Устройство для нагревания текучей среды в емкости
Изобретение относится к нагревательному устройству для нагревания текучей среды в емкости, особенно, но не исключительно, к нагревательному устройству для нагревания молока в детской бутылке. Усовершенствованное устройство для нагревания текучей среды в емкости будет полезным из-за более эффективного нагревателя для детской бутылки для нагревания молока, удобным и относительно быстрым способом нагревания. Изобретение предусматривает нагревательное устройство (1, 40, 60) для нагревания текучей среды в емкости (2), в частности молока в детской бутылке, причем нагревательное устройство (1, 40, 60) имеет поверхность передачи тепла для передачи тепла текучей среде (30), причем нагревательное устройство выполнено с возможностью приведения в соединение с емкостью (2), так что при использовании поверхность (5, 41) передачи тепла контактирует с текучей средой (30) для передачи тепла текучей среде. Нагревательное устройство содержит датчик (43) ориентации для детектирования ориентации нагревательного устройства и контроллер (50) для управления теплом, передаваемым текучей среде в соответствии с выводом от датчика ориентации. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 7 ил.
Настоящее изобретение относится к нагревательному устройству для нагревания текучей среды в емкости, особенно, но не исключительно, к нагревательному устройству для нагревания молока в детской бутылке.
Детское молоко, которое может, например, быть или грудным молоком или предварительно приготовленной молочком из смеси, обычно хранится в холодильнике и нагревается от относительно холодной температуры хранения около 5°C до температуры тела приблизительно 37°C для кормления ребенка. Одним способом нагревания детского молока является использование микроволновой печи. Однако это обычно является нецелесообразным, поскольку нагревание в микроволновой печи может привести к образованию горячих пятен внутри объема молока, вызывающим разрушение важных питательных веществ в молоке. Это особенно имеет место в грудном молоке.
Патентный документ США US 6427863 описывает подогреватель для детской бутылки, при помощи которого детскую бутылку помещают в горячую воду в изолированной чаше для нагревания молока через стенки бутылки. Этот способ нагревания, хотя исключающий использование микроволновой печи, имеет другие недостатки относительно эффективности передачи тепла молоку. Стенка бутылки имеет обычно толщину около 1 мм и выполнена из поликарбоната, который не очень хорошо проводит тепло. Кроме того, при использовании воды в качестве теплопередающей среды, ее также необходимо нагревать, что добавляет время и энергию, необходимые для нагревания молока. Например, используя способ нагревания молока с использованием нагретой водяной бани может занять около 4½ минут для нагревания бутылки 9 унций/250 мл от 5°C до 37°C в домашних условиях. В ситуациях, связанных с путешествием, где размер предметов, которые можно перевозить, и доступ к энергии ограничены, может занять гораздо больше времени для нагревания бутылки с молоком до требуемой температуры.
Следовательно, усовершенствованное устройство для нагревания текучей среды в емкости будет полезным и, в частности, более эффективный нагреватель для детской бутылки для нагревания молока удобным и относительно быстрым способом.
В соответствии с настоящим изобретением описано нагревательное устройство для нагревания текучей среды в емкости, причем нагревательное устройство имеет поверхность передачи тепла для передачи тепла текучей среде, причем нагревательное устройство выполнено с возможностью приведения в соединение с емкостью, так что при использовании поверхность передачи тепла контактирует с текучей средой для передачи тепла текучей среде. Нагревательное устройство отличается датчиком ориентации для детектирования ориентации нагревательного устройства и контроллером для управления теплом, передаваемым текучей среде в соответствии с выходом от датчика ориентации. Посредством создания непосредственного контакта между поверхностью передачи тепла и текучей средой, подлежащей нагреву, эффективность передачи тепла от нагревательного устройства текучей среде повышена.
Датчик ориентации может, например, использоваться для определения, когда емкость ориентирована таким образом, что текучая среда будет находиться в контакте с поверхностью передачи тепла, и для снижения или отключения мощности к нагревательному устройству, когда ориентация емкости является такой, что текучая среда не будет находиться в контакте с поверхностью передачи тепла.
Поверхность передачи тепла при приведении в соединение с емкостью, может быть приспособлена проходить, по существу, через отверстие в емкости. Нагревательное устройство также может быть дополнительно приспособлено уплотнять отверстие в емкости. Посредством уплотнения отверстия утечка текучей среды во время нагревания может быть предотвращена. Кроме того, в результате уплотнения можно располагать емкость таким образом, что отверстие находится ниже основного объема емкости, и таким образом, что текучая среда, следовательно, располагается непосредственно над нагревательным устройством. Это улучшает конвекцию внутри текучей среды во время процесса нагревания и обеспечивает то, что текучая среда контактирует с нагревательным устройством, даже когда емкость не полная.
