KR20100120124A - 액체 가열 장치 - Google Patents

Abstract

계량된 양의 물을 가열하기 위한 장치로서, 그 장치는 가열 챔버(8), 배분 챔버(10), 및 가열 챔버로부터 배분 챔버의 유입부(14)로 물을 운반하기 위한 도관을 포함한다. 상기 장치는, 끓음과 연계되어 증가된 압력이 가열된 물을 도관(14) 안으로 그리고 배분 챔버(10) 안으로 강제하도록 구성된다.

Description

액체 가열 장치{Liquid heating devices}

본 발명은 물 또는 다른 액체를 가열하기 위한 장치, 특히 짧은 시간 내에 상대적으로 적은 양의 액체를 가열하 기 위한 장치에 관한 것이다.

거의 전 세계에 걸쳐서 음료를 만들기 위하여 물을 가열해야 할 공통된 필요성이 있다. 영국 및 유럽의 다른 지역에서는 대부분의 가정이 때때로 음료를 만들기 위하여 물을 끓이는데에 이용되는 주전자를 소유하는 것이 흔하다. 대형 시설 및 세계의 다른 지역에서도 "필요시 즉시", 즉 물을 실온으로부터 가열되기까지 기다릴 필요없이 그러한 음료를 만들 수 있도록 하기 위하여, 오랜 시간 기간동안(예를 들면 하루 종일) 물을 고온으로 또는 끓는 상태로 유지하는 것이 흔하다. 이와 같은 것의 예로서는, 아시아에서 보다 흔한 전통적인 전기식 단지(electric urn)(소위, 에어포트(airpot))가 있다.

이와 같은 장치는 단점을 가지고 있다. 주전자의 경우에는, 매우 고전압의 주전자(예를 들어 3 킬로와트의 주전자)를 이용하는 경우조차도, 물이 찬 상태(즉, 수도꼭지로부터 나오는 물의 온도)에서 가열되기까지 소요되는 시간이 사용자에게 불편하게 느껴질 수 있다. 이것은 주전자가 채워지는 때에 필요한 물의 체적을 가늠하기가 어렵다는 점과, 사용자가 필요한 양보다 많은 양을 끓인다는 경향이 있다는 점을 감안하면 더욱 그러한데, 이와 같은 점들은 당연히 물이 끓기까지 소요되는 시간을 증가시킨다. 한편, 물이 오랜 시간 기간 동안 끓는점 또는 끓는점 바로 아래의 온도로 유지된다면, 피할 수 없는 열 손실을 상쇄시키기 위하여 상당한 양의 에너지가 필요할 것이다.

최근에는 이와 같은 문제의 해결을 시도하는 장치들이 상업화되었다. 이들은 수초 내에 찬 물의 저장부로부터 한 컵 정도의 뜨거운 물을 이끌어 낼 수 있는 것으로 일컬어진다. 그러나, 이 장치는 튜브형 유동 가열기(tubular flow heater)에 기초하는 것이 전형적이며, 본 출원인은 이 장치에 대한 일부 중대한 단점을 파악하였다. 첫째, 튜브형 유동 가열기에 있어서 전형적인 것으로서, 수증기의 포켓(pocket)에 의하여 생성되는 고온 지점(hot spot)에 의하여 가열기가 과열될 위험 및/또는 튜브 내의 압력이 과도하게 높게 될 위험을 방지하기 위하여, 튜브 내의 물이 끓는점에 도달하기 전에 그 가열이 중지되어야 한다. 다른 단점으로서는, 가열기가 상대적으로 신속하게 가열되지만, 목표 온도까지 가열되지 않은 채로 가열기를 통과하는 초기 체적(initial volume)의 물이 불가결하게 있다는 점이다. 이것은 그 후에 생성되고 아직 끓는점에 있지는 않은 물과 혼합되어서, 물의 평균 온도를 저감시킨다. 이와 같은 두 요인들의 조합에 의하면, 실제에 있어서 그러한 장치에 의하여 제공되는 물은 배출되는 시점에서 끓는점보다 현격히 낮은 온도를 가지므로, 예를 들어 차를 만드는데에 적합하지 않게 되며 따라서 소비 욕구를 제한한다.

본 발명은 전술된 종래기술의 단점을 해결하는 것을 목적으로 한다.

특히 본 발명은, 가열 챔버로부터 처음으로 나가고 목표 온도 미만의 온도를 가진 물이 배분 챔버 내의 물을 통과하는 증기에 의하여 가열되는 가열 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은, 고온의 물 또는 증기가 사용자에게 가해지는 것을 방지하는 가열 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 제1 형태에 따르면, 계량된 양의 물을 가열시키는 장치가 제공되는데, 상기 장치는 가열 챔버, 배분 챔버, 및 상기 가열 챔버로부터 상기 배분 챔버의 유입부로 액체를 운반하기 위한 도관(conduit)을 포함하고, 상기 유입부는 상기 도관으로부터의 증기(steam)가 배분 전에 배분 챔버에 보유된 물을 통하여 지나가도록 구성된다.

따라서, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 본 발명에 따르면 물과 같은 고온의 액체를 공급할 수 있는 장치는 각각 가열 및 배분을 위한 두 개의 구분되는 챔버들을 포함하고, 가열 챔버 내에서 생성되고 도관을 따라 지나가는 증기가 이미 배분 챔버 내에 보유된 물을 통과하도록, 배분 챔버로의 유입부가 구성된다는 것을 이해할 것이다. 이것은 알려진 장치들에 비하여 두 가지 현저한 장점들을 갖는다. 첫째, 배분 챔버 내의 물을 통과하는 증기는 증기가 응축됨에 따라서 그 물에 추가적인 열을 제공한다. 이것은 배분 챔버 내의 물의 전체 온도를 상승시키는 데에 도움을 줌으로써, 목표 온도에 있지 않을 수 있는 가열 챔버를 나가는 첫 번째 체적의 물의 부정적인 효과를 상쇄시킨다.

전술된 장치의 두 번째 장점은, 가열 챔버를 나가는 증기가 물을 통하여 지나가고 따라서 응축되기 때문에, 증기가 장치의 궁극적인 배출부를 통해 배출되어서 사용자와 접촉하게 될 위험이 현저히 낮게 된다. 결과적으로, 가열 챔버는 물을 튜브형 유동 가열기에서 가능한 높은 온도로 가열하도록 구성될 수 있는바, 즉 튜브형 유동 가열기 장치에서 증기의 유해한 효과가 본 발명에 따른 장치에서는 동일한 정도로 주요한 인자(factor)가 아니기 때문에, 물을 증기가 생성될 수 있게 끓이는 것이 본 발명에서 보다 적합하다. 이들의 조합된 효과는, 본 발명의 바람직한 실시예들에서 예를 들어 한 컵 정도의 소량의 액체가 실질적으로 끓는 점의 온도는 가진 채 사용자에게 배분될 수 있으면서도, 물과 함께 증기가 배출될 위험은 없게 된다.

배분 챔버 내의 액체가 배분될 수 있는 몇 가지 가능한 방안들이 있다. 예를 들어, 어떤 유형의 타이머 장치 또는 수동식으로 작동되는 배분 메카니즘이 제공될 수 있다. 일 실시예에서는, 단순하게 배분 챔버 내의 가열된 액체가 배출부와 소통된 구멍을 통하여 배수되도록 허용된다. 이 구멍의 치수는 안전한 최대 유출유량을 제공하도록 선택될 수 있다.

다른 실시예에서, 배분 챔버 내의 액체가 미리 결정된 수위에 도달하는 때에 배분 챔버 내의 액체를 배분하도록 배분 챔버가 구성된다. 물론, 이것이 달성될 수 있는 수많은 기계적 또는 전기적 방안들이 있지만, 단순한 사이펀 구성을 이용하는 것이 현재로서는 바람직한데, 사이펀 구성에서는 물이 미리 결정된 수위에 도달하는 때에 사이펀이 수립되어서 배분 챔버 내의 액체를 계속하여 배수시킨다.

본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 두 개의 구분된 챔버들 및 사이펀 배출부를 갖는 가열된 물의 배분기는 신규한 것이며 또한 그 자체로서 진보성이 있는 것임을 이해할 것이다. 본 발명의 추가적인 사항들에 따르면, 액체 가열 챔버 및 액체 배분 챔버를 포함하고 가열 챔버로부터 배분 챔버로 가열된 액체를 운반하는 수단을 구비한 액체 가열 장치가 제공되는바, 그 장치는 배분 챔버 내의 액체가 미리 결정된 수위에 도달한 때에 사이펀을 수립하도록 구성된, 배분 챔버로부터의 유출부를 더 포함한다.

사이펀 구성은 그 자체로서, 미리 결정된 체적이 배분되는 때까지 끓는 액체를 배분한다. 어떤 적용예에 있어서는 이것이 매우 적절할 수 있는바, 예를 들어 사용자가 배출부 아래에 컵 또는 다른 수용체를 배치시킬 것을 잊은 경우에 충분한 용량의 흘림 받이(drip tray)가 제공될 수 있을 것이다.

그러나, 어떤 바람직한 실시예들에서는, 배분이 시작된 후에 배출부로부터 물이 유동하는 것을 방지하는 수단이 제공된다. 그러므로, 어떤 바람직한 실시예에서는, 배출 사이펀 구성이 사이펀을 중단시키는 수단을 포함하는바, 그 중단은 예를 들어 사이펀 튜브 안으로 공기가 유입되는 것을 허용함으로써 이루어질 수 있다. 일 바람직한 실시예에서는, 탄성의 푸시 버튼이 제공되는데, 이것은 눌려진 때에 밸브를 개방하여 공기가 사이펀 튜브 안으로 들어가는 것을 허용함으로써 사이펀을 끊는다.

배분 챔버는 배분 챔버의 유입부를 나가는 증기가 예를 들어 챔버 내에 보유된 액체를 통과하는 중에 응축되도록 구성되는 것이 바람직하지만, 일부 증기는 액체 위의 공간으로 갈 수도 있다. 그러므로, 배분 챔버는, 보유된 액체 위에 압력이 증가되는 것을 방지하기 위하여, 배분 챔버의 상측 부분에 하나 이상의 통풍 유출부를 구비하는 것이 바람직하다. 이것은, 충분한 증기가 증기 스위치에 도달하고 또한 배분 속도가 과도하게 빠르게 되는 것을 방지한다는 장점을 갖는다.

가열 챔버는 예를 들어 물인 액체의 몸체를 끓도록 가열시키게끔 구성되는 것이 바람직한데, 그 끓음과 연계되어서는 압력이 증가하여서 가열된 액체를 도관 안으로 강제하고 또한 그것이 배분 챔버 안으로 가도록 한다. 본 발명의 다른 형태에 따르면, 계량된 양의 물이 끓도록 가열하는 장치가 제공되는데, 상기 장치는 가열 챔버, 배분 챔버, 및 상기 가열 챔버로부터 상기 배분 챔버의 유입부로 물을 운반하는 도관을 포함하며, 상기 장치는 끓음과 연계되어 증가된 압력이 가열된 물을 도관 안으로 그리고 배분 챔버 안으로 강제하도록 구성된다. 이것은, 위험한 가압된 끓는 물 및 증기가 배분 챔버 안으로 안전하게 배출되고, 가열 챔버로부터 여전히 들어오는 물과는 본질적으로 독립적으로, 물이 배출부에서 저속이고 균일한 유동으로서 배분될 수 있다는 것을 의미한다. 다시 말하면, 배분 챔버는 사용자에 대한 배출부와 가열 챔버로부터의 배출부를 효과적으로 분리시키는 작용을 한다.

바람직한 실시예들에서, 배분 챔버로의 유입부는 둑을 포함한다. 이것은 파이프로부터의 찬 물의 초기 방출을 포획할 수 있는바, 찬 물이 배분 흐름의 형태로 배분 챔버로부터 배분되는 것이 방지될 수 있다. 또한 그것은 가열 챔버를 나가는 가압된 끓는 물 및 증기를 배분기 배출부로부터 분리시키는 것을 돕는다. 바람직하게는 그러한 실시예들에 배수 수단이 제공되는데, 그 배수 수단은 작동들 사이에서 둑의 내용물을 배수시킨다. 유리하게는, 배수 수단이 가열 챔버로 되돌려 배수시키도록 구성된다. 유리한 일 예에서, 배수 수단은 배분 챔버 유입 튜브에 슬릿을 포함하는데, 그 슬릿은 이상적으로는 둑의 높이 아래에 위치된다.

