專利名稱：液體加熱容器中的改進的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及液體加熱容器，特別涉及水煮沐容器例如水壺和水罐 (下文統(tǒng)稱為水壺).
背景技術：
申請人認識到，將水壺拿到水龍頭處充水，費時而且經(jīng)常很不方 便.例如如果將水壺通過壺嘴充水，因為壺嘴的尺寸和設計通常并不 理想，因此常有發(fā)生濺灑的傾向.特別是，水壺壺嘴通常安裝有擋板， 當水沸騰時，該擋板可以使壺內的蒸汽壓力有一定積聚，這對蒸汽開 關的工作是必要的.基于相同的原因，水壺蓋傾向于被緊密安裝，因 此難以打開.另外，當將水壺置于水龍頭之下時，必須用一只手持握 水壺，而用另一只手操作水龍頭.以這種姿勢難以讀取液面指示器， 而且無論如何，由于充水時通常以一定角度持握水壺，其所指示的水 量將是不準確的.
由于上面所列舉的原因，即使僅僅需要一杯水(大約250ml的容 量)，使用者也自然會傾向于將水壺充水至其最大容量(通常為1.7 升)，由此消耗超過正常需要6倍的電能.雖然用戶逐漸意識到這樣 的操作會浪費能源，但是即使每次僅需煮沸少量的水，為了避免頻繁 去水龍頭充水，這種情況仍普遍存在.如上所述，由于難以精確估計 已經(jīng)充入水壺內的水量，而這將需要充入更多的水以保證有足夠的水 量，這使得人們更不情愿在水壺中充入較少量的水.
EP-A-1289395中已經(jīng)提出，提供一種水壺，包括儲水腔和供用 戶操作的水泵裝置，用于將水從儲水腔泵入加熱室.雖然這具有減少 需要到水龍頭處取水的次數(shù)同時將正確量的水煮沸的可能，它也有自 身的缺點.例如，由于需要泵吸及擠壓操作而帶給用戶的不方便，限 制了用戶可能的接受能力.另外，由于由用戶自行決定，分配用于加 熱的水量的精確度是可變的，因此難以重復控制.這需要另外的努力 去分配正確數(shù)量的水.因此，有可能該特征難以獲得完全的應用.確實，和僅僅通過水龍頭向常規(guī)的水壺充水相比，該方案作為一個整體 是否具有任何現(xiàn)實的優(yōu)越性，也是值得懷疑的.

發(fā)明內容
申請人已經(jīng)認識到了在加熱液體，特別是用于飲料的水時，鼓勵 更有效地利用能源的關鍵是使用戶在加熱/煮沸較少量的液體時盡可 能地便利.這樣，從笫一方面看，本發(fā)明提供了一種水加熱容器，包 括用于接收水的上方儲水腔、儲水腔下方的加熱室及分配裝置，該分 配裝置被設置為從儲水腔向加熱室自動分配水，直到加熱室內的水量 達到預定水位.
因此，根據(jù)本發(fā)明，所需的水量被自動注入加熱室.雖然分配裝 置可以被配置為需要由用f初始啟動，但更優(yōu)選其為完全自動的一一 即，每當加熱室內的水降至預定水位以下時，它即可運行以補充加熱 室內的水.因此，這意味著用戶需要很少操作或者根本不需要搮作(除 了打開加熱器開關)以便加熱固定量的水，但同時，用戶不需要經(jīng)常 到水龍頭處取水.
對于給定的容器可以固定預定水位.例如一種器具可以作為"一 杯"式水壺進行設計和銷售.然而優(yōu)選地可提供調節(jié)裝置以改變預定 水位.例如這種裝置可包括手柄或操縱桿，借此使預定水位變化，并 因此使每一次循環(huán)中加熱的水量變化.該調節(jié)裝置可以是連續(xù)可變 的，也可以根據(jù)需要有分別的檔位.其可以是無標定的，也可以是例 如通過杯數(shù)、實際容積或任意的刻度來標定的.
該分配裝置可以應用任何便利的裝置以確定加熱室內的水何時 已達到預定水位.例如，可使用光學或電子裝置.然而優(yōu)選利用浮標 來指示加熱室內水的水位.浮標的高度可以例如用電子方式確定，但 優(yōu)選為將浮標與閥門機械連接.優(yōu)選地，浮標設在與閥門連接的樞軸 臂上.因此根據(jù)這種配置，當加熱室內水的水位低于預定水位時，閥
門打開，使水從儲水腔流出到加熱室內；當?shù)竭_預定水位時，閥門關 閉.
在浮標被安裝在一個臂上時，優(yōu)選從后方(即容器背離壺嘴的一 側)樞轉，并向前延伸至壺嘴處.這種配置確保當容器傾斜以倒出熱 水時，水將使浮標上移，因此防止冷水從儲水腔泄漏，使已加熱的水冷卻.
