包括用于生成声学信号的声学部件的热

申请号 CN200780035430.5 申请日 2007-09-19 公开(公告)号 CN101516237A 公开(公告)日 2009-08-26
申请人 皇家飞利浦电子股份有限公司; 发明人 P·J·N·B·维赖森;
摘要 一种具有开/关 开关 的热 水 壶 ,所述开/关开关适用于在当水壶内部存在的水已经 沸腾 一段时间时,从闭合 位置 向断开位置进行自动切换。开/关开关通过按钮元件(6)来操作,而由开关位置来确定该按钮元件(6)的位置。在所述按钮元件(6)的内部空间(61)中,设置了包括柔性条(21)的振动部件(20)。当开/关开关处于闭合位置时,条(21)的自由端(25)由 致动器 (10)所保持。一旦开/关开关切换至断开位置时,则条(21)的该端(25)最终被释放,并且作为其结果,条(21)开始振动,并且按钮元件(6)开始共振。以此方式产生声学 信号 。
权利要求

1.一种用于执行过程并且用于指示已经到达所述过程的特定阶 段的设备(1),诸如一种用于加热液体并且用于指示所述液体正在 沸腾的所述液体加热过程的阶段的设备(1),包括:声学部件,用 于生成声学信号,其中所述声学部件包括共振室(4、6)以及振动 部件(20),所述振动部件(20)能够生成声学振动并且由此导致 所述共振室(4、6)进行共振。
2.根据权利要求1所述的设备(1),其中所述振动部件(20) 设置在所述共振室(4、6)内部。
3.根据权利要求1或者2所述的设备(1),其中所述共振室由 所述设备(1)的组件(4、6)来形成,所述组件(4、6)具有作为 所述声学部件的一部分以外的至少一个其他功能。
4.根据权利要求1至3的任一项所述的设备(1),其中所述共 振室是由按钮元件(6)构成,所述按钮元件(6)主要用于操作所 述设备(1)的开/关开关
5.根据权利要求1至3的任一项所述的设备(1),其中所述共 振室是所述设备(1)的手柄(4)的至少一部分,所述手柄(4)适 合于由所述设备(1)的用户来握持。
6.根据权利要求1至5的任一项所述的设备(1),进一步包括 致动器(6、10),所述致动器(6、10)适合于当相对于所述振动 部件(20)处于第一位置时,夹持所述振动部件(20);以及当相 对于所述振动部件(20)从所述第一位置移动至第二位置时,释放 所述振动部件(20)。
7.根据权利要求6所述的设备(1),其中所述致动器(10)包 括勾形部分(11),用于当所述致动器(10)相对于所述振动部件 (20)处于所述第一位置时,啮合所述振动部件(20)的一部分(25)。
8.根据权利要求6所述的设备(1),其中所述致动器由所述设 备(1)的组件(6)构成,所述组件(6)具有夹持以及释放所述振 动部件(20)以外的至少一个其他功能。
9.根据权利要求6或者8的设备(1),其中所述致动器由按钮 元件(6)构成,所述按钮元件(6)主要用于操作所述设备(1)的 开/关开关。
10.根据权利要求1至7的任一项所述的设备(1),其中所述 振动部件(20)连接至按钮元件(6),所述按钮元件(6)主要用 于操作所述设备(1)的开/关开关。
11.根据权利要求1至5的任一项所述的设备(1),进一步包 括具有电磁体的致动器。

说明书全文

技术领域

发明涉及一种用于执行过程并且用于指示已经到达指定过程 阶段的设备,诸如用于加热液体以及用于指示液体正在沸腾的液体 加热过程阶段的设备,所述设备包括生成声学信号的声学部件。