Емкость может содержать детскую бутылку с соединительным приспособлением для соединения соски над отверстием емкости, где нагревательное устройство выполнено с возможностью соединения с емкостью при помощи соединительного приспособления для приведения поверхности передачи тепла в соединение с емкостью. Следовательно, требуется единственное соединительное приспособление на бутылке для присоединения как соски, так и нагревательного устройства с емкостью.
Нагревательное устройство может дополнительно содержать соединительное приспособление для соединения нагревательного устройства с емкостью для приведения поверхности передачи тепла в соединение с емкостью.
Поверхность передачи тепла может быть сформирована из материала, выбранного из пластмассы, керамики, стекла и, по существу, некорродирующего металла.
Нагревательное устройство может дополнительно содержать нагревательный элемент, содержащий материал с положительным температурным коэффициентом.
Нагревательное устройство может быть выполнено с возможностью быть нагреваемым при помощи электромагнитной индукции. Нагревательное устройство может дополнительно содержать датчик температуры для детектирования температуры текучей среды.
Нагревательное устройство может дополнительно содержать контроллер для управления теплом, передаваемым текучей среде в соответствии с выходом от датчика температуры. Следовательно, можно сэкономить энергию посредством уменьшения или отключения мощности к нагревательному устройству, когда температура достигает предопределенного уровня, например, 37°C. Также можно избежать перегрева нагревательного устройства и/или текучей среды.
В соответствии с настоящим изобретением дополнительно описана емкость для нагревания текучей среды, причем емкость содержит полость для вмещения текучей среды и нагревательное устройство в соответствии с настоящим изобретением.
Емкость может содержать детскую бутылку, причем емкость дополнительно содержит соску для кормления ребенка, выполненную с возможностью быть соединяемой с емкостью. Соска может, например, соединяться с емкостью на месте нагревательного устройства после нагревания текучей среды. Такое устройство предотвращает нагревательное устройство от приведения в близость с ребенком при кормлении ребенка из соски.
В соответствии с настоящим изобретением также описана нагревательная система для нагревания текучей среды в емкости, причем нагревательная система содержит нагревательное устройство в соответствии с настоящим изобретением и базовый блок для обеспечения мощности нагревательному устройству, в которой базовый блок дополнительно выполнен с возможностью управления мощностью к нагревательному устройству, в соответствии с выходом от датчика ориентации.
Базовый блок может быть дополнительно выполнен с возможностью поддержания нагревательного устройства (1, 40, 60), так что при использовании нагревательное устройство (1, 40, 60) выполнено с возможностью нагревания текучей среды (30) в емкости (2) снизу.
Базовый блок может быть выполнен с возможностью продуцировать магнитное поле для обеспечения мощности нагревательному устройству.
Базовый блок может быть выполнен с возможностью обеспечивать мощность нагревательному устройству от, по меньшей мере, одного источника, выбранного из батареи, подзаряжаемого батарейного блока, сетевого источника мощности и автоаккумулятора.
Нагревательная система может содержать таймер.
Базовый блок может быть дополнительно выполнен с возможностью управлять мощностью к нагревательному устройству в соответствии с выходом от датчика температуры нагревательного устройства.
Варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны в качестве примера со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых
фиг.1 изображает нагревательное устройство, емкость и соединительное устройство в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг.2 изображает нагревательное устройство на фиг.1;
фиг.3 изображает нагревательное устройство в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг.4 изображает систему для нагревания текучей среды в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения с использованием нагревательного устройства на фиг.3;
фиг.5 изображает нагревательное устройство в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг.6 схематично изображает электрические компоненты нагревательного устройства на фиг.5; и
фиг.7 изображает нагревательное устройство в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.1 изображает нагревательное устройство 1 в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, выполненное с возможностью использования с емкостью 2, пригодной для вмещения текучих сред. В настоящем примере емкостью 2 является детская бутылочка для вмещения молока, подлежащего нагреву и затем кормления ребенка. Однако емкость 2 может, альтернативно, быть расположена для других целей и/или содержать другие текучие среды. Емкость 2 имеет полость 3 и отверстие 4. Нагревательное устройство 1 обычно имеет дискообразную форму и выполнено из формованной пластмассы. Нагревательное устройство имеет первую и вторую поверхности 5, 6 и внутренний нагревательный элемент (см. фиг.2). На фиг.1 также изображены соединительное устройство 7 и соска 8.
