专利名称：液体加热容器及其控制器的制作方法
技术领域：
本发明涉及电动液体加热器及其电子控制器。
背景技术：
电动液体加热器，例如壶，典型地包括一个或者多个控制器，例如响应于煮沸情况下的煮沸控制器和响应于没有液体在装置中时的过热条件下的干沸腾控制器。典型地，这些控制器是机电的并且包括一个或者多个热执行元件和开关。机电的控制器生产便宜并且通常可靠，但是功能上受到限制。将诸如微处理器和一个或者多个电的或者电子的传感器合成的电子控制器，已经被提出作为机电控制器的选择。早期的提出包括申请人自己的专利公布号GB-A-2185161 和 GB-A-2228634。电子控制器处理的一个问题是煮沸检测。机电控制器经常包括蒸汽管，所述蒸汽管用于传递被加热的液体表面的上方的水蒸气进入控制器中，在那里水蒸气能够激活热执行元件。然而，当液体表面上的水蒸气聚集起来并且通过蒸汽管传递到热执行元件时会招致延迟。进一步，必须在液体的上方留出足够的“头部空间”以允许水蒸气聚集，“头部空间” 导致在壶中存在不能用来包含液体的浪费的空间。而且，水蒸气被引入到控制器中，可以导致电的问题。电子控制器可以包括位于液体上方的检测水蒸汽的传感器和/或与液体本身热接触的传感器。在GB-A-2185161中，引入液体表面之上温度的突然上升指示沸腾，然而在 GB-A-2228634中引入液体温度增长率的降低指示沸腾；在GB-A-2329236中描述了相似的想法，其使用检测的沸点以校准电热调节器。WO-A-01/056436中揭示了一种可选择的校准方法，在制作期间在第一温度校准热传感器，并且由终端使用者在使用期间在沸点温度校准。在被检测的沸点温度中的增加被引入作为结垢的指示。在沸点温度电子检测中的一个问题是，例如，当装置被使用的海拔高度增加时，随着大气压力的降低沸点降低。因此，在海平面处标准的大气压力下沸点是100°C，但是在 1000米处是96.3°C ；当然，像随着高度变化一样大气压力也随着气象条件而变化。在沸点温度的电子检测中的另一个问题是水垢沉淀可以使温度传感器与被加热的液体绝缘，以至于传感器温度日益增多地偏离液体温度。因为它浪费能量而且导致不必要的浓缩，延迟的沸点检测是经常不想要的。而且， 需要足够的”头部空间”避免沸点液体飞溅出容器，其是在装置中有效的被浪费的空间。在许多装置中，没有实际地煮沸液体足够长的时间，只需要加热液体到沸腾。在另一些装置中，例如，在水的质量是一个问题的地方，可以需要煮沸水一定延长的时间。在电加热烹饪容器中，需要有一个”慢煮”设置，其中液体仅仅被保持在沸点，而非被猛烈的煮沸。电子控制器提出来的另一个问题是低于液体沸点的目标温度的设置。电子控制器一个可以的优点是目标温度可以随着使用者而不同。通过在沸腾时校准传感器，并且插入传感器的输出以检测预定的亚沸点温度，能够检测到亚沸点温度。然而，例如由降低的大气压力而降低沸点导致的在沸腾时的校准不准确，将导致检测预定亚沸点温度的不准确。电子控制器提出的另一个问题是堆积在加热元件上的水垢的准确检测。这个可以间接地通过，例如EP-A-1166698中公开的检测元件的过热，或者诸如在EP-A-810836中公开的从在加热元件切断之后检测加热元件冷却的放慢比率，或者诸如GB-A-2228634中公开的从温度升高的高的初始比率检测，而实现。电子控制器提出的另一个问题是附加的功能的设置，所述附加功能不能够容易地被集成到液体加热容器的现有设计中。现有液体加热容器的另一个问题是其需要电连接到容器主体上，以致容器不容易做成防水。而且，需要能够准确确定容器内液平面的电子控制。而且，不需要电热调节器或者甚至不需要在容器体内部设置任何温度传感器，而希望能够确定液体的温度，或者检测沸腾或者缓慢沸腾。
发明内容
根据本发明的一个方面，设置具有使用者界面设置在远程控制装置中的液体加热容器，所述远程控制装置可以设置给使用者以状态条件或者其他的显示，并且可以至少包括容器的一些控制功能。也可以附加地设置设置容器和远程控制装置之间通讯的中间装置，并且设置附加的功能。例如，中间装置可以设置给容器不能从远程控制中获得的信息。 中间装置可以设置在电源和容器之间，并且可以包括电源切换功能。中间装置可以感应容器和其内容的特性。根据本发明的另一个方面，提供在电动液体加热容器内确定沸腾温度的方法，包括通过在容器内探测沸腾而设置初始参考沸点温度；并且，调整参考沸点温度用于后来的液体加热操作。当被检测的温度达到了参考沸点温度时，结束加热操作或者降低加热率。这种方法的优点是沸点检测方法是通常地放慢以检测沸腾。在随后加热操作中， 当被测量的温度达到或者接近调整的参考沸点温度时，不使用沸点检测而可以决定沸腾。 倘若，被调整的参考沸腾温度是沸腾开始的准确的预测，则过沸腾能够避免。优选地，根据一个或者多个当前液体加热操作的测量参数，从初始参考沸腾温度调整参考沸腾温度。优选地，当温度升高率下降到预定界限之下时，沸腾被最初检测到；因为加热器的能量被水蒸气潜在的热量吸收，这表明沸腾。低于沸腾时，温度升高率与供给容器容积率的功率成比例；对于固定的加热功率，温度升高率与被加热的水的体积成反比例。因此，由于水的体积更小，被检测到沸腾处的温度要高。因此，在至少部分加热操作期间，根据测得的温度升高率调节参考沸点温度。优选地，初始参考沸点温度被设置低于沸点被检测到处的温度，以至于考虑了在沸点检测中的延迟；例如，初始参考沸点温度可以设置低l°c。可以通过加热液体直到检测到沸腾并且从检测到沸腾处的温度确定新的初始参考温度，而重新设置初始参考温度。以这种方式，初始参考温度可以被调节以考虑堆积的水垢或者大气压力的变化。初始参考温度可以被周期地或者根据使用者的作用而被重置。如果在达到初始参考温度之前检测到沸腾，那么将要重置或者调整初始参考温
