CN1922447B - 用于加热液体的设备以及基体结构 - Google Patents

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Abstract

用于加热液体的设备早已经为公知的。该设备的应用还具有完全不同的特性。因此，这样的加热设备例如已经大规模用作或者作为部件应用于水壶、洗碗机、洗涤机、咖啡机、淋浴热水器等。本发明涉及用于加热液体的设备。本发明还涉及用在这样的设备中的基体结构。本发明还涉及用于加热液体的方法。

Description

用于加热液体的设备以及基体结构
技术领域
本发明涉及一种用于加热液体的设备，包括基体结构和至少一个连接到该基体结构的加热元件，其中至少一个非线性的沟槽结构设置在该基体结构和加热元件之间，以用于将被加热的液体的通流。本发明也涉及用在此设备中的基体结构。本发明还涉及用于加热液体的方法。
背景技术
用于加热液体的设备早已经为公知的。该设备的应用还可以具有完全不同的特性。因此，这样的加热设备例如已被大规模用作或者作为部件应用于：水壶，洗碗机，洗涤机，咖啡机，淋浴装置热水器等等。例如在咖啡机中，该设备特别适于临时地供应热水。为此目的，此种设备通常提供有适于将被加热的液体通流的管状体。在流经该管状体期间，液体被加热元件加热，该加热元件放置在管状体上或者相反地靠近所述管状体放置。此种加热液体的方法具有一些缺点。该已知设备的一个重大缺点在于，液体的加热比较难以进行，其中的一个原因在于相对不利(低)的面积与体积比。因此，管的长度通常必需相当大以能够实现期望获得的加热结果热量。较长的管状体的应用通常导致该设备中的液体在一个相当长的长度中停留，需要使液体充分地并且如期望地加热。因此，在用户能够获得热水之前通常需要花费相当长的时间。由于从加热元件经过管状体到将被加热的液体的相对低效的热传导，使得液体将更加难以加热，这还对液体的相对较慢加热有(负面)影响。此外，现有设备的制造成本以及使用该设备的成本(由于相对低效的加热)相对较高。US 4,508,597公开了一种根据序言的改进的加热设备。因为沟槽结构不是线性形式，因此加热元件和位于沟槽结构中的将被加热的液体之间的接触面积表面得以增加，这将导致用于快速加热液体的相对紧凑的设备。
然而，这种已知设备还是具有一些缺点。该已知设备的主要缺点在于，在操作该设备的过程中，由于加热元件的膨胀，在基体结构和加热元件之间会产生缝隙，这是由于加热元件内的温度差而导致的。基体结构和加热元件之间的连接中断将导致泄漏，并因此在沟槽结构中产生短路，这对于加热设备的热传递效率是有害的，因为液体在该设备中的停留时间和从加热元件到液体的热传递效率都将会显著地减小。
发明内容
本发明的目的在于提供一种序言中所述类型的改进设备，利用该设备能够相对有效和快速地加热液体。
本发明基于此目的提供在序言中所述类型的设备，用于加热液体的设备包括：基体结构和至少一个连接到该基体结构的加热元件，其中至少一个非线性的沟槽结构设置在该基体结构和加热元件之间，以用于将被加热的液体的通流，其中所述沟槽结构具有至少部分螺旋形的形式，其特征在于，所述沟槽结构至少部分地由至少一个具有柔性的螺旋形卷绕带形成，使得所述带的互相联接的带部分能够彼此相对滑动。
该设备包括偏置产生装置，其使基体结构能够偏置地连接到加热元件。使用该偏置产生装置将偏置地按压该基体结构而使其抵靠住加热元件，由此可以避免在加热元件和基体结构之间形成缝隙，因而使得带可永久连接到加热元件，并且实际上允许补偿加热元件的变形。这里该偏置可由偏置产生装置实现，例如膜片弹簧。这里，在实现均匀分布的偏置方面膜片弹簧是特别有利的。所述沟槽结构实际上是通过基体结构和加热元件两者来限制和形成的。因此，热量可被直接传递——不用***另一元件——并因此相对有效地从加热元件传递到将被加热的液体。特别地，当以较高的速度驱动液体通过沟槽结构时，能够获得单位时间内液体的单位体积上的相对有效和快速的热传递。这里，另外的一个优点是在沟槽结构内不沉积沉淀物，例如水垢，或者至少几乎不沉淀，结果是流量较高，这将使得维护成本较低。