CN108261068A - 电水壶 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电水壶,包括壶底壁(2)和热盘组件(1),壶底壁包括导热系数不大于100W/m.k的低导热系数金属板(8),其底面形成有厚度加大的加厚部(81),热盘组件连接于加厚部的底面以加热壶底壁。加厚部可形成为凸出于低导热系数金属板的底面的圆环形凸台状,热管(11)连接于圆环形凸台的底面上。加厚部也可形成为凸出于低导热系数金属板的底面且同心布置的圆盘凸台状,甚至整个低导热系数金属板增厚以及壶身侧壁也增厚。在本发明的电水壶中,通过设置加厚部,使热管安装在加厚部的底面,从而热管热量通过加厚部沿厚度方向的热传递差,热量横向扩散,有利于壶底壁的横向受热均衡,解决局部密集气泡的问题。
Description
技术领域
本发明属于家用电器领域,具体地,涉及一种电水壶。
背景技术
常规电水壶的壶底壁多采用高导热系数的金属薄板,电热盘安装在壶底壁的底面,直接对壶底壁进行加热,进而加热壶内的液态水。
其中,电热盘的热源来自热管,热管多呈环绕状,因而仅对壶底壁中的环形的热管接触区域集中加热,受热面积小,而远离热管接触区的加热效果差,导致局部受热明显。
这样,在电水壶工作时,将造成壶底气泡不均匀,局部气泡密集、长大,进而破泡,产生较大噪声。
发明内容
针对现有技术中的上述不足或缺陷,本发明提供一种电水壶,能够使壶底受热更均匀,避免局部气泡密集的现象,达到降噪的效果。
为实现上述目的,本发明提供了一种电水壶,包括壶底壁和热盘组件,其中,所述壶底壁包括导热系数不大于100W/m.k的低导热系数金属板,所述低导热系数金属板的底面形成有厚度加大的加厚部,所述热盘组件连接于所述加厚部的底面以加热所述壶底壁。
优选地,所述低导热系数金属板的导热系数不大于60W/m.k。
优选地,所述加厚部的厚度不小于2mm且不大于5mm,所述薄部的厚度小于1mm。
优选地,所述热盘组件包括呈圆环状布置的热管,所述加厚部形成为凸出于所述低导热系数金属板的底面的圆环形凸台,所述热管连接于所述圆环形凸台的底面上。
优选地,圆环形凸台状的所述加厚部的外径小于所述低导热系数金属板的外径,使得所述加厚部的径向内侧区域和径向外侧区域均形成有厚度更小的薄部。
优选地,圆环形的所述加厚部形成有切口以径向连通径向内侧区域和径向外侧区域的所述薄部。
优选地,所述加厚部的径向内侧区域形成为圆形内凹槽,该圆形内凹槽镶嵌有导热系数大于100W/m.k的高导热系数金属板。
优选地,沿所述壶底壁的径向上,所述加厚部的外周缘与所述热管的外周缘之间的外周缘间距d1和所述加厚部的内周缘与所述热管的内周缘之间的内周缘间距d2分别满足:2mm≤d1≤10mm,2mm≤d2≤10mm。
优选地,所述加厚部的下表面积与所述壶底壁的上表面积之比不小于1/8且不大于1/2,优选地不小于1/6且不大于1/3。
优选地,所述加厚部形成为凸出于所述低导热系数金属板的底面且同心布置的圆盘凸台,所述热管、所述加厚部和所述低导热系数金属板的外径依次增大。
优选地,所述加厚部的外周缘与所述热管的外周缘之间的外周缘间距d1满足:2mm≤d1≤10mm。
优选地,所述加厚部覆盖所述低导热系数金属板的整个底面,使得所述壶底壁形成为整体加厚壁。
优选地,所述壶身的下半部为相对于上半部的加厚壁。
优选地,所述电水壶的壶身和壶底壁均为加厚壁,所述壶身的厚度不小于0.5mm且不大于2mm,所述壶底壁的厚度不小于1mm且不大于5mm。
优选地,所述热盘组件包括热管,所述热管焊接于所述壶底壁的底面,或者所述热管通过基板固定连接于所述壶底壁的底面。
优选地,所述壶底壁的底面围绕壶底壁中心分布有相互间隔的多个绝热槽或绝热孔。
优选地,所述绝热槽或绝热孔内填充有导热系数不大于60W/m.k的低导热系数材料。
优选地,所述绝热槽或绝热孔的分布面积与所述壶底壁的底面积之比不小于1/6且不大于1/3。
