具有集成溫度控制的電爐面加熱器單元的制作方法

文檔序號:19792820發布日期:2020-01-24 14:40
具有集成溫度控制的電爐面加熱器單元的制作方法

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本文中描述的主題涉及用于控制加熱單元的溫度的系統和方法。



背景技術:

加熱器通過將加熱元件中的電流轉換成熱能被用于向物體提供熱。熱能通常經物體與加熱元件之間的傳導被傳遞給物體。通過調節流過加熱元件的電流量可改變加熱器的溫度,直到加熱元件與同加熱元件熱接觸的物體之間達到期望的熱平衡為止。



技術實現要素:

公開了用于控制加熱元件的溫度的系統和方法。

在第一方面中,一種設備,包括:加熱器,所述加熱器具有加熱元件,具有未包含加熱元件的表面加熱部的區域;和定位在所述區域中的恒溫器。恒溫器包括:接觸表面,所述接觸表面設置成與置于表面加熱部上的物體形成物理接觸;以及開關,所述開關配置成在接觸表面經受等于或大于溫度極限的溫度時防止電流傳導通過所述加熱元件。

在一些變型中,以下特征中的一個或多個可以可選地以任何可行的組合被包括。飾牌(medallion)可定位在加熱元件的頂表面下方。飾牌可包括飾牌孔口,所述飾牌孔口成形為允許接觸表面豎直延伸穿過飾牌孔口以與物體形成物理接觸。

還可存在推壓元件,所述推壓元件提供向上的力,以促使接觸表面與物體形成物理接觸??纱嬖谕茐罕砻?,所述推壓表面抵接恒溫器的底表面并向恒溫器提供向上的力。而且,可變形表面可操作地連接到推壓表面,并響應于從物體向恒溫器施加的向下的力而機械地變形以引起向上的力??勺冃伪砻婵删哂卸鄠€平坦部段,每個平坦部段以一定角度連接,通過可變形表面施加的向上的力是推壓可變形表面以恢復所述多個平坦部段之間角度的恢復力。

推壓表面可連接到恒溫器的上部并向恒溫器提供向上的力??勺冃伪砻婵刹僮鞯剡B接到推壓表面,并響應于從物體向溫度傳感器施加的向下的力而機械地變形以引起向上的力,可變形表面包括多個平坦部段,每個平坦部段以一定角度連接,通過可變形表面施加的向上的力是推壓可變形表面以恢復所述多個平坦部段之間角度的恢復力。

推壓元件可包括推壓表面,所述推壓表面連接到恒溫器的底部并向恒溫器提供向上的力??勺冃伪砻婵刹僮鞯剡B接到推壓表面,并響應于從物體向溫度傳感器施加的向下的力而機械地變形以引起向上的力??勺冃伪砻婵删哂许憫谙蛳碌牧Υ偈箍勺冃伪砻孀兤蕉龃蟮陌霃?。

恒溫器的接觸表面可豎直高于飾牌約0.2mm地延伸。

在相關方面中,一種用于調節設備溫度的方法,所述設備包括加熱器和恒溫器,所述加熱器具有加熱元件,具有未包含加熱元件的表面加熱部的區域,恒溫器定位在所述區域中,所述恒溫器包括:接觸表面,所述接觸表面與置于表面加熱部上的物體物理接觸;和開關,所述開關配置成在接觸表面經受等于或大于溫度極限的溫度時防止電流傳導通過加熱元件。方法包括:在接觸表面經受等于或大于溫度極限的溫度時,斷開開關,以防止電流傳導通過加熱元件。當接觸表面所經受的溫度低于溫度極限時,允許開關閉合,以便電流可傳導通過加熱元件。

在另一相關方面中,加熱元件可操作地連接在與第二端子電接觸的第一端子之間,以使電流傳導通過加熱元件。恒溫器定位在加熱元件的一區域內,并操作地串聯連接在第一端子與第二端子之間,以測量加熱元件的溫度。恒溫器包括開關,所述開關配置成在恒溫器測量到或受到等于或大于溫度極限的加熱元件溫度時防止電流傳導通過加熱元件。

在一些變型中,以下特征中的一個或多個可以可選地以任何可行的組合被包括。

可存在內端加熱器,所述內端加熱器操作地連接成在第一端子與加熱元件的內端之間傳導電流。外端加熱器可操作地連接成在加熱元件的外端與恒溫器之間傳導電流。

加熱元件到第一端子和第二端子的連接可位于加熱元件下方。保護板可安裝在恒溫器下方并覆蓋恒溫器,以防止從保護板下方觸及恒溫器。

飾牌可安裝在加熱元件的所述區域中,并與恒溫器熱接觸,以允許飾牌與恒溫器之間的熱傳導。

開關可還配置成在恒溫器測量到的溫度低于溫度極限時允許電流傳導通過加熱元件。

恒溫器可低于加熱元件具有一定的豎直位移,以使恒溫器測量到的溫度幾乎完全歸于加熱元件的溫度。所述豎直位移可以是約10mm、25mm、50mm、75mm或100mm中的至少一個。