因为沟槽结构不是线性的形式，加热元件和位于沟槽结构内的将被加热的液体之间的接触表面可被最大化，除了较快速地将液体加热到期望的温度，还产生一个比较紧凑的用于快速和有效地加热液体的设备。此外，应用根据本发明的高能效方式的设备通常会节约成本。通过应用设置在基体结构和加热元件之间的沟槽结构，该沟槽结构的表面面积和体积比能够以相对简单的方式——通过例如设定沟槽结构的沟槽为一相对平坦(浅)的形式——进一步达到最大化，由此沟槽结构仅仅具有有限的体积，这将显著地改善单位时间内将被加热的液体的温度增加。通过显著地改善单位时间内的液体加热，液体穿过所述设备的通过时间能够相应地减少，由此用户能够比较快速地使用已加热的液体。在此，液体能以高达每秒几米的流量被引导着穿过所述沟槽结构，优选地，该流量在1到3米/秒之间。这样相对高的流量是特别有利的，因为在沟槽结构中形成的蒸汽泡通常会立即从所述设备冲出。这样相对高的流量还能够阻止污染物——例如石灰等——在加热元件和/或基体结构上的沉积。污染物在加热元件上的沉积对于从加热元件到将被加热的液体之间的热传递是非常不利的。需要注意的是，非线性沟槽结构提供有一个或多个可选地互相平行、非线性的沟槽，其中将被加热的液体流动穿过非线性的二维或三维的路径。然而，这里非常可能想象的是沟槽结构的部件仍然采用线性形式，但是其中的液体以一曲折路径流动穿过所述设备。
在优选实施方式中，沟槽结构的至少一部分设置成凹入到基体结构的外表面中。该沟槽结构事先在基体结构的制造期间已经被设置在基体结构内，但是也能在随后阶段被设置在基体结构内。这里，基体结构通常由塑料和/或金属承载层形成，其中设置有一个或多个非线性沟槽。沟槽结构能以空腔的形式设置在基体结构内。在另一个优选实施方式中，沟槽结构的至少一部分设置成凹入到加热元件中。此种优选实施方式是有利的，因为加热元件和将被加热的液体之间的接触面积能因此增加，这通常将导致更强化以及更快速地加热。也能够想象在基体结构内部以空腔样式设置沟槽结构，其中加热元件提供有相对的空腔样式并连接到该空腔样式。
加热元件优选地大致为板状的形式。板状加热元件也是商业上已知的，并且通常制造相对便宜。从结构观点来看，采用平坦的加热元件通常也是更有利的。该加热元件通常由电加热元件形成，该电加热元件优选地在远离该沟槽结构的一侧提供有一轨道状厚膜，该厚膜用于阻止电流的传导以使得期望的热量得以产生。
在另一个优选实施方式中，沟槽结构的沟槽长度在0.3到7米之间，特别地在0.5到5米之间，并且更特别优选地大致上为2米。这样的长度通常足以将液体——例如水、油等——从室温加热到超过摄氏90度。由于沟槽结构具有非线性的形式，沟槽结构的体积将会相对有限，这将会增强根据本发明的设备的操控。
在又一个优选实施方式中，沟槽结构的横截面的面积在1到100mm2之间，特别地在2到50mm2之间。精确的面积通常依赖于该设备的特定应用。因此，用于加热水以泡茶或制备咖啡的设备的横截面优选地在2到5mm2之间。然后，对于由龙头——通常为淋浴龙头或沐浴龙头流出热水的情形，优选地所采用的沟槽结构具有10到60mm2之间的横截面。例如，相同的横截面也能被应用于加热炸油。
非线性沟槽结构优选地为至少部分有角度的形式。通过在沟槽结构上设置一个或多个角度，可实现将被加热的液体的二维或可选地三维流动前进。因此可相对有效地沿着(相对紧凑的)加热元件导引液体，从而将液体加热到需要的温度。在另一优选实施方式中，沟槽结构至少部分为弯曲的形式。例如，通过使沟槽结构具有大致为螺旋形的形式还能以相对紧凑和强化的方式将液体加热到所需温度。基体结构优选地为至少部分的柔性形式，其中特别地，基体结构朝向加热元件的一侧优选地具有柔性形式，特别地为弹性形式。为此目的，基体结构优选地至少部分由弹性材料制成，特别地由弹性体制成。在可选的优选实施方式中，基体结构包括一个金属带和连接到该金属带的绝热层的复合条，其中该条实际上以螺旋卷绕的状态形成沟槽结构。为此目的，金属带的高度优选地大于绝缘层的高度。绝缘层优选地由硫化橡胶形成，以使得能够生成沟槽结构的除绝热之外的介质密封的密封。绝热层优选地由弹性体制成。导热的金属带能够例如由带钢制成。