通过上述技术方案,在本发明的电水壶中,通过在采用低导热系数金属板的壶底壁的底部设置厚度加大的加厚部,使热管安装在加厚部的底面,从而热管热量通过加厚部沿厚度方向的热传递差,热量易横向扩散,有利于壶底壁的横向受热均衡,解决局部密集气泡的问题,降噪效果明显。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明的电水壶的整体剖视图;
图2和图3均为图1中的C部分放大图,分别显示了壶身与壶底壁之间的两种连接结构;
图4为热盘组件安装于壶底壁时的仰视图;
图5、图6分别显示了热盘组件与壶底壁之间的两种安装结构;
图7为根据本发明的第一优选实施方式的电水壶的壶底壁结构图,其中壶底壁为低导热系数金属板;
图8为根据本发明的第二优选实施方式的电水壶的壶底壁结构图,其中壶底壁为多层金属板结构;
图9图示了现有技术中热盘组件在壶底壁的加热区域以及可比较的本发明改进后的加热区域;
图10为根据本发明的第三优选实施方式的电水壶的壶底壁结构图,其中低导热系数金属板的底部形成有加厚部;
图11为图10的剖视图;
图12为图10的仰视图;
图13为在图11的圆形内凹槽中镶嵌了高导热系数金属板的剖视图;
图14为在图12的加厚部切出切口时的仰视图;
图15为根据本发明的第四优选实施方式的电水壶的壶底壁结构图,其中加厚部形成为圆盘状;
图16为根据本发明的第五优选实施方式的电水壶的壶体的结构示意图;
图17、图18分别显示了图16的壶体中的壶身与壶底壁之间的两种焊接固定方式;
图19为根据本发明的第六优选实施方式的电水壶的壶底壁结构图,其中壶底壁的底面开设有绝热槽或绝热孔;
图20至图22显示了不同形状的绝热槽及其分布;
图23、图24分别显示了壶底壁的圆形孔、方形孔分布;
图25图示了在图19的基础上,在绝热槽或绝热孔中填充有低导热系数材料;以及
图26为根据本发明的第七优选实施方式的电水壶的壶底壁结构图,其中多层金属板结构的层叠表面上分布有绝热孔或绝热槽。
附图标记说明:
1 热盘组件 2 壶底壁
3 壶身 4 壶盖
5 外壳 6 蒸汽管
7 手柄 8 低导热系数金属板
9 高导热系数金属板
11 热管 12 基板
21 绝热槽 22 绝热孔
23 低导热系数材料
81 加厚部 82 薄部
83 圆形内凹槽 811 切口
d1 外周缘间距 d2 内周缘间距
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1所示,本发明提供了一种电水壶,包括热盘组件1以及构成壶体的壶底壁2、壶身3和壶盖4,壶体外侧围绕外壳5并连接有手柄7,壶体设有蒸汽管6以便于蒸汽报警等。为了使壶底受热更均匀,避免局部气泡密集的现象,以达到降噪的效果,如图7所示,本发明的壶底壁2包括了用于增进横向传热的低导热系数材料层,该低导热系数材料层的导热系数通常不大于100W/m.k,优选为不大于60W/m.k,当然其导热系数也不限于此,可根据情况具体设定。热盘组件1安装在壶底壁2的底面,热盘组件1的热量经由低导热系数材料层向上传热。在本发明中,热盘组件1的热量传递需经过低导热系数材料层,试验发现这增加了横向传热,使加热面积增大,热管至壶底壁各处的传热更均匀,可有效避免局部气泡密集的现象,达到降噪的效果。
既有的降噪思路通常是在壶底壁2的表层薄钢板(通常为304不锈钢板)与热管11之间增设高导热的铝板等,且减薄304不锈钢板的厚度,通过快速传热的方式以达到均匀传热。相较而言,本发明采用了截然不同的逆向思路,增大底壁厚度,采用低导热材料层以减缓热传递的方式,获得了突破性效果。尤其是在采用的低导热系数材料层具有合理的导热系数和厚度时,可在一定范围内获得最优化的降噪效果,以下还将具体说明。