本文中所描述的主題的一個或多個變型的細節在附圖與以下描述中加以闡述。本文中所描述的主題的其它特征和優點將從說明書和附圖以及從權利要求顯見。盡管出于與特定實施方式相關的說明目的描述了當前公開主題的某些特征,但應容易理解的是,這些特征并不意圖是限制性的。本公開所附權利要求意圖限定要保護的主題的范圍。

附圖說明

包含在本說明書中并構成本說明書的一部分的附圖示出了本文中公開的主題的某些方面,并與說明書一起幫助闡明與所公開的實施方式關聯的一些原理。在附圖中,

圖1是簡圖,圖示了根據本公開的某些方面的示例加熱元件和恒溫器的簡化仰視圖;

圖2是簡圖,圖示了根據本公開的某些方面的示例加熱元件的簡化仰視圖,所述加熱元件并入了示例保護板;

圖3是簡圖,圖示了根據本公開的某些方面的經從加熱元件豎直移位的示例恒溫器的簡化側立面圖;

圖4是簡圖,圖示了根據本公開的某些方面的示例加熱元件的簡化仰視圖,所述加熱元件并入了位于加熱元件區域外的恒溫器;

圖5是簡圖,圖示了根據本公開的某些方面的加熱器的簡化俯視圖和立體圖,所述加熱器并入了延伸穿過飾牌的接觸表面;

圖6是簡圖,圖示了根據本公開的某些方面的加熱器和殼體的簡化仰視圖和立體圖;

圖7是簡圖,圖示了根據本公開的某些方面的加熱器和殼體的簡化仰視圖和立體圖,所述殼體打開以示出恒溫器;

圖8是簡圖,圖示了根據本公開的某些方面的加熱器和殼體的簡化截面圖,所述殼體打開以示出恒溫器;

圖9是簡圖,圖示了根據本公開的某些方面的加熱器和殼體的簡化截面圖,所述殼體打開以示出恒溫器和推壓元件的第一實施方式;

圖10是簡圖,圖示了根據本公開的某些方面的加熱器和殼體的簡化截面圖,所述殼體打開以示出恒溫器和推壓元件的第二實施方式;

圖11是簡圖,圖示了根據本公開的某些方面的加熱器和殼體的簡化截面圖,所述殼體打開以示出恒溫器和推壓元件的第三實施方式;

圖12是針對根據本公開的某些方面的、控制加熱元件的溫度的示例方法的簡化圖;以及

圖13是針對根據本公開的某些方面的、控制與接觸表面512接觸的物體的溫度的示例方法的簡化圖。

具體實施方式

加熱元件,例如用于爐面燃燒器和加熱板中的加熱元件,可用于加熱物體或制備食物。如本文中所描述的,加熱元件可為期望的物體提供熱,這種供熱主要通過從加熱元件向置于加熱元件頂部或以其它方式與加熱元件接觸的物體的熱傳導。加熱元件還可以以輻射熱傳遞的形式向物體貢獻熱。

經過加熱元件的電流會引起加熱元件的電阻加熱。電流通過本文中所述的任何元件的方向是任意的,并且電流可沿著與所施加的電源一致的任何方向行進。加熱元件的穩態溫度會基于如下兩者之間熱平衡的實現:電阻加熱期間所消耗的功率和由物體或與加熱元件接觸的媒介所輻射或帶走的功率。加熱過程期間加熱元件的溫度升高,直到達到熱平衡為止。由于物體(比如,加有水的淺鍋)可充當很大程度的散熱器,因此加熱元件可獲得與沒有物體被加熱時不同的最終溫度。

由于加熱元件的溫度可根據不同散熱器而顯著變化,因此向加熱元件的、未監控或未調節的電流供應可導致加熱元件過熱。過熱的加熱元件可損壞無法耗散來自加熱元件的熱的物體。而且,過熱的加熱元件可經由加熱元件的機械故障、熔化或增強的劣化來損壞加熱元件本身或者可引起火災或產生不健康的燃燒或熱降解副產物。

通過提供加熱元件溫度的直接測量,可檢測過熱狀況。然后可減小或停止往加熱元件的電流,以避免過熱狀態。本文中所描述的當前主題的不同實施方式解決了該問題。

圖1是簡圖,圖示了根據本公開的某些方面的示例加熱元件100和恒溫器105的簡化仰視圖。

加熱元件100可操作地連接在與第二端子115電接觸的第一端子110之間,以使電流傳導通過加熱元件100。第一端子110和第二端子115可跨接為加熱元件100提供電流的電壓源或其它供電裝置(未示出)。如圖1中所示,加熱元件100可大致成形為螺旋形,電流從第一端子110流到加熱元件100的區域,然后通過加熱元件100向外螺旋而經由第二端子115返回。盡管本文中所示的實施方式圖示了加熱元件100的螺旋圖案,然而也可使用其它結構形式的加熱元件100。例如,加熱元件100可以是矩形、網格形、三角形等等。加熱元件100可由任何導電材料構成,例如鐵、鋼、鎢等。如圖1中所示,加熱元件100的截面形狀可以是圓形。然而,其它截面形狀也是可行的,包括矩形、方形等。加熱元件100可成形為提供大致平坦的表面,使得待加熱的物體可沿大致水平的取向置于加熱元件100上。然而,加熱元件100也可以以其它方式例如以形成凹表面或凸表面、以在加熱元件100的表面的兩個部分之間設置角度的方式等成形。

