CN111108811A - 具有集成温度控制的电子灶台式加热器单元 - Google Patents

Abstract

公开了设备。所述设备包括加热器，所述加热器具有区域，所述区域不包含表面加热部分。设备还包括定位在区域中的恒温器。恒温器包括接触表面，所述接触表面定位成与置放在表面加热部分上的物体接触。恒温器包括开关，所述开关被配置成在接触表面经历等于或高于温度极限的温度时防止电流传导经过加热元件。设备还包括灶盘，所述灶盘被耦接至恒温器并定位在加热元件的顶表面下方，灶盘包括孔口，其被成形为允许接触表面延伸穿过孔口，以与物体接触。设备包括推压元件，其被配置成响应于从物体施加的向下的力提供灶盘的竖直移动。

Description

具有集成温度控制的电子灶台式加热器单元

相关申请

本申请要求2017年9月22日递交的、名称为“Electric Stovetop Heater Unitwith Integrated Temperature Control”的美国申请No.15/713,521的优先权，其全文结合在此引作参考。

技术领域

在此所公开的主题涉及用于控制加热元件的温度的系统和方法。

背景技术

加热器被用作为向物体提供热，这是通过将加热元件中的电流转化成热能来实现的。热能通常通过物体与加热元件之间的传导被转移给物体。加热器的温度可以通过以下措施被改变，即通过调节流经加热元件的电流量直至在加热元件与同所述加热元件热学接触的物体之间达到期望的热平衡。

发明内容

公开了用于控制加热元件的系统和方法。

在第一方面中，设备包括加热器，所述加热器具有加热元件，所述加热元件具有一区域，所述区域并不包含所述加热元件的表面加热部分；以及定位在所述区域中的恒温器。恒温器包括接触表面，所述接触表面被设置成与置放在所述表面加热部分上的物体物理接触；所述恒温器还包括开关，所述开关被配置成在所述接触表面经历等于或高于温度极限的温度时防止电流传导经过所述加热表面。

在一些改型中，可选地可以将以下一个或多个特征包含在任何可行的组合中。灶盘(medallion)可以被定位在加热元件的顶表面下方。灶盘可以包括灶盘孔口，其被成形为允许接触表面延伸竖直通过灶盘孔口，以与物体物理接触。

还可以有推压元件，提供向上的力，以使得接触表面与物体物理接触。还可以有推压表面，其抵接恒温器的底表面并且提供向上的力至恒温器。另外，可变形的表面可以操作性连接至推压表面并且响应于从物体施加至物体的向下的力而机械变形以造成向上的力。可变形的表面可以具有多个平坦区段，它们每个以一角度连接，通过可变形的表面所施加的向上的力是恢复力，以推压所述可变形的表面，以恢复所述多个平坦区段之间的角度。

推压表面可以被连接至恒温器的上部分并且向恒温器提供向上的力。可变形表面可以操作性连接至推压表面并且响应于从物体施加至温度传感器的向下的力而机械变形，以造成向上的力，所述可变形的表面包括多个平坦区段，它们每个以一角度相连，通过所述可变形的表面所施加的向上的力是恢复力，以推压所述可变形的表面，从而恢复所述多个平坦区段之间的角度。

推压元件可以包括推压表面，所述推压表面被连接至恒温器的底表面并且向恒温器提供向上的力。可变形的表面可以操作性连接至所述推压表面并且响应于从物体施加至温度传感器的向下的力而机械变形以造成向上的力。可变形的表面可以具有半径，所述半径响应于造成所述可变形的表面的平坦化的向下的力而增加。

恒温器的接触表面可以在灶盘上方竖直延伸大约0.2mm。

在相关的一个方面中，一种用于调节设备的温度的方法，所述设备包括加热器，所述加热器具有加热元件，所述加热元件具有区域，所述区域并不包含加热元件的表面加热部分；以及还有定位在所述区域内的恒温器，所述恒温器包含接触表面，所述接触表面与置放在所述表面加热部分上的物体物理接触；以及开关，所述开关被配置成在接触表面经历等于或高于温度极限的温度时防止电流传导经过加热元件。方法包括在接触表面经历等于或大于温度极限的温度时断开开关以防止电流传导经过加热元件。在由接触表面经历的温度低于温度极限时，开关被允许闭合以使得电流能够传导经过加热元件。

在另一个相关方面中，加热元件操作性连接在电接触的第一末端与第二末端之间，以将电流传导经过加热元件。恒温器被定位在加热元件的区域内并且操作性串联连接在第一末端与第二末端之间，以测量加热元件的温度。恒温器包括开关，所述开关被配置成在恒温器测量或者经历加热元件的等于或高于温度极限的温度时防止电流传导经过加热元件。

在一些改型中，一个或多个以下特征可以可选地以任何可行的组合被包含。

还可以有内端加热器，其操作性连接成在第一末端与加热元件的内端部之间传导电流。外端加热器可以操作性连接成在加热元件的外端部与恒温器之间传导电流。

加热元件与第一末端和第二末端的连接可以是位于加热元件下方。保护板可以在恒温器下方安装，并且覆盖恒温器，以防止从保护板下方触及恒温器。

灶盘可以安装在加热元件的区域中，并且与恒温器热学接触，以允许灶盘与恒温器之间的热传导。

开关可以进一步被配置成在由恒温器所测量的温度低于温度极限时允许电流传导经过加热元件。

恒温器可以具有位于所述加热元件下方的竖直位移，以造成由恒温器所测量的温度几乎完全是由于加热元件的温度。竖直位移可以是大约10mm、25mm、50mm、75mm、或100mm中的至少一个。

在此所述的主题的一个或多个改型的细节在附图中或者以下说明书中提出。在此所述的主题的其它特征和优点从说明书、附图以及权利要求书可清楚。尽管当前描述的主题的特定特征关于特定的实施方式出于示意性的目的被描述，但应当容易理解的是所述特征并不是限制性的。随从说明书的权利要求书将限定所要保护的主题的范围。

