液体加热容器中的温度控制制造技术

一种用于液体加热容器的加热器，它包括用来封闭容器的底部的开口的加热器盘（２）和形成或安装在加热器盘（２）的下侧的加热元件（１０），该加热器还包括可自动复位的热敏感致动器（１２），其设置得在第一温度减少或中断对该加热元件（１０）的供电并且在第二较低温度恢复供电，其中该第二温度低于液体的沸点，且其中致动器（１２）设置成与加热元件（１０）直接热接触。致动器可以包括按钮恒温器或可变恒温器装置。

Temperature control in liquid heating vessels

A heater for a liquid heating vessel, which comprises the bottom of the container for sealing the opening of the heater plate (2) and formed or arranged in the heater plate (2) of the heating element (10), the lower side of the heater also comprises a thermal automatic reset sense actuator (12), the temperature in the first set reduction or interruption of the heating element (10) of the power supply and power recovery in the second low temperature, the second temperature below the boiling point of the liquid, and the actuator (12) provided with the heating element (10) direct thermal contact. The actuator may include a button thermostat or a variable thermostat device.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及液体加热容器中液体的温度调节，比如是为了使水保持在低于沸点、适于泡咖啡的一个温度。
技术介绍
在已有技术中具有保温功能的液体加热容器是众所周知的。有些装置提供第一主加热器以对液体进行初始加热，以及较低功率的第二加热器以使液体保持在所需温度上或保持在所需温度左右。另外，单个加热元件可以具有适宜的恒温控制器，该恒温控制器将该元件循环断开或闭合以使液体保持在合适的温度左右。后一种装置总体上更划算，因为它不需要提供另外的元件，但其的确有一些缺点。与这种装置有关的一个问题就是用于感知水温度的恒温控制器倾向于采用快动(snap-acting)双金属致动器或具有过中心机构的缓动(creep action)双金属，它们具有固有的滞后——这就是说，尽管可以将它们设计为当达到目标水温时运行来中断对元件的供电，但是双金属不会重制，即跳回其原来的构形，来恢复对元件的供电，直到恒温控制器的温度冷却好几度为止。这只有在水的温度也冷却了同样多度数的情况下才会发生，因此即便平均温度可能达到了目标温度，但是水温会波动20℃或20℃以上。而且，还有一个问题就是当对加热元件的供电被切断时，储存在元件和加热盘等中的热能还会继续对水加热。然而，这对水温的实际影响将取决于水相应的热质量以及由此取决于水的体积。因此，在已有技术的装置中，不仅水温上下波动相对较大，而且波动值取决于使用者决定加热的水的实际体积。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供对这种装置的改进，并且从本专利技术的第一方面来看时，本专利技术提供一种用于液体加热容器的加热器，它包括用来封闭容器的底部的开口的加热盘和形成或安装在加热盘的下侧的加热元件，该加热器还包括可自动复位的热敏感致动器，其设置成在第一温度减少或中断对加热元件供电，并且在第二较低温度恢复供电，其中所述第二温度低于液体的沸点，且其中所述执行器设置成与加热元件直接热接触。因此，本领域技术人员能看出，根据本专利技术，感知的是加热元件的温度而不是液体的温度。当目标是为了获得对液体温度的更好控制时，这非常违反直觉的。然而，本申请人意识到，通过采用根据本专利技术的装置并将致动器的复位温度设置得与液体的期望温度相一致，可以实现对液体温度更精确的调节。下文将对此作出解释。当加热器通电时，其温度迅速升高并因此运行致动器。元件和加热盘中的热量接着传输至液体，直到加热器冷却至致动器的复位温度为止。因此，致动器复位并给加热器通电，加热器将再次迅速升温并在短时间后断开。元件和盘中的热量将再次传输至液体，直到元件再次冷却到致动器的复位温度。这将持续到当元件和液体达到微高于致动器的复位温度的热平衡为止。因此，通过将致动器的复位温度设置为液体的目标温度，液体将会精确地达到目标温度。