가열기는 임의의 유리한 형태를 취할 수 있다. 예를 들어 가열기는 투입식(immersion type) 가열기, 또는 바람직하게는 가열 챔버의 벽을 형성하는 가열기, 또는 바람직하게는 가열 챔버의 기저부를 형성하는 가열기일 수 있다. 유리한 실시예들에서, 가열기는 보통의 가정용 주전자, 예를 들어 가열기 판의 하측에 접합되고 덮여진 저항식 가열 요소를 구비한 것과 유사할 수 있다. 대안적인 실시예들에서는, 두꺼운 필름 가열기가 채택될 수 있다.

물 또는 다른 액체는 임의의 편리한 방식, 예를 들어 원격의 액체 저장부로부터 정수 압력(hydrostatic pressure) 또는 펌프에 의하여, 가열 챔버로 공급될 수 있다. 그러나 여기에서 제공되는 바람직한 실시예들에서는, 액체 저장부가 가열 챔버에 인접하여 제공되고, 그에 대해 선택적인 유체 소통을 이룬다. 예를 들어, 가열 챔버는 상대적으로 큰 액체 저장부의 하위분할된 부분을 이룰 수 있는바, 액체는 필요한 때에 액체 저장부로부터 가열 챔버 안으로 통과하도록 선택적으로 허용될 수 있다. 그 선택적인 소통은, 예를 들어 적어도 부분적으로 위축가능한 배플, 분할기, 또는 벽에 의하여 이루어질 수 있지만, 바람직하게는 챔버의 벽에 있는 밸브에 의하여 제공된다. 바람직하게는, 가열 챔버가 저장부의 나머지 부분 아래에 있어서, 중력/정수 압력 하에서 그 안에 있는 물이 유동할 수 있도록 된다.

어떤 실시예들에서 그 저장부는 분리가능한데, 예를 들어 그 분리는 재충전을 위한 것일 수 있다.

일련의 실시예들에서, 가열 챔버가 원하는 수위까지 채워진 때에 밸브가 닫혀진다. 예를 들어, 상기 밸브의 위치는 가열 챔버 내의 물의 수위에 의존할 수 있다. 그러한 일련의 실시예들에서, 가열 챔버가 원하는 수위까지 채워진 때에 닫힌 채로 유지되도록 구성된 플랩 밸브가 제공된다. 유리하게는, 이를 달성하기 위하여 밸브가 부력을 갖도록 구성될 수 있다. 이것은 밸브의 원위 단부에서 하향으로 개방된 컵을 포함할 수 있는데, 여기에는 이용시 아래의 액체에 의하여 공기가 갇혀지고, 이것이 가열 챔버가 원하는 수위로 채워진 때에 플랩이 밸브 시트에 대해 가압되게 한다.

본 발명의 적어도 일부 실시예들에서 일 사이클의 사용 후에 가열 챔버가 예를 들어 수증기로 채워진다는 사실은, 그러한 밸브가 개방되어서 물이 유입되는 때에 챔버 내의 수증기가 신속히 응축되어서 챔버 내에 현저히 낮은 압력을 생성시키며, 이것은 주된 저장부로부터 물을 매우 신속하고 어느 정도는 격렬하게 흡입한다는 것을 의미한다. 이것은 원하지 않는 큰 소음을 발생시킬 수 있다. 또한 반복되는 작동에 의하여, 이것은 단순한 플랩 밸브에 손상을 주거나 고장이 날 위험으로 이어진다.

일련의 실시예들에 따르면, 플랩 밸브보다 튼튼하고 자유롭게 부유하는 밸브 부재가 채택된다. 유리하게는, 그러한 밸브 부재는 하우징 내에 수용되는데, 그 하우징은 액체 유동의 통과를 허용하면서도 밸브 부재를 보유하며, 밸브 부재는 밸브를 닫기 위하여 밸브 시트에 맞닿는 상측 위치와, 하우징의 하측 부분에 보유되는 하측 위치를 갖는다. 일부 실시예들에서는, 하우징이 상측 부분 및 상측 부분에 클립핑(clipping)되는 하측 부분을 포함하는데, 여기에서 클립들(clips)은 밸브 부재가 상기 하측 위치에 있는 때에 밸브 부재에 의하여 하우징의 하측 부분을 충분히 해제시키게끔 움직이지 못하도록 방지되게 구성된다. 이러한 실시예들에 따르면, 가열 챔버 내로 액체의 격렬한 유입유동이 있는 때에도, 그 밸브 부재는 확고히 보유된 채로 유지된다.

밸브 부재는 임의의 유리한 형태를 취할 수 있다. 예를 들어 그것은 볼을 포함할 수 있다. 대안적으로 그것은 알약(pill), 원반(discus), 또는 짤막한 원통 형상을 가질 수 있다. 바람직한 일련의 실시예들에서, 그 밸브 부재는 예를 들어 절두원추 형상과 같이 하향으로 테이퍼진다. 이것은 사용시 밸브 부재가 들러붙을 가능성을 최소화시키는 것으로 밝혀졌다.

가열 챔버가 밸브에 의하여 저장부로부터 분리되는 모든 실시예들에서, 가열 챔버 내의 압력 증가로 인하여 밸브가 닫혀지게 강제되도록 밸브가 구성되는 것이 바람직하다. 이것은 물론, 전술된 플랩 밸브 및 밸브 부재들의 경우이기도 하다.

밸브는 물 저장부와 가열 챔버를 분리시키는 벽에 예를 들어 원형인 단순한 오리피스를 포함할 수 있다. 그러나 일련의 바람직한 실시에들에서, 오리피스는 중앙 영역으로부터 연장된 복수의 로브들을 포함하는 형상을 가질 수 있다. 이것은, 오리피스의 면적이 정해진 때에, 상대적으로 우수한 유동 특성을 제공하는 것으로 밝혀졌는데, 이것은 가열 챔버로부터의 공기가 로브들을 통하여 저장부 안으로 통과하도록 허용되기 때문이다.

어떤 바람직한 실시예들에서, 밸브 유입부는 주로 수직방향으로가 아니라 주로 측방향으로 액체를 받아들이도록 구성된다. 또한 바람직하게는 그 밸브 유입부 주위에 하나 이상의 배플이 제공된다. 이와 같은 수단들 각각은 저장부 내의 액체 수위가 낮은 때에 너무 많은 양의 공기가 가열 챔버 안으로 이끌려가는 것을 저지하는 것을 돕는다. 본 출원인이 확인한 바에 따르면, 높은 소음 수준을 일으키는 것은 공기의 급격한 흡입이기 때문에, 위와 같은 사항은 소음을 저감시킨다.

앞서 언급된 바와 같이, 어떤 실시예들에서는 가열 챔버가 충분히 채워진 때에 밸브가 자동적으로 닫혀진다. 그러나 어떤 실시예들에서는 그 장치에, 가열 중에 가열 챔버와 저장부 간에 유체 소통을 유지하기 위한 수단이 제공될 수 있다. 예를 들어 밸브가 제공되는 경우에는, 가열 중에 밸브가 개방된 채로 선택적으로 유지하기 위한 수단이 있을 수 있다. 이것의 결과는, 가열 챔버 내의 액체의 상대적으로 적고 격리된 몸체가 가열되지 않고, 가열 챔버 및 저장부 내의 액체 모두가 예를 들어 끓도록 가열되는 것인데, 이로써 주전자와 같은 종래의 액체 가열 용기가 모방된다. 전술된 수단의 선택적인 작동은 단일의 장치가 두 가지 모드로 이용되는 것을 가능하게 하는바, 이것은 필요한 체적의 물만 끓일 수 있으면서도 사용자가 많은 제품들을 위한 보관 공간을 확보할 필요를 없애므로, 유연성과 에너지 효율의 면에서 장점들을 제공한다.

그러한 장치는 신규하고 또한 그 자체로서 진보성이 있는 것인바, 본 발명의 다른 형태에 따르면, 액체 수용 챔버 및 전기 가열 요소를 포함하는 액체 가열 장치가 제공되는데, 그 장치는 가열 요소가 액체 수용 챔버 내의 액체 모두를 가열하도록 작동할 수 있는 제1 구성형태, 및 가열 요소가 소량 체적의 액체를 가열할 수 있도록 가열 챔버가 한정되는 제2 구성형태를 가지며, 그 장치는 상기 제1 구성형태와 제2 구성형태 간의 전환을 위한 수단을 더 포함한다.

(앞선 형태들과 같이) 본 발명의 전술된 형태의 바람직한 실시예들에서는, 가열 챔버와 액체 수용 챔버의 나머지 부분 사이에 구획벽이 제공되고, 그 사이에는 가열 챔버로의 액체 유동을 선택적으로 허용하는 밸브가 제공된다. 제2 구성형태에서 밸브는 가열 중에 닫혀지거나 닫혀지도록 허용되며, 제1 구성형태에서는 밸브가 개방된 채로 유지되고 그리고/또는 하나 이상의 추가적인 밸브가 개방된다. 따라서, 설명된 이중 기능을 갖는 일련의 실시예들에는, 가열 중에 밸브를 선택적으로 개방된 채로 유지하기 위한 수단이 제공된다. 단순한 실시예에서, 이것은 밸브에 작용하고 사용자에 의하여 작동되어서 원하는 구성형태가 선택될 수 있게 하는 예를 들어 레버, 노브, 또는 스위치에 연결된 아암에 의하여 제공될 수 있다.

바람직하게는 가열 챔버에 압력 해제 밸브가 제공되는데, 이 압력 해제 밸브는 가열 챔버 내의 압력이 문턱값을 초과하는 때에 개방된다. 이것은, 예를 들어 어떤 이유로 인하여 유출 튜브가 막힌다면 발생할 수 있다. 대기로 통풍시키는 통상적인 압력 해제 밸브가 제공될 수 있는데, 예를 들면 전통적인 에스프레소 커피 메이커에 있는 것과 유사한 것이 제공될 수 있다. 그러마, 바람직한 실시예들에서는, 과잉 압력을 예를 들어 물 저장부와 같은 기기 내부의 가압되지 않은 부분 안으로 통풍시키도록 구성된다. 이것은 증기가 사용자 가까이로 통풍될 위험을 본질적으로 제거한다는 점에서 안전한 것으로 생각된다. 또한 일련의 바람직한 실시예들에서는, 압력 해제 밸브가 두 번째 기능을 수행하는 것이 가능하게 되는데, 이에 의하면 그것은 물을 가열 챔버 안으로 유입시키는 작용도 한다. 다시 말하면, 어떤 바람직한 실시예들에서, 밸브는 밸브에 걸쳐서 양 방향으로 압력 차이가 있는 때에 개방되도록 구성된다. 바람직하게는, 밸브가 일 방향에서, 다른 방향보다 낮은 압력 차이로 개방되도록 구성된다. 이것은 전술된 기능을 보다 효과적으로 수행하는 것을 가능하게 하는바, 왜냐하면 가열 사이클의 끝에서 가열 챔버 내에 수립된 진공은 통상적으로 압력 해제가 필요한 때의 과잉 압력보다 대기에 대해 낮은 압력 차이를 보이기 때문이다.

그러한 장치는 신규하고 또한 그 자체로서 진보성이 있는 것인바, 본 발명의 다른 형태에 따르면, 가열 챔버, 액체 저장부, 및 그 사이의 밸브를 포함하는 액체 가열 용기가 제공되는데, 상기 밸브는 밸브에 걸친 압력 차이 문턱값에 응답하여 액체 저장부와 가열 챔버 간의 유체 소통을 허용하게 개방되도록 구성되며, 상기 압력 차이 문턱값은 일 방향에서가 다른 방향에서 보다 높다.

바람직하게는, 앞에서와 마찬가지로, 상기 더 높은 압력 차이는 가열 챔버로부터 액체 저장부로의 압력 차이인데, 즉 가열 챔버가 더 높은 압력을 갖는 경우이다.

또한 본 발명은 두 개의 공간들 사이에 유체 밀봉부를 제공하는 밸브에도 관련되는데, 상기 밸브는 밸브에 걸친 압력 차이 문턱값에 응답하여 밸브를 통한 유체 소통을 허용하도록 개방되게끔 구성되며, 그 압력 차이 문턱값은 일 방향에서가 다른 방향에서보다 높다.