在一些實施方式中,恒溫器105可定位在加熱元件100的一區域內,并操作地串聯連接在第一端子110與第二端子115之間。在一些方面中,加熱元件100的第一部分聯接在第一端子110與恒溫器105的第一端之間,加熱元件100的第二部分聯接在恒溫器105的第二端與第二端子115之間。恒溫器105可測量、調節或限制加熱元件100的溫度。恒溫器105可包括溫度傳感器,所述溫度傳感器與加熱元件100直接接觸,以提供加熱元件100的溫度的直接測量結果。為了直接測量加熱元件100的溫度,恒溫器105可與其它熱源熱隔離或熱絕緣,使得其它熱源對恒溫器105所作的測量結果貢獻(影響)很小或沒有貢獻(影響)。例如,當使較涼的物體與加熱元件100接觸時,加熱元件100和所述較涼的物體可具有不同的溫度。然而,被隔離的恒溫器105由于僅與加熱元件100直接接觸,因此基本上獨立于物體所提供的任何熱地測量加熱元件100的瞬時溫度。

在其它實施方式中,恒溫器105可基于對與恒溫器105接觸并擱置在加熱元件100上的物體的測量結果,來測量和調節電流通過加熱元件100的次數或數量。這樣的實施方式將關于圖5-11進一步詳細描述。

恒溫器105可還包括開關,所述開關配置成在恒溫器105測量到等于或大于溫度極限的加熱元件100的溫度時防止電流傳導通過加熱元件100。因此,開關可用于防止加熱元件100中的過熱狀況。當達到溫度極限時,恒溫器105可促使開關斷開并切斷電路,防止電流流過加熱元件100。相似地,開關可還配置成在恒溫器105測量到的溫度低于溫度極限時閉合并允許電流傳導通過加熱元件100。通過這種方式,開關可斷開和閉合,從而調節加熱元件100的溫度并保持加熱元件100不會達到超過溫度極限的溫度。開關在恒溫器105內的位置可有利地允許整個加熱元件100連同恒溫器105一起都被插入和/或從電器移除。另外,開關的位置可有利地切斷加熱元件100的電力,而無需額外的電線、信號通知等。

開關的斷開或閉合可由計算機例如通過如下進行控制:將來自恒溫器105中的溫度傳感器的電測量信號轉換成溫度,并將該溫度與溫度極限進行比較。溫度傳感器可包括例如熱電偶、溫度計、光學傳感器等。計算機或其它集成電路可包括在恒溫器105中或可位于外部位置處。在其它實施方式中,開關的斷開或閉合可基于開關響應于加熱元件100溫度變化的機械配置。例如,與加熱元件100熱接觸的開關可因開關中的材料的熱膨脹或收縮而移動、偏轉等。在其它實施方式中,開關可位于恒溫器105的外部。例如,開關可位于用于加熱元件100的供電裝置處、位于含有加熱元件100的電器中的其它地方等等。

在一些實施方式中,恒溫器105可定位在加熱元件100的區域120內。加熱元件100的區域120由圖1中的虛線示出。區域120并非限于字面上表示的邊界。區域120意圖表示加熱元件100中大致處于加熱元件100的中心并鄰近恒溫器105的區域。這里,恒溫器105在沿著加熱元件100的大致更靠近于第二端子115而非第一端子110的位置處連接到加熱元件100。

另外的導體(本文中也稱為“加熱器”)可連接在端子與加熱元件100的端部之間。這些加熱器可用作加熱元件100的延伸部,以允許與其它部件比如端子、恒溫器105等連接??纱嬖趦榷思訜崞?25,所述內端加熱器操作地連接成在第一端子110與加熱元件100的內端130之間傳導電流。還可存在外端加熱器135,所述外端加熱器操作地連接成在加熱元件100的外端140與恒溫器105之間傳導電流。加熱元件100的內端130可以是沿著加熱元件100的最靠近于加熱元件100的中心的位置。相似地,加熱元件100的外端140可沿著螺旋成形的加熱元件100定位成與螺旋成形的加熱元件100的中心徑向相距最遠??蛇€存在將恒溫器105連接到第二端子115的第二外端加熱器135。

內端加熱器125和外端加熱器135可成形為允許加熱元件100連接到加熱元件100下方的第一端子110和第二端子115。如上所述,加熱元件100可形成大致平坦的表面。內端加熱器125可包括低于加熱元件100延伸的豎直部分150,以允許加熱元件100的內端130與第一端子110之間連接。豎直部分150可連接到延伸至第一端子110的水平部分。相似地,第一外端加熱器135和第二外端加熱器135可還包括一個或多個豎直部分和水平部分,以連接加熱元件100、恒溫器105和第二端子115。盡管描述為包括豎直部分和水平部分,然而當前主題考慮便于端子、恒溫器105和加熱元件100之間連接的加熱元件100、任何內端加熱器125和任何外端加熱器135的任何廣義形狀。

