KR20110083647A - 액체 가열 장치 - Google Patents

Abstract

액체 가열 장치는 가열 챔버(704); 공급 챔버(712) 및 도관(710)을 포함한다. 상기 도관(710)은 상기 가열 챔버(704)로부터 자동 공급을 위하여 공급 챔버(712)로 가열된 액체를 운반한다. 상기 공급 챔버(712)는 가열된 액체가 공급되는 밸브 수단(714)을 구비하며 상기 밸브 수단은 자동적인 공급을 차단하도록 작동될 수 있다. 액체 가열 장치는 가열 챔버(804), 공급 챔버(812) 및 도관(810)을 포함한다. 상기 도관(810)은 자동 공급을 위하여 가열 챔버(804)로부터 공급 챔버(812)로 가열된 액체를 운반한다. 상기 장치는 자동적으로 공급되는 가열된 액체의 부피를 결정하는 수단(866)을 구비한다.

Description

액체 가열 장치{Liquid heating devices}

본 발명은 물 또는 다른 액체를 가열하는 장치에 대한 것으로서, 보다 자세하게는 짧은 시간동안에 비교적 소량의 액체를 가열하는 장치에 관한 것이다.

음료수를 만들기 위하여 물을 가열하기 위한 방법으로는 전세계적으로 일반적인 수요가 존재한다. 영국 및 다른 유럽의 국가에서, 가끔씩 음용수를 만들기 위하여 물을 가열하는데 사용되는 주전자를 대부분의 주부들이 필요로 하는 것을 일반적인 사항이다. 대부분의 경우에 있어서, 물이 상온에서 가열되는데 소요되는 시간을 대기할 필요 없이, 필요시에 이러한 음용수를 만들 수 있도록 가급적 하루 종일, 소정의 연장된 시간동안 물을 필요로 하거나 가열하는 것은 일반적인 일이다. 이러한 예로서, 소위 에어팟이라 불리는 전통적인 전기 탕기가 특히 아시아 지방에서 사용되었다.

이러한 두가지 방식을 단점을 가지고 있다. 주전자의 경우, 3 킬로와트의 트기에 달하는 마우 큰 큰 전력 주전자를 사용하더라도, 물이 차가운 상태(즉, 탭으로부터 끌어올려지는 온도)에서 가열되는데는 시간이 소요된다는 것)이 사용자들에게는 불편하게 보여진다. 주전자가 채워지고 필요 이상으로 불을 끓이는 영항이 가열에 필요한 시간을 증가시킬 때 필요한 물의 양을 가늠하는데 곤란한 점이 발생한다. 한편으로, 물이 소정의 시간동안 유지되거나 즉시 가열되는 경우에는 어쩔수 없는 열 손실에 대응하는데에는 현저한 에너지가 소요된다.

최근에, 이러한 문제점을 해결하는 장치가 상용화되었다. 이러한 장치들은 몇초안에 차가운 물 저장고로부터 한 컵 정도의 뜨거운 물을 만들어낼 수 있다. 그러나, 이러한 장치들은 관형상의 유동 가열기에 기반한 것이며 사용자는 이러한 장치에서 현저한 단점이 있음도 알게 되었다. 우선, 일반적인 관형상 유동 가열기의 경우, 관 내부의 높은 압력 및/또는 수증기에 의해 생성되는 열점을 통하여 과도하게 가열되는 문제점을 회피하기 위하여 관 내부의 물이 끓는 점에 도달하기 전에 가열을 중지시켜야 한다. 다른 단점으로서는, 가열기가 비록 신속하게 가열하더라도, 목표로 하는 온도로 가열되지 않은 가열기를 통하여 통과하는 초기의 일정량의 물이 존재한다는 것이다. 그 자체는 끓는점에 도달하지 않은 이러한 것은 나중에 만들어진 물과 혼합되게 되어 물의 평균 온도를 떨어뜨리게 된다. 이러한 두가지 단점의 조합은 이러한 장치에 의해 준비되는 물이 공급되는 시점에 끓는점 이하이어서 예를 들어 차를 만들기에는 적절하지 않게 되어 소비자에게 어필하는데 제한점이 있다.

본 발명은 가열되어야 하는 물과 같은 액체를 공급되는 가열된 물의 제어 가능한 양만큼 끓는점 또는 그 근처의 온도로 가열되게 하는 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일실시예에서, 본 발명의 액체 가열 장치는 가열 챔버, 공급 챔버 및 가열 챔버로부터 자동 공급을 위한 공급챔버로 가열된 액체를 운반하는 도관을 구비하며, 상기 공급챔버는 가열된 액체가 공급되는 밸브 수단을 구비하며, 상기 밸브 수단은 자동 공급을 차단할 수 있도록 작동된다.

따라서, 본 발명에 따르면, 물과 같은 고온의 액체를 공급하는 장치는 가열 및 공급을 위한 각각의 2개의 구별되는 챔버를 포함하는 것이 통상의 기술자에게 일반적이다. 상기 가열 챔버는 가열된 액체를 도관으로 강제하고 그것을 공급 챔버로 토출시키는 가열과 관련된 압력의 증가를 수반하여 그 내부에서 물과 같은 액체를 가열하도록 구성되는 것이 바람직하다. 이러한 구성은 위험하게 가압된 가열된 물 및 증기는 공급 챔버로 안전하게 배출되는 반면에 물은 가열 챔버로부터 유입되는 독립적인 물의 천천히 유동하고 균일한 유동의 유출구에서 공급될 수 있다는 것을 의미한다. 환언하면, 공급 챔버는 유출구로부터 사용자로의 가열 챔버로부터 유출구를 효과적으로 분리할 수 있도록 작용하게 된다.

공급을 차단하는 밸브 수단을 제공함으로써, 사용자는 얼마나 많은 액체가 공급된 것인지를 제어할 수 있게 된다. 이러한 것은 이러한 장치의 유연성과 사용성을 증대시키게 된다. 사용자는 자동 메커니즘에 의해 밸브가 차단된 후에 시간과 양을 미리 설정함으로써 시험을 해볼 수가 있으며, 선택적으로 그리고 편리하게, 그러나 밸브는 사용자가 작동가능하게 되어 원하는 양이 공급될 때 실시간으로 사용자에 의해 간단하게 차단될 수 있다.

공급 챔버 내의 액체가 밸브 수단이 개방될 때 공급되는 다양한 방법들이 있다. 예를 들어, 일례를 들면, 공급 챔버의 가열된 액체는 스프라웃과 연통된 구멍을 통하여 간단하게 배출될 수 있다. 이러한 구멍의 크기는 안전한 최대 유출 속도를 제공할 수 있도록 선택될 수 있다. 다른 실시예로서, 액체는 일정량이 챔버에 도달되면, 즉 사이펀 장치를 사용함으로써 공급될 수 있다. 이 경우에, 상기 밸브는 액체가 사이펀에 남고 다음의 배출을 냉각시키는 문제점을 피하기 위하여 유입구에서 사이펀으로 위치된다.

사용자 작동 밸브는 가열 챔버의 가열기에 전원을 차단하거나 감소시키는 스위치에 연결되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 그것이 일방향 연결, 즉 증기 스위치의 작동이 상기 밸브를 작동시키지는 않더라도, 상기 밸브는 증기 작동 스위치에 의해 작동하도록 된 부재에 의해 작동된다.

이러한 장치는 공급 챔버 없이도, 즉, 가열된 액체가 가열 챔버로부터 바로 공급되는 경우, 채용될 수 있다. 따라서, 추가적은 특징의 관점에서 본다면, 본 발명은 측정된 액체의 일정량을 가열하는 장치를 제공하되, 상기 장치는 그 내부에 액체를 가열하는 전기 가열기를 구비한 가열 챔버와, 상기 가열 챔버로부터 액체를 공급하는 공급 장치를 구비하며, 상기 공급 장치는 상기 액체의 공급을 차단하는 수동 작동식 밸브를 구비하여, 상기 밸브는 전기 가열기에 전원을 차단하거나 감소시키는 스위치 접점부에 연결된다. 상기 스위치 접점부는 증기 감응식 스위치와 연관되며 상기 스위치는 공급을 차단하지 않고서도 전기 가열기에 전원을 차단하거나 감소시키도록 독립적으로 작동되는 것이 바람직하다.

공급 챔버의 유출 장치, 즉 공급 스프라웃에서, 밸브가 구비되어, 다음번 사용시에 공급되지 않은 공급 챔버 내부의 액체가 사용자의 리셉터클로 우선 공급되고, 이어서 냉각되고 다음번 공급되는 액체의 평균 온도에 악영향을 주게되는 문제점이 나타나게 된다. 그러나, 일부 바람직한 실시예에서, 상기 공급 챔버는 공급되지 않은 액체가 그것으로부터 배출되게 하는, 즉 가열 챔버로 돌아가게 하거나 벌크 저장소로 돌아가게 하는 배수 유출부를 포함한다. 이것은 신규하며 진보성이 있는 구성이어서, 다른 특징면에서 본다면, 본 발명은 가열 챔버와 공급 챔버 그리고 가열 챔버로부터의 자동 공급을 위하여 가열 챔버로부터 공급 챔버로 가열된 액체를 운반하는 도관을 포함하는 액체 가열용 장치를 제공하여, 상기 공급 챔버는 상기 공급 챔버로부터 공급되지 않은 액체의 배수를 위한 배수 유출부를 포함한다.

전술한 바와 같이, 배수 유출부는 액체 저장소로 배수되도록 설계된다. 그러나, 일부 실시예에서, 가열 챔버로 배수되도록 설계되기도 한다. 저장소가 제거가능한 경우 이것은 편리한 실시예가 되는데 그 이유는 저장소와 장치의 나머지 부분들 사이에 추가적인 분리가능한 연결부를 제공할 필요를 회피할 수 있기 때문이다. 따라서, 다른 특징면에서 본다면, 본 발명은 가열 챔버와 공급 챔버를 포함하는 가열된 액체를 공급하는 장치를 제공하는데, 상기 장치는 가열된 액체를 가열 챔버로부터 공급 챔버로 그리고 가열된 액체를 그로부터 자동으로 공급하여 방출하도록 구성되며, 상기 공급 챔버는 공급되지 않은 액체를 공급 챔버로부터 상기 가열 챔버로 되돌려 배수시키도록된 배수 유출부를 포함한다.

상기 밸브는 배수 유출부로부터 가열 챔버 내부로의 액체 유동의 제어를 위하여 제공되는 것이 바람직하다. 일반적으로, 상기 밸브는 액체의 배출이 완료된 후에 액체가 여전히 배출되고 개방되는 동안에 폐쇄된다.

상기 배수 유출부는 적절한 도관에 의해 직접 가열 챔버로 연결될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 보조 챔버가 공급 챔버 및 가열 챔버 사이에 제공되어 공급 챔버로부터 배수된 액체가 일시적으로, 즉 가열 챔버로 액체가 유동하도록 허용하는 밸브가 개방되기 전에 모이게 한다.

몇가지 실시예에서, 상기 장치는 제거가능한 저장소를 구비한다. 이것은 이러한 배열체의 장점을 최대화한다. 상기 저장소는 독립적인 가열 요소, 즉 제거가능한 주전자를 포함할 수 있다.

배수 유출부는 일반적인 공급 작동의 시간 스케일에서 현저한 액체 배수량을 나타내지 않는 충분히 낮은 유동속도로 설계된다. 예를 들어, 상기 배수 유출부는 적어도 일분, 바람직하는 2분 이상의 소정의 시간 동안에 공급 챔버의 전체 내용물을 배수하는 유동 속도를 가지도록 구성된다.

편리하게도, 상기 배수 유출부는 충분히 낮은 배수 속도를 제공하지만 배수를 효과적으로 막는 구멍 상에 메니스커스가 형성되는 것을 방지하기에 충분히 높은 배수 속도를 제공하도록 적절한 크기와 형상으로 된다.

선택적이며 바람직하게는, 상기 배수 유출부는 밸브를 구비한다. 이러한 것은 타이머에 의해 자동적으로 개방되도록 트리거되거나 다른 조건이 만족될 때 개방되도록 트리거될 수 있다. 바람직한 몇가지 실시예에서, 상기 배수 유출부는 상기 챔버로부터 액체의 공급을 제거하는 밸브 수단에 연결된다. 이로 인하여, 상기 배수 밸브는 공급 밸브가 폐쇄될 때 개방되고 그 반대일 경우에는 반대로 작동되어 액체는 불필요하게 공급 챔버에 남지 않게 되지만 공급시에 누설되지도 않는다. 따라서, 배수 밸브는 개방시에 공급 챔버에 남아 있는 액체의 신속한 배수를 가능하게 하도록 구성된다. 편리한 실시예에서, 액체 유동을 공급 유출부 또는 배수 유출부로 향하게 하는 분류 밸브가 제공된다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 공급 밸브는 장치로부터 공급된 물의 양을 수동이나 자동으로 결정하도록 작동되도록 배치된다. 다양한 경우에서, 후자의 배열체가 사용자에게 더 편리한데, 그 이유는 공급시에 주의를 기울일 필요가 없기 때문이다. 그러나, 제어 가능한 공급량은 액체가 공급되는 자동 제어식 밸브에 의해 달성되는 것이 필수적인 것은 아니다. 따라서, 다른 관점에서 볼 때, 본 발명은 가열 챔버, 공급 챔버, 상기 가열 챔버로부터 상기 공급 챔버로 자동으로 가열된 액체를 공급하기 위한 도관을 포함하여, 상기 장치는 자동적으로 공급되는 가열된 액체의 양을 결정하는 수단을 포함한다.

본 발명의 일특징에 따르면, 사용자는 공급되어질 가열된 액체의 양을 미리 설정할 수 있게 된다. 일실시예에서, 이러한 것은 공급 챔버로부터 공급되는 액체의 양을 제어함으로써 가능하게 되는데, 상기 공급 챔버로부터 공급되는 액체의 양은 가열 챔버에서 가열되는 양보다 작다. 이러한 수단은 가열 챔버로부터 공급 챔버로 도관을 통하여 통과하는 액체의 양을 제어하도록 구성된다. 예를 들어, 일실시예에서, 가열 챔버 내부의 도관의 단부의 높이는 가열된 액체가 배출된 후에 가열 챔버 내부에 남겨진 액체의 양을 가변시키도록 변화된다.