横截面为2×2毫米的沟槽结构能够例如由卷起高6毫米和厚0.6毫米的带钢的复合条而形成，其粘附到高4毫米、厚2毫米的硫化橡胶材料上。在可选实施方式中，复合条还可由较高的条部分和相邻的较低的条部分的一体化形成。尽管金属条一般较硬，然而卷绕的复合条还是具有一定的柔性，因为该复合条互相连接的条部分能够彼此相对滑动。这样的柔性特征在使其补偿加热元件的(相当大的)变形和加热元件在加热期间的高度差异是特别有利的，其中所述条能以可靠和介质密封的方式连接到加热元件，而不管加热元件的变形程度，由此可避免液体和从那里产生的蒸汽从该设备泄漏。为了能使所述条永久地连接到加热元件并且考虑加热元件变形的实际补偿，偏置地按压所述条而使其抵靠住加热元件，由此可避免在加热元件和基体结构之间形成缝隙。
在又一个优选实施方式中，基体结构由多个单独的、相互连接的基体模块形成。这里，该基体模块可具有完全不同的特性，例如可由借助垫片隔开一定距离的多个部分形成，其中基体模块的相对方位确定了沟槽结构。
该设备优选地设置有泵，该泵用于泵送将被加热的液体，使其在压力下通过沟槽结构。由于通过使用根据本发明的设备，液体可以相对快速、强化并有效地加热，于是能够增加流经沟槽结构的液体流量，一方面防止液体加热过于强烈，另一方面增大该设备的容量。优选地，可以调节泵的泵流量——即单位时间内液体单位体积的数量。有利地，可以调节泵流量，从而能够以比较简单的方式满足用户的需要，例如若需要大量的液体，可(暂时)增加泵流量，以比较快速地满足用户的需求。在具体的优选实施方式中，该设备设置有耦合到泵的传感器装置，以根据沟槽结构中的液体温度调节泵流量。这里，传感器装置优选地设置在该设备之前，以测量较冷的液体的温度。考虑所期望的液体的最终温度和加热元件的热传递能力，从而可计算并应用最理想的泵流量，而不会在加热***中产生延迟，这与传感器装置设置在该设备之后并用于测量已加热液体的温度的情形形成对比。例如，通过调整泵流量，能够避免液体在沟槽结构中过度加热。当超过一个或多个临界温度时，可增加泵流量以避免过度加热。在此情形下，沟槽结构中的液体温度较低——例如若加热元件刚刚打开——可(暂时)减小泵流量，以在一定程度上增加液体在沟槽结构中停留的长度，从而可改善液体的加热。
在优选实施方式中，该加热元件相对于该基体结构(反之亦然)在连接到沟槽结构的(关闭)位置和至少部分位于与沟槽结构具有一定距离的(打开)位置之间是可移动的。通常位置一般由加热元件连接到基体结构的位置形成，并从而实际上限制沟槽结构的范围。然后，沿着加热元件引导将被加热的液体通过所述的沟槽结构，并从而被加热。通过在(一定)压力下引导液体穿过所述沟槽结构，能够避免或者至少阻止沟槽结构内液体的蒸发。在所述打开位置，其中加热元件至少部分地距所述沟槽结构(从而距该基体结构)一定的距离，在该设备内引导的液体将不再被引导穿过沟槽结构，而是由于蒸发的结果，将在由加热元件和基体结构形成的范围受限的蒸发腔室或蒸汽腔室中蔓延——其体积相对于沟槽结构的体积而言是相当庞大的——由此将形成蒸汽，通常为水蒸汽。因此，可由单个加热元件生成已加热的液体以及水蒸汽。在加热元件和基体结构之间的相对方位的改变优选地由电机、气动、液动或手动的方式实现。为了使得加热元件和基体结构之间的方位可以变化，加热元件可以具有一种形式：其中该加热元件相对于基体结构是可枢转的、或者可选地整体在竖直方向上是可移动的。需要注意的是，打开位置还在维护操作的情况下是有利的，因为加热元件和基体结构——包括沟槽结构更容易接触到。在具体的优选实施方式中，泵耦连到加热元件和/或基体结构，以改变加热元件和基体结构的相对方位。除了在压力下将液体提供给基体结构，泵还适于将加热元件和基体结构按照需要地相对于彼此而移动。
本发明还涉及用在这样的设备中的基体结构。
