CN108618605A - 电水壶 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电水壶，包括壶身(2)、壶底壁(1)和用于加热壶底壁底部的发热元件(4)，其中，壶底壁和发热元件之间还设有导热板(8)，导热板向上延伸并至少部分地覆盖壶身的外周壁以加热该壶身。在本发明的电水壶中，通过在壶底壁和发热元件之间设置导热板，且该导热板向上延伸并至少部分地覆盖于壶身的外周壁上，利用导热板将发热元件的热量传导至壶身的外周壁，从而使壶身直接对电水壶内的液态水进行加热，从而使壶内的液态水受热更均匀，有效避免脱离壶底壁的小汽泡在上升的过程中因失热而破泡的现象，达到降噪的效果。
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水平壶底壁，电热盘安装于水平壶底壁的底面，直接对水平壶底壁进行加热，进而加热电水壶内的液态水。
其中，电热盘的热源来自电热管，通过电热管对水平壶底壁进行集中加热，电水壶底部的液态水受热在壶底壁上生成小且密集的汽泡，脱离壶底壁的小汽泡在上升的过程中将自身的热量传导给周边的液态水，从而加热电水壶内上部的液态水。
这样，在电水壶工作时，电水壶内液态水的上下温差大，致使脱离水平壶底壁的小汽泡在上升的过程中极易失热而使汽泡内的气体液化，进而在水中破泡，产生较大噪音。
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，能够使壶内的液态水受热更均匀，避免小汽泡在上升的过程中因失热而破泡的现象，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，包括壶身、壶底壁和用于加热所述壶底壁底部的发热元件，其中，所述壶底壁和所述发热元件之间还设有导热板，所述导热板向上延伸并至少部分地覆盖所述壶身的外周壁以加热该壶身。
优选地，所述导热板的导热系数不小于100W/m.k。
优选地，所述导热板为铝板或铜板。
优选地，所述导热板的厚度不小于0.3mm且不大于1mm，优选为不小于0.3mm且不大于0.5mm。
优选地，所述导热板的顶端不低于所述电水壶的最低水位线，优选的，所述导热板的顶端不低于所述电水壶的最高水位线。
优选地，所述导热板包括底壁导热部和壶身导热部，所述底壁导热部贴附于所述壶底壁的底面，所述壶身导热部呈圆筒状包覆所述壶身的外周壁。
优选地，所述壶底壁为圆盘板，所述底壁导热部呈圆盘状或圆环状，所述发热元件安装于所述底壁导热部的底面，或者安装在所述底壁导热部的下方。
优选地，所述壶底壁呈截头锥筒状，包括中心圆盘部和外环部，所述外环部的顶面形成为斜坡壁，所述底壁导热部呈截头锥筒状，至少覆盖所述外环部的部分底面，所述发热元件安装在所述底壁导热部的底面，或者所述发热元件安装在所述底壁导热部的下方。
优选地，所述电水壶还包括保温层，所述壶身、所述导热板的壶身导热部和所述保温层依次层叠，优选的，所述保温层的导热系数不大于2W/m.k。
优选地，所述保温层为陶瓷层、硅酸纤维层、多孔涂层或硅酸铝层。
优选地，所述保温层的厚度不小于0.5mm且不大于5mm，优选为不小于1mm且不大于3mm。
优选地，所述发热元件为电热管、电热膜或者线圈盘。
优选地，所述壶底壁的周缘与所述壶身的底周缘之间焊接连接或卷边连接。
通过上述技术方案，在本发明的电水壶中，通过在壶底壁和发热元件之间设置导热板，且该导热板向上延伸并至少部分地覆盖于壶身的外周壁上，利用导热板将发热元件的热量传导至壶身的外周壁，从而使壶身直接对电水壶内的液态水进行加热，进而使壶内的液态水受热更均匀，减少壶内液态水的上下温差，有效避免脱离壶底壁的小汽泡在上升的过程中因失热而破泡的现象，达到显著的降噪效果。
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主视图；