다른 실시예에서, 상기 장치는 공급 챔버의 얼마나 많은 정도의 액체가 실제로 공급되는지를 제어하도록 구성된다. 이를 달성하는 하나의 방법은 본 발명의 제 1 특징의 내용에서 전술한 바와 같이 자동 제어 유출 밸브에 의해 행해진다. 그러나, 다른 다양한 방법들이 가능하다. 예를 들어, 몇가지 실시예에서, 유출부 사이펀 구조가 제공되는데, 공급 챔버의 액체 높이가 소정의 높이에 도달하면, 사이펀이 설치되어 공급 챔버의 액체를 계속적으로 배수하게 된다. 공급되는 액체의 양을 제어하기 위하여, 밸브와 같은 자동 제어 수단이 제공되어, 사이펀 튜브 내부로 공기가 유동하게 하여 사이펀을 방해하게 된다.

일실시예에서, 상기 공급 챔버에는 액체를 공급하는 것보다는 액체를 배수하는 배수 수단이 제공되는데, 상기 배수 수단은 가변적인 배수 유동 속도를 제공하도록 설정된다. 이러한 실시예는 공급 속도에 비하여 적절한 배수 속도를 설정함으로서 공급되는 액체의 양을 편리하게 제어할 수 있게 하며, 동시에 실행에 있어서도 편리하게 한다. 덜 선호되는 경향이 있기는 하지만, 본 발명의 범위에 속하는 선택적인 구성이 고정된 배수 속도뿐만 아니라 가변적인 배수 속도를 구비할 수도 있다.

사전에 설정된 자동 공급량을 제어하고 공급 속도를 차단하는 수단을 구비하는 것은 서로 배타적인 것이 아니며 두가지 특징은 주어진 장치에 모두 제공될 수 있다. 따라서, 공급되는 양은 미리 설정되게 되지만, 수동적으로 정지되어 능가될 수 있다. 전술한 단락에서 설명된 실시예에서, 배수 수단은 공급이 차단되는 경우에 공급 챔버를 배수하는 부가적인 기능을 수행하게 된다.

추가적이거나 선택적인 수단의 가열 챔버에서 실제로 가열된 액체의 양을 제어하는데 제공된다. 비록 이러한 것은 이러한 특징을 가지지 않는 장치를 큰 수준으로 재설계해야 하지만, 실제로 필요한 액체의 양만이 가열되기 때문에 에너지 사용이 보다 효율적으로 되어 잇점이 있다. 이러한 것이 달성되는 데에는 다양한 방법이 존재한다. 예를 들어 저장소로부터 가열 챔버로 액체의 유입 유동을 조절하는 펌프 또는 밸브는 가열 챔버로 소정의 액체의 양을 운반하도록 타이머 또는 수준 센서에 의해 제어될 수 있다. 일실시예에서, 상기 가열 챔버는 액체가 유입되는 하나 이상의 벤트를 통하여 공기가 배치되도록 구성되며, 상기 벤트는 소정량에 대응되는 가열 챔버 내의 액체의 높이가 도달되었을 때 폐쇄되도록 배치된다.

이것은 신규하며 그 자체로 진보성을 가지는데, 다른 특징면에서 본다면, 본 발명은,

액체가 가열 챔버 내에서 가열된 후에 압력하에 그로부터 액체를 배출하기 위한 유출부를 구비하는 가열 챔버;

액체 저장소;

상기 저장소로부터 상기 가열 챔버로 액체를 운반하는 수단을 구비하며,

상기 가열 챔버는 공기가 액체가 유입되는 하나 이상의 벤트를 통하여 배치되도록 구성되며, 상기 벤트는 가열 챔버의 액체 높이가 소정의 양에 도달할 때 폐쇄되도록 구성된 소정의 액체를 가열하는 장치를 제공한다.

편리하게도, 상기 벤트는 가열된 물이 가열 챔버로부터 배출되는 유출부 또는 도관을 구비한다. 필요한 수준에 도달했을 때 상기 벤트를 폐쇄하는 기계적 구성이 예상되지만 액체 자체는 편리하게도 그것을 폐쇄하는 벤트를 커버한다.

바람직하게는, 물의 소정량은 사용자에 의해 조절될 수 있다. 이러한 조절은 유출관 튜브 또는 도관의 단부가 망원경 경통의 작동처럼 가열 챔버로 연장되는 깊이를 조절함으로써 달성되거나 가열 챔버로 액체가 유입되게 하도록 벤트 또는 벤트의 일부분이 초기에 개방되는 것을 변경시킴으로써 달성되며: 가열 챔버에서 튜브 또는 벤트가 높을수록 보다 많은 액체가 유입된다.

보다 일반적으로, 본 발명은,

가열 챔버에서 액체가 가열된 후에 압력하에 가열 챔버로부터 액체를 배출하기 위한 유출부를 구비하는 가열 챔버와,

액체 저장소와;

상기 저장소로부터 상기 가열 챔버에 액체를 운반하는 운반 수단과;

액체가 소정량에 도달했을 때 상기 저장소로부터 상기 가열 챔버로의 액체 운송을 정지시키는 정지 수단을 포함하고,

액체의 운송을 정지시키는 정지 수단은 액체의 소정량을 가변시키도록 조절될 수 있는 소정량의 액체를 가열하는 장치를 제공한다.

액체의 운송을 정지시키는 정지 수단은 액체 운송 수단을 포함하거나 운송 수단에 따라 운동한다. 예를 들어, 조절식 플로우트 밸브는 가열 챔버로 물의 유입을 조절하는데 사용된다. 그러나, 전술한 특징으로서, 바람직할 실시예에 의하면, 상기 가열 챔버는 챔버가 액체로 충진될 때 공기가 배치되도록 하는 벤트를 포함하며, 액체의 운송을 정지시키는 정지 수단은 상기 벤트의 구조를 구비하여, 소정량에 도달하면 폐쇄된다.

전술한 두가지 특징에서, 유출부는 전술한 특징의 경우와 마찬가지로 스프라웃과 같은 사용자에게 공급하는 공급 챔버레 액체를 도관 연결시키는 도관에 연결되는 것이 바람직하다.

일부 실시예에서, 상기 공급 챔버로의 유입구는 가열 챔버에서 발생되고 상기 도관을 따라 통과하는 증기가 물을 통과하거나 다른 액체가 상기 공급 챔버에 이미 배치되도록 구성된다. 이것은 2가지 장점을 가지는데, 우선, 상기 공급 챔버에서 물을 통과하는 증기는 증기가 응축될 때 물에 추가적인 열을 제공한다. 이로 인하여 공급 챔버에서의 물의 벌크 온도의 상승이 보조되어, 타겟 온도에 있지 않은 가열 챔버를 빠져나오는 물의 제 1 의 양에 부정적인 영향을 주게 된다.

전술한 구조의 제 2 장점은 가열 챔버를 빠져나오는 증기는 물을 통과하고 응축되기 때문에 상기 장치의 극단적 스프라웃을 통하여 증기가 배출될 위험이 현저하게 낮아진다는 것이며 이에 따라 사용자에게 접촉될 가능성도 낮아진다는 점이다. 결과적으로, 상기 가열 챔버는 관형상 유동 가열기에서 가능한 경우보다 높은 온도로 물을 가열하도록 구성될 수 있어서, 즉 관형상 가열기 장치상의 증기의 유해한 효과는 본 발명의 일실시예에 따른 장치에서 동일한 수준으로 인자가 되지 않기 때문에 물이 끓을 때까지 가열하는 것이 실현가능하게 된다. 이러한 결합된 효과는 본 발명의 바람직한 실시예에서 컵과 같은 작은 수준의 물이 물을 따라 증기가 배출될 위험 없이도 끓는점에서 사용자에게 가상적으로 운반된다는 것이다.

비록 상기 공급 챔버가, 상기 공급 챔버의 유입 구조체를 빠져나가는 증기가 예를 들어 챔버 내에 있는 액체를 통하여 통과하는 동안에 다시 응축되도록 구성되더라도, 일부 증기는 액체 위의 공간으로 통과하게 된다. 따라서 상기 공급 챔버는 담겨진 액체 위의 압력 증가를 방지하도록 그 상부에 하나 이상의 배출용 유출부를 구비하는 것이 바람직하다. 충분한 증기가 증기 스위치에 도달하고 공급 속도가 너무 빨라지는 것을 방지하는 장점이 있다.

본 발명의 모든 특징에서, 상기 가열 챔버는 액체 자체, 예를 들어 물을 공급 챔버로 그것이 배출되고 도관으로 가열된 액체가 강제되는 끓음 작용과 관련된 압력의 증가를 수반하여 끓도록 가열하도록 구성되는 것이 바람직하다.

가열 챔버와 관련된 가열기는 임의의 편리한 형태로 될 수 있다. 예를 들어, 잠수형 타입의 가열기 또는 바람직하게는 가열 챔버의 벽을 형성하는 가열기, 바람직하게는 가열 챔버의 베이스를 형성하는 가열기를 포함할 수 있다. 사실, 편리한 실시예에서, 상기 가열기는 가열기 플레이트의 하측면에 내장된 저항성 가열 요소가 결합된 일반적인 국내의 주전자에 사용되는 것이 실질적으로 유사한 것일 수 있다. 다른 실시예에서, 두꺼운 필름 타입의 가열기가 채용될 수도 있다.

물 또는 다른 액체는 편리한 방식으로, 예를 들어 펌프 또는 수압 압력에 의해 상기 가열 챔버에 공급된다. 바람직한 실시예에서, 액체 저장소는 상기 가열 챔버에 인접하게 제공되며, 그와 선택적인 유체 연통이 가능하게 된다. 예를 들어, 상기 가열 챔버는 필요시에 액체가 가열 챔버로 통과되는 것이 선택적으로 허락되도록 더 큰 액체 저장소의 하위 부분을 포함할 수 있다. 예를 들어 선택적인 통신이 벽, 디바이더, 또는 적어도 부분적으로 리셉터클이지만 챔버의 벽의 밸브에 의해 제공되는 것이 바람직한 배플에 의해 가능하게 된다. 바람직하게는, 상기 가열 챔버는 상기 저장소의 나머지 부분 아래에 있게 되어 물은 중력/수압 작용하에서 그 내부로 유동할 수 있게 된다.

몇가지 실시예에서, 상기 저장소는 제거가 가능하여 재충진될 수 있다.

일실시예에서, 상기 밸브는 상기 가열 챔버가 필요한 수준으로 채워진 경우에 폐쇄된다. 예를 들어, 상기 밸브의 위치는 상기 가열 챔버에서의 물의 수준에 따라 정해진다. 편리하게도, 상기 밸브는 이러한 것을 달성하기 위하여 부력을 지니도록 구성된다. 일실시예에서, 플랩 밸브는 가열 챔버가 필요한 수준으로 채워졌을 때 닫혀지도록 구성되어 제공된다. 다른 실시예에 따르면, 자유롭게 부유하는 밸브 부재가 채용되어 플랩 밸브보다는 견고한 구조를 이룰 수 있다. 상기 밸브 부재는 임의의 편리한 형태를 지닐 수 있다. 예를 들어, 그것은 볼을 포함할 수 있다. 선택적으로, 알약 형태, 원반형태, 쪼그려진 원통 형상일 수 있다. 바람직한 실시예에서, 상기 밸브 부재는 원뿔대 형상과 같이 하측 방향으로 테이퍼지게 된다. 이러한 구성은 사용시에 밸브 부재가 달라붙을 가능성을 감소시키는 것으로 알려졌다.

밸브가 제공되면, 공급 챔버로부터 가열 챔버로 배수된 물의 유입을 제어하는 밸브는 자유롭게 부유하는 밸브 부재, 바람직하게는 원뿔대 형상과 같이 하측 방향으로 테이퍼진 밸브 부재를 포함하는 것이 바람직하다.

가열 부재가 밸브에 의해 저장소로부터 분리되는 모든 실시예에서, 상기 밸브는 가열 챔버의 증가 압력이 밸브를 폐쇄시키게 강제하도록 구성되는 것이 바람직하다.

상기 밸브는 예를 들어 물 저장소와 가열 챔버를 분리시키는 벽에 간단한 원형의 오리피스를 구비한다. 바람직한 실시예에서, 상기 오리피스는 중앙부로부터 연장되는 다수의 로브를 포함하는 형상을 가진다. 오리피스의 주어진 면적에서, 이러한 구성은 공기가 가열 챔버로부터 로브를 통하여 저장소로 통과하게 함으로써 보다 양호한 유동 특성을 제공하게 되는 것으로 알려졌다.

바람직한 실시예에서, 상기 밸브 유입부는 거의 수직한 보다는 거의 수평하게 액체를 허용하도록 구성된다. 또한, 하나 이상의 배플은 상기 밸브 유입부 주위에 제공된다. 이러한 것은 저장소의 물의 수준이 낮을 때 너무 많은 공기가 가열 챔버로 도입되는 것을 회피하는 것을 돕는데 측도가 된다. 이러한 것은 높은 노이즈 수준을 나타내는 공기의 날카로운 흡기를 출원인이 발견하였을 때 노이즈를 감소한다.

상기 가열 챔버에는 가열 챔버의 압력이 문턱값을 초과할 때 개방되는 압력 릴리프 밸브가 제공된다. 이러한 것은 예를 들어 유출구 튜브가 어떠한 이유에서도 차단될 때에 발생한다. 일반적으로 대기로 토출되는 압력 완화 밸브는 일반적인 에스프레소 커피 메이커에서 발견되는 것에 유사하게 제공된다. 바람직한 실시예에서, 압력 릴리프 밸브는 장치의 내부, 예를 들어 이러한 것이 제공되는 물 저장소의 가압되지 않은 부분으로 초과 압력을 토출하도록 구성된다. 이러한 것은 위험을 제거하는데 있어서 안전한 것으로 고려되지만, 사용자 주의의 압력에서 이러한 증기는 토출된다. 또한, 바람직한 실시예에서, 압력 릴리프 밸브는 제2 기능을 수행하도록 되어, 상기 가열 챔버로 물이 허용되도록 작동한다. 환언하면, 바람직한 실시예에서, 상기 밸브는 어떠한 방향으로도 압력 구배가 존재하도록 개방되게 구성된다. 바람직하게는, 다른 것보다는 하나의 방향으로 낮은 압력 구배에서 개방되도록 구성되는 것이 바람직하다. 이로 인하여, 가열 싸이클의 말미에서 가열 챔버에 형성되는 진공은 압력 릴리프가 필요한 초과 압력보다는 대기에 낮은 압력 구배를 나타내기 때문에 전술한 바와 같이 보다 효과적으로 기능하게 된다.