在一些實施方式中,飾牌145可安裝在加熱元件100的區域120中并與恒溫器105熱接觸。飾牌145可以是占據加熱元件100的區域120的一部分的板。飾牌145可與加熱元件100的頂表面大致共面(也參見圖3)。在其它實施方式中,飾牌145可略高于加熱元件100的頂表面或略低于加熱元件100的頂表面。在一些實施方式中,飾牌145可由金屬或其它適合的導熱材料構成。當與恒溫器105熱接觸時,恒溫器105中的溫度傳感器可另外測量飾牌145的溫度。

圖2是簡圖,圖示了根據本公開的某些方面的示例加熱元件100的簡化仰視圖,所述加熱元件并入了示例保護板210。如圖2中所示,保護板210可安裝在恒溫器105下方以覆蓋恒溫器105并防止從保護板210下方觸及恒溫器105。在一些實施方式中,保護板210也可延伸到區域120的其它部分中。保護板210也可延伸超出區域120,以保護加熱元件100的其它部分免于接觸。圖2將保護板210圖示成具有大致三角形的形狀,然而也考慮其它形狀,比如圓形、方形等。保護板210可具有可允許加熱元件100或加熱器的部分觸及的一個或多個槽、孔口、缺口或其它去除部分。保護板210可與加熱元件100或加熱器隔開、隔離或以其它方式分隔,以減少或防止對保護板210的任何熱傳導或電傳導。

圖3是簡圖,圖示了根據本公開的某些方面的經從加熱元件100豎直移位的示例恒溫器105的簡化側立面圖。在一些實施方式中,恒溫器105可低于加熱元件100具有一定的豎直位移310。豎直位移310可使由恒溫器105測量到的溫度幾乎完全歸于加熱元件100的溫度。例如,當恒溫器105與飾牌145直接熱接觸、飾牌繼而又與已加熱的物體直接接觸時,恒溫器105可讀取不反映加熱元件100溫度的溫度。然而,當恒溫器105低于加熱元件100豎直移位使得恒溫器105僅與加熱器或加熱元件100直接接觸而未與加熱元件100上的物體接觸時,恒溫器105測量到的溫度僅與直接接觸恒溫器105的部件的溫度更直接相關。在一些實施方式中,當恒溫器105(及可能地飾牌145)略低于加熱元件100的頂表面320時,加熱元件100上的熱物體仍可向恒溫器105貢獻輻射熱(盡管小于原本經由直接傳導可獲得的熱)。在其它實施方式中,當恒溫器105低于加熱元件100的頂表面320更遠時,可減少或高效地消除從熱物體向恒溫器105的輻射熱貢獻。根據本領域技術人員期望的,豎直位移310可以是例如約10mm、25mm、50mm、75mm、100mm或在該近似范圍內的任何距離。

在一些實施方式中,恒溫器105可定位在加熱元件100的區域120的外部。如本文中所描述的,恒溫器105可以以串聯的方式置于第一端子110與加熱元件100之間、第二端子115與加熱元件100之間、加熱元件100內或與形成供加熱用的電路的部件序列大體串聯。與圖1-3中圖示的實施方式相似,圖4中所示實施方式可還具有內端加熱器125,所述內端加熱器操作地連接成在恒溫器105與加熱元件100的內端130之間傳導電流。這里,恒溫器105可與加熱元件100的中心相距任意距離??蛇€存在外端加熱器135,所述外端加熱器操作地連接成在加熱元件100的外端140與第二端子115之間傳導電流。另外,內端加熱器125和外端加熱器135可成形為允許連接加熱元件100連接到加熱元件100下方的第一端子110和第二端子115。

在其它實施方式中,封殼410可封閉恒溫器105。封殼410也可與恒溫器105電隔離。通過將恒溫器105封閉在封殼410中,還可保護恒溫器105免于不期望的接觸。在一些實施方式中,令恒溫器105與封殼410電隔離可防止施加于封殼410的電壓或電流影響溫度測量結果。封殼410還可防止碎屑、燒焦、氧化或其它不希望的表面作用不利地影響恒溫器105的操作。在一些實施方式中,封殼410可由不銹鋼、鋁、鐵、銅等制成。用于加熱器、加熱元件100或端子的與封殼410接觸部分的電隔離可由例如陶瓷隔片或穿通部提供。

圖5是簡圖,圖示了根據本公開的某些方面的加熱器的簡化俯視圖和立體圖,所述加熱器并入了延伸穿過飾牌145的接觸表面512。圖6是簡圖,圖示了根據本公開的某些方面的加熱器和殼體530的簡化仰視圖和立體圖。圖7是簡圖,圖示了根據本公開的某些方面的加熱器和殼體530的簡化仰視部和立體圖,所述殼體打開以示出恒溫器105。

如本文中例如圖5-7中圖示的,加熱元件100可以是細長導體,具有連接到電流源的端子。加熱元件100可成形為形成頂表面320,物體(未示出)例如鍋、杯等可置于頂表面上以便加熱(加熱元件100的該部分在本文中也稱為“表面加熱部520”)。區域120可包括與頂表面320大致共面、未包含加熱元件100的任何部分的區域。通過這種方式,加熱器可包括圍繞區域120定位的加熱元件100,所述區域未包含加熱元件100的表面加熱部520。