图2为根据本发明的第一优选实施方式的电水壶的整体剖视图；
图3为根据本发明的第二优选实施方式的电水壶的整体剖视图；
图4为图2中的A部分放大图；
图5为图3中的B部分放大图；
图6为现有技术中的电水壶的整体剖视图；
图7为图6中的C部分放大图；
图8为现有技术中电水壶内汽泡上升示意图以及可比较的本发明改进后的电水壶内汽泡上升示意图。
附图标记说明：
1 壶底壁 7 蒸汽管
2 壶身 8 导热板
3 壶盖 81 底壁导热部
4 发热元件 82 壶身导热部
5 外壳 9 保温层
6 手柄 10 液面
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至图3所示，本发明提供了一种电水壶，包括构成壶体的壶底壁1、壶身2和壶盖3，壶底壁1的底部安装有用于给壶内液态水加热的发热元件4，壶体外侧围设外壳5，外壳5上连接有手柄6，壶体内、手柄6中或者壶体与外壳5之间设有蒸汽管7，壶体的底部设有温控器，蒸汽管7将壶体内的蒸汽引导至温控器，当温控器检测到蒸汽温度达到预设值时通过双金属片变形以断开发热元件4的电源。或者在壶体上设有温度传感器，当温度传感器检测到壶内的温度达到预设值时，通过微处理芯片断开发热元件4的电源。
为使壶内的液态水受热更均匀，避免小汽泡在上升的过程中因失热而破泡的现象，达到降噪的效果，如图2至图5所示，本发明的电水壶包括了用于将发热元件4的热量传导至壶身2的导热板8，该导热板8设置于壶底壁1和发热元件4之间，且其向上延伸并至少部分地覆盖壶身2的外周壁，当然导热板8与壶底壁1和发热元件4的位置关系也不限于此，可根据实际情况具体设定。发热元件4安装于导热板8的底面上或者与导热板8相对设置，其热量经导热板8传导至壶底壁1以加热壶内液态水。在本发明中，导热板8直接与发热元件4接触或者直接接受发热元件4的加热，且导热板8部分地覆盖于壶身2的外周壁上，如此设置增加壶身2为受热区域，使壶身2可直接对壶内的液态水进行加热，有利于电水壶内液态水在高度方向受热均衡，从而减少壶内液态水的上下温差，避免脱离壶底壁1的小汽泡在上升的过程中因失热而破泡的问题，达到降噪的效果。此外，在壶底壁1和发热元件4之间设置导热板8，增厚了热接触区域的厚度，减缓了沿壶底壁1厚度方向的导热，从而使壶底壁1受热更均匀，更有效地避免小汽泡在上升的过程中因失热而破泡的现象，达到显著的降噪效果。
参见图6和图7，发热元件4为以单环状附着于壶底壁1的底面的电热管，电热管通过壶底壁1对壶内底部的液态水进行加热，在壶底壁1顶面形成的汽泡小且密集，且较易从壶底壁1脱离，小汽泡在上升的过程中热量被周边的液态水吸收，使汽泡内的气体液化而变小，进而在水中破裂，产生较大噪音，即图8的左部所示的汽泡上升示意图。而在本发明中，参见图2和图4，在壶底壁1和电热管之间设置导热板8，且导热板8向上延伸并至少部分地覆盖于壶身2的外周壁上，从而将电热管的热量传导至壶身2，换言之，在原本壶底壁1为受热区域的基础上，增加壶身2为新的受热区域，使壶底壁1和壶身2同时对电水壶内的液态水进行加热，使得壶体沿上下方向的温差更小，此外在电热管和壶底壁1之间增设导热板8，增厚了热接触区域的厚度，可减缓沿壶底壁1厚度方向的导热，使得壶底壁1的加热更加均匀，且此时又新增了壶身2为加热区域，从而使壶内的液态水受热更均匀，使脱离壶底壁1的小汽泡在上升的过程中不易失热液化而在水中破裂，且小汽泡升至液面产生的噪音值明显小于在水中破裂产生的噪音值，可达到显著的降噪效果，即图8的右部所示的汽泡上升示意图。
优选地，导热板8的横向导热系数应不小于100W/m.k。进一步地，导热板8沿厚度方向的导热系数应不小于100W/m.k。高导热系数的导热板8导热快，便于将电热管的热量快速地传导至壶身2的同时还基本不影响电热管对壶底壁1的传热。具体地，导热板8可选择诸如铝板、铜板等类型的高导热系数材质。当然，导热板8也可以为将电热管和壶底壁1进行稳固连接的基板，其中，基板的周缘向上延伸并至少部分地覆盖壶身2的外周壁。本领域技术人员公知的是，基板上通常具有干烧片，还可起到防止干烧的目的