바람직한 장치의 세트에서, 전술한 밸브는 그 내부에 적어도 하나의 슬릿을 구비한 돔 형태의 탄성 다이아프램을 구비한다. 돔 형태는 전술한 바와 같은 비대칭적 압력 특성을 나타낸다. 상기 다이아프램의 오목한 쪽의 압력은 볼록한 쪽보다 증가되어 큰데, 그 이유는 진공이 볼록한 쪽에 형성되기 때문이며, 상기 다이아프램의 슬릿은 개방되도록 강제되어 그것을 통하여 유체가 연통하게 된다. 이러한 기능으로 인하여 끓여진 물이 비워진 후에 그 내부에 진공이 형성될 때 가열 챔버로 물이 허용되도록 하는데 적합하게 된다. 바람직한 실시예에서, 상기 밸브는 물 저장소를 향하는 다이아프램의 오목한 쪽을 구비한 가열 챔버와 물 저장소 사이에 있게 된다. 전술한 밸브 전술한 부유하는 밸브 부재 장치 또는 플랩 밸브를 대체할 수 있다. 바람직하게는 이에 추가하여 그것이 제공될 수도 있다. 이것은 물이 흡입되는 전체 유효 면적을 증가시키므로 가열 챔버로 물의 신속한 흡입과 관련하여 불필요한 노이즈를 감소시키는게 도움을 준다.

상기 가열 챔버에서의 압력은 어떠한 단계에서도 위험한 수준에 접근한다면, 볼록한 쪽의 압력은 슬릿이 개방되게 하고 가열 챔버에서의 압력 감소를 일으키는 '스냅' 작동에서 다이아프램의 곡률을 역전시키기에 충분하게 된다.

가열 챔버에서의 액체 수준 하강 및/또는 압력 하강에 반응하는 하나 이상의 밸브에 의해 공급이 발생된 후에 상기 가열 챔버가 자동적으로 다시 채워지는 장치가 지금까지 설명되었다. 그러나, 이러한 것은 유일한 가능성은 아니다. 다른 실시예의 경우, 밸브는 가열 챔버를 끓일 때의 물에 의해 발생되는 증기에 반응하도록 제공된다. 따라서, 예를 들어 전기적으로 이러한 것을 달성하는 다양한 방법이 존재하지만, 간단한 예로서, 스팀-감지 액튜에이터(예를 들어 바이메탈 액튜에이터)는 저장소와 가열 챔버 사이의 밸브에 기계적으로 연결된다. 이러한 것은 다음의 가열 싸이클이 사용자에 의해 선택될 때까지 가열 챔버로 차가운 물이 유입되는 것을 방지하기 위하여 증기의 존재에서 액튜에이터의 작동에 반응하여 밸브를 폐쇄하도록 배치되는 것이 바람직하다. 이러한 장치에서, 상기 장치는 다음의 가열 작동이 시작될 때 가열 챔버를 다시 충진하도록 구성되는 것이 바람직하다.

바람직한 실시예에서, 끓고 있는 물은 도관 및 공급 챔버로 압력하에 강제되기 때문에, 상기 공급 챔버는 가열 챔버로, 예를 들어 그 일측 또는 그 아래로 임의의 편리한 배치 관계로 제공되지만, 상기 공급 챔버는 상기 가열 챔버 위에 배치되는 것이 바람직하다. 바람직한 실시예에서, 가열 챔버 및 공급 챔버는 그 사이에 물 저장소를 형성하는 공기의 하부 및 상부에 각각 제공된다.

상기 가열 챔버는 도관으로부터 상기 공급 챔버로 이격되어 밀봉된다. 바람직한 실시예에서, 유통 수단이 가열 챔버에 제공된다. 이것에는 몇가지 잠재적인 이익이 존재한다. 한가지의 장점은 유동은 물이 충분히 가열되기 전에 물이 도관으로부터 배출되는 것을 방지하기 위하여 초기 가열 단계 동안에 가열 챔버에서의 압력 상승을 감소시킬 수 있다는 것이다. 다른 잇점은 가열 상태 동안에 밸브 부재를 불안정하게 하고 끓이는 시간을 증가시키는 차가운 물에 있게 하는 증기를 배출시킬 수 있다는 점이다. 다른 잠재적인 잇점은 어떠한 이유로도 유출부 도관이 차단되는 경우에 가열 챔버에서의 위험한 압력 증가를 방지하도록 작동한다는 것이다. 이것은 전술한 타입의 압력 릴리프 밸브에 추가하여 또는 그 대신일 수 있다.

유통 수단은 물 저장소와 연통하게 되는데, 즉, 그것은 물 저장소와 가열 챔버 사이의 하나 이상의 구멍을 간단히 포함할 수 있다. 이러한 실시예에서, 상기 유통 수단은 공기에 대하여 개방되어 있다. 가압된 공기와 증기가 물 저장소를 통과할 때 잠재적인 노이즈 소스를 회피하는데 유익하다. 이것은 또한 배치된 공기가 탈출하게 함으로써 저장소로부터 가열 챔버로 물이 부드럽게 허용되도록 하는데 도움이 된다.

상기 유통 수단은 장치의 외부로 연통되도록 구성되지만, 사용자에 인접하게 증기가 배출될 가능성이 올라가기 때문에 이상적이지 않은 것으로 고려된다. 바람직하게는, 그것은 장치 내에서 대기중으로 연통된다. 이것은 특별히 설계된 공간 또는 저장소일 수 있다. 바람직하게는, 상기 유통 수단이 상기 공급 챔버에 연통되도록 구성된다. 상기 유통 수단은 상기 가열 챔버의 상부로부터 연통되는 것이 바람직하며, 그 상부표면으로부터 연통되는 것이 더욱 바람직한데, 예를 들어, 그것은 물이 그로부터 배출되는 것보다는 가스가 배출되도록 하기 위하여 가열 챔버가 물로 채워졌을 때 생성되는 “선두공간”으로부터 연통된다.

상기 유통 수단의 치수는 챔버 내의 물이 우선 가열될 때 그 내부의 압력 증가가 공급 챔버로 그것을 배출하기에 불충분하도록 선택되지만, 물이 끓기 시작하면 물을 배출하도록 가열 챔버에 충분한 압력이 생성된다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 가열 챔버의 액체는 끓을 정도로 가열되어 상기 도관을 통하여 공급 챔버로 강제된다. 그러나, 출원인은 그것이 가열된 물의 비교적 작은 양이기 때문에 예를 들어 가열 챔버의 베이스의 하면에 부착된 피복된 요소(소위 '바닥 하면형 가열기')와 같은 일반적인 가열 요소의 열적 관성은 현저하게 된다. 그러나, 고려하면, 상기 요소에 대한 열적 응력은 가열 챔버의 액체가 끓는점에 도달하기 전에 상기 요소를 신중하게 스위칭함으로써 그리고 물을 끓게 하고 배출하도록 상기 요소에서 잔류 열에 의존하게 함으로써 감소될 수 있다. 이것은 액체와 접촉하지 않고서 상기 요소들이 여기되는 위험을 감소시키고 따라서 과열되는 위험을 감소시키게 된다.

따라서, 이러한 효과를 달성하기 위하여 상기 요소들이 스위칭될 필요가 잇는 온도는 액체가 가열되는 것에 영향을 받게 되며, 상기 요소 자체에서의 부피와 열적 용량에도 의존하게 된다. 표준의 피복 바닥 하면 요소 및 약 200ml 의 가열 챔버 부피를 사용하면, 상기 요소가 스위칭되는 온도가 약 섭씨 90도이라는 것이 밝혀졌다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따르면, 제어 수단은 물의 온도가 섭씨 90도에 도달할 때 상기 요소에 전원을 차단하도록 구성되어 제공된다. 편리하게도, 이러한 제어는 주전자에서 개방된 U 시리즈 제어들 중 하나의 변형예의 형태로 제공될 수 있는데(그 자세한 사항은 WO 95/34187 참고), 바이메탈 액튜에이터들 중 하나는 약 섭씨 90도의 작동 온도를 가지는 것과 대체될 수 있다. 이러한 제어를 사용하는 것은 상기 요소가 과열되는 경우, 예를 들어 저장소에 어떠한 물도 없는 결과로서 나타나듯이 가열 챔버에서 물이 없이 작동하게 함으로써, 제 2 백업 액튜에이터를 제공한다.

선택적인 실시예에서, 상기 장치는 가열 및 공급 싸이클의 다른 부분을 탐지한 것에 반응하여 가열 요소를 스위칭 오프하도록 구성된다. 일실시예에서, 상기 장치는 공급 챔버에서의 상승된 물, 증기, 온도 또는 압력 중 하나에 존재하는 것에 반응하는 가열 챔버과 관련된 가열 요소를 스위칭 오프하는 수단을 포함한다. 예를 들어, 일실시예에서, 가변적인 공급 부피를 제공할 수 있도록 가변적일 수 있는 부유되어 작동되는 스위치는 소정의 액체 수준이 공급 챔버에 도달될 때 상기 요소를 스위칭 오프하도록 공급 챔버와 연관되어 공급된다. 다른 실시예에서, 증기-반응 액튜에이터는 사기 요소를 스위칭 오프하는데 사용된다.

일실시예에서, 일반적인 증기 스위치는 가열 챔버와 연통하여 가스 상태로 제공되어, 그 내부에서 생성된 증기는 증기 스위치에 악영향을 주게 된다. 일실시예에서, 증기 스위치는 수직 튜브의 상부에 제공되어, 상기 튜브의 네크부는 도관 및/또는 튜브보다 폭이 좁으며, 그렇지 않으면 가열된 물이 끓는 점에 도달할 때 그것으로 강제되는 것을 방지하도록 구성된다. 상기 증기 스위치는, 일실시예에서, 상기 저장소 및 가열 챔버 사이의 밸브를 폐쇄하도록 구성된다. 추가적으로 또는 선택적으로, 상기 가열기를 스위칭 오프하기 위하여 수동으로 작동되는 공급 차단 메커니즘에 의해 작동되기도 한다.

일실시예에서, 상기 요소를 스위칭 오프시키는 전술한 메커니즘은 가열 챔버에서 가열된 액체의 전부 또는 실질인 전부가 배출되는 충분한 압력이 존재하도록 구성된다. 그러나, 몇몇 실시예에 따르면, 가열 챔버 및 요소 스위칭 오프 메커니즘의 구조는 가열 챔버에 물을 감기도록 구성되는 것이 예상된다. 이러한 구성은 신선하고 차가운 액체가 저장소로부터 추가될 때 상기 요소 및/또는 가열 챔버에 의해 발생되는 '열적 충격'을 감소시키는데 잇점이 된다. 액체의 벌크가 배출된 후에(그리고 제공된다면 바이메탈 액튜에이터의 리셋 시간을 최소화함) 발생된 증기의 양을 감소시키는 것에 잇점이 있다. 또한, 싸이클을 미리 종료하도록 싸이클의 가열부분의 시작점에서 생성되는 충분한 증기의 위험성을 감소시키게 된다. 예를 들어, 출원인은 짧은 것으로 언급된 도관 튜브를 만듦으로써 얼마의 액체는 싸이클의 말미에서 가열 챔버에 남게된다. 전술한 바와 같이, 이러한 양은 가변적인데, 예를 들어 상기 가열 챔버 내에서 도관 튜브의 단부를 올리거나 낮춤으로써 가변적으로 된다. 일실시예에서, 상기 가열기는 그 하나 이상의 부분에서 양호하게 액체를 담고있게 되는데, 예를 들어 가열된 구간에 액체를 담고 있게 된다. 예를 들어, 상기 가열기는 가열 플레이트의 하측면에 부착된 피복된 가열 요소를 포함하는데, 상기 플레이트는 가열기의 일부 또는 전체 가열기 위에 디프레션부로써 형성될 수 있다. 이것은 후에 남겨진 양(또한 각 가열 싸이클에서 소모되는 에너지)을 최소화하지만 그것이 가장 필요한 것이 물인 것을 보장한다.

본 발명의 바람직한 실시예는 첨부된 도면을 참조하여 예시적으로 설명된다.
도 1은 본 발명에 따라 수정된 장치로서 오직 참고적인 목적으로 도시된 장치의 절개도이다.
도 2 및 도 3은 도 1의 장치의 가열 챔버의 단면도이다.
도 4는 도 1의 장치의 유출부 스프라웃 및 공급 챔버를 통하여 절개한 단면도이다.
도 5는 참고적인 목적으로만 설명되는 다른 장치의 공급 챔버의 도 4에 유사한 도면이다.
도 6은 가열 챔버를 통하여 절개된 단면도이다.
도 7은 가열 챔버 및 증기 튜브를 통하여 절개된 단면도이다.
도 8은 다른 공급 챔버를 통하여 절개된 단면도이다.
도 9는 다른 공급 챔버를 통하여 절개된 단면도이다.
도 10은 2개의 별도의 밸브 장치를 보여주는 가열 챔버 상부 벽 부재의 사시도이다.
도 11은 도 10의 벽 부재를 아래에서 본 절개도이다.
도 12는 본 발명의 일실시예의 개략도이다.
도 13은 가열된 물의 양을 가변시키는 메커니즘의 개략도이다.
도 14는 도 13의 메커니즘의 부분에 대한 개략도이다.
도 15는 절개된 유출부 도관을 구비한 본 발명의 실시예의 어떤 구성요소에 대한 도면이다.
도 16은 도 15의 구성요소를 통하여 절개한 단면도이다.
도 17은 본 발명의 추가적인 실시예의 공급 챔버를 통하여 절개한 단면도이다.
도 18은 도 17에 도시된 구성요소의 전개도이다.
도 19 a 및 도 19b는 서로 다른 위치에서 그 밸브를 구비한 본 발명의 다른 실시예에 따른 공급 챔버의 단면도이다.
도 20은 본 발명의 추가적인 실시예의 공급 챔버의 외측 사시도이다.
도 21 및 도 22는 서로 다른 위치에서 그 밸브를 구비한 도 20의 공급 챔버의 사시도이다.
도 23은 제거가능한 저장소를 채용한 본 발명의 추가적인 실시예의 구성요소의 사시도이다.
도 24는 도 23의 구성요소를 통하여 절개한 단면도이다.