作為優(yōu)選的方案，在提供裝置以調節(jié)加熱室內充水的預定水位 時，可釆取許多不同的形式.例如浮標可以沿著搮縱桿的臂移動，或 者根據(jù)浮力而改變.在優(yōu)選實施例中，浮標臂的樞軸點是可垂直平移 的，以便調鲞預定水位，例如閥門關閉的水位.浮標臂優(yōu)選從大體上 垂直的桿樞轉，該桿可以例如通過桿的端部鉤于其上的臺階狀表面、 套筒式裝置或者優(yōu)選地通過螺紋裝置來縱向平移.
浮標可采用任何便利的形式，例如密封的氣球或者其實僅僅是由 密度足夠低的材料制成的臂.在一些優(yōu)選實施例中，至少當水達到預 定水位時，浮標在其向著水的一側具有凹陷的外表面.采用這樣一種 特征，形成了一個向下開口的室，在使用時該室中部分充入水，部分 為收集的空氣.申請人已經(jīng)認識到，當水達到沸騰時浮標的效能將會 部分下降，這是由于水中的湍流會使浮標下沉.然而已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，由上 述凹陷而產(chǎn)生的向下開口的室有利于至少部分抵消這一趨勢，這是因 為當水沸騰時，水蒸汽置換了該室內的一部分水，因此增加了浮標的 浮力.在優(yōu)選的實施例中，向下開口的室被再分為多個子室，這可以 采用在其下端開口的垂直通道的形式.也已發(fā)現(xiàn)這種設計在當下部室 腔與水面不齊平時，可以減少水對空氣的置換.
申請人認識到浮標閥門系統(tǒng)還有一個潛在的問題，即當加熱室內 的水位開始接近預定水位時，閥門開始關閉，減小了進入加熱室的流 速，因此需要花費格外長的時間以達到預定水位方可結束，該時間會 潛在地長于水完全沸騰的時間.為了解決這一問題，申請人設計了一 種解決方案.在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，包括一個浮標閥門分配裝置， 該分配裝置被設置為至少引導一些水通過閥門，進入浮標裝置的頂端 (或浮標本身，或與浮標相連的一個部分).這具有按壓浮標，因此 加快通過閥門的流速的效果.這樣的效果可以僅僅通過流經(jīng)閥門的水 的動力而實現(xiàn).然而優(yōu)選浮標裝置被成形為當閥門完全開放時，水排 出該裝置的流速慢于水流入該裝置的流速.這加強了這樣的效果一直 到閥門非常接近于關閉(因此，流速非常低)時，此時在閥門裝置頂 端的水將被清空，其按壓效果將被去除，因此浮標將快速升起以完全 關閉閥門.這種設置的凈效果是，伴隨著水流的迅速停止，減少了將水充入加熱室的時間.
在優(yōu)選的此類實施例中，水被導入浮標自身的頂部.更優(yōu)選一個 小的儲水室(同浮標的體積相比)被設置在浮標的頂端，其具有小孔 或缺口使水再次排空.該儲水室可以是打開的，但至少在一個優(yōu)選實 施例中，其包括一個有蓋的腔.
申請人意識到，在與加熱室內的大量水混合前，暫時將這些水保 留在浮標裝置上的儲水室內，具有另外的優(yōu)點.在將水加熱后，水壺 被用戶拿起準備倒水，這必然導致加熱室內水位的某種混亂，因此即 使浮標臂從后部很好地樞轉，水也會從儲水腔內滲漏.然而，上述的 浮標儲水室裝置通過讓涼水僅緩慢地注入主水腔中，援和了可能帶來 的不利的冷卻效果.由于出現(xiàn)上述問題的時間相當短暫，致使產(chǎn)生的 冷卻效果可以忽略不計.
具有某種形式的上方儲水腔的傾倒式容器所固有的另一個潛在 問題是，當水從下方加熱室被倒出時，要防止水從儲水腔滲漏.在
EP-A-1289395中，在壺蓋的周圍設置了 一個大的密封件.該密封件 必須很大，以至可以設置一個足夠大的開口以便能夠從水龍頭充水. 這在成本及可靠性方面均具有缺陷.根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，該容 器在其上方前端包括一個壺嘴，用于從水加熱室向外倒水，而在容器 的上端有注水孔，使水注入上方儲水腔，其中所述的注水孔在壺嘴的 后方應保持足夠的距離，使得當容器足夠傾斜以倒空加熱室內的水 時，上方儲水腔中的水不會從該注水孔中流出.這有利的是，其不需 要圍繞著向儲水腔內充水時必須打開的壺蓋的大密封件.儲水腔可以 僅通過注水孔充水，當向外倒水時，上方儲水腔的頂部可防止水的泄 漏.容器的上方前部可以是永久密封的，也可以半永久密封，例如可 允許拆卸以進行清潔.
