RU2808487C2 - Induction kettle - Google Patents

Abstract

FIELD: kettles.

SUBSTANCE: device (10) for heating a liquid, the device (10) comprising a container (12) for receiving the heated liquid, the container (12) generally comprising a central vertical longitudinal axis (24), a bottom wall (26) and a side wall (28) extending upward from the bottom wall (26), the bottom wall (26) and the side wall (28) at least partially enclosing a chamber (40) within which the liquid is heated, said chamber (40) comprising an upper region (42) axially spaced from the bottom wall (26), and a bottom region (44) located between the bottom wall (26) and the top region (42); a heating element (50) located inside the chamber (40) with the possibility of relative movement within it, and the specified element (50) is at least partially made of ferromagnetic material; a heater base (14) positioned relative to the bottom wall (26) of the container (12), wherein the heater base (14) contains at least part of an induction coil (18); connections supplying alternating current to the induction coil (18) so as to supply a magnetic field to the lower region (44); and wherein the element (50) is configured to move relative to the coil (18) between an operating position in which the element (50) is located inside the lower region (44) so as to receive energy from the magnetic field causing heating of the element (50) so that the heat generated by the element (50) can be supplied to the liquid by heat transfer, and a non-operating position in which the element (50) is located in the upper region (42) so as to no longer place a work load on the induction coil (18).

EFFECT: manual operations or complex circuits for turning off the induction kettle are eliminated.

12 cl, 10 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИTECHNICAL FIELD

[0001] Данное изобретение относится к устройствам для нагрева жидкостей, а конкретнее, но без исключения, к индукционным чайникам.[0001] This invention relates to devices for heating liquids, and more particularly, but without limitation, to induction kettles.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE ART

[0002] Чайники представляют собой хорошо известные устройства для быстрого кипячения воды, например, для приготовления чая, варки и тому подобного. Энергия от основного источника питания поступает на электрический нагревательный элемент, как правило, расположенный в основании чайника.[0002] Kettles are well-known devices for quickly boiling water, such as for making tea, boiling and the like. Energy from the main power source is supplied to an electric heating element, usually located at the base of the kettle.

[0003] Индукционные чайники могут нагреваться с помощью индукционных катушек, нагревающих жидкость внутри чайника. Индукционный нагревательный контур вырабатывает тепло на «нагрузках» (таких как ферромагнитное основание чайника), используя принцип магнитной индукции.[0003] Induction kettles can be heated using induction coils that heat the liquid inside the kettle. An induction heating circuit produces heat at “loads” (such as the ferromagnetic base of a kettle) using the principle of magnetic induction.

[0004] Недостаток заключается в том, что выключение индукционного чайника может требовать ручных операций или сложных схем.[0004] The disadvantage is that turning off an induction kettle may require manual operations or complex circuitry.

ЗАДАЧА ИЗОБРЕТЕНИЯOBJECTIVE OF THE INVENTION

[0005] Задача данного изобретения заключается по существу в преодолении или по меньшей мере смягчении одного или большего количества указанных выше недостатков.[0005] The object of the present invention is essentially to overcome or at least mitigate one or more of the above disadvantages.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

[0006] В данном документе описано устройство для нагрева жидкости, содержащее:[0006] This document describes a device for heating a liquid, containing:

емкость для приема нагреваемой жидкости, содержащую в целом центральную вертикальную продольную ось, нижнюю стенку и боковую стенку, проходящую по направлению вверх от нижней стенки, причем нижняя стенка и боковая стенка по меньшей мере частично охватывают камеру, внутри которой нагревается жидкость, при этом указанная камера содержит верхнюю область, в осевом направлении расположенную на расстоянии от нижней стенки, и нижнюю область, расположенную между нижней стенкой и верхней областью;a container for receiving a heated liquid, generally comprising a central vertical longitudinal axis, a bottom wall, and a side wall extending upwardly from the bottom wall, the bottom wall and the side wall at least partially enclosing a chamber within which the liquid is heated, said chamber contains an upper region axially located at a distance from the lower wall, and a lower region located between the lower wall and the upper region;

нагревательный элемент, расположенный внутри камеры с возможностью относительного перемещения внутри нее, причем указанный элемент по меньшей мере частично выполнен из ферромагнитного материала;a heating element located inside the chamber with the possibility of relative movement within it, and the specified element is at least partially made of ferromagnetic material;

основание нагревателя, размещаемое относительно нижней стенки емкости, причем основание нагревателя содержит по меньшей мере часть индукционной катушки;a heater base positioned relative to a bottom wall of the container, the heater base including at least a portion of an induction coil;

соединения, подающие переменный ток на индукционную катушку таким образом, чтобы подавать магнитное поле в нижнюю область; и при этомconnections supplying alternating current to the induction coil so as to apply a magnetic field to the lower region; and wherein

элемент выполнен с возможностью перемещения относительно катушки между рабочим поколением, в котором элемент расположен внутри нижней области таким образом, чтобы получать энергию от магнитного поля, вызывающего нагрев элемента таким образом, что тепло, вырабатываемое элементом, может поступать в жидкость посредством теплопередачи, и нерабочим положением, в котором элемент расположен в верхней области таким образом, чтобы больше не размещать рабочую нагрузку на индукционной катушке.the element is configured to move relative to the coil between an operating generation, in which the element is located inside the lower region so as to receive energy from a magnetic field causing heating of the element so that the heat generated by the element can enter the liquid through heat transfer, and a non-operating position wherein the element is located in the upper region so as to no longer place a work load on the induction coil.