参见图4,热盘组件1的热管11以单环状盘踞于壶底壁2的底面,若壶底壁采用常规的高导热系数的金属薄板,则热管接触区域为圆环状,即图9的上部所示的现状加热区域,该区域的受热显著,其径向内外区域则受热少,使得壶底壁各处的加热不均,从而产生局部密集气泡,噪音明显。而在本发明中,采用了低导热系数材料层时,热管接触区域的热量不能很快的沿板厚方向传递,因而更多的横向扩散,使得图9下部所示的改进后加热区域相较于上部的现状加热区域的受热面积明显扩大,从而有效缓解局部加热不均,产生局部密集气泡的问题,降噪效果显著。
其中,低导热系数材料层优选为板状,可选择诸如45#钢板、304不锈钢板、430不锈钢板或高锰钢板等,当然不限于此。
在图7所示的一种优选实施方式中,壶底壁2是单层食品级的低导热系数金属板8,例如经过处理加工后的食品级的304不锈钢板等。通常壶底壁采用不锈钢板时,厚度仅0.5mm,甚至采用更薄。而在本发明中,壶底壁2为单板结构时,单板厚度相对较厚,例如图7中的壶底壁2的厚度通常不小于1mm且不大于5mm。低导热系数金属板8的厚度过小,则厚度方向的导热速度快,降噪效果不彰,且安全可靠性低下,使用寿命短,若厚度过大,则热效率低下,不符合电水壶的热效率设计要求,且材料成本增加。
在图8所示的另一种优选实施方式中,壶底壁2则为层叠的多层金属板结构,多层金属板结构中的至少一层为低导热系数金属板8,且多层金属板结构中的表层的第一层金属板为食品级,因为第一层金属板直接与食材接触。多板结构时,单层低导热系数金属板8的厚度很小,但低导热系数金属板8的总厚度同样应不小于1mm且不大于5mm。同时,壶底壁2的多层金属板的总厚度不小于1mm且不大于10mm。需要说明的是,此处以及以下的诸如厚度等参数限定仅为举例,或者是当前工况下的合理数值,但并不限于此,而应根据具体情况具体设定。
其中,低导热系数金属板8的面积不应过小,否则影响热效率,且横向热扩散效果差,因此在本实施方式中,至少一层的低导热系数金属板8的下表面积与壶底壁2的上表面积之比应不小于1/4且不大于1。优先地,使得热盘组件1设置在低导热系数金属板8的外轮廓边界内,如图7、图8所示。换言之,即热管11优选地位于低导热系数金属板8的外轮廓内,以使得横向传热增加,扩大加热区域,实现更均匀加热。
热盘组件1的安装结构如图5、图6所示,热盘组件1包括热管11,图5中的热管11可直接焊接于壶底壁2的底面。或者,如图6所示,热管11也可通过基板12以合理方式固定连接于壶底壁2的底面。通常,热管11、基板12、壶底壁2之间优选为钎焊连接。其中,基板12通常为导热系数大于100W/m.k的高导热系数金属板9,如铜板、铝板等,厚度方向导热快,方便了热管11的安装,但基本不影响热管的传热。本领域技术人员公知的是,基板12上通常具有干烧片,还可起到防止干烧的目的。
当然,热盘组件1也可包括附着于壶底壁2的电热膜,即红外加热膜,或者包括设置在壶底壁2下方的线圈盘。但热管11通常呈环状,以接触导热方式传热,相对于电热膜的红外加热和线圈盘的电磁加热而言,热管11由于自身结构的特性和传热方式的缘故,在加热过程中更容易出现对壶底壁2的传热不均匀,使得电水壶容易产生很大的噪音,相应的用热管加热的电水壶采用本发明的技术方案后,导热均匀性和噪音降低都得到更好的改善。
壶底壁2与壶身3的密封连接,保障水不漏出。如图1、图2所示,电水壶的壶底壁2的周缘与壶身3的底周缘之间可以是通过折边压接工艺而密封连接,即壶底壁2的周缘与壶身3的底周缘压紧且卷边折绕呈迷宫状,密封性能好,且连接牢靠。或者,如图3所示,二者还可以通过底边焊缝直接焊接在一起,甚至如图17所示通过壶底壁2的表层焊缝焊连在一起。
参见图10,还提供了根据本发明的另一优选实施方式的一种电水壶,其中的壶底壁2也包括导热系数不大于100W/m.k,优选为不大于60W/m.k的低导热系数金属板8。但特别地,低导热系数金属板8的底面形成有厚度加大的加厚部81,热盘组件1(尤其是热管11)连接于加厚部81的底面以加热壶底壁2。
这样,加厚部81成为热管接触区域,但由于加厚部81的厚度增加,即热管接触区域的厚度更大,因而造成加厚部81沿厚度方向的热传递差,热量易横向扩散,有利于壶底壁2(即图10的低导热系数金属板8)的横向(图10的纸面左右方向)受热均衡。