8度。这可以发生在使用者除去壶的水垢之后，或者如果壶在较高的海拔高度被使用。可以根据检测到的沸腾的温度，或者可以包括预定的消耗，进行调整。在一个实施例中，定时器设置在温度达到被调整的沸腾参考温度之前不久，并且沸腾条件被决定在定时器时间期满。定时的间隔可以依赖于温度升高率。在初始沸腾温度可以被调整的情况下，测量的沸腾温度可以高于被调整的参考温度。根据检测到的沸点温度或者可以包括预定的增量而进行调整。如果重置初始参考沸点温度是在预定水平之上，这可以表明过多的堆积的水垢， 并且提示使用者除去壶内的水垢。根据本发明的另一个方面，提供一种在液体加热容器内检测沸点的方法，其中液体的电阻被测量，因为沸腾开始时液体内气泡的出现导致电阻增加，所以当液体电阻升高到预定水平之上时沸腾被检测。电阻可以通过在接触液体的电极之间施加低电压而测量。根据本发明的另一个方面，提供一种在液体加热容器内检测沸腾或者缓慢沸腾的方法，包括检测液体加热发出的声音，并且当所述声音具有在沸腾或者缓慢沸腾条件下的特征时检测沸腾或者缓慢沸腾。根据本发明的另一个方面，提供一种在液体加热容器内检测沸腾或者缓慢沸腾的方法，包括检测在液体表面的振荡或者紊乱，并且响应于具有沸腾或者缓慢沸腾特征的所述检测的振荡或者紊乱而检测沸腾或者缓慢沸腾。检测振荡或者紊乱可以通过在至少液体表面部分的水平或者角度上的波动而检测。在所述角度上的波动可以被检测，所述检测是通过朝向所述表面部分发射电磁辐射并且检测所述电磁辐射从所述表面的反射波动。根据本发明的另一个方面，提供一种在电动液体加热容器内控制液体沸腾的方法，其中在沸腾后慢煮液体时调整加热功率水平。根据本发明的另一个方面，提供一种在电动液体加热容器内控制水的杀菌的方法，其中液体被煮沸预定时期。随后，允许冷却液体直到达到亚沸腾温度目标。在那点上， 设置需要的温度达到的指示给使用者。附加地，可以保持液体在需要的温度。除杀菌模式之外，使用者还可以选择需要的温度指示模式和/或保温模式。根据本发明的另一个方面，提供一种在电动液体加热容器内确定亚沸点温度方法，包括根据容器内液体的体积而确定对应于亚沸点温度的目标传感器温度。优选地，从加热期间液体温度升高率确定液体的体积。可选择地，例如使用水平面传感器，可以直接测量液体体积。水平面传感器使用下面描述的任何一个或者多个方法检测水平面，其在它们自己的权力下被认为是新颖的，并且因此进一步组成本发明独立的方面。根据本发明的另一个方面，提供一种液体加热容器的水平面传感器，包括在涉及容器的预定的不同水平面上的系列传感器。传感器可以设置在容器内、容器壁内部、或者容器壁外部。通过检测那些传感器浸入液面或者在液面处或者在液面附近来确定液体水平 在一个优选的实施例中，传感器包括线性开关阵列，由安置漂浮在液体表面上的浮子实现。开关可以包括簧片开关，并且浮子可以被磁化以激发浮子附近的一个或者多个簧片开关。通过检测哪一个簧片开关关闭来确定液面。浮子可以附着到或者围绕容器内的导引器，这样蒸汽导管从所述表面上方传输蒸汽到所述容器基部的控制器。
根据本发明的另一个方面，设置一种具有水平面传感器的液体加热容器，水平面传感器包括设置在容器储水器底部或者底部附近的压力传感器。根据本发明的另一个方面，设置一种具有力传感器的液体加热容器，设置用来感应通过容器施加到支撑表面上的力的力传感器。利用力传感器检测容器内液面和/或检测容器内的沸腾或者缓慢沸腾。利用力传感器感应使用者触摸容器的程度。有利地，设置力传感器在无电线的容器基部，因此避免需要在容器内部安装传感器。根据本发明的另一个方面，设置一种具有水平面传感器或者容积传感器的液体加热容器，水平面传感器或者容积传感器包括测量容器内液体电阻或者电容的装置并且从那里导出水平面或者容积。根据本发明的另一个方面，设置一种具有水平面传感器的液体加热容器，水平面传感器包括发射信号到液体的装置，并且检测从液体表面反射回的信号，并且因此确定表面的水平面。通过测量从表面反射后发射信号到达检测器的时间确定水平面。可选地，以与表面倾斜的角度发射信号，并且通过检测反射信号的振幅确定水平面。可选地，信号频率不同，并且从被检测容器内的液体容积的谐振频率导出水平面。信号可以是诸如光信号的电磁信号，或者诸如超声波信号的振动信号。超声波信号可以由换能器发射。超声波换能器可以包括在容器基底部的元件板， 并且具有安置在下面的加热元件。在超声波频率上的电信号施加到在元件板下面的压电传感器上，或者施加到加热元件本身；在后一种情况下，在电信号和地球磁场之间的交互作用可以在液体内产生超声波。元件板的超生振动可以有其他的独立的优点，因此，作为本发明独立的方面在下面描述。根据本发明的另一个方面，给液体加热容器设置元件板，包括产生元件板超声波振动装置。超声波振动可以抑制发生在加热期间在加热元件上水垢的沉淀。因此，在加热操作期间引入超声波振动。根据本发明的另一方面，为液体加热容器设置一种检测元件板上水垢沉淀的方法，包括在其中标定的谐振频率处引起元件板的超声波振动，检测振动的振幅，并且从振动的振幅确定水垢的存在。根据本发明的另一个独立方面，检测从液体加热容器分配后的剩余液体，并且确定指示给使用者的效率等级。效率等级可以基于例如加热操作期间容器内液体量分配之后的剩余液体的平均率。根据本发明的另一个方面，在加热操作开始时或者加热操作开始之前检测液体加热容器内的液面，确定是否超过了预先确定的最大的安全面。如果超过了最大面，加热操作可以被抑制。可选的或者附加的，在注满容器期间检测液面，并且当超过了最大安全面时， 设置给使用者警告指示。根据本发明的另一方面，当液体加热容器是空的或者接通加热元件迫使在适合从元件上脱去水垢的干沸腾状态下去除水垢。可以自动的去除水垢，或者为了增加安全响应使用者的确认。