일련의 바람직한 실시예들에서, 전술된 밸브는 그 내부에 적어도 하나의 슬릿을 구비한 돔 형상의 탄성 다이어프램을 포함한다. 그 돔 형상은 전술된 비대칭적인 압력 특성을 제공한다. 예를 들어 볼록한 측에 진공이 형성됨으로 인하여, 다이어프램의 오목한 측에서의 압력이 볼록한 측에서의 압력보다 점차적으로 더 크게 됨에 따라서, 다이어프램의 슬릿은 개방되도록 강제되어 그를 통하여 유체 소통이 허용된다. 이와 같은 작용은 가열 챔버의 끓는 물이 비워진 후에 가열 챔버 내에 진공이 형성된 때에 물이 가열 챔버 내로 들어오도록 하기에 적합하다. 그러므로, 바람직한 실시예들에서는, 밸브가 물 저장부와 가열 챔버 사이에 있되, 다이어프램의 오목한 측이 물 저장부를 향한다. 여기에서 설명되는 밸브는 전술된 플랩 밸브 또는 부유하는 밸브 부재 구성을 대체할 수 있다. 그러나 바람직하게는, 그에 추가되어 제공될 수 있다. 이것은 물이 흡입되는 전체 유효 면적을 증가시킴으로써, 가열 챔버 내로의 물의 급속한 흡입과 관련된 원하지 않는 소음을 저감시키는데에 도움을 준다.

가열 챔버 내의 압력이 어떤 단계의 위험한 수준에 도달한다면, 볼록한 측에서의 압력이 다이어프램의 곡면을 '스냅' 작용에 의하여 역전시키기에 충분할 정도로 될 수 있는데, 이것은 슬릿이 개방되도록 하고 또한 가열 챔버 내의 압력 감소를 가능하게 한다.

예를 들어 십자 또는 별 모양을 이루도록 하나 이상의 슬릿이 제공될 수 있다. 바람직하게는, 다이어프램이 실리콘 또는 유사하게 불활성인 방수성 재료로 만들어진다. 이것은, 물과 오랜동안 접촉하기 때문에, 종래의 금속으로 된 압력 해제 밸브에 비하여 우수한 장점을 갖는다. 또한 여기에서 설명되는 밸브는 보다 제어가능한 최대 작동 압력을 갖는 것으로 밝혀졌는데, 이것은 밸브가 정상의 사용에서 누설을 방지하면서도 고장 상태에서는 낮은 압력에서 개방되도록 설계될 수 있기 때문에 그 밸브들이 보다 안전하게 되는 것을 가능하게 한다.

끓는 액체는 압력 하에서 도관 안으로 그리고 배분 챔버 안으로 강제되기 때문에, 배분 챔버는 가열 챔버에 대해 편리한 임의의 위치, 예를 들어 가열 챔버의 옆 또는 아래에 제공될 수 있지만, 가열 챔버의 위에 제공되는 것이 바람직하다. 특히 바람직한 일련의 실시예들에서, 가열 챔버와 배분 챔버는 각각 용기의 하측 부분과 상측 부분에 제공되는데, 그 용기는 그들 사이에 물 저장부를 한정한다.

가열 챔버는 배분 챔버를 향하는 도관을 제외하고는 밀봉될 수 있다. 그러나, 일련의 바람직한 실시예들에서는, 가열 챔버에 통풍 수단이 제공된다. 이것에는 몇 가지 잠재적인 장점들이 있다. 하나의 잠재적인 장점은, 가열의 초기 단계에서 통풍이 가열 챔버 내의 압력 증가를 저감시켜서 물이 충분히 가열되기 전에 도관으로부터 배출되는 것을 방지할 수 있다는 것이다. 다른 장점은, 가열 단계 중에 밸브 부재가 불안정하게 되도록 유발(이것은 끓임 시간을 증가시킬 수 있는 찬 물의 유입을 야기한다)할 수 있는 증기를 밖으로 통풍시킬 수 있다는 것이다. 다른 잠재적인 장점은, 배출 도관이 어떤 이유로 인하여 막힌 경우에 그것이 가열 챔버 내의 위험한 압력 증가를 방지하도록 작용할 수 있다는 것이다. 이것은 예를 들어 전술된 형태의 압력 해제 밸브 대신에 또는 그에 부가적으로 구비될 수 있다.

통풍 수단은 물 저장부와 소통할 수 있는바, 예를 들어 통풍 수단은 물 저장부와 가열 챔버 사이에 단순히 하나 이상의 통공을 포함할 수 있다. 바람직한 일련의 실시예들에서, 통풍 수단은 공기에 대해 개방된다. 이것은 가압된 공기 및 증기가 물 저장부를 통과하는 때의 잠재적인 소음 발생원인을 저지한다는 점에서 유리하다. 또한 그것은 이동된 공기가 이탈하는 것을 허용함으로써 물이 저장부로부터 가열 챔버 안으로 매끄럽게 유입되는 것을 도울 수 있다.

통풍 수단은 기기의 외부로 통풍되도록 구성될 수 있지만, 이것은 증기가 사용자 가까이로 배출될 가능성을 높이기 때문에 이상적인 것으로 생각되지는 않는다. 그러므로, 바람직하게는 그것이 기기 내의 공기 공간으로 통풍된다. 이것은 특수하게 설계된 공간 또는 저장부일 수 있다. 그러나 바람직하게는 통풍 수단이 배분 챔버로 통풍되도록 구성된다. 바람직하게는 통풍 수단이 가열 챔버의 상측 부분에서, 가장 바람직하게는 그것의 상측 표면에서 통풍하도록 구성되는바, 그것은 가열 챔버가 물로 채워진 때에 생성되는 '머리 공간(headspace)'으로부터 통풍되도록 구성되어, 그로부터 액체가 아닌 기체가 배출되도록 한다.

전형적으로, 통풍 수단의 치수는, 챔버 내의 물이 최초로 가열되는 때에 그 안의 압력 증가가 물을 배분 챔버 안으로 배출시키기에 불충분하면서도, 물이 끓음에 가까워짐에 따라서 가열 챔버 내에서 물을 배출시키기에 충분한 압력이 발생되도록, 선택된다.

앞서 설명된 바와 같이, 바람직한 실시예들에 따르면, 가열 챔버 내의 액체는 끓도록 가열되고, 이로써 도관을 거쳐서 배분 챔버 안으로 강제된다. 그러나, 가열되는 물의 상대적으로 적은 체적이기 때문에, 예를 들어 가열 챔버의 기저부(소위 가열기의 '하측 바닥') 하측에 부착된 덮여진 요소(sheathed element)와 같은 전형적인 가열 요소의 열적 관성이 현저하게 될 수 있다. 그러나, 이와 같은 점을 감안하여, 가열 챔버 내의 액체가 끓는 점에 도달하기 전에 가열 요소를 의도적으로 스위치 오프시키고 액체를 끓게 하고 또한 배출시키기 위하여 가열 요소에 있는 잔존 열에 의존함에 의하여, 가열 요소에서의 열적 스트레스(thermal stress)가 감소될 수 있다. 이것은 가열 요소가 액체와 접촉하지 않은 채로 에너지를 공급받아 과열될 위험을 감소시킨다.

물론, 이 효과를 달성하기 위하여 가열 요소가 스위치 오프되어야 하는 온도는, 가열되는 액체, 그 액체의 체적, 및 가열 요소 자체의 열용량에 의존한다. 표준적인 덮인 하측 바닥 요소 및 대략 200 ml의 가열 챔버 체적을 이용하면, 가열 요소가 스위치 오프될 필요가 있는 온도는 대략 90℃인 것으로 밝혀졌다. 따라서, 본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 물의 온도가 90℃에 도달하는 때에 가열 요소에 대한 전력을 중단시키도록 구성된 제어 수단이 제공된다. 유리하게는, 그러한 제어부가 본 출원인이 주전자를 위하여 개발한 제어부의 새로운 시리즈들(상세한 사항은 WO 95/34187에 개시되어 있음) 중 하나의 변형 형태로 제공될 수 있는바, 여기에서는 바이메탈 액츄에이터들 중 하나가 대략 90℃의 작동 온도를 갖는 것으로 대체된다. 그러한 제어부를 이용함으로써, 예를 들어 저장부에 물이 없음으로 인하여 가열 챔버 내에 물이 없는 채로 작동됨으로 인한 가열 요소의 과열 시에, 제2의 보완 액츄에이터(second backup actuator)가 제공된다.

이것은 신규하고 또한 그 자체로서 진보성이 있는 것으로 생각된다. 본 발명의 다른 형태에 따르면, 계량된 양의 물을 끓이기 위한 장치가 제공되는데, 상기 장치는 가열 챔버, 가열 챔버 내의 물을 가열하기 위한 가열 요소, 및 미리 결정된 온도에 도달한 때에 가열 요소에 대한 전력을 스위치 오프시키도록 구성된 열 감지 수단을 포함하며, 상기 미리 결정된 온도는, 가열 요소가 스위치 오프되는 때에 물이 끓여지지는 않았으되 가열 요소 내의 잔존 열이 그 물을 끓도록 계속하여 가열하기에는 충분하도록 설정된다.

대안적인 일련의 실시예들에서, 상기 장치는 가열 및 배분 사이클의 다른 부분의 검출에 응답하여 가열 요소를 스위치 오프시키도록 구성된다. 어떤 실시예에서 그 장치는 배분 챔버 내의 물, 증기, 또는 상승된 온도나 압력 중의 적어도 하나에 응답하여 가열 요소를 스위치 오프시키는 수단을 포함한다. 예를 들어 일 실시예에서는, 부유체 작동식 스위치가 배분 챔버와 연계되어 제공되는데, 이것은 배분 챔버 내에서 미리 결정된 액체 수위가 도달된 때에 가열 요소를 스위치 오프시킨다. 다른 실시예에서는, 증기 감응식 액츄에이터가 제공되어 가열 요소를 스위치 오프시킨다.

바람직한 일련의 실시예들에서는, 가열 챔버 내에서 생성된 증기가 증기 스위치에 작용하도록 가열 챔버와 기체 소통된 통상적인 증기 스위치가 제공된다. 바람직한 실시예에서, 증기 스위치는 수직 튜브의 상부에 제공되는데, 끓는 점에 도달함에 따라서 가열된 물이 수직 튜브 안으로 강제되는 것을 방지하도록, 상기 튜브의 목부분이 도관보다 좁게 되는 등의 방식으로 상기 튜브가 구성된다.

전술된 실시예들 중 어느 하나에 있어서, 가열 요소를 스위치 오프시키기 위한 메카니즘은, 가열되는 액체의 모두 또는 실질적인 모두가 배출되기에 충분한 압력이 가열 챔버 내에 있게 되도록 구성될 수 있다. 그러나, 일부 실시예들에 따르면, 의도적으로 가열 챔버 내에 일부 액체가 남게 되도록 상기 가열 챔버 및 가열 요소 스위치 오프 메카니즘의 구성이 이루어질 수 있다. 이것은, 예를 들어 저장부로부터 새로운 찬 물이 추가되는 때에 가열 챔버 및/또는 가열 요소가 겪게 되는 '열 충격'을 저감시키는데에 유리하다. 출원인은, 예를 들어 전술된 도관 튜브를 짧게 제작함으로써, 사이클의 끝에서 가열 챔버 내에 일부 액체가 남게 되는 것을 알게 되었다.

본 발명에 의하여, 전술된 종래기술의 단점을 해결하는 가열 장치가 제공된다.

특히 본 발명에 의하여, 가열 챔버로부터 처음으로 나가고 목표 온도 미만의 온도를 가진 물이 배분 챔버 내의 물을 통과하는 증기에 의하여 가열되는 가열 장치가 제공된다.

또한 본 발명에 의하여, 고온의 물 또는 증기가 사용자에게 가해지는 것을 방지하는 가열 장치가 제공된다.

