存储接口总线334的 通信。数据存储设备332可以是可移动存储设备336、不可移动存储设备338 或它们的组合。可移动存储和不可移动存储设备的实例包括磁盘设备，例如软 盘驱动器和硬盘驱动器(HDD)、光盘驱动器(例如光盘(CD)驱动器或数字通用磁 盘(DVD)驱动器)、固态驱动器(SSD)和磁带驱动器等。示例计算机存储介质可 以包括以用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据的信 息的任何方法或技术实现的易失性和非易失性、可移动和不可移动的介质。术 语“计算机可读存储介质”或“计算机可读存储设备”不包括传播的信号和通信介 质。

系统存储器306、可移动存储设备336和不可移动存储设备338是计算机 可读存储介质的实例。计算机可读存储介质包括但不限于RAM、ROM、 EEPROM、闪存或其他存储技术、CD-ROM、数字多功能磁盘(DVD)或其他光 学存储、盒磁带、磁带、磁盘存储或其他磁存储设备，或可用于存储所需信息 并可由计算设备300访问的任何其他介质。任何此类计算机可读存储介质都可 以是计算设备300的一部分。术语“计算机可读存储介质”不包括传播的信号和 通信介质。

计算设备300还可包括接口总线340，用于促进从各种接口设备(例如，输 出设备342、外围接口344和通信设备346)经由总线/接口控制器330到基本配 置302的通信。示例输出设备342包括图形处理单元348和音频处理单元350， 其可以被配置为经由一个或多个A/V端口352与诸如显示器或扬声器的各种外 部设备通信。示例性外围接口344包括串行接口控制器354或并行接口控制器 356，其可以被配置为与诸如输入设备(例如，键盘、鼠标、笔、语音输入设备、 触摸输入设备等)的外部设备通信，或经由一个或多个I/O端口358与其他外围 设备(例如打印机、扫描仪等)通信。示例性通信设备346包括网络控制器360， 其可以被布置为促进经由一个或多个通信端口364通过网络通信链路与一个或 多个其他计算设备362的通信。

网络通信链路可以是通信介质的一个实例。通信介质通常可以由计算机可 读指令、数据结构、程序模块或调制数据信号中的其他数据(例如载波或其他传 输机制)来体现，并且可以包括任何信息传递介质。“调制数据信号”可以是以例 如在信号中编码信息的方式设置或改变其一个或多个特征的信号。作为实例而 非限制，通信介质可以包括诸如有线网络或直接有线连接的有线介质，以及诸 如声学、射频(RF)、微波、红外(IR)和其他无线介质的无线介质。本文所使用 的术语计算机可读介质可以包括存储介质和通信介质。

计算设备300可以被实现为诸如便携式电话、个人数据助理(PDA)、个人 媒体播放器设备、无线网络观看设备、个人耳机设备、专用设备或包括上述任 何功能的混合设备的小型便携式(或移动)电子设备的一部分。计算设备300还 可以被实现为包括膝上型计算机和非膝上型计算机配置两者的个人计算机。

为了说明的目的，上面已经描述了该技术的特定实施例。然而，可以在不 背离前述公开的情况下进行各种修改。另外，一个实施例的许多要素可以附加 于或代替其他实施例的要素而与其他实施例组合。因此，除所附权利要求书外， 本技术不受限制。此外，即使没有这样标记，也可能未按比例绘制附图。

Claims (20)

1.一种用于加热液体的装置，所述装置包括：

包括大致平坦表面的基座；

从所述基座的大致平坦表面正交地延伸到柱高度的至少三个柱，所述至少三个柱的第一柱包括热传感器，并且所述至少三个柱的至少另外两个包括加热元件；和

混合器部件，所述混合器部件包括设置在所述基座上方并且在所述柱高度下方的混合元件，所述混合元件配置成旋转。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述至少三个柱的至少另两个的所述加热元件包括电阻丝线圈。