根据本发明的另一个方面，设置一种无线电动液体加热容器，通过无线连接的连接器连接到无线底部，容器可以包含电控制器和底部，底部包含切换电源给容器的开关，电控制器包括用来经由无线连接器控制开关的装置。根据本发明的另一个方面，设置一种为电动液体加热容器控制照明顺序的方法， 照明顺序设置不同照明状态的顺序，其中照明状态根据液体加热装置的操作状态预先确定的变化顺序前进。根据发明的另一个方面，为电动液体加热容器设置一种控制照明顺序的方法，依照具有有限组照明状态的有限状态机器，通过在液体加热容器的操作状态下预先确定的变化确定这些状态之间的转变。电流照明状态可以是先前操作状态的功能和容器操作状态中预先确定的变化。使用不同的照明形式，或者独立的或者联合这里描述的其他特点。依照本发明的另一个方面，设置液体加热容器的外部部分的照明。在一个实施例中，在液体加热容器的把柄处设置光源，照亮在容器壁上的视域玻璃杯或者窗户，允许更容易的辨别液面。根据本发明的另一个方面，无线电动液体加热容器具有安装在无线底部的光源， 和安装通过容器的透明的或者半透明部分来照明容器体积。以这种方式，不需要在容器本身安装光源就可以照亮容器体积。透明的或者半透明部分可以包括水窗，最好作为单片形成，通过容器底部延伸，因此通过整体部分设置两个水窗。根据本发明的另一个方面，当容器从它无线底部分离时，无线液体加热容器的灯光效果是可操作的。通过容器内的电源给灯光效果供电，诸如可充电电池或者电容，或者可以是光致发光。在一个详细的实施例中，照亮容器的内部和/或管口和/或水平面指示来协助注满容器。在另一个实施例中，光源照亮管口前方的灌注区域，以便使用者能够看到从容器的哪里灌注液体。根据本发明的另一个方面，设置包括用来设置容器外部照明的光源的液体加热容器。在一个实施例中，光源照亮管口前方的灌注区域，以便使用者能够看到从容器的什么地方灌注液体。在另一个实施例中，通过容器透明的或者半透明的盖子投射光，或者在盖子内设置光源。在另一个实施例中，设置关于容器状态显示的照明，可以投射到工作表面或者最高限度。这样的状态显示的优点是比安装在壶上的显示模块更容易读，并且更加有愉快的视觉审美感。根据本发明的另一个方面，设置液体加热装置，被安装设置响应于容器周围环境特性的灯光效果。例如，响应于使用者的接近接通灯光效果，或者响应于使用者触摸容器的一部分。例如，当使用者在容器附近或者触摸容器的时候照亮电源开关，引导使用者到容器的使用者操作部分。可选的，可以通过声音激活灯光效果。灯光效果可以依照周围光的水平而改变。在一个实施例中，因为环境光暗淡灯光效果也暗淡，从而不需要消耗附加的电力灯光效果就可见。可选的，设计灯光效果，协助使用者定位容器部分，或者从容器灌注或者填满容器，可以仅仅当环境光是暗淡时激活，和因此使用者可以需要灯光效果的帮助。根据发明的另一方面，设置液体加热装置在预定时间后断开灯光效果或者暗淡来保存电源。根据本发明的另一个方面，设置电动液体加热容器，具有空心墙，和用来照亮空心墙的光源。内部墙镀银提高热绝缘和/或反射从光源的光，加强光源的灯光效果。外部的墙至少部分的透明或者半透明，因此能够观察到灯光效果。例如，外部墙可以包括窗户或者整个外部墙可以时透明或者半透明。内部墙可以包括窗户，通过窗户可以观察体积。根据本发明的另一个方面，设置具有用来加热液体到预定的温度的高功率加热器的电动液体加热容器，诸如沸腾，和用来保持液体在预定温度或者预定温度周围的低功率加热器，低功率加热器被设置以加热液体或者产生可见光。低功率加热器可以包括商素灯， 高功率LED阵列或者具有足够热量影响的其他光源。以这种方式，低功率加热器设置灯光效果。根据本发明的另一个方面，设置电动液体加热容器，包括多个设置加热液体和产生可见光的加热器。多个加热器在合理的时间内可以一起设置足够的功率加热液体到沸腾，然而一个或者多个加热器单独设置足够的功率保持液体在预定的温度。因此，通过选择地切换加热器设置不同的加热水平，设置不同的灯光效果。优选的，例如，依照不同滤光器， 加热器产生不同颜色的光。以这种方式，不同加热水平自动产生不同颜色或者颜色的混合。 一个或者多个加热器可以具有可变的功率级和对应的可变的光输出，以便颜色和混合的颜色可以持续的变化。根据本发明的另一个方面，设置液体加热容器，包括储水器，在储水器底部来加热储水器内液体的元件板，和底部部分，含有到元件板的电子连接器，并且电子控制器控制元件板的操作，电子控制器包括在底部部分的开关部分。电子控制器部分可以是在从底部部分的容器另一部分内，在容器的无线底部，或者可以是从容器分离的或者可分离的远程控制和/或其中无线底部。
现在将要参考下面确定的附图描述发明的实施例。图1是发明实施例中的液体加热容器的示意图。图2是在发明实施例中的包括集成无线连接器和电子控制器电源/开关板的分立元件的平面图。图3是图2的元件位于壶底部中的立体图。图4是连接到图2元件的元件板的平面图。图5是在图2元件的上部安装在底部部分的元件板的立体图。图6是通过图5的元件板、元件和底部部分的中心的垂直剖面图。图7是电子控制器的使用者界面的平面图。图8是安装在壶把柄上的使用者界面的局部剖视图。图9a到图9d是根据发明实施例的电子控制器的电路图。图10是在水壶主体和电源底部之间光连接排布的示意图。图11是包含有包括远程控制器的液体加热容器的实施例的示意图。图12是包含有包括远程控制器和中间模块的液体加热容器的实施例的示意图。图13是包含有包括远程控制器和在容器和电源出口之间连接的中间模块的液体加热容器的实施例的示意图。图13是本发明一个实施例中容器本身和电源底部之间的光学连接装置的示意图。图14是在发明的实施例中的沸腾控制算法的流程图。
图15是对于水壶的三个不同填充水平面，感应的温度和水温对时间的图。
图16是在本发明实施例中使用的簧片开关的水平面传感器图。