本发明还涉及一种使用这样的设备加热液体的方法，该方法包括下列各步骤：a)启动加热元件，b)引导将被加热的液体穿过在加热元件和基体结构之间形成的通道，和c)偏置地按压基体结构而使其抵靠住加热元件。该通道通常由沟槽结构形成。然而，如前所述，还可将加热元件设置成至少部分与沟槽结构具有一定距离，由此可增加流动所经过的通道的体积，从而可形成蒸汽(水蒸汽)。在此情形下，用于所产生的体积庞大的水蒸汽的排出口通常大于已加热液体的排出口，从而避免妨碍该设备所产生的水蒸汽的排出。而步骤b)实现为：将优选地沿着加热元件而引导将被加热的液体，以确保液体可充分加热。如步骤b)所述的引导将被加热的液体沿着所述加热元件流经该沟槽结构是在增大的压力下进行的。该增大的压力可以在大气压和高达约10巴的更高气压之间变化。根据本发明的该方法的另外优点已经在前文中详细描述过。
附图说明
下面将根据在下列附图中示出的非限制性的示例性实施方式解释本发明。其中：
图1示出了根据本发明的设备的第一实施方式局部剖开的透视图；
图2a示出了根据本发明的设备的第二实施方式局部剖开的俯视图；
图2b示出了沿图2a中示出的线A-A的截面图；
图2c示出了沿图2a中示出的线B-B的截面图；
图3a示出了根据本发明的设备的第三实施方式的截面图；
图3b示出了沿图3a中示出的线C-C的截面图；
图3c示出了图3b中示出的细节E；
图4是根据本发明的设备的另一实施方式的略图；
图5a示出了根据本发明的设备的第五实施方式局部剖开的俯视图；
图5b示出了沿图5a中示出的线E-E的截面图；
图6是根据本发明的设备的第六实施方式的透视图；
图7a是根据本发明的设备的第七实施方式的局部剖开的俯视图；
图7b示出了位于关闭位置的设备沿图7a中示出的线F-F的截面图；
图7c示出了位于打开位置的设备沿图7a中示出的线F-F的截面图；
图8a是根据本发明的设备的第八实施方式的截面图；
图8b示出了位于关闭位置的设备沿图8a中示出的线G-G的截面图；以及
图8c示出了位于打开位置的设备沿图8a中示出的线G-G的截面图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的设备1的局部剖开的透视图。设备1包括基体结构2和以充分介质密封的方式连接到该基体结构的加热元件4。加热元件4和基体结构2由夹紧装置(未示出)夹紧到一起。在基体结构2和加热元件4之间、并且特别地在基体结构2的上表面内设置有非线性的沟槽结构3，用于沿着加热元件4引导将被加热的液体。将被加热的液体由供给口5泵送到沟槽结构3中，并且加热后由排出口6流出沟槽结构3。图1示出沟槽结构3为Z字形，并且从一个线性沟槽部分到相邻的线性沟槽部分还设置有多个有角度的过渡部分。显然，由于这个有角度的非线性形式，沟槽结构的长度包括加热元件的多个长度，由此可相对有效并强化地加热液体。
图2a示出了根据本发明的设备7的第二实施方式局部剖开的俯视图。设备7包括基体结构14和连接到该基体结构的加热元件9。图2a示出了出于加热元件9和基体结构14之间介质密封的目的设置有密封元件15。例如耐热橡胶O型密封圈可用作密封元件。加热元件9和基体结构14由夹紧装置(未示出)夹紧到一起。基体结构14的凹入部分中设置有多个引导元件10、11，使得引导元件10、11一起形成液体的流动路径12。将被加热的液体由供给口8供给到流动路径12，并且被加热元件加热后由排出口16排出。
图2b和2c示出了分别沿图2a中示出的线A-A和B-B的截面图。流动路径12实际上由在基体结构14的凹入部分中彼此相邻设置的引导元件10和11的不同尺寸形成。这是可实现的，因为引导元件10的宽度小于基体结构14中凹入部分的宽度，并且引导元件11的高度小于基体结构14中凹入部分的宽度。通过在基体结构中凹入部分的一侧及另一侧上交替地在引导元件10的宽度内安置间隔，处于引导元件10任一侧上的位于引导元件11上方的间隔互相连接。从而可得到Z字形流动路径12，其中将被加热的液体大致沿着垂直于加热元件9的纵向的方向流动。这里，引导元件10和11优选地借助连接元件13而彼此连接，该连接元件13例如可由橡胶棒形成。为了形成引导元件10、11与加热元件9的充分介质密封的连接，引导元件10、11放置在弹性元件17上。