[0007] Предпочтительно устройство содержит крышку, прикрепленную к емкости таким образом, чтобы охватывать с нижней стенкой и боковой стенкой камеру, при этом крышка содержит:[0007] Preferably, the device includes a lid attached to the container so as to surround the bottom wall and side wall of the chamber, the lid comprising:

отверстие, проходящее через крышку и расположенное в целом по центру на оси; иan opening extending through the cover and generally centrally located on the axis; And

пробку, по меньшей мере частично герметично расположенную внутри отверстия с возможностью перемещения относительно него вдоль оси между убранным положением и раздвинутым положением, в котором пробка расположена на расстоянии по направлению вверх вдоль оси от убранного положения, причемa plug at least partially sealed within the opening so as to be movable relative thereto along an axis between a retracted position and an expanded position, in which the plug is located at a distance upward along the axis from the retracted position, wherein

элемент соединен с пробкой таким образом, чтобы перемещаться с ней, при этом убранное положение соответствует рабочему положению, а раздвинутое положение соответствует нерабочему положению, и при этомthe element is connected to the plug in such a way as to move with it, while the retracted position corresponds to the working position, and the extended position corresponds to the non-working position, and at the same time

пробка вынуждена перемещаться из убранного положения в раздвинутое положение, когда на камеру воздействует положительное давление относительно пространства за пределами камеры таким образом, чтобы перемещать элемент из рабочего положения в нерабочее положение.the plug is forced to move from the retracted position to the extended position when positive pressure is applied to the chamber relative to the space outside the chamber so as to move the element from the operating position to the non-operating position.

[0008] Предпочтительно устройство содержит стержень, в целом выровненный с осью, причем один конец стержня прикреплен к элементу, а другой конец стержня прикреплен к пробке.[0008] Preferably, the device includes a rod generally aligned with the axis, with one end of the rod attached to the element and the other end of the rod attached to the plug.

[0009] Предпочтительно стержень имеет предварительно определенную длину, такую, чтобы элемент располагался в нижней области, когда элемент находится в рабочем положении, и такую, чтобы элемент располагался в верхней области, когда элемент находится в нерабочем положении.[0009] Preferably, the rod has a predetermined length such that the element is located in the lower region when the element is in the operating position, and such that the element is located in the upper region when the element is in the non-operating position.

[0010] Предпочтительно элемент имеет форму пластины, расположенной по центру на оси.[0010] Preferably the element has the form of a plate located centrally on the axis.

[0011] Предпочтительно пластина содержит по меньшей мере одну биметаллическую деталь, расположенную на нижней стороне пластины, причем указанная деталь имеет по меньшей мере два положения стабильности, и каждое из этих положений чувствительно к пороговому значению температуры.[0011] Preferably, the plate includes at least one bimetallic piece located on the underside of the plate, said piece having at least two stability positions, each of which is sensitive to a temperature threshold.

[0012] Предпочтительно, когда деталь имеет температуру ниже порогового значения температуры, деталь находится в одном из стабильных положений, в котором деталь в целом находится в одной плоскости с нижней стороной пластины, а когда деталь имеет температуру выше порогового значения температуры, деталь выполнена с возможностью перехода во второе положение стабильности, в котором по меньшей мере часть детали входит в зацепление с нижней стенкой, перемещая пластину в верхнюю область.[0012] Preferably, when the part is at a temperature below a temperature threshold, the part is in one of the stable positions in which the part is generally in the same plane as the underside of the plate, and when the part is at a temperature above a temperature threshold, the part is configured to moving to a second stability position in which at least a portion of the part engages the bottom wall, moving the plate to the top region.

[0013] Предпочтительно пластина перфорирована.[0013] Preferably the plate is perforated.

[0014] Описана также емкость для приема жидкости, нагреваемой основанием нагревателя, содержащим индукционную катушку и соединения для подачи переменного тока в индукционную катушку таким образом, что в емкость подается магнитное поле, при этом емкость содержит в целом центральную вертикальную продольную ось, нижнюю стенку и боковую стенку, проходящую по направлению вверх от нижней стенки, причем нижняя стенка и боковая стенка по меньшей мере частично охватывают камеру, внутри которой нагревается жидкость, при этом указанная камера содержит верхнюю область, в осевом направлении расположенную на расстоянии от нижней стенки, и нижнюю область, расположенную между нижней стенкой и верхней областью; и нагревательный элемент, расположенный внутри камеры с возможностью относительного перемещения внутри нее, причем указанный элемент по меньшей мере частично выполнен из ферромагнитного материала, причем указанный элемент выполнен с возможностью перемещения относительно катушки между рабочим поколением, в котором элемент расположен внутри нижней области таким образом, чтобы получать энергию от магнитного поля, вызывающего нагрев элемента таким образом, что тепло, вырабатываемое элементом, может поступать в жидкость посредством теплопередачи, и нерабочим положением, в котором элемент расположен в верхней области таким образом, чтобы больше не размещать рабочую нагрузку на индукционной катушке.[0014] Also described is a container for receiving liquid heated by a heater base comprising an induction coil and connections for supplying alternating current to the induction coil such that a magnetic field is applied to the container, the container generally comprising a central vertical longitudinal axis, a bottom wall and a side wall extending upwardly from a bottom wall, the bottom wall and the side wall at least partially enclosing a chamber within which the liquid is heated, said chamber comprising an upper region axially spaced from the lower wall, and a lower region located between the bottom wall and the top area; and a heating element located within the chamber with the possibility of relative movement within it, and the said element is at least partially made of ferromagnetic material, and the said element is configured to move relative to the coil between the operating generation, in which the element is located inside the lower region so that receiving energy from a magnetic field causing heating of the element such that the heat generated by the element can be transferred to the fluid through heat transfer, and a non-operating position in which the element is located in the upper region so as to no longer place a work load on the induction coil.

[0015] Предпочтительно емкость дополнительно содержит крышку таким образом, чтобы охватывать с нижней стенкой и боковой стенкой камеру, при этом крышка содержит:[0015] Preferably, the container further includes a lid so as to enclose a bottom wall and a side wall of the chamber, wherein the lid contains:

отверстие, проходящее через крышку и расположенное в целом по центру на оси; иan opening extending through the cover and generally centrally located on the axis; And

пробку, по меньшей мере частично герметично расположенную внутри отверстия с возможностью перемещения относительно него вдоль оси между убранным положением и раздвинутым положением, в котором пробка расположена на расстоянии по направлению вверх вдоль оси от убранного положения, причемa plug at least partially sealed within the opening so as to be movable relative thereto along an axis between a retracted position and an expanded position, in which the plug is located at a distance upward along the axis from the retracted position, wherein

элемент соединен с пробкой таким образом, чтобы перемещаться с ней, при этом убранное положение соответствует рабочему положению, а раздвинутое положение соответствует нерабочему положению, и при этомthe element is connected to the plug in such a way as to move with it, while the retracted position corresponds to the working position, and the extended position corresponds to the non-working position, and at the same time

пробка вынуждена перемещаться из убранного положения в раздвинутое положение, когда на камеру воздействует положительное давление относительно пространства за пределами камеры таким образом, чтобы перемещать элемент из рабочего положения в нерабочее положение.the plug is forced to move from the retracted position to the extended position when positive pressure is applied to the chamber relative to the space outside the chamber so as to move the element from the operating position to the non-operating position.