图17是本发明另一个实施例中使用的超声波换能器的水平面传感器图。
图18是本发明另一个实施例中使用距离测量装置的水平面传感器图。
图19是本发明另一个实施例中包括力传感器的液体加热容器图。
图20是本发明另一个实施例中包括力传感器的感应加热的液体加热容器图。
图21是本发明另一个实施例中包括光沸腾检测器的液体加热容器图。
图22是本发明另一个实施例中包括光沸腾检测器的液体加热容器图。
图23是发明另一个实施例中包括光沸点检测器的液体加热容器图。
图24是根据发明实施例光源排列显示图。
图25是发明的另一个实施例图，包括分配液体到加热区域的储水器。
图26是具有双壁的储水器的发明的另一个实施例图。
图27是发明的适合浸入元件的水壶的另一个实施例图。
图28是图28实施例中的储水器的立体图。
图29是发明另一个实施例的具有卤素保温加热器的图。
图30是具有卤素灯排列的发明的另一个实施例图。
具体实施例方式水壶综述图1示意性地显示出了具有电子控制器的水壶，作为发明实施例可以运用其中的液体加热容器的实例。在这个例子中，水壶是无线水壶，包括容器主体1和具有相应的主体和底部无线连接器3和4的电源底部2，例如专利公布W0-A-94/06185中描述的360°无线连接器类型，和/或参考如由OtterControls公司出售的CS4/CS7 (电源底部插座)和 CP7(器具插头)。电源线13连接电源底部到电源出口处(未示出)。容器主体1包括用于容纳被加热的水的储水器5，和底部部分6，和出水口 7，盖子 8和手柄9。水被元件板12加热，所述元件板12形成储水器5的底部，并且包括在其下面 (即，面朝向底部部分6)上的加热元件。使用W099/17645中描述的fesifix(RTM)装置将元件板12安置在容器主体上。所述元件可以包括铠装元件和/或厚膜元件。优选地，元件板由不锈钢构成。最优选地，元件板是大致如在W006/83162中描述的。然而，至少本发明的一些实施例应用到具有浸入的加热元件而非元件板的液体加热容器上。底部部分包含用于控制容器操作状态的电子控制器10，下面更加详细描述。使用者界面11允许使用者操作容器，并且可以设置容器操作状态的显示器。在使用者界面11 和控制器10之间分开控制电子装置进行描述。安置传感器14通过元件板12感应在储水器5中的水温，并且优选地与加热元件热绝缘。在这个例子中，像接下来详细描述的，因为沸腾从温度传感器14输入而非通过感应水蒸气以检测，所以没有从储水器5的顶部带走水蒸气到控制器10的水蒸汽管。在下面描述的一些实施例中，通过其他的温度感应检测沸腾，所以不需要传感器14。容器可以具有一个或者多个附加的功能，下面详细描述其中的一些。然而，为了避免重复，在这里将要忽略这些功能中的一部分。
容器的附加的特征可以包括“保温”特征，液体被保持在预定温度周围，优选地在沸腾之后；这通过主要加热元件间歇的作用实现，或者通过辅助加热元件间歇的或者连续的作用实现。预定的温度可以刚刚在沸点以下，或者更低的温度，例如80°C，也可以由使用者选择。另一个加热特征是亚沸腾特征，加热液体到低于沸点的预定温度，诸如煮制咖啡的80°C，然后加热电源关闭或者降低，例如到激活保温模式。预定温度是使用者可选的。另一个加热特征是延长煮沸特征，由此液体被加热至沸腾并且煮沸至少预定的诸如30秒到2分钟时间来为液体杀毒。电子控制器安装细节图2到图8示出了不同的安装阶段的电子控制器10的详细实施例。图2示出了电源供应和其上安装了电容21和继电器23和控制连接器27 —起的开关板22。所述板22 安装到金属底盘20上，无线连接器3也安装其上。以这种方式，无线连接器3集成到板22 上以设置集成的元件。图3示出了反转并且安置在底部部分6上的底盘20。底盘20的相反侧支持弹簧连接器，包括三个电源连接器对、温度传感器连接器25和过热传感器连接器26。如图4中所示，元件板12具有相应的电源连接垫片、温度传感器连接垫片25'和过热传感器连接器沈‘，如在图5和图6示出的，当元件板12位于底盘20上时，这些垫片电接触到对应的连接器。元件板12也包括连接到温度传感器14(图4中点状轮廓线示出的)的温度传感器安装垫片观。尽管有一些热从周围加热轨道经由元件板12传导到传感器14，温度传感器14位于元件板12的中心部分，游离于厚膜的加热轨迹，从而感应到的温度接近于加热期间的水温。元件板12优选地包括不锈钢衬底和在其上喷镀加热轨道的绝缘层。温度传感器14优选地包括NTC热敏调节器。元件板12包括高功率加热轨道四和低功率加热轨道30，由分开的高和低功率连接垫片独立地右切换。在MOV交流电中，额定高功率轨道四在2073瓦和低功率轨道在1027瓦，当两个轨道平行施加时，给定最大功率为3. 1千瓦。如W006/83162中描述的，过热传感器连接器沈‘被用于检测指示元件板12过热状况的泄漏电流。因此，控制器10能检测干沸腾状况和/或水垢沉积。图7示出了在这个实施例中的使用者界面11，通过控制电缆32可连接到控制连接器27在电源和切换板22上。使用者界面部分包括使用者执行按钮34，和IXD显示模块 36，和光连接器38和声连接器40。像图8示出的，设置使用者界面11到手柄9上，以便使用者很容易接近到显示模块36和按钮4。使用者界面11包括安置用来通过电源和切换板22控制容器操作的微处理器，通过按钮34响应使用者的控制。微处理器也控制显示模块36，和经由光连接器38控制灯光效果和经由声连接器控制声音。使用者界面11可以移动地安装以便它的位置和结构可以适合使用者而改变。例如，显示36可以是枢轴的和/或可旋转的以便当容器主体与底部2分离或者连接到底部2 时更容易看到。显示模块36可以关于基本垂直的轴枢轴转动，并且安装在容器的盖子或者上部表面上，以便配置成用于左侧或者右侧手动操作。