图3a示出了根据本发明的设备18的第三实施方式的截面图。该截面图表示沿着图3b中示出的线D-D的视图。设备18包括基体结构71和连接到基体结构71的加热元件23。这里，基体结构71形成用于将被加热的液体的螺旋形沟槽20，其在一侧打开。然而，在所示出的示例性实施方式中，沟槽20由相邻的加热元件23介质密封地密封。为使基体结构71稳定、可靠并介质密封地连接到加热元件23，设备18包括按压元件24，特别是膜片弹簧，用于将基体结构71偏置地按压到加热元件上，以实现螺旋形沟槽20的可靠密封。基体结构71实际上由卷绕成螺旋形状的金属——特别是带钢或塑料条25、以及连接到该板的相邻的绝缘(橡胶)条26构成。在基体结构71的卷绕状态下，基体结构具有一定的柔性，尽管带25通常具有刚性，因为基体结构71互相相邻的部分之间是相互可移动的，当加热元件23由于其变热而变形时，这是特别有利的。由此方式，可确保沟槽20的永久的和介质密封的密封，其中可比较容易并有效地补偿设备18——尤其是加热元件23的变形。可施加一个密封件(未示出)，以防止液体可能流出沟槽20及沿着按压元件24流动。适用于夹紧加热元件23的环形密封件21将加热元件23连接到设备18，并使其相对于沟槽20从而相对于按压元件24保持在位。如前所述，按压元件24优选地由弹性材料制成，例如膜片弹簧，使得基体结构71完全地并永久地连接到加热元件23，尽管加热元件23的平整度可能会有变化。在任意情形下，这样的元件就所期望的压缩长度而言一般具有略为凹入的形状。沟槽20一侧打开并适于由板状加热元件23完全覆盖(参见图3b)。这里，沟槽20设置有用于液体的供给口19和排出口22，液体优选地在高于大气压的压力下被泵送而通过沟槽20。圆柱体的按压元件24由设备的内壁充分介质密封地封装。然而，这里还可想到以其它方式在较冷的和较热的液体之间实现隔离。这里图3b示出了沿着图3a所示出的线C-C的截面图。液体可由供给口19运送到设备18内，并在流经螺旋形沟槽20后由排出口22流出该设备。在流经沟槽20的同时，液体直接由封住沟槽20的板状加热元件23所加热，即不必加入任何其它的元件。由于沟槽20的截面相当小(一般介于2到50mm2之间)，因此设备18的液体体积同样地较小。然而，由于加热元件23到液体的有效及强化的热传递，液体将可相对快速地达到所期望的温度。为了防止液体过热并增大设备18的处理量，液体一般在约10巴的压力下被泵送通过设备18。液体将优选地覆盖0.5、1、2、4、5或6米的沟槽长度。图3c示出了图3b中的细节E，并清晰地示出了沟槽20以模块方式由卷绕成螺旋形的金属(钢)或塑料条25以及相邻的绝缘(橡胶)条26形成。测试结果表明，参数a、b、c和d(参见图3c)之间的特定比值对于液体的加热具有有利的影响。如果a∶b∶c∶d的比值为30∶10∶1∶5，则可以优化将液体加热到所需温度。为了能够使得加热元件23和将被加热的液体之间的接触面积最大，参数c最小化是特别有利的。用于形成螺旋形沟槽的基体结构的模块化构造提供了高度的灵活性，因为该基体结构可比较容易地由另一个基体结构替换，并且可由具有不同尺寸的其它另一沟槽替换。为此目的，在所示的示例性实施方式中，带25和/或条26将由具有不同尺寸的板和带分别替换。由于流过沟槽20的液体的流量通常将是恒定的，沟槽20的尺寸——特别是长度和截面确定了热传递容量，由此设备18——特别是设备18的容量可针对使用设备18的具体应用而得以比较简单地修改。此外，通过使用该设备，可相对经济并有效地传递热量，因为绝热条26防止热量损耗，这使得热量在将被加热的液体中聚集。
图4示出了根据本发明的设备27的另一实施方式的略图。这里，设备27包括泵33和连接到泵33的非线性沟槽结构31。这里，沟槽结构31由单个沟槽形成，该单个沟槽为既有弯曲又有角度的形式。这里沟槽结构31连接到用于加热流经沟槽结构31的液体——例如水或油——的厚膜元件(未示出)。为此，较冷的液体首先由导管34引导到泵33，随后，较冷的液体受压而沿沟槽结构31的方向通过另一导管32引导。液体在沟槽结构31中加热。已加热的液体可由排出导管29从设备27流出，并由用户使用或用于其它目的。设备27还设置有温度传感器30，该温度传感器由导管28耦连到泵33，并位于沟槽结构31的排出导管29内或靠近排出导管29。若传感器30检测到液体温度超过临界值，传感器30将通过耦连到传感器的调节器(未示出)增加泵33的泵流量，使得(过度)加热的液体将较快地从设备27流出，由此可防止进一步过热。当液体加热不充分时，可能出现类似(相反)的情形，随后可(暂时)减小泵流量。