도 1을 참조하면, 유출부 스프라웃(6) 아래에 다른 리셉터클 또는 컵을 사용자가 배치하도록 하는 공간을 형성하는 전방의 '언더컷' 부분(4)을 구비한 외측 본체(2)를 구비하는 고온 물 공급 용기가 도시된다. 그 내부에서, 상기 용기는 3개의 메인 부품으로 구분된다. 용기의 하부에서 가열 챔버(10)가 배치되는데 이는 도 2 및 3을 참고하여 하기에서 보다 더 자세하게 설명될 것이다. 용기의 상부에는 공급 챔버(10)가 배치되는데 공급 챔버는 도 4를 참고하여 하기에서 더욱 자세하게 설명될 것이다. 상기 가열 챔버(8) 및 공급 챔버(10) 사이에 물 저장소 구간(12)이 배치된다. 물 저장소 구간은 본체(미도시)에 적절한 개구를 사용하여 충진된다. 도관 튜브(14)는 물 저장소(12)를 통과하며 공급 챔버(10)에 가열 챔버(8)를 연결한다.

도 2 및 3을 참조하면, 상기 가열 챔버(8)는 보다 자세하게 도시된다. 가열 챔버의 베이스는 주전자에 관한 기술 및 다른 물 보일러에 관한 기술 분야에서의 통상의 기술자에게 잘 알려진 바닥 하측면 가열 요소에 의해 한정된다. 따라서, 그것은 금속, 바람직하게는 거의 평판의 중앙부를 가지지만 가열 챔버 커버 부재(22)의 하향 의존 벽부(20)를 수용하는 상향 개방 채널(18)을 구비한 그 주변부에 형성되는 스테인레스강 플레이트(16)를 포함한다. 또한, 채널(18)에는 L- 단면 시일 및, WO 96/18331에 자세히 설명된 바 있고 주지의 기술인 바와 같이, 주변 채널(18)의 벽은 가열 플레이트(16) 및 하향 의존 벽부(20) 사이에 수밀 시일 및 고정부를 형성하도록 서로 클램핑 고정되어 사용된다.

전술한 환상형 벽부(20)는 가열 챔버 커버 부재(22)의 거의 평평한 상부(26)로부터 하측으로 형성된다. 전술한 환상형 벽(20)의 반경 외측 방향으로는 상기 커버 부재(22)의 주변부에 추가적으로 하향 의존하는 환상형 벽(28)이 위치된다.시일(30)은 전술한 벽(28)의 외측 주위에 체결되며, 도 1을 다시 참조하면, 상기 시일(30)은 메인 용기 벽(2)에 대하여 상기 챔버 부재를 시일하도록 기능한다. 여기서 사용되는 시일의 특정 타입은 EP-A-1683451에서 보다 자세히 살명되지만 시일의 특정 형태는 본 발명의 핵심적인 사항은 아니다.

따라서, 가열 챔버는 200 내지 500ml 의 크기로 되는 거의 디스크 형상의 부피를 둘러싼다. 상기 금속 플레이트(16)의 하측면에는 일반적인 방식으로 아치형의 피복된 전기 가열 요소(34)가 브레이징되는 알루미늄 가열기 디퓨저가 배치된다. 얇게 프린트된 필름이 대신에 사용될 수 있다.

상기 가열 챔버의 중앙에서 커버부재(22)에는 유입 오리피스(36)가 형성된다. 도 1에 도시된 바와 같이 상기 챔버 벽 부재(22)는 상기 물 저장소(12) 및 상기 가열 챔버(8) 사이에서 분할 배리어를 형성한다. 상기 오리피스(36)는 물 저장소(12)로부터 물이 가열 챔버로 유입되게 한다. 상기 오리피스(36)는 동일한 전체 면적의 원형 구멍에 비하여 향상된 유동을 제공할 수 있는 4개의 방사상으로 연장된 로브(38)로써 형성된다. 상기 오리피스(36) 아래에는, 플랩 밸브(40: 도 3)가 형성된다. 상기 플랩 밸브(40)는 도 3에 도시된 바와 같이 길다란 정방형 형상을 가지며, 상기 챔버 커버 부재의 상부 표면(26)의 하측면에 형성된 리베이트(42)에 수용된다. 상기 플랩 밸브(40)는 실리콘 고무 재질로 형성되며 한 쌍의 리벳(44)에 의해 상기 커버 부재의 상부 표면에 스테이킹(stake)된다. 상기 플랩 밸브(40)는 비록 그 원단부에서 상기 오리피스의 바로 아래에서 원통형의 하향 개방된 컵(46)이 그 상부에 일체로 몰딩되지만 그 대부분의 길이에 있어서 평평하다.

도 2 및 도 3의 우측에는 수직하게 연장되는 원통형 튜브(48)가 배치되며, 그 상단부는 상기 도관 튜브(14)의 하단부를 수용한다. 상기 수직 튜브(48)의 하단부는 성곽부들 사이에서 물이나 증기가 유동할 수 있게 허용하도록 그 하부 에지 주위에서 축성는 푸트 부재(50)에 의해 수용되는 반면 예를 들어 스케일의 대부분의 유입에 대하여 거친 필터로서 기능하게 된다. 수직 튜브(48) 바로 하측면에서, 상기 가열기 플레이트(16)는 필요한 90도 방향 변화를 수행하는 동안 상기 튜브(48)로 물이 유동하도록 증진시키는 얇은 홈(52)으로써 형성된다. 상기 튜브(48)는 상기 챔버 커버 부재의 상부 표면(26)에 적절히 형성된 구멍으로 몰딩된다. 도시된 장치는 상기 가열 챔버로부터 배출되는 물의 양을 최대화시키도록 한다. 그러나, 일부 물은 예를 들어 차가운 물의 갑작스러운 유입의 열적 충격에 대응하여 요소를 보호하기 위하여 가열 챔버에 남아 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성은 상기 튜브(48)를 짧게 함으로써 달성되어, 그것은 가열기 플레이트(16)의 단축을 정지시키거나 성곽부를 크게 형성함으로써 달성된다.

상기 상부 공급 챔버(10)는 도 4를 참조하여 설명된다. 상기 챔버 하측면으로부터 돌출되어 상기 도관(14)의 상단부를 수용하는 유입 파이프(54)가 배치된다. 도시된 바와 같이, 상기 유입 파이프(54)는 상기 챔버의 최대 높이의 약 3/4으로 상기 챔버 내에서 수직하게 연장된다. 상기 유입 파이프(54)는 상기 챔버(58)의 상부로부터 하측으로 연장되는 큰 직경으로 되고 동축 방향인 원통형 튜브(56)로 연장된다. 하향 튜브(56)는 상기 챔버(60)의 베이스의 바로 아래로 짧게 연장된다.

상기 챔버는 2개의 부분을 포함하는데, 2개의 부분은 상기 챔버(58)의 경사진 상부를 제공하며 대응하여 테이퍼진 측벽(62)을 제공하는 상부와, 상기 챔버(60)의 베이스를 형성하는 하부이다. 이러한 2 부분은 그들 사이에 제공되는 오링 시일(64)로써 서로 스크류 결합되거나 스냅 연결된다. 상기 경사진 상부(58)의 최고점 부분과 만나는 측벽(62)의 상부 주위에서 일련의 상기 구멍(66)은 사용시에 상기 챔버의 상부의 증기가 메인 용기 본체로 빠져나가도록 하는 벽(62)의 약간 리쎄스된 부분에 제공된다.

상기 유입 장치부(54, 56)에 대한 챔버의 반대편 측에서, 상기 챔버(60)의 베이스는 얇은 수집통(68: sump)를 형성하도록 아래로 단차지게 된다. 비록 보이지는 않지만, 작은 구멍이 수집통의 하부에 제공된다. 이러한 수집통 바로 위에서 그 베이스로부터 몇 밀리미터 이격되어, 유출부 튜브(70)의 하나의 하향 개방된 단부가 배치된다. 도시된 바와 같이, 상기 유출부 튜브는 상기 수집통(68)으로부터 초기에 수직하게 상측으로 연장되며 이후 짧은 거리만큼 수평하게 연장되고 각을 이룬 스프라웃(6)에서 종료되기 전에 수직하게 아래로 연장된다. 상기 챔버(58)의 상부는 상기 유출부 튜브(70)가 그 형상과 관련된 벤트를 보다 쉽게 수용할 수 있도록 그로부터 나타나는 주변에서 아래로 떨어지게 된다는 것을 알 수 있다.

도 5는 상기 공급 챔버(10')의 변형예를 도시한다. 이것은 유출부 튜브의 구조에서 도 4를 참조하여 전술한 구조와 상이하다. 여기서, 상기 유출부 튜브(74)는 상기 챔버(58)의 상부로부터 하향하는 큰 직경의 동축방향 원통형 튜브(76) 내에서 리쎄스된 수집통 영역(68')의 저부를 통하여 위로 연장되어, 상기 챔버의 유출부는 유입부에 유사한 구조를 구비한다. 동축 방향 튜브(74)의 내측부는 상기 챔버(58)의 상부의 몇 밀리미터의 짧은 거리로 연장되고, 상기 외측 튜브(76)는 수집통 영역(68')의 베이스에서 짧은 거리 연장된다. 구멍(78)은 2개의 유출부 튜브(74, 76)의 공통축상에서 챔버(58)의 상부에 형성된다. 이것은 탄성적으로 변형가능한 플러그(80)에 의해 일반적으로 폐쇄된다. 이것은 상기 구멍(78)의 내향 에지로 약간 연장되는 그 줄기부(80a)의 베이스에서 환상형의 스커트로 형성되며, 상기 챔버(58)의 상부의 상측 표면에 대하여 구비되는 밸브의 확대된 헤드부의 하측면상의 환상형의 주변 링(80b)에 의해 그 위치에서 일반적으로 유지된다. 그러나, 압력이 상기 플러그(80)의 헤드부에 적용되면, 그것은 상기 상부 챔버 벽(58)의 외측면으로부터 이격되어 상측으로 상기 림(80b)을 회전시키고 동시에 상기 구멍을 통하여 상기 줄기부(80a)를 돌출시켜 상기 구멍(78)의 에지로부터 이격되도록 상기 줄기부의 베이스를 가져오게 된다. 그 결과, 상기 구멍(78)에서 상기 플러그(80)에 의해 제공된 시일이 파손되어, 공기를 그것을 지나서 상기 유출부 튜브(4, 76)로 유동하게 된다.

전술한 장치의 작동이 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명된다.

우선, 용기(2)는 물로 채워져서 상기 저장소(12)를 충진하게 된다. 가열 챔버(8)가 비게 되면, 상기 저장소의 물의 압력은 물이 플랩 밸브(40)를 개방시켜서, 상기 오리피스(36)를 통하여 상기 가열 챔버(8)를 채우게 된다. 상기 가열 챔버(8)에서의 물의 높이는 상승하기 시작하여, 상기 플랩 밸브(40)의 원단부에서 컵(46)에 담겨진 공기는 플랩 밸브가 상기 리베이트(42)에 대하여 그 폐쇄 위치로 회전하게 한다. 따라서, 상기 챔버(8)가 소정의 높이로 채워지면, 상기 밸브는 폐쇄되어 더 이상 물이 유입되지 않게 된다.

끓여진 물을 공급할 필요가 있게 될 때, 상기 가열 요소(30)는 가열 챔버에 비교적 작은 양의 물을 신속하게 가열하도록 여기된다. 상기 챔버가 필수적으로 둘러 싸여지게 되기 때문에, 물이 가열되면, 상기 챔버에서의 압력은 증가하기 시작한다. 한편, 이것은 상기 리쎄스(42)에 대하여 상기 플랩 밸브(40)에 대한 추가적인 폐쇄압력을 제공하도록 기능하여, 가열되는 물의 난류의 결과로서, 상기 가열 챔버로 물이 추가적으로 누설되었다. 다른 한편으로, 상기 압력은 상기 유출부 튜브(48) 위로 상기 도관(14)로 물을 강제하기 시작한다.

상기 가열 챔버(8)에서 물의 온도가 약 섭씨 90도에 도달하면, 상기 제어 유닛(미도시)상의 바이메탈 액튜에이터는 그 작동 온도에 도달하며, 전기적 접촉부의 세트를 개방시키기 위하여 스냅 작동에서 곡률을 역전시켜서, 가열 요소(34)에 전기적 전력의 공급을 차단하게 된다. 그러나, 상기 요소(34)의 여기 상태가 사라지더라도, 그 한정적인 (그리고 공지된) 열적 중량은 그것의 여기 상태가 사라진 후에도 소산되기 시작하는 그것에 열이 저장된다는 것을 의미한다. 이러한 열은 챔버(8)에서의 비교적 소량의 물을 끓는점으로 끓이기에 충분하다.

상기 챔버(8)에서의 물이 끓는점에 도달하면, 상기 챔버에서의 압력은 증기가 생성될수록 신속하게 증가한다. 이러한 압력은 끓는 물을 유출부 튜브(48) 위로 도관(14)으로 강제하여, 공급 챔버(10)의 유입 장치부(54, 56)로 강제한다. 상기 가열 챔버에서 물의 대부분이 끓는점에 있더라도, 끓도록 가열되기 전에 유출부 튜브(48)로 유입되기 때문에 약간 낮은 온도에서 그로부터 초기에 배출되는 소량의 물이 존재한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 가압될수록, 끓는 물은 도관(14) 위로 유입 파이프(54)로 강제되어, 대형 직경의 튜브(56) 내부에서 챔버(58)의 루프에 유입하게 된다. 물은 작은 유입 튜브(54) 주위에서 외측 유입 튜브(56) 아래로 통과하여 상기 튜브(56)의 하단부와 챔버(60)의 베이스 사이의 갭을 통하여 배출된다. 상기 공급 챔버(10)가 충진되기 시작함에 따라, 상기 가열 챔버로부터 끓는 물은 저부에서 공급 챔버(10)의 메인 부분에 유입하게 된다.