电子控制电路9a是电源供应和切换板22的电路图，示出了继电器23到电源连接器M的连接。电容21形成电源的部分，其从主交流电源提供低直流电压给电源控制连接器37。图9b是用来提供驱动继电器23必需的电压并且光连接器38的界面电路的电路图。尽管接口电路能够可选的定位在底部部分6内，其构成使用者界面11的部分。图9c是微处理器到温度传感器和过热传感器输入的连接的电路图。所述电路图也显示使用者执行按钮34的连接。图9d是用于驱动LCD显示器36的LCD驱动器电路的电路图。像接下来描述的，微处理器包括存储用于执行一个或者多个控制功能的一个或者多个控制程序的程序存储器。控制程序可以在生产期间存储在程序存储器中。在一个实施例中，控制程序存储在闪存中并且可以经由到微处理器和/或程序存储器的接口更新。接口可以是诸如USB 口的外部接口，以允许传输程序和/或数据到控制器。外部接口可以是诸如蓝牙(RTM)接口的无线接口。控制器被设置，从而诸如电源和继电器的高电压电路形成在底部部分，接近元件板12和无线连接器3。相反的，低电压电子电路构成使用者界面部分的部分，其远离元件板 12。低电压电子电路对于热和湿更加敏感，因此，将它们位于远离底部部分6更好些。在可选的实施例中，至少控制器的电源开关元件位于电源底部2中，并且经由无线连接器3、4控制。例如，控制器可以发送低电压脉冲到无线连接器3的地引脚，控制开关触发电源。以这种方式，在容器主体1和无线底部2之间发信号可以简化。作为另一个优点，进一步从控制器逻辑线路移走电源开关元件，以便降低干扰的风险。在一个可选的实施例中，在主体1和底部2之间的数据和/或信号可以例如经由红外线、光或者RF发信号无线通讯。在红外或者光发射信号的情况下，诸如图10示出的， 主体1和/或底部2之一可以包括与无线连接器同中心的圆形光导2a，在相同半径上具有对应的红外发射器和/或接收器la，以便不考虑主体1在底部2上的相对方向就可以发生通讯。在一个可选的实施例中，用于转换电源电压到低直流电压的电源设置在电源底部 2，并且无线连接器3、4提供用于主电压和低直流电压之间的电源连接。诸如在我们UK专利申请号22^634中公开的一样，较低的直流电压经由附加的终端可以连接到无线连接器中。例如，可以是五个终端对于电源电压和低电压和地终端的每一个是带电的和不带电的。远程控制像图11示意性示出的，在一个可选的实施例中，设置使用者界面11作为远程控制装置，例如通过红外线(IR)、声波、超声波或者无线射频(RF)连接，无线连接到控制器10。 众所周知的无线技术和/或可以用于无线连接的协议，诸如蓝牙 ，或者红外(IR)发射信号协议，类似于那些在远程控制装置中用于声像装置的协议；以这种方式，可以通过合适的可编程远程控制装置来控制容器。例如，观看电视的人不需要起身切断水壶上的开关，而是可以使用现有电视顶远程控制代替开关，其设置一系列景象到水壶，或使用RF远程控制。使用者不需要远程控制装置就可以打开水壶，容器通过声波信号远程控制，例如简化为口哨声。
用于液体加热容器的使用者界面11远程控制的使用具有生态优点。例如，使用者经常填满水壶并且将它设置为加热或者沸腾，过一会需要热水用来烹调或者制作饮料。在使用前因为水变凉或者保温太长时间，浪费一些能源。有了远程控制，使用者执行其他任务的同时，可以在热水需要前的短时间内接通水壶。使用者界面11除导通或者关断加热功能之外可以控制加热功能。例如，使用者界面可以控制目标加热温度和/或“保温”温度。像上述描述的，使用者界面11可以控制液体加热容器附加的加热功能。使用者界面可以控制液体加热容器诸如灯光效果的不是直接与加热有关的辅助功能。在诸如在过滤壶或者EP-A-U89395中描述的“EC0”水壶的储水容器中，使用者界面11可以控制用于接纳水或者其他液体从储水器进入加热腔的值。使用者界面11可以控制诸如盖子打开机构、喷射挡板、填满器件和倾倒器件等等其他功能。远程控制使用者界面的特性运用到诸如煮制咖啡器具、流通加热器、茶水器件等类似器具的其他器具上。使用者界面11可编程并且包括定时器，以便使用者能够在确定时间内设定需要动作。使用者界面的连接可以是双向的，以便从控制器10发送关于容器的状态的信息到使用者界面11。显示状态给使用者和/或通过使用者界面11触发进一步的控制信号。 例如，编程使用者界面11在液体达到需要的温度之后，激活“保温模式”或者延长沸腾或者慢煮模式。在延长沸腾或者慢煮模式，使用者可以设定这种模式下的持续时间；例如，使用者为了杀菌可以设定1分钟延长沸腾时间，或者为了烹调设定10分钟慢煮时间，容器主体 1适合在水里或者其他液体中烹调食物。当液体达到沸腾时，第一警报可以发送给使用者界面11，并且通过进一步的使用者驱动而启动间隔定时器，例如使用者加食物到液体中后。 当时间间隔耗尽时，使用者又被警告防止耗尽烹调食物的水。作为另一个实施例，控制器10可以检测主体1是否连接到底部2上，或者电源是否可利用，并且指示这种状态给使用者界面11以便使用者知道是否可以获得加热功能。作为另一个实施例，控制器10可以指示容器中的液面水平，以便使用者知道加热是否可以激活，或者容器是否需要重新填充。其他的状态或者控制指示可以包括感应水温、估计达到目标温度(亚沸腾或者沸腾)的时间、容器是否需要除垢、容器是否已经被干烧、自从上次注满的时间等等。使用者界面11可移动地安装在容器主体1和/或电源底部2上，并且可以通过其电子的或者电感的连接可再充电。控制器10仅可以通过使用者界面11操作，因此，如果移走使用者界面11，控制器 10不能够手动的操作；这个可以设置对于孩子安全的优点。可选的，使用者界面11可以安装在控制器10的手动执行元件上，这样仅仅当移走使用者界面11时才可以到达后者。