附图说明

被结合到并构成说明书一部分的附图示出了在此所公开的主题的特定方面，并且与说明书一起帮助解释与所公开的实施例结合的一些原理。在附图中，

图1是示意图，示出了根据本公开的特定方面的示意性加热元件和恒温器的简化仰视图；

图2是示意图，示出了根据本公开的特定方面的采用了示意性保护板的示意性热元件和恒温器的简化仰视图；

图3是示意图，示出了根据本公开的特定方面的自加热元件垂直移位的示意性恒温器的简化侧视图；

图4是示意图，示出了根据本公开的特定方面的示意性加热元件的简化仰视图，其中在所述加热元件外采用恒温器；

图5是示意图，示出了根据本公开的特定方面的采用穿过灶盘延伸的接触表面的加热器的简化俯视和立体图；

图6是示意图，示出了根据本公开的特定方面的加热器和壳体的简化仰视和立体图；

图7是示意图，示出了根据本公开的特定方面的加热器和壳体的简化仰视和立体图，其中所述壳体打开以示出恒温器；

图8是示意图，示出了根据本公开的特定方面的加热器和壳体的简化剖视图，其中所述壳体打开以示出恒温器；

图9是示意图，示出了根据本公开的特定方面的加热器和壳体的简化剖视图，其中所述壳体打开以示出恒温器和推压元件的第一实施方式；

图10是示意图，示出了根据本公开的特定方面的加热器和壳体的简化剖视图，其中所述壳体打开以示出恒温器和推压元件的第二实施方式；

图11是示意图，示出了根据本公开的特定方面的加热器和壳体的简化剖视图，其中所述壳体打开以示出恒温器和推压元件的第三实施方式；

图12是根据本公开的特定方面的控制加热元件的温度的示意性方法的简化示意图；

图13是根据本公开的特定方面的控制与接触表面512接触的物体的温度的示意性方法的简化示意图；

图14是示意图，示出了根据本公开的特定方面的采用了穿过灶盘延伸的接触表面的恒温器的简化立体图；

图15是示意图，示出了根据本公开的特定方面的采用了穿过灶盘延伸的接触表面的恒温器的简化放大立体图；

图16是示意图，示出了根据本公开的特定方面的加热器和壳体的简化仰视图，其中所述壳体打开以示出恒温器；

图17是示意图，示出了根据本公开的特定方面的恒温器的简化立体图，所述恒温器连接至位于壳体内的支架；

图18是示意图，示出了根据本公开的特定方面的耦接至安装件的支架以及恒温器的简化立体图；

图19是示意图，示出了根据本公开的特定方面的支架的简化立体图；

图20是示意图，示出了根据本公开的特定方面的灶盘、支架、和恒温器的简化立体仰视图；

图21是示意图，示出了根据本公开的特定方面的灶盘、恒温器、和壳体的简化分解立体图；

图22是示意图，示出了根据本公开的特定方面的支架、恒温器、灶盘、和壳体的简化立体仰视图；

图23是示意图，示出了根据本公开的特定方面的支架、恒温器、灶盘、和壳体的简化分解立体图；

图24是示意图，示出了根据本公开的特定方面的从加热元件垂直移位的示意性恒温器的简化侧视图；

图25是示意图，示出了根据本公开的特定方面的与加热元件大致垂直对正的示意性恒温器的简化侧视图；

图26是示意图，示出了根据本公开的特定方面的耦接至壳体的灶盘的简化立体图；

图27是示意图，示出了根据本公开的特定方面的被配置成覆盖恒温器的灶盘的简化放大立体图；

图28是示意图，示出了根据本公开的特定方面的支架、恒温器、灶盘、和壳体的简化剖视图，其中壳体打开以示出恒温器和推压元件的第三实施方式；

图29是示意图，示出了根据本公开的特定方面的支架、恒温器、灶盘、和壳体的简化剖视图，其中壳体打开以示出恒温器和推压元件的第三实施方式；

图30是示意图，示出了根据本公开的特定方面的从加热元件垂直移位的示意性灶盘的简化侧视图；并且

图31是示意图，示出了根据本公开的特定方面的从加热元件垂直大致对正的示意性灶盘的简化侧视图。

具体实施方式

加热元件、例如在灶眼(stovetop burner)和热板(hot plate)中使用的加热元件可以被用于加热物体或制备食品。正如在此所描述的，加热元件可以向期望的物体提供热，这主要是通过从加热元件至在加热元件上方或者否则与其接触放置的期望物体的传导热来实现的。加热元件还以辐射热传递的方式将热提供给物体。

通过加热元件的电流可以造成加热元件的电阻式加热。经过在此所描述的任何元件的电流方向是任意的，并且能够沿着与所应用的电源一致的任何方向行进。加热元件的稳态温度可以是基于电阻式加热的过程中消散的功率与由同加热元件接触的物体或媒介辐射或导离的功率之间的热学平衡的实现。在加热处理的过程中，加热元件的温度增加，直至达到热学平衡。因为物体例如具有水的盘可以用作为实质上的散热器，所以加热元件与在缺乏物体被加热的情况相比可以获得不同的最终温度。

因为加热元件的温度可以明显地取决于不同的散热器而变化，所以对加热元件的未被监控的或未经调节的电流供应可以造成加热元件过热。过热的加热元件可以损害物体，所述物体无法将来自加热元件的热量消散。另外，通过加热元件的机械失效、熔融、或者增强的降级，过热的加热元件可以损害加热元件自己，或者可以导致火灾或者不健康的燃烧产物或者热降级副产物。

通过提供加热元件的温度的直接测量，可以检测过热状况。至加热元件的电流然后可以被减小或被停止，从而避免过热状况。在此所公开的当前主题的各种实施方式解决了该问题。

图1是示意图，示出了根据本公开的特定方面的示意性加热元件100和恒温器105的简化仰视图。

加热元件100可以操作性连接在彼此电接触的第一末端110与第二末端115之间，从而经过加热元件传导电流。第一末端110和第二末端115可以跨经电压源或其它电源(未示出)被连接，所述电压源或其它电源为加热元件100提供电流。加热元件100如图1所示可以大体上被成形为螺旋形，电流从第一末端110流至加热元件100的区域并且然后螺旋向外经过加热元件100以返回经过第二末端115。尽管在此所示的实施方式示出了针对加热元件100的螺旋图案，但是其它结构形式的加热元件100可以被使用。例如，加热元件100可以是矩形的、网格形的、三角形的等。加热元件100可以由任何导电材料构成，例如铁、钢、钨等。加热元件100的横截面形状如图1所示可以是圆形的。然而，其它横截面形状是可行的，包括矩形、方形等。加热元件100可以被成形为提供大体平坦的表面，从而待加热的物体能够以大体上水平定向的方式被置到加热元件100上。然而，加热元件100还可以以其它方式被成形，例如以形成凹形或凸形表面，从而提供加热元件100的表面的两个部分之间的角度，等等。