在一些實施方式中,恒溫器105可定位在區域120中。如本文中所使用的,術語“區域”120可指代由圖1中示出的虛線所指示的區域之上或之下的體積。區域120總的指代設備的未用于加熱的居中位置區域,但區域120可包括其它硬件。例如,區域120可包括恒溫器105、開關、加熱元件100的部分、電連接部、殼體等。

恒溫器105可包括接觸表面512,所述接觸表面可設置成與置于表面加熱部520上的物體形成物理接觸。在一些實施方式中,接觸表面512可以是用于溫度傳感器510的直接測量點。例如,當溫度傳感器510是熱電偶時,接觸表面512可包括由兩種不同金屬類型的熱電偶制成的接頭。在其它實施方式中,接觸表面512可包括具有足夠小厚度和導熱率的另一金屬表面或相似材料部分,使得用于溫度傳感器510的測量點在接觸表面512的另一側上基本上測量物體相同的溫度。例如,可存在包圍溫度傳感器510而不干擾溫度傳感器510對物體溫度的測量的接觸板或其它保護表面或罩殼。與本文中所述的其它實施方式相似,恒溫器105可包括開關,所述開關配置成在接觸表面512測量或以其它方式經受等于或大于溫度極限的溫度時防止電流傳導通過加熱元件100。所述溫度極限可以是例如鍋中食品或物體的期望溫度。溫度極限可由與開關和溫度傳感器通信的溫度設定裝置設定。當滿足或超過溫度極限時,開關可以斷開,防止電流流過加熱元件100。當溫度低于溫度極限時,開關可以閉合,允許進一步的電流流動和隨后的加熱。在其它實施方式中,達到溫度極限的接觸表面512促使開關斷開,斷開基于開關(例如,在受到所述溫度時斷開的雙金屬條或開關)中的物理變化。在仍其它的實施方式中,開關的斷開或閉合可基于響應于溫度達到溫度極限而生成的條件(例如,由熱電偶生成的電壓,使得開關基于所施加的電壓而斷開或閉合)。在另外的實施方式中,開關的激活可基于接觸表面512的溫度測量結果的模擬或數字邏輯解譯(例如,數字化熱電偶輸出或溫度的其它測量結果)。

如圖5中所示,可存在位于表面加熱元件100的頂表面320下方的飾牌145。飾牌145可包括可以為物體提供支撐的頂表面146。飾牌145也可以是如圖6中所示可以保持恒溫器105或其它硬件的殼體530的一部分。在一些實施方式中,飾牌145可包括飾牌孔口540,所述飾牌孔口成形為允許接觸表面512豎直延伸穿過飾牌孔口540以與物體形成物理接觸。飾牌孔口540可以是穿通飾牌145的圓孔,并且飾牌孔口的直徑可略大于溫度傳感器510(及可能地相應的接觸表面512)。飾牌145、殼體530和飾牌孔口540的形狀是任意的,并且可以是例如圓形、方形、六邊形等。殼體530可還包括從飾牌145延伸以進一步封閉殼體530內的體積的一個或多個側壁710。殼體530可還包括大致封閉殼體530內的體積的底表面610。殼體530可包括允許觸及殼體530內部的一個或多個孔口620和/或穿通部。在一些實施方式中,孔口620可成形為與加熱元件100的橫截面尺寸對應。

在一些實施方式中,飾牌145的頂表面514可與加熱元件100的頂表面320齊平或共面。在其它實施方式中,飾牌145的頂表面514可略高于頂表面320或略低于加熱元件100的頂表面320。例如,飾牌145的頂表面514與加熱元件100的頂表面320之間的距離可以是約0mm(即,共面)、+0.2mm、+0.4mm、+0.6mm、+0.8mm、+1.0mm、+2.0mm、+3.0mm、小于+5.0mm、小于1.0cm等。相似地,飾牌145低于頂表面320的距離可以是例如約-0.2mm、-0.4mm、-0.6mm、-0.8mm、-1.0mm、-2.0mm、-3.0mm、小于-5.0mm、大于-1.0cm等。

為了提供與物體的增強的熱接觸,溫度傳感器510(或等效的、用于恒溫器105的接觸表面512)可豎直高于飾牌145的頂表面320和/或加熱元件100的表面加熱部520地延伸。在一些實施方式中,接觸表面512可豎直高于飾牌145約0.2mm地延伸。例如,可將平底鍋置于加熱元件100上。在該實施方式中,由于接觸表面512高于飾牌145(及加熱元件100的表面加熱部520)延伸,因此確保了與鍋的直接物理接觸。直接物理接觸與提供氣隙相反可提升溫度測量結果的準確性并加快用于檢測物體溫度變化的響應時間。然而,在其它實施方式中,也可并入氣隙,以提供其它的益處。

圖8是簡圖,圖示了根據本公開的某些方面的加熱器和殼體530的簡化截面圖,所述殼體打開以示出恒溫器105。在一些實施方式中,溫度傳感器510的接觸表面512可固定在本文中所描述的任何豎直位置中。例如,接觸表面512可略高于加熱元件100的表面加熱部520。在這些實施方式中,接觸表面512從表面加熱部520豎直延伸的距離可以是小到避免物體擱置在非期望的不穩定的表面上。例如,接觸表面512與飾牌145的頂表面320或表面加熱部520之間的固定距離可以是約+0.2mm、+0.4mm、+0.6mm、+0.8mm、+1.0mm、+2.0mm、+3.0mm、小于+5.0mm、小于1.0cm等。在以下描述的其它實施方式中,可存在用于靈活允許接觸表面512與物體保持接觸而不會創建不穩定表面的器具。恒溫器105可通過連接到飾牌145、殼體530等的一個或多個支架810支撐在固定位置中。

