CN109416196B - 烧水器 - Google Patents

Abstract

一种用于产生蒸汽和/或用于加热水的烧水器，包括金属容器(12)，该金属容器(12)至少设置有用于将水引入该金属容器(12)内的给水孔(14)，和加热元件(26)。

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。

本发明还涉及一种用于收集与烧水器固结的水垢的装置，以收集在使用期间在烧水器内形成的水垢。

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，该金属容器设置有至少一个水的进入孔，可能地，设置有用于蒸汽的出气孔。

一些类型的烧水器也可以包括排放孔，以将水从容器中排空，以清洁或者检查容器。

加热元件(通常为电阻或者电板)通常与金属容器相关联，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)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，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。

实际上，众所周知，沉积在热源上或沉积加热元件运行区域周围的这些形成的水垢会降低所述热源的效果。

减少的热传递和/或不正确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。

如果烧水器用于产生蒸汽，那么所形成的悬浮在容器内的水中的水垢可能会堵塞调节蒸汽从容器中排出的阀门。

为了试图至少部分地解决这些问题，已知的是提供安装在容器内部并且可以从容器上移除的一个或多个元件，以促进捕获并随后去除悬浮在水中的水垢。

这些已知的元件通常由可移动的浸入烧水器内的水中的金属杆制成，或其他类似或相当的，通常具有细长且丝状的结构和形状的固体元件。

在文献WO2008/075308、DE102011086147、DE102010062939和WO2010/139599中描述了这种已知的可移除元件的实例。

还已知的是，提供一种杆的用途，该杆限定一个或多个容纳隔室，悬浮在水中的水垢颗粒沉积在该容纳隔室中。

这些已知的捕获元件不能保证水垢有效粘附和附着在该捕获元件上或该捕获元件的内部，这在任何情况下都意味着高残留量的水垢保留在容器内，无论是悬浮在水中的水垢，还是与容器和/或热源的壁相关联的水垢。

此外，随着烧水器内的水位的变化，捕获元件可以至少部分地暴露在水中，这导致捕获元件失去温度并因此降低捕获水垢的能力。

本发明的一个目的是获得一种用于加热水并且还可能用于产生蒸汽的烧水器，该烧水器一方面可以防止能量浪费，另一方面可以随着时间持续地且有效地监测感兴趣的物理量，特别是金属容器内的温度和/或压力。

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。

另一个目的是获得一种烧水器，该烧水器在限定的位置促进和最大化容器内的水垢的聚集，并且一方面尽可能地防止水垢粘附并沉积在容器的内壁上，并且另一方面，防止水垢颗粒悬浮在水中。

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，该容器气密地封闭，并且至少设置有用于将水引入在该容器内部的给水孔。

容器还由下壁、与下壁相对的上壁和至少一个侧壁限定。

容器还可以设置有：可能的孔，该孔用于清洁和/或检查；加热元件；和至少一个用于检测物理量(例如但不仅仅是温度、水平和/或压力)的装置。

根据本发明的一个方面，存在至少一个收集装置或聚集器以收集容器内的水垢，在使用期间，该至少一个收集装置或聚集器部分地浸入水中。

根据本发明的另一方面，收集装置(可以包括或不包括至少一个框架)被附接、夹紧、接触和/或按压在容器的至少一个内壁(例如上壁、下壁或侧壁)上，并且收集装置具有在容器内部形成的三维几何形状。

保持固定在烧水器内的不可拆卸的位置上的收集装置有利于在将水垢集聚在该收集装置的周围，因为水垢倾向于更容易积聚到其他水垢上，而不是容器的金属壁上。以这种方式，检测装置的位置选择变得更容易，有利地，定位在没有经历水垢积聚的区域中。