在一些实施方式中，恒温器105可以被定位在加热元件100的区域中，并且操作性串联连接在第一末端110与第二末端115之间。恒温器105可以测量、调节、或者限制加热元件100的温度。恒温器105可以包括温度传感器，所述温度传感器与加热元件100直接接触以提供加热元件100的温度的直接测量。为了实现加热元件100的温度的直接测量，恒温器105可以与其它热源热学隔离或绝缘，从而其它热源提供很少或者没有影响对由恒温器105进行的测量。例如，当较冷的物体被放置成与加热元件100接触时，加热元件100和较冷的物体可以具有不同的温度。然而，隔离的恒温器105由于与仅加热元件100直接接触而基本上独立于由物体提供的任何热量测量加热元件100的瞬时温度。

在其它实施方式中，基于与恒温器105接触并安坐在加热元件100上的物体的测量，恒温器105可以测量并调节流经加热元件100的电流的时间或量。这些实施方式参照图5至11被进一步详细地描述。

恒温器105还可以包括开关，所述开关被配置成在所述恒温器105测量加热元件100的等于或大于温度极限的温度时防止电流传导经过加热元件100。因此，开关可以用作为防止加热元件100中的过热状况。在温度极限被达到时，恒温器105可以使得开关断开并断开电路，防止电流流经加热元件100。类似地，开关可以进一步被配置成在由恒温器105测量的温度低于温度极限时闭合并且允许电流传导经过加热元件100。这样，开关可以断开和闭合以调节加热元件100的温度并且防止加热元件100获得超过温度极限的温度。

开关的断开或闭合可以通过计算机被控制，例如通过将来自恒温器105中的温度传感器的电测量信号转换成温度并且将该温度与温度极限对比。温度传感器例如可以包括热电偶、温度计、光学传感器等。计算机或者其它集成电路可以被包含在恒温器105内，或者可以是在外部位置处。在其它实施方式中，开关的断开或闭合可以是基于对加热元件100的温度中的变化做出响应的开关的机械结构。例如，与加热元件100热学接触的开关可以由于开关中的材料的热膨胀或收缩而移动、偏转等。在其它实施方式中，开关可以是位于恒温器105外。例如，开关可以是在用于加热元件100的供电装置处、包含加热元件100的电器的其它地方等。

在一些实施方式中，恒温器105可以定位在加热元件100的区域120中。加热元件100的区域120在图1中由虚线示出。区域120并不限于字面上所示的边界。区域120将示出加热元件100的区域大体上是在加热元件100的中心并且恒温器105附近。在此，恒温器105在一位置处连接至加热元件100，所述位置沿着所述加热元件100与第一末端100相比明显更靠近第二末端115。

附加的导体(在此也称为加热器)可以连接在末端与加热元件100的端部之间。这些加热器可以用作为加热元件100的扩展，以允许与其它部件连接，例如，末端、恒温器105等。可以有内端加热器125，其操作性连接成将电流在第一末端110与加热元件100的内端部130之间传导。还可以有外端加热器135，其操作性连接成将电流在加热元件100的外端部140与恒温器105之间传导。加热元件100的内端部130可以是在这样的位置，该位置沿着加热元件100最靠近加热元件100的中心。类似地，加热元件100的外端部140可以沿着螺旋形加热元件100定位成距螺旋形加热元件100的中心径向最远的距离处。还可以有第二外端加热器135，其将恒温器105连接至第二末端115。

内端加热器125和外端加热器135可以被成形为允许加热元件100在加热元件100下方至第一末端110和第二末端115的连接。如上所述，加热元件100可以形成大体平坦表面。内端加热器125可以包括竖直部分150，所述竖直部分在加热元件100下方延伸以允许加热元件100的内端部130与第一末端110之间的连接。竖直部分150可以连接至水平部分，所述水平部分延伸至第一末端110。类似地，第一外端加热器135和第二外端加热器135还可以包括一个或多个竖直部分以及水平部分，以将加热元件100、恒温器105、和第二末端115相连。尽管描述了包括竖直和水平部分，但是当前的主题考虑加热元件100的任何基本成形、任何内端加热器125、和任何外端加热器135，以促进末端、恒温器105、与加热元件100之间的连接。

在一些实施方式中，灶盘145可以安装在加热元件100的区域120中，并且与恒温器105热学接触。灶盘145可以是一个板/盘，占据加热元件100的区域120的一部分。灶盘145可以与加热元件100的顶表面(还见图3)大致共平面。在其它实施方式中，灶盘145可以是稍微高于加热元件100的顶表面或者稍微低于加热元件100的顶表面。在一些实施方式中，灶盘145可以由金属、或者其它合适的导热材料构造。在与恒温器105热学接触时，恒温器105内的温度传感器可以附加地测量灶盘145的温度。

图2是示意图，示出了根据本公开的特定方面的采用示意性保护板210的示意性加热元件100。如图2所示，保护板210可以安装在恒温器105下方，以覆盖恒温器105并且防止从保护板120下方触及恒温器105。在一些实施方式中，保护板210还可以延伸到区域120的其它部分中。保护板210还可以延伸超过区域120，以保护加热元件100的其它部分防止接触。图2示出了保护板210具有大体上三角形的形状，然而诸如圆形、方形等的其它形状也是可以想到的。保护板210可以具有一个或多个槽、孔口、开槽、或者其它去料部分，所述其它去料部分可以允许由加热元件100的部分、或加热器触及。保护板210可以与加热元件100或加热器间隔、绝缘、或者以其它方式隔离，以减小或者防止至保护板210的任何热或电传导。

