CN102753064A - 快速烧水器和包括这种烧水器的家电设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于饮料制备家电设备的烧水器（2），该烧水器（2）包括从水容器（7）利用重力被供水的沸腾室，所述沸腾室包括底部、竖直壁以及加热机构（30）。根据本发明，竖直壁的面积大于沸腾室的底部的面积，加热机构（30）由嵌装在所述竖直壁上的丝印电阻（31）形成。本发明还涉及一种家电设备，该家电设备包括上述类型的烧水器。

Description

快速烧水器和包括这种烧水器的家电设备

本发明涉及包括用于产生热水的烧水器的家电设备的一般技术领域。

本发明更具体地涉及包括这种烧水器的饮料制备家电设备。

文献EP1076503公开了实现一种用于家电设备的沸腾器类型的烧水器，该烧水器包括配备有底部的沸腾室，该底部收纳加热元件。沸腾室包括进水管，该进水管具有通过导管与水容器连接的入口，该导管包括止回阀。沸腾室包括热水排出上升管，该上升管包括下部和上部，该下部的端部设置在沸腾室的底部附近，该上部出现在沸腾室之外。排出管是竖直的并在沸腾室内在所述沸腾室的顶部附近具有开口。这种烧水器具有的优点是实施起来经济，因为沸腾室的供水是从水容器利用重力进行而无需泵。不过，底部面积受到限制且不允许具有与水的大的交换面积以安装大功率的加热元件。因此，加热慢，使得为具有热水流出而等待的时间长且热水产生量少。而且，加热元件在循环过程中加热停止时具有大的热惯性，热水继续流动，会引发收纳该热水的容器的溢出。

本发明的一个目的是克服所述缺点，在家电设备中提供一种允许快速且大量产生热水的烧水器。

本发明的另一目的是在家电设备中提供一种用于产生热水的烧水器，该烧水器具有非常简单的设计且实施起来经济。

本发明的另一目的是在家电设备中提供一种用于产生热水的烧水器，该烧水器可靠且工作起来非常安全。

本发明的另一目的是提供一种包括上述类型的烧水器的家电设备。

上述这些目的是使用这样一种用于饮料制备家电设备的烧水器来实现的，该烧水器包括沸腾室，沸腾室从水容器利用重力被供水，沸腾室包括底部、竖直壁以及加热机构，竖直壁的面积大于沸腾室的底部的面积，加热机构由嵌装在竖直壁上的丝印电阻形成。

在这种烧水器中，在加热机构和水之间的交换面积大并允许获得热水的迅速且大量产生。

丝印电阻允许获得热惯性小的加热机构并因此具有对烧水器的非常迅速的加热。而且，在循环过程中丝印电阻的供电停止时，热水产生立即停止。丝印电阻的设置允许将电阻均匀地分布在竖直壁的表面上，因此避免热点。

该布置允许获得加长形式的竖直沸腾室，该竖直沸腾室很适合于产生小的热水流。小水流的产生允许产生连贯的少量热水并因此具有近似连续流动的流动。

向沸腾室利用重力供水允许避免使用泵类型的昂贵部件并允许具有简单和经济的设计。没有泵类型的电气部件或者包括运动件的电动阀允许获得非常可靠的烧水器。

优选地，烧水器包括在供水装置上的止回阀，并且沸腾室包括顶部，顶部由热水排出上升管穿过，上升管的下端部设置在沸腾室的底部附近，上升管在所述沸腾室内且在沸腾室的顶部附近具有开口。

该布置允许获得一种非常经济的利用重力被供水的烧水器。

而且，嵌装在沸腾室的竖直壁上的丝印电阻的布置允许在沸腾开始时在壁的内面上产生蒸汽。产生的蒸汽则将热水朝向沸腾室的中央推动，因此便于通过上升管排出。

优选地，上升管设置在沸腾室的中央。

优选地，沸腾室包括热水排出口，热水排出口配备有至少一个止回阀。

在通过上升管排出包含在沸腾室内的热水之后，在沸腾室内产生低压。在沸腾室的出口处的止回阀关闭，并且仅通过供水装置的止回阀非常迅速地进行填充。因此，可以在烧水器填充时使热水产生循环连贯而不切断加热元件的供电。该布置允许避免与连续供应－切断循环相关联的常见问题。

优选地，丝印电阻在竖直壁上在第一低点和第二高点之间延伸，并且沸腾室包括限制机构，限制机构限制在第一水平平面和第二水平平面之间在竖直壁的内部包含的体积的至少百分之十，第一水平平面通过第一低点，第二水平平面通过第二高点。