其中,加厚部81的形状应对应于热管11形状,以在安装后使加厚部8至少覆盖热管11。通常,热盘组件1包括呈圆环状布置的热管11,如图12所示,因而加厚部81形成为凸出于低导热系数金属板8的底面的圆环形凸台,参见图10至图12。环状的热管11则连接于圆环形凸台的底面上。
在图10、图11所示的实施方式中,圆环形凸台状的加厚部81的外径小于低导热系数金属板8的外径,使得加厚部81的径向内侧区域和径向外侧区域均形成有厚度更小的薄部82。显然,参见图11,加厚部81的径向内侧区域形成为圆形内凹槽83。壶底壁2的这种不同区域的薄厚区分,有利于横向热量的均衡。
优选地,加厚部81的厚度不小于1mm且不大于5mm,更优选为不小于2mm且不大于5mm,均匀加热效果更突出,另外薄部82的厚度优选为小于1mm。
在图14所示的另一实施方式中,由于热管11两端并非对接以形成封闭环形,圆环形的加厚部81也可相应地形成有切口811,以径向连通圆环形凸台的径向内侧区域的薄部82底面和径向外侧区域的薄部82底面。
此外,图11中的圆形内凹槽83还可镶嵌有导热系数大于100W/m.k的高导热系数金属板9,如图13所示,增进圆环形的加厚部81之间的横向传热,更加促进壶底壁的横向热均衡。
参考图14,在该实施方式中,沿壶底壁2的径向上,加厚部81的外周缘与热管11的外周缘之间的外周缘间距d1和加厚部81的内周缘与热管11的内周缘之间的内周缘间距d2优选为分别满足:2mm≤d1≤10mm,2mm≤d2≤10mm,使得加厚部81完全覆盖热管11,使得壶底壁获得较好的横向热均衡效果。同理,以面积论,加厚部81的下表面积与壶底壁2的上表面积之比应不小于1/8且不大于1/2,优选地应不小于1/6且不大于1/3。
当然,在其它实施方式中,如图15所示,加厚部81还可形成为凸出于低导热系数金属板8的底面且同心布置的圆盘凸台状。其中,热管11、加厚部81和低导热系数金属板8的外径依次增大。此时,仅低导热系数金属板8的外边缘部形成为薄部82。同样地,加厚部81的外周缘与热管11的外周缘之间的外周缘间距d1也应满足:2mm≤d1≤10mm。
可想见地,加厚部81也可覆盖低导热系数金属板8的整个底面,换言之,使得壶底壁2形成为整体加厚壁。而且在图16至图18所示的另一实施方式中,电水壶的壶身3(为例如食品级不锈钢)和壶底壁2还可同为加厚壁,二者通过不同的焊接方式相连。此时,壶身3的厚度通常不小于0.5mm且不大于2mm,壶底壁2的厚度通常不小于1mm且不大于5mm。当然,壶身3不限于为整体加厚壁,还可以是局部加厚,例如其下半部为相对于其上半部的加厚壁的壶身结构。
为进一步增加横向传热,减少厚度方向传热,促进壶底壁的横向热均衡,壶底壁2的底面可围绕壶底壁中心分布有相互间隔的多个绝热槽21或绝热孔22,如图19所示。绝热槽21或绝热孔22中的空气的导热系数极小,减小壶底壁2整体的导热系数,从而减少厚度方向传热,相应扩大横向热扩散。
优选地,绝热槽21可以是图20所示的围绕壶底壁2圆心且沿径向间隔布置的同心圆环槽,也可以是图21所示的同心方形槽,还可以是图22所示的直槽构成的格栅槽。同理,绝热孔22可以是图23所示的均布小圆孔,也可以是图24所示的均布小方孔,且均为盲孔盲槽。
在图25中,绝热槽21或绝热孔22内还可填充低导热系数材料23,例如比低导热系数金属板8的导热系数更低的低导热系数材料23,例如导热系数不大于60W/m.k。
其中,优选地,绝热槽21或绝热孔22的分布面积与壶底壁2的整个底面积之或顶面积比应不小于1/8且不大于1/2,更优选为不小于1/6且不大于1/3,以能够起到较好的最终降噪效果。绝热槽21或绝热孔22的深度优选为不小于0.2mm且不大于1.5mm,更优选为不小于0.5mm且不大于1mm。
对比例:
以导热系数大于200W/m.k的铝板为例进行噪音和热功率测试。导热系数大于300W/m.k的铜板由于传导率太高,易出现早跳,水烧不开,因而不能单独作为壶底壁使用。