在上面提出的實施例中，注水孔可以是永久開放的.雖然這有利 于避免對開口壺蓋的需求，這不僅為用戶提供便利，而且減少了生產(chǎn) 成本，但是，這帶來了使周圍環(huán)境中的塵埃進入水中的問題.為了緩 解這個問題，本發(fā)明的至少一些優(yōu)選實施例包括了一個水偏轉表面， 配置為使得注水孔至少部分地圍繞該偏轉表面的最下周緣延伸，使得 落在該偏轉表面上的水排入到所述的注水孔中.該偏轉表面可以是凹陷的，或優(yōu)選為凸起的，例如為拱形的.該偏轉表面優(yōu)選在容器周圍 殼體表面的下方或上方延伸，因此可對注水孔提供遮蔽，以最大程度 地減少塵埃的進入.
上述方面自身是具有新穎性和創(chuàng)造性的，因此從本發(fā)明的另一方 面看，提供一種液體加熱容器，包括倒水壺嘴、單獨的注水孔及水偏 轉表面，配置為使得注水孔至少部分地圍繞該偏轉表面的最下周緣延 伸，使得落在該偏轉表面上的水排入到所述注水孔中.
當制作傳統(tǒng)的紅茶時，通常使用剛沸騰的水.已意識到對于一些
其它飲料，需要使用未達煮沸的水.例如咖啡，或許901C是最佳的， 而對于某些種類的高級茶，80TC為宜.
市場上可以買到能夠將水加熱到沐騰以下溫度的設備.這些設備 通常依靠某種溫度調節(jié)裝置，當水達到預定的溫度時該溫度調節(jié)裝置 關掉加熱器.然而，由于這種元件有較大的熱質量(熱容量)以存儲
熱能，當切斷加熱器電源時，存儲的熱能會繼續(xù)將水加熱.在根據(jù)本 發(fā)明的優(yōu)選實施例僅需加熱相對較少體積的水的情況下，這尤其成為 問題.例如，對于500ml容量的水，這種效果可導致過度加熱10-15
然而如果用戶僅需要加熱一杯(250ml)水，利用傳統(tǒng)的包覆式 底板加熱元件，即使在801C就切斷電源，水也將煮沸.
因此，在本發(fā)明的一些優(yōu)選實施例中，加熱板設置有一個周邊通 道用以儲水，這些水與加熱室內主容量的水是熱絕緣的，因此和大部 分水相比，這些水被加熱的程度顯著減小.優(yōu)選將這些水的體積選擇 為使得需要加熱這些水的能量與加熱器所存儲的能量大致相等.當?shù)?水時，這些水與主容量的水相混合.采用這種方式，儲存在加熱器中 的熱量的影響可以被忽略.這種設置進一步使加熱器中存儲的熱量被 有效回收，以提供有用的熱能，進一步提高了效率.
雖然已知可提供一種加熱板，出于某些原因(沸騰檢測)而具有 窄的、平行邊的環(huán)形儲槽，但這在用于上述目的時并不理想，因為平 行的壁制造起來困難而且昂責.為了部分地熱絕緣一定容積的水以抵 消熱過沖，優(yōu)選提供一個具有傾斜側壁的周邊通道，這是因為這易于 制造而且使用更少的材料.
根據(jù)本發(fā)明的周邊通道傾向于比已知的作為煮沐控制一部分的儲槽具有更大的容積.最適宜的容積取決于通道開口的寬度，因為這 會影響通道中的水與其它大部分水在加熱期間混合的程度，進而影響 最終的水溫.很明顯，在加熱結束時通道內水的溫度越高，需要用來 吸收儲存在加熱器等中被釋放熱能的水的容積就越大，而不會產(chǎn)生水 溫的過沖.對于標準的安裝于不銹鋼基板的包覆型加熱元件來說，從
其操作溫度冷卻到80"C，釋放的能量可達1.3千焦的量級.在優(yōu)選 實施例中，通道的開口在20mm至30mm之間，優(yōu)選為約25咖.通道 的容積優(yōu)選為100-200ml，優(yōu)選為150-160ml，更優(yōu)選為約155ml.
從另一個方面看，本發(fā)明提供一種液體加熱容器，包含有封閉了 容器底座中的開口的加熱板，以及至少部分圍繞加熱板周邊的通道， 其中該通道具有至少一個傾斜的壁，使得通道開口較其底座更寬.
從再一個方面看，本發(fā)明提供一種液體加熱容器，包含有封閉了 容器底座中的開口的加熱板，以及至少部分圍繞加熱板周邊的通道， 其中該通道的平均寬度與其容積的比率為4-20毫升/毫米，以及至少 一個傾斜的壁使得通道開口較其底座更寬.
該比率優(yōu)選為6-11毫升/毫米.
該通道被設想為具有恒定的橫截面輪廓，而且自始至終在加熱板 的周邊延伸，雖然這兩點并不是必需的.
根據(jù)該發(fā)明的各個方面，過濾器(例如標準的水凈化濾芯)可以 被設置在上方儲水腔和加熱室之間.