[0016] Предпочтительно емкость дополнительно содержит стержень, в целом выровненный с осью, причем один конец стержня прикреплен к элементу, а другой конец стержня прикреплен к пробке.[0016] Preferably, the container further includes a rod generally aligned with the axis, with one end of the rod attached to the element and the other end of the rod attached to the plug.

[0017] Предпочтительно стержень имеет предварительно определенную длину, такую, чтобы элемент располагался в нижней области, когда элемент находится в рабочем положении, и такую, чтобы элемент располагался в верхней области, когда элемент находится в нерабочем положении.[0017] Preferably, the rod has a predetermined length such that the element is located in the lower region when the element is in the operating position, and such that the element is located in the upper region when the element is in the non-operating position.

[0018] Предпочтительно элемент имеет форму пластины, расположенной по центру на оси.[0018] Preferably the element has the form of a plate located centrally on the axis.

[0019] Предпочтительно пластина содержит по меньшей мере одну биметаллическую деталь, расположенную на нижней стороне пластины, причем указанная деталь имеет по меньшей мере два положения стабильности, и каждое из этих положений чувствительно к пороговому значению температуры.[0019] Preferably, the plate includes at least one bimetallic piece located on the underside of the plate, said piece having at least two stability positions, each of which is sensitive to a temperature threshold.

[0020] Предпочтительно, когда деталь имеет температуру ниже порогового значения температуры, деталь находится в одном из стабильных положений, в котором деталь в целом находится в одной плоскости с нижней стороной пластины, а когда деталь имеет температуру выше порогового значения температуры, деталь выполнена с возможностью перехода во второе положение стабильности, в котором по меньшей мере часть детали входит в зацепление с нижней стенкой, перемещая пластину в верхнюю область.[0020] Preferably, when the part is at a temperature below a temperature threshold, the part is in one of the stable positions in which the part is generally in the same plane as the underside of the plate, and when the part is at a temperature above a temperature threshold, the part is configured to moving to a second stability position in which at least a portion of the part engages the bottom wall, moving the plate to the top region.

[0021] Предпочтительно пластина перфорирована.[0021] Preferably the plate is perforated.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВBRIEF DESCRIPTION OF GRAPHIC MATERIALS

[0022] Теперь предпочтительные формы данного изобретения будут описаны в качестве примера со ссылкой на прилагаемые графические материалы, в которых:[0022] The preferred forms of the present invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings, in which:

[0023] Фиг. 1 представляет собой схематическую изометрическую проекцию устройства согласно варианту реализации изобретения;[0023] FIG. 1 is a schematic isometric view of a device according to an embodiment of the invention;

[0024] Фиг. 2 представляет собой схематический вид в разрезе устройства по Фиг. 1, показанный с пластиной устройства, расположенной в нижней области камеры устройства;[0024] FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the device of FIG. 1, shown with a device plate located in the lower region of the device chamber;

[0025] Фиг. 3 представляет собой схематический вид в разрезе устройства по Фиг. 1, показанный с пластиной устройства, расположенной в верхней области камеры устройства;[0025] FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the device of FIG. 1, shown with a device plate located in the upper region of the device chamber;

[0026] Фиг. 4 представляет собой схематический вид в разрезе устройства по Фиг. 1, показанный с пластиной, содержащей совокупность биметаллических деталей в активированном положении;[0026] FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the device of FIG. 1, shown with a plate containing an assembly of bimetallic parts in an activated position;

[0027] Фиг. 5 представляет собой схематическую изометрическую проекцию нижней стороны пластины, показывающую биметаллические детали в неактивированном положении;[0027] FIG. 5 is a schematic isometric view of the underside of the plate showing the bimetallic parts in a non-activated position;

[0028] Фиг. 6 представляет собой схематическую изометрическую проекцию нижней стороны пластины, показывающую биметаллические детали в активированном положении;[0028] FIG. 6 is a schematic isometric view of the underside of the plate showing the bimetallic parts in the activated position;

[0029] Фиг. 7 представляет собой схематическую изометрическую проекцию с частичным разрезом устройства по Фиг. 1;[0029] FIG. 7 is a schematic partial cross-sectional isometric view of the device of FIG. 1;

[0030] Фиг. 8 представляет собой упрощенный эскиз нижней стороны пластины, показывающий биметаллические детали в неактивированном положении;[0030] FIG. 8 is a simplified sketch of the underside of the plate showing the bimetallic parts in the unactivated position;

[0031] Фиг. 9 представляет собой упрощенный эскиз разреза камеры, показывающий пару биметаллических деталей, входящих в зацепление с опорной поверхностью устройства; и[0031] FIG. 9 is a simplified sectional sketch of a chamber showing a pair of bimetallic parts engaging a supporting surface of the device; And

[0032] Фиг. 10 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую алгоритм устройства по Фиг. 1.[0032] FIG. 10 is a block diagram illustrating the algorithm of the apparatus of FIG. 1.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ РЕАЛИЗАЦИИ ИЗОБРЕТЕНИЯDESCRIPTION OF IMPLEMENTATION OPTIONS OF THE INVENTION

[0033] В прилагаемых графических материалах схематически изображено устройство для нагрева воды, предпочтительно указанное устройство представляет собой чайник 10. Чайник 10 содержит сосуд или емкость 12 и основание 14 нагревателя, на котором стоит емкость 12. Основание 14 подает энергию в пластину 50, как обсуждается ниже. Емкость 12 предпочтительно изготовлена из стекла, подходящего для посудомоечной машины, в качестве преимущества предпочтительного варианта реализации изобретения, который может относительно облегчить опыт пользователя.[0033] The accompanying graphics schematically depict a device for heating water, preferably said device being a kettle 10. The kettle 10 includes a vessel or container 12 and a heater base 14 on which the container 12 rests. The base 14 supplies power to the plate 50 as discussed below. The container 12 is preferably made of dishwasher-safe glass, as an advantage of the preferred embodiment of the invention, which can make the user's experience relatively easier.

