[發明專利]流加熱器

在審

• 申請號: 201280048320.3
• 申請日: 2012-08-15
• 公開（公告）號: CN103842738A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 科林·彼得·莫頓;艾倫·坎貝爾·歐文;喬納森·邁克爾·懷特
• 申請（專利權）人: 施特里克斯有限公司
• 主分類號: F24H1/14
• 分類號: F24H1/14;A47J31/54;F24H9/18;F24H9/20
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所 11336
• 代理人: 劉明霞;付偉佳

技術領域

本發明涉及用于加熱例如水的液體的流加熱器。

背景技術

常規的流加熱器的一種形式包括在其外側上具有加熱元件的通道，該通道允許在與元件緊密熱接觸時提供對加熱元件的過熱保護，使得在通道中沒有水而通電的情況下可以迅速且有效地切斷元件，以防止過熱。

然而，這種高功率流加熱器在相對狹窄的通道中易于積累水垢，該水垢可能限制水的流動且隔離加熱元件。可以了解，加熱元件的此隔離以及水流的限制導致在正常使用時加熱元件在越來越高的溫度下操作，這將最終導致過熱保護，過熱保護操作為即使當水正流過通道時也會斷開加熱器。這在本領域中作為“干燒干涉（Dry?Boil?Interference）”（DBI）而被熟知。當出現這種情況時，由于過熱保護將在所需體積的水被加熱之前切斷元件，因此不可能操作流加熱器。此外，不可能圍繞這種情況進行設計，例如增加過熱保護操作的溫度，因為這將使閾值溫度升高到危險的高值，即，根據該高值無法足夠迅速地檢測真正的過熱（例如流加熱器中幾乎沒有水或沒有水），導致對器具的永久損壞和/或火災的危險。因此，這種加熱器可能需要定期去除水垢（de-scaling），特別是在硬水區域。

發明內容

本發明的目的在于提供具有改進的過熱保護設備的流加熱器。

從第一個方面來考慮，本發明提供一種流加熱器，其包括加熱元件、由所述加熱元件加熱用于加熱流過其的液體的通道、以及溫度感測裝置，該溫度感測裝置與加熱元件和通道都熱連通，以對通道中的液體的溫度和加熱元件的溫度敏感。

通過設置與加熱元件和液體通道都熱連通的溫度感測裝置，由于通道中的水垢積累而存在DBI降低的趨勢，因為當通道中存在液體時，這將作用為限制由溫度感測裝置感受的溫度。然而，這不會影響過熱保護等級，因為當通道中不存在液體時，元件的溫度將迅速升高，這仍由溫度感測裝置檢測。溫度感測裝置分別有效地感受元件和液體的溫度的平均值（但不一定具有同等的貢獻）。這意味著與常規的設計相比，在DBI發生之前，可以允許通道中積累更大量的水垢。

這與常規的液體加熱系統形成對照，在常規的液體加熱系統中，干燒傳感器僅位于與加熱元件熱接觸處，因此對通道中的液體的溫度不敏感。如上文所解釋的，因為當水垢使加熱元件與液體隔離時，對于該液體的溫度來說元件會更熱地運行，因此這會引起DBI。

此外，在本發明的設備中，仍然會快速地檢測通道中的液體的缺乏，因為在此情況下加熱元件和液體通道將快速加熱到溫度感測裝置的閾值溫度以上。由此，本發明在DBI發生之前實現大量的循環而在真正過熱條件下，例如，如果器具中沒有任何液體而被開啟，本領域已知為“干接通（DrySwitch-On）”（DSO），或如果一些其他故障出現，仍然實現快速切斷時間之間提供了平衡。

典型地，溫度感測裝置將設置為當溫度感測裝置檢測到預定溫度條件時，移除或減小到加熱元件的電力，使得加熱元件不保持過熱，而自我損壞或損壞流加熱器的其它部件。預定溫度條件可以僅為閾值溫度，或例如其可以為特定的溫度改變速率。

溫度感測裝置可以設置為與加熱元件和液體流動通道都熱連通的方式有很多。在一組實施例中，溫度感測裝置直接安裝到加熱元件和通道上。可替換地，溫度感測裝置可以安裝在例如鋁制的座圈（bezel）或擴散器上，該座圈或擴散器又直接安裝到加熱元件和通道上。在加熱元件和通道與溫度感測裝置之間設置中間部件，有助于將更均勻的溫度分布傳送到溫度感測裝置。為了調整溫度感測裝置對加熱元件和通道中的液體的溫度的響應，也可以設想可以使用擴散器或座圈來安裝溫度感測裝置的僅一部分，例如與加熱元件接觸的那部分，而溫度感測裝置的剩余部分直接安裝到通道上（或反之亦然）。溫度感測裝置可以設置在通道內側，例如在液體流內或內側壁上，但是優選地，溫度感測裝置設置在通道和/或加熱元件的外側上，例如在通道的外壁上。

在一組實施例中，加熱元件和通道包括例如在通道和/或加熱元件的外側橋接加熱元件和通道的接觸區域，且溫度感測裝置與該接觸區域熱連通。設置這種接觸區域有助于增加溫度感測裝置在其上熱連通的區域，使得能夠進行更準確的溫度測量。在這些實施例中，接觸區域可以直接為溫度感測裝置提供安裝位置，或為上文討論的座圈或擴散器提供安裝位置。接觸區域可以包括在加熱元件和通道中的凹陷部或在加熱元件和通道上的平坦表面區域。