하기의 첨부도면들을 참조로 하여, 본 발명의 바람직한 특정 실시예들이 예시적으로서만 설명될 것이다.
도 1 은 본 발명의 제1 실시예에 따른 용기(vessel)의 절개도이고;
도 2 및 도 3 은 도 1 의 실시예의 가열 챔버를 가로지른 단면도들이고;
도 4 는 도 1 의 실시예의 배분 챔버 및 배출부를 가로지른 단면도이고;
도 5 는 도 4 와 유사한 도면으로서, 제2 실시예의 배분 챔버의 도면이고;
도 6 은 제3 실시예의 가열 챔버를 가로지른 단면도이고;
도 7 은 본 발명의 제4 실시예의 가열 챔버 및 증기 튜브를 가로지른 단면도이고;
도 8 은 제5 실시예의 배분 챔버를 가로지른 단면도이고;
도 9 는 제6 실시예의 배분 챔버를 가로지른 단면도이고;
도 10 은 본 발명의 다른 실시예의 가열 챔버의 상측 벽 부재의 사시도로서, 여기에는 두 개의 개별 밸브 장치가 도시되어 있고;
도 11 은 도 10 의 벽 부재 아래로부터 본 단면도이고;
도 12 는 압력 해제 밸브의 사시도이고;
도 13 은 도 12 의 밸브의 단면도이고;
도 14 는 두 개의 상이한 모드들에서 이용될 수 있는, 본 발명의 다른 실시예의 개략도이고;
도 15 는 본 발명의 다른 실시예의 주요 구성요소들을 도시하는 도면이고;
도 16 은 도 15 의 실시예의 부분단면도이고;
도 17 은 배분 챔버 하측 섹션(dispensing chamber lower section)의 사시도이고;
도 18 은 배분 챔버 상측 섹션의 사시도이고;
도 19 및 도 20 은 배분 챔버의 단면도들이다.

먼저 도 1 을 참조하면 고온수(hot water) 배분용 용기가 도시되어 있는데, 그 용기는 사용자가 배출부(6) 아래에 컵 또는 다른 수용체(receptacle)를 배치시키는 것을 허용하는 공간을 형성하는 전방 "언더컷" 부분(front "undercut" portion; 4)을 구비한 외측 몸체(outer body; 2)를 포함한다. 내측에서, 용기는 세 개의 주요 부분들로 구분된다. 용기의 하측 부분에는 가열 챔버(10)가 있는바, 가열 챔버는 도 2 및 도 3 을 참조하여 아래에서 보다 상세히 설명될 것이다. 용기의 상측 부분에는 배분 챔버(10)가 있는바, 이것은 도 4 를 참조하여 아래에서 보다 상세히 설명될 것이다. 가열 챔버(8)와 배분 챔버(10) 사이에는 물 저장부 섹션(water reservoir section; 12)이 있다. 이것은 몸체(미도시)에 있는 적합한 개구(opening)를 이용하여 채워질 수 있다. 도관 튜브(14)는 물 저장부(12)를 통과하여 가열 챔버(8)를 배분 챔버(10)에 연결시킨다.

이제 도 2 및 도 3 을 참조하면, 가열 챔버(8)가 보다 상세히 도시되어 있다. 가열 챔버의 기저부(base)는, 주전자(kettle) 또는 다른 물 끓임기(water boiler)의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 잘 알려진 바와 같은 하측바닥 가열 요소 장치(underfloor heating element arrangement)에 의하여 형성된다. 따라서 그것은 금속, 바람직하게는 스테인리스 스틸로 된 판(16)을 포함하며, 그 판은 전체적으로 편평한 중앙부(central portion)를 갖지만, 그것의 주변부에는 상향으로 개방된 채널(channel; 18)이 형성되는데, 그 채널은 가열 챔버의 커버 부재(cover member; 22)의 하향으로 매달린 벽 부분(wall portion; 20)을 수용한다. 또한, 채널(18)에는 L자형 단면의 밀봉재가 있으며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 잘 알려지고 또한 WO 96/18331에 상세히 기재되어 있는 바와 같이, 주변 채널(18)의 벽들은 사용시 함께 클램핑(clamping)되어서 하측으로 매달린 벽 부분(20)과 가열용 판(16) 사이에 확고한 방수성 밀봉을 형성한다.

전술된 고리형 벽 부분(20)은 가열 챔버 커버 부재(22)의 대략적으로 편평한 상측부(26)로부터 하향으로 매달린다.

전술된 고리형 벽(20)의 반경방향 외향으로는, 커버 부재(22)의 주변에서 하향으로 매달린 다른 고리형 벽(28)이 있다. 밀봉재(30)는 전술된 벽(28)의 외측 둘레에 장착되고, 도 1 을 다시 참조함으로써 이해되는 바와 같이 밀봉재(30)는 챔버 부재를 주 용기 벽(2)에 대해 밀봉시키는 역할을 한다. 이 실시예에서 이용되는 밀봉재의 특정 형태는 EP-A-1683451 에 상세히 기술되어 있지만, 그 밀봉재의 특정 형태가 본 발명에 본질적인 것은 아니다.

그러므로, 가열 챔버는 200 내지 500 ml 정도의 대략적으로 원판형의 체적을 한정한다.

금속판(16)의 하측부에는 얇은 알루미늄으로된 가열기 확산판이 있는데, 여기에는 아치형으로 덮여진 전기 가열 요소(arcuate sheathed electric heating element; 34)가 통상적인 방식에 의하여 용접된다. 그 대신에 두꺼운 필름의 인쇄된 요소가 이용될 수 있다.

가열 챔버 커버 부재(22)의 중앙에는 물 유입 오리피스(water inlet orifice; 36)가 있다. 도 1 로부터 이해되는 바와 같이, 챔버 벽 부재(chamber wall member; 22)는 물 저장부(12)와 가열 챔버(8) 사이에서 분할 장벽(dividing barrier)을 형성한다. 그러므로, 오리피스(36)는 물이 물 저장부(12)로부터 가열 챔버 안으로 유동하는 것을 허용할 수 있다. 오리피스(36)는 네 개의 방사상으로 연장된 로브(lobe; 38)들을 구비하도록 형성되는바, 그 로브들은 동일한 전체 면적의 원형 통공에 비하여 개선된 유동을 제공한다. 오리피스(36)의 아래에는 플랩 밸브(flap valve; 40)가 있다(도 3 참조). 플랩 밸브(40)는 긴 사각형의 형상을 가지며, 도 3 으로부터 알 수 있는 바와 같이 그것은 챔버 커버 부재의 상측 표면(26)의 하측에 형성된 리베이트(rebate; 42) 내에 수용된다. 플랩 밸브(40)는 실리콘 고무로 만들어지고, 한 쌍의 리벳(rivet; 44)들에 의하여 커버 부재의 상측 표면에 적층된다. 플랩 밸브(40)는 그 길이 대부분에 있어서 편평하지만, 오리피스의 바로 아래에 있는 그것의 원위 단부(distal end)에서는 원통형으로서 하향으로 개방된 컵(46)이 거기에 일체적으로 몰딩(moulding)된다.

도 2 및 도 3 의 우측에는 수직으로 연장된 원통형 튜브(48)가 있는데, 이것의 상측 단부는 도관 튜브(14)의 하측 단부를 수용한다. 수직 튜브(vertical tube; 48)의 하측 단부는 발 부재(foot member; 50)에 의하여 수용되는바, 그 발 부재는 그 하측 가장자리 둘레로 성모양(castellation)으로 형성되어서 성모양부들 사이로 증기와 물의 통과를 허용하면서도 예를 들어 큰 조각의 물때(scale) 등과 같은 것의 침입을 저지하는 성긴 필터로서 작용한다. 수직 튜브(48)의 바로 아래에서, 가열기 판(16)에는 얕은 오목부(52)가 형성되는바, 이것은 물이 필요한 90°방향 변경을 겪음에 있어서 튜브(48) 안으로 상향 유동하는 것을 용이하게 한다. 튜브(48)는 챔버 커버 부재의 상측 표면(26)에 있는 적절히 형성된 통공 안으로 편리하게 몰딩될 수 있다. 본 실시예에 도시된 구성은 가열 챔버로부터 배출되는 물의 양을 최대화시키는 것을 도모하는 것이다. 그러나, 다른 실시예에서는 일부의 물이 가열 챔버 내에 잔존하도록 하는 것이 바람직할 수 있는데, 이것은 예를 들어 찬 물의 갑작으러운 진입으로 인한 열 충격에 대해 구성요소를 보호하기 위한 것일 수 있다. 이것은 가열기 판(16)의 접촉을 멈추도록 튜브(48)를 짧게 만들거나 또는 성모양부들을 크게 만듦으로써 달성될 수 있다.

이하에서는 상측의 배분 챔버(10)가 설명된다. 그 챔버 아래로부터는 유입 파이프(inlet pipe; 54)가 돌출되는데, 이것은 도관(14)의 상측 단부를 수용한다. 도시된 바와 같이, 유입 파이프(54)는 챔버의 최대 높이의 대략 3/4 까지 챔버 내측에서 수직으로 연장된다. 유입 파이프(54)는 더 큰 직경을 가지며 동축을 이루는 원통형 튜브(56) 안으로 상향 연장되는바, 그 튜브(56)는 챔버(58)의 상측으로부터 하향으로 매달린 것이다. 하향으로 매달린 튜브(56)는 챔버(60)의 기저부 직전까지 아래로 연장된다.

챔버는 두 개의 부분을 포함하는 것을 알 수 있는데, 그 중 하나는 챔버(58)의 경사진 상측부 및 대응하게 테이퍼진 측벽(62)을 제공하는 상측 부분이고, 다른 하나는 챔버(60)의 기저부를 형성하는 하측 부분이다. 이 두 부분들은 그들 사이에 제공되는 오-링 밀봉재(O-ring seal; 64)에 의하여 함께 스냅 결합(snap fit)된다. 경사진 상측부(58)의 가장 높은 부분과 만나는 측벽(62)의 상측 부분 주위에서 벽(62)의 약간 오목한 부분에는 일련의 통공(66)들이 제공되는데, 이들은 사용시 챔버 상측에 있는 증기가 주 용기 몸체 안으로 이탈하는 것을 허용한다.

유입 구성물(54, 56)에 대한 챔버의 반대측에서는 챔버(60)의 기저부가 아래로 단차지게 형성되어서 얕은 웅덩이(sump; 68)를 형성한다. 이 웅덩이의 바로 위 그리고 그 웅덩이의 기저부로부터 수 밀리미터 이격된 위치에는, 유출 튜브(outlet tube; 70)의 하향으로 개방된 일 단부가 있다. 도시된 바와 같이, 유출 튜브는 처음에 웅덩이(68)로부터 수직 상향으로 연장된 후에 짧은 거리만큼 수평으로 연장되고 그 후에 수직 하향으로 연장되어서 경사진 배출부(6)에서 종료된다. 또한, 유출 튜브(70)가 나오는 부분 주위에서 챔버(58)의 상측부가 하향으로 낙하되도록 구성된 것을 알 수 있는데, 이것은 유출 튜브의 형상과 관련하여 굽혀진 부분을 보다 용이하게 수용하기 위한 것이다.

도 5 에는 본 발명의 제2 실시예에 따른 배분 챔버(10')의 변형예가 도시되어 있다. 이것은 도 4 를 참조하여 위에서 설명된 실시예와 유출 튜브의 구성형태에 있어서 상이하다. 여기에서 유출 튜브(74)는, 챔버(58)의 상측부로부터 하향으로 매달리고 보다 큰 직경을 가지며 동축을 이루는 원통형 튜브(76) 내측에서, 오목한 웅덩이 영역(68')이 저부를 통하여 상향으로 연장되는바, 이로써 챔버의 유출부는 유입부와 유사한 구성을 갖게 된다. 동축 튜브들 중 내측의 것((74))은 챔버(58)의 상측부 직전 수 밀리미터까지 연장되고, 외측의 동축 튜브(76)는 웅덩이 영역(68')의 기저부 바로 직전가지 연장된다. 두 개의 유출 튜브들(74, 76)의 공통 축에 있는 챔버(58)의 상측부에는 통공(78)이 형성된다. 이것은 보통 탄성적으로 변형가능한 플러그(80)에 의하여 닫혀있다. 이것은, 통공(78)의 내향으로 대면하는 가장자리를 약간 넘어 연장된 줄기부(80a)의 기저부에서 고리형의 스커트(skirt)를 구비하도록 형성되고, 평상시에는 챔버(58)의 상측부의 상측 표면에 대해 지탱되는 밸브의 확대된 머리부(head portion)의 하측부에 있는 고리형의 주변 링(80b)에 의하여 그 위치에 유지된다. 그러나, 플러그(80)의 머리부에 압력이 가해지면, 그것은 변형되어서 테두리(rim; 80b)를 상향으로 그리고 상측 챔버 벽(58)의 외측 표면으로부터 멀리 회전시키고, 동시에 통공을 통하여 줄기부(80a)를 돌출시킴으로써, 줄기부의 기저부가 통공(78)의 가장자리로부터 멀리 가도록 한다. 이것의 결과로서, 통공(78) 내에서의 플러그(80)에 의해 제공되는 밀봉이 깨어지고, 이로써 공기가 통공을 지나 유출 튜브들(74, 76) 안으로 갈 수 있도록 허용된다.