Первая поверхность 5 нагревательного устройства 1 выполнена с возможностью, при использовании, контактировать с текучей средой внутри полости 3 емкости 2, чтобы передавать тепло непосредственно текучей среде. Соединительное устройство 7 расположено для обеспечения усилия для смещения нагревательного устройства 1 к отверстию 4 в емкости 2, так что первая поверхность 5 нагревательного устройства 1 проходит через отверстие 4 и, по существу, уплотняет его.
Емкость 2 обычно сформирована как удлиненная поликарбонатная трубка, которая закрыта на первом конце 9 и имеет отверстие 4, также называемое горловиной, на втором конце 10, также называемым концом горловины. Отверстие 4 образовано горловой частью 11 емкости 2, выполненной в виде полого цилиндра с наружной резьбой 12, причем горловая часть 11 имеет меньший диаметр, чем емкость 2, и проходит соосно от емкости 2 и заканчивается кольцевым ободком 13 горлышка.
Соединительное устройство 7 в настоящем примере сформировано из пластмассы и обычно имеет полую цилиндрическую форму с первым и вторым отверстиями 14, 15 на соответствующих концах и закраиной 16, проходящей внутрь от окружного края первого отверстия 14. Внутренняя резьба 17 предусмотрена внутри соединительного устройства 7.
Соединительное устройство 7 выполнено с возможностью соединения каждого из нагревательного устройства 1 и соски 8 отдельно с емкостью 2, причем нагревательное устройство 7 и соска 8 взаимозаменяемы в зависимости от того, подлежит ли нагреву текучая среда в емкости 2 с использованием нагревательного устройства 1 или подаче через соску 8 ребенку. При использовании соединительного устройства 7 для соединения нагревательного устройства 1 с емкостью 2 внутренняя резьба 17 соединительного устройства 7 навинчивается на наружную резьбу 12 горловой части 11 емкости и зацепляется с ней, причем закраина 16 обеспечивает смещающее усилие ко второй поверхности 6 нагревательного устройства 1 для подвода первой поверхности 5 к отверстию 4, чтобы проходить через отверстие 4. Первая поверхность 5, в частности, приводится в контакт с ободком 13 горловой части 11 и, таким образом, уплотняет отверстие 4.
Соска 8 выполнена из силиконовой резины и содержит отверстие или множество отверстий, которые позволяют проходить текучей среде, содержащейся в полости 3 емкости 2, через соску 8 и в рот ребенка. Текучие среды, содержащиеся в полости 3, текут через соску 8 ограниченно по сравнению со свободным протеканием через горловую часть 11 емкости 2. Соска 8 имеет проходящую наружу окружную закраину 18. При использовании соединительного устройства 7 для соединения соски 8 с емкостью 2 внутренняя резьба 17 соединительного устройства 7 навинчивается на наружную резьбу 12 горловой части 11 емкости и зацепляется с ней, обеспечивая смещающее усилие к окружной закраине 18 соски 8 для подвода соски 8 к отверстию 4 таким образом, что окружная закраина 18 соски 8 приводится в контакт с ободком 13 горловой части 11, и соска 8 проходит через отверстие 4.
Наружная резьба 12 горловой части 11 и внутренняя резьба соединительного устройства 7, также называемого кольцом соски, описаны в данном документе с целью иллюстрации. Альтернативные приспособления могут быть использованы для соединения нагревательного устройства 1 и/или соски 8 с емкостью 2, например, упругая посадка со щелчком или соединение с защелкиванием или другой подходящий механизм для разъемного соединения емкости 2 с нагревательным устройством 1 и/или соской 8.
Как показано на фиг.2, нагревательное устройство 1 в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, сформировано как плоская круглая пластина, в результате чего первая и вторая поверхности 5, 6 образованы соответствующими первой и второй боковыми стенками 20, 21. Первая боковая стенка 20 имеет, по меньшей мере, один нагревательный элемент 22, встроенный в стенке 20. На чертеже изображен один нагревательный элемент 22. Нагревательный элемент 22 запрессован внутри боковой стенки 20 нагревательного устройства 1.
Нагревательный элемент 22 изготовлен из электрорезистивного материала и приспособлен, при использовании, принимать электричество от источника 23 подачи мощности. Нагревательный элемент 22 может быть расположен в спиральной формации и, в настоящем примере, имеет достаточный диаметр для обеспечения тепла над значительной частью поперечного сечения отверстия 4 емкости 2 при установке на емкость 2. В настоящем примере нагревательный элемент 22 выполнен из материала с положительным температурным коэффициентом. Этот тип материала для нагревания предотвращает увеличение температуры нагревательного устройства 1 выше предопределенной температуры, например, температуры в диапазоне от 50°C до 70°C, делая нагревательное устройство 1 искробезопасным, а также предотвращая любое разрушение питательных веществ в текучей среде 30, такой как грудное молоко, подлежащее нагреву.