根据本发明的另一方面，收集装置至少具有金属的过滤元件，或具有陶瓷基材料或类似材料的过滤元件，过滤元件具有网状、褶皱或螺旋结构，以聚集和保持水垢。

根据一个实施例，框架(如果有的话)可以限定容纳隔室，该容纳隔室用于在其内部安装过滤元件。

优选地，框架由金属材料或耐热塑料材料制成，并且在框架表面上设置有通孔，该通孔允许水自由通过。

根据另一个实施例，框架和/或过滤元件设置为至少部分地与加热元件接触，即，与容器的一个或多个内壁的接触位置与加热元件的位置相关。

由于收集装置的位置和结构构造，收集装置具有促进在水垢收集装置中的附着的功能，以便将水垢保持在容器的特定区域中，从而减少水中松散的水垢。

此外，如果有必要清空其中容纳有水并且可能容纳有松散的水垢的容器，容器的轻微倾斜不会使收集装置的位置妥协。

此外，收集装置的下部和/或上部与容器的下壁和/或上壁或与加热元件的接触使得即使收集装置部分地暴露在热水中，收集装置的温度也保持较高温度，这增加了水垢在收集装置的整个表面上聚集的能力。根据一个有利的实施例，收集装置设置成与容器的下壁和容器的上壁接触、压紧并稳定地保持在适当的位置，并且如果收集装置设置在容器内部，则收集装置可能还与加热元件接触、压紧并稳定地保持在适当的位置。

以这种方式，收集装置与上壁和下壁的相应部分的接触，以及可能与加热元件的接触显着促进了水垢的形成和粘附。

本发明还涉及具有上述特征的收集装置。

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是图1所示的烧水器的剖视图；

图3是根据另一个实施例的烧水器的垂直剖视和透视图；

图4是图3所示的烧水器的剖视图；

图5是根据另一个实施例的烧水器的垂直剖视和透视图；

图6是根据另一个实施例的烧水器的垂直剖视和透视图；

图7是图6所示的烧水器的剖视图。

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

参考图1至图7所描述的实施例涉及用于产生蒸汽和/或加热水的烧水器10，该烧水器10可用于家用电器和专业机械，例如用于熨烫或清洁设备、咖啡机、用于烹饪食物的蒸笼、蒸汽锅等。

烧水器10包括金属的容器12，该容器12适于容纳水并且可能还适于将水转化为蒸汽。

容器12气密地封闭，并且设置有用于将水引入容器12的给水孔14。

根据一些实施例，容器12由下壳体12a和上壳体12b组成，下壳体12a和上壳体12b彼此气密密封和/或焊接，以抵抗容器12内产生的可能的压力。

容器12，即，下壳体12a和上壳体12b，由下壁13、与下壁13相对的上壁15和至少一个侧壁17限定。

容器12还可以设置有蒸汽排出孔16，该蒸汽排出孔16连接到用户装置和可能的蒸汽调节装置，例如机电阀等。

可以存在另一个孔(例如，排出孔18)，该孔允许清洁和/或检查容器12内部。

烧水器10包括与容器12相关联的加热元件26，该加热元件26位于容器12内部或外部，并且加热元件26配置为加热容器12内的水，以使水达到蒸发温度或所需的加热温度。

在附图所示的情况下，加热元件26由设置在容器12的下壁13下方的导线电阻构成。然而，在本发明的框架内，加热元件26可以与上壁15相关联，可以与两个壁13、15相关联，或者也可以全部或部分地设置在容器12内。

用于检测物理量(例如，温度、水位或压力)的装置32与容器12相关联，有利地，装置32位于容器12的外部位置或至少部分地与容器12的内部配合的位置。

根据在图6和图7中以示例示出的一个实施例，检测装置32可以是用于检测容器12内的水位的装置33。

用于检测水位的装置33可以安装在容器12的侧壁17上。

根据在图7中以示例示出的另一个实施例，检测装置32可以是安装成与加热元件26接触的热检测器34。

根据本发明，烧水器10包括至少一个水垢收集装置或聚集装置20，至少一个水垢收集装置或聚集装置20位于容器12内，并且在使用期间至少部分地浸没在水中。

收集装置20固定地设置在容器内部，并且收集装置20的至少一部分与容器12的壁13、15或17中的一个或多个接触，使得壁的热量传递到收集装置20，从而增加了聚集水垢的能力。

根据在图1至图5中以示例示出的本发明的另一方面，收集装置20包括至少一个框架22，该至少一个框架22连接到容器12的至少一个壁，并具有在容器12自身内部形成的三维几何形状。