이하에서는 도 1 내지 도 5 를 참조하여 전술된 실시예들의 작동에 관한 설명이 제공될 것이다.

처음에, 용기(2)가 물로 채워짐으로써 저장부(12)가 채워진다. 가열 챔버(8)가 비어 있다면, 저장부 내의 물의 압력으로 인하여 물이 플랩 밸브(40) 개방함으로써 오리피스(36)를 통하여 가열 챔버(8)를 채운다. 가열 챔버(8) 내의 물 수위가 상승함에 따라서 플랩 밸브(40)의 원위 단부에 있는 컵(46) 내에 갇힌 공기로 인하여 플랩 밸브가 상향으로 회전하여 리베이트(42)에 대해 닫힌 위치로 가게 된다. 따라서, 일단 챔버(8)가 미리 결정된 수위까지 채워진 후에는, 밸브가 닫혀지고 더 이상의 물이 유입되지 않는다.

끓는 물을 배분할 필요가 있는 때에는, 가열 요소(heating element; 30)에 에너지가 공급되어 가열 챔버 내에 있는 상대적으로 적은 체적의 물을 신속히 가열한다. 챔버는 본질적으로 폐쇄되어 있기 때문에, 물이 가열됨에 따라서 챔버 내의 압력이 상승하기 시작한다. 한편으로는 이것이 오목부(42)에 대한 플랩 밸브(40)의 폐쇄 압력을 더 제공하는 역할을 하고, 이로써 예를 들어 가열되는 물에서의 난류로 인하여 추가적인 물이 가열 챔버 안으로 누설되는 경향에 맞선다. 다른 한편으로, 그 압력은 유출 튜브(48) 위로 그리고 도관(14) 안으로 물을 강제하기 시작한다.

가열 챔버(8) 내이 물의 온도가 대략 90℃에 도달함에 따라서, 제어 유니트(미도시) 상의 바이메탈 액츄에이터(bimetallic actuator)가 작동 온도에 도달하고, 스냅 작용(snap action)으로 그 곡선형태를 역전시켜서 전기 접촉부들의 세트를 개방시킴으로써 가열 요소(34)에 대한 전력 공급을 중단시킨다. 그러나, 요소(34)의 에너지가 저하되지만, 그것의 한정된 (그리고 알려진) 열용량으로 인하여 그 안에는 열이 저장되어 있으며, 그 열은 에너지 저하 후에도 계속하여 퍼뜨려진다. 이 열은 챔버(8) 내의 상대적으로 적은 체적의 물을 끓는점에 도달시키기에 충분하다.

챔버(8) 내의 물이 끓는점에 도달함에 따라서, 증가가 생성되고, 이에 따라서 챔버 내의 압력은 신속히 증가한다. 이 압력은 끓는 물을 유출 튜브(48) 위로 그리고 도관(14) 안으로, 그리고 그 다음에는 배분 챔버(10)의 유입 구성물(54, 56) 안으로 강제한다. 가열 챔버 내의 물의 대부분은 끓는점에 있겠지만, 그로부터 초기에 배출되는 적은 양의 물은 약간 낮은 온도를 갖는데, 왜냐하면 그 물은 끓는점까지 가열되기 전에 유출 튜브(48) 안으로 들어가기 때문이다.

도 4 로부터 이해되는 바와 같이, 가압된 끓는 물이 도관(14) 위로 그리고 유입 파이프(54) 안으로 강제됨에 따라서, 그것은 큰 직경의 튜브(56) 내측의 챔버(58)의 지붕에 부딪친다. 그 후 물은 작은 유입 튜브(54) 주위에서 외측 유출 튜브(56) 아래로 지나가고, 튜브(56)의 하측 단부와 챔버(60)의 기저부 사이의 간극을 통하여 나간다. 배분 챔버(10)가 채워지기 시작함에 따라서, 가열 챔버로부터의 끓는 물은 바닥에서 배분 챔버(10)의 주된 부분 안으로 진입한다.

특히 가열 챔버(8)가 거의 비어있는 때에, 증기는 끓는 물과 함께 도관(14) 위로 강제된다. 이것 또한 외측 원통형 튜브(56) 내측에서 배분 챔버(58)의 지붕에 대해 배출되는 경향을 갖는바, 거기에서 일부의 증기가 응축되기는 하지만, 일부 증기는 튜브(56)의 하측부 아래로 나가서 배분 챔버 내에 보유된 물 안으로 들어간다. 물로 가서 물을 통과하는 증기로 인하여, 초기에 배출된 상대적으로 찬 물과 혼합됨으로 인하여 약간 온도가 저하되었을 배분 챔버(10) 내의 물이 끓는점으로 되돌려지도록 데워진다. 물을 통과하는 중에 응축되지 않은 증기는 챔버의 상측에 있는 물 위의 공간으로 가서, 챔버의 최고 부분에 있는 배출구(66)를 통해 이탈할 수 있다.

챔버 내의 물의 수위가 상승함에 따라서, 물의 수위는 유출 튜브(70)의 처음으로 하향 연장된 부분으로 유사하게 상승한다. 주 챔버(main chamber; 10) 내의 물 수위가 충분히 상승한 때에는, 유출 튜브(70) 내의 물이 수평한 부분에 도달하고, 중력에 의하여 배출부(6)를 향해 유동하기 시작한다. 이것은 사이펀(siphon)을 수립하도록 하여서 챔버의 실질적인 전체가 배수되고, 오목한 웅덩이 영역(68)은 그 바닥에서 사이펀이 배수시킬 수 없는 적은 양의 물만이 남아 있도록 한다. 끓는 물이 여전히 가열 챔버로부터 배분 챔버 안으로 배출되는 중에 물의 배분이 개시되지만, 배분 챔버(10)로의 유입부의 구성(이 실시예에서는 "물 갇힘(water trap)"을 형성하는 동축의 이중 튜브들)로 인하여, 위험한 가압된 끓는 물 및 증기가 안전하게 배분 챔버(10) 안으로 배출되면서도 유출부에서 배분되는 물은 저속의 균일한 유동을 이루는바, 그 균일한 유동은 가열 챔버로부터 여전히 유입되는 물에 대하여 본질적으로 독립적인 것이다. 다시 말하면, 배분 챔버는 가열 챔버로부터의 유출과 사용자에 대한 유출을 효과적으로 분리시키는 작용을 한다.

배분 챔버(60)의 기저부는 완만한 경사를 가져서 그 내부의 마지막 물이 웅덩이 영역(68)에 수집되고, 웅덩이(68)의 바닥에서의 매우 얇은 층으로부터 떨어진 유출 튜브 사이펀에 의하여 배수된다. 웅덩이에 잔존하는 물의 양은 겨우 수 밀리리터 정도인 것이 통상적이고, 따라서 다음 사이클의 작동 시에 냉각되었을 잔존하는 물이 새로이 유입되는 끓는 물과 혼합되는바, 그것은 배분 챔버 내의 물의 전체 온도에 무시할 수 있을 정도의 영향을 가질 뿐이다.

따라서 전술된 실시예에서, 매우 짧은 시간 기간 내에 미리 결정된 양의 물이 끓도록 가열되고 또한 배출부로 통하여 안전하고 통제된 방식으로 배분된다는 것을 알 수 있다. 이것은, 물이 완전히 끓는 점까지 가열됨에도 불구하고, 그리고 끓는 점에 도달하지 않은 적은 양의 물과 불가결하게 혼합됨에도 불구하고 달성될 수 있다. 그러한 상대적으로 찬 물의 부정적인 영향은 물이 배분되기 전에 끓임 과정의 끝에서 발생된 증기가 그 찬 물을 통과하도록 함에 의하여 개선된다. 그 증기는 응축되고 또한 물의 전체 온도를 실질적으로 또는 완전히 끓는 점으로 되돌린다. 따라서, 사용자에게 배분되는 물은 적어도 실질적으로 끓는 점의 온도를 가지며, 따라서 끓는 물이 필요한 임의의 경우(예를 들어 차(tea)를 만드는 경우)에 이용될 수 있다.

도 2 및 도 3 을 다시 참조하면, 가열 챔버(8)는 배분 사이클의 끝에서 증기로 채워진 채 남게 된다. 증기가 냉각 및 응축되기 시작함에 따라서, 가열 챔버(8) 내의 압력은 신속히 저감되어서, 플랩 밸브(40)가 열리도록 하여 저장부(12)로부터 찬 물을 빨아들여서, 다음 사이클의 작동을 위해서 가열 챔버(8)가 준비되도록 가열 챔버를 재충전시킨다.

전술된 실시예에서, 유출 튜브(70) 내에 일단 사이펀이 수립되면, 그것은 배분 챔버(10)가 비워지기까지 지속된다. 따라서, 그 장치는 언제나 동일한 고정된 양의 끓는 물을 배분한다. 그러나, 도 5 에 도시된 변형된 실시예는 배분되는 끓는 물의 양을 어느 정도 제어하는 것을 가능하게 한다. 이 실시예에서는, 배분 챔버(10')가 물로 채워짐에 따라서, 물의 수위가 내측 동축 튜브(inner coaxial tube; 74)의 주변 둘레에서 하향으로 매달린 유출 튜브(76) 내측으로 상승한다. 챔버 내의 물 수위가 사승하여 튜브(76) 내의 물 수위가 내측 동축 튜브(74)의 상측에 도달함에 따라서, 사이펀이 이루어져서 물이 유출 튜브(74)를 통하여 배출부(6)로 배수된다. 보통 이 사이펀은 배출부(6)를 통하여 배분 챔버(10')의 실질적으로 모든 내용물을 배수시킨다. 그러나 이 실시예에서는, 사용자가 탄성 플러그(80)를 누를 수 있는 선택권을 갖는바, 탄성 플러그를 누르면 하향으로 매달린 튜브(76) 안으로 공기가 들어가는 것을 허용하게 된다. 이것은 사이펀을 중단시키고, 따라서 배분 챔버로부터 물이 추가적으로 인출되는 것을 정지시킨다. 그러므로, 이것은 원하는 양이 도달된 때에 버튼을 누름으로써, 배분되는 물의 양을 제어하는 효과적인 메카니즘을 제공한다 (물론, 밸브 버튼(80)이 눌린 후에 유출 튜브(74) 및 배출부(6) 내에 실제 존재하는 물은 배분된다는 점에 유의한다).

도 6 에는 먼저의 두 실시예에 비하여 가열 챔버가 변형된 본 발명의 다른 실시예가 도시되어 있다. 이 실시예의 차이점은, 앞서 설명된 플랩 밸브 장치 대신에, 볼 밸브(ball valve) 장치가 있다는 것이다. 가열 챔버 커버 부재(122)는 그 내부에 한정된 원형의 중앙 통공(182)과 함께, 통공(182)을 둘러싸는 챔버 커버 부재(122)의 하측 표면으로부터 하향으로 매달리고 원주상으로 이격되며 또한 일체적으로 몰딩된 일련의 네 개의 다리부(leg; 184)들을 구비한다. 각 다리부(184)의 원위 단부는 외향으로 향하는 갈고리 유형의 돌출부(184a)를 구비하도록 형성된다. 이들은 상측이 모자 형상인 가둠 부재(cage member; 186)의 고리형 상측 테두리에 있는 언더컷(undercut) 아래에 맞물린다. 그러므로 가둠 부재(186)는 돌출부(184a)들에 걸려서 통공(182)의 수직 아래 위치에 보유될 수 있다.

다리부(184)들 및 이들 사이의 가둠 부재(186)는 원통형의 공간을 한정하는바, 그 공간 안에서는 속이 빈 부력 볼(buoyant ball; 188)이 짧은 수직 경로에 걸쳐서 상승 및 하강할 수 있다. 도 6 에 도시된 하측 위치에서는, 물이 통공(182)을 통하여 물 저장부로부터 가열 챔버(108) 안으로 막힘없이 통과할 수 있다. 그러나, 부력 볼(188)이 통공(182)의 하측에 대해 유지되는 때에는, 그것이 밀봉을 형성하는바, 이로써 물이 가열 챔버(108) 내로 더 들어가는 것이 방지된다. 또한, 도 6 을 주의깊게 관찰하면, 볼(188)이 하측 위치에 있는 때에 볼(188)의 표면과 다리부(184)들 사이의 간극이 그들로 하여금 가둠 부재(186)를 해제시키기에 충분하게 내향으로 휘어지게끔 하기에는 충분하지 않다는 것을 알 수 있다. 이로 인하여, 가둠 부재(186)가 상대적으로 단순한 딸깍-끼움(click-fit) 메카니즘에 의하여 지지되지만, 볼(188)이 상대적으로 비압축성인 한, 가둠 부재(186)는 다리부(184)들로부터 멀어질 수 없다.