其中,加热功率:1800W,壶内水量:1.7L,电水壶的最低热效率值应不小于80%。
测试步骤:
1)、壶内放入最大刻度水量;
2)、温度传感器置于水壶中心的水位高度的中间处;
3)、按“启动”键开始计时测量;
4)、壶内水温上升到80℃时停止计时测量;
5)、剔除声功率值≤45dB的噪声值,对测试噪声值进行A计权,取平均声功率作为判定值。
表1:铝板在不同厚度下的对应噪音数据
底壁厚度 | 最大声功率/dB | 平均声功率/dB |
1mm | 67.5 | 64.6 |
2mm | 67.9 | 64.0 |
3mm | 66.8 | 64.7 |
4mm | 67.3 | 64.9 |
5mm | 66.5 | 63.5 |
另外,上述厚度的铝板的热效率值保持在87%以上的高位,厚度影响并不显著,大于电水壶设计的最低热效率值。
实施例1:
以导热系数小于20W/m.k的304不锈钢板为例,分别在0.5mm、0.8mm、1mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm、5mm、6mm、7mm共12种不同厚度下进行了噪音测量,获得数据如下表2。
表2:304不锈钢板在不同厚度下的对应噪音数据和热效率值数据
底壁厚度 | 最大声功率/dB | 平均声功率/dB | 热效率值 |
0.5mm | 71 | 64 | 86.8% |
0.8mm | 70 | 63 | 86.3% |
1mm | 68 | 61 | 86% |
2mm | 64 | 59 | 85.5% |
2.5mm | 61 | 58 | 85% |
3mm | 58 | 54 | 84.4% |
3.5mm | 56 | 51 | 83.7% |
4mm | 52 | 50 | 83% |
4.5mm | 51 | 49 | 82.2% |
5mm | 50.5 | 48.5 | 81.4% |
6mm | 49 | 47 | 79.9% |
7mm | 49 | 47.5 | 77% |
综合表1和表2可知,高导热系数的铝板在大于1mm的厚度时,厚度增加对噪声几乎无影响,热效率值很高,显然噪音过大,但符合热效率要求。而低导热系数金属板随着厚度增加,降噪效果明显,当然也伴随着热效率值的下降,在符合二者的设计要求的基础上,存在优选厚度范围。
具体参见表2,低导热系数的304不锈钢板的厚度增加时,最大声功率和平均声功率都是下降趋势。在热效率值符合设计要求(80%以上)的一定厚度合理范围内,例如1mm~5mm(优选为2mm~4mm或2mm~5mm)的范围内,最大声功率和平均声功率的范围值都是可接受的,相较于高导热系数的铝板,降噪效果是很明显的。
因此,增设低导热系数材料层(即304不锈钢板等)的壶底壁,增大低导热系数材料层的整体厚度或局部厚度,都可以达到减缓厚度方向热传递的效果,增加横向热均匀性,从而最终达到优化降噪效果。
参见图8和图26,还提供了根据本发明的另一优选实施方式的一种电水壶,其中的壶底壁2也为层叠的多层金属板结构,其中,多层金属板结构中优选为2层或3层板。多层金属板结构中存在至少一低导热系数金属板8。
其中,多层金属板之间优选地通过钎焊连接。
特别地,多层金属板结构中的表层的第一层金属板为食品级金属板,多层金属板结构中除第一层金属板之外的其它层金属板中的至少一层为导热系数不大于100W/m.k的低导热系数金属板8,这样能够有效降低厚度方向的热传导,增加横向热扩散。
其中,结合到电水壶的实际工艺参数设计时,壶底壁2的总厚度应不小于1mm且不大于5mm,其中第一层的食品级金属板的厚度不小于0.4mm且不大于0.8mm,而低导热系数金属板8的总厚度不小于0.2mm且不大于4.6mm。当然,此参数范围设置仅为优选示例,不对本发明构成特别限定。
如前所述,至少一层的低导热系数金属板8的下表面积与壶底壁2的上表面积之比不小于1/4且不大于1。在层叠的多层金属板结构中,各层金属板的直径可相同,也可不同。例如,可以是从上至下的各层金属板的直径依次递减。