[0034] Как показано на Фиг. 2-4 и 7, основание 14 служит корпусом для блока 16 электропитания, который имеет электрическое соединение с индукционной катушкой 18, также расположенной внутри основания 14. Индукционная катушка 18 имеет магнитную связь с пластиной 50, когда пластина 50 находится на основании 14. В частности, блок 16 электропитания выполнен с возможностью подачи переменного тока в индукционную катушку 18 таким образом, что индукционная катушка 18 выполняет функции подачи магнитного поля на пластину 50 для нагрева воды, содержащейся в емкости 12.[0034] As shown in FIG. 2-4 and 7, the base 14 serves as a housing for a power supply unit 16 that is electrically coupled to an induction coil 18 also located within the base 14. The induction coil 18 is magnetically coupled to the plate 50 when the plate 50 is positioned on the base 14. In particular , the power supply unit 16 is configured to supply alternating current to the induction coil 18 such that the induction coil 18 functions to supply a magnetic field to the plate 50 for heating water contained in the container 12.

[0035] Блок 16 электропитания содержит микропроцессор (не показан) и вход электропитания (не показан). С микропроцессором взаимодействует интерфейс пользователя (не показан), с которым работают, управляя микропроцессором. Сигналы от интерфейса пользователя поступают в микропроцессор с целью управления.[0035] The power supply unit 16 includes a microprocessor (not shown) and a power input (not shown). A user interface (not shown) interacts with the microprocessor and is used to control the microprocessor. Signals from the user interface are sent to the microprocessor for control purposes.

[0036] Теплоотвод 20, который содержит поверхность 21, соединен с электронным оборудованием, которое расположено в нижней части корпуса. Теплоотвод 20 охлаждает электронное оборудование, поглощая тепло. Между теплоотводом 20 и индукционной катушкой 18 имеется промежуток, обеспечивающий отсутствие короткого замыкания.[0036] The heat sink 20, which includes the surface 21, is connected to the electronic equipment, which is located in the lower part of the housing. The heat sink 20 cools the electronic equipment by absorbing heat. There is a gap between the heat sink 20 and the induction coil 18 to ensure that there is no short circuit.

[0037] Емкость 12 содержит полый корпус 22, образующий в целом центральную вертикальную продольную ось 24. Корпус 22 содержит нижнюю стенку 26, от которой по направлению вверх проходит боковая стенка 28. Полый корпус 22 содержит также рукоятку 30, прикрепленную к боковой стенке 28. Боковая стенка 28 образует обод 32. Обод 32 окружает верхнее отверстие 34, которое закрыто крышкой 36. Крышка 36 образует разливочный носик 37 и отверстие в форме цилиндрического канала 38, проходящего через крышку 36. Канал 38 расположен по центру на оси 24. Корпус 22 может быть выполнен из стекла или другого подходящего материала.[0037] Container 12 includes a hollow body 22 generally defining a central vertical longitudinal axis 24. Housing 22 includes a bottom wall 26 from which a side wall 28 extends upward. The hollow body 22 also includes a handle 30 attached to the side wall 28. The side wall 28 defines a rim 32. The rim 32 surrounds an upper opening 34, which is closed by a lid 36. The lid 36 defines a pouring spout 37 and an opening in the form of a cylindrical channel 38 extending through the lid 36. The channel 38 is located centrally on the axis 24. The body 22 can be made of glass or other suitable material.

[0038] Нижняя стенка 26, боковая стенка 28 и крышка 36 охватывают камеру 40, которая предназначена для приема нагреваемой воды. Камера 40 содержит верхнюю область 42, в осевом направлении расположенную на расстоянии от нижней стенки 26, и нижнюю область 44, расположенную между нижней стенкой 26 и верхней областью 42. Индукционная катушка 18 выполнена таким образом, чтобы подавать магнитное поле в нижнюю область 44. Следует понимать, что протяженность нижней области 44 в продольном направлении может быть различной в зависимости от протяженности магнитного поля.[0038] A bottom wall 26, a side wall 28, and a cover 36 enclose a chamber 40 that is configured to receive heated water. Chamber 40 includes an upper region 42 axially spaced from the lower wall 26, and a lower region 44 located between the lower wall 26 and the upper region 42. The induction coil 18 is configured to apply a magnetic field to the lower region 44. It is understood that the longitudinal extent of the lower region 44 may vary depending on the extent of the magnetic field.

[0039] Для нагрева воды в камере 40 емкость 12 оборудована узлом 46 нагревателя. Указанный узел 46 содержит стержень 48, в целом выровненный с осью 24. Нагревательный элемент в форме круглой пластины 50 закреплен на одном конце 51 стержня 48, ближнем к нижней стенке 26, и расположен по центру на оси 24. Вентиляционный колпачок или пробка 54 закреплена на другом конце 52 стержня 48. Пробка 54 герметично расположена внутри канала 38 с возможностью перемещения относительно него вдоль оси 24 между убранным положением и раздвинутым положением, в котором пробка 54 расположена на расстоянии по направлению вверх вдоль оси 24 от убранного положения. Одно или большее количество уплотнительных колец 56 могут быть закреплены на внешнем периметре пробки 54 для обеспечения соответствующего зазора между пробкой 54 и каналом 38 таким образом, чтобы обеспечивать осевое перемещение пробки 54 относительно канала 38, когда пробка 54 перемещается в осевом направлении. Уплотнительные кольца 56 обеспечивают также герметичное уплотнение, поддерживающее любое увеличение давления внутри камеры 40 при нагреве воды. Размер канала 38 по высоте предпочтительно равен размеру пробки 54 по высоте, но следует понимать, что размеры по высоте как канала 38, так и пробки 54 могут быть различными.[0039] To heat the water in the chamber 40, the container 12 is equipped with a heater assembly 46. Said assembly 46 includes a rod 48 generally aligned with the axis 24. A heating element in the form of a circular plate 50 is secured to one end 51 of the rod 48 proximal to the bottom wall 26 and is centered on the axis 24. A vent cap or plug 54 is secured to the other end 52 of the rod 48. The plug 54 is sealed within the channel 38 with the ability to move relative to it along an axis 24 between a retracted position and an expanded position in which the plug 54 is located at a distance upward along the axis 24 from the retracted position. One or more O-rings 56 may be secured to the outer perimeter of plug 54 to provide adequate clearance between plug 54 and bore 38 so as to permit axial movement of plug 54 relative to bore 38 as plug 54 is moved axially. The O-rings 56 also provide an airtight seal to support any increase in pressure within the chamber 40 as the water heats. The height of the channel 38 is preferably equal to the height of the plug 54, but it should be understood that the height dimensions of both the channel 38 and the plug 54 may be different.