例如，使用者界面11设置接触敏感控制器，但是如果使用者喜欢机械控制则可以移走，控制器10可以独立于使用者界面11而手动驱动。在图12中示出的一个可选的实施例中，远程控制使用者界面11可以被设置以通过中间模块Ila按序与控制器10通讯。中间模块Ila可以在远程控制器11和控制器10 之间充当简单的继电器，或者可以为控制器10设置附加不需要使用者输入的诸如大气压力的数据。中间模块Ila可以与控制器10无线通讯，使用与使用者界面11使用的类似的或者不同的无线通讯形式。然而，中间模块Ila可以固定安装并且因此可以使用诸如经由主发射信号的有线连接器与控制器10通讯；因为为了操作容器必须连接到电源上，这是特别有优势的。中间模块Ila可以设置与一个或者多个诸如光、加热或者其他装置的附加的电子装置而非液体加热容器进行通讯。中间模块Ila可以是用于无线家用控制系统的控制枢纽。在一个具体的实施例中，中间模块Ila可操作地连接到娱乐装置，使容器的操作与娱乐装置的状态同步。例如，中间模块Ila可以检测在电视节目中的广告节目休息将要开始，并且可以自动的打开容器，以便当广告节目休息开始时，使其中的水近似沸腾。通过连接中间模块Ila到电视接收器上，使得检测在电视节目中指示接近广告休息的嵌入信号；在VCR中的相似功能是已知的，用来终止在广告休息期间的记录。可选地，中间模块Ila 可以从接收器中取回节目导向数据，或者从诸如因特网的另一个资源中，确定当前在接收器中观看的节目将要结束的时间，在节目结束前预定的时间激活容器的加热功能。中间模块Ila可以通过其他装置而非经由使用者界面11与使用者通讯。例如，中间模块Ila可以与娱乐系统通讯，来通知使用者容器的详细状态或者状况。在一个实施例中，中间模块Ila在娱乐系统中创造产生听觉的或者视觉的干扰的短信号，用来警告使用者，或者产生通过音频接收器输出作为听觉的消息的低功率音频信号。在另一个实施例中， 通过相应的在模块Ila内的SMS或者电子邮件界面，中间模块Ila可以发送文本消息或者电子邮件以通知使用者。在可选的实施例中，中间模块Ila可以包括容器的控制器10，并且接收容器中一个或者多个传感器的信息，并且发送命令给在容器主体1和/或电源底部2中的开关电路。 换句话，设置中间模块Ila远程感应容器和/或它内体积的性质，并且控制其中的开关状态。例如，容器可以包含发送表现感应的温度的温度传感器。可选的，中间模块Ila可以包括诸如下面描述的红外传感器或者力传感器的远程传感器，感应容器诸如容器的部分温度或者容器内液体振荡的状况。中间模块Ila可以从感应的温度中确定容器的沸腾或者亚沸腾状况，并且响应于其中预定条件控制容器的加热状态。中间模块可以包括诸如下面沸腾检测部分和/或亚沸腾检测部分描述的控制程序。中间模块Ila可以再编程，例如，经由本地网络连接器或者经由因特网加载或者更新控制程序。像图13描述的，中间模块Ila可以设置到用于连接容器到电源上的电源插头中， 或者在电源插头和插座之间连接的适应模块，并且可以切换电源给容器。在这种情况下，中间模块Ila可以通过在模块Ua和控制器之间的电源电缆与控制器10通讯，或者通过电源线传输的信号，或者在电源电缆包皮层内经由分离的电的或者光的连接。中间模块的这种设置可以通过容器的小的或者一些调整对现有容器进行改进，或者可以被容器本身安装很少电的或电子的元件的容器使用。倘若使用者界面11作为远程控制单元则在使用者界面11的设计上设置很大的选择。例如，可以设计残疾人操作使用者界面11，例如为具有很少发动机技能的使用者设计大的按钮或者为视觉有损伤的使用者设置盲文标签。这样，使用者可以根据适合他们的需要来选择使用者界面11，不需要生产者因为不同的使用者界面的需求而设置不同的容器。
元件间功能的描述在上述实施例中，举例给出的液体加热容器如何不同的功能分布在容器的不同元件之间。这些仅仅是示例，现在将要更加全面的讨论发明实施例中元件间可以的功能分布。液体加热容器的电子控制器的基本功能可以包括i)允许使用者控制容器操作的使用者控制界面；ii)感应诸如其中液体的温度的容器状态的感应装置；iii)用来诸如主要加热导通或者关断的切换容器加热状态的切换装置；和iv)从使用者界面和感应装置接收输入的控制器，和响应这些输入控制切换装置。液体加热容器进一步可选择的功能包括ν)用于显示容器和/或液体状况的状态显示，对应于从控制器输出的状态；vi)用于容器加热功能之外的诸如保温加热的附加的切换；和附加的诸如照明的非加热功能。从容器主体1分开的，液体加热容器可以包括一个或者多个如下的可选择的具体元件；a)无线电源底部2，其可以包括360°的连接器b)远程控制单元11;和C)中间模块11a。根据本发明的实施例，这些功能可能的分布在下面表1中确定表 权利要求
1.一种确定在电动液体加热容器内沸腾条件的方法，所述容器包括测量容器内液体温度的装置，所述方法包括以下步骤a)最初加热操作，通过检测容器内的沸腾设置参考沸腾温度；和，用于后来的液体加热操作，b)从参考沸腾温度确定目标沸腾温度，和c)确定沸腾条件作为测量温度和目标沸腾温度的函数。
2.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤a中通过检测感应温度的升高率的下降来检测沸腾。
3.根据权利要求1或者2所述的方法，其中从加热期间液体温度升高率来确定目标沸腾温度。
4.根据权利要求1到3中任一项所述的方法，其中响应于大致达到目标沸腾温度的测量的温度而确定沸腾条件。
5.根据权利要求1到4中任一项所述的方法，其中在测量的温度达到比目标沸腾温度低预定温度差的温度后的预定间隔时，确定沸腾条件。
6.根据权利要求5所述的方法，其中从加热期间液体温度升高率确定预定间隔。