图3是示意图，示出了根据本公开的特定方面的从加热元件100竖直移位的示意性恒温器105的简化侧视图。在一些实施方式中，恒温器105可以具有在加热元件100下方的竖直移位310。竖直移位310可以造成由恒温器105所测量的温度是几乎完全由于加热元件100的温度。例如，在恒温器105与灶盘145直接热学接触时(所述灶盘转而与已经被加热的物体直接热学接触)，恒温器105可以读取温度，所述温度未反映加热元件100的温度。然而，在恒温器105在加热元件100下方竖直移位以使得恒温器105与仅仅加热器或加热元件100直接接触并且未与加热元件100上的物体接触时，由恒温器105测量的温度更加直接地与仅仅直接接触恒温器105的部件的温度相关。在一些实施方式中，在恒温器105(以及可能地灶盘145)稍微在加热元件100的顶表面320下方时，加热元件100上的热物体可以仍将辐射热贡献给恒温器105(尽管少于经由直接传导可用的热)。在其它实施方式中，在恒温器105进一步位于加热元件100的顶表面320的下方时，来自热物体的辐射热至恒温器105的贡献可以被减少或者高效地消除。竖直移位310例如可以是大约10mm、25mm、75mm、100mm、或者在该近似范围内的任何距离，如本领域技术人员所期望那样。

在一些实施方式中，恒温器105可以被定位在加热元件100的区域120外。正如在此所讨论的，恒温器105可以被串联地置于第一末端110与加热器100之间、第二末端115与加热器100之间、位于加热元件100内、或者大体上与形成用于加热的电路的依次部件串联。类似于如图1至3所示的实施方式，如图4所示的实施方式还可以具有内端加热器125，其操作性连接成在恒温器105与加热元件100的内端部130之间传导电流。在此，恒温器105可以是距加热元件100的中心任意距离。还可以有外端加热器135，其操作性连接成在加热元件100的外端部140与第二末端115之间传导电流。附加地，内端加热器125和外端加热器135可以被成形为允许加热元件100在加热元件100下方连接至第一末端110和第二末端115。

在其它实施方式中，封壳(capsule)410可以封闭恒温器105。封壳410还可以与恒温器105电隔离。通过将恒温器105封闭在封壳410内，恒温器105还可以被保护免受不期望的接触。在一些实施方式中，令恒温器105与封壳410电隔离可以防止施加至封壳410的电压或电流影响温度测量。封壳410还可以防止碎屑、炙热、氧化、或其它不想要的表面作用负面地影响到恒温器105的操作。在一些实施方式中，封壳410可以由不锈钢、铝、铁、铜等制成。针对加热器、加热元件100、或者与封壳410接触的末端的部分的电隔离可以例如由陶瓷间隔件或者馈通件来提供。

图5是示意图，示出了根据本公开的特定方面的采用穿过灶盘145延伸的接触表面512的加热器的简化俯视立体图。图6是示意图，示出了根据本公开的特定方面的加热器和壳体530的简化仰视立体图。图7是示意图，示出了根据本公开的特定方面的加热器和壳体530的简化仰视立体图，所述壳体打开以示出恒温器105。

如在此所示，例如在图5至7中，加热元件100可以是细长的导体，具有连接至电源的末端。加热元件100可以被成形为形成顶表面320，在所述顶表面上可以放置诸如盆、杯等的物体(未示出)，以便进行加热(加热元件100的该部分还在此被称为表面加热部分520)。区域120可以包括与顶表面320大致共平面的区，其并不包含加热元件100的任何部分。这样，加热器可以包括加热元件100，其围绕区域120定位，所述区域120并不包含加热元件100的表面加热部分520。

在一些实施方式中，恒温器105可以被定位在区域120中。正如在此所用，术语“区域”120可以称为由如图1所示的虚线所表示的在上方或在下方的体积。区域120大体上称为设备的并未用于加热的位于中心的部分，但是可以包括其它硬件。例如，区域120可以包括恒温器105、开关、加热元件100的部分、电连接器、壳体等。

恒温器105可以包括接触表面512，所述接触表面可以设置成与在表面加热部分520上置放的物体进行物理接触。在一些实施方式中，接触表面512可以是针对温度传感器510的直接测量点。例如，在温度传感器510是热电偶时，接触表面512可以包括通过两个不同金属类型的热电偶实现的接头。在其它实施方式中，接触表面512可以包括具有足够小的厚度以及导热率的另一金属表面或类似的材料部分，以使得针对温度传感器510的测量点基本上测量与接触表面512的另一侧上的物体相同的温度。例如，还可以有接触板或者其它保护表面或外壳，其包围温度传感器510但是不干涉由温度传感器510进行的物体的温度检测。类似于在此描述的其它实施方式，恒温器105可以包括开关，所述开关被配置成在接触表面512测量或者以其它方式经历等于或者大于温度极限的温度时防止电流传导经过加热元件100。温度极限例如可以是盆或物体中的食品的期望的温度。温度极限可以通过与开关和温度传感器连通的温度设定装置被设定。在温度极限被满足或被超过时，开关可以断开，防止电流流经加热元件100。在温度低于温度极限时，开关可以闭合，允许进一步电流以及随后加热。在其它实施方式中，接触表面512达到温度极限，以使得开关基于开关的物理变化而断开(例如，在经历温度时断开的双金属带或开关)。在其它实施方式中，开关的断开或闭合可以是基于响应于温度达到温度极限而产生的状况(例如，由热电偶产生的电压使得开关基于所施加的电压而断开或闭合)。在其它实施方式中，开关的激活可以是基于接触表面512的温度的测量的模拟或数字逻辑解释(例如，使得热电偶输出数字化，或者温度的其它测量)。

如图5所示，还可以有在表面加热元件100的顶表面320下方设置的灶盘145。灶盘145可以包括顶表面146，其可以为物体提供支撑。灶盘145还可以是壳体530的一部分，如图6所示，其可以保持恒温器105或者其它硬件。在一些实施方式中，灶盘145可以包括灶盘孔口540，所述灶盘孔口被成形为允许接触表面512穿过灶盘孔口540竖直延伸，以与物体物理接触。灶盘孔口540可以是穿过灶盘540的圆形孔并且可以直径稍微大于温度传感器510(和可能地对应的接触表面512)。灶盘145、壳体530、和灶盘孔口540的形状是任意的，并且可以例如是圆形的、方形的、六角形的等。壳体530还可以包括一个或多个侧壁710，所述侧壁从灶盘145延伸以进一步封闭壳体530内的体积。壳体530还可以包括底表面610，以大致封闭壳体530内的体积。壳体530可以包括一个或多个孔口620和/或馈通件，以允许触及壳体530的内部。在一些实施方式中，孔口620可以被成形为对应于加热元件100的横截面尺寸。