该布置允许通过将加热机构和水之间的交换面积保持相同来减少待加热的水量。因此，烧水器产生非常迅速地连贯的小水流，并且热水的流动接近连续流动。

优选地，沸腾室包括下插塞和上插塞，插塞中的至少一个配备有朝沸腾室的内部延伸的突出部。突出部形成用于限制体积的所述限制机构。

该布置允许以非常经济的方式实现用于限制体积的限制机构。

优选地，下插塞配备有锥形形状的突出部。

该布置允许增大由烧水器产生的水的温度。

本申请人已阐明，在该烧水器中，水量整体不会以相同速度升温。存在水很少经受或者不经受紊流的区域，并且该区域不与竖直壁接触。该锥形形状的区域位于上升管的脚部并沿着该上升管朝上伸展。下插塞的锥形形状的突出部避免该不太热的水区域出现。

优选地，丝印电阻在竖直壁上在第一低点和第二高点之间延伸，并且沸腾室包括增大机构，增大机构增大在第一水平平面和第二水平平面之间由竖直壁限定的体积的至少百分之十，第一水平平面通过第一低点，第二水平平面通过第二高点。

就加热机构而言，该布置允许优化用于与加热机构相对的丝印电阻和竖直壁的材料例如不锈金属材料的量。

优选地，沸腾室包括下插塞和上插塞，所述插塞中的至少一个配备有朝沸腾室的外部延伸的突出部，所述突出部形成用于增大体积的增大机构。

该布置允许以非常经济的方式实现沸腾室的用于增大体积的增大机构。

优选地，出口与分离机构连接，分离机构对在沸腾前最初包含在上升管内的水和包含在沸腾室内的水进行分离。

在工作时，包含在上升管内的水不如包含在沸腾室的竖直壁和上升管外部之间的水加热快。因此，在排出时，包含在上升管内的水未达到沸腾。通过将该剩余的一定量的水与包含在沸腾室内的达到沸腾的一定量的水进行分离，该布置因此允许产生接近沸腾温度的热水。

优选地，分离机构包括大致竖直的导管和倾斜导管，大致竖直的导管与出口连接，用于排出包含在沸腾室内的水，倾斜导管使出口与水容器连接，用于排出包含在上升管内的水。

在排出沸腾室的热水时，通过沸腾开始产生的压力慢慢推动包含在上升管内的水，该水随后利用重力朝水容器流入倾斜导管。在达到沸腾时，沸腾室内的压力使得水以充分的速度被推进到上升管内，以便在竖直的排出导管内朝热水出口移动。因此，该布置允许实现使用起来非常简单且非常经济的分离机构，该分离机构将包含在上升管内的水与包含在沸腾室内的水进行分离。

优选地，出口与水和蒸汽分离室连接。

该布置允许通过限制喷射来获得在热水出口处的平稳流动，并允许通过利用水已达到沸腾的导管排出蒸汽来为使用者获得视觉确认。

优选地，分离室至少部分地包括内壁和外壁，内壁和外壁限定形成蒸汽排出导管的空间。

该布置允许利用蒸汽来加热沸腾室的壁并因此允许避免冷却从烧水器出来的热水。优选地，为形成分离室所选择的材料具有小的热惯性，特别是厚度减小的塑料。

优选地，热水出口的尺寸被确定为限制热水流出的流量，分离室还充当缓冲水容器。

该布置允许获得连续流动。

本发明还涉及一种包括上述的烧水器的家电设备。

优选地，该家电设备是热水分配设备。

该布置允许获得非常迅速且大量产生热水的热水龙头类型的设备。

通过研究附图所示的以并非限定性示例表示的实施方式，将更好地了解本发明，在附图中：

图1示出根据本发明的一个具体实施方式的烧水器的立体图；

图2示出图1所示的烧水器的剖视图；

图3示出图1所示的烧水器的加热机构的水平展开图；

图4示出根据一个实施变型例的图1所示的烧水器的沸腾室的剖视图；

图5示出根据一个实施变型例的图1所示的烧水器的沸腾室的剖视图。

在图1和图2所示的实施例中，烧水器2包括圆柱形主体3，圆柱形主体3形成竖直壁。该主体3限定沸腾室4并在其下端部具有下插塞10，在下插塞10内设有两个入口11、12，用于将水导入沸腾室4内。主体3包括加热机构30，加热机构30包括丝印电阻31，用于加热被引入沸腾室4内的水。圆形状主体3在其上端部具有上插塞20，在上插塞20内设有出口21，用于排出在沸腾室4内形成的热水。通过出口21还排出蒸汽，该蒸汽充当热水推进器。

沸腾室4包括热水排出上升管5，上升管5的上端部与出口21对准并与上插塞20连成一体，上插塞20形成沸腾室4的顶部。上升管5的上端部包括开口6，开口6建立在上升管5的内部和沸腾室4之间的连通。上升管5的下端部设置在下插塞10附近。