7.根据权利要求6所述的方法，其中预定温度差小于温度升高率和预定间隔的乘积。
8.根据权利要求5到7中任一项所述的方法，包括如果在确定沸腾时测量的温度大于参考沸腾温度则增加参考沸腾温度。
9.根据权利要求8所述的方法，包括如果参考沸腾温度超出了预定临界值，确定过量水垢情况。
10.根据权利要求1到9中任一项所述的方法，包括在接下来的加热操作期间，则通过初始加热操作中使用的方法检测沸腾，并且如果在通过测量的温度和调整的参考沸腾温度的函数检测到沸腾之前，通过初始加热操作使用的方法检测到沸腾，则确定沸腾条件。
11.根据权利要求10所述的方法，包括如果通过测量温度和调整参考温度的函数检测到沸腾之前，使用最初加热操作中使用的方法检测到沸腾，降低初始参考沸腾温度。
12.根据权利要求1到11中任一项所述的方法，包括通过重复步骤a重新设置参考沸腾温度。
13.根据权利要求1到12中任一项所述的方法，包括响应沸腾条件的确定来降低或者断开液体的加热。
14.根据权利要求13所述的方法，包括当测量温度在目标沸腾温度之上时，响应使用者的促动选择液体的进一步加热，在预定期间对液体施加进一步的加热。
15.一种检测液体加热容器内沸腾的方法，包括检测容器中液体的电阻，和响应检测电阻的增加检测沸腾。
16.根据权利要求15所述的方法，其中通过在与液体接触的电极之间施加电压来检测电阻。
17.根据权利要求16所述的方法，其中电极中的一个包括容器的加热元件。
18.—种检测液体加热容器中沸腾或者慢煮的方法，包括检测加热液体发出的声音， 和当所述声音满足对应的预定标准时，检测沸腾或者慢煮。
19.一种检测液体加热容器内沸腾或者慢煮的方法，包括检测液体表面的搅动或者湍流，和响应所述检测到的满足预定标准的搅动或者湍流来检测沸腾或者慢煮。
20.根据权利要求19所述的方法，其中检测液体表面搅动或者湍流的步骤包括检测在液体表面至少一部分的水平面处的波动。
21.根据权利要求19所述的方法，其中检测液体表面搅动或者湍流的步骤包括检测液体表面至少一部分的角度中的波动。
22.权利要求21所述的方法，其中检测角度波动的步骤包括朝向所述表面一部分发射电磁辐射，并且检测电磁辐射从表面反射的波动。
23.根据权利要求21所述的方法，其中检测角度波动的步骤包括朝向所述表面一部分发射电磁辐射，并且检测电磁辐射通过表面的透射的波动。
24.一种检测电动液体加热容器内亚沸腾温度的方法，包括响应于根据容器中液体体积的亚沸腾温度，确定目标传感器温度。
25.根据权利要求M所述的方法，包括从加热期间液体温度升高率确定液体的体积。
26.根据权利要求M或者25所述的方法，其中根据加热前液体的初始温度进一步确定目标传感器温度。
27.根据权利要求M到沈中任一项所述的方法，进一步包括响应确定的亚沸腾温度，降低或者断开液体的加热。
28.根据权利要求27所述的方法，进一步包括当传感器温度在目标传感器温度之上时，响应使用者的促动选择液体的进一步加热，在预定期间对液体施加进一步的加热。
29.一种对加热容器的液体杀菌方法，包括使液体沸腾预定的持续时间，终止液体的沸腾，并且检测液体何时达到需要的亚沸腾温度。
30.根据权利要求四所述的方法，包括当达到了需要的温度时，给使用者提供指示。
31.根据权利要求四或者30所述的方法，包括将液体维持在需要的温度。
32.—种检测液体加热容器内元件板上水垢沉淀的方法，包括使元件板以其共振频率感应产生超声波振动，检测振动的幅度，和从振动的幅度确定水垢沉积的存在。
33.一种确定液体加热容器的使用效率的方法，包括测量从液体加热容器分配之后剩余的加热液体的量，并从中确定效率。
34.根据权利要求33的方法，进一步包括测量分配前容器内加热液体的量，从分配前测得的液体量附加地确定效率。
35.根据权利要求34的方法，其中从分配后容器中剩余液体的量与分配前容器中被加热的液体的量的平均比值来确定效率。
36.一种检测液体加热容器中液面的方法，包括在容器的加热操作开始时或者之前检测液体水平面，且如果检测到的液体水平面超过了预定最大水平面则禁止液体的加热。
37.一种检测液体加热容器中液面的方法，包括在容器的加热操作开始时或者之前检测液体水平面，并且如果检测到的液体水平面达到或者超出预定最大水平面，则提供指示给使用者。
38.根据权利要求36或者37所述的方法，其中使用者可以调整最大水平面。
39.根据权利要求38所述的方法，其中当检测到的液体水平面达到或者超出以前预定的最大水平面时，使用者可以调整最大水平面。
40.一种电液体加热容器的除垢方法，包括检测是否容器是空的和导通容器的加热元件迫使干沸腾状态。
41.根据权利要求40所述的方法，其中响应于容器基本上是空的检测，检测到水垢之后加热元件自动导通。
42.根据权利要求40所述的方法，其中检测到容器基本上是空的之后，响应于使用者的确定导通加热元件。
43.根据权利要求40到42中任一项所述的方法，其中检测容器是否是空的步骤包括启动加热操作，和根据所述加热元件的温度升高率检测容器是否是空的。
44.一种控制液体加热容器中加热功率的方法，所述方法包括检测环境声级和当环境声级是低的时候降低加热功率，从而降低由加热发射的噪声。
45.一种控制电动液体加热容器中视觉效果的方法，包括设置预定序列的视觉效果状态，和根据液体加热容器操作状态或者条件的预定变化通过序列前进。
46.一种控制电动液体加热容器中视觉效果的方法，其中当前视觉效果状态是以前操作状态或者条件和容器当前操作状态或者条件的预定变化的函数。
47.一种控制电动液体加热容器中视觉效果的方法，根据具有有限组视觉效果状态的有限状态机构，通过液体加热容器的操作状态或者条件的预定变化来确定那些状态之间的转变。