图5a示出了根据本发明的设备35的又一实施方式局部剖开的俯视图。设备35包括支撑结构36，在该支撑结构36的顶面提供有多个平行的非线性沟槽37，这些沟槽通过连接器39在该支撑结构36的任一侧相互耦连。沟槽37适用于液体的通流并且设置有用于液体的进入口38和排出口41。非线性沟槽37的上侧由板状电加热元件42完全覆盖而形成沟槽结构。在支撑结构36和加热元件42之间设置有密封件40以避免或者至少阻止液体从设备35的泄漏。图5b示出了沿着图5a中示出的线E-E的截面图。图5b示出了朝向支撑结构36的加热元件42的一侧也提供有(三个)非线性、同样的(Z字形)的沟槽43。这里支撑结构36的沟槽37大致在整个长度上连接到加热元件42的沟槽43。由此方式，仍然能够在某种程度上增加设备35的沟槽体积，其中至少可保持该设备35的热传递能力。
图6示出了根据本发明的设备44的第六实施方式的透视图。设备44包括基体结构45，其中设置有适于在第一情形下引导将被加热的液体的沟槽结构46。设备44还包括适于加热供给到设备44的液体的加热元件47。基体结构45和加热元件47的相对方位可以改变，其中加热元件47可借助于耦连到加热元件47的移动构件50相对于基体结构45移动，(在此示例性的实施方式中)其是静止放置的。图6示出了设备44位于打开位置，其中加热元件不直接连接到沟槽结构46。在此情形下，由设置在基体结构45中的供给口49供给到沟槽结构46的液体将沿形成于基体结构45和加热元件47之间的空隙的方向从沟槽结构46蒸发出来，同时形成蒸汽。然后，所形成的蒸汽可由形成于基体结构45中的排出口48排出，并被有效地使用。当加热元件设置成抵靠住基体结构45时，其中加热元件47实际上在一侧封住沟槽结构46，在一定压力下供给到沟槽结构46的液体将只是被加热，然后从设备44由排出口48排出，随后可使用已加热的液体。通过使用根据图6的设备44，可加热液体，或者可使用单个加热元件47产生蒸汽。特别有利地，设备44可用于咖啡机中(或用于制备饮料的其它设备中)，由此还可使用蒸汽制备蒸馏咖啡等。由于根据本发明比较经济地构造的且比较紧凑的设备44，咖啡机同样也可具有比较紧凑的形式。
图7a示出了根据本发明的设备51的第七实施方式的局部剖开俯视图。设备51包括设置有流动路径55的基体结构56、和由铰链元件53铰接到基体结构56的加热元件54。可由供给口52将液体供给到流动路径55。当加热元件54由密封元件57连接到基体结构56时，提供给设备51的液体将在流动路径55中由加热元件54加热，随后已加热的液体将从设备51由排出口58排出，然后可用于特定的目的。当加热元件54沿远离基体结构56的方向枢转时，将清晰地看到流动路径55的大部分，由此使得供给到设备51的液体可以蒸发，从而在设备51中形成蒸汽。
图7b示出了位于关闭位置的设备51沿着图7a示出的线F-F的截面图。在图7a-7c中示出的设备51与图2a-2c中示出的设备7结构上几乎相同，其中基体结构56设置有由多个借助连接元件59互相耦连的引导元件68、70组成的组件，该组件支撑在设置在基体结构56中的弹性元件60上。与图2a-2c中示出的实施方式的不同在于，加热元件54在一侧由铰链53铰接到基体结构56。在所示出的情形中，加热元件54封闭流动路径55，由此可防止或至少阻止在流动路径55中形成蒸汽，并且液体将仅被加热到所期望的温度。图7c示出了位于打开位置的设备沿图7a中示出的线F-F的截面图。在该打开情形下，蒸汽将形成于基体结构56或至少引导元件68、70和加热元件54之间，然后该蒸汽可被有效地使用，例如用于制备饮料、清洁表面等。