根据本发明的另一方面，至少一个过滤元件28与框架22相关联，并且具有网状或螺旋结构，以聚集和保持水垢。

根据在图6和图7中以示例示出的本发明的另一个实施例，收集装置20固定地设置在容器12的下壁13和上壁15之间。

特别地，收集装置20有利地被压在上壁15和下壁13之间，使得在焊接时，收集装置20被压缩并夹紧在适当的位置，从而不可拆卸。

优选地，收集装置20可设置在容器12内的中心位置。

由于这种组装配置，收集装置20位于至少与容器12的下壁13热接触的位置，容器12的下壁13又与加热元件26接触，因此在使用期间收集装置20连续过热，即使收集装置20处于部分地暴露在水中的状态，这也促进并增加了水垢形成在收集装置20上。

由于加热元件26提供的持续的热贡献，事实上，即使当烧水器10关闭时，由于加热元件26的热惯性，下壁13继续向收集装置20供热：这继续促进水垢积累和粘附在收集装置20的表面上。

这有助于保持容器12的内壁清洁，特别是在存在用于控制水位33和温度34的装置的情况下；这还有助于防止水垢颗粒保持悬浮在水中。

根据这里描述的实施例，收集装置20可以具有可能的框架22和制成单件的过滤元件28。以这种方式，有利地，降低了所使用的原材料的成本，以及生产和组装的成本。

根据图1至图5中所示的实施例，框架22限定容纳隔室23，过滤元件28可安装在容纳隔室23内。

根据这里描述的实施例，框架22由耐热材料制成。

根据一个实施例，框架22由具有高导热率的金属材料制成。

根据另一个实施例，框架22由耐热塑料材料制成。

此外，框架22具有允许存在于容器12中的水在使用期间自由地穿过的多个通孔24。

过滤元件28可以是例如金属套管或编织金属丝或钢丝绒，或具有网状或螺旋结构的任何元件，或由具有高导热性的金属材料制成的网状结构。

过滤元件28也可以由陶瓷基材料制成。

过滤元件28的结构增加了水垢捕获能力，因为在进入过滤元件28和/或框架22以及从过滤元件28和/或框架22离开时，其中悬浮有水垢的水能够容易穿过网孔。通过这种技术方案，并且通过重复通过的水与网眼和/或过滤元件28的壁接触，并且还通过与容器12的一个或多个内壁的接触和与容器12的一个或多个内壁相对应的热传递，使得在过滤元件28内对于水垢具有很大的吸引力并且增强了水垢在过滤元件28内的沉积。

根据一个实施例，框架22和/或过滤元件28可以至少部分地设置在由加热元件26组成的热源附近，并且与由加热元件26组成的热源直接配合，例如与由加热元件26组成的热源至少部分地接触，或者通过容器12的所述壁13、15和17中的一个或多个间接地接触由加热元件26组成的热源。

特别地，过滤元件28可以配置为相对于加热元件26以及壁13、15和17中的一个或多个具有大的热交换表面，因此增加了水垢的沉积和聚集，并且增加了在框架22的容纳隔室23内的水垢的约束。

根据一个变型实施例，过滤元件28的网状或螺旋结构或网状结构的密度至少根据容器12内的水的平均水位(即，相对于过滤元件28中的水垢积聚水平)的不同而不同。例如，过滤元件28的密度可以在容器12内的平均水位下更大，以便根据体积最大化水垢的聚集。

根据上述实施例，可以例如通过盖选择性地打开/关闭的排出孔18配置为允许去除水和未被捕获在收集装置20中的悬浮在水内部的水垢颗粒。

根据在图1和图2中以示例示出的一个实施例，框架22可以配置为具有Ω形的横截面，框架22的端部附接到直接与加热元件26配合的容器12的壁上，并且以这种方式确定容纳隔室23，以便包围过滤元件28。

根据在图3和图4中以示例示出的另一个实施例，框架22可以设置有管状元件30，该管状元件30设置为管状元件30的口部与给水孔14相对应，并且该管状元件30配置为将进入容器12的水直接输送到过滤元件28上方。

以这种方式，有利地，尽管水的平均水位没有完全覆盖过滤元件28，但是通过给水孔14加载的水必须通过过滤元件28以立即沉积一部分水垢。

根据在图5中以示例示出的另一个实施例，框架22可以是具有螺旋形状的线材，围绕该线材过滤元件28可以缠绕成螺旋状，其中设置为至少与下壁13接触的线圈可以具有适合于促进水垢的聚集和保留的螺距。