沸腾室4从水容器7通过管道8利用重力被供水。为此，水容器7的低水位位于沸腾室4的加热机构30的上方。

在下插塞10内设置的入口11、12各自包括球形止回阀13、14，球形止回阀13、14用于阻止热水返回到水容器7内。

在上插塞20内设置的出口21也包括球形止回阀22，以便有利于沸腾室4的填充。

出口21通过竖直设置的导管41延长。导管41的上端部被分为倾斜导管42和排出导管43，倾斜导管42使导管41和水容器7连接，排出导管43竖直设置在导管41的轴线上。排出导管43通到热水和蒸汽分离室45内。

分离室45包括圆形形状的顶部46、竖直的内壁47、外壁57和倾斜底部48。排出导管43配置在竖直壁47附近并通到顶部46附近。倾斜底部48包括热水分配出口40。分离室45在竖直的内壁47和顶部46的接合部包括孔60，孔60使分离室45的上部与形成蒸汽排出导管49的环状空间连接。孔60水平设置用于形成挡板并且仅允许蒸汽通过。顶部46、内壁47、外壁57以及倾斜底部48是使用塑料制成并且具有约一毫米的厚度。

上插塞20包括朝沸腾室4的外部延伸的突出部23，允许增大在每个加热循环被加热的水量。

在图4所示的一个实施变型例中，上插塞不包括突出部，并且下插塞10包括朝沸腾室内部延伸的突出部50，突出部50允许限制沸腾室的体积。突出部50具有环状形状并配置在上升管的周围。突出部包括竖直缝51，竖直缝51在其低部形成开口52，开口52使沸腾室与上升管的下端部连接。

在图5所示的一个实施变型例中，上插塞不包括突出部，并且下插塞10包括朝沸腾室内部延伸的突出部50，突出部50允许限制沸腾室的体积。突出部50具有锥形形状并配置在上升管的周围。突出部在其低部包括至少一个通路53，通路53使沸腾室与上升管的下端部连接。通路53的入口设置在沸腾室的竖直壁的附近。在排出时，迫使水从被加热的竖直壁上通过。

图3示出水平展开的带有加热机构30的圆柱形主体3。丝印电阻31是以两条丝印印制线的形式实现的，该两条印制线在圆柱形主体3的竖直壁的高度上延伸。丝印印制线设置在电绝缘支撑物上，例如上釉材料层上。丝印印制线具有连接接点32、33，连接接点32、33连接至控制机构（未图示）。

烧水器2包括恒温器类型的热调节机构和熔断器类型的热安全机构（未图示），当主体3的温度超过规定温度时，热调节机构切断供电，在异常过热的情况下，热安全机构切断供电。

在工作时，使用者向水容器7填充其制备所需要的水。水将经由球形止回阀13、14通过入口11、12进入沸腾室4。水位利用重力上升到上升管5的下端部。为了继续进行，水将通过开口6然后通过在上插塞20内设置的出口21驱赶包含在沸腾室4内的空气，直到水容器7内的水位与沸腾室4内的水位平衡。

使用者控制丝印电阻31的供电，以便提供约3000W的加热功率。包含在沸腾室4内的水达到沸腾，并且开始在主体3的壁上产生蒸汽。开口6是这样确定尺寸，使得所产生的蒸汽的仅一部分可以排出，另一部分形成压力，该压力将热水推进到上升管5内。通过沸腾开始产生的压力慢慢推动包含在上升管5内的水经过出口21、止回阀22然后流入导管41。水的速度小，水随后利用重力朝水容器流入倾斜导管42。当达到沸腾时，由于蒸汽突然汇集在沸腾室内4而产生的压力使得沸腾室4内的剩余水以充分的速度被推进到上升管内，以便移动到竖直的排出导管43内，然后移动到热水和蒸汽分离室45内。上升管5的直径被确定成使包含在上升管5内的水量在排出开始时朝水容器7流动。

热水与蒸汽混合的射流被推进到分离室45内，通过圆形形状的顶部46被导向倾斜底部48。蒸汽将通过孔60和蒸汽排出导管49排出。热水的一部分将开始利用重力以比通过排出导管43排出的水的速度小得多的速度通过热水分配出口40流出，使得热水的另一部分暂时聚积在分离室的低部内。通过排出导管43被排出的热水全部将在比热水产生循环的时间稍许小的时间内通过热水分配出口40流出。

在通过排出导管43排出沸腾室4的热水之后，沸腾室4内的剩余蒸汽则非常迅速地在冷却部分上冷凝，引起降压，该降压关闭止回阀22并将水容器7的水通过止回阀13、14吸入到沸腾室4内。填充非常迅速，在该阶段保持加热，没有使丝印电阻31过热的危险，以便因此启动新的热水产生循环。一旦达到产生的热水量，使用者就切断丝印电阻31的供电。