48.根据权利要求45到47中任一项所述的方法，其中至少一些视觉效果是照明效果
49.根据权利要求45到48中任一项所述的方法，其中至少一些视觉效果是电变色效果
50.一种液体加热容器的电子控制器，设置以执行权利要求1到49中任一项所述的方法。
51.一种包括程序代码装置的控制程序，设置用来执行权利要求1到49中任一项所述的方法。
52.一种液体加热容器的电子控制器，包括用来提供控制程序和/或数据到控制器的外部端口。
53.一种液体加热容器的电子控制器，设置为接收与环境压力相关的数据和依靠数据设置目标沸腾检测温度。
54.一种检测液体加热容器中沸腾的装置，包括检测容器中液体的电阻的装置，和响应于检测到的电阻的来检测沸腾的装置。
55.根据权利要求M所述的装置，包括与液体电接触的电极，和在电极之间施加电压的装置。
56.根据权利要求55所述的装置，其中电极中的一个包括容器的加热元件。
57.一种检测液体加热容器中沸腾或者慢煮的装置，包括用来检测由液体加热而发出的声音的声学检测器，和当所述声音满足对应的预定准则时确定沸腾或者慢煮的装置。
58.一种检测液体加热容器中沸腾或者慢煮的装置，包括检测液体表面的振动或者搅动的装置，和用来响应所述检测到的满足预定准则的振动或者搅动而确定沸腾或者慢煮的装置。
59.根据权利要求58所述的装置，其中检测液体表面的振动或者搅动的装置包括检测液体表面至少一部分的水平面的波动的装置。
60.根据权利要求58所述的装置，其中用于检测液体表面的振动或者搅动的装置包括用于检测在液体表面至少部分的角度中的波动的装置。
61.根据权利要求60所述的装置，其中用于检测在角度中的波动的装置包括设置为朝向表面的所述部分发射电磁辐射的发射器，和设置为检测从表面反射的电磁辐射的波动的检测器。
62.根据权利要求61所述的装置，其中检测在角度中的波动的装置包括设置朝向表面的所述部分发射电磁辐射的发射器，和用来检测穿过表面的电磁辐射的透射的波动的检测器。
63.用于检测液体加热容器的元件板上水垢沉积的装置，包括使元件板以其标定的共振频率感应产生超声波振动的装置，和检测振动幅度的装置，和从振动幅度确定水垢沉积存在的装置。
64.一种电动液体加热容器，包括储水器，形成在储水器底部至少部分的元件板，元件板下面的底部部分，和电子控制器，其中控制器包括底部部分的切换电路和电子控制部分、远离底部部分的电子控制部分用来控制切换部分。
65.根据权利要求64所述的容器，其中电子控制部分包括使用者接口。
66.根据权利要求64或65所述的容器，其中电子控制部分位于容器的手柄中。
67.根据权利要求64到66中任一项所述的电子控制器。
68.一种无线电动液体加热容器，其通过无线连接器连接到无线底部上，容器包含电子控制器且底部包含用来切换到容器的功率的开关，电子控制器包括经由无线连接器控制开关的装置。
69.一种具有电子控制器的无线液体加热容器，包括使用者界面部分，其关于容器可移动地安装。
70.根据权利要求69的容器，其中使用者界面部分包括显示模块。
71.根据权利要求70的容器，其中显示模块关于容器可旋转或者可枢轴安装。
72.根据权利要求71所述的容器，其中显示模块关于基本垂直的轴可旋转或者可枢转。
73.一种无线电动液体加热容器，通过无线连接器连接到无线底部，容器包含电子元件且底部包含用于将提供到底部的市电电压转换为适合给电子元件供电的低电压的装置，无线连接器具有分散的连接器用来分别地将市电电压和低电压提供给容器。
74.根据权利要求73所述的容器，其中电子元件包括主动元件。
75.根据权利要求73所述的容器，其中电子元件包括处理器。
76.用于液体加热容器的控制装置，包括容器主体和无线电源底部，所述无线电源底部用于通过无线连接到那里给容器提供电功率，所述控制装置被设置以感应容器与无线底部不连接的时间，并且给使用者提供其指示。
77.根据权利要求76所述的装置，其中所述装置被设置为，当容器与无线底部断开超过预定时间间隔时，提供所述指示给使用者。
78.—种无线电动液体加热容器，通过无线连接器连接到无线底部，容器包含电子控制器和电源，当容器与底部分离时可操作的给电子控制器提供功率，电子控制器具有可操作的使用者界面，当容器与底部分离时，改变电子控制器的设置。
79.—种无线电动液体加热容器，通过无线连接器连接到无线底部，容器包含电子控制器和电源，当容器与底部分离时可操作的给电子控制器提供功率，其中设置电子控制器可选择的进入备用模式，备用模式降低从电源处汲取的功率。
80.根据权利要求79所述的容器，其中在容器与底部分离超过预定时间后设置控制器进入备用模式。
81.根据权利要求79或者80所述的容器，其中响应于放回到底部上的容器设置控制器离开备用模式。
82.根据权利要求79到81中任一项所述的容器，其中响应于使用者的促动设置控制器离开备用模式。
83.一种无线电动液体加热容器，其通过无线连接器连接到无线底部，容器包含电子控制器和电源，当容器与底部分离时可操作地提供功率给电子控制器，其中电源包括光电电源。
全文摘要
本发明公开一种包括电子控制器的液体加热容器，设置电子控制器执行一个或者多个沸点或者亚沸点温度检测和/或控制；体积/水平面检测；超声波水垢检测和/或抑制；确定使用效率水平；自除垢；光控制。设置不同有益的照明设置。使用卤素灯作为保温加热器。控制多个卤素灯，从而提供不同加热和照明。
文档编号F24H9/20GK102563842SQ20111044409
公开日2012年7月11日 申请日期2008年6月18日 优先权日2007年6月18日
发明者安东尼奥·马丁·加埃塔, 彼得·哈勒姆·赖特, 戴维·安德鲁·史密斯, 杰里米·西登斯, 罗伯特·亨利·哈德菲尔德, 罗宾·基思·摩尔 申请人:翱泰温控器(深圳)有限公司