根据在图6和图7中以示例示出的另一个实施例，收集装置20或可能存在的构成收集装置20的一部分的过滤元件28可以具有大致圆柱形的构造，或者具有其他截面形状(例如，多边形)的构造，该构造具有大致平坦的上基部和下基部，该上基部和下基部适于与容器12的下壁13和上壁15的相应部分稳定地连接。

收集装置20和/或过滤元件28可以具有这样的三维结构，即以螺旋形式绕其自身卷绕的褶皱网眼。

以这种方式，褶皱网眼结构增加了收集装置20和水垢之间的接触表面。

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和收集装置20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和收集装置20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 (12)

1.一种用于产生蒸汽和/或用于加热水的烧水器，包括金属的容器（12），所述容器（12）至少设置有用于将水引入所述容器（12）内的给水孔（14），和加热元件（26），其中所述容器（12）包括下壁（13）、上壁（15）和侧壁（17），其特征在于：

在所述容器（12）内存在至少一个固定的水垢的收集装置（20），在使用过程中，所述收集装置（20）至少部分地浸入水中，所述收集装置（20）具有在所述容器（12）内部形成的三维几何形状，以便夹紧、压靠和接触在所述容器（12）内部的下壁（13）和上壁（15）的至少一部分上，所述收集装置（20）包括至少一个过滤元件（28），所述过滤元件（28）由金属制成或者由陶瓷基材料制成，所述过滤元件（28）具有网状或褶皱或螺旋状结构，以聚集和保留水垢；

所述收集装置（20）固定地设置在所述容器（12）的所述下壁（13）和所述上壁（15）之间；

所述收集装置（20）被压在所述上壁（15）和所述下壁（13）之间，使得在焊接时，所述收集装置（20）被压缩并夹紧在适当的位置，从而不可拆卸；以及

所述收集装置（20）具有圆柱形或多边形构造，所述构造具有大致平坦的上基部和下基部，所述上基部和所述下基部适于与所述容器（12）的所述下壁（13）和所述上壁（15）的相应部分稳定地连接。

2.根据权利要求1所述的烧水器，其特征在于，所述收集装置（20）包括用于支撑所述过滤元件（28）的至少一个框架（22）。

3.根据权利要求2所述的烧水器，其特征在于，所述至少一个框架（22）由耐热材料制成。

4.根据权利要求2所述的烧水器，其特征在于，所述至少一个框架（22）和/或所述至少一个过滤元件（28）设置为至少部分地与所述加热元件（26）或与所述容器（12）的壁上与所述加热元件（26）的位置相关的位置接触。

5.根据权利要求2所述的烧水器，其特征在于，所述至少一个框架（22）由金属材料制成。

6.根据权利要求2所述的烧水器，其特征在于，所述至少一个框架（22）由耐热塑料材料制成。

7.根据权利要求1所述的烧水器，其特征在于，所述至少一个过滤元件（28）的网状或螺旋结构的密度，即网眼结构的密度在所述容器（12）内的水的平均水位下方和上方之间是有差异的，即关于所述过滤元件（28）中的水垢积聚水平是有差异的。

8.根据权利要求中1所述的烧水器，其特征在于，所述容器（12）提供可选择性打开/关闭的排出孔（18），所述排出孔（18）配置为允许将所述容器（12）内的水和悬浮的水垢颗粒排空。

9.根据权利要求2所述的烧水器，其特征在于，所述至少一个框架（22）限定容纳隔室（23），所述至少一个过滤元件（28）安装在所述容纳隔室内。

10.根据权利要求2至6中任一项或权利要求9所述的烧水器，其特征在于，所述至少一个框架（22）具有多个通孔（24）。

11.根据权利要求2至6中任一项或权利要求9所述的烧水器，其特征在于，所述至少一个框架（22）设置有管状元件（30），所述管状元件（30）与所述给水孔（14）对应设置，所述管状元件（30）配置为允许将进入所述容器（12）的水输送到所述至少一个过滤元件（28）的上方。

12.根据权利要求1所述的烧水器，其特征在于，所述收集装置（20）在所述下壁（13）和所述上壁（15）之间被压缩在所述下壁（13）和所述上壁（15）的大致中心位置。

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