图8a示出了根据本发明的设备61的第八实施方式的截面图。设备61结构上类似于图3a-3c中示出的设备18的实施方式。设备61包括螺旋形的沟槽63，该沟槽设置有供给口62和排出口64。沟槽63可由连接到沟槽63的按压元件66推动着抵靠住板状加热元件67，以使得供给到沟槽63的液体可以被比较有效地加热。这里加热元件67由环形密封件65保持在静止位置。按压元件66以及与其一起的沟槽63可如上所述地被按压着在第一(关闭)位置(参见图8b)抵靠住加热元件67，但可沿远离加热元件67的方向移动到(打开的)第二位置，由此可实现在形成于沟槽63和加热元件67(参见图8c)的蒸汽腔室69中形成蒸汽。所形成的蒸汽然后可从设备61由排出口64排出。从而可通过改变(单个)加热元件67和沟槽63的相对方位而相对经济、有效地加热液体或产生蒸汽或者至少蒸发。
显然本发明不限于这里所示出及描述的示例性实施方式，而是在所附权利要求的范围内可有多种变化形式，这些变化形式对于本领域技术人员而言将是不证自明的。

Claims (17)

1.用于加热液体的设备，包括：
-基体结构，和
-至少一个连接到该基体结构的加热元件，
其中至少一个非线性的沟槽结构设置在该基体结构和加热元件之间，以用于将被加热的液体的通流，其中所述沟槽结构具有至少部分螺旋形的形式，
其特征在于，所述沟槽结构至少部分地由至少一个具有柔性的螺旋形卷绕带形成，使得所述带的互相联接的带部分能够彼此相对滑动。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备包括偏置产生装置，以使得所述基体结构能偏置地连接到所述加热元件。
3.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述加热元件为板状的形式。
4.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述沟槽结构的沟槽长度在0.3和7米之间。
5.如权利要求4所述的设备，其特征在于，所述沟槽结构的沟槽长度在0.5和5米之间。
6.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述沟槽结构的截面的表面积在1和100mm2之间。
7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述沟槽结构的截面的表面积在2和50mm2之间。
8.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于，该设备设置有泵，用于在压力下泵送将被加热的液体通过沟槽结构。
9.如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述泵的泵流量可被调节。
10.如权利要求9所述的设备，其特征在于，该设备设置有耦连到所述泵的传感器装置，用于根据所述沟槽结构中的液体温度来调节该泵流量。
11.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述加热元件相对于所述基体结构可在连接到所述沟槽结构的位置以及与该沟槽结构具有一定距离的位置之间移动。
12.如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述加热元件相对于所述基体结构可在连接到所述沟槽结构的位置以及与该沟槽结构具有一定距离的位置之间移动。
13.如权利要求11所述的设备，其特征在于，所述基体结构以及与该基体结构之间隔开有一定距离的加热元件围出一个蒸发腔室。
14.如权利要求12所述的设备，其特征在于，所述基体结构以及与该基体结构之间隔开有一定距离的加热元件围出一个蒸发腔室。
15.如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述泵耦连到所述加热元件和/或基体结构，以改变加热元件和基体结构的相对方位。
16.如权利要求12或14所述的设备，其特征在于，所述泵耦连到所述加热元件和/或基体结构，以改变加热元件和基体结构的相对方位。
17.用在如权利要求1到16中任一项所述的设备中的基体结构。
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