本发明还涉及一种包括烧水器2的龙头类型的热水分配设备。

该设备用于提供达到沸腾的预定水量，该预定水量是通过连续产生多个单位体积而形成的，该多个单位体积各自约相当于沸腾室4的体积。

举例来说，设备提供大于90℃的温度的一定量的热水，该一定量的热水用于盛装在放置于热水分配出口40之下的约25cl的杯或碗内。沸腾室4具有介于7cl和10cl之间的体积，烧水器2应提供3个热水产生循环用于填充杯。丝印电阻在240V下具有介于2500W和3000W之间的功率，并且用于实现一个热水产生循环的时间小于10s。用于提供一杯热水的总时间因此小于30s。

当然，本发明绝非限于描述的和以示例的形式示出的实施方式。然而在不脱离本发明保护范围的情况下，能够进行变更，特别是通过各种元件的构成或者由技术等价替换。

因此，在一个实施变型例中，下插塞可以还包括朝沸腾室外部的突出部。

Claims (13)

1.一种用于饮料制备家电设备的烧水器（2），所述烧水器（2）包括沸腾室（4），所述沸腾室（4）包括底部、竖直壁以及加热机构（30），所述竖直壁的面积大于所述沸腾室（4）的所述底部的面积，所述加热机构（30）由嵌装在所述竖直壁上的丝印电阻（31）形成，其特征在于，所述沸腾室（4）从水容器（7）利用重力被供水，所述烧水器（2）包括在供水装置上的止回阀（13、14），并且所述沸腾室（4）包括顶部，所述顶部由热水排出上升管（5）穿过，所述上升管（5）的下端部设置在所述沸腾室（4）的所述底部附近，所述上升管（5）在所述沸腾室（4）内且在所述沸腾室的所述顶部附近具有开口（6）。

2.根据权利要求1所述的烧水器（2），其特征在于，所述沸腾室（4）包括热水排出口（21），所述热水排出口（21）配备有至少一个止回阀（22）。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的烧水器（2），其特征在于，所述丝印电阻（31）在所述竖直壁上在第一低点（A）和第二高点（B）之间延伸，并且所述沸腾室（4）包括限制机构，所述限制机构限制在第一水平平面和第二水平平面之间在所述竖直壁的内部包含的体积的至少百分之十，所述第一水平平面通过所述第一低点，所述第二水平平面通过所述第二高点。

4.根据权利要求3所述的烧水器（2），其特征在于，所述沸腾室（4）包括下插塞（10）和上插塞（20），所述插塞中的至少一个配备有朝所述沸腾室的内部延伸的突出部（50），所述突出部（50）形成用于限制体积的所述限制机构。

5.根据权利要求4所述的烧水器（2），其特征在于，所述下插塞（10）配备有锥形形状的突出部（50）。

6.根据权利要求1至2中任一项所述的烧水器（2），其特征在于，所述丝印电阻（31）在所述竖直壁上在第一低点（A）和第二高点（B）之间延伸，并且所述沸腾室（4）包括增大机构，所述增大机构增大在第一水平平面和第二水平平面之间由所述竖直壁限定的体积的至少百分之十，所述第一水平平面通过所述第一低点（A），所述第二水平平面通过所述第二高点（B）。

7.根据权利要求6所述的烧水器（2），其特征在于，所述沸腾室（4）包括下插塞（10）和上插塞（20），所述插塞中的至少一个配备有朝所述沸腾室的外部延伸的突出部（23），所述突出部形成用于增大体积的增大机构。

8.根据权利要求2至7中任一项所述的烧水器（2），其特征在于，所述出口（21）与分离机构连接，所述分离机构将在沸腾前最初包含在所述上升管（5）内的水和包含在所述沸腾室（4）内的水进行分离。

9.根据权利要求8所述的烧水器（2），其特征在于，所述分离机构包括大致竖直的导管（41、43）和倾斜导管（42），所述大致竖直的导管（41、43）与所述出口（21）连接，用于排出包含在所述沸腾室（4）内的水，所述倾斜导管（42）使所述出口（21）与水容器（7）连接，用于排出包含在所述上升管（5）内的水。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的烧水器（2），其特征在于，所述出口（21）与水和蒸汽分离室（45）连接。

11.根据权利要求10所述的烧水器（2），其特征在于，所述分离室（45）至少部分地包括内壁（47）和外壁（57），所述内壁（47）和所述外壁（57）限定形成蒸汽排出导管（49）的空间。

12.一种家电设备，所述家电设备包括根据权利要求1至11中任一项所述的烧水器（2）。

13.根据权利要求12所述的家电设备，其特征在于，所述家电设备是热水分配设备。

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