Нагревательное устройство 1 обычно выполнено из пластмассы с тонким слоем пластмассы над нагревательным элементом 22, предотвращающим загрязнение молока металлическими частицами от нагревательного элемента 22. Наличие тонкого слоя пластмассы, например, приблизительно 0,5 мм толщины, минимизирует любое уменьшение передачи тепла от нагревательного элемента 22 текучей среде и кроме того обеспечивает легкоочищаемую поверхность.
В альтернативных вариантах осуществления нагревательное устройство 1 может быть сформировано иначе. Например, нагревательное устройство 1 может быть сформировано из нержавеющей стали или другого материала, который может быть покрыт непроводящим слоем, таким как лак или эмаль, на верх которого нагревательный элемент запрессовывают, печатают или напыляют. Покрытие на полимерной основе, керамическое или другое покрытие могут также наноситься на верх нагревательного элемента.
Как показано на фиг.2, вторая боковая стенка 21 нагревательного устройства 1 включает в себя первый и второй соединители 24, 25 для соединения нагревательного элемента 22 с источником 23 подачи мощности для нагревания, по меньшей мере, одного нагревательного элемента 22.
Фиг.3 изображает пример нагревательного устройства 1, в котором соединители 24, 25 устроены в виде первого металлического соединителя 24, имеющего полую цилиндрическую форму, установленного на второй боковой стенке 21 нагревательного устройства 1 и проходящего аксиально от нее, и второго соединителя 25, сформированного как металлический штифт, проходящий от второй боковой стенки 21 вдоль оси цилиндра первого металлического соединителя 24.
Фиг.4 изображает нагревательное устройство 1 по фиг.3, при использовании соединенным с емкостью 2 при помощи соединительного устройства 7, причем емкость 2 содержит текучую среду 30, в настоящем примере молочную смесь, которая будет нагреваться. Кроме того, изображен базовый блок 31, имеющий выемку 32, в которую могут приниматься нагревательное устройство 1 и соединительное устройство 7 таким образом, что нагревательное устройство 1, соединительное устройство 7 и емкость 2 поддерживаются базовым блоком 31. В частности, выемка 32 является круглой в поперечном сечении и имеет размер и глубину такую, что соединительное устройство 7, удерживающее нагревательное устройство 1, может приниматься в выемке 32. На дне 33 выемки 32 концентрически образованы круговой канал 34 и отверстие 35.
При использовании молоко 30 наливают в детскую бутылку 2, и нагревательное устройство 1 размещают внутри соединительного устройства 7 и прикрепляют к горловой части 11 бутылки 2. Детскую бутылку 2 поворачивают таким образом, что конец 10 горловины обращен вниз, так что боковая стенка 20 нагревательного устройства 1, имеющего нагревательный элемент 22, входит в непосредственный контакт с молоком 30 независимо от того, сколько молока 30 находится в емкости 2. Затем, емкость 2 устанавливают на базовой части 31 таким образом, что соединительное устройство 7 принимается в выемке 32, первый соединитель 24 нагревательного устройства 1 принимается в круговом канале 34, и второй соединитель 25 нагревательного устройства 1 принимается в отверстии 35. Соответствующие электрические контакты (не показаны) располагаются внутри кругового канала 34 и отверстия 35 базовой части 31 и используются для обеспечения мощности нагревательному устройству 1 при помощи электрического контакта первого и второго соединителей 24, 25 нагревательного устройства 1. Базовый блок 31 соединяется с источником 36 питания, таким как сетевое электропитание, через кабель 37 питания и штепсельную вилку.
Соответственно, при использовании молоко 30 входит в непосредственный контакт с первой поверхностью 5 нагревательного устройства 1, имеющего нагревательный элемент 22, которое снабжается мощностью через базовый блок 31 и нагревает молоко 30. Это приводит к непосредственной передаче тепла от нагревательного элемента 22 молоку 30. Кроме того, за счет симметрии вращения соединительного устройства 7 и электрических контактов 24, 25 нагревательного устройства 1 емкость 2 можно размещать в выемке 32 базового блока 31 в любой конфигурации вращения вокруг оси 38 емкости 2, и после расположения в выемке 32 можно поворачивать на 360 градусов без потери электрического контакта с базовым блоком 31.
Источником 36 подачи мощности, хотя изображен в виде сетевой вилки, альтернативно, может быть батарейный блок, например, перезаряжаемый батарейный блок, автоаккумулятор или другой подходящий источник мощности. Опыт показал, что 4 батареи 1,5 В AA могут обеспечить достаточную мощность для нагревания бутылки 9 унций (250 мл) с молоком от 5°C до 37°C. В альтернативных вариантах осуществления можно оснастить базовый блок 31 множеством адаптеров/источников питания для получения различных источников питания в соответствии с условиями пользователя. Также можно перезаряжать батарейный блок с помощью источника мощности, такого как автоаккумулятор или электросети.