然而，由于在每个循环中只有一小部分热量被传至水里，因此不存在热量过量的问题，而且在元件冷却相同度数来使致动器复位并提供另一小股热量之前，液体只需要冷却几度。此外，可以理解液体的温度将按指数规律达到目标温度，因为每个循环中元件冷却所需的时间将取决于相对于致动器的复位温度的水温。重要的是，现在也能够理解，达到的平均温度不取决于被加热液体的体积。到目前为止所描述的装置能够将液体从室温加热到目标温度。然而，如果水的最初温度高于目标温度，该装置会同样好地工作。例如，可以先将水烧开，在这种情况下，根据本专利技术的装置仅仅让水冷却下来，直至达到目标温度为止，随后，液体将在低误差范围内被保持在这个温度。在目标温度相对接近沸点而非室温的温度，如在适于泡咖啡的80-85℃，可以通过将水烧开更快地获得目标温度。因此，在有些优选实施例中，还提供了与本专利技术的热敏感致动器并联设置的沸腾敏感控制器以先将液体加热至沸腾。任何适于检测沸腾并随后中断电源的方法都可以采用，如与水槽相关联的蒸汽敏感开关或热传感器。当然，为其它目的也可能需要先将水烧开，如为了杀死水里的细菌。本申请人还设计了更进一步的装置来降低将液体从室温加热到目标温度所需的时间。因此，根据有些优选实施例，第二热传感器设置成与容器中的液体充分热接触，所述第二传感器具有与之相关联的一对开关触点并设置成能使所述开关触点在低于第一致动器的复位温度的一个温度断开。在这种布置中，第二对开关触点设置成与那些和第一致动器相关联的开关触点并联，其会使元件对液体持续加热，直到液体达到该较低温度为止。第二对触点接着会断开，而第一致动器将接管对液体温度的调节。通过这种方法，使液体的温度可以迅速接近目标温度，然后通过本专利技术的装置精确地达到正确的温度。当然，会存在与通过第二对触点断开元件相关的热过量，尽管由于其只会发生一次所以其影响会相对小。在优选实施例中，当容器大约半满时，也可以将第二对触点设置成在比目标温度低一定度数的一个温度不为元件供电，这个温度数低于目标温度的度数是与所发生的热过量相对应的。第二热传感器不需要包括致动器，例如它可以是热敏电阻器或热电偶，但是优选地应采用致动器，更好的是双金属致动器，最好的是快动双金属致动器。第二传感器可以通过加热盘与容器中的液体充分热接触。然而，优选地是将第二传感器设置成与水更直接地接触，如通过将其安装在容器的侧壁上或安装在容器的底部加热器的外面。可以将与第二传感器相关联的触点设置成在温度下降的情况下能重新闭合，或设置为需要手动复位的锁闭断开(latched open)。根据本专利技术，与加热元件热接触的致动器可以具有固定运行并能重新确定温度，如所谓的按钮恒温器。另外，它可以是可变恒温器装置的一部分，从而使得液体的目标温度可以变化。在一个适宜的实施例中，提供致动器作为所谓的“熨斗站(iron stat)”的一部分，该“熨斗站”就是已知的能调节电熨斗温度的温度可变恒温器装置。在这种装置中，缓动双金属片与过中心双稳闭锁装置可操作地耦合在一起。因此，双金属片本身并不具有固有的操作或复位温度。致动器这个术语应该广义地理解为包括任何机构或装置，其总体上既热敏感又作用于一组触点。致动器或致动器装置可以与加热元件直接物理接触或者可以通过适宜的热连接部件与其接触。然而，这种热连接部件与加热盘如果有热接触的话也只是有较少的热接触，使得致动器主要承受加热元件的温度。当然，应该能理解的是如果加热器严重过热的话，可以提供另外的致动器来提供常见的安全保护——如另外的双金属致动器或热熔丝。元件优选地是被覆套的加热元件。附图说明现在将参照附图仅通过示例的方式描述本专利技术的某些实施例，其中附图包括图1为实现本专利技术的加热器下侧的透视图图2为在类似于图1中加热器的加热器运行过程中获得的温度相对时间的曲线图；图3为根据第二实施例的加热器下侧的视图；图4为图3中所示的恒温器的近视图；图5a为本专利技术第三实施例的透视图；图5b为图5a中AA线上的截面图；图6为本专利技术第四实施例的示意图；图7为图6的实施例的示意电路图；及图8为图6中容器内水的温度相对时间的曲线图。具体实施例方式现在来看图1，可以看到标准的底板加热装置，这是本
中众所周知的。简言之，该加热器包括不锈钢加热盘2，其形状制成能够封闭液体加热容器的底部的开口。这是通过外围槽4实现的，根据本申请人的、众所周知的Sure Seal装置，外围槽4可以卡在容器壁的悬置底部边缘上。专利文件WO96/18331中给出了其更详细的信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于液体加热容器的加热器，它包括用来封闭容器的底部的开口的加热盘和形成或安装在加热盘的下侧的加热元件，该加热器进一步包括可自动复位的热敏感致动器，该热敏感致动器布置成使其在第一温度减少或中断对所述加热元件的供电，并在第二较低温度恢复供电，其中所述第二温度低于液体的沸点，而且其中所述致动器设置成与所述加热元件直接热接触。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：MJ斯科特，
申请(专利权)人：施特里克斯有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]