更進一步，根據(jù)本發(fā)明的各個方面，液體加熱容器優(yōu)選具有用于 提放容器的手柄，例如可以用來倒水，或者將容器拿到水龍頭處充水. 優(yōu)選在容器的上部區(qū)域中具有壺嘴，用于在水被加熱后從容器中倒出 水.該容器優(yōu)選包括有無繩供電設備.這使得用戶更容易拿起容器充 水及倒水.
至少在本發(fā)明的一些方面中所提供的儲水腔可以同容器本體一 體化形成，或者永久連接在容器本體上；但至少在一些優(yōu)選實施例中 儲水腔是可移去的，例如用來清潔.但是這些實施例導致了 一個問題， 并且事實上其它包括可移去內腔的容器，例如包括水過濾器的水罐， 也具有這一問題.當內腔被移走后，由于浮標裝置或者濾芯會引起移 走的內腔不穩(wěn)，會導致其不便于被放置在工作面上.然而根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，為了克服這一問題，設置了多個支腳以支撐該內腔. 在提供穩(wěn)定性的同時，這些支腳也可以保護浮標裝置.這些支腳可以 設置為使得它們不接觸加熱器的被加熱部分，但是卻可以設置為與容 器主腔較冷的表面相接合.這具有的額外益處是，可以使容器的設計 者不需要上部法蘭來支撐內腔，大大簡化了壺蓋的設計.
這樣的設置本身被認為是具有新穎性和創(chuàng)造性的，這樣從本發(fā)明 的再一方面看，提供了一種液體接收容器的插入物，該液體接收容器 包括儲水腔和容許儲水腔中的液體在重力作用下流出的裝置，其中該 插入物在平坦的表面上是獨立式的.
下面將參考附困，僅通過舉例的方式，對本發(fā)明的一些優(yōu)選實施
例進行描述，在附固中 附困說明
困1為根據(jù)本發(fā)明的一種液體加熱容器的透視困； 困2為內儲水腔的剖視困； 圖3為

圖1所示容器主體部分的剖枧圖； 圖4為將模塑的容器體外殼去除后的容器剖視困； 圖5為浮標閥門裝置的詳細剖面困； 圖6為浮標臂的詳細透枧圖 困7為浮標臂角度的剖面困 困8為加熱器角度的剖視困；以及 困9為本發(fā)明另外一個實施例的浮標臂的透枧困，
具體實施例方式
困1的視困顯示出以水罐式水壺的形式實施本發(fā)明的一種液體 加熱容器.然而應注意的是，容器后部的手柄在這些困示中被省略， 同常規(guī)的水壺相同的是，該容器包括模塑的塑料(例如聚丙烯)本體 2，其中在相對的側面上形成觀察窗4 (此困中僅可見到其中之一). 在容器的上方前端是倒水壺嘴6，用于當水被加熱后將水從容器內倒 出.
然而，容器壺蓋8與傳統(tǒng)的壺蓋不同.壺蓋8被固定在原位，而 不是可被打開以向容器內充水.在壺蓋8的中心是拱形表面10，該 表面被一系列沿圃周與壺蓋8的主體部分隔開的支柱12所支撐.這種設置用于限定圍繞著換形表面IO最下緣的一系列注水孔.
這種設置在困2中可以看得更清晰，其中顯示出設置有壺蓋8的 內儲水容器14.在壺蓋8的下方是一對相互重疊的盛水表面16、 18, 其目的將在后文中進行描述.然而可以看出，上表面18被模塑到壺 蓋8的下側，而且向遠離壺嘴的方向向后延伸大約四分之三壺蓋直徑 的距離.另外，該表面18向著后方向下傾斜，因此流過拱形表面IO 的水將根據(jù)其離開換形表面的方向，或者直接流入儲水容器的內腔 20中，或者流到盛水表面18的頂部上，繼而進入內腔20.
可以從困1看到的其它區(qū)別特征是透明塑料制成的指示鈕22， 其具有臺階式的截頭囷錐體形狀.如困2所示，該指示鈕同內部的螺 紋套筒24相連，螺紋套筒與延長桿28的螺紋部26嚙合，該延長桿 在儲水容器14的后方向下延伸.該桿的上端30從螺紋部26向上延 伸，使其在指示鈕22的內部是可見的.在桿28的下端是鉤32，其 目的將在后文描述.
圖3顯示如何將內儲水容器14安裝到水壺的本體2中.內儲水 容器14被緊密接觸安裝在本體2的上部中.這可以在給定的總體器 具尺寸下，使上方儲水腔的容積最大化.作為選擇，可以采取更寬松 的安裝，以便于拆卸清洗.