背景技术

在实践中已知在开始段落中提及的设备。例如,该设备可以是 电热壶,其中包括:用于容纳水的容器、用于加热水的加热元件 (该元件位于容器内部)以及电路,其中加热元件由该电路来供电。 此外,热水壶包括开/关开关,该开关设置于电路中,并且用于在需 要操作加热元件时闭合电路,以及用于在不需要热量供给时中断该 电路。借助于按钮元件来手工操作该开/关开关,并且该开/关开关适 合于用作安全开关,即,该开关自动切换至断开位置,以便当在测 量点处温度超过某阈值时中断该电路。
当用户决定使用热水壶用于煮沸水时,执行以下动作:
-用户检查容器中的水量,并且在需要时加水;
-用户将开/关开关置于闭合位置来闭合电路,其结果是激活加 热元件,并且将容器中存在的水加热至沸点;以及
-所述开/关开关自动切换回到断开位置,用于在水已经沸腾了 某一时间段时中断所述电路,其结果是所述加热元件被去激活并且 加热过程结束。
出于向用户警告水已经烧开并且热水壶再次处于非操作状态的 目的,水壶包括声学部件,该声学部件在当开/关开关切换回到断开 位置时被激活。根据公知的选择,声学部件包括铙钹(即,金属盘) 以及用于击打该铙钹的元件。
在家用器具领域中,需要一种相对小的水壶。这些水壶可能小 到难以并入铙钹以及用于击打该铙钹的元件或者用于生成声学信号 的任何其他已知声学部件。根据现有技术,在水壶的手柄中找到了 一种方案,该手柄适合于由水壶的用户来握持并且足够宽大以容纳 声学部件。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种解决方案,根据该解决方案, 可以在相对小的水壶中设置用于生成声学信号的声学部件,其中不 必扩大水壶的手柄或者其他组件来为布置该声学部件创造足够的空 间。通过提供具有下述声学部件的设备来实现此目的,该声学部件 包括共振室以及振动部件,该振动部件能够生成声学振动由此导致 共振室来产生共振,在此情况下,共振室可以由存在于设备中的设 备组件组成。例如共振室可以由按钮元件组成,该按钮元件主要用 于操作设备的开/关开关,或者共振室可以是设备手柄的一部分。
通常,共振室是一个空腔,其使用称为共振的效果以便扩大声 学振动,其中应该注意,声学振动也称作声音。腔室具有用于反射 声波的内部表面。当此类波进入腔室时,其在腔室内部以低损耗来 回反射,作为其结果而获得了持续的波。随着更多波动能量进入腔 室,其与驻波结合并且增强了驻波,提高了其强度(音量)。由此, 简言之,共振可以描述为由于共鸣的振动而生成的强烈的并且延长 的声音。应该注意,振动部件和共振室的结合是迄今已知的,并且 由此在此不再进一步阐明此类结合的功能。
本发明允许在热水壶等中结合用于生成声学信号且仅要求最小 空间的部件。与具有铙钹和用于击打该铙钹的元件的已知水壶相比, 可以忽略该铙钹,并且水壶的现有组件可以用作共振室。甚至可以 选择此组件且不必修改该组件的设计。例如,水壶手柄将否则被浪 费的空间用作共振空间。
当由水壶组件形成共振室时,获得上述节省空间的优点,其中 该水壶组件在作为声学部件的一部分以外还至少具有一种其他功 能。与应用铙钹和用于击打该铙钹的元件的组合相比,应用共振室 和振动部件的组合的一般优点在于,可以获得更大声的以及更持久 的声学信号。
优选的是,振动部件设置在共振室内部。在实际的实施方式中, 振动部件包括柔性条,该柔性条可以由金属制造。
在一个有利的实施方式中,根据本发明的设备包括:致动器, 适用于当相对于振动部件处于第一位置时夹持所述振动部件;以及 当相对于所述振动部件从所述第一位置移动至第二位置时,释放所 述振动部件,由此使得所述振动部件振动。当致动器包括勾形部分 时,在致动器以及振动部件之间的啮合是容易建立或释放的,所述 勾形部分用于当致动器相对于振动部件处于第一位置时与振动部件 的一部分进行啮合。
致动器不必是单独的元件,还可以是,致动器由按钮元件构成, 该按钮元件主要用于操作设备的开/关开关。在此情况下,当开/关开 关的位置变化时,在致动器以及振动部件之间的啮合状态也发生变 化。由此,可以具有这样的设置,其中当将开/关开关置于闭合位置 时,在致动器以及振动部件之间建立啮合,其中当将开/关开关置于 断开位置时,释放该啮合,此时可以获得振动部件的振动以及共振 室的共振。
在根据本发明的设备的另一实施方式中,振动部件连接至按钮 元件,其中该按钮元件主要用于操作设备的开/关开关。在此情况下, 每次当将开/关开关从闭合位置切换至断开位置时,还可以实现振动 部件的振动以及共振室的共振。
根据本发明范围内存在的又一选项,用于夹持和释放振动部件 的致动器可以包括电磁体。应用这种致动器的一个重要优点在于, 对于致动器来说仅需要非常小的空间。
如果振动部件包括柔性条,例如,有利的是,如果振动部件是 在一端固定连接,其中另一端可用于与诸如致动器的组件结合,并 且从该组件释放。
根据本发明的设备可以是热水壶,但是还可以是用于执行过程 并且指示已经到达过程的特定阶段的任何其他设备,包括厨房用具, 诸如咖啡机、用于加热液体或者食物的煎锅等以及机。
从下文针对热水壶的描述、以及水壶组件的两个实施方式的描 述中,本发明的上述以及其他方面将变得显而易见,其中该水壶组 件涉及生成声学信号以指示已经由水壶烧沸的水的就绪状态。
附图说明
现在,将参考附图来更详细地解释本发明,其中相同或者相似 的部分由相同的参考标记来表示,并且在附图中:
图1示意性示出了一个热水壶;
图2示意性示出了用于操作热水壶的开/关开关的按钮元件的透 视图;
图3和图4分别示意性示出了处于第一相互位置以及第二相互 位置的水壶组件的第一有利实施方式的截面图,该水壶组件涉及生 成声学信号以指示由水壶烧沸的水的就绪状态;以及
图5和图6分别示意性示出了处于第一相互位置以及第二相互 位置的水壶组件的第二有利实施方式的截面图,该水壶组件涉及生 成声学信号以指示由水壶烧沸的水的就绪状态。