После нагрева молока 30 соединительное устройство 7 отсоединяют от емкости 2 и удаляют нагревательное устройство 1. Затем, можно расположить соску 8 внутри соединительного устройства 7 и прикрепить к емкости 2 для кормления ребенка согретым молоком. Удаление нагревательного устройства 1 перед использованием емкости 2 в качестве сосуда для питья устраняет любой риск ожогов, вызванных нагревательным устройством 1, в то время как ребенка кормят из бутылки 2. Хотя был описан базовый блок 31, который обеспечивает мощность нагревательному устройству 1 через электрический контакт, возможны другие приспособления. Например, нагревательный элемент 22 нагревательного устройства 1 может быть изготовлен с использованием черного металла, пригодного для индукционного нагрева, такого как железо или мягкая сталь. Базовый блок 31 может быть в этом случае выполнен с возможностью обеспечения меняющегося магнитного поля нагревательному устройству 1 для возбуждения электромагнитной индукции внутри индуктивного нагревательного элемента 22 для нагревания текучей среды 30 в емкости 2. Индукционный нагрев может приводить к, по существу, равномерному распределению тепла по поверхности передачи тепла нагревательного устройства, избегая любых локальных горячих пятен, которые могут возникнуть при использовании нагревательного элемента 22 совместно с нагревательным устройством, выполненным из пластмассы. Индукционный нагрев также облегчает соединение нагревательного устройства и базовой части 31, а также очистку обеих частей, поскольку не требуются электрические контакты, позволяя обеспечивать более простое соединительное приспособление и легкоочищаемые поверхности.
В других вариантах осуществления настоящего изобретения тепло может генерироваться в базовой части 31, а не в самом нагревательном устройстве 1. Например, нагревательный элемент (не показан) может быть расположен в дне 33 выемки 32 базовой части 31 и использоваться для передачи тепла текучей среде 30 через нагревательное устройство, которое может быть изготовлено с использованием материала, имеющего высокую теплопроводность, такого как нержавеющая сталь, алюминий или медь.
В других вариантах осуществления нагревательное устройство 1 может быть выполнено с возможностью генерирования тепла, используя материал со сменой фазы. Этот тип нагревательного устройства 1 не нуждается в отдельном источнике мощности. Однако обычно требуется значительное количество материала со сменой фазы для нагревания текучих сред, таких как молоко, например, порядка 75 г материала со сменой фазы для 100 г молока, что будет увеличивать размер нагревательного устройства.
Фиг.5 изображает нагревательное устройство 40 в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения. Нагревательное устройство 40 имеет поверхность 41 передачи тепла, на которой установлены датчик 42 температуры и датчик 43 ориентации. Датчик 42 температуры, в частности, установлен на приподнятом участке 44, отделенном от поверхности 41 передачи тепла несколькими миллиметрами. Это отделяет датчик 42 температуры от поверхности 41 передачи тепла и при использовании размещает датчик 42 температуры внутри объема нагреваемой текучей среды. Датчиком 43 ориентации может быть простой датчик наклона, уклона или другой тип датчика ориентации, который может определять, обращена ли поверхность 41 передачи тепла, по существу, вверх, или обращена ли, по существу, вниз. Может использоваться приспособление фото-прерывания с расположенным внутри подвижным шариком, положение которого определяется одним или более фотодатчиками. Альтернативно может быть использован датчик, такой как магнитный датчик или другая форма гравитационного механического датчика. Также предусмотрен контроллер, в настоящем примере в виде микрочипа, расположенного внутри приподнятого участка 44 нагревательного устройства 40.
Фиг.6 схематично изображает электрические компоненты нагревательного устройства 40 с фиг.5. Датчик 42 температуры и датчик 43 ориентации - каждый соединен с контроллером 50, который, в свою очередь, соединен с нагревательным элементом 51 нагревательного устройства 40.
При использовании контроллер 50 приспособлен управлять мощностью, обеспечиваемой нагревательному элементу 51, на основании выводов от датчика 42 температуры и датчика 43 ориентации. В частности, вывод от датчика 42 температуры может контролироваться для определения, когда текучая среда, нагреваемая нагревательным устройством 40, достигнет предопределенной температуры, например, 37°C для детского молока. Мощность нагревательному устройству 40 отключают контроллером 50 при достижении этой температуры. В альтернативных примерах настоящего изобретения мощность снижается или медленно уменьшается, когда обнаружено, что текучая среда достигла требуемой температуры. При автоматическом отключении или снижении мощности нагревательному элементу 51 можно сберечь мощность батарей и обеспечить дополнительную защиту от перегрева.