圖9是簡圖,圖示了根據本公開的某些方面的加熱器和殼體530的簡化截面圖,所述殼體打開以示出恒溫器105和推壓元件910的第一實施方式。為提供恒溫器105的接觸表面512與物體之間的良好物理接觸,可存在用于向恒溫器105提供向上的力以保持接觸表面512壓靠在物體上的器具。所述向上的力可由推壓元件910比如彈簧或其它機構(比如,在恒溫器105的接觸表面312被壓下時彎曲或以其它方式形成為經受彈性偏折的柔性金屬片或其它材料)提供。推壓元件910可具有推壓表面920,以將恒溫器105的接觸表面512壓靠在物體上然而允許物體擠壓接觸表面512以便物體能夠擱置在穩定的、加熱元件100的表面加熱部520上。如圖9中所示,可存在抵接恒溫器105的底表面并向恒溫器105提供向上的力的推壓表面920。在一些實施方式中,推壓元件910可以是例如響應于所施加的重量和/或響應于氣體溫度的變化等而壓縮和收縮的彈簧、拉桿、充氣活塞。在以下描述的實施方式中,推壓元件910大體會是為恒溫器105提供向上的力的可機械變形的板。

為允許推壓元件910塌陷和擴展,可存在操作地連接到推壓表面920的可變形表面930,所述可變形表面響應于從物體向溫度傳感器510施加的向下的力而機械地變形,以引起對恒溫器105或(直接或間接地)對接觸表面512的向上的力??勺冃伪砻?30可包括多個平坦部段940,每個平坦部段以一定角度連接。通過可變形表面930施加的向上的力可用作推壓可變形表面930恢復各平坦部段940之間角度的恢復力。

在圖9中所示的實施方式中,恒溫器105(具有接觸表面512)通過從基板豎直延伸的斜角表面950支撐??蛇B接到殼體530的一個或多個豎直側面960也可從基板豎直延伸。通過這樣的方式,推壓元件910大體成形為“w”狀,其中,當物體置于接觸表面512上時,“w”的中間部分被壓低??纱嬖诔刹煌嵌鹊娜魏螖盗康钠教贡砻?,以提供向上的力。例如,推壓元件910大體可以是直線的(例如,相對窄的彎曲的薄的材料帶)、筒形的(例如,具有所示的橫截面但繞著通過接觸表面512的中心軸線對稱地形成)、方形的(例如,當中心區域和或恒溫器105是方形時,與筒形情況類似)等等,使得推壓元件910的廣義橫截面和構造保持與圖9中所示的相似。

當將物體置于恒溫器105的接觸表面512上時,物體的重量可使恒溫器105被壓下,直到物體擱置在加熱元件100上為止。由于平坦部段能夠機械地變形例如向下和/或側向鼓起,因此存在向上頂壓恒溫器105以維持與物體良好物理接觸和熱接觸的恢復力。

圖10是簡圖,圖示了根據本公開的某些方面的加熱器和殼體530的簡化截面圖,所述殼體打開以示出恒溫器105和推壓元件1010的第二實施方式。在其它實施方式中,推壓元件1010的推壓表面920可連接到恒溫器105的上部1020并向溫度傳感器510提供向上的力。推壓表面920可連接到恒溫器105或關聯元件的任何部分使得推壓元件1010能夠促使接觸表面512壓靠在擱置于加熱元件100上的物體上。在圖10中所示的實施方式中,由推壓元件1010提供的向上的力更多地會是使接觸表面512與物體形成接觸的向上的牽引力。

圖11是簡圖,圖示了根據本公開的某些方面的加熱器和殼體530的簡化截面圖,所述殼體打開以示出恒溫器105和推壓元件1110的第三實施方式。在該實施方式中,推壓元件1110可包括彎曲的可變形表面930,所述彎曲的可變形表面具有響應于使可變形表面930變平的向下的力而增大的半徑1120。與本文中提供的其它實施方式相似的,彎曲表面930的機械變形可提供將接觸表面512壓靠在物體上的恢復力。在一些實施方式中,半徑1120可由彎曲表面930的位于彎曲表面930的周界上方的具體高度限定。例如,所述高度可以是約0.5cm、0.75cm、1.0cm、1.5cm、小于2.0cm、小于5.0cm等。存在于彎曲表面930中的機械變形可以是由于周界,或者也可以是彎曲表面930的材料沿大體側向的方向(例如,水平地)壓縮的結果。

圖12是針對根據本公開的某些方面的、控制加熱元件100的溫度的示例方法的簡化圖。在一些實施方式中,方法可包括:在1210處,以恒溫器105測量加熱元件100的溫度。