특히, 가열 챔버(8)가 거의 비게 될 때, 증기는 도관(14)을 따라 끓는 물을 위로 강제하게 된다. 이거슨 일부가 응축되지만 일부 증기는 튜브(56)의 저부 아래로 통과하고 공급 챔버에 있는 물로 통과하게 되는 외측 원통 튜브(56) 내부에서 공급 챔버(58)의 루프에 대하여 배출된다. 물로 배출되고 물을 통과하는 증기의 효과는 초기에 배출되는 차가운 물과 혼합됨으로써 필연적으로 약간 떨어지게 되는 것으로부터 끓는 점으로 다시 공급 챔버(10)의 물을 데우는 것이다. 물을 통과하는 동안에 응축되지 않은 증기는 상기 챔버의 최상측부에서 벤트(66)를 통하여 탈출하는 것으로부터 챔버의 상부에서 물 위의 공간으로 통과하게 된다.

상기 챔버에서의 물의 높이가 증가하면, 물의 높이는 유출부 튜브(70)의 제 1 하향 연장부에서 유사하게 상승하게 된다. 메인 챔버(10)에서 물의 높이가 충분히 상승될 때, 상기 유출부 튜브(70)의 물은 수평부에 도달하고 유출부 스프라웃(6)을 향하여 중력하에 유출되기 시작한다. 이것은 사이펀을 형성하여, 전체 챔버가 배수되고, 리쎄스된 수집통 영역(68)은 사이펀이 배수되지 않는 저부에 남은 작은 량의 물만이 존재하게 되는 것을 보장한다. 상기 물의 공금이 끓는 물이 가열 챔버로부터 공급 챔버로 여전히 배출될 때 시작됨에도 불구하고, 이러한 장치에서의 공급 챔버(10)에 대한 유입부의 구조는 “물 트랩”을 형성하는 이중 동축 튜브가 공급 챔버로 위험하게 가압된 끓는 물과 증기가 배출되고 유출부에서 공급되는 물이 가열 챔버로부터 유입되는 독립적인 물의 느리고 균일한 유동이 된다. 환언하면, 공급 챔버는 상기 유출부로부터 사용자에게 가열챔버로부터 유출부를 효과적으로 분리하도록 작동한다.

상기 공급 챔버(60)의 베이스는 완만한 경사를 가져서, 그 내부의 마지막 물은 수집통 영역(68)에서 수직되어 수집통(68)의 저부에서의 매우 얇은 레이어로부터 떨어진 유출부 튜브 사이펀에 의해 배수된다. 수집통에 남은 물의 양은 단지 몇 밀리리터로 되어, 작동시의 다음 싸이클에서 냉각되는 남은 물이 유입되는 새로운 끌여진 물과 혼합될 때, 공급 챔버에서의 물의 벌크 온도에 무시할만한 영향을 주게된다. 그러나, 이러한 것은 수집통에 남은 물이 물 저장소(12)로 되돌려 천천히 배수되게 하도록 하기 위하여 수집통(68)의 최저점에서 작은 배수구(미도시)에 의해 회피된다. 상기 구멍은 단지 수십 초의 시간이 되는 공급시의 시간 수준을 넘어서 배수되는 물의 무시할만한 양으로 되기에 충분히 작게 선택된다.

따라서, 전술한 장치에서, 매우 짧은 시간 동안에, 소정의 양의 물이 안전하고 제어된 방식으로 스프라웃을 통하여 공급되고 끓도록 가열된다. 이러한 것은 물이 끓는 점까지 충분히 가열되고 또한 불가피하게 끓는 점에 도달하지 못한 소량의 물과 혼합되더라도 달성된다. 이러한 차가운 물의 부정적 효과는 그것이 공급되기 전에 그것을 통하여 끓는 과정의 끝에서 발생되는 증기를 통과시킴으로써 개선된다. 상기 증기는 응축되고 물의 벌크 온도를 완전히 또는 실질적으로 다시 끓는 점으로 만든다. 따라서 사용자에게 공급된 물은 적어도 실질적으로 끓는 점이 되고, 따라서, 끓는 물이 예를 들어 차를 만드는데 필요하다면 이러한 장치에서 사용될 수 있다.

도 2 및 3과 가열 챔버(8)를 참고하면, 이것은 증기로 채워진 공급 싸이클의 끝 부분에서 남겨지게 된다. 증기가 냉각되고 응축되기 시작함에 따라, 가열 챔버(8)의 압력은 급속히 감소하여, 플랩 밸브(40)를 개방시키도록 강제하게 되고 다음의 작동 싸이클을 위하여 가열 챔버(8)를 다시 충진하기 위하여 저장소(12)로부터 차가운 물에서 빨아들이게 된다.

전술한 장치에서, 일단 사이펀이 유출부 튜브(70)에서 형성되면, 그것은 공급 챔버(10)가 비워질 때까지 유지된다. 따라서, 상기 장치는 고정된 양의 끓는 물을 동일하게 공급하게 된다. 그러나, 도 5에 도시된 수정된 장치로 인하여 공급되는 물의 양의 제어가 어느 정도 가능하게 된다. 여기서, 공급 챔버(10')는 물로 채워지고, 물의 높이는 내측 동축 튜브(74)의 주변부 주위에서 하향 유출부 튜브(76)로 상승하게 된다. 상기 챔버에서의 물의 높이가 계속 상승하면, 튜브(76)에서의 물의 높이는 내측의 동축 튜브(74)의 상부에 도달하고 상기 스프라웃(6)으로 유출부 튜브(74)를 통하여 물이 배수됨으로써 사이펀이 형성된다. 일반적으로, 이러한 사이펀은 스프라웃(6)을 통하여 상기 공급 챔버(10')의 실질적인 모든 내용물을 배수하게 된다. 그러나, 이러한 장치에서, 사용자는 탄성 플러그(80)를 누르게 만드는 선택사항을 가져서, 공기는 하향 튜브(76)로 유입된다. 이것은 사이펀 현상을 파손시켜, 결국 상기 공급 챔버 외부로 추가적으로 물이 배수되는 것을 정지시키게 된다. 따라서, 이것은 원하는 량에 도달했을 때 버튼을 누름으로써 공급되는 물의 양을 제어하는 효과적인 메커니즘을 제공한다 (물론 유출부 튜브(74) 및 스프라웃(6)의 물은 밸브 버튼(80)이 눌러지게 된 후에 공급된다).

여기서 수집통(68': 미도시)에서의 배수구는 공급이 끝난 후에(몇 분의 시간) 공급 챔버(10')에 남은 물이 천천히 배수되도록 하기 위하여 특히 유용하다. 이것이 없으면, 다음의 싸이클에서 공급되는 물을 냉각시킴으로써 부정적인 영향을 나타내는 공급 싸이클의 마지막 부분 이후에 공급 챔버에 남는 비교적 다량의 물을 위하여 사용자가 일찍 공급하는 것을 차단한다면, 가능할 수 있다.

도 6은 가열 챔버가 전술한 첫번째의 2개의 장치에 비교하여 수정된 추가적인 장치를 도시한다. 차이점은, 전술한 플랩 밸브 장치 대신에 볼 밸브 장치가 있다는 점이다. 가열 챔버 커버 부재(122)는 그 내부에 형성된 원형 중앙 구멍(182)를 구비하여, 일련의 4개가 일체로 형성되고 원주방향으로 이격되며 상기 구멍(182)를 둘러싸는 챔버 커버 부재(122)의 하부면으로부터 하향된 레그부(184)가 배치된다. 각각의 레그부(184)의 원단부에는 외측으로 향하는 고리 모양 돌출부(184a)가 형성된다. 이것은 언더컷 아래에서 상부 중절모 형상 케이지 부재(186)의 환상형 상부 림에서 연결된다. 상기 케이지 부재(186)는 상기 구멍(182) 바로 아래에 위치하여 배치되는 돌출부(184a)상에 고리 걸리게 된다.

그들 사이의 상기 케이지 부재(186) 및 레그부(184)는 중공의 부유하는 볼(188)이 짧은 수직 이동시에 상승하고 하강하는 원통형 공간을 형성한다. 도 6에 도시된 하부 위치에서, 물 저장소로부터 가열 챔버(108)로 구멍(182)을 통하여 물이 통과하게 된다. 그러나, 부유하는 볼(188)은 상기 구멍(182)의 하측면에 지지될 때, 시일을 형성하여 추가적인 물이 가열 챔버(108)로 유입되는 것을 차단한다. 또한, 도 6을 면밀히 관찰하면 볼(188)이 하부 위치에 있을 때, 상기 볼(188) 및 레그부(184) 사이의 간격은 그들이 상기 케이지 부재(186)를 해제하기에 충분히 내측으로 만곡되게 하기에는 불충분하다. 그 결과, 케이지 부재(186)가 비교적 간단한 클릭 체결 메커니즘에 의해 지지되는 경우에도, 볼(188)이 비고적 비가압적인 한에는 상기 케이지 부재(186)는 상기 레그부(184)로부터 올 수 없다.

작동시에, 이러한 장치에 의해 제공된 차이점은 공급이 행해진 가열 챔버(108)의 압력의 감소로 인하여 저장소로부터 물을 급속적이며 가능한 갑작스럽게 빨아들인 후에 볼 밸브 장치가 더 갑적스런 힘을 견딜 수 있고 개방 위치에서 갇혀버리게 되는 위험을 겪지 않게 될 수 있는지 여부이다. 다시, 상기 챔버에서의 압력과 중공 볼(188)의 부유하는 성질은 상기 챔버(108)가 가열시에 물로 채워질 때 폐쇄 상태가 유지되는 것을 보장한다.

도 7은 도 6을 참조하여 전술한 장치의 변형예이다. 이러한 장치에서, 가열 챔버 커버 부재(222)로부터 연장되는 그 단부에서 가열 챔버(208)로 개방되는 비교적 폭이 넓고 수직하며 원통형인 상승 튜브(200)가 존재한다는 점에 주목한다. 수직 상승 튜브(200)의 상부에서, 작은 구멍(204) 뒤에는 끓일 때 그것들을 자동적으로 스위칭 오프하는 가정용 주전자에 더욱 일반적으로 사용되는 출원인의 표준 R48 증기 스위치(202)가 존재한다. 통상의 기술자에게 공지된 바와 같이, 이것은 한 세트의 전기 접촉부를 개방시키도록 중앙부를 이동시키는 로커 아암에서 작용하는 바이메탈 액튜에이터를 작동시키는 스냅을 포함한다.

이러한 장치에서, 가열 부재(34)는 충분한 증기가 증기 스위치(202)의 바이메탈에 도달할 때보다는 가열 챔버(208)의 물이 섭씨 90도에 도달할 때 여기 상태가 해제되지 않는다. 상기 튜브의 상부에 제공된 작은 구멍(204)은 원하는 성능을 나타내도록 튜닝된다. 상기 구멍(204)는 비교적 좁기 때문에, 가열 챔버의 물이 끓는 때조차도 증기압에 의해 튜브(200)로 강제되지 않는다. 또한, 상기 증기 스위치(202)는 자동 주전자의 일반적인 장치의 반대로 되는 증기 튜브(200)의 상부에 존재하기 때문에, 물이 끓는 점에 바로 도달하거나 그 직전에 작동하게 되어 이전의 장치에 대하여 설명된 작용을 흉내 내게 되어서, 상기 부재는 끓이기 전에 스위칭 오프되고 상기 부재의 잔류 열은 물을 완전히 끓게 하는데 사용된다. 물의 온도를 감지하는 디퓨저 플레이트와 접촉하는 바이메탈을 사용하는 이러한 장치의 장점은 물의 온도에 비교하여 가열기의 작동 온도를 상승시키는 가열기 플레이트의 표면상에서 생성되는 크기에 더 잘 견딘다는 점이다. 이것은 건조 스위치가 온 되는 것에 대한 보호를 위하여 여전히 필요한 제어 유닛 및 증기 스위치 자체의 형상에 미리 존재하는 부재를 사용할 수 있게 한다. 표준 U17 제어가 예를 들어 사용될 수 있다.

이러한 장치는 적절한 지점에서 물의 온도를 감지하는 비교적 타이트한 허용 오차의 바이메탈에 대한 필요성을 회피시킨다. 그렇지 않으면, 이러한 장치의 작동은 전술한 것과 동일하다.

도 8은 추가적인 장치의 공급 챔버를 도시한다. 이것은 도 5에 도시된 공급 챔버의 변형례이다. 이전의 장치와 공통적으로, 그것은 이중 튜브 유입부(354, 356) 및 이중 튜브 유출부(374, 376)를 포함하며, 배출구는 비록 도시되지 않더라도 제공된다. 그러나, 이러한 장치는 상기 챔버(358)의 상부가 제거된 바이메탈을 구비하는 출원인의 R48 증기 스위치(390)의 수정 버전을 수용하는 리쎄스를 형성한다는 점에서 상이하다. 따라서, 이것은 중앙 스위치 위의 래치로서 간단하게 작동하게 된다. 중앙 트립 레버의 '코형상부'(392: nose)는 일반적인 바이메탈보다는 피봇 회전하도록 장착되는 레버(394)의 단부에 의해 작동하게 된다. 그 다른 단부에서, 피봇 회전하는 레버(394)는 일체로 형성된 중공 플로우트(396)가 되는 그 하단부에서 하향 아암을 구비한다.

사용시에, 물이 가열 챔버(미도시)에서 거의 끓기 시작하고 전술한 바와 같은 방식으로 유입부 튜브(354, 356)를 통하여 공급 챔버(308)로 배출되면, 가열 챔버의 물 높이는 상승하기 시작한다. 이것은 플로우트(396)를 들어올려 아암(394)이 뒤로 요동하게 하고 트립 레버(392)에 작용하여 그것이 이동하게 하여, 가열 챔버의 가열 부재에 전원을 스위칭 오프하게 된다. 가열기를 스위칭 오프하는 이러한 방법은 이러한 온도가 가열 챔버 내에 증가 현상이 존재함에 따라 몇번 후에 영향을 받게 되듯이 가열기 플레이트의 온도를 감지하는 센서(예를 들어 바이메탈)를 사용하는 것보다 더 신뢰할 수 있다. 이러한 센서 도는 바이메탈의 공차는 덜 신뢰할 만하다.

도 9는 선택적인 장치를 도시한다. 이것은 증기 스위치(490)가 완전히 일반적인 것, 즉 바이메탈이 담겨져 있고 플로우트 아암을 대신한다는 점을 제외하고 도 8과 유사한데, 증기 튜브(498)는 공급 챔버(408)의 내측과 증기 스위치의 바이메탈을 연통시킨다. 따라서, 이러한 장치에서, 공급 챔버에서의 증기의 존재는 가열 부재를 스위칭 오프하기 위한 요인으로서 사용된다. 전술한 바로부터 나타나듯이, 상기 챔버(408)에서 물을 통하여 통과하는 비교적 적은 증기가 존재하지만 도 7과 비교하여 챔버에 증기 스위치(490)를 인접시킴으로써 또는 일반적인 증기 튜브와 증기 스위치 장치에 의해 균형이 맞추어진다.