[0040] Пластина 50 выполнена из ферромагнитного материала таким образом, чтобы получать энергию от магнитного поля индукционной катушки 18, то есть; таким образом, чтобы в пластине 50 мог возникать ток, вызывающий нагрев пластины 50 таким образом, чтобы тепло, вырабатываемое пластиной 50, могло поступать в воду посредством теплопередачи. Пластина 50 способна перемещаться с пробкой 54 посредством стержня 48.[0040] The plate 50 is made of a ferromagnetic material so as to receive energy from the magnetic field of the induction coil 18, that is; so that a current can be generated in the plate 50 causing the plate 50 to heat up so that the heat generated by the plate 50 can be supplied to the water by heat transfer. The plate 50 is movable with the plug 54 via the rod 48.

[0041] Стержень 48 имеет предварительно определенную длину, такую, чтобы пластина 50 располагалась в нижней области 44, когда пластина 50 находится в рабочем положении, как показано на Фиг. 2. В этом рабочем положении пластина 50 расположена в пределах магнитного поля, создаваемого индукционной катушкой 18, таким образом, что в пластине 50 возникает ток, вызывающий нагрев пластины 50. Когда температура пластины 50 повышается, тепло от пластины 50 поступает в воду посредством теплопередачи. При повышении температуры воды вода достигнет своей температуры кипения, когда вода претерпевает фазовый переход в пар. Затем этот пар увеличивает давление внутри камеры 40 относительно пространства за пределами камеры 40, создавая положительное давление относительно пространства за пределами камеры 40. Указанное положительное давление заставляет пробку 54 перемещаться по направлению вверх вдоль оси 24 относительно канала 38, поскольку пар стремится выйти в пространство с меньшим давлением за пределами камеры 40. Это в свою очередь заставляет пластину 50 перемещаться по направлению вверх вдоль оси 24 в нерабочее положение (показанное на Фиг. 3), в котором пластина 50 расположена в верхней области 42 таким образом, чтобы больше не размещать рабочую нагрузку на индукционной катушке 18, таким образом, что рабочий ток, нагревающий пластину 50, больше не возникает в пластине 50. Как проиллюстрировано на Фиг. 10, микропроцессор запрограммирован на выполнение алгоритма 68, прекращающего подачу энергии в индукционную катушку 18, когда больше нет рабочей нагрузки, то есть, пластины 50, на индукционной катушке 18. Таким образом, микропроцессор может быть выполнен с возможностью работы в цикле «сохранения тепла», в котором микропроцессор повторяет предварительно определенное количество циклов перед прекращением подачи энергии в индукционную катушку 18. Микропроцессор выполнен с возможностью во время каждого повторения определять, присутствует ли нагрузка, то есть пластина 50, на индукционной катушке 18. Если нагрузка обнаружена, то подача энергии в индукционную катушку 18 выполняется, в другом случае подача энергии в индукционную катушку 18 прекращается после предварительно определенного количества повторений.[0041] The rod 48 has a predetermined length such that the plate 50 is located in the lower region 44 when the plate 50 is in the operating position, as shown in FIG. 2. In this operating position, the plate 50 is positioned within the magnetic field generated by the induction coil 18 such that a current is generated in the plate 50 causing the plate 50 to heat. When the temperature of the plate 50 increases, heat from the plate 50 is transferred to the water by heat transfer. As the temperature of water increases, water will reach its boiling point when the water undergoes a phase change into steam. This steam then increases the pressure inside the chamber 40 relative to the space outside the chamber 40, creating a positive pressure relative to the space outside the chamber 40. This positive pressure causes the plug 54 to move upward along the axis 24 relative to the channel 38 as the steam tends to escape into the space with less pressure outside the chamber 40. This in turn causes the plate 50 to move upward along the axis 24 to a non-operating position (shown in FIG. 3), in which the plate 50 is located in the upper region 42 so as to no longer place a work load on induction coil 18 such that the operating current heating the plate 50 no longer occurs in the plate 50. As illustrated in FIG. 10, the microprocessor is programmed to execute an algorithm 68 that stops supplying power to the induction coil 18 when there is no longer a work load, i.e., the plate 50, on the induction coil 18. Thus, the microprocessor may be configured to operate in a "save heat" cycle. , in which the microprocessor repeats a predetermined number of cycles before stopping the supply of energy to the induction coil 18. The microprocessor is configured to determine during each repetition whether a load, i.e. plate 50, is present on the induction coil 18. If a load is detected, then supplying energy to the induction coil 18 is executed, otherwise the supply of power to the induction coil 18 is stopped after a predetermined number of repetitions.