具体地，导热板8的厚度应不小于0.3mm且不大于1mm，可以理解的，板材的厚度越薄制造工艺要求就越高，致使导热板8的成本也随之增加，此外，板材越厚生产所需的材质就越多，导热板8的生产成本也会越高。进一步地，为降低成本，导热板8的厚度优选为不小于0.3mm且不大于0.5mm，但不限于此。同时，应确保壶底壁2的总厚度不小于1mm且不大于5mm，保持在合理的厚度范围内。
具体地，导热板8的顶端应不低于电水壶的最低水位线。进一步地，为使壶内的液态水受热更均匀，参照图2和图3，导热板8的顶端应不低于电水壶的最高水位线，如此，在电水壶工作时，壶身2对电水壶内液态水的底端至顶端进行同步加热，从而减少壶内液态水的上下温差，使脱离壶底壁1的小汽泡不易由于失热而破裂，有效降低电水壶工作时的噪音值。
其中，导热板8可以为各种适当的形式，只要该导热板的部分设置于壶底壁1和发热元件4之间，部分覆盖于壶身2的外周壁上即可。具体地，参照图2至图5，导电板8包括底壁导热部81和壶身导热部82，其中，底壁导热部81贴附于壶底壁1的底面，壶身导热部82包覆壶身2的外周壁。
以下以四种优选实施方式来具体阐述本发明。
在图2和图4所示的第一优选实施方式中，壶底壁1整体为水平壁面的圆盘板，贴附于壶底壁1底面的底壁导热部81呈圆盘状，覆盖整个壶底壁1，发热元件4为电热管或者电热膜，电热管呈环状盘绕安装于底壁导热部81的底面，电热膜呈圆盘状或者圆环状，安装于底壁导热部81的底面。从底壁导热部81的外周缘向上延伸的壶身导热部82呈圆筒状包覆于壶身2的外周缘上。当然，底壁导热部81还可以呈圆环状，至少覆盖壶底壁1的外周缘，发热元件4为电热管或者电热膜，电热管或者电热膜呈环状盘绕安装于底壁导热部81的底面，也可以实现通过底壁导热部81将电热管的热量传导至壶身导热部82的目的。此外，为减少壶身导热部82的热量损失，同时避免将壶身导热部82的热量传导至电水壶的外壳5，在壶身导热部82的外周壁上还设置用于保温隔热的保温层，即壶身2、壶身导热部82和保温层9依次层叠。
在图3和图5所示的第二优选实施方式中，壶底壁1呈截头锥筒状，包括中心圆盘部和外环部，该外环部为径向向外的呈上坡状的斜坡壁从底壁导热部81的周缘向上延伸的壶身导热部82呈圆筒状包覆于壶身2的外周缘上。底壁导热部81呈锥筒状，至少覆盖于所述外环部的部分底面，即底壁导热部81可以仅覆盖外环部的部分底面，也可以覆盖外环部的整个底面，还可以覆盖外环部的整个底面以及圆盘部的部分底面，甚至覆盖整个壶底壁1的底面。发热元件4为电热管或者电热膜，电热管或者电热管安装于底壁导热部81的底面，即电热管或者电热膜可以附着在与外环部相对的底壁导热部81的底面。对于壶体锥度比较大的电水壶来说，由于壶底壁1相对于壶口的面积比比较大，电热管或者电热膜还可以附着在与圆盘部相对的底壁导热部81的底面。外环部只要是斜坡壁即可，此斜坡壁可以为径向向外的上坡面或下坡面，其中，坡面又可为圆弧斜面或者斜平面等。此外，为减少壶身导热部82的热量损失，同时避免将壶身导热部82的热量传导至电水壶的外壳5，在壶身导热部82的外周壁上还设置用于保温隔热的保温层9，即壶身2、壶身导热部82和保温层9依次层叠。
在第三优选实施方式中，壶底壁1整体为水平壁面的圆盘板，贴附于壶底壁1底面的底壁导热部81呈圆盘状，覆盖整个壶底壁1，也可以呈圆环状，至少覆盖壶底壁1的外周缘。从底壁导热部81的周缘向上延伸的壶身导热部82呈圆筒状包覆于壶身2的外周缘上发热元件4为线圈盘，安装在底壁导热部81的下方，即与底壁导热部81之间间隔设置。线圈盘可以仅与底壁导热部81(包括部分导热底壁和全部导热底壁两种情形)相对设置，还可以同时与壶底壁1未覆盖底壁导热部81的位置相对设置。此外，为减少壶身导热部82的热量损失，同时避免将壶身导热部82的热量传导至电水壶的外壳5，在壶身导热部82的外周壁上还设置用于保温隔热的保温层，即壶身2、壶身导热部82和保温层9依次层叠。