도 10은 본 발명의 실시예에 사용될 수 있는 가열 챔버 커버 부재(500)를 도시한다. 그것은 가열 챔버를 상부 공급 챔버 아래에 연결하는 수직하게 돌출된 튜브(502)를 구비한다. 상기 커버 부재(500)는 압력 릴리프 밸브가 체결되는 구멍(504)을 형성한다.

상기 커버 부재(500)의 중앙에는 그 측면벽 주위에서 이격된 일련의 4개의 수직 슬롯(510) 및 상부의 구멍(508)을 구비하는 중공의 원통형 돌출부(506)가 있다. 대응하는 아치형 배플(512)은 각각의 슬롯(510)으로부터 약간 이격되며 반대편에 배치된다. 상기 슬롯(510)은 물이 수직하기 보다는 거의 수평하게 저장소를 빠져나오게 한다. 상기 배플(512)은 슬롯으로의 유동을 차단한다. 이러한 양자는 원치 않게 발생하는 노이즈에서 현저한 인자인 저장소에서의 물의 높이가 낮게 될 때 가열 챔버로 과도한 물이 유입되는 것을 방지하는 것을 보조한다.

도 11에 도시된 바와 같이, 상기 밸브 장치는 전술한 것과는 상이하다. 볼 밸브 대신에, 여기서는 밸브 부재(514)가 아래 방향으로 테이퍼진 형상의 원뿔대 형상이다. 케이지 보다는, 밸브 하우징은 트리-로브 밸브 정지 플레이트(518)가 부착되는 3개의 하향 돌출되는 보스(516: 그 중 2개는 보임)에 의해 형성된다. 이러한 밸브 장치는 밸브 부재가 재밍(jamming)되지 않는다면 매우 견고한 것으로 알려져 있다. 물론 밸브 부재 및 다른 하우징 장치의 다른 형태도 가능하다.

상기 커버 부재의 원형 구멍(504)를 참고하면(도 10 참조), 이것은 압력 릴리프 밸브로서 작동하며 가열 챔버로 물이 유입되게 하는 실리콘 고무 그로밋(gromet) 밸브에 의해 사용시에는 폐쇄된다. 환언하면, 양측 방향으로 그것을 가로지르는 압력 구배에 의해 그것은 개방된다.

도 12는 본 발명의 일실시예를 매우 개략적으로 도시하고 있다. 전술한 장치의 경우에서처럼, 상기 장치는 용기의 내부의 하측부의 수평 분할 벽(706)에 의해 형성되는 가열 챔버(704) 위에 있는 물 저장소(702)를 포함한다. 피복된 전기 가열 부재(708)는 전술한 것과 유사한 방식으로 상기 가열 챔버(704)의 하측면에 제공된다.

수직 도관 튜브(710)는 상부 공급 챔버(712)를 구비한 가열 챔버(704)의 내부와 연통한다. 설명되고 있는 도면에서는 매우 개략적으로 도시되고 있지만, 상기 공급 챔버(712)의 기본적인 구조는 전술한 장치의 경우와 동일하다. 상기 공급 챔버(712)는 물이 사용자의 컵 또는 다른 리셉터클로 공급되는 공급 스프라웃(714)를 구비한다. 상기 공급 챔버(712)의 상부 벽에는 출원인의 공지된 R-48 증기 스위치와 같은 증기 스위치(718)의 바이메탈 액튜에이터가 장착되는 것에 대한 작은 구멍(716)이 있다. 증기 스위치(718)의 스위치 접점은 가열 부재(708)에 전원 공급부와 연이어 연결되어, 상기 증기 스위치가 작동될 때, 상기 접촉부는 개방되고 가열 부재(708)에 대한 전원은 차단된다. 2개의 연장 아암(720, 722)는 R-48 증기 스위치(718)에 장착된 중앙 로커의 각 측면에 부착된다.

공급 스프라웃(714)와 축방향 정렬부에는 그 상단부에 사용자 푸쉬 노브(726)을 구비하고 그 하단부에 밸브 시일(728)을 구비한 수직하게 슬라이딩되는 로드(724)가 있다. 상기 밸브 시일(728)은 사용자 푸쉬 버튼(726)가 눌러지게 될 때 상기 시일(728)이 공급 스프라웃(714)에 유출부 위로 커버된다 도 12에서 개략적으로는 명확하게 보이지 않지만, 전술한 수직 로드는 증기 스위치(718)에 부착된 연장 아암(720)의 원단부에서 분기부를 통하여 통과한다. 상기 로드(724)로부터 측방향 돌출부(730)는 상기 연장 아암(720)의 분기부에 연결되도록 배치되어, 사용자 노브(726)가 눌러지게 되면, 상기 돌출부(730)는 관련된 스위치 접촉부를 개방하고 가열 부재(708)를 스위칭 오프하기 위하여 시계 반대방향으로 증기 스위치 유닛(718)의 로커를 피봇 회전시킨다.

유사한 수직 로드(732)가 다른 연장 아암(722)의 분기된 원단부를 통하여 통과하도록 배치되어, 대응하는 측방향 돌출부(734)는 상기 연장 아암(722)상에서 작동하며 사용자 버튼(736)이 눌러지게 될 때 시계 방향으로 스위치를 회전시킨다. 전술한 후자의 수직 로드(732)의 하단부에는 경사부에 의해 결합된 2개의 실질적으로 나란한 부분을 가지는 형상을 가진 캠 부재(738)가 있다. 상기 캠 부재(738)는 그 수평 날개부를 따라 부분적으로 장착 보스(740)에 피봇 회전가능하게 장착되는 L 자 형상의 크랭크 레버(742)의 수직 날개부와 분할 벽(706) 에 장착되는 장착 보스(740) 사이에 수직하게 갭에서 슬라이드하도록 배치된다. 가압 스프링(744)은 상기 캠 부재(738)에 대하여 레버(742)의 수직 날개부를 바이어스하도록 작동된다. 상기 밸브 시일(746)은 상기 레버(742)의 수평 날개부의 원단부에 의존하는 추가적인 가압 스프링(748)에 장착된다. 상기 시일(746)은 레버(742)가 추가적으로 시계 방향으로 오게 될 때(도 12에 도시된 바와 같음), 상기 가열 챔버(704)로부터 저장소(702)를 분할하는 수평 벽(706)에서 밸브 시트(750)에 대하여 밀봉되게 바이어스된다. 그러나, 상기 시일(746)은 도 12에 개략적으로 도시되어 명확히 나타내는 바와 같이 상기 밸브 시트(750)로부터 이격되어 도시된다.

상기 밸브 시트(750) 바로 아래에는 부유 밸브 부재(754)가 배치되어 상기 가열 부재(704)에서 물에 의해 상승될 때 유입부 튜브(752)의 하부 에지에 대하여 시일하게 되도록 배치되는 하향 튜브(752)가 배치된다.

도 12에 도시된 실시예의 작동이 설명된다. 우선 물 저장소(702)는 차가운 물로 채워진다. 사용자가 측정된 양의 물을 끓이고자 하는 경우, 사용자는 측방향 돌출부(734) 및 연장 아암(722)를 통하여 시계 방향으로 증기 스위치(718)의 로커를 이동시키는 적절한 사용자 버튼(736)을 누르도록 만들어서, 가열을 시작하게 되는 상기 가열 부재(708)에 전원을 스위칭하게 된다. 동시에, 푸쉬 로드(740)에 대한 하향 압력은 캠 부재(738)가 장착 보스(740) 및 피봇 회전 레버(742) 사이에서 아래로 슬라이딩하게 하여, 상기 레버(742)의 상부 수직 모서리는 레버(742)가 쇄기 형태의 가압 스프링(744)의 힘에 대하여 반시계 방향으로 회전하게 하는 캠 부재(738)의 경사면에 연결된다. 수직 푸쉬 로드(732)의 하향 이동에 의해 상기 캠 부재(738)는 상기 레버(742)의 상부 수직 모서리가 캠 부재(738)의 경사면을 가로질러 이동할 때까지 이동하고 상기 캠 부재(738)의 다른 수직면에 인접하게 된다. 이 지점에서, 상기 레버(742)의 수직 날개부는 더 이상 수직 저항력을 나타내지 못하며 그 결과 장치는 머리카락으로도 시작이 되는 메커니즘이 된다.

상기 레버(742)의 반시계 방향 운동은 물이 저장소(702)로부터 상기 가열 챔버(704)로 유입되게 하는 밸브 시트(750) 및 밸브 시일(746) 사이에 시일 압력을 완화시킨다. 물의 이러한 유동은 가열 챔버(704)에서의 물의 높이가 더 이상의 물의 유입을 방지하도록 유입부 튜브(752)의 하부 모서리로 부유 밸브 부재(754)를 강제하기에 충분할 때까지 몇 초동안 계속된다.

따라서, 상기 가열 챔버(704)에서의 물이 끓기 시작하면, 끓는 물은 유출부 도관(710)으로 강제되고 공급 챔버(712)로 강제되어, 공급 스프라웃(714) 밖으로 통과하게 된다. 거의 대부분의 물이 가열 챔버(704)로부터 배출될 때, 충분한 증기 압력이 작은 구멍(716)을 통하여 충분한 증기가 통과하도록 공급 챔버(712)에 형성되어, 증기 스위치(718)의 바이메탈 액튜에이터에 악영향을 미치고 반시계 방향으로 로커 스위치를 이동시키고 가열 챔버(708)로 전원을 스위칭 오프하도록 작동시킨다. 그러나, 상기 부재(708)에서의 잔류 열은 상기 가열 챔버에 남은 나머지 물의 거의 대부분을 끓이고 배출한다. 바람직하게는, 소량의 물이 챔버에 남게되도록 구성된다. 이것은 물의 상당량이 배출된 후에(그리고 바이메탈 액튜에이터의 리셋 시간을 최소화), 발생된 증기량을 감소시키게 되는 잇점이 있다. 그것은 가열기의 스위치에 싸이클의 가열부분의 시작 부분에서 발생되는 충분한 증기의 위험을 감소시키고 유입부 밸브를 미리 폐쇄한다. 도면에 도시되지는 않았으나, 이러한 것은 예를 들어 상기 부재(708)가 가열기 튜브의 일부나 전체 위에서 디프레션으로 부착되는 가열기 플레이트를 형성함으로써 소량의 물이 남게 되는 것을 보장하도록 챔버를 구성함으로써 증진된다. 이러한 구성은 물이 가장 필요한 곳에 있게 하는 것을 보장하지만 남겨지는 양을 최소화하게 된다(그래서 각 가열 싸이클에서 낭비되는 에너지를 최소화한다).

상기 증기 스위치 로커가 반시계 방향으로 회전하면, 상기 연장 아암(722)은 그것을 소량(1 내지 2mm 정도) 들어올리도록 수직 로드(732)의 측방향 돌출부(734)상에서 작동한다. 이러한 작은 상향 운동은 캠 부재(738)의 경사면상에 레버(742)의 상부 모서리가 움직이기에 충분하여, 그 이후 가압 스프링(744)에 의해 공급되는 힘은 캠 부재(738)를 구동시키기에 충분하게 되고 따라서 로드 부재(732)는 도 12에 도시된 위치로 되돌려 상향하게 되며, 저장소 밸브 시일(746)은 다시 그 밸브 시트(750)와의 시일 연결부로 바이어스되어 물이 저장소(702)로부터 가열 챔버(704)로 유입되는 것을 방지하게 된다. 상기 장치는 전술한 방법으로 다시 사용할 수 있는 상태가 된다.

전술한 작동에서, 고정된 양의 끓는 물은 자동적으로 공급된다. 그러나, 일부 환경에서, 예를 들어 사용자가 공급 스프라웃(714) 아래에 컵을 위치시키는 것을 잊거나 너무 작은 컵을 놓은 경우, 사용자는 물 공급을 차단하기를 원할 수 있다. 이러한 상태에서, 사용자는 대응하는 푸쉬 로드(724)를 하향 이동시키도록 푸쉬 버튼(726)을 간단히 눌러서 상기 유출부를 상기 공급 스프라웃(714)으로 폐쇄하도록 원형 밸브 부재(728)에 의해 형성된 밸브를 폐쇄하게 된다. 이러한 작동은 상기 증기 스위치(718)의 로커에 부착된 연장 아암(720)상에서 작동하는 푸쉬 로드(724)로부터 측면 돌출부(730)에 의해 상기 가열 부재(708)를 스위칭 오프한다. 일단 유출부(714)가 폐쇄되면 가열 챔버(704) 및 공급 챔버(712)는 효과적으로 시일 시스템을 형성하게 되기 때문에 가열을 멈추는 것이 중요하게 된다. 선택적으로 하나 이상의 배수구가 제공될 수 있다.

추가적으로 가능한 적용예가 도 13 내지 도 16을 참조하여 도시된다. 도 13 및 14는 가열 챔버에서 가열되는 물의 양을 가변시키기 위하여 개략적으로 도시된 메커니즘의 일부를 도시한다. 상기 장치의 나머지는 도 13 및 도 14로부터 명확성을 위하여 생략되지만 이러한 메커니즘은 전술한 장치에 사용될 수 있다. 도 15 및 도 16은 도 13 및 도 14를 참조하여 설명된 메커니즘을 포함하여 도 12에 설명된 본 발명의 실시예의 일부 구성요소를 자세하게 보여준다.

도 13 및 도 14에서, 물 저장소(802), 가열 챔버(804) 및 공급 챔버(812) 의 전체적 외형이 도시된다. 상기 도관(810)은 명확화를 위하여 확대되어 도시된다. 상기 도관이 가열 챔버로 돌출된 일반적인 튜브였던 종전의 실시예와는 달리, 이 실시예에서, 도관(810)은 그 하단부에서 일련의 수작하게 이격된 구멍(856)을 구비한다. 그 내부에는 그것에 헬리컬 방향으로 배열된 일련의 구멍(860)을 구비하는 회전식 내부 슬리브(858)를 구비한다. 따라서, 슬리브(858)의 도관 튜브(810) 내부에서 회전되면 정렬되는 구멍의 쌍(856, 860)은 그 높이가 변화하게 된다. 그 결과, 가열 챔버(804)가 물로 충진되면, 공기는 정렬된 구멍의 쌍(856, 860)을 통하여 가열 챔버로부터 배치된다. 그러나, 물의 높이가 정렬된 쌍의 구멍에 도달할 때, 더 이상의 공기는 배치되지 않게 되고 더 이상의 물은 중력하에 가열 챔버로 유입되지 않는다. 따라서, 도관 튜브(810) 내에서 슬리브(858)를 간단히 회전시킴으로써, 예를 들어 노브(866)에 의해, 가열 챔버로 유입되는 물의 양은 제어될 수 있다.