除了在前部和后部，儲水容器14的圃周形輪廓與本體2的輪廊 一致.在儲水容器14的前部，該輪廓向內伊入，形成位于儲水容器 14與本體2前部之間的通道34，該通道在這里并入壺嘴6.因此， 這使液體從形成在儲水容器14下方的室內中通過壺嘴6被倒出.在 容器的后部，儲水容器14與本體2通過向后方延伸的垂直肋條36相 接觸，該肋條在儲水容器14的下方向下延伸，并限定了向下開口的 槽38，如困2所示，該槽同桿28末端的鉤32相對準，
被模制成型在容器本體2內表面的一系列楔狀輪廓的垂直肋條 40有助于在其上端用于支撐儲水容器14，而在其下端處它們提供了 垂直的止動件，用于安裝盤式加熱器.關于這種安裝方式的詳細描述 可參見EP-A-1683452,
儲水容器14的另一特征顯示在困2和困3中.從儲水容器14的 底座的后部向內突出的是閥室42，其中限定了一系列垂直的切口 44,可在閥門打開時使水流出儲水容器的內腔20。
圖4顯示出本體被省略的容器剖面圖，因此，除在圖2中顯示的 零件外，還顯示出加熱器46、浮標臂48、閥桿以及密封件50、 52, 在儲水容器14和加熱器46之間的空間限定了水加熱室5 3。
閥門裝置被進一步詳細顯示在圖5中，浮標臂進一步詳細顯示在 困6和閨7中.加熱器進一步詳細顯示在圖8中.如圖8可見，加熱 器46為具有相對標準構造的盤式加熱器，其包括薄的(小于l咖) 不銹鋼板54，不銹鋼板54的底側銅焊有鋁散熱板56，鋁散熱板56 上銅焊有管狀包覆式電阻加熱元件58.如本領域的技術人員所容易 理解的那樣，可以采用多種不同類型的加熱器，且所描述的裝置僅僅 是示例性的.例如，散熱板并不是必需的，這是因為元件58可以直 接結合在板54的下側。使用包覆式元件也不是必需的，可替代使用 本領域技術人員熟知類型的厚膜加熱器.作為選擇，可以設置多個不 同類型的元件.
在使用中，可以在背對著散熱板56的加熱器下側安裝熱敏控制 單元.所示出的特定實施例設想為應用申請人的U19 XT控制單光， 其可以從市場上獲得，也進一步詳細描述在GB-A-2372421中.因此， 其包括成對的按鍵式(snap-acting)雙金屬致動器，將可變的/可消 除的彈力施加于其中之一以改變其工作溫度，因此使水可以被加熱到 低于沸點的溫度.
顯示在困8中的加熱器的區(qū)別特征是，從板54的中間部徑向向 外定位的外周水接收通道60，在板54的反面安裝有散熱板56和元 件58.通道60的內壁呈大約45度傾斜，使形成該板相對容易.通 道的開口大約25咖寬，其總容積大約為155邁1,
當考慮到不銹鋼相對差的熱傳導性時，可以認識到當加熱室53 內其余的水被加熱時，外周通道60內的水仍保持相對較涼.例如典 型地，當其余的水被加熱到80"C時，通道內的水僅被加熱到大約60 TC.對板54中間部的平面下方的該通道的容積進行計算，使得將它 所包含的水從在加熱期間所獲得的較低溫度加熱到大部分水的溫度 時所需的總熱能與元件58、散熱板56等所存儲的在加熱器斷電后被 釋放的熱能相當.所釋放的熱能可直接憑經(jīng)驗確定.實際的熱能值在一定程度上依賴于所希望的最終溫度，但是如果提供了固定的沸點下
溫度，則在單一溫度下可以執(zhí)行該運算；如果提供的是一個范圍，則 在中點處可執(zhí)行該運算. 一種使用在優(yōu)選實施例中的典型的加熱器裝 置可以在將水加熱到801C后，通常釋放1.3千焦的能量.這足以將 155邁1水從601C加熱到80TC,
回到圖4，可見浮標臂48通過水平條62 (在圖6可最清晰地顯 示)被樞軸式安裝于延長桿28，水平條62與桿28端部的鉤32相耦 合.如最清晰地在圖5所示，該條的另一側接合在垂直肋條36底部 的槽38內，該肋條從儲水容器14向下延伸，因此現(xiàn)在可以看到，通 過扭動指示元件22，因而扭動相連接的螺紋套筒24，可以使延長桿 28向上或向下移動，這具有垂直平移浮標臂48的樞軸點的作用.
參考圖5可以看到，朝向浮標臂48的近側端，矩形肋條64向上 突出以承接閥桿50的底端，因此閥桿50跟隨浮標臂48的垂直運動. 顯然，當閥桿50已向上充分移動時，其周圍的環(huán)形密封件52壓靠在 由閥室42下方突出沿形成的閥座上，以關閉閥門，此時達到浮標臂 48的樞紐式行進的頂點.當然困5所描繪的位置是浮標臂低于其上 方的止動位置的，相應地閥門也是打開的.
困6和圖7可為浮標臂48的詳細結構提供另外的參考.特別是， 可以看到環(huán)形直立壁環(huán)繞矩形閥門嚙合肋條64以形成環(huán)形杯66.如 困7所示，浮標臂的桿68是中空的，并開口于前述的杯66內部.