在一些实施方式中，灶盘145的顶表面514可以与加热元件100的顶表面320平齐或者共平面。在其它实施方式中，灶盘145的顶表面514可以稍微高于加热元件100的顶表面320或者稍微低于顶表面320。例如，灶盘145的顶表面514与加热元件100的顶表面320之间的距离可以是大约0mm(即共平面)、+0.2mm、+0.4mm、+0.6mm、+0.8mm、+1.0mm、+2.0mm、+3.0mm、小于+5.0mm、小于1.0mm等。类似地，灶盘145在顶表面320下方的距离可以例如是大约-0.2mm、-0.4mm、-0.6mm、-0.8mm、-1.0mm、-2.0mm、-3.0mm、小于-5.0mm、大于-1.0mm等。

为了提供与物体改进的热学接触，温度传感器510(或者针对恒温器105的等同的接触表面512)可以在灶盘145的顶表面320和/或加热元件100的表面加热部分520上方竖直延伸。在一些实施方式中，接触表面512可以在灶盘145上方竖直延伸大约0.2mm。例如，具有平底表面的盆可以置放在加热元件100上。因为在这种实施方式中接触表面512在灶盘145(以及加热元件100的表面加热部分520)上方延伸，确保了与盆的直接物理接触。与提供空气间隙相反，直接物理接触可以改进为了检测物体温度中的变化的温度测量的精度和响应时间。然而，在其它实施方式中，空气间隙可以被结合以提供其它优势。

图8是示意图，示出了根据本公开的特定方面的加热器和壳体530的简化剖视图，所述壳体打开以示出恒温器105。在一些实施方式中，温度传感器510的接触表面512可以被固定于在此所述的任何竖直位置。例如，接触表面512可以稍微高于加热元件100的表面加热部分520。在这些实施方式中，接触表面512自表面加热部分520竖直延伸的距离可以小到避免物体安坐在非期望的不稳定表面上。例如，接触表面512与灶盘145的顶表面320或表面加热部分520之间的固定距离可以是大约+0.2mm、+0.4mm、+0.6mm、+0.8mm、+1.0mm、+2.0mm、+3.0mm、小于+5.0mm、小于+1.0mm等。在其它实施方式中，如下所述，可以有用于灵活允许接触表面512保持与物体接触而不产生不稳定的表面的器具。恒温器105可以通过一个或多个支架810被支撑在固定的位置中，所述支架连接至灶盘145、壳体530等。

图9是示意图，示出了根据本公开的特定方面的加热器和壳体530的简化剖视图，壳体打开以示出恒温器105和第一实施方式的推压元件910。为了提供恒温器105的接触表面512与物体之间的良好物理接触，还可以有这样的器具，所述器具用于向恒温器105提供向上的力，以将接触表面512保持压靠着物体。向上的力可以由推压元件910提供，例如弹簧或者其它机构(例如，金属或其它材料制成的柔性件，其被弯曲或者以其它方式被成形以在恒温器105的接触表面312被下压时经历弹性偏转)。推压元件910可以具有推压表面920，以将恒温器105的接触表面512压靠着物体但是允许物体压抑接触表面512，从而物体能够安坐在加热元件100的稳定表面加热部分520。如图9所示，还可以有推压表面920，其抵接恒温器105的底表面并且向恒温器105提供向上的力。在一些实施方式中，推压元件920例如可以是弹簧、拉杆、充气活塞，其响应于施加的重量和/或响应于气体温度变化等而压缩和塌缩。在以下描述的实施方式中，推压元件920可以大体上是机械可变形的板，其向恒温器105提供向上的力。

为了允许推压元件910的压抑和扩展，可以有可变形的表面930，所述可变形的表面操作性连接至推压表面920，所述可变形的表面响应于由物体施加至温度传感器510的向下的力而机械变形，从而造成至恒温器105或者(直接或间接)至接触表面512的向上的力。可变形的表面930可以包括多个平坦的区段940，它们各以角度连接。通过可变形的表面940所施加的向上的力可以用作为恢复力，以推压可变形的表面930，从而恢复平坦的区段940之间的角度。

在如图9所示的实施方式中，恒温器105(具有接触表面512)由自基板竖直延伸的成角度的表面950支撑。还从基板竖直延伸可以有一个或多个竖直侧部960，所述竖直侧部能够连接至壳体530。这样，推压元件910大体上被成形像“W”，其中，在物体被置放在接触表面512上时，“W”的中间部分受压。还可以有成不同角度的任何数量的平坦表面，从而提供向上的力。例如，推压元件910可以大体上是直线的(例如，薄材料的相对窄的弯曲的带)、筒形的(例如，具有如图所示的横截面但是围绕着经过接触表面512的中心轴线对称成形)、方形(例如，类似于在中心区和或恒温器105是方形时的筒形情况)等，以使得推压元件910的基本横截面和构造仍类似于如图9所示的情况。

在物体被置放在恒温器105的接触表面512上时，物体的重量可以使得恒温器105被压下，直至物体安坐在加热元件100上。因为平坦区段能够机械地变形，例如向下和/或横向凸出，所以存在抵抗着恒温器105向上压的恢复力，以维持与物体的良好的物理和热学接触。

图10是示意图，示出了根据本公开的特定方面的加热器和壳体530的简化剖视图，所述壳体打开以示出恒温器105以及第二实施方式的推压元件1010。在其它实施方式中，推压元件1010的推压表面920可以连接至恒温器105的上部分1020，并且将向上的力提供给温度传感器510。推压表面920可以连接至恒温器105或者相关的元件的任何部分，从而推压元件1010可以使得接触表面512压靠着安坐在加热元件100上的物体。在如图10所示的实施方式中，由推压元件1010所提供的向上的力可以更加是向上的牵拉，以使得接触表面512与物体接触。

图11是示意图，示出了根据本公开的特定方面的加热器和壳体530的简化剖视图，所述壳体打开以示出恒温器105和第三实施方式的推压元件1110。在该实施方式中，推压元件1110可以包括弯曲的、可变形的表面930，其具有半径1120，所述半径响应于使得可变形的表面930平坦化的向下的力而增加。类似于在此提供的其它实施方式，弯曲表面930的机械变形可以提供一种恢复力，以将接触表面512压靠着物体。在一些实施方式中，半径1120可以由弯曲表面930的在弯曲表面930的周边上方的特定高度所限定。例如，所述高度可以是大约0.5cm、0.75cm、1.0cm、1.5cm、小于2.0cm、小于5.0cm等。出现在弯曲表面930中的机械变形可以是由于周边或者还可以是由于弯曲表面930在大体上横向方向上(例如水平)的材料压缩。