도 15 및 도 16은 도 12, 13, 14를 참고하여 전술한 몇가지 구성요소를 자세하게 도시한다. 따라서, 이러한 도면의 우측에서, 장착 보스(840), 캠 부재(838) 및 L 형상 레버(842)가 도시된다. 액체 가열 챔버로부터 저장소를 나누는 수평 벽은 L 형상의 레버(842)의 수평 날개부의 단부에 장착되는 용수철에 의해 강제되는 밸브 시일의 경우처럼 생략된다. 그러나, 하향 연장 가열 챔버 유입부 튜브의 일체적 부분으로서 형성되는 밸브 시트(850)가 도시된다. 그 좌측에서 이러한 조립체는 유출부 도관(810)이 되고, 그 하부 구간에서 회전식 내부 슬리브(858)가 도시된다. 도 18은 도관(810)의 하단부의 구멍(856)을 도시하지만, 슬리브(858)에서의 헬리컨 배열의 장치는 어느 경우에도 보여지지 않는다.

이러한 실시예에서, 회전식 슬리브(858)의 설정에 따라, 상기 가열 챔버의 물의 높이는 부유 밸브를 폐쇄하기에는 처음에는 불충분하다. 그러나, 일단 물이 끓기 시작하면, 가열 챔버에서의 증가된 압력은 부유 밸브를 폐쇄하여 압력이 추가로 형성되어(배출을 방지함) 가열된 물이 물 저장소로 다시 누설되거나 물 저장소로부터 누설되는 것을 방지한다.

도 17 및 도 18은 본 발명이 구현된 장치의 공급 챔버의 일부를 도시한다. 이러한 실시예에서, 공급 챔버(900)의 내부에 가열된 물이 그것을 남기는 2가지 서로 다른 경로가 존재한다. 이러한 두가지 경로 중 첫번째는 물이 취하게 되는 기본 루트가 되는 유출부 스프라웃(902)을 통과하게 된다. 선택적으로, 유출부 루트는 장치의 후방을 향하여 되돌려 설정되며 물이 공급 챔버 아래의 저장소(미도시)로 되돌려 배수되게 하는 배수 유출부(904)에 의해 제공된다. 도 18에 명확히 도시되지는 않은 밸브 부재(906)는 물이 그 수직 위치에 따라 배수 유출부(904) 또는 스프라웃(902)을 통하여 분리되게 한다.

상기 밸브 부재(906)는 밸브 부재(906)가 그 최저점에 있을 때 스프라웃 튜브(902)의 상부 마우스를 캐핑 오프(cap off)하도록 설계된 원형의 시일 플랜지(908)를 일측에 구비한다. 비록 도시되지는 않았지만, 오링 또는 시일 레이어는 원형의 플랜지(908)의 하측면에 제공된다. 상기 밸브 부재(906)의 다른 측면에는 수직 격벽(910)이 배치되며 사각형의 구멍(912)은 그 내부에 형성된다. 사용시에 상기 격벽(910)은 상기 공급 챔버(914a, 914b)의 베이스의 2개의 단차부 사이에 형성된 간격 내에서 수직하게 슬라이딩한다. 상기 밸브 부재(906)는 도 17에 도시된 최상부 위치에 그것이 있을 때 원형 시일 플랜지(908)는 스프라웃 튜브(902)의 상부 마우스로부터 멀어지도록 들어올려져서 그것을 통하여 물이 유입되는 것을 허용하고 사각형 구멍(912)은 상기 챔버(912)는 상기 챔버(914a, 914b)의 단차진 베이스부 사이의 수직 간격과 오정렬 되도록 설계된다. 그러나, 상기 밸브 부재(906)는 그 하부 위치로 이동될 때, 원형 플랜지(908)는 스프라웃 튜브(902)의 마우스를 폐쇄하게 되고 사각형 구멍(912)은 전술한 수직 간격과 정렬되어, 물이 스프라웃(902) 외부로 유출되는 것이 방지되지만 대신에 배수 유출부(904) 외부로 유동하게 된다.

작동 샤프트(918)는 상기 밸브 부재의 크로스비임(916)으로부터 수직하게 연장되며, 수직한 사각형 슬롯(920)을 구비한다. 상기 작동 샤프트(918)는 장치의 작동을 제어하는데 사용되는 이중 버튼 장치(922, 924)와 상호 작동한다. 최후방 버튼 부재(922)는 출원인의 R48 증기 스위치(미도시)와 같은 증기 스위치의 트립 레버로 클리핑된다. 상기 버튼 부재(922)는 상기 증기 스위치를 폐쇄하는데 사용되게 되고 가열 챔버에서 가열 부재를 여기시키게 된다. 이러한 제 1 버튼 부재(922)는 장착시에 밸브 작동 부재(918)의 사각형 슬롯(920)으로 연장되는 그 모서리상에서 작은 탭(926)을 구비하는 것으로 도시된다. 상기 슬롯(120)으로 인하여 제 1 버튼 부재(922)는 상기 밸브 부재(906)를 이동시키지 않고도 가압된다. 제2 최후방 버튼 부재(924)는 상기 제 1 버튼 부재(922)에 피봇 회전가능하게 장착되며, 상기 밸브 작동 샤프트(918)의 상부에 연결되는 내부 돌출부(928)를 포함한다.

도 17 및 도 18의 실시예의 작동이 설명된다. 도 17은 작동 이전에 다양한 부품의 구조를 보여준다. 사용자가 장치를 사용하기 원할 경우, 사용자는 상기 가열 챔버(미도시)의 가열 부재를 여기시키는 증기 스위치(미도시)의 전기적 스위치 접촉부를 폐쇄시키는 최후방 버튼(922)을 누르게 한다. 도 17의 사시도로부터, 최후방 스위치 부재(922)는 탭(926)이 밸브 작동 샤프트(918)에서 수직 슬롯(920)의 저부로부터 그 슬롯의 상부로 이동하게 하지만 밸브 부재(906) 자체가 이동하게 하지는 않는 시계 방향으로 피봇 회전하게 된다.

그 다음으로 물은 가열 쳄버에서 끓여지고 전술한 방식으로 공급 챔버(900)로 도관을 통하여 배출된다. 물은 모든 물이 공급될 때까지 스프라웃(902)을 통하여 자동적으로 공급된다. 그러나, 사용자는 하향 이동하는 밸브 부재(906)를 가압하는 전방 버튼(924: 반시계 방향으로 피봇 회전함)상에서 가압함으로써 공급을 차단하게 된다. 이러한 하향 운동의 결과, 수직 슬롯(920)은 그 원래 위치로 제 1 스위치 부재(922)를 복귀시키도록 탭(926)상에서 가압하여 증기 스위치를 스위칭 오프하고 가열 부재를 여기상태에서 해제하게 된다. 상기 밸브 부재(906)의 하향 운동의 다른 영향은 수평 원형 플랜지(908)을 구비한 스프라웃(902)을 폐쇄하는 것이다. 하향 운동의 제 3 효과는 베이스 부재 부분(914a, 914b) 사이에 형성된 수직 간격을 구비하여 밸브 부재의 수직 격벽(910)에서 구멍(912)을 정렬하여 장치의 저장소(미도시)로 배수 유출부(904)를 통하여 공급 챔버(900)의 유동 경로를 개방하게 된다. 따라서, 끓여진 물 전부를 사용자가 공급하기를 원하지 않는 경우, 사용자는 공급 옵션을 바로 멈추는 “정지 버튼(924)을 누르기만 하면 장치를 스위칭 오프하고 공급 챔버(900)에 축적되어 있지만 아직 공급되지 않은 물은 저장소로 되돌려 안전하게 배수된다. 따라서, 사용자는 공급되는 가열된 물의 양을 제어할 수 있는 간편하면서 편리한 방법이 제공된다.

도 19a및 도 19b는 매우 유사한 원리를 사용하는 선택적인 실시예를 도시한다. 공통적인 구성은 자세하게 설명되지 않는다. 이러한 실시예에서, 물리적인 구성으로서, 밸브 부재(930)는 푸쉬 버튼(934)에 의해 작동되는 수직 샤프트(932)를 포함하며 스프라웃 튜브(940) 및 배수 유출부 튜브(942)의 각각의 마우스를 폐쇄할 수 있는 한 쌍의 수평 오프셋 수평 시일 플랜지(936, 938)를 구비하게 된다. 비록 도시되어 있지는 않지만, 쌍안정 스프링(bistable spring)이 제공될 수도 있다. 이것은 배수 유출부 밸브가 누설되도록 하는 공급 챔버에서의 압력을 방지하는 것을 보조하는 도 19a에 도시된 최상부 위치를 향하거나 공급을 정지하고 챔버를 배수하는 도 19b의 하부 위치로 밸브 부재(930)를 바이어스한다.

이러한 실시예의 작동은 전술한 실시예의 작동에 매우 유사하며, 사용자가 가열된 물의 자동적 공급을 차단하기를 원한다면, 사용자는 배수 유출부(942)의 마우스를 시일하는 밸브(938)를 개방하는 밸브 부재(930)를 하측으로 이동시키도록 정지 버튼(934)을 가압하여 스프라웃 튜브(940)의 마우스를 폐쇄하게 된다. 도 19b를 참조하면, 상기 버튼(934)의 하부 모서리는 증기 스위치(948)를 위한 로커 스위치 커버(946)의 원거리 모서리에서 탭(944)상에서 작동한다. 따라서, 전술한 실시예의 경우처럼, 정지 버튼(934)을 가압함으로써 장치의 가열기를 스위칭 오프하게 된다.

도 20 내지 도 22는 공급 챔버로부터 공급되는 물의 양이 미리 설정되는 본 발명의 추가적인 실시예를 도시한다. 도 20에 도시된 바와 같이, 사용자 작동 토브(952)는 최대값과 최소값 사이에서 공급량을 사전 설정하도록 아치형 슬롯(954) 내에서 이동하도록 제공된다. 도 21 및 도 22는 최대 설정에서의 노브(952)를 도시하는 도 22 및 최소 설정에서의 노브(952)를 도시하는 도 21에 이러한 것이 어떻게 달성되는지를 보여준다.

내부에서, 상기 공급 챔버(950)는 상기 공급 챔버 내부에서 보스(958)상에 회전하도록 장착되는 부피 사전 설정 부재(956)으로부터 수직하게 제어 노브(952)가 돌출되는 것을 제외하고 예를 들어 도 5의 경우에서 전술한 바와 유사하다. 물론, 적절한 메커니컬 장치가 노브 또는 슬라이더와 같은 부피 사전 설정 부재(956)의 위치를 조절하는데 사용될 수 있으며, 직접 작동 또는 긴급 연결 또는 기어 연결된 장치가 고려될 수 있다.

부피 사전 설정 부재(956)의 부피의 원단부에는 얼마나 많이 부재(956)가 회전하는 지에 따라 배수 유출부(962)의 마우스의 면적의 일부를 커버하도록 배치되는 일반적으로 수평하게 된 아치형의 플랜지(960)이 배치된다. 상기 노브(952)는 상기 슬롯(954)의 최우측 단부에 있을 때, 즉 최소 설정에서, 상기 플랜지(960)는 유출부(962)가 완전히 제거되는 반면에 도 22에 도시된 최대 설정에서는 플랜지(960)는 배수 유출부(962)를 완전히 커버하게 구성된다.

이러한 실시예의 작동에서, 물은 끓도록 가열되고 도 21 및 도 22에는 도시되지 않았지만 도관을 통하여 가열챔버로부터 공급 챔버로 배출되며, 충분한 물이 챔버(950)에 축적되면 상기 스프라웃 튜브(964)로부터 유출되기 시작한다. 그러나, 공급 부피 결정 부재(956)의 설정에 따라, 이러한 일반적인 공급 작동이 행해지고, 가열된 물은 배수 유출부(962) 밖으로 배수된다. 명확하게도, 극단적으로 공급되는 끓는 물의 양은 상기 스프라웃(964) 및 배수 유출부(962)를 통하여 상대적인 유동 속도에 영향을 받게 된다. 도 21에 도시된 최소 설정에서, 가열 챔버에서 끓여진 물의 현저한 부분은 스프라웃(964)을 통하여 공급되기보다는 배수 유출부(962) 밖으로 유출된다. 그러나, 배수 유출부(962)는 부피 선택 부재의 플랜지(960)에 의해 점진적으로 커버되며, 더욱더 많은 물이 도 22에 도시된 바와 같이 배수 유출부가 완전히 커버되고 모든 물이 스프라웃(964)을 통하여 배수되는 상태가 될 때까지 스프라웃(964)를 통하여 공급된다. 따라서, 간단하고 편리한 방법이 제공되어 사용자는 얼마나 많은 물이 스프라웃을 통하여 공급되는지를 사전에 설정할 수 있다. 또한, 이것은 다음의 싸이클에서 공급되는 물에 악영향을 주는 공급 작동의 말미에서 공급 챔버에는 어떠한 물도 남지 않게 되는 것을 의미한다. 전술한 실시예에서, 상기 배수 유출부는 특수한 저장소 또는 일반적인 저장소로 배수된다.

도 23 및 도 24는 일반적인 저장소보다는 특수한 저장소로 배수 유출부가 배수되는 것이 도시된다. 이러한 실시예에서, 물 저장소(미도시)는 상기 가열 챔버(1002)로부터 제거가능하며 일반적인 주전자 형상과 유사하다. 밸브 장치(1004)는 상기 저장소로부터 상기 가열 챔버(1002)로 물이 통과하게 하도록 제공된다. 이러한 밸브 장치는 도 11을 참조하여 전술한 바와 동일한 타입의 원뿔대 형상 플로우팅 밸브 부재를 포함한다.

