[发明专利]液体加热容器和控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及电动液体加热容器和用于所述电动液体加热容器的电子控制装置。

背景技术

诸如水壶的电动液体加热容器典型地包括一种或多种控制装置(例如，用于响应沸腾条件的沸腾控制装置)和用于响应其中设备中无液体的过热情况的干烧控制装置。典型地，这些控制装置是电动机械的，并包括一个或多个热致动器和开关。电动机械控制装置制造便宜并且通常比较可靠，但其功能受限。

作为电动机械控制装置的另一备选方案，已提出加入诸如微处理器和一个或多个电或电子传感器的电子控制器的电子控制装置。早期的方案包括申请人自己的专利出版物GB-A-2185161和GB-A-2228634。

电子控制装置解决的一个问题是沸腾检测。电动机械控制装置通常包括蒸汽管，其用于将蒸汽从要加热的液体的表面上方传送入控制装置，其中：蒸汽能够触发热致动器。然而，在收集液体表面上方的蒸汽并使所述蒸汽沿蒸汽管向下移动到热致动器时，这存在延迟。此外，在液体上方一定会留有明显的“头部空间”，以允许收集蒸汽，这导致水壶内存在无法用于容纳液体的浪费空间。此外，蒸汽被引导入控制装置，这会导致电方面的问题。

通常不期望延迟的沸腾检测，因为它浪费能量并导致不必要的浓缩冷凝。此外，为避免沸腾液体飞溅出容器而需要充分的“头部空间”，这实际是设备内的浪费空间。

在许多应用中，仅需要加热液体直到沸腾，而实际上不用使液体沸腾任何明显的一段时间。在其它应用中，例如存在水质问题的情况，可能期望延长水沸腾时间。在电加热烹饪容器中，可能期望具有“慢煮”设置，从而液体刚好保持在沸点，而不是剧烈沸腾。电子控制装置要解决的另一问题是将目标温度设置在液体沸点以下。电子控制装置的一个潜在优点在于用户可以改变目标温度。可以通过在沸腾时校正传感器，并对传感器输出进行内插以检测预定亚-沸腾温度来检测亚-沸腾温度。然而，例如由于大气压减小沸点降低，在沸腾时校准不精确将导致检测预定亚-沸腾温度的不准确。

另外，可能期望电子控制装置能够精确确定容器中液位。

此外，可能期望：在容器主体内不需要热敏电阻或者甚至不用提供任何温度传感器的情况下，就能够确定液体的温度，或检测沸腾或慢煮。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种检测液体加热容器中的沸腾或慢煮的方法，包括以下步骤：检测液体的表面的扰动或紊乱；和响应于为慢煮或沸腾条件的特征的所述检测到的扰动或紊乱，检测沸腾或慢煮。可以通过检测液体表面的至少一部分的水位或角度波动检测扰动或紊乱。通过将电磁辐射发射向表面的所述一部分并检测电磁辐射从表面的反射波动，可以检测角度的波动。

根据本发明的另一个方面，提供了一种控制电动液体加热容器中的液体的沸腾的方法，其中：在沸腾以慢煮液体之后，调节加热功率水平。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用于液体加热容器的水位传感器，包括用于将信号发射入液体中的装置和用于检测从液体的表面反射的信号并从而确定表面的水位的装置。通过测量发射信号从表面反射后到达检测器所花费时间，可以确定水位。可选地，该信号可以以与表面倾斜的角度被发射，并且可以通过检测反射信号的振幅确定水位。可选地，该信号的频率可以变化，并且可以检测容器内的大量液体的共振频率，由此可以得出水位。该信号可以是诸如光信号的电磁信号，或诸如超声波信号的振动信号。

该超声波信号可由换能器发射。该超声波换能器可包括在容器基部中的元件板，并且所述元件板具有设置在下侧上的加热元件。超声波频率下的电信号可施加到元件板的下侧的压电换能器，或施加到加热元件本身；在电信号施加到加热元件本身的情况中，电信号与地球磁场之间的相互作用可在液体内产生超声波。

该元件板的超声波振动可具有其它独立优点，因此它们作为下面本发明的独立方面进行描述。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用于液体加热容器的元件板，所述元件板包括：用于引起元件板的超声波振动的装置。该超声波振动可防止在加热期间也产生的水垢沉积在加热元件上。因此，可感应在加热操作期间的超声波振动。

根据本发明的另一个方面，提供了一种检测用于液体加热容器的元件板上的水垢沉积物的方法，包括以下步骤：使元件板在所述元件板的额定共振频率下产生超声波振动；检测振动的振幅；以及由振动的振幅确定水垢沉积物的存在。

附图说明

现在将参照下图描述本发明的实施例。

图1是本发明的实施例中的液体加热容器的示意图；