Кроме того, вывод от датчика 43 ориентации может контролироваться контроллером 50 для обеспечения того, что поверхность 41 передачи тепла обращена вверх во время нагревания и для отключения мощности нагревательному элементу 51, когда определено, что поверхность 41 передачи тепла обращена вниз, и, следовательно, не будет находиться в контакте с текучей средой.
В других вариантах осуществления датчик 43 температуры может использоваться для определения температуры поверхности 41 передачи тепла и контролироваться для поддержания температуры, по существу, постоянной. Датчик 43 температуры может быть установлен непосредственно на поверхности 41 передачи тепла, а контроллер 50 может быть установлен где-то еще внутри нагревательного устройства 40 или в базовой станции 31. В этом случае, мощность, необходимая для поддержания конкретной температуры поверхности 41 передачи тепла, может контролироваться для косвенного определения температуры молока, поскольку мощность будет уменьшена при повышении температуры молока или другой текучей среды.
Хотя было описано нагревательное устройство 40, имеющее как датчик 42 температуры, так и датчик 43 ориентации, другие варианты осуществления могут включать в себя только один из этих датчиков при соответствующей адаптации работы контроллера 50. Кроме того, контроллер 50 необязательно должен быть расположен в нагревательном устройстве 40, а может, альтернативно, быть расположен в базовом блоке 31 и использоваться для управления мощностью нагревательному устройству 40 на основании сигналов, полученных от датчиков 42, 43 температуры и ориентации, расположенных в нагревательном устройстве 40.
В других вариантах осуществления может быть предусмотрен таймер, который может быть установлен пользователем на требуемое время нагревания, и контроллер, используемый для отключения нагревательного устройства при достижении этого времени.
Устройство магнитного перемешивания также может быть добавлено в текучую среду в емкости. Магнит может быть расположен в текучей среде, и базовый блок 31 может быть обеспечен магнитной катушкой, которая выполнена с возможностью продуцирования переменного магнитного поля, которое заставляет магнит поворачиваться. Таким образом, молоко и другие текучие среды можно тщательно перемешивать. Магнит может быть или незакрепленным компонентом, или он может быть прикреплен нагревательному устройству.
Емкость 2 также может быть покрыта теплоизоляционным материалом. Теплоизоляция уменьшает тепло, излучаемое из текучей среды в емкости, таким образом, повышая эффективность.
Со ссылкой на фиг.7 описано нагревательное устройство 60 в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения, которое пригодно для использования с емкостью 2 и базовым блоком 31, описанными со ссылкой на фиг.4. Нагревательное устройство 60 имеет участок 61 передачи тепла, который расположен в соединительном устройстве 62. Соединительное устройство 62 сформировано из пластмассы и обычно имеет полую цилиндрическую форму, по существу, как описанная со ссылкой на фиг.1. Внутренняя резьба 63 предусмотрена на внутренней поверхности соединительного устройства 62, и наружная резьба 64 предусмотрена на наружной поверхности соединительного устройства 62. Участок 61 передачи тепла является, по существу, кольцеобразным, соединен с одним концом соединительного устройства 62 и имеет нагревательный элемент (не показан), встроенный в него. Первый и второй электрические соединители 65, 66 предусмотрены на поверхности участка 61 передачи тепла для соединения нагревательного элемента с источником электрической мощности.
Колпачок 67 емкости также изображен на фиг.7, по существу, сформирован как полый цилиндр, который закрыт на первом конце 68, открыт на втором конце 69 и имеет резьбу 70 на внутренней поверхности. Первый и второй внутренние электрические соединители 71, 72 колпачка предусмотрены на внутренней поверхности закрытого конца 68 колпачка 67 емкости для соединения с первым и вторым электрическими соединителями 65, 66 нагревательного устройства 60. Первый внутренний электрический соединитель 71 колпачка проходит к первому наружному электрическому соединителю 73 колпачка и соединяется с ним, сформированным имеющим полую цилиндрическую форму, установленным на закрытом конце 68 колпачка 67 емкости и проходящим аксиально от него. Второй внутренний электрический соединитель 72 колпачка проходит ко второму наружному электрическому соединителю 74 колпачка и соединяется с ним, образованным как металлический штифт, проходящим от закрытого конца 68 колпачка 67 емкости вдоль оси цилиндра первого наружного электрического соединителя 73 колпачка.