臂的另一端是浮標元件70.在平面視困中，該浮標元件70的形 狀是具有大約20°角度范圍的一部分圃環(huán).側面/切線輪廓在上部中 為矮矩形，逐漸下斜，在下部形成圃弧形的尖端.可從困4觀察到該 輪廓的下部與加熱板的外周通道60大致匹配.
困7顯示浮標元件70的內部被垂直分割為兩個室.下室72是密 封的，并充滿空氣.上室74同浮標臂桿68的中空內部相連通，因此 同開放的杯66的內部在浮標臂的近端相連通.如圖6所示，在上室 的其中一個端壁中有排水孔76.
現(xiàn)在描述容器的工作.當容器無水時，浮標臂48處于其較低位 置，同時浮標元件70擱置在加熱板46的外周通道60的內部.此時 閥門50、 52完全開放.為了向容器充水，用戶僅需要將其直接置于水龍頭下，使壺蓋的拱形部io位于水流的下方.沖擊在換形部10上
的水隨著其輪廓向下流，不會產(chǎn)生明顯的飛濺，通過形成于支柱l2
之間的孔流入儲水容器的內腔20.直到可以在拱形元件10的底邊看 到水之前，用戶可持續(xù)向儲水腔20內充水.
一旦儲水腔20開始充滿，水就開始通過位于儲水腔底部的閥室 42中的切口 44流出，進入限定在儲水容器14和加熱板46之間的加 熱室中.從圖4和困5中可以認識到，通過閥門50、 52的水會流入 形成在浮標臂上的杯66中.因而向下流經(jīng)浮標臂的桿68的內部的通 道并迅速充滿浮標元件70的上室74.
雖然水可以經(jīng)過排水孔76緩慢地從上室74中滲出，但其遠遠慢 于當閥門完全打開時水流經(jīng)閥門50、 52的流速，因此浮標上室74、 浮標臂桿68和環(huán)形杯66會迅速充滿水，以使流經(jīng)閥門的水直接溢出 到加熱室53中，使其迅速充滿.
雖然由于浮標上室74中所含水的重量使得浮標元件70的位置較 不含水時的情況更低，但當加熱室53充滿水時，浮標臂48仍會向上 做樞軸運動.當加熱室53內的水位升高時，浮標臂會被上推，因此 開始關閉閥門50、 52，使經(jīng)過閥門的水流開始減小.當然由于浮標 元件因上面所描述的原因而向下沉，因此與不具備上述原因的方式相 比這種情況將在更高的水位才出現(xiàn).
當流經(jīng)岡門50、 52的水流減小，以使得其慢于水從上室排水孔 76漏出的流速時，上室74開始排空.當這種情況出現(xiàn)時，浮標元件 70的浮力會突然增加，引起浮標臂進一步迅速抬升，因此迅速將閥 門完全關閉.
在閥門關閉時加熱室53內的水位依賴于浮標臂48的樞軸點的高 度.這可以通過扭轉透明的指示鈕22來調整，指示鈕將會轉動相連 的螺紋套筒24，并因此將桿28向上或向下旋動，使鉤32上升或下 降，由此使得浮標臂48通過其水平條62做柩軸轉動.扭轉指示鈕 22因此改變了容器的加熱室53可自動充滿的水的容積.可以通過桿 30上端的高度來給出設定水位的可視化指示，其通過透明的鈕22可 見.對于多數(shù)用戶來說，該水位不會經(jīng)常改變.
即使容器先前是空的， 一旦儲水腔20巳經(jīng)在水龍頭處充入水，即可將加熱器46開啟，因為一旦儲水腔開始充水，水即可開始流入 加熱室53內.岡門被配置為即使當通過鈕22設置的預定水位到達最 大值時，在水加熱完成以前，加熱室也可以被很好地充至所需的水位. 當然，本發(fā)明的優(yōu)點之一是無需在每次需要把水加熱前向容器充水， 這是因為在充水的間隔期內，下方的加熱室會在下次使用前，從儲水 腔20自動充水至其所需的水位.
加熱室53內的水可通過加熱器46以一般方式加熱.當然，由于 僅有容器內充入的一部分水被加熱，與充滿水的整個水壺被加熱或煮 沸相比要更省時且節(jié)能.如前文中所述，設想安裝了申請人的U19 XT 控制單元，這允許用戶選擇是否將水煮沸，或者加熱至較低溫度.在 加熱器的周邊通道60中的水不與熱直接接觸，而且位于加熱室53內 形成的主要對流路徑之外.因而，這些水不會通過傳導或對流方式被 加熱，因此將保持相對較涼.如果水被加熱至淬騰，則沸騰時突然增 加的湍流會使這些較涼的水與其余的水混合，因此在蒸汽開關或其它 煮沸控制開關切斷加熱器前，所有的水會一起達到沸點，然而，如果 水被加熱至較低的溫度，如80"C,當加熱器斷電時，在倒水時兩者 的混合將使較涼的水降低熱水的平均溫度.但是，由于對周邊通道 60內水的容量進行計算，以使得需要與存儲在加熱器和加熱板中用 來使其上升至預定的溫度的能量大致相同的熱能，則這點被加熱元件 的熱過沖所抵消.