작동에 있어서 이 실시예에 의하여 제공되는 차이점은, 배분이 일어난 후 그리고 가열 챔버(108) 내의 압력 감소가 저장부로부터 물의 신속하고 때로는 격렬한 흡입을 유발한다면, 볼 밸브 장치는 보다 강한 힘을 견딜 수 있고, 개방 위치에 걸릴 위험으로 인하여 문제가 생기지 않는다는 것이다. 다시 말하면, 챔버 내의 압력 및 속이 빈 볼(188)의 부력 성질은, 챔버(108)가 물로 채워진 때에 그리고 가열 중에 닫힌 채로 유지되는 것을 보장한다.

도 7 에는 도 6 을 참조하여 위에서 설명된 실시예의 변형예가 도시되어 있다. 이 실시예에서는, 가열 챔버 커버 부재(222)로부터 연장되고, 하측 단부에서 가열 챔버(208) 안으로 개방되며, 상대적으로 폭이 넓고 수직인 원통형의 상승 튜브(riser tube; 200)가 있다는 점에 유의한다. 수직의 상승 튜브(200) 상부에는, 작은 통공(204) 뒤에 출원인의 표준형 R48 증기 스위치(202)가 있는데, 그 스위치는 끓여진 때에 주전자를 자동적으로 스위치 오프(switch off)시키기 위하여 가정용 주전자에 흔히 이용되는 것이다. 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 잘 알려진 바와 같이, 이것은 스냅 작용식 바이메탈 액츄에이터를 포함하는바, 그 액츄에이터는 중심 너머로 움직여서 전기 접촉부들의 세트를 개방시키는 로커 아암(rocker arm)에 작용한다.

이 실시예에서, 가열 챔버(208) 내의 물이 90℃에 도달하는 때에 가열 요소(34)의 에너지가 저하되지 않고, 충분한 증기가 증기 스위치(202)의 바이메탈에 도달하는 때에 그 에너지가 저하된다. 튜브의 상부에 제공된 작은 통공(204)은 원하는 성능을 제공하도록 조정될 수 있다. 통공(204)은 상대적으로 좁기 때문에, 가열 챔버 내의 물이 끓을 때에도 그 물이 증기 압력에 의하여 튜브(200) 위로 강제되지는 않는다. 또한, 증기 스위치(202)는 자동 주전자에 있어서의 종래의 구성과는 거꾸로 증기 튜브(200)의 상부에 있기 때문에 물이 끓는 점에 도달하는 그 때 또는 그 직전에 작동될 수 있는바, 이것은 끓기 전에 가열 요소가 스위치 오프되고 가열 요소에 있는 잔존 열이 그 물을 완전히 끓도록 하는데에 이용되는 앞선 실시예에 관하여 설명된 작용을 모방하는 것이다. 물의 온도를 감지하기 위하여 확산판과 접촉하는 바이메탈을 이용하는 경우에 대한 본 실시예의 장점은, 가열기 판의 표면에서의 물때 적층에 의한 오차범위가 적다는 것인데, 물때는 가열기 판의 작동 온도를 물 온도에 비하여 높게 할 수 있다. 또한 그것은 건조 상태에서의 스위치 온(dry switch on)에 대한 보호를 위하여 여전히 필요한 제어 유니트 및 증기 스위치 자체의 형상에 있어서 종전부터 존재하는 부품들을 이용하는 것을 가능하게 한다. 예를 들어 이 실시예에서는 표준형 U17 제어장치가 이용될 수 있다.

또한 본 실시예는 적절한 지점에서 물의 온도를 감지하기 위하여 상대적으로 좁은 오차허용 범위를 갖는 바이메탈을 이용할 필요성이 없도록 한다. 그 외에는, 본 실시예의 작동은 앞서 설명된 것들과 동일하다.

도 8 에는 다른 실시예의 배분 챔버가 도시되어 있다. 이것은 도 5 에 도시된 배분 챔버의 변형예이다. 앞선 실시예와 마찬가지로, 이것은 이중 튜브 유입부(354, 356) 및 이중 튜브 유출부(374, 376)를 포함한다. 그러나 이 실시예에서는, 챔버(358)의 상부에 오목부가 형성되어 있고, 그 오목부는 바이메탈이 제거된 변형된 형태의 출원인의 R48 증기 스위치(390)를 수용한다. 그러므로, 이것은 단순히 래치작용(latching)을 하는 오버-센터 스위치(over-centre switch)로서 작용한다. 오버-센터 트립 레버(over-centre 트립 레버)의 '코부분'(392)은 통상적인 바이메탈이 아니라 피봇식으로 장착된 레버(394)의 단부에 의하여 작용한다. 그것의 다른 단부에서는 피봇 레버(394)가 하향으로 매달린 아암(arm)을 구비하는데, 그 아암의 하측 단부에는 일체적으로 형성된 중공의 부유체(hollow float; 396)가 있다.

사용시, 물은 가열 챔버(미도시) 내에서 끓는 점에 가까워지기 시작하고, 앞서 설명된 방식으로 유입 튜브들(354, 356)을 거쳐서 배분 챔버(308) 안으로 배출되며, 가열 챔버 내의 물 수위는 상승하기 시작한다. 이것은 부유체(396)를 상승시켜서, 아암(394)이 뒤로 가게 하여 트립 레버(trip lever; 392)에 작용하여 트립 레버가 젖혀짐으로써 가열 챔버의 가열 요소에 대한 전원공급을 스위치 오프시킨다. 가열기 판의 온도는 가열 챔버 내측에 축적된 물때로 인하여 어느 정도의 시간이 경과한 후에 영향을 받을 수 있으므로, 가열기의 이와 같은 스위치 오프는 가열기 판의 온도를 감지하는 센서(예를 들어 바이메탈)를 이용하는 것보다 신뢰성이 높을 수 있다. 또한, 이것은 그러한 센서 또는 바이메탈의 오차범위에 대해 덜 의존적이다.

도 9 에는 대안적인 실시예가 도시되어 있다. 이것은 도 8 에 도시된 것과 유사하지만, 여기에서는 증기 스위치(490)가 완전히 통상적이라는 점(즉 바이메탈이 유지된다는 점)과, 부유체 아암(float arm)의 작용 대신에 증기 튜브(498)가 증기 스위치의 바이메탈을 배분 챔버(408)의 내부와 소통시킨다는 점이 상이하다. 그러므로 이 실시예에서는, 배분 챔버 내의 증기의 존재가 가열 요소를 스위치 오프시키는 트리거(trigger)로서 이용된다. 전술된 설명으로부터 챔버(408) 내의 물을 통과하는 증기가 상대적으로 적을 것이라는 것이 이해되겠지만, 이것은 도 7 의 보통의 증기 튜브 및 증기 스위치 장치와 비교할 때 챔버에 대한 증기 스위치(490)의 근접성에 의하여 균형잡혀진다.

도 10 에는 본 발명의 다른 실시예의 가열 챔버 커버 부재(500)가 도시되어 있다. 앞선 실시예들과 마찬가지로, 이것은 가열 챔버를 상측 배분 챔버까지 연결시키는 수직으로 돌출된 튜브(502)를 구비한다. 또한 커버 부재(500)는 통공(504)이 형성되는데, 그 통공 안에는 도 12 및 도 13 을 참조하여 후술되는 특수 밸브가 장착된다.

커버 부재(500)의 중앙부에는 중공의 원통형 돌출부(506)가 있는데, 이 돌출부는 상부에 있는 구멍(508) 및 그 측벽 주위로 이격된 네 개의 수직 슬롯(510)들을 구비한다. 대응하는 아치형 배플(baffle; 512)들은 슬롯(510)들 각각으로부터 약간 이격되어 대향되도록 제공된다. 슬롯(510)들은 물이 저장부로부터 수직방향보다는 주로 측방향으로 나갈 수 있게 한다. 배플(512)들은 슬롯들 안으로의 유동을 저해시킨다. 이들 두 가지는, 저장부 내의 물 수위가 낮은 때에 과도한 양의 공기가 가열 챔버 안으로 이끌려가는 것(원하지 않는 소음을 발생시키는 주된 요인)을 방지하는 것을 돕는다.

도 11 에 도시된 바와 같이, 밸브 구성은 앞선 실시예들의 것과 상이하다. 이 실시예에서는 볼 밸브 대신에 이용되는 밸브 부재(514)가 하향으로 테이퍼진 절두원추형의 형상을 갖는다. 앞선 실시예들에서의 가둠 부재와는 다른 것으로서, 밸브 하우징(valve housing)은 하향으로 돌출된 세 개(두 개가 도시됨)의 보스(boss; 516)들에 의하여 형성되는데, 이 보스들에는 3-로브 형태의(tri-lobed) 밸브 정지판(valve stop plate; 518)이 부착된다. 이 밸브 장치는 밸브 부재가 막히는 일없이 매우 튼튼한 것으로 밝혀졌다. 물론, 다른 형상의 밸브 부재들 및 다른 하우징 구성이 이용될 수 있다.

커버 부재 내의 원형 통공(504)로 돌아가면(도 10 참조), 이것은 실리콘 고무 그로멧 밸브(silicone rubber grommet valve; 520)에 의하여 사용시 닫혀지는데, 그 밸브는 도 12 및 도 13 을 참조하여 보다 상세히 설명된다. 그 밸브의 외측 주변부는 한 쌍의 고리형 플랜지들(522, 524)을 포함하고, 그 플랜지들은 그들 사이에 채널을 형성하며, 그 채널은 통상적인 그로멧의 방식으로 챔버 커버 부재 내의 원형 통공(504)의 가장자리를 밀봉식으로 수용한다. 그 밸브의 내측 부분은 돔 형상의 다이어프램(domed diaphragm; 526)에 의하여 닫혀진다. 밸브(520)는 통공(504) 내로 장착되어서, 다이어프램(526)의 오목한 면이 물 저장부 측에 있고 볼록한 면이 가열 챔버 측에 있도록 된다.

그 다이어프램은 그 두께에 걸친 두 개의 직각 슬릿(528)들을 구비하는바, 그 슬릿들은 네 개의 4분 플랩(quadrant flap)들을 형성하고, 그 플랩들은 돔 형상으로 형성된 실리콘의 내재적인 탄성에 의하여 보통의 상태에서는 함께 유지된다. 그러므로, 이것은 물이 물 챔버 내에서 끓여지고 있는 때에 유체 밀봉을 제공한다. 일 실시예에서, 끓임 중에는 가열 챔버의 압력이 대략 14킬로파스칼(kPa)이다. 그러나, 가열 챔버가 비워지고 그 안의 공기가 냉각된 후에는 진공이 형성되는데, 그것은 일 예로 -50 kPa 일 수 있다. 밸브(520)에 걸쳐서 형성된 그러한 압력 차이(대기압 + 저장부측에서의 적은 수두 압력(water head pressure)과, 가열 챔버 측에서의 -50 kPa 상대 진공)에 의하여, 네 개의 플랩들이 그들의 내재된 탄성을 거슬러 떨어지도록 강제되고, 이로써 물이 저장부로부터 챔버 안으로 들어오도록 허용된다. 저장부로부터 가열 챔버 안으로 통과하는 이와 같은 물의 경로는 커버 부재(500)의 중앙부에 위치된 밸브에 부가된 것이다. 더 큰 표면적을 통한 물의 흡입은 발생되는 소음을 더 저감시킨다.

또한, 밸브(520)는 추가적인 기능을 수행한다. 끓이는 중에 가열 챔버 내의 압력이 위험한 수준으로 증가하면(예를 들어, 유출 파이프가 어떤 이유로든 막혀 있다면), 네 개의 다이어프램 플랩들이 그들의 곡면 형태를 거스르도록 강제되고 이격되도록 더 강제되어서, 가열 챔버 내의 과잉 압력을 물 저장부 안으로(그리고 이에 따라 사용자로부터) 안전하게 해소시키는 메카니즘을 제공한다. 일 예에서, 이것은 대략 70 kPa의 압력에서 일어날 수 있다.