На фиг.7 также изображено устройство 75 соски, имеющее соску 76 и соединительную часть 77 соски, причем соска 76 выполнена из силиконовой резины и имеет отверстие или множество отверстий, которые позволяют текучей среде проходить через соску 76 в рот ребенка. Соединительная часть 77 соски сформирована из пластмассы в виде полого цилиндра, который открыт на обоих концах, причем соска 76 расположена в первом конце. Резьба 78 предусмотрена на внутренней поверхности соединительной части 77 соски.
При использовании для нагревания текучей среды в емкости 2, такой как детская бутылка, изображенная на фиг.4, нагревательное устройство 60 навинчивают на горловую часть 11 емкости 2, причем внутренняя резьба 63 соединительного устройства 62 зацепляется с резьбой 12, предусмотренной на горловой части 11. Затем, колпачок 67 емкости навинчивают на нагревательное устройство 60, так что внутренняя резьба 70 колпачка 67 зацепляется с наружной резьбой 64 соединительного устройства 62, и так что электрическое соединение образуется между соответствующими первым и вторым электрическими соединителями 65, 66 нагревательного устройства 60 и первым и вторым внутренними электрическими соединителями 71, 72 колпачка 67 емкости. Колпачок 67 емкости также уплотняет открытую горловину емкости 2, так что текучая среда не может вытекать. Емкость 2, нагревательное устройство 60 и колпачок 67 затем поворачивают таким образом, что закрытый конец 68 колпачка 67 обращен вниз, и колпачок 67 вставляют в базовый блок, такой как базовый блок 31, изображенный на фиг.4. Таким образом, первый наружный электрический соединитель 73 колпачка 67 емкости принимается в круговой канал 34 базового блока 31, а второй наружный электрический соединитель 74 колпачка 67 емкости принимается в отверстие 35 базового блока 31, позволяя обеспечить электрическую мощность нагревательному элементу нагревательного устройства 60.
Как только текучая среда в емкости нагрета нагревательным устройством 60, колпачок 2 емкости можно отвинтить от нагревательного устройства 60, и нагревательное устройство 60 отвинтить с емкости 2. Затем, устройство 75 соски можно завинтить на емкость 2, так что внутренняя резьба 78 соединительной части 77 соски зацепляется с резьбой 12, обеспеченной на горловой части 11 емкости 2.
В альтернативных вариантах осуществления устройство 75 соски может быть выполнено с возможностью навинчивания на нагревательное устройство 60, а не на емкости 2 или в дополнение к завинчиванию на емкость 2, так что как только текучая среда в емкости 2 нагрета, ее можно давать ребенку через соску 76 без удаления нагревательного устройства 60 из емкости 2. Также можно, используя такое приспособление, нагревать молоко или другие текучие среды в емкости 2 во время кормления при протекании молока через нагревательный элемент. Однако приспособления, в которых нагревательные устройства удаляют с детских бутылок перед кормлением ребенка, являются более безопасными с точки зрения минимизации риска ожогов.
Адаптированная емкость, например, адаптированная детская бутылка, может быть снабжена встроенным нагревательным устройством, например, одним или более нагревательными элементами в нижней части детской бутылки.
Хотя были описаны, по существу, плоские круглые нагревательные устройства 1, 40, 60, возможны другие приспособления. Например, гребни могут быть предусмотрены на поверхностях передачи тепла вышеописанных нагревательных устройств 1, 40, 60 для улучшения размещения нагревательного устройства 1, 40, 60 на емкости 2 для улучшения уплотнения отверстия 4 в емкости 2 или для улучшения передачи тепла от нагревательного устройства 1, 40, 60 текучей среде 30 посредством увеличения площади поверхностей передачи тепла. Нагревательные устройства 1, 40, 60 можно очищать вручную или очищать с использованием посудомоечной машины, и также можно размещать в стерилизаторе.
Хотя формула изобретения была сформулирована в данной заявке для конкретных сочетаний признаков, следует понимать, что объем раскрытия настоящего объекта изобретения также включает в себя любые новые признаки или новые сочетания признаков, раскрытых в данном документе или явно, или неявно, или их обобщение, относится ли это или нет к одному и тому же изобретению, как в настоящий момент заявлено в любом пункте формулы изобретения, и уменьшает это или нет любую или все те же технические проблемы, как уменьшает настоящее изобретение.
Кроме того, хотя объект изобретения был проиллюстрирован подробно на чертежах и в вышеизложенном описании, такая иллюстрация и описание должны рассматриваться иллюстративными или примерными, а не ограничивающими, объект изобретения не ограничивается раскрытыми вариантами осуществления. Другие изменения в раскрытых вариантах осуществления могут быть понятны и осуществлены специалистами в данной области техники при осуществлении на практике заявленного объекта изобретения после изучения чертежей, раскрытия и прилагаемой формулы изобретения. Использование глагола «содержать» и его родственных слов по корню и значению не исключает присутствия элементов, отличных от элементов, указанных в пункте формулы изобретения или в описании. Использование неопределенного артикля “a” или “an”, предшествующего элементу или этапу, не исключает присутствия множества таких элементов или этапов. Чертежи и описание должны рассматриваться только как иллюстративные и не ограничивают объект изобретения. Любые ссылочные позиции в формуле изобретения не следует истолковывать как ограничивающие объем.