在另一實施例(未顯示)中，浮標元件包括凹陷的下表面，例如 顛倒的杯子以收集一定量的空氣.當如上所述接近沸點時，從水中升 起的蒸汽將會置換浮標元件70下方的一部分水，因此增加了浮標的 浮力.由于在水接近沸騰時開始發(fā)生湍流，因此這可以幫助抵消浮標 元件70下沉的趨勢，因此重新打開閥門讓更多冷水注入.
當水被加熱至所需的溫度時，用戶僅需拿起容器，將水通過通遣 34和壺嘴6倒出.當容器傾斜時，水顯然會在浮標元件所在的容器 前部聚集，這傾向于使其位于行程的頂端，因此在倒水時阻止了閥門 50、 52的打開，繼而阻止了冷水向加熱室內潛在的不希望的滲漏. 另外，即使一些水滴從閥門處漏出，也會被浮標臂上的杯66接收， 在它們可以與熱水混合前，這些水滴必須通過浮標臂和浮標上室74，到那時任何的冷卻效果將可忽略不計.因此可以看到，通過在后部樞 軸轉動浮標臂及因此在前部設置浮標元件，提供了一種配置，獲得了 在倒水時閥門自動密封的效果，
雖然有些水保留在儲水腔20內，當傾斜容器以倒水時，水同樣 會在儲水腔的前部聚集.然而，盛水表面16、 18可以將水保留并阻 止其漏出，上部盛水表面向后足量延伸，即使在儲水腔內具有最大平 衡水量(儲水腔的容量減去可以向加熱室分配水的最小水量)的情況 下，使容器充分傾斜以倒出加熱室底部的水時，水也不會漫過該表面.
閥門42的位置朝向儲水容器的后部，當傾斜容器以倒水時，這 也有助于防止水漏入主室內，因為水向遠離閥門的方向聚集.
當加熱的水被倒出后，容器即被放回平面上(最可能為無繩電源 底座)，因此加熱室53被再次自動注水至所需的水位，即使下次使 用時，用戶需要比平時更少量的水，在加熱水時浪費的能量與加熱容 器內全部水相比，也會顯著減少。
圖9描述了一種不同的浮標臂，其可用于上文所描述的容器，或 事實上應用于本發(fā)明的任意其他實施例.和固6、困7描述的浮標70 不同，本實施例中浮標80的下側并不是封閉的，而是包括在其下端 開口的垂直通道82組成的矩陣.還可以看到，用于接收沿著浮標臂 流淌的水的上部84也是開放的，而不是封閉的.該浮標80同前述實 施例中的浮標具有大致相同的工作方式，因為隨著浮標上部84內的 水導致的浮力減小，當浮標的下表面與水的表面開始接觸時，通道 82收集空氣.但是這種實施例的浮標較前述的浮標具有的優(yōu)點在于， 因其不具有封閉的室腔而易于制造，因為封閉的室腔需要先模塑成型 為兩個部分，然后連接在一起.可以使用完全開放的下室，但是發(fā)現(xiàn) 如所示的那樣將其分割為通道時，當浮標的下圍表面與水面呈銳角而 非平面接觸時(例如當下方容器具有低水位時可能出現(xiàn)這種情況)， 可以限制水對空氣的置換.
很顯然對于本領域的技術人員，本發(fā)明實施例中描述的特征在本 發(fā)明的范圍內，可以有許多修飾和變化.例如，應用浮標臂閥門并不 是必需的，可以使用其它的裝置使加熱室自動充滿水.同樣地，有許 多其它的方法可以使加熱室內的水位變化，或者實際上水位可以是固定的.
容器蓋永久封閉并不是必需的.其可以設置為可打開或者可移 去，例如用來清潔.確實在一些實施例中，設想到卻未描述的是，內 儲水容器可從主體上移走.例如這可以在根據(jù)需要時使加熱整水壺的 水更為容易.在一些實施例中，設置有附在儲水容器上的支腳，使其 可以在水壺以外存放，而不損壞浮標臂.
雖然沒有示出，但仍可以在儲水腔和加熱室之間設置過濾器.
權利要求
1. 一種水加熱容器，包括用來接收水的上方儲水腔，在儲水腔下方的加熱室，以及分配裝置，所述分配裝置被配置為從儲水腔向加熱室自動分配水，直至達到加熱室內的預定水位。
2、 根據(jù)權利要求1所述的容器，包括用于改變預定水位的調節(jié) 裝置.
3、 根據(jù)權利要求1或2所述的容器，包括確定何時達到加熱室 內預定水位的浮標.
4、 根據(jù)權利要求3所述的容器，其中所述浮標與閥門機械連接.
5、 根據(jù)權利要求4所述的容器，其中所述浮標設置在與閥門相 連的樞轉浮標臂上.