도 14 에는 두 개의 상이한 모드들에서 작동될 수 있는 본 발명의 실시예가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 장치(602)는 전체적으로 그것의 상측 부분에 붓기 위한 배출부(604) 및 후방의 손잡이 등을 구비한 보통의 단지형 주전자와 유사하다. 용기 내부의 기저부를 형성하는 금속판의 하측에 제공되고 덮여진 가열 요소(606)도 통상적인 것이다. 그러나, 통상적인 주전자와는 달리, 용기의 내부가 수평의 구획벽(dividing wall; 608)에 의하여 두 개의 구분된 섹션들로 나뉘어진다. 상측 섹션은 물 저장부(610)를 형성하고, 하측 섹션은 가열 챔버(612)를 형성한다. 구획벽(608)에는 밸브(614)가 제공되어서 물이 가열 챔버 안으로 들어가는 것을 허용한다. 도관(616)은 가열 챔버(612)로부터 배분 챔버(618)까지 수직으로 연장되는데, 배분 챔버는 전술된 실시예들에서 설명된 것과 기능면에서 동일하며 용기의 상측부에 배치된다. 배분용 배출부(620)는 배분 챔버(612)로부터 하향으로 연장되고 용기의 후방으로부터 돌출된다. 고온수가 용기로부터 배분되는 때에 고온수를 받기 위하여 유출 튜브 아래에 컵 또는 머그컵이 배치될 수 있도록 하기 위하여, 용기는 오목하게 되어 있다. 그러므로, 상기 용기는 적은 체적의 물을 앞선 실시예들과 똑같은 방식으로 신속히 끓이고 배분하는 것을 가능하게 하는 모든 구성요소들을 구비한다는 점을 알 수 있다.

이 실시예에 추가적으로 제공된 것은 용기의 손잡이의 상부로 연장되어 노브(knob; 624)와 결합하는 수직부를 구비한 'L'자 형상의 레버이다. 수평부(622b)는 밸브(614) 바로 위의 돌출부까지 연장된다. 레버(622)는 피봇(626)에 의하여 용기 벽에 장착된다.

사용시, 사용자는 노브(624)의 위치에 따라서 두 가지의 구성형태들 중 하나로 그 용기를 작동시킬 수 있다. 노브(624)가 후방 위치에 있는 때에는, 레버(622)의 원위 단부가 밸브 부재(614)로부터 멀리 들려지고, 따라서 그 용기는 앞선 실시예들과 똑같은 방식으로 밀봉된 가열 챔버 내에서 적은 체적의 물을 신속히 끓이고 배분하도록 작동할 수 있다.

사용자가 노브(624)를 전방으로 밀면, 레버(622)의 원위 단부가 밸브 부재(622)에 지탱되어 그것이 닫히는 것을 방지한다. 이것은, 앞선 실시예들에 있어서 설명된 바와 같이 작동하지 않고, 가열기(606)가 단순히 용기 내의 모든 물을(즉 가열 챔버(612) 뿐만 아니라 저장부(610) 내의 물도) 가열한다는 것을 의미하는데, 이것은 물이 가열 챔버와 저장부 간으로 자유롭게 순환할 수 있기 때문이다. 이것은 종래의 주전자의 작용을 모방하는 것이다. 증기 스위치 또는 다른 끓음 검출기가 본 기술분야에서 잘 알려진 바와 같이 채택될 수 있다. 일단 가열되거나 또는 끓여지면, 용기가 들려져서 물이 배출부(604)로부터 밖으로 부어질 수 있다. 그러므로, 이 실시예는 현저한 부가적 비용없이 이중 목적의 적용을 가능하게 한다.

도 15 내지 도 20 을 참조하여 본 발명의 다른 실시예가 설명된다. 도 15 에는 본 발명에 따른 고온수 배분기의 주된 내부 부품들이 도시되어 있다. 도면의 하측 부분에는 가열 챔버(902)가 있으며, 이것의 위에는 배분 챔버(904)가 있다. 도면들에서 이 기기의 주 몸체는 명확성을 위하여 생략되었지만, 사용시 그들은 하우징(housing) 내에 제공되어서 가열 챔버(902) 위에 물 저장부가 형성된다. 배분용 배출부(906)는 이 도면에 도시되어 있는데, 이것은 사용시 하우징으로부터 돌출되는 것이다. 전술된 실시예들의 것과 유사한 부유체 밸브 장치가 전체적으로 참조번호 907 에 의하여 표시되어 있다.

가열 챔버(902)의 내부를 배분 챔버(904)의 내부에 연결시키는 두 개의 튜브들이 있다는 것이 관찰된다. 그 두 개의 튜브들 중 폭이 넓은 것은 가열 챔버를 위한 유출 도관(908)인데, 이를 통하여는 전술된 실시예들에서와 같이 가열된 물이 배출부(906)로부터 배분되기 전에 배분 챔버(904) 안으로 올라간다. 다른 튜브는 통풍 튜브(ventilation tube; 910)인데, 이것의 기능은 아래의 설명에 의하여 명확히 이해될 것이다.

도 16 에는 가열 챔버(902)를 가로지른 수직 단면에 의하여 배분 챔버(904)의 모습이 후방으로부터 도시되어 있다. 전술된 실시예에서와 같이, 가열된 물을 위한 유출 도관(908)은 가열 챔버(902) 안으로 하향 연장되어 가열기 판(912)을 향하는데, 가열기 판은 챔버의 기저부를 형성한다. 이것은 전술된 실시예들과 유사하다. 통풍 튜브(910)는 가열 챔버의 지붕의 상승부(916)에 형성된 좁은 통공(914)과 소통된다.

도 17 및 도 18 은 각각 배분 챔버의 하측 부분(904a) 및 상측 부분(904b)의 사시도들이다. 먼저 도 17 을 참조하면, 상부 우측 모서리부에 수직으로 연장된 상승 튜브(918)이 도시되어 있는데, 이 상승 튜브는 가열 챔버로부터의 물 도관(908)과 소통된다. 수직의 상승 튜브(918)로부터 이격되고 그것을 부분적으로 둘러싸는 것은 아치벽(arcuate wall; 920)인데, 이것은 상승 튜브(918)로부터의 유동에 대한 둑(weir)을 형성하며, 따라서 배분 챔버의 측벽들과 함께 유입 상승부(918)의 근처에서 소량의 물을 보유하는 작용을 한다. 유입 상승부에 있는 작은 슬릿(922)은 배분 챔버(904a)의 바닥으로부터 둑(920)의 높이 아래의 높이까지 연장된다. 그러므로 슬릿(922)은 둑(920) 뒤에 보유된 물이 도관(908) 아래로 되돌아 배수되어 가열 챔버(902)로 가는 것을 허용한다.

배분 챔버 하측 섹션(904a)의 상부 좌측 모서리부에는 도 16 에 도시된 통풍 파이프(ventilation pipe; 910)에 연결된 제2의 좁은 유입 상승 튜브(924)가 있다. 유사하게, 통풍 상승부(924)의 전방에는 아치형의 둑(926)이 제공되고, 상승부(924)에는 슬릿(928)이 제공된다. 다만 이 경우에는 슬릿이 대응하느 둑(926)의 높이 위로 수직으로 연장된다.

배분 챔버 하측 섹션(904a)의 전방에는 기저부(932)에 통공(930)이 있는데, 이것은 가열된 물을 배분하기 위한 배출부(906)과 소통된다. 배분 챔버(932)의 기저부는 후방으로부터 배분 통공(930)을 향하여 아래로 경사진다는 것이 관찰된다. 배분 챔버 하측 섹션(904a)의 대략적인 중앙부에는 일체적으로 몰딩(moulding)된 굴뚝 섹션(chimney section; 934)이 있다. 이것은, 배분 챔버 상측 섹션(904b)에 있고 짝을 이루는 굴뚝 섹션(936)(도 18 참조)과 함께, 배분 챔버(904)를 통하는 통로를 형성하는데, 이 통로는 배분 챔버의 내부에 대해 밀봉된다. 이것의 목적은, 배분 챔버 상측 섹션(904b) 위에 장착된 증기 스위치(미도시)의 일부를 형성하고 스냅-작동(snap-acting)하는 바이메탈 엑츄에이터에 통풍을 제공하는 것이다.

도 18 에 도시된 배분 챔버 상측 섹션(904b)은 폐쇄된 공간을 제공하기 위하여, 전체적으로 하측 섹션(904a)을 덮는 뚜껑을 형성한다. 직각의 수직 배플(938)은 배분 챔버 상측 섹션(904b)의 내부 지붕으로부터 유입 둑(920)의 외측으로 하향으로 매달리는데 수직방향에서는 유입 둑에 미치지 못한다. 이와 같은 구성은 도 19 에 도시된 조립된 배분 챔버의 단면도에서 보다 확실히 알 수 있다.

도 20 에 도시된 조립된 배분 챔버의 단면에서 보다 명확히 알 수 있는 바와 같이 통풍 유입 상승부(924)의 바로 위에서 배분 챔버 상측 섹션(940b)의 지붕에는 통공(940)이 제공된다.

이하에서는 도 16 내지 도 20 의 실시예가 앞선 실시예들과는 상이한 사항을 중심으로 작동에 관하여 설명한다.

먼저, 물이 부유 밸브 장치(float valve arrangement; 907)를 통하여 저장부로부터 가열 챔버(902) 안으로 들여보내진다. 가열 챔버(902) 내의 물이 유출 도관(908)의 하측 단부를 덮는 때에도, 통풍 파이프(910)는 공기가 가열 챔버(902)로부터 이탈하는 것을 허용하고, 따라서 밸브(907)를 통한 물의 매끄러운 유입유동을 용이하게 한다.

전술된 실시예들에서와 같이, 가열 챔버(902) 내의 물은 가열기(912)에 의하여 가열되지만, 이 단계에서 통풍 파이프(910)는 가열 챔버(902) 내측에서 압력이 증가하는 것을 제한함으로써 찬 물이 도관(908)으로부터 배분 챔버(904) 안으로 조기에 배출되는 것을 방지한다. 그러나, 가열이 진행됨에 따라서, 가열 챔버(902) 내의 압력이 상승하고, 일부의 물이 도관(908) 위로 그리고 배분 챔버(904) 안으로 올라가도록 강제된다. 천천히 배출되는 첫 번째의 물은 끓는 점에 있지 않을 수 있지만, 이와 같은 초기의 "소량의 흐름(dribble)"은 유입 둑(920)에 의하여 배분 챔버의 주된 부분으로 들어가지 못하게 된다. 그 대신 그것은 둑(920) 뒤에 보유된다. 가열 챔버 내의 물이 끓는점에 도달함에 따라서, 많은 양의 물이 도관(908) 위로 그리고 유입 상승부(918) 안으로 강제되며, 또한 상승부(918)의 상부로부터 분출되어서 직각의 배플(938)과 배분 챔버 상측 섹션(904b)의 지붕에 의하여 형성되는 공간 안으로 간다. 끓는 물은 여기에서부터 수직 배플(938)의 내측 가장자리 아래로 흘러가서 배분 챔버의 주요 부분 안으로 들어가는바, 배분 챔버의 주요 부분에서는 그 물이 유출 통공(930)을 향하여 유동하고, 유출 통공으로부터는 배출부(906)을 통하여 밖으로 유동한다. 그러므로, 다른 실시예들에서와 마찬가지로, 배분 챔버의 구성은 가열 챔버로부터 배출되고 빠르게 유입유동하는 끓는 물을 배출부(906)로부터 밖으로의 보다 부드럽고 통제된 유동과 효과적으로 분리시키는 것임을 알 수 있다.

적어도 가열 챔버(902)로부터의 최고 배출(peak output) 중에는, 도관(908)으로부터 챔버 안으로의 끓는 물의 유량은 배출부(906)를 통한 외부유동 유량보다 크고, 따라서 챔버는 끓는 물로 채워지기 시작하여서, 끓는 물과 함께 가열 챔버로부터 배출되는 증기는 적어도 부분적으로 배분 챔버 내의 물을 통과하여 지나간다.

물 도관(908) 또는 통풍 튜브(910)까지 밀려 올려지고 개별의 상승부들(918, 924) 밖으로 소량 흘러나오는 경향이 있는 찬 물은, 개별의 둑들(920, 926)에 의하여 보유된다. 배분이 종료되고 가열 챔버 내의 압력이 감소되는 때에, 이 물은 물 유입 상승부(918)에 있는 슬롯들(922, 928)을 통하여 되돌려져 통풍 상승부(924) 및 가열 챔버 각각 안으로 배수될 수 있다. 이것은 물의 초기 소량 흐름(initial dribble)이 배출부(906)를 통하여 배분되는 물의 온도를 저감시키지 않는다는 것을 의미한다.