在1220處,當恒溫器105測量到等于或大于溫度極限的加熱元件100的溫度時,可斷開開關,以防止電流傳導通過加熱元件100。

在1230處,當恒溫器105測量到的溫度低于溫度極限時,可閉合開關,以允許電流傳導通過加熱元件100。

圖13是針對根據本公開的某些方面的、控制與接觸表面512接觸的物體的溫度的示例方法的簡化圖。

在1310處,當接觸表面512受到等于或大于溫度極限的溫度時,可斷開開關,以防止電流傳導通過加熱元件100。

在1320處,當接觸表面512所受的溫度低于溫度極限時,可閉合開關,以允許電流傳導通過加熱元件100。

在以上的描述中以及在權利要求中,諸如“……中的至少一者”或“……中的一者或多者”的短語可出現在元件或特征的接連列舉之后。術語“和/或”也可出現在兩個或更多個元件或特征的列舉中。除非另外與這樣的短語所用于的語境隱含地或明顯地矛盾,否則這樣的短語意圖表示所列舉的元件或特征中的任何單獨地、或者所列舉的元件或特征中的任何與另外列舉的元件或特征中的任何組合。例如,短語“a和b中的至少一者”、“a和b中的一者或多者”和“a和/或b”每個意圖表示的是“a獨自、b獨自、或a與b一起”。相似的解讀也意圖用于包括三項以上的列舉。例如,短語“a、b和c中的至少一者”、“a、b和c中的一者或多者”和“a、b和/或c”每個意圖表示的是“a獨自、b獨自、c獨自、a與b一起、a與c一起、b與c一起、或a與b與c一起”。術語“基于”在以上以及在權利要求中的使用意圖表示的是“至少部分地基于”使得未列舉的特征或元件也是允許的。

本文中所描述的主題可具體化為系統、設備、方法、計算機程序和/或物品,取決于所期望的配置。在附圖中繪出和/或在本文中描述的任何方法或邏輯流不一定要求按照所示的特定順序或相繼順序來實現期望的結果。以上描述中陳述的實施方式不代表與本文中所描述的主題一致的所有實施方式。相反,它們僅僅是與所述主題相關方面一致的一些示例。盡管以上已經詳細描述了一些變型,然而其它的修改或添加也是可行的。尤其,除了本文中陳述的特征和/或變型之外,還可提供另外的特征和/或變型。上述實施方式可涉及所公開的特征的不同組合及子組合和/或以上指出的另外的特征的組合及子組合。此外,上述優點并不意圖將任何發布的權利要求的應用限制于實現所述優點中的任何或全部的過程和結構。

章節標題不應限制或表征可從本公開產生的陳述在任何權利要求中的發明。具體地并且通過示例的方式,盡管標題引述為“技術領域”,然而這樣的權利要求不應被該標題下用于描述所謂的技術領域的選定語言所限制。另外,在“背景技術”中對技術的描述不應解釋為承認所述技術為本公開中任何發明的現有技術。同樣地,“發明內容”也不應被視為表征發布的權利要求中所陳述的發明。此外,對本公開總體的任何引用或單數形式的詞語“發明”的使用并不意圖暗示對以上陳述的權利要求范圍的任何限制??筛鶕谋竟_產生的多項權利要求的限定來陳述多個發明,并且這樣的權利要求相應地限定由此受保護的發明及其等同物。

權利要求書(按照條約第19條的修改)

1.一種設備,包括:

加熱器,所述加熱器包括加熱元件,其具有未包含加熱元件的表面加熱部的區域,所述加熱元件操作地連接在與第二端子電接觸的第一端子之間,以使電流傳導通過加熱元件,所述第一端子和第二端子配置成跨接配置成為加熱元件提供電流的供電裝置;和

定位在所述區域中的恒溫器,

其中,所述加熱器還包括:

連接在第一端子與加熱元件的第一端之間的第一導體,所述第一導體配置成在第一端子與加熱元件的第一端之間傳導電流;

連接在恒溫器與加熱元件的第二端之間的第二導體,所述第二導體配置成在加熱元件的第二端與恒溫器的第一端之間傳導電流;以及

連接在恒溫器的第二端與第二端子之間的第三導體,所述第三導體配置成在恒溫器的第二端與第二端子之間傳導電流,

其中,所述恒溫器操作地串聯連接在第一端子與第二端子之間,所述恒溫器包括:

接觸表面,所述接觸表面設置成與置于所述表面加熱部上的物體形成物理接觸;和

開關,所述開關設置在恒溫器的第一端與第二端之間并配置成在接觸表面經受等于或大于溫度極限的溫度時作出反應,所述反應包括防止電流傳導通過加熱元件,在溫度并未等于或未大于溫度極限時電流傳導通過開關。

2.如權利要求1所述的設備,還包括:

位于加熱元件的頂表面下方的飾牌,所述飾牌包括飾牌孔口,所述飾牌孔口成形為允許接觸表面豎直延伸穿過飾牌孔口,以與物體形成物理接觸。

3.如權利要求2所述的設備,還包括:

推壓元件,所述推壓元件提供向上的力,以促使接觸表面與物體形成物理接觸。

4.如權利要求3所述的設備,所述推壓元件包括:

推壓表面,所述推壓表面抵接恒溫器的底表面并向恒溫器提供向上的力;和

可變形表面,所述可變形表面操作地連接到推壓表面,并響應于從物體向恒溫器施加的向下的力而機械地變形以引起向上的力,所述可變形表面包括多個平坦部段,每個平坦部段以一定角度連接,通過可變形表面施加的向上的力是推壓可變形表面以恢復所述多個平坦部段之間角度的恢復力。

5.如權利要求3所述的設備,所述推壓元件包括:

推壓表面,所述推壓表面連接到恒溫器的上部并向恒溫器提供向上的力;和

可變形表面,所述可變形表面操作地連接到推壓表面,并響應于從物體向溫度傳感器施加的向下的力而機械地變形以引起向上的力,所述可變形表面包括多個平坦部段,每個平坦部段以一定角度連接,通過可變形表面施加的向上的力是推壓可變形表面以恢復所述多個平坦部段之間角度的恢復力。

6.如權利要求3所述的設備,所述推壓元件包括:

推壓表面,所述推壓表面連接到恒溫器的底部并向恒溫器提供向上的力;和

可變形表面,所述可變形表面操作地連接到推壓表面,并響應于從物體向溫度傳感器施加的向下的力而機械地變形以引起向上的力,所述可變形表面包括響應于向下的力促使可變形表面變平而增大的半徑。

7.如權利要求1所述的設備,其特征在于,所述恒溫器的接觸表面豎直高于所述飾牌約0.2mm地延伸。

8.一種用于調節設備溫度的方法,所述設備包括:

加熱器,所述加熱器包括加熱元件,具有未包含加熱元件的表面加熱部的區域,所述加熱元件操作地連接在與第二端子電接觸的第一端子之間,以使電流傳導通過加熱元件,所述第一端子和第二端子配置成跨接配置成為加熱元件提供電流的供電裝置;和

定位在所述區域中的恒溫器,所述加熱元件的第一部分聯接在第一端子與恒溫器的第一端之間,所述加熱元件的第二部分聯接在恒溫器的第二端與第二端子之間,所述恒溫器包括:

接觸表面,所述接觸表面與置于所述表面加熱部上的物體物理接觸;和

開關,所述開關配置成對等于或大于溫度極限的溫度作出反應,所述反應包括防止電流傳導通過加熱元件,在溫度并未等于或未大于溫度極限時電流傳導通過開關,

其中,所述加熱器還包括:

連接在第一端子與加熱元件的第一端之間的第一導體,所述第一導體配置成在第一端子與加熱元件的第一端之間傳導電流;

連接在恒溫器與加熱元件的第二端之間的第二導體,所述第二導體配置成在加熱元件的第二端與恒溫器的第一端之間傳導電流;以及

連接在恒溫器的第二端與第二端子之間的第三導體,所述第三導體配置成在恒溫器的第二端與第二端子之間傳導電流,所述方法包括:

在接觸表面經受等于或大于溫度極限的溫度時,斷開開關,以防止電流傳導通過加熱元件;和

在接觸表面所經受的溫度低于溫度極限時,閉合開關,以允許電流傳導通過加熱元件。

9.一種設備,包括:

加熱元件,所述加熱元件操作地連接在與第二端子電接觸的第一端子之間,以使電流傳導通過加熱元件,所述第一端子和第二端子配置成跨接配置成為加熱元件提供電流的供電裝置;以及

恒溫器,所述恒溫器定位在所述加熱元件的一區域內,并操作地串聯連接在第一端子與第二端子之間,以測量加熱元件的溫度,

連接在第一端子與加熱元件的第一端之間的第一導體,所述第一導體配置成在第一端子與加熱元件的第一端之間傳導電流;

連接在恒溫器與加熱元件的第二端之間的第二導體,所述第二導體配置成在加熱元件的第二端與恒溫器的第一端之間傳導電流;以及

連接在恒溫器的第二端與第二端子之間的第三導體,所述第三導體配置成在恒溫器的第二端與第二端子之間傳導電流,

其中,所述恒溫器包括開關,所述開關配置成對等于或大于溫度極限的加熱元件溫度作出反應,所述反應包括防止電流傳導通過加熱元件,在溫度并未等于或未大于溫度極限時電流傳導通過開關。

10.如權利要求9所述的設備,還包括:

封閉所述恒溫器的封殼,所述封殼與恒溫器電隔離。

11.如權利要求9所述的設備,其中,加熱元件到第一端子和第二端子的連接位于加熱元件下方。

12.如權利要求9所述的設備,還包括:

保護板,所述保護板安裝在恒溫器下方并覆蓋恒溫器,以防止從保護板下方觸及恒溫器。

13.如權利要求9所述的設備,還包括:

飾牌,所述飾牌安裝在加熱元件的所述區域中并與恒溫器熱接觸,以允許飾牌與恒溫器之間的熱傳導。

14.如權利要求9所述的設備,其中,所述開關還配置成在恒溫器測量到的溫度低于溫度極限時允許電流傳導通過加熱元件。

15.如權利要求9所述的設備,其中,所述恒溫器低于所述加熱元件具有一定的豎直位移,以使恒溫器測量到的溫度幾乎完全歸于加熱元件的溫度。

16.如權利要求15所述的設備,其特征在于,所述豎直位移是約10mm、25mm、50mm、75mm或100mm中的至少一個。

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