在选材时,如前所述,低导热系数金属板8可选用45#钢板、304不锈钢板、430不锈钢板或高锰钢板等。这样,作为例举,电水壶的多层金属板结构包括表层的304不锈钢板、单层或多层的45#钢板、304不锈钢板、430不锈钢板或高锰钢板以及底部的铝板或铜板,各板层厚度限定为:表层的304不锈钢板的厚度不小于0.4mm且不大于0.8mm,单层或多层的45#钢板、304不锈钢板、430不锈钢板或高锰钢板的总厚度不小于0.2mm且不大于4.6mm,在壶底壁2的总厚度应不小于1mm且不大于5mm时,铝板厚度通常也较小,通常小于1mm。
热管11可直接焊接于壶底壁2的底面,或者通过基板12固定连接于壶底壁2的底面,基板12优选为导热系数大于100W/m.k的高导热系数金属板9,如铝板、铜板等。电水壶的壶底壁2的周缘与壶身3的底周缘之间可焊接连接,也可卷边连接等等。
此外,该多层金属板结构中至少一层金属板的层叠表面上间隔分布有多个绝热孔22和/或绝热槽21,以用于减少纵向传热,增加横向传热,使加热面积增大,加热更均匀,如前所述。
如图20至图24,同样的,绝热孔22和/或绝热槽21围绕层叠表面的中心分布,且绝热孔22和/或绝热槽21在单个层叠表面上的分布面积大于热盘组件1中的热管11的环绕面积。绝热槽21可以为圆形或方形的环形槽,径向间隔的多个环形槽分布呈同心圆或同心方框形状;或者,绝热槽21可以为直槽,依次间隔的多个直槽分布呈格栅状,在此不再重复细述。
同样地,绝热孔22和/或绝热槽21的深度应不小于0.2mm且不大于1mm。绝热孔22和/或绝热槽21中更可填充有例如导热系数不大于100W/m.k的低导热系数材料23。
实施例2
试验条件、参数与对比例1、实施例1相同。
在图8和图26所示的壶底壁采用了多层金属板结构且金属板的层叠表面上特别设计了绝热孔22和/或绝热槽21,且多层金属板结构中的表层的第一层金属板选用食品级金属板时,具体选择食品级金属板为304不锈钢板(导热系数小于20W/m.k),厚度0.5mm,其余为一层厚度变化的430不锈钢板(导热系数小于20W/m.k)和一层0.5mm的铝板(导热系数大于200W/m.k),通过改变430不锈钢板的厚度(0.2mm~4.6mm范围内)来获得表3,其中430不锈钢板和铝板之间的一个层叠表面设有同心圆状的绝热槽21,其深度为0.2mm,此时可获得在不同厚度的测试噪音数据如下表3。
表3:多层金属板结构的壶底壁中,在不同厚度的430不锈钢板下的测试噪音数据和热效率值数据
底壁厚度 | 最大声功率/dB | 平均声功率/dB | 热效率值 |
0.5mm | 72 | 64.7 | 86.2% |
0.8mm | 70.6 | 64 | 86% |
1mm | 69 | 62 | 85.7% |
2mm | 66 | 60.4 | 84.5% |
2.5mm | 63 | 59.3 | 83.8% |
3mm | 59.4 | 56.2 | 83% |
3.5mm | 57.3 | 53 | 82.5% |
4mm | 53.8 | 51.4 | 81.2% |
4.5mm | 51.2 | 49.5 | 79.8% |
由表3可见,在多层金属板结构的壶底壁中,除表层的食品级金属板厚度不变,而下方层叠的金属板,尤其是低导热系数金属板的壁厚增加时,显然降噪效果也是明显的,例如在2mm~4mm等合理厚度范围内,可获得符合设计要求的噪音范围,且符合电水壶的热效率值的加热要求。尤其是在采用绝热孔22和/或绝热槽21设计后,明显有助于降低噪音,即使有高导热系数的铝板存在,也可获得如图1所示的单层低导热系数金属板几乎相当的降噪效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,例如,绝热孔22和/或绝热槽21可以是如图20至图24所示的规则排列孔槽和常规形状孔槽,但显然也可以是不规则的异形孔、异形槽等,其排列方式也不限于规则方式,诸如此类改动均应包含在本发明的保护范围之内。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (18)