[0042] Для решения проблемы «сухого кипячения», то есть, нагрева пластины 50 без какой-либо жидкости в емкости, пластина 50 предпочтительно содержит одну или большее количество расширяемых при нагреве биметаллических деталей 58, расположенных на нижней стороне 60 пластины 50. Биметаллические детали 58 выполнены из биметаллического материала, имеющего два положения стабильности, причем каждое из этих положений чувствительно к предварительно определенной температуре. Когда температура детали 58 ниже порогового значения температуры, деталь 58 находится в одном из стабильных положений, то есть, в положении, в котором деталь 58 в целом плоская и образует единое целое с нижней стороной 60 пластины 50. Когда температура детали 58 повышается выше порогового значения температуры, термочувствительный материал детали 58 активируется или переходит во второе положение стабильности и остается в этом положении при условии, что температура остается на уровне или выше порогового значения температуры. Во втором положении часть 62 детали 58 выступает из нижней стороны 60 пластины 50 и входит в зацепление с нижней стенкой 26, перемещая пластину 50 по направлению вверх, как показано на Фиг. 4.[0042] To solve the problem of "dry boiling", that is, heating the plate 50 without any liquid in the container, the plate 50 preferably includes one or more heat-expandable bimetallic parts 58 located on the underside 60 of the plate 50. Bimetallic parts 58 are made of a bimetallic material having two positions of stability, each of these positions being sensitive to a predetermined temperature. When the temperature of the part 58 is below a temperature threshold, the part 58 is in one of the stable positions, that is, in a position in which the part 58 is generally flat and integral with the underside 60 of the plate 50. When the temperature of the part 58 rises above the threshold value temperature, the temperature sensitive material of the part 58 is activated or goes into the second stability position and remains in this position provided that the temperature remains at or above the temperature threshold. In the second position, portion 62 of part 58 protrudes from the bottom side 60 of plate 50 and engages the bottom wall 26, moving plate 50 in an upward direction, as shown in FIG. 4.

[0043] В варианте реализации изобретения, показанном на Фиг. 8 и 9, емкость 12 образует одну или большее количество опорных поверхностей 64, которые проходят от нижней стенки 26 емкости 12 в камеру 40. Одна из деталей 59, 61, 63 расположена относительно опорных поверхностей 64 таким образом, что когда одна из указанных деталей 59, 61, 63 находится во втором положении, часть 62 указанной одной из деталей 59, 61, 63 может входить в зацепление с опорной поверхностью 64 и толкать ее, перемещая пластину 50 по направлению вверх вдоль оси 24. Детали 59, 61, 63 имеют предварительно определенную длину, такую, что при активации деталь, которая входит в зацепление с опорной поверхностью 64, заставляет пластину 50 перемещаться по направлению вверх в верхнюю область 42.[0043] In the embodiment of the invention shown in FIG. 8 and 9, the container 12 defines one or more support surfaces 64 that extend from the bottom wall 26 of the container 12 into the chamber 40. One of the parts 59, 61, 63 is located relative to the support surfaces 64 such that when one of the said parts 59 , 61, 63 is in the second position, part 62 of said one of the parts 59, 61, 63 can engage and push the supporting surface 64, moving the plate 50 upward along the axis 24. The parts 59, 61, 63 have pre- a certain length such that, when activated, the part that engages the support surface 64 causes the plate 50 to move upward into the upper region 42.

[0044] Следует понимать, что на нижней стороне 60 пластины 50 могут быть расположены различные биметаллические детали 59, 61, 63, каждая из которых может активироваться при различных температурах. В одном варианте реализации изобретения пластина 50 содержит деталь 59, которая активируется при температуре 70°С, деталь 61, которая активируется при температуре 80°С, и деталь 63, которая активируется при температуре 100°С. Пользователь может расположить пластину 50 и тем самым детали 59, 61, 63 относительно опорных поверхностей 64 таким образом, чтобы только нужная деталь входила в зацепление с опорной поверхностью 64, перемещая пластину 50 по направлению вверх при активации, и таким образом, чтобы другие детали входили в зацепление с водой, которая не оказывает эффективного сопротивления этим деталям. Это будет показывать температуру воды.[0044] It should be understood that various bimetallic parts 59, 61, 63 may be located on the underside 60 of the plate 50, each of which may be activated at different temperatures. In one embodiment of the invention, the plate 50 includes a piece 59 that is activated at a temperature of 70°C, a piece 61 that is activated at a temperature of 80°C, and a piece 63 that is activated at a temperature of 100°C. The user can position the plate 50 and thereby the parts 59, 61, 63 relative to the support surfaces 64 so that only the desired part engages the support surface 64, moving the plate 50 upward when activated, and so that other parts engage engages with water, which does not provide effective resistance to these parts. This will show the water temperature.

[0045] Биметаллические детали 58, 59, 61, 63 могут также способствовать сведению к минимуму «сухого кипячения», то есть, если вода отсутствует в камере 40 и пластина 50 нагревается выше своей номинальной рабочей температуры, то по меньшей мере одна из деталей будет активирована, заставляя пластину 50 перемещаться по направлению вверх в верхнюю область 42 и за пределы воздействия магнитного поля.[0045] The bimetallic parts 58, 59, 61, 63 may also help to minimize "dry boiling", that is, if there is no water in the chamber 40 and the plate 50 is heated above its rated operating temperature, then at least one of the parts will is activated, causing the plate 50 to move upward into the upper region 42 and beyond the influence of the magnetic field.

[0046] Пластина 50 предпочтительно перфорирована для облегчения перемещения пластины 50, когда она погружена в воду. С перфорированной пластиной 50 пузырьки пара, которые образуются на пластине 50, когда пластина 50 нагревается, могут также распределяться относительно равномерно по пластине 50. За счет формы пластины 50 тепло может распределяться равномерно, что может сводить к минимуму кавитацию и связанный с ней шум, обеспечивая относительную тишину чайника 10 во время работы.[0046] The plate 50 is preferably perforated to facilitate movement of the plate 50 when it is immersed in water. With the perforated plate 50, the steam bubbles that form on the plate 50 when the plate 50 is heated can also be distributed relatively evenly throughout the plate 50. Due to the shape of the plate 50, the heat can be distributed evenly, which can minimize cavitation and associated noise, providing relative silence of the kettle 10 during operation.

[0047] Пластина 50 предпочтительно содержит также стабилизатор в форме фланца 66, выступающего перпендикулярно пластине 50 и проходящего вокруг периметра пластины 50, который по меньшей мере сводит к минимуму искривление или деформацию пластины 50, например, в случае расширения или сокращения пластины по причине различных перепадов температуры.[0047] The plate 50 preferably also includes a stabilizer in the form of a flange 66 extending perpendicular to the plate 50 and extending around the perimeter of the plate 50, which at least minimizes distortion or deformation of the plate 50, for example, in the event of expansion or contraction of the plate due to various differences temperature.