图12是示出了根据本公开的特定方面的控制加热元件100的温度的示意性方法的简化图。在一些实施方式中，方法可以包括在1210于恒温器105测量加热元件100的温度。

在1220，在恒温器105测量加热元件100的等于或者大于温度极限的温度时，开关可以断开，以防止电流传导经过加热元件100。

在1230，在由恒温器105测量的温度低于温度极限时，开关可以闭合，以允许电流传导经过加热元件100。

图13是根据本公开的特定方面的控制与接触表面512接触的物体的温度的示意性方法的简化视图。

在1310，在接触表面512经历等于或者大于温度极限的温度时，开关可以断开以防止电流传导经过加热元件100。

在1320，在由接触表面512经历的温度低于温度极限时，开关可以闭合以允许电流传导经过加热元件100。

图14是示意图，示出了根据本公开的特定方面的采用穿过灶盘1445延伸的接触表面512的恒温器105的简化立体图。如图14所示，恒温器105延伸穿过灶盘1445通过灶盘孔口1440。在一些方面中，灶盘孔口1440被配置成具有与恒温器105类似的尺寸和形状，以允许穿过灶盘孔口1440。在其它方面中，灶盘孔口1440可以包括允许恒温器105延伸穿过灶盘孔口1440的其它尺寸和形状。在一些实施例中，灶盘1445可以包括与灶盘145类似的材料，并且可以由金属或者任何其它合适的导热材料构成。

如图14所示，灶盘1445可以耦接至壳体1430。壳体1430可以包括一个或多个延伸部1470，以便支撑加热物体100和/或置于加热物体100上的任何物体。在一些方面中，延伸部1470可以单独地附接至壳体1430或者可以包括与壳体1430一起的单件材料。

图15是示意图，示出了根据本公开的特定方面的壳体1430组件的放大简化立体图，所述组件采用了穿过灶盘1445延伸的接触表面512。图15示出了在灶盘1445与延伸部1470之间的一个或多个连接点处的槽1475。延伸部1470还可以包括凹部1480，所述凹部被配置成与加热元件100的尺寸和形状相关联。在一些方面中，一个或多个槽1475可以位于灶盘105、壳体1430、或延伸部1470中的一个或多个上。在一些实施例中，槽1475被配置成允许灶盘105、壳体1430、或延伸部1470中的一个或多个竖直移动。例如，在物体被置放在加热元件100上时，恒温器105和灶盘1440可以由于物体(例如盆)的重量而下压并且竖直向下移动，同时接触表面512维持与物体的接触表面的接触。在一些方面中，移动的量可以是基于槽1475的尺寸。在其它方面中，移动的量还可以是取决于耦接至壳体1430、恒温器105、和/或灶盘1445的弹簧或者推压元件(未示出)。在一些方面中，弹簧或者推压元件可以响应于从物体施加至恒温器105的向下的力而提供向上的力。

图16是示意图，示出了根据本公开的特别方面的壳体1430的简化仰视图，所述壳体打开以示出恒温器105。如图16所示，支架1610可以耦接至恒温器105。在一些方面中，支架1610可以包括弹簧、推压元件、或者产生弹簧效应以允许或者吸收恒温器105和/或灶盘1445的竖直或水平移动的另一机构。例如，在物体被置于与接触表面512接触时或者在物体沿着接触表面512移动时，支架1610可以产生弹簧效应，以允许恒温器105的竖直或水平移动。

图17是示意图，示出了根据本公开的特定方面的耦接至支架1610且位于壳体1430中的恒温器105的简化立体图。如图17所示，支架1610可以位于壳体1430内。在一些方面中，恒温器105可以耦接至安装件1717。在一些实施例中，安装件1717是耦接至恒温器的单个部件。在其它方面中，安装件1717可以是与恒温器105一起的单个件。如图17所示，安装件1717连接至支架1610，并且包括一个或多个连接点1718。在一些实施例中，连接点1718包括孔、凹部、或者其它标记以指示或者促进支架1610与安装件1717之间的连接。例如，连接点1718可以指示针对安装件1717的焊接点，以焊接和连接至支架1610。

图18是示意图，示出了根据本公开的特定方面的耦接至安装件1717和恒温器105的支架1610的简化立体图。如图18所示，支架161可以包括腿1832，所述腿被配置成耦接至壳体1430或者灶盘1445。在一些方面中，支架1610可以通过以下措施被连接至壳体1430或者灶盘1445，即将腿1832焊接至壳体1430或灶盘1445的壁，将腿1832滑入到壳体1430或灶盘1445的壁中的对应的槽中，或者任何其它连接措施。

图19是示意图，示出了根据本公开的特定方面的支架1610的简化立体图。如图19所示，支架1610包括支架孔口1940。支架孔口1940被配置成具有与恒温器105类似的尺寸和形状，以允许通过支架孔口1940。在其它方面中，支架孔口1940可以包括允许恒温器105延伸穿过支架孔口1940的其它形状和尺寸。在一些实施例中，支架孔口1940还可以被配置成允许安装件1717与支架1610耦接。

图20是示意图，示出了根据本公开的特定方面的安装至支架1610的灶盘1445以及恒温器105的简化立体仰视图。如图20所示，支架1610可以位于灶盘1445内并与其相连。在一些方面中，灶盘可以耦接至支架腿1832或者支架1610的任何其它连接点，例如支架1610的顶表面。

图21是示意图，示出了根据本公开的特定方面的灶盘1445和壳体1430的简化分解立体图。如图21所示，恒温器105延伸穿过灶盘1445，并且灶盘1445带有槽1475被配置成与壳体1430耦接。

图22是示意图，示出了根据本公开的特定方面的支架1610、恒温器105、灶盘1445、和壳体1430的简化分解仰视图。结合图21，图22示出了耦接至支架1610的且穿过灶盘1445突出的恒温器105的示例构造。