在第四优选实施方式中，壶底壁1呈截头锥筒状，包括中心圆盘部和外环部，该外环部为径向向外的呈上坡状的斜坡壁，底壁导热部81的形状也呈截头锥筒状，至少覆盖所述外环部的部分底面，即底壁导热部81可以仅覆盖外环部的部分底面，也可以覆盖外环部的整个底面，还可以覆盖外环部的整个底面以及圆盘部的部分底面，甚至覆盖整个壶底壁1的底面。从底壁导热部81的周缘向上延伸的壶身导热部82呈圆筒状包覆于壶身2的外周缘上。发热元件4为线圈盘，安装在底壁导热部81的下方，即与底壁导热部81之间间隔设置。线圈盘可以仅与底壁导热部81(包括部分导热底壁和全部导热底壁两种情形)相对设置，还可以同时与壶底壁1未覆盖底壁导热部81的位置相对设置。此外，为减少壶身导热部82的热量损失，同时避免将壶身导热部82的热量传导至电水壶的外壳5，在壶身导热部82的外周壁上还设置用于保温隔热的保温层，即壶身2、壶身导热部82和保温层9依次层叠。
以上四种实施方式的电水壶在通过发热元件4(即电热管、电热膜或线圈盘)对壶内的液态水进行加热的过程中，发热元件4热量沿导热板8厚度方向传导至壶底壁1，同时发热元件4的部分热量沿导热板8横向传导至壶身2，通过壶底壁1和壶身2同时对电水壶内的液态水进行加热，从而使电水壶内的液态水受热更均匀，减少了壶内液态水的上下温差，有效避免小汽泡在上升的过程中因失热而破泡的现象，达到显著的降噪效果。
其中，层叠于壶身导热部82的外周壁上的保温层9可以为导热系数不大于2W/m.k的任意一种材料，优选为陶瓷层、硅酸纤维层、多孔涂层或硅酸铝层。该保温层9的厚度为不小于0.5mm且不大于5mm，进一步地，优选为不小于1mm且不大于3mm。显然，保温层9的厚度有利于减缓壶身导热部82对保温层9沿厚度方向的传热，提高保温层9的保温隔热效果，从而提高壶身2对壶内液态水的加热效率，进而使壶内液态水的受热更均匀。
具体地，发热元件4可以为设置于壶底壁1的下方的电热管，也可以为附着于壶底壁1的电热膜(即红外加热膜)，还可以为设置在壶底壁1的下方的线圈盘。但电热管通常呈环状，以接触导热方式传热，且热接触面积小，故其相对于电热膜的红外加热和线圈盘的电磁加热而言，电热管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1的传热不均匀，使得壶底壁1产生小且密集的汽泡，从而使电水壶容易产生很大的噪音，相应的用电热管加热的电水壶采用本发明的技术方案后，可使噪音降低得到更好的改善。
具体地，壶底壁1与壶身2密封连接，以保障电水壶内的液态水不渗漏。电水壶的壶底壁1的周缘与壶身2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1的周缘与壶身2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，二者还可以通过底边焊缝直接焊接在一起，甚至还可通过壶底壁1的表层焊缝焊连在一起。
实施例1：采用图2和图4所示的导热板8结构，即导热板8的底壁导热部81呈圆盘状，导热板8的壶身导热部82为从底壁导热部81的周缘向上延伸呈圆筒状，其中的导热板8为0.5mm的铝板，导热板的顶周缘高于电水壶的最高水位线。
其中，加热功率：1800W，壶内水量：1.7L。
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。
获得电水壶工作时的最大声功率值为59.1dB，平均声功率值为56.3dB。
对比例1：电水壶不具有导热板8，参照图6和图7，壶底壁1和电热管之间不设置导热板8，且壶身2的外周壁上也不覆盖有导热板8。
获得电水壶工作时的最大声功率值为68.7dB，平均声功率值为65.4dB。