Claims (31)

1. Устройство для нагрева жидкости, содержащее:1. A device for heating a liquid, containing: емкость для приема нагреваемой жидкости, содержащую центральную вертикальную продольную ось, нижнюю стенку и боковую стенку, проходящую по направлению вверх от нижней стенки, причем нижняя стенка и боковая стенка по меньшей мере частично охватывают камеру, внутри которой нагревается жидкость, при этом указанная камера содержит верхнюю область, в осевом направлении расположенную на расстоянии от нижней стенки, и нижнюю область, расположенную между нижней стенкой и верхней областью;a container for receiving a heated liquid comprising a central vertical longitudinal axis, a bottom wall, and a side wall extending upward from the bottom wall, the bottom wall and the side wall at least partially enclosing a chamber within which the liquid is heated, said chamber including an upper a region axially spaced from the bottom wall, and a bottom region located between the bottom wall and the top region; нагревательный элемент, расположенный внутри камеры с возможностью относительного перемещения внутри нее, причем указанный элемент по меньшей мере частично выполнен из ферромагнитного материала;a heating element located inside the chamber with the possibility of relative movement within it, and the specified element is at least partially made of ferromagnetic material; основание нагревателя, размещаемое относительно нижней стенки емкости, причем основание нагревателя содержит по меньшей мере часть индукционной катушки;a heater base positioned relative to a bottom wall of the container, the heater base including at least a portion of an induction coil; соединения, подающие переменный ток на индукционную катушку таким образом, чтобы подавать магнитное поле в нижнюю область;connections supplying alternating current to the induction coil so as to apply a magnetic field to the lower region; при этом указанный элемент выполнен с возможностью перемещения относительно катушки между рабочим положением, в котором указанный элемент расположен внутри нижней области таким образом, чтобы получать энергию от магнитного поля, вызывающего нагрев указанного элемента так, чтобы обеспечивать возможность поступления тепла, вырабатываемого указанным элементом, в жидкость посредством теплопередачи, и нерабочим положением, в котором указанный элемент расположен в верхней области таким образом, чтобы больше не размещать рабочую нагрузку на индукционной катушке,wherein said element is movable relative to the coil between an operating position in which said element is located within the lower region so as to receive energy from a magnetic field causing heating of said element so as to allow heat generated by said element to enter the liquid by means of heat transfer, and a non-operating position in which said element is located in the upper region in such a way as to no longer place the operating load on the induction coil, причем указанный элемент имеет форму пластины, расположенной по центру на оси,wherein said element has the shape of a plate located centrally on the axis, при этом пластина содержит множество биметаллических деталей, расположенных на нижней стороне пластины, причем каждая из указанных деталей имеет по меньшей мере два положения стабильности, и каждое из этих положений чувствительно к пороговому значению температуры, и каждая из указанных деталей активируется при различных температурах.wherein the plate comprises a plurality of bimetallic parts located on the underside of the plate, each of said parts having at least two stability positions, each of these positions being sensitive to a temperature threshold, and each of said parts being activated at different temperatures. 2. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее крышку, прикрепленную к емкости таким образом, чтобы охватывать с нижней стенкой и боковой стенкой камеру, при этом крышка содержит:2. The device according to claim 1, further comprising a lid attached to the container in such a way as to cover the chamber with the bottom wall and the side wall, wherein the lid contains: отверстие, проходящее через крышку и расположенное по центру на оси; иa hole passing through the cover and located centrally on the axis; And пробку, по меньшей мере частично герметично расположенную внутри отверстия с возможностью перемещения относительно него вдоль оси между убранным положением и раздвинутым положением, в котором пробка расположена на расстоянии по направлению вверх вдоль оси от убранного положения, причемa plug at least partially sealed within the opening so as to be movable relative thereto along an axis between a retracted position and an expanded position, in which the plug is located at a distance upward along the axis from the retracted position, wherein указанный элемент соединен с пробкой таким образом, чтобы перемещаться с ней, при этом убранное положение соответствует рабочему положению, а раздвинутое положение соответствует нерабочему положению, и при этомsaid element is connected to the plug so as to move with it, wherein the retracted position corresponds to the operating position, and the extended position corresponds to the non-operating position, and wherein пробка вынуждена перемещаться из убранного положения в раздвинутое положение, когда на камеру воздействует положительное давление относительно пространства за пределами камеры таким образом, чтобы перемещать указанный элемент из рабочего положения в нерабочее положение.the plug is forced to move from a retracted position to an expanded position when positive pressure is applied to the chamber relative to a space outside the chamber so as to move said member from an operative position to a non-operational position. 3. Устройство по п. 2, дополнительно содержащее стержень, выровненный с осью, причем один конец стержня прикреплен к указанному элементу, а другой конец стержня прикреплен к пробке.3. The device of claim 2, further comprising a rod aligned with the axis, one end of the rod being attached to said member and the other end of the rod being attached to the plug. 4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что стержень имеет предварительно определенную длину, такую, чтобы указанный элемент располагался в нижней области, когда указанный элемент находится в рабочем положении, и такую, чтобы указанный элемент располагался в верхней области, когда указанный элемент находится в нерабочем положении.4. The device according to claim 3, characterized in that the rod has a predetermined length such that the specified element is located in the lower region when the specified element is in the operating position, and such that the specified element is located in the upper region when the specified element is in a non-working position. 5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, когда указанные детали имеют температуру ниже соответствующего порогового значения температуры, указанные детали находятся в одном из стабильных положений, в котором указанные детали находятся в одной плоскости с нижней стороной пластины, а когда указанные детали имеют температуру выше соответствующего порогового значения температуры, указанные детали выполнены с возможностью перехода во второе положение стабильности, в котором по меньшей мере часть каждой из указанных деталей входит в зацепление с нижней стенкой, перемещая пластину в верхнюю область.5. The device according to claim 1, characterized in that when said parts have a temperature below the corresponding threshold temperature value, said parts are in one of the stable positions in which said parts are in the same plane with the bottom side of the plate, and when said parts have a temperature above a corresponding temperature threshold, said parts are configured to move to a second stability position in which at least a portion of each of said parts engages the bottom wall, moving the plate to the top region. 