1.一种电水壶,包括壶底壁(2)和热盘组件(1),其中,所述壶底壁(2)包括导热系数不大于100W/m.k的低导热系数金属板(8),所述低导热系数金属板(8)的底面形成有厚度加大的加厚部(81),所述热盘组件(1)连接于所述加厚部(81)的底面以加热所述壶底壁(2)。
2.根据权利要求1所述的电水壶,其中,所述低导热系数金属板(8)的导热系数不大于60W/m.k。
3.根据权利要求1所述的电水壶,其中,所述加厚部(81)的厚度不小于2mm且不大于5mm,所述薄部(82)的厚度小于1mm。
4.根据权利要求1所述的电水壶,其中,所述热盘组件(1)包括呈圆环状布置的热管(11),所述加厚部(81)形成为凸出于所述低导热系数金属板(8)的底面的圆环形凸台,所述热管(11)连接于所述圆环形凸台的底面上。
5.根据权利要求4所述的电水壶,其中,圆环形凸台状的所述加厚部(81)的外径小于所述低导热系数金属板(8)的外径,使得所述加厚部(81)的径向内侧区域和径向外侧区域均形成有厚度更小的薄部(82)。
6.根据权利要求5所述的电水壶,其中,圆环形的所述加厚部(81)形成有切口(811),该切口(811)径向连通所述径向内侧区域的所述薄部(82)和径向外侧区域的所述薄部(82)。
7.根据权利要求5所述的电水壶,其中,所述加厚部(81)的径向内侧区域形成为圆形内凹槽(83),该圆形内凹槽(83)镶嵌有导热系数大于100W/m.k的高导热系数金属板(9)。
8.根据权利要求4所述的电水壶,其中,沿所述壶底壁(2)的径向上,所述加厚部(81)的外周缘与所述热管(11)的外周缘之间的外周缘间距d1和所述加厚部(81)的内周缘与所述热管(11)的内周缘之间的内周缘间距d2分别满足:2mm≤d1≤10mm,2mm≤d2≤10mm。
9.根据权利要求4所述的电水壶,其中,所述加厚部(81)的下表面积与所述壶底壁(2)的上表面积之比不小于1/8且不大于1/2,优选地不小于1/6且不大于1/3。
10.根据权利要求1所述的电水壶,其中,所述加厚部(81)形成为凸出于所述低导热系数金属板(8)的底面且同心布置的圆盘凸台,所述热管(11)、所述加厚部(81)和所述低导热系数金属板(8)的外径依次增大。
11.根据权利要求10所述的电水壶,其中,所述加厚部(81)的外周缘与所述热管(11)的外周缘之间的外周缘间距d1满足:2mm≤d1≤10mm。
12.根据权利要求1所述的电水壶,其中,所述加厚部(81)覆盖所述低导热系数金属板(8)的整个底面,使得所述壶底壁(2)形成为整体加厚壁。
13.根据权利要求12所述的电水壶,其中,所述电水壶的壶身(3)和壶底壁(2)均为加厚壁,所述壶身(3)的厚度不小于0.5mm且不大于2mm,所述壶底壁(2)的厚度不小于1mm且不大于5mm。
14.根据权利要求13所述的电水壶,其中,所述壶身(3)的下半部为相对于上半部的加厚壁。
15.根据权利要求1所述的电水壶,其中,所述热盘组件(1)包括热管(11),所述热管(11)焊接于所述壶底壁(2)的底面,或者所述热管(11)通过基板(12)固定连接于所述壶底壁(2)的底面。
16.根据权利要求1~15中任意一项所述的电水壶,其中,所述壶底壁(2)的底面围绕壶底壁中心分布有相互间隔的多个绝热槽(21)或绝热孔(22)。
17.根据权利要求16所述的电水壶,其中,所述绝热槽(21)或绝热孔(22)内填充有导热系数不大于60W/m.k的低导热系数材料(23)。
18.根据权利要求16所述的电水壶,其中,所述绝热槽(21)或绝热孔(22)的分布面积与所述壶底壁(2)的底面积之比不小于1/6且不大于1/3。
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