상기 공급 챔버(1006)는 이전의 실시예와 유사하다. 그것은 증기 스위치를 트립하고 가열 챔버의 가열 부재를 여기 상태로부터 해제하며; 메인 유출부 스프라웃(1010)의 밸브를 폐쇄하고; 공급 챔버(1006)로부터 배수 유출부(1012)를 개방하도록 작동하는 '정지'버튼(1008)을 구비한다. 이러한 메커니즘은 도 17 및 도 18을 참조하여 설명된다. 상기 공급 챔버는 커버되지 않은 배수 유출부(1017)의 양을 가변시키고 물이 공급 챔버(1006)에서 배출되는 속도로 부재(1016)를 회전시키도록 회전될 노브(1014)를 포함한다. 이러한 메커니즘의 기능은 도 20 내지 도 22를 참조하여 전술한 바와 동일하다.

공급 챔버(1006) 아래에서, 2개의 배수 유출부(1012, 1017)을 커버하는 것은 부가적인 챔버(1018)이다. 도관(1020)은 부가 챔버(1018)의 저부로부터 상기 가열 챔버(1002)에 대한 유입부로 연장된다. 도 23에 도시된 바와 같이, 배수 도관(1020) 및 특별히 그 하부(1020a)는 가열 챔버(1002)로부터 공급 챔버(1006)로 물이 배출되는 유출부 튜브(1022)보다 큰 단면으로 된다.

가열 챔버(1002)의 내부에서, 상기 도관(1020)은 도 11의 가열 챔버에 도시된 바와 같은 동일한 구조로 된 리테이너(1028) 및 플로우팅 원뿔대 형상 퍽 밸브 부재(1026)를 포함하는 밸브까지 연장되어 이 밸브에서 종료된다. 두가지 밸브가 비용을 감소시키는데 동일한 구성요소를 사용할 수 있다는 점은 명백하다.

본 발명의 이러한 실시예는 전술한 장치 및 실시예에 매우 유사하게 작동한다. 따라서, 저장소가 장치에 설치될 때 저장소(미도시)로부터 밸브(1004)를 통하여 가열 챔버로 물이 유동하게 된다. 상기 가열기가 여기될 때, 물은 가열 챔버(1002)를 끓이도록 가열되기 시작한다. 대응하여 가열 챔버에서의 압력 증가는 퍽 밸브(1004, 1026)가 타이트하게 폐쇄되도록 강제한다. 물이 끓기 시작하면, 그것은 일반적인 방식으로 공급되는 공급 챔버(1006)로 유출부 튜브(1022)를 통하여 배출된다. 그러나, 사용자가 노브(1014)를 사용하여 최대치 이하의 부피를 공급하도록 설정하거나 공급이 종료되기 전에 정지 버튼(1008)을 가압하면, 일부 강려된 물은 부가 챔버(1018)로 대응하는 배수 유출부1017, 1012)로부터 배수되어 가열 챔버(1002)에 그것을 연결하는 도관(1020)을 채우기 시작한다. 그러나, 상기 밸브(1026)는 이 상태에서 시일된 상태로 있기 때문에, 상기 도관(1020)은 챔버(1018)가 채워지기 시작할 때까지 백업된다.

일단 가열 부재가 스위칭 오프되면, 가열 챔버(1002)의 압력은 증기가 응축되고 양 퍽 밸브(1004, 1026)를 개방하고 저장소와 도관 각각으로부터 물을 빨아들이게 되면 감소한다. 비교적 큰 단면의 도관(1020)은 물이 저장소로부터 보다는 이로부터 쉽게 유동한다는 것을 의미한다. 저장소의 물의 양과 유입부의 상대적인 크기 및 도관/보조 챔버에 따라, 각각의 도관(1020)은 완전히 배수되거나 일부 물이 남게 된다. 그러나, 2개의 퍽 밸브(1004, 1026)는 일단 가열 챔버(1002)가 물로 다시 채워지고 장치가 다시 사용될 준비가 되면 폐쇄된다. 다른 공급 싸이클은 저장소로부터 차가운 물이 과다하게 사용되는 경우보다는 물을 가열하는데 보다 덜 에너지가 필요한 경우에 빨리 시작된다는 것이 명백하다.

전술한 실시에는 본 발명이 구현되는 많은 다양한 방법 중 예시적인 것이라는 점이 통상의 기술자에게 이해될 수 있다. 예를 들어, 끓는 물을 생성하도록 실시예가 설명되었지만, 본 발명은 차나 커피와 같은 우려낸 음료이거나 음료로 사용되는 데워진 우유와 같은 다른 액체를 가열하는데에도 적용될 수 있다. 또한, 설명된 실시예는 몇가지 특징을 결합하지만, 이러한 특징 전체가 함께 제공될 필요는 없다. 예를 들어, 사이펀 유출부 장치 및 공급 챔버는 공급 챔버에서 물을 통하여 증기가 통과되는 장치에 사용되지 않는 경우조차도 유용하다. 유사하게, 이중 작동 압력 릴리프 밸브는 많은 다양한 적용예를 가진다.

도 1 내지 도 11에 도시된 장치의 특징은 본 발명의 실시예에 적용될 수 있고, 도 12 내지 도 24에 도시된 본 발명에 관하여 설명된 특징을 부가하여 본 발명의 범위 내에서 변형될 수도 있다.

6: 스프라웃 12: 물 저장소
16: 가열 플레이트 20: 벽 부분
22: 커버 부재 30: 시일

Claims (39)

1. 가열 챔버, 공급 챔버, 자동 공급을 위하여 상기 가열 챔버로부터 상기 공급 챔버로 가열된 액체를 운반하는 도관을 포함하며, 상기 공급 챔버는 가열된 액체가 공급되는 밸브 수단을 구비하며, 상기 밸브 수단은 상기 자동 공급을 차단하도록 작동될 수 있는 액체 가열 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 밸브 수단은 사용자에 의해 작동될 수 있는 것을 특징으로 하는 액체 가열 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 밸브 수단은 상기 가열 챔버를 가열하기 위한 가열기에 전력을 차단하거나 감소시키는 스위치 접촉부에 연결되는 것을 특징으로 하는 액체 가열 장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 스위치 접촉부는 증기 감지 스위치에 연결되는 것을 특징으로 하는 액체 가열 장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 스위치 접촉부는 공급을 차단하지 않고도 가열기에 전력을 차단하거나 감소시키도록 독립적으로 작동될 수 있는 것을 특징으로 하는 액체 가열 장치.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 공급 챔버는 공급 챔버로부터 공급되지 않는 액체를 배수하기 위한 배수 유출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 액체 가열 장치.
7. 가열 챔버, 공급 챔버 및 자동 공급을 위하여 상기 가열 챔버로부터 상기 공급 챔버로 가열된 액체를 운반하는 도관을 포함하며, 상기 공급 챔버는 공급 챔버로부터 공급되지 않은 액체를 배수하는 배수 유출부를 구비하는 액체 가열 장치.
8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
   상기 배수 유출부는 상기 가열 챔버로 공급하는 저장소로 공급되지 않은 액체를 배수하도록 되는 것을 특징으로 하는 액체 가열 장치.
9. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
   상기 배수 유출부는 공급되지 않은 액체를 가열 챔버로 다시 배수하도록 된 것을 특징으로 하는 액체 가열 장치.
10. 가열 챔버, 공급 챔버를 포함하는 공급된 액체를 가열하는 장치에 있어서, 상기 장치는 상기 가열 챔버로부터 상기 공급 챔버로 가열된 액체를 배출하고 그리고 그로부터 자동적으로 가열된 액체를 공급하도록 되며, 상기 공급 챔버는 상기 공급 챔버로부터 다시 가열 챔버로 공급되지 않은 액체를 배수하도록 된 배수 유출부를 구비하는 공급되지 않은 액체를 가열하는 장치.
11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 공급 챔버와 상기 가열 챔버 사이에 부가 챔버를 구비하여, 상기 부가 챔버는 상기 공급 챔버로부터 배수된 액체가 상기 부가 챔버에서 일시적으로 수집되도록 되는 것을 특징으로 하는 공급되지 않은 액체를 가열하는 장치.
12. 제 6 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배수 유출부는 배수 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 공급되지 않은 액체를 가열하는 장치.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 배수 밸브는 수동으로 작동되는 것을 특징으로 하는 공급되지 않은 액체를 가열하는 장치.
14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 배수 밸브는 상기 공급 챔버로부터 공급되는 액체를 제어하는 밸브 수단에 연결되는 것을 특징으로 하는 공급되지 않은 액체를 가열하는 장치.
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 배수 밸브 및 상기 공급 챔버로부터 액체의 공급을 제어하는 밸브 수단에는 공급 유출부 또는 배수 유출부로 액체가 유동하게 하도록 배치된 분기 밸브가 제공되는 것을 특징으로 하는 공급되지 않은 액체를 가열하는 장치.
16. 제 6 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배수 유출부는 가변적인 배수 유동 속도를 제공하도록 되는 것을 특징으로 하는 장치.
17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공급 챔버로부터 공급되는 액체의 양을 제어하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
18. 제 17 항에 있어서,
    공급을 차단하는 밸브 수단을 제어하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
19. 가열 챔버, 공급 챔버, 및 자동 공급을 위하여 상기 가열 챔버로부터 상기 공급 챔버로 가열된 액체를 운반하는 도관을 포함하며, 자동적으로 공급되는 가열된 액체의 부피를 결정하는 수단을 구비하는 액체 가열 장치.
20. 제 19 항에 있어서,
    공급되어질 가열된 액체의 부피를 결정하는 수단은 가열된 액체가 공급되는 밸브 수단을 구비하며, 상기 밸브 수단은 자동적인 공급을 차단하도록 작동되는 것을 특징으로 하는 액체 가열 장치.
21. 제 17 항 또는 제 19 항에 있어서,
    공급되어질 가열된 액체의 부피를 결정하는 수단은 상기 가열 챔버로부터 상기 공급 챔버로 상기 도관을 통하여 통과하는 액체의 양을 제어하도록 된 것을 특징으로 하는 액체 가열 장치.
22. 제 21 항에 있어서,
    상기 도관은 상기 가열 챔버로 연장되는 튜브를 구비하며, 상기 챔버 내부의 튜브의 단부의 높이는 가열된 액체가 배출된 후에 상기 가열 챔버 내에 남게되는 액체의 양을 가변시키도록 변화하게 되는 것을 특징으로 하는 액체 가열 장치.
23. 제 1 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공급 챔버에서의 액체의 높이가 소정의 높이에 도달하고 공급 챔버의 액체를 배수할 때 사이펀이 형성되도록 유출부 사이펀 배열을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
24. 제 23 항에 있어서,
    상기 사이펀을 제거하도록 자동적으로 제어된 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
25. 제 1 항 내지 제 24항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공급 챔버는 하나 이상의 통기 유출부를 그 상부에 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
26. 제 1 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가열 챔버는 그 내부에서 액체가 끓도록 가열하도록 구성되며, 끓는 것과 관련된 압력의 증가는 가열된 액체를 상기 도관으로 강제하여 공급 챔버로 토출시키는 것을 특징으로 하는 장치.
27. 제 1 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가열 챔버에서 가열된 액체의 양을 제어하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
28. 제 27 항에 있어서,
    상기 가열 챔버는 액체가 유입되면 하나 이상의 벤트를 통하여 공기가 배치되도록 되며, 상기 벤트는 가열 챔버의 액체 높이가 소정의 양에 대응하는 수준에 도달하면 폐쇄되도록 되는 것을 특징으로 하는 장치.
29. 가열 챔버로서, 가열 챔버에서 액체가 가열된 후에 압력 하에 가열 챔버로부터 액체를 배출하는 유출부를 구비하는 가열 챔버와;
    액체 저장소와;
    상기 저장소로부터 상기 가열 챔버로 액체를 운반하는 수단으로서, 상기 가열 챔버는 액체가 유입되면 하나 이상의 벤트를 통하여 공기가 배치되도록 구성되며, 상기 벤트는 가열 챔버의 액체 높이가 소정의 대응하는 양에 도달할 때 폐쇄되도록 된, 소정량의 액체를 가열하는 장치.
30. 제 28항 또는 제 29 항에 있어서,
    상기 벤트는 가열된 물이 가열 챔버에서 배출되는 유출부 또는 도관을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
31. 제 28 항, 제 29 항 또는 제 30 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액체 자체가 벤트를 커버하여 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 장치.
32. 제 28 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 있어서,
    소정량의 물은 사용자에 의해 조절될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
33. 가열 챔버로서, 가열 챔버에서 액체가 가열된 후에 압력하에 가열 챔버로부터 액체를 배출하는 유출부를 구비하는 가열 챔버와;
    액체 저장소와;
    상기 저장소로부터 상기 가열 챔버로 액체를 운반하는 수단과;
    소정량의 액체에 도달하였을 때 상기 저장소로부터 상기 가열 챔버로의 액체 운반을 정지시키는 수단을 구비하여,
    상기 액체의 운반을 정지시키는 수단은 액체의 소정량을 가변시키도록 조절될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
34. 제 33 항에 있어서,
    상기 가열 챔버는 챔버가 액체로 채워지면 공기가 배치되도록 하는 벤트를 포함하며, 액체의 운반을 정지시키는 수단은 소정량에 도달했을 때 폐쇄되도록 된 벤트의 배열을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
35. 제 29 항, 제 33항, 또는 제 34 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유출부는 공급을 위한 공급 챔버에 액체를 도관 연결하는 도관에 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.
36. 측정된 양의 액체를 가열하는 장치로서,
    상기 장치는 그 내부에 액체를 가열하기 위한 전기적 가열기를 구비하는 가열 챔버와, 상기 가열 챔버로부터 액체를 공급하는 공급 배열체를 포함하며, 상기 공급 배열체는 상기 액체의 공급을 차단하는 수동 작동 가능한 밸브를 포함하며, 상기 밸브는 상기 전기적 가열기에 전력을 차단하거나 감소시키는 스위치 접촉부에 연결된 측정된 양의 액체를 가열하는 장치.
37. 제 36 항에 있어서,
    상기 스위치 접촉부는 증기 감지 스위치와 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.
38. 제 37 항에 있어서,
    상기 스위치 접촉부는 공급을 차단하지 않고서 상기 전기적 가열기에 전력을 차단하거나 감소시키도록 독립적으로 작동될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
39. 제 1 항 내지 제 38 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가열 챔버를 공급하는 제어가능한 액체 저장소를 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.

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