图23是示意图，示出了根据本公开的特定方面的支架1610、恒温器105、灶盘1445、和壳体1430的简化分解图。如图所示，在图23中，恒温器105延伸穿过支架孔口1940和灶盘孔口1440，从而其可以接触置于加热元件100上的物体。附加地，图23示出了灶盘1445是如何可以包括槽1475并且可以耦接至壳体1430的示例。图23还示出了恒温器105是如何利用安装件1717耦接至支架1610的示例。

图24是示意图，示出了根据本公开的特定方面的具有处于自加热元件100竖直移位的第一位置的接触表面512的恒温器105的简化侧视图。如图24所示，水平虚线2450代表了加热元件100的竖直位置。图24还包括水平实线2460，其代表了接触表面512的竖直位置。接触表面512的竖直位置与加热元件100的竖直位置中的差异在图24中被示出为间隙2455。在一些方面中，如图24所示的构造示出了在加热元件100上没有放置物体时恒温器105和灶盘1445的第一位置。

图25是示意图，示出了根据本公开的特定方面的具有处于与加热元件100大致竖直对正的第二位置的接触表面512的恒温器105的简化侧视图。如图25所示，水平虚线2450代表了加热元件100的竖直位置。如图25所示，在一些方面中，在物体被置放在加热元件100上并且与接触表面512接触时，恒温器105和灶盘1445竖直向下移动至第二位置，在这里，接触表面512与加热元件100的竖直位置大致竖直对齐。在一些实施例中，灶盘1445并且沿着槽1475移动，以允许竖直移位。在一些方面中，灶盘1445和恒温器105的这种竖直移位允许接触表面512维持与置放在加热元件100上的物体接触。这允许恒温器105进行关于物体的正确读数，并且允许物体的底表面维持与加热元件100均匀接触。如图25所示，图24的间隙2455在该第二位置中已经被减小至大致零，指示接触表面512、物体的底表面、和加热元件100的顶表面的大致平齐接触。

恒温器105和灶盘1445的响应于由置放在加热元件上的物体所施加的向下的力的组合移动可以提供多个益处。例如，在一些方面中，因为灶盘1445与恒温器105一起移动，所以恒温器105并不在壳体1430内下压在灶盘下方。在一些实施例中，这可以防止灶盘105在物体已经被取下后在灶盘1445下方卡住。附加地，恒温器105的移动可以由于物体而被限制或者被阻塞，并且在一些实施例中，恒温器105可能不会相对于灶盘1445竖直移动。这种限制的移动可以防止物体的底表面完全接触加热元件100的表面。

如上所述，在一些方面中，在恒温器105测量加热元件100的或置放在加热元件上的物体的等于或者高于温度极限的温度时，那么开关可以被断开以防止电流传导经过加热元件100。

图26是示意图，示出了根据本公开的特定方面的耦接至壳体1430的灶盘2645的简化立体图。如图26所示，灶盘2645包括灶盘延伸部2646，其以恒温器105和接触表面512的形状被配置。在一些方面中，灶盘2645包括单部件的金属或其它合适的导热材料。在一些实施例中，针对灶盘2645和灶盘延伸部2646的单部件配置提供了一种密封系统，所述密封系统保护恒温器105免受溢出液体影响。附加地，密封系统还可以防止碎屑或者其它物体进入壳体并造成对恒温器105、开关、或者加热元件的其它部件的损害。

图27是示意图，示出了根据本公开的特定方面的耦接至壳体1430的灶盘2645和灶盘延伸部2646的简化放大立体图。在一些方面中，灶盘2645可以包括槽1475，所述槽被配置成允许在耦接至壳体1430时的灶盘1645的竖直移动。类似于针对图15的上述实施例，槽1475可以被配置成允许恒温器105、灶盘2645、或壳体1430的一个或多个的竖直移动。

图28是示意图，示出了根据本公开的特定方面的灶盘2645和壳体1430以及支架1610的简化剖视图，其中所述壳体打开以示出恒温器105。如图28所示，灶盘延伸部2646针对恒温器105的大致相同形状和尺寸被配置，并且接触表面512与灶盘延伸部2646的底表面接触。如上所述，灶盘2645和灶盘延伸部2646高效地覆盖并密封恒温器105以防止液体损害恒温器。在一些方面中，这种配置可以提供保护防止厨房或者烹饪区域中的共同溢出物的益处。

图29是示意图，示出了根据本公开的特定方面的灶盘2645和壳体1430、以及支架1610的简化放大剖视图，所述壳体打开以示出恒温器105。如图29所示，接触表面512位于灶盘延伸部2646下方。因此，在一些方面中，恒温器105可以感测并测量置放在灶盘延伸部2646上的物体的温度，这是通过测量灶盘延伸部2646的温度来实现的。在一些方面中，在恒温器105测量加热元件100、灶盘延伸部2646、或者置放在加热元件上的物体的等于或者高于温度极限的温度时，那么开关可以断开以防止电流传导经过加热元件100。

图30是示意图，示出了根据本公开的特定方面的灶盘2645的简化侧视图，所述灶盘具有处于自加热元件100竖直移位的第一位置中的灶盘延伸部2646。如图30所示，水平虚线3050代表了加热元件100的竖直位置。图30还包括水平实线3060，所述水平实线代表灶盘延伸部2646的接触表面的竖直位置。灶盘延伸部2646和加热元件100的竖直位置的差异在图30中被示出为间隙3055。在一些方面中，如图30所示的结构示出了在没有物体置放在加热元件100上时的灶盘2645的第一位置。

图31是示意图，示出了根据本公开的特定的方面的灶盘2645的简化侧视图，所述灶盘具有处于与加热元件100竖直大致对正的第二位置的灶盘延伸部2646。如图31所示，水平虚线3050代表加热元件100的竖直位置。在一些方面中，在物体被置放在加热元件100上且与灶盘延伸部2646接触时，灶盘2645竖直向下移动至第二位置，在所述第二位置，灶盘延伸部2646的接触表面与加热元件100的竖直位置大致竖直对正。在一些实施例中，灶盘2645并且沿着槽1475移动以允许竖直移位。在一些方面中，灶盘2645的这种竖直移位允许灶盘延伸部2646的接触表面维持与置放在加热元件100上的物体接触。这允许了恒温器105进行关于灶盘延伸部2646、加热元件100、或物体的正确的读数，并且允许物体的底表面维持与加热元件100均匀接触。如图31所示，图30的间隙3055在该第二位置已经被减小至大致零，指示灶盘延伸部2646、物体的底表面、和加热元件100的顶表面的大致平齐接触。