对比例2：电水壶设有导热板8，但导热板8仅包括位于壶底壁1和电热管之间的底壁导热部81，但壶身2的外周壁上不覆盖有壶身导热部82。
获得电水壶工作时的最大声功率值为63.2dB，平均声功率值为60.6dB。
对比例3：电水壶设有导热板8，但导热板8不包括位于壶底壁1和电热管之间的底壁导热部81，仅包括位于壶身2外周壁的壶身导热部82。
获得电水壶工作时的最大声功率值为62.3dB，平均声功率值为59.4dB。
综合实施例1、对比例1、对比例2和对比例3可知，在电水壶各参数相同的情况下，设有导热板8的电水壶其最大声功率值和平均声功率值都比没有设置导热板8的低，因此，在电水壶内设置导热板8(即在壶底壁1和电热管之间设置底壁导热部81，且该底壁导热部81的周缘向上延伸的壶身导热部82包覆于壶身2的外周缘上)，可使最大声功率和平均声功率值都降低，从而最终达到优化降噪效果。
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，导热板8的壶身导热部82与壶身2的形状相适配，壶身2为圆筒状时壶身导热部82亦为圆筒状，但显然当壶身2为其它形状时壶身导热部82的形状也相应地改变，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 (13)
1.一种电水壶，包括壶身(2)、壶底壁(1)和用于加热所述壶底壁(1)底部的发热元件(4)，其中，所述壶底壁(1)和所述发热元件(4)之间还设有导热板(8)，所述导热板(8)向上延伸并至少部分地覆盖所述壶身(2)的外周壁以加热该壶身(2)。
2.根据权利要求1所述的电水壶，其中，所述导热板(8)的导热系数不小于100W/m.k。
3.根据权利要求1所述的电水壶，其中，所述导热板(8)为铝板或铜板。
4.根据权利要求1所述的电水壶，其中，所述导热板(8)的厚度不小于0.3mm且不大于1mm，优选为不小于0.3mm且不大于0.5mm。
5.根据权利要求1所述的电水壶，其中，所述导热板(8)的顶端不低于所述电水壶的最低水位线，优选的，所述导热板(8)的顶端不低于所述电水壶的最高水位线。
6.根据权利要求1～5中任意一项所述的电水壶，其中，所述导热板(8)包括底壁导热部(81)和壶身导热部(82)，所述底壁导热部(81)贴附于所述壶底壁(1)的底面，所述壶身导热部(82)呈圆筒状包覆所述壶身(2)的外周壁。
7.根据权利要求6所述的电水壶，其中，所述壶底壁(1)为圆盘板，所述底壁导热部(81)呈圆盘状或圆环状，所述发热元件(4)安装于所述底壁导热部(81)的底面，或者安装在所述底壁导热部(81)的下方。
8.根据权利要求6所述的电水壶，其中，所述壶底壁(1)呈截头锥筒状，包括中心圆盘部和外环部，所述外环部的顶面形成为斜坡壁，所述底壁导热部(81)呈截头锥筒状，至少覆盖所述外环部的部分底面，所述发热元件(4)安装在所述底壁导热部(81)的底面，或者所述发热元件(4)安装在所述底壁导热部(81)的下方。
9.根据权利要求6所述的电水壶，其中，所述电水壶还包括保温层(9)，所述壶身(2)、所述导热板(8)的壶身导热部(82)和所述保温层(9)依次层叠，优选的，所述保温层(9)的导热系数不大于2W/m.k。
10.根据权利要求9所述的电水壶，其中，所述保温层(9)为陶瓷层、硅酸纤维层、多孔涂层或硅酸铝层。
11.根据权利要求9所述的电水壶，其中，所述保温层(9)的厚度不小于0.5mm且不大于5mm，优选为不小于1mm且不大于3mm。
12.根据权利要求1所述的电水壶，其中，所述发热元件(4)为电热管、电热膜或者线圈盘。
13.根据权利要求1所述的电水壶，其中，所述壶底壁(1)的周缘与所述壶身(2)的底周缘之间焊接连接或卷边连接。
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