6. Устройство по любому одному из пп. 1-5, отличающееся тем, что пластина перфорирована.6. The device according to any one of paragraphs. 1-5, characterized in that the plate is perforated. 7. Емкость для приема жидкости, нагреваемой основанием нагревателя, содержащим индукционную катушку и соединения для подачи переменного тока в индукционную катушку таким образом, что в емкость подается магнитное поле, при этом емкость содержит центральную вертикальную продольную ось, нижнюю стенку и боковую стенку, проходящую по направлению вверх от нижней стенки, причем нижняя стенка и боковая стенка по меньшей мере частично охватывают камеру, внутри которой нагревается жидкость, при этом указанная камера содержит верхнюю область, в осевом направлении расположенную на расстоянии от нижней стенки, и нижнюю область, расположенную между нижней стенкой и верхней областью;7. A container for receiving liquid heated by a heater base comprising an induction coil and connections for supplying alternating current to the induction coil such that a magnetic field is applied to the container, the container comprising a central vertical longitudinal axis, a bottom wall, and a side wall extending along in an upward direction from the bottom wall, the bottom wall and the side wall at least partially enclosing a chamber within which the liquid is heated, said chamber comprising an upper region axially spaced from the lower wall and a lower region located between the lower wall and upper area; нагревательный элемент, расположенный внутри камеры с возможностью относительного перемещения внутри нее, причем указанный элемент по меньшей мере частично выполнен из ферромагнитного материала;a heating element located inside the chamber with the possibility of relative movement within it, and the specified element is at least partially made of ferromagnetic material; причем указанный элемент выполнен с возможностью перемещения относительно катушки между рабочим положением, в котором указанный элемент расположен внутри нижней области таким образом, чтобы получать энергию от магнитного поля, вызывающего нагрев указанного элемента так, чтобы обеспечивать возможность поступления тепла, вырабатываемого указанным элементом, в жидкость посредством теплопередачи, и нерабочим положением, в котором указанный элемент расположен в верхней области таким образом, чтобы больше не размещать рабочую нагрузку на индукционной катушке,wherein said element is movable relative to the coil between an operating position in which said element is located within the lower region so as to receive energy from a magnetic field causing heating of said element so as to allow the heat generated by said element to enter the liquid through heat transfer, and a non-operating position in which said element is located in the upper region in such a way as to no longer place the operating load on the induction coil, причем указанный элемент имеет форму пластины, расположенной по центру на оси,wherein said element has the shape of a plate located centrally on the axis, при этом пластина содержит множество биметаллических деталей, расположенных на нижней стороне пластины, причем каждая из указанных деталей имеет по меньшей мере два положения стабильности, и каждое из этих положений чувствительно к пороговому значению температуры, и каждая из указанных деталей активируется при различных температурах.wherein the plate comprises a plurality of bimetallic parts located on the underside of the plate, each of said parts having at least two stability positions, each of these positions being sensitive to a temperature threshold, and each of said parts being activated at different temperatures. 8. Емкость по п. 7, дополнительно содержащая крышку таким образом, чтобы охватывать с нижней стенкой и боковой стенкой камеру, при этом крышка содержит:8. The container according to claim 7, additionally containing a lid so as to cover the chamber with the bottom wall and the side wall, wherein the lid contains: отверстие, проходящее через крышку и расположенное по центру на оси; иa hole passing through the cover and located centrally on the axis; And пробку, по меньшей мере частично герметично расположенную внутри отверстия с возможностью перемещения относительно него вдоль оси между убранным положением и раздвинутым положением, в котором пробка расположена на расстоянии по направлению вверх вдоль оси от убранного положения, причемa plug at least partially sealed within the opening so as to be movable relative thereto along an axis between a retracted position and an expanded position, in which the plug is located at a distance upward along the axis from the retracted position, wherein указанный элемент соединен с пробкой таким образом, чтобы перемещаться с ней, при этом убранное положение соответствует рабочему положению, а раздвинутое положение соответствует нерабочему положению, и при этомsaid element is connected to the plug so as to move with it, wherein the retracted position corresponds to the operating position, and the extended position corresponds to the non-operating position, and wherein пробка вынуждена перемещаться из убранного положения в раздвинутое положение, когда на камеру воздействует положительное давление относительно пространства за пределами камеры таким образом, чтобы перемещать указанный элемент из рабочего положения в нерабочее положение.the plug is forced to move from a retracted position to an expanded position when positive pressure is applied to the chamber relative to a space outside the chamber so as to move said member from an operative position to a non-operational position. 9. Емкость по п. 8, дополнительно содержащая стержень, выровненный с осью, причем один конец стержня прикреплен к указанному элементу, а другой конец стержня прикреплен к пробке.9. The container of claim 8, further comprising a rod aligned with the axis, one end of the rod being attached to said member and the other end of the rod being attached to the plug. 10. Емкость по п. 9, отличающаяся тем, что стержень имеет предварительно определенную длину, такую, чтобы указанный элемент располагался в нижней области, когда указанный элемент находится в рабочем положении, и такую, чтобы указанный элемент располагался в верхней области, когда указанный элемент находится в нерабочем положении.10. The container according to claim 9, characterized in that the rod has a predetermined length such that the specified element is located in the lower region when the specified element is in the operating position, and such that the specified element is located in the upper region when the specified element is in a non-working position. 11. Емкость по п. 7, отличающаяся тем, что, когда указанная деталь имеет температуру ниже порогового значения температуры, указанная деталь находится в одном из стабильных положений, в котором указанная деталь находится в одной плоскости с нижней стороной пластины, а когда указанная деталь имеет температуру выше порогового значения температуры, указанная деталь выполнена с возможностью перехода во второе положение стабильности, в котором по меньшей мере часть указанной детали входит в зацепление с нижней стенкой, перемещая пластину в верхнюю область.11. The container according to claim 7, characterized in that when said part has a temperature below a threshold temperature value, said part is in one of the stable positions in which said part is in the same plane with the bottom side of the plate, and when said part has temperature above a temperature threshold, said part is configured to move to a second stability position in which at least a portion of said part engages the bottom wall, moving the plate to the top region. 12. Емкость по любому одному из пп. 7-11, отличающаяся тем, что пластина перфорирована.12. Container according to any one of paragraphs. 7-11, characterized in that the plate is perforated.