3.根据权利要求2所述的装置，其中所述电阻丝线圈缠绕在电绝缘芯管上。

4.根据权利要求1所述的装置，其中所述至少三个柱彼此等距地布置在所述基座上。

5.根据权利要求1所述的装置，其中所述基座的大致平坦表面是顶表面，并且所述基座包括与所述顶表面相对的底表面，其中：

所述混合器部件在所述底表面包括马达；

所述混合元件配置在所述顶面上并包括搅拌器；和

所述搅拌器配置为在给所述马达通电时旋转。

6.根据权利要求5所述的装置，其中所述混合器部件包括马达磁体，并且所述混合元件包括混合磁体，并且其中所述混合元件被磁性地经由所述马达磁体和所述混合磁体之间的磁力固定在所述基座的顶表面上。

7.根据权利要求1所述的装置，还包括设置在所述基座上的体积传感器。

8.根据权利要求1所述的装置，其中所述至少三个柱的所述第一柱的热传感器包括第一热传感器和第二热传感器，所述第一热传感器和第二热传感器以不同的高度配置在所述第一柱上。

9.根据权利要求1所述的装置，还包括处理器和存储器，所述处理器被配置为执行存储在所述存储器中的指令，所述存储器包括指令，所述指令包括：

用所述热传感器测量液体的温度；

确定所述液体的温度低于所述液体的目标温度；和

使用电源为包括加热元件的所述至少三个柱的所述至少另两个的所述加热元件供电。

10.一种配置为加热液体的加热器，所述加热器包括：

具有面向液体的侧面的基座；

至少两个加热器柱，其配置在所述基座上并且在所述面向液体的侧面上远离所述基座延伸，所述至少两个加热器柱各自包括加热元件，所述加热元件被配置为当在所述加热元件上施加电压时产生热量；

配置为检测温度的热传感器；和

混合元件，其被配置在所述基座的所述面向液体的侧面上，所述混合元件被配置为搅动液体。

11.根据权利要求10所述的加热器，还包括传感器柱，所述传感器柱包括所述热传感器。

12.根据权利要求11所述的加热器，其中所述热传感器是第一热传感器，并且其中所述传感器柱包括第二热传感器。

13.根据权利要求10所述的加热器，还包括混合马达，其中所述混合马达被配置成在由电源供电时使所述混合元件旋转。

14.根据权利要求13所述的加热器，

其中所述混合马达包括马达磁体，

其中所述混合元件包括混合磁体，

其中所述混合马达配置成在向所述混合马达供电时使所述马达磁体旋转，通过来自所述马达磁体的磁力使所述混合元件旋转。

15.根据权利要求11所述的加热器，其中所述至少两个加热器柱包括四个加热器柱，其中所述传感器柱和四个加热器柱被布置成五边形。

16.根据权利要求10所述的加热器，其中所述基座和加热器柱的表面材料包括不锈钢。

17.一种配置为加热液体的加热器，所述加热器包括：

基座；

配置在所述基座上的至少两个加热器柱，所述至少两个加热器柱各自包括加热元件，所述加热元件配置成在通电时产生热量；

配置为感测温度的热传感器；

配置成为所述至少两个加热器柱的加热元件供电的电源；

存储器，其存储计算机可执行指令；和

处理器，其配置为执行存储在所述存储器中的所述计算机可执行指令，其中所述指令包括：

使用所述热传感器感测第一温度；

比较第一温度和目标温度；和

当第一温度低于目标温度时，通过所述电源为所述至少两个加热器柱的加热元件供电。

18.根据权利要求17所述的加热器，还包括混合部件，所述混合部件包括混合马达和混合元件，所述混合元件被配置为在向所述混合马达施加电力时旋转，其中所述指令还包括在所述至少两个加热器柱的加热元件被供电的同时通过所述电源给所述混合马达供电。

19.根据权利要求18所述的加热器，还包括传感器柱，其包括所述热传感器。

20.根据权利要求19所述的加热器，其中所述混合元件被配置在所述至少两个加热器柱和所述传感器柱的中心。

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