具体实施方式

图1示意性地示出了适用于烧水的电热水壶1。热水壶1包括: 容器2,用于容纳水,该容器2由可铰接设置的盖子3关闭;手柄4, 适用于由水壶1的用户握持;以及出水口部分5。此外,热水壶1 包括:按钮元件6,用于使得用户能够操作水壶1的开/关开关(未 示出);以及电加热元件7,用于向容器2内部存在的水提供热量。 在示出的示例中,加热元件7设置于容器2的底部部分8中。应该 注意,开/关开关适用于按现有已知方式用作安全开关,从而在热水 壶1的操作期间,在当测量点处的温度超过特定阈值时,开/关开关 切换至断开位置。按钮元件6是可移动设置的,其中按钮元件6的 位置和开/关开关的位置直接相关。
示出的热水壶1可以包括用于将水壶1的电路(未示出)连接 至电源的电线和插头。然而,还可以是这样的情况,热水壶1是所 谓的无电线式水壶1,其中提供基座元件(未示出)来支持水壶1, 并且其中该基座元件包括电线和插头。在此情况下,水壶1以及基 座元件包括连接装置,用于在将水壶1放置在基座元件之上时建立 电连接。应用分开的基座元件的一个重要优点在于,水壶1的用户 便于拿走和移动水壶1,而不必受到电线的任何妨碍。
在下文中,将描述热水壶1操作的方式。首先,水壶1的用户 检查容器2中的水量,并且在必要时加水,将盖子3置于打开位置, 使得水流入容器2,并且将盖子3再次置于闭合位置。接着,用户将 按钮元件6置于将水壶1的开/关开关闭合的位置。作为结果,水壶 1的电路闭合,并且加热元件7操作,从而向容器2内部存在的水供 给热量。在特定点处,水开始沸腾,继而在一小段时间之后,开/关 开关切换至断开位置,其结果是,水壶1的电路中断,并且加热元 件7被去激活。在此过程中,由于按钮元件6与开/关开关直接相关 联的事实,按钮元件6的位置也改变。
在热水壶1中,采取措施以便实现在开/关开关切换回到断开位 置时发出声学信号,从而可以通知用户:已经出现了沸腾过程,并 且水已经烧好用于后续使用。现在,将基于图2-图6解释这些措施 的两个变型,其中图2-图4用于示出第一变型,而其中图5和图6 用于示出第二变型。
在图2中,示意性地示出了按钮元件6的透视图。应该注意, 按钮元件6的一侧是开口的,并且按钮元件6是空的并且包括空间 61,如图3和图4中可见。
在图3和图4中,通过相对较粗的线条图示性示出了热水壶1 的固定设置的组件。这些组件之一是具有勾形末端部分11的致动器 10,将在下文中描述其功能。
在按钮元件6内部设置有包括柔性条21的振动元件20,其中条 21的一个末端22通过连接元件23、24固定连接至按钮元件6的外 壁62,并且其中条21的另一末端25是自由端。条21如此设置,以 便基本上平行于按钮元件6的外壁62延伸。
在下文中,将解释当热水壶1的开/关开关从闭合位置切换到断 开位置时,如何生成声学信号,这是当容器2内部的水已经沸腾一 小段时间的情况,如前文所述。
图3示出了处于对应于开/关开关的闭合位置的按钮元件6,并 且图4示出了处于对应于开/关开关的断开位置的位置的按钮元件。 图4示出了开/关开关的断开位置,即,热水壶1的“关”状态,在 该状态中,在致动器10与振动元件20之间没有任何接触。然而, 当热水壶1的用户将按钮元件6置于闭合开/关开关并激活水壶1的 加热元件7的位置时,振动元件20的柔性条21的自由端25移动到 致动器10的勾形末端部分11的另一边,此时实现了这样的状态: 条21的末端25由致动器10夹持。图3示出了这一情况。