6、 根據(jù)權利要求5所述的容器，其中浮標臂從容器后部樞轉， 并向前朝壺嘴延伸.
7、 根據(jù)權利要求5或6所述的容器，其中浮標臂的樞軸點可垂 直平移，以調整預定水位.
8、 根據(jù)權利要求3至7所述的任一容器，其中浮標具有至少當 水處于預定水位時面向水的凹陷外表面，由此形成向下開口的室.
9、 根據(jù)權利要求8所述的容器，其中向下開口的室被再分為多 個子室.
10、 根據(jù)權利要求3至9其中任一所述的容器，其中所迷浮標形 成浮標閥門分配裝置的一部分，該裝置包括通過浮標操縱的閥門，該 裝置被配置為導引至少一部分水通過閥門，流至浮標裝置的頂端.
11、 根據(jù)權利要求10所述的容器，其中浮標裝置被配置為使得 當閥門完全打開時，水流出浮標裝置的速度慢于流入的速度.
12、 根據(jù)權利要求10所述的容器，其中水被導入浮標本身的頂
13、 根據(jù)前面任一權利要求所述的容器，在上部儲水腔和加熱室 之間包括有過濾器.
14、 根據(jù)前面任一權利要求所述的容器，包括在容器的上部前端 用來將水從水加熱室倒出的壺嘴，和在容器上端用來將水注入上方儲 水腔的注水孔，其中所述注水孔在壺嘴后被充分地間隔開，使得當容器充分傾斜以倒空加熱室內的水時，上方儲水腔的水不會從中溢出.
15、 根據(jù)權利要求14所述的容器，包括水偏轉表面，配置為使 得注水孔至少部分圍繞該偏轉表面的最下周緣延伸，使得落在該偏轉 表面上的水排入所述的注水孔中.
16、 一種液體加熱容器，包括倒水壺嘴，單獨的注水孔，以及水 偏轉表面，該水偏轉表面配置為使得注水孔至少部分圍繞該偏轉表面 的最下周緣延伸，使得落在該偏轉表面上的水排入所述注水孔中.
17、 根據(jù)權利要求15或16所述的容器，其中該偏轉表面在容器 的周圍主體表面的下方或上方延伸，以對注水孔提供遮擋.
18、 根據(jù)前面任一權利要求所述的容器，包括加熱器板，其具有 周邊通道用以儲水，這些水在加熱水期間與加熱室內主容量的水是熱 絕緣的，因此這些水和其它大部分水相比被加熱的程度顯著較少.
19、 根據(jù)權利要求18所述的容器，其中所述通道的容量為使得 加熱其所需的能量與加熱器中存儲的能量大致相等.
20、 根據(jù)權利要求18或19所述的容器，其中所述周邊通道具有 傾斜的側壁.
21、 根據(jù)權利要求18、 19或20所述的容器，其中通道開口在 20mm至30咖之間，優(yōu)選為約25mm,
22、 根據(jù)權利要求18-21其中任一所述的容器，其中通道的容積 在100-200ml之間，優(yōu)選為150-160ml之間，優(yōu)選為大約155ml.
23、 一種液體加熱容器，包括用于封閉容器底座中的開口的加熱 器板，以及至少部分圍繞加熱板周邊的通道，其中該通道具有至少一 個傾斜的壁，使得通道開口較其底座更寬.
24、 一種液體加熱容器，包括用于封閉容器底座中的開口的加熱 器板，以及至少部分圍繞加熱板周邊的通道，其具有至少一個傾斜的 壁，使得通道開口較其底座更寬，其中該通道的平均寬度與其容積的 比率為4-20毫升/毫米.
25、 根據(jù)權利要求24所述的容器，其中所述比率為6-11毫升/ 毫米.
26、 根據(jù)權利要求1-15其中任一，或權利要求17-22當從屬于 權利要求1-15其中任一時所述的容器，其中所述上方儲水腔包括多條支腳.
27、 根據(jù)前面任一權利要求所述的容器，包括用于提放容器的手 柄，和/或容器的上部區(qū)中用以從容器中倒出水的壺嘴，和/或無繩供 電裝置.
28、 一種用于液體接收容器的插入物，該液體接收容器包括儲水 腔和容許液體在重力作用下從儲水腔中流出的裝置，其中該插入物在 平坦的表面上是獨立式的.
全文摘要
一種水加熱容器，包括用來接收水的上方儲水腔，在儲水腔下方的加熱室，以及分配裝置，所述分配裝置被配置為從儲水腔向加熱室自動分配水，直至達到加熱室內的預定水位。該容器可以包括浮標閥門，以確定何時達到加熱室內的預定水位。該容器可以一次僅加熱所需量的水。
文檔編號A47J31/40GK101283879SQ20081008997
公開日2008年10月15日 申請日期2008年4月14日 優(yōu)先權日2007年4月12日
發(fā)明者文森特·約瑟夫·加維 申請人:施特里克斯有限公司