1. Нагревательное устройство (1, 40, 60) для нагревания текучей среды (30) в емкости (2), причем нагревательное устройство (1, 40, 60) имеет поверхность (5, 41) передачи тепла для передачи тепла текучей среде (30), причем нагревательное устройство (1, 40, 60) выполнено с возможностью приведения в соединение с емкостью (2), так что при использовании поверхность (5, 41) передачи тепла контактирует с текучей средой (30) для передачи тепла текучей среде (30), отличающееся датчиком (43) ориентации для обнаружения ориентации нагревательного устройства и контроллером (50) для управления теплом, передаваемым текучей среде в соответствии с выводом от датчика ориентации.
2. Нагревательное устройство по п.1, в котором поверхность (5, 41) передачи тепла, когда приведена в соединение с емкостью (2), приспособлена проходить, по существу, через отверстие (4) в емкости (2).
3. Нагревательное устройство по п.1 или 2, в котором нагревательное устройство (1, 40, 60), когда приведено в соединение с емкостью (2), приспособлено уплотнять отверстие (4) в емкости (2).
4. Нагревательное устройство по п.1, в котором емкость (2) содержит детскую бутылку, имеющую соединительное приспособление (12) для соединения соски (8, 75) над отверстием (4) емкости (2), и в котором нагревательное устройство (1, 40, 60) приспособлено быть соединенным с емкостью (2) с использованием соединительного приспособления (12) для приведения поверхности (5, 41) передачи тепла в соединение с емкостью (2).
5. Нагревательное устройство по п.1, дополнительно содержащее соединительное приспособление (17, 63) для соединения нагревательного устройства (1, 40, 60) с емкостью (2) для приведения поверхности (5, 41, 61) передачи тепла в соединение с емкостью (2).
6. Нагревательное устройство по п.1, в котором поверхность (5, 41) передачи тепла сформирована материалом, выбранным из пластмассы, керамики, стекла и, по существу, некорродирующего металла.
7. Нагревательное устройство по п.1, дополнительно содержащее нагревательный элемент (22), содержащий материал, имеющий положительный температурный коэффициент.
8. Нагревательное устройство по п.1, приспособленное быть нагретым электромагнитной индукцией.
9. Нагревательное устройство по п.1, дополнительно содержащее датчик (42) температуры для обнаружения температуры текучей среды (30).
10. Емкость (2) для нагревания текучей среды (30), причем емкость (2) содержит полость (3) для вмещения текучей среды (30) и нагревательное устройство (1) по любому из предыдущих пунктов.
11. Емкость по п.10, в которой емкость (2) содержит детскую бутылку, причем емкость (2) дополнительно содержит соску (8) для кормления ребенка, приспособленную быть соединенной с емкостью (2).
12. Нагревательная система для нагревания текучей среды (30) в емкости (2), причем нагревательная система содержит
нагревательное устройство по любому из пп.1-9; и
базовый блок (31) для обеспечения мощности нагревательному устройству (1), в котором базовый блок (31) дополнительно приспособлен управлять мощностью нагревательному устройству (40), в соответствии с выводом от датчика (43) ориентации.
13. Нагревательная система по п.12, в которой базовый блок (31) дополнительно приспособлен поддерживать нагревательное устройство (1, 40, 60), так что при использовании нагревательное устройство (1, 40, 60) приспособлено нагревать текучую среду (30) в емкости (2) снизу.
14. Нагревательная система по п.12 или 13, дополнительно содержащая емкость (2), содержащую полость (3) для вмещения текучей среды (30).
15. Нагревательная система по п.12, в которой базовый блок (31) приспособлен продуцировать магнитное поле для снабжения мощностью нагревательного устройства.
16. Нагревательная система по п.12, в которой базовый блок (31) приспособлен снабжать мощностью нагревательное устройство (1) от, по меньшей мере, одного источника (36), выбранного из батареи, перезаряжаемого батарейного блока, сетевого источника мощности и автоаккумулятора.
17. Нагревательная система по п.12, в которой нагревательное устройство содержит нагревательное устройство (40) по п.9 и в которой базовый блок (31) дополнительно приспособлен управлять мощностью нагревательному устройству (40) в соответствии с выходом от датчика (42) температуры.