在上述说明中并且在权利要求书中，诸如“至少一个”、“一个或多个”的术语可以出现在连续列表的元件或特征之后。术语“和/或”还可以出现在两个或多个元件或特征的列表中。除非由与其使用的上下文以其它方式暗示或明示地相悖，这种术语将意味着单独地所列的元件或特征的任何一个或者以与任何其它所引元件或特征结合的所引的元件或特征的任何一个。例如，术语“A和B的至少一个”“A和B的一个或多个”以及“A和/或B”各自将意味着“单独A、单独B、或者A和B一起”。类似的解释也将用于包括三个或多个选项的列表。例如，术语“A、B和C的至少一个”“A、B和C的一个或多个”和“A、B、和/或C”各自将意味着“单独A、单独B、单独C、A和B一起、A和C一起、B和C一起、或者A和B和C一起”。以上以及在权利要求书中术语“基于”的使用将意味着“至少部分地基于”，从而也允许未引用的特征或元件。

在此描述的主题可以采用在系统、设备、方法、计算机程序和/或物体中，取决于所期望的结构。在附图中示出的和/或在此描述的任何方法或者逻辑流程并不必然需要所示的特定次序或者顺序次序，以实现期望的结果。之前的说明中所提出的实施方式并未体现与在此描述的主题一致的所有实施方式。实际上，它们仅仅是同与所述的主题相关的方面一致的一些示例。尽管以上详细描述了多个改型，但是其它改型或增加时可能的。特别地，除了在此提出的那些以外，还可以提供其它特征和/或改型。以上所描述的实施方式可以指向所公开的特征的各种组合和副组合和/或上述其它特征的组合和副组合。此外，上述优点不将限制任何授权的权利要求应用于伴有任何或全部优点的过程和结构。

附加地，标题栏应当不限制或者特征化在由该公开授权的任何权利要求中提出的发明。特别地，并且例如，尽管标题栏指的是“技术领域”，但是权利要求并不由在该标题栏中所选的语言所限制，以描述所谓的技术领域。此外，“背景技术”中的技术的描述并不将被理解为承认所述技术时在此公开的任何本发明的现有技术。“发明内容”也不将被认为是授权权利要求书中提出的本发明的特征。此外，在总体上对本公开的任何参照或者单数“发明”词汇的使用并不将暗示以下提出的权利要求书的范围的任何限制。多个发明可以根据由本公开授权的多个权利要求的限制而提出，并且这种权利要求因此限定了由此所保护的发明和它们的等价物。

Claims (18)

1.一种设备，包括：

加热器，所述加热器包含加热元件，所述加热元件具有一区域，所述区域并不包含所述加热元件的表面加热部分；

定位在所述区域内的恒温器，所述恒温器包含：

接触表面，所述接触表面设置成与置放在所述表面加热部分上的物体物理接触；和

开关，所述开关被配置成在所述接触表面经历等于或高于温度极限的温度时防止电流传导经过所述加热元件；

灶盘，所述灶盘被耦接至所述恒温器并且被定位在所述加热元件的顶表面下方，所述灶盘包含灶盘孔口，所述灶盘孔口被成形为允许所述接触表面延伸竖直穿过所述灶盘孔口，以与所述物体物理接触；和

推压元件，所述推压元件被配置成响应于从所述物体施加至所述恒温器的向下的力而机械变形，以提供所述灶盘的竖直移动。

2.根据权利要求1所述的设备，还包括耦接至所述灶盘的壳体。

3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述灶盘还包括槽，所述槽被配置成提供所述灶盘的相对于所述壳体的竖直移动。

4.根据权利要求2所述的设备，其中，所述壳体还包括槽，所述槽被配置成提供所述灶盘的相对于所述壳体的竖直移动。

5.根据权利要求2所述的设备，其中，所述推压元件被耦接至所述壳体。

6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述推压元件被耦接至所述灶盘。

7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述推压元件包括：

推压表面，所述推压表面被连接至所述恒温器的上部分并且向所述恒温器提供向上的力；以及

可变形的表面，所述可变形的表面操作性连接至所述推压表面，并且响应于从所述物体施加至所述恒温器的向下的力而机械变形以造成向上的力。

8.根据权利要求1所述的设备，其中，所述推压元件包括：

推压表面，所述推压表面被连接至所述灶盘的上部分并且向所述灶盘提供向上的力；以及

可变形的表面，所述可变形的表面操作性连接至所述推压表面，并且响应于从所述物体施加至所述恒温器的向下的力而机械变形以造成向上的力。

9.一种设备，包括：

加热器，所述加热器包含加热元件，所述加热元件具有一区域，所述区域并不包含所述加热元件的表面加热部分；

灶盘，所述灶盘包含在所述区域内定位的第一部分，所述第一部分设置成与在所述表面加热部分上置放的物体物理接触；和

在所述区域内定位且位于所述灶盘下方的恒温器，所述恒温器包含：

接触表面，所述接触表面设置成与所述灶盘的底表面物理接触；以及

开关，所述开关被配置成在所述接触表面经历等于或高于温度极限的温度时防止电流传导经过所述加热元件。

10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述第一部分包括延伸部，所述延伸部被成形为允许所述接触表面延伸竖直经过所述延伸部，以与所述灶盘物理接触。

11.根据权利要求9所述的设备，其中，所述灶盘包括金属。

12.根据权利要求9所述的设备，还包括耦接至所述灶盘的壳体。

13.根据权利要求12所述的设备，其中，所述灶盘还包括槽，所述槽被配置成提供所述灶盘的相对于所述壳体的竖直移动。

14.根据权利要求12所述的设备，其中，所述壳体还包括槽，所述槽被配置成提供所述灶盘的相对于所述壳体的竖直移动。

15.根据权利要求12所述的设备，其中，推压元件被耦接至所述壳体。

16.根据权利要求15所述的设备，其中，所述推压元件被配置成响应于从所述物体施加至所述恒温器的向下的力而机械变形，以提供所述灶盘的竖直移动。

17.根据权利要求15所述的设备，其中，所述推压元件包括位于所述壳体内的支架。

18.根据权利要求5所述的设备，其中，所述推压元件包括位于所述壳体内的支架。

Images