当开/关开关再次切换回到断开位置时,按钮6的位置也发生改 变。在此过程中,条21的自由端保持被勾住一段时间,从而延伸超 过连接元件23、24的条21的自由部分有些弯曲,直到末端25最终 被释放。此刻,条21的自由部分朝向按钮元件6的外壁62摆动, 并且启动条21的振动,其频率为条21的固有共振频率。条21的振 动导致按钮元件6进行共振,其中按钮元件6的空间61充当共振空 间。以此方式获得声学信号,由于按钮元件6设置在水壶1的外部, 该声学信号足够响亮以便引起水壶1的用户的注意;并且由于该信 号是基于共振效应而生成的,因而该信号持续相对较长的时间。由 于水壶1发出声音的时刻即开/关开关从闭合位置切换至断开位置的 时刻,因而该声音适用于作为警示,以便警示水已经沸腾并且水壶1 再次处于“关”状态。
现在将基于图5和图6解释上述设置的备选,图5和图6图示 性地示出了热水壶1的手柄4的部分中设置按钮元件6和振动元件 20的部分。在此情况下,振动元件20没有设置在按钮元件6的内部, 而是振动元件20连接至手柄4的外壁41。此外,在此情况下,不存 在单独的致动器10。而是,按钮元件6用作致动器,在下文中通过 解释这种方式将变得显而易见,在这种方式中当开/关开关从闭合位 置切换至断开位置并且按钮元件6的位置相应改变时,生成声学信 号。
图5示出了处于对应于开/关开关的闭合位置的位置的按钮元件 6,并且图6示出了处于对应于开/关开关的断开位置的位置的按钮元 件6。图6示出了,在开/关开关的断开位置(即,热水壶1的“关” 状态),在按钮元件6和振动元件20之间不存在任何接触。然而, 当热水壶1的用户将按钮元件6置于将开/关开关闭合并且激活水壶 1的加热元件7的位置时,按钮元件6的边缘63移动到振动元件20 的柔性条21的自由端25的另一边,从而边缘63定位在手柄4的外 壁41以及条21的自由端25之间。图5示出了这一情况。
当开/关开关再次切换回到断开位置、并且按钮元件6的位置也 改变时,条21的自由端25被按下,并在某些程度上离开手柄4的 外壁41,从而延伸超过连接元件23、24的条21的自由部分有些弯 曲,直到按钮元件6的边缘63最终移动超过条21的自由端25。此 时,条21的自由部分朝向手柄4的外壁41摆动,并且启动条21的 振动,其频率为条21的固有共振频率。条21的振动导致手柄4或 者图5和图6中所示的至少一部分进行共振,其中手柄4充当共振 室。以此方式来获得声学信号。
从上文中得出,根据本发明,具有特定功能的热水壶1的组件 还可以用作共振室。由此,不需要附加的共振器来用于生成声学信 号,从而可以节省空间。这是本发明的一个重要优势,尤其是当将 本发明应用于相对小的水壶的领域中时。本发明的另一优势来自如 下事实,基于共振效应来生成声学信号,作为其结果,该信号可以 相对较为响亮并且持续时间较长。在用作共振室的水壶1的组件定 位于水壶1外部时,尤其如此。
出于生成声学信号以便向用户警示水已经烧开的目的,所需的 全部在于:提供一个振动元件20,并且设置此振动元件20以便在水 壶1的开/关开关从闭合位置切换至断开位置时,使得振动元件20 产生振动。例如,如前文所述,振动元件20可以由与开/关开关相关 联的按钮元件6来直接操作,或者当振动元件20连接至按钮元件6 时可以通过适当的致动器10来操作。在上述任一情况下,均利用以 下事实:当开/关开关改变位置时,按钮元件6的位置发生改变。