도 15 에는 가열 챔버(902)의 상측 표면에 압력 해제 밸브(도 15 에는 도시되지 않았으나, 예를 들어 앞선 실시예들에서 설명된 형태의 밸브)를 수용하기 위한 구멍이 있는 것으로 도시되었으나, 통풍 튜브(910)에는 별도의 압력 해제 밸브가 필요하지 않을 수 있다.

본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 전술된 실시예들이 본 발명이 구현될 수 있는 가능한 많은 형태의 예들 중 일부의 예에 불과하다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 상기 실시예들은 끓는 물을 생산하기 위한 것으로서 설명되었지만, 본 발명은 예를 들어 차, 커피, 또는 음료에서의 용도를 위한 가열된 우유와 같이 제조되는 음료와 같은, 다른 액체들의 가열에도 적용될 수 있다. 또한, 설명된 실시예들은 수개의 유리한 특징들을 조합한 것일 수 있으나, 이 특징들 모두가 함께 제공되는 것이 필수적인 것은 아니다. 예를 들어, 사이펀 유출 구성 및 배분 챔버는 증기가 배분 챔버 내이 물을 통하여 지나가는 구성과 함께 이용되지 않는 경우에도 유리할 수 있다. 유사하게, 이중 작용 압력 해제 밸브는 통풍 구멍 또는 둑들과 마찬가지로 다른 가능한 적용예들을 가질 수 있다.

2: 몸체
6: 배출부
8: 가열 챔버
10: 배분 챔버
12: 저장부

Claims (54)

1. 계량된 양의 물을 끓도록 가열시키는 장치로서, 상기 장치는 가열 챔버(heating chamber), 배분 챔버(dispensing chamber), 및 상기 가열 챔버로부터 상기 배분 챔버의 유입부로 물을 운반하기 위한 도관(conduit)을 포함하고, 끓음과 연계되어 증가된 압력이 가열된 물을 도관 안으로 그리고 그 후 배분 챔버 안으로 강제하도록 구성된, 장치.
2. 계량된 양의 물을 가열시키는 장치로서, 상기 장치는 가열 챔버, 배분 챔버, 및 상기 가열 챔버로부터 상기 배분 챔버의 유입부로 액체를 운반하기 위한 도관(conduit)을 포함하고, 상기 유입부는 상기 도관으로부터의 증기(steam)가 배분 전에 배분 챔버에 보유된 물을 통하여 지나가도록 구성된, 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 장치는 배출부를 포함하고, 배분 챔버는 구멍을 포함하며, 구멍은 배출부와 소통되어 물이 그 구멍을 통하여 배분 챔버 밖으로 배수되는 것을 허용하는, 장치.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   배분 챔버는, 배분 챔버 내의 액체가 미리 결정된 수위에 도달한 때에 배분 챔버 내의 액체를 배분하도록 구성된, 장치.
5. 제 3 항에 있어서,
   배분 챔버는 사이펀 구성을 포함하고, 물이 미리 결정된 수위에 도달하는 때에 사이펀이 수립되며 배분 챔버 내의 액체를 계속하여 배수시키는, 장치.
6. 액체 가열 챔버 및 액체 배분 챔버를 포함하고, 가열된 액체를 가열 챔버로부터 배분 챔버로 운반하는 수단을 구비한 액체 가열 장치로서, 그 장치는 배분 챔버 내의 액체가 미리 결정된 수위에 도달한 때에 사이펀을 수립하도록 구성된 배분 챔버로부터의 유출부를 더 포함하는, 장치.
7. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
   미리 결정된 체적이 배분되는 때까지 사이펀은 계속하여 액체를 배분하는, 장치.
8. 제 5 항 내지 제 7 항 중의 어느 한 항에 있어서,
   사이펀 구성은 사이펀을 중단시키는 수단을 포함하는, 장치.
9. 앞선 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 장치는 배출부, 및 배분이 개시된 후에 배출부로부터 물이 유동하는 것을 방지하는 수단을 포함하는, 장치.
10. 앞선 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    배분 챔버는 배분 챔버의 상측 부분에 하나 이상의 통풍 유출부를 포함하는, 장치.
11. 앞선 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    배분 챔버로의 유입부는 둑을 포함하는, 장치.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 장치는 둑의 내용물을 배수시키는 배수 수단을 더 포함하는, 장치.
13. 제 12 항에 있어서,
    배수 수단은 가열 챔버로 되돌려 배수시키도록 구성된, 장치.
14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    배수 수단은 배분 챔버 유입 튜브에 있는 슬릿(slit)을 포함하는, 장치.
15. 앞선 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    가열기는 가열 챔버의 기저부를 형성하는, 장치.
16. 앞선 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치는 가열 챔버와 선택적인 유체 소통을 이루는 액체 저장부를 포함하는, 장치.
17. 제 16 항에 있어서,
    저장부는 가열 챔버에 인접한, 장치.
18. 제 17 항에 있어서,
    가열 챔버는 큰 액체 저장부의 하위분할부(sub-divided portion)를 이루고, 액체는 필요한 때에 액체 저장부로부터 가열 챔버로 가도록 선택적으로 허용되는, 장치.
19. 제 16 항, 제 17 항, 또는 제 18 항에 있어서,
    선택적인 유체 소통 수단은 적어도 부분적으로 위축가능한(retractable) 배플(baffle), 구획부, 또는 벽을 포함하는, 장치.
20. 제 16 항 내지 제 19 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    가열 챔버는 저장부 아래에 있는, 장치.
21. 제 16 항 내지 제 20 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    저장부는 분리가능한, 장치.
22. 제 16 항 내지 제 21 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    가열 챔버의 벽에 밸브를 포함하는, 장치.
23. 제 22 항에 있어서,
    밸브는 가열 챔버가 필요한 수위까지 채워진 때에 닫혀지는, 장치.
24. 제 22 항 또는 제 23 항에 있어서,
    밸브는 부력을 갖도록 구성되는, 장치.
25. 제 22 항, 제 23 항, 또는 제 24 항에 있어서,
    밸브는 하향으로 테이퍼(taper)진, 장치.
26. 제 22 항 내지 제 25 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    밸브는, 가열 챔버 내의 증가하는 압력이 밸브가 닫혀지도록 강제하는 경향을 갖도록 구성되는, 장치.
27. 제 22 항 내지 제 26 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    밸브는 물 저장부와 가열 챔버를 분리시키는 벽에 오리피스를 포함하는, 장치.
28. 제 22 항 내지 제 27 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    밸브 유입부 주위에 하나 이상의 배플이 제공된, 장치.
29. 제 16 항 내지 제 28 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치는 가열 중에 가열 챔버와 저장부 사이에 유체 소통을 유지하는 수단을 포함하는, 장치.
30. 제 29 항에 있어서,
    상기 장치는 가열 중에 밸브를 선택적으로 개방한 채 유지시키는 수단을 포함하는, 장치.
31. 제 16 항 내지 제 30 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 저장부는 분리가능한, 장치.
32. 앞선 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    배분 챔버는 가열 챔버 위에 있는, 장치.
33. 제 16 항 내지 제 31 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    가열 챔버 및 배분 챔버는 각각 용기의 하측 부분과 상측 부분에 제공되고, 그 용기는 가열 챔버와 배분 챔버 사이에 물 저장부를 한정하는, 장치.
34. 앞선 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    가열 챔버는 통풍 수단을 포함하는, 장치 또는 용기.
35. 제 34 항에 있어서,
    통풍 수단은 공기에 대해 개방된, 장치 또는 용기.
36. 제 34 항 또는 제 35 항에 있어서,
    통풍 수단은 기기(appliance) 내의 공기공간(airspace)으로 통풍되도록 구성된, 장치 또는 용기.
37. 제 34 항 내지 제 36 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    통풍 수단은 배분 챔버로 통풍되도록 구성된, 장치 또는 용기.
38. 제 34 항 내지 제 37 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    통풍 수단은 가열 챔버의 상측 부분으로부터 통풍되도록 구성된, 장치 또는 용기.
39. 앞선 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    배분 챔버 내의 물, 증기, 또는 상승된 온도나 압력 중 적어도 하나의 존재에 응답하여 가열 챔버에 있는 가열기를 스위치 오프(switch off)시키는 수단을 포함하는, 장치 또는 용기.
40. 앞선 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    가열기를 스위치 오프시키기 위하여 증기 감응성 액츄에이터가 이용되는, 장치 또는 용기.
41. 앞선 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치 또는 용기는 가열 챔버와 가스 소통(gaseous communication)되는 증기 스위치를 포함하고, 가열 챔버 내에서 생성된 증기는 증기 스위치에 작용하는, 장치 또는 용기.
42. 앞선 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    가열 챔버는, 가열 챔버 내의 압력이 문턱값을 초과하는 때에 개방되는 압력 해제 밸브를 포함하는, 장치.
43. 제 42 항에 있어서,
    압력 해제 밸브는 과잉 압력을 장치 내부의 가압되지 않은 부분 안으로 통풍시키도록 구성된, 장치.
44. 제 42 항 또는 제 43 항에 있어서,
    압력 해제 밸브는 물이 가열 챔버 안으로 들어가도록 구성된, 장치.
45. 제 42 항, 제 43항, 또는 제 44 항에 있어서,
    압력 해제 밸브는 양 방향으로 압력 해제 밸브에 걸친 압력 차이가 있는 때에 개방되도록 구성된, 장치.
46. 제 45 항에 있어서,
    압력 해제 밸브는 일 방향에서 다른 방향에서보다 낮은 압력 차이로 개방되도록 구성된, 장치.
47. 가열 챔버, 액체 저장부, 및 이들 사이의 밸브를 포함하는 액체 가열 용기로서, 상기 밸브는 밸브에 걸친 압력 차이 문턱값에 응답하여 액체 저장부와 가열 챔버 사이에 유체 소통을 허용하도록 개방되게끔 구성되고, 상기 압력 차이 문턱값은 일 방향의 것이 다른 방향의 것보다 더 높은, 액체 가열 용기.
48. 제 42 항 내지 제 47 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 밸브는 적어도 하나의 슬릿이 형성된 돔(dome) 형상의 탄성 다이어프램(resilient diaphragm)을 포함하는, 장치 또는 용기.
49. 제 48 항에 있어서,
    압력 해제 밸브는, 다이어프램의 오목한 측부가 물 저장부를 대면하는 상태로 물 저장부와 가열 챔버 사이에 있는, 장치 또는 용기.
50. 액체 수용 챔버 및 전기 가열 요소를 포함하는 액체 가열 장치로서, 상기 장치는: 가열 요소가 액체 수용 챔버 내의 액체 모두를 가열하도록 작동할 수 있는 제1 구성형태; 및 가열 요소가 적은 체적의 액체를 가열할 수 있게끔 가열 챔버가 한정되는 제2 구성형태;를 가지고, 상기 장치는 상기 제1 구성형태 및 제2 구성형태 간의 전환을 위한 수단을 더 포함하는, 액체 가열 장치.
51. 제 50 항에 있어서,
    상기 장치는 가열 챔버와 액체 수용 챔버의 나머지 부분 사이에 있는 구획벽을 포함하고, 가열 챔버와 그 나머지 부분 사이에는 액체가 가열 챔버 안으로 유동하는 것을 선택적으로 허용하는 밸브가 제공된, 장치.
52. 제 51 항에 있어서,
    상기 장치는 가열 중에 선택적으로 밸브를 개방된 채로 유지시키는 수단을 포함하는, 장치.
53. 앞선 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치는 가열 챔버 내의 물의 온도가 90℃에 도달한 때에 가열기에 대한 전력을 중단시키도록 구성된 제어 수단을 포함하는, 장치.
54. 계량된 양의 물을 끓이기 위한 장치로서, 상기 장치는 가열 챔버, 가열 챔버 내의 물을 가열하기 위한 가열 요소, 및 미리 결정된 온도에 도달한 때에 가열 요소에 대한 전력을 스위치 오프시키도록 구성된 열감지 수단을 포함하고,
    상기 미리 결정된 온도는, 가열 요소가 스위치 오프되는 때에 물이 끓지는 않았지만 가열 요소의 잔존 열이 물이 끓도록 계속 가열하기에는 충분하도록 설정되는, 장치.

Images