本领域技术人员应该清楚,本发明的范围并不局限于上文所讨 论的示例,而是在不脱离所附权利要求书限定的本发明的范围的情 况下,可以对其做出各种修改和变化。在附图和说明书中,已经示 出和描述了本发明,然而,这些示出和描述仅考虑为示意性和示例 性的,而并非限制性的。本发明不限于所公开的实施方式。
例如,振动元件20的各种实施方式是可行的,其中振动元件20 甚至可以是通常已知的音叉的形状。
应该理解,本发明适用于用于加热液体或者食物的各种类型的 设备,其中该设备需要具有用于生成声学信号的装置,该声学信号 用于指示液体或者食物已经就绪的状态、用于指示设备的“关”状 态、或者用于所期望的任何其他情况。在设备不象本发明所公开实 施方式描述的那样包括开/关开关和按钮元件6的情况下,出于操作 振动元件20的目的,在设备中可以结合其他类似的开关设备。
通过对附图、说明书以及所附权利要求书的研究,本领域技术 人员在实践所要求的本发明时,可以理解并实施所公开的实施方式 的各种变型。在权利要求书中,词语“包括”并不排除其他步骤或 者元件,并且不定冠词“一个”或者“一种”并不排除多个。情况 仅在于:在彼此不同的多个从属权利要求中引用的特定手段并不表 示不能使用这些手段的结合以便突出优点。在权利要求书中的参考 标记并不构成对本发明范围的限制。
在上文中,公开了一种具有开/关开关的电热水壶1。开/关开关 适用于在水壶1的容器2内部存在的水已经沸腾一段时间时,从闭 合水壶1的电路的位置向用于中断电路的位置进行自动切换。开/关 开关通过可移动设置的按钮元件6来手工操作,而由开关位置以自 身已知的方式来确定该按钮元件6的位置。
在热水壶1的第一实施方式中,在按钮元件6的内部空间61中, 设置了包括柔性条21的振动元件20。当开/关开关处于闭合位置时, 条21的自由端25由固定设置的致动器10的勾形末端部分11所夹 持。一旦开/关开关切换至断开位置时,条21的自由端25最终被致 动器10释放,并且条21的自由部分朝向按钮元件6的外壁62摆动, 并且作为其结果,振动元件20开始振动,并且按钮元件6开始共振, 从而产生声音。
在热水壶1的第二实施方式中,振动元件20连接至水壶1的手 柄4的外壁41,其中按钮元件6的边缘63用于激活振动元件20, 从而导致此元件20振动,并且其中手柄4的空间(其至少部分为空) 充当共振空间。
在本发明的范围内,还可以使用磁来用于夹持和释放振动元 件20。例如,可以提供具有电磁体的致动器,该致动器适用于在供 电时将振动部件20夹持于从常规位置(即,振动元件20的放松位 置)偏离的位置;并且当没有供电时释放振动部件20。此外,在本 发明的范围中,可以应用适用于满足以下内容的任何致动器,该致 动器适于激励振动部件20并且快速缩回,从而不会妨碍由致动器的 激励动作而导致的振动元件20的振动。通常,根据本发明,在设备 1中应用致动器11的情况下,致动器11可以适用于以机械方式、磁 方式等来作用于振动部件20。此外,有利的是,致动器11可以由设 备1的主要用作其他目的的组件构成,从而在设备1中不需要额外 的组件。此类组件的一种示例是用于操作设备1的开/关开关的按钮 元件6。
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