水壶的制作方法

1.本发明涉及用于加热液体的器具，并且更具体地但非排他地涉及电操作的罐和水壶。


背景技术：

2.水壶是众所周知的快速煮沸水以便例如煮茶、烹饪等的装置。当前已知的水壶的缺点在于，当水被加热元件加热时，靠近加热元件的少量水被加热到高于其沸点。所述量的水变成蒸汽相，并在蒸汽气泡起始位置(通常是表面缺陷)处聚集为蒸汽气泡。由于蒸汽气泡的密度低于水的密度，因此蒸汽气泡由于浮力而上升。随着蒸汽气泡的上升，周围水的温度低于沸腾温度，导致蒸汽气泡也冷却到低于沸腾温度。当气泡空化时，会产生明显的声波。由空化引起的噪声在家庭环境中并非所期望的。而且，难以将热量散布在用于各种水壶中的那种管式加热元件的水壶表面上。因此，与远离管式加热元件的水相比，与管式加热元件相邻的水趋于更快地加热，从而造成温度不平衡并增大了空化现象。
3.目的
4.本发明的目的在于基本上克服或至少改善上述缺点中的一个或多个。


技术实现要素：

5.本发明提供一种用于加热液体的器具，所述器具包含：
6.用于接收待加热液体的容器，所述容器具有大体上中央的竖直纵向轴线、底部壳体和从所述底部壳体向上延伸的侧壁，其中所述底部壳体和侧壁的一部分至少部分地包围在其中加热所述液体的腔室；和
7.加热元件，其与所述腔室热连通，使得由元件产生的热量可以经由对流传递到所述液体中，其中
8.壳体包括可变形的密封构件，所述可变形的密封构件与所述元件密封连接，以将所述元件与底部壳体密封连接，其中构件抑制声音从所述腔室传播。
9.优选地，所述可变形密封构件是第二可变形密封构件，并且所述器具进一步包括第一可变形密封构件，所述第一可变形密封构件与所述侧壁密封地连接以将所述侧壁和底部壳体密封地连接，其中构件抑制声音从所述腔室传播。
10.优选地，所述壳体包括支撑结构，所述支撑结构具有多个突起，以在第二密封构件的下侧局部地施加压力，从而抑制声音从所述腔室传播到所述壳体。
11.本文中还公开一种加热液体的器具，所述器具包括：
12.用于接收待加热液体的容器，所述容器具有大体上中央的竖直纵向轴线、底部壳体和从所述底部壳体向上延伸的侧壁，其中所述底部壳体和侧壁的一部分至少部分地包围在其中加热所述液体的腔室；和
13.加热元件，其与所述腔室热连通，使得由元件产生的热量可以经由对流传递到所述液体中，其中
14.壳体包括：第一可变形密封构件，其与所述侧壁密封地连接以将所述侧壁和底部壳体密封地连接；和第二可变形密封构件，其与所述元件密封地连接以将所述元件和底部壳体密封地连接，其中构件抑制声音从所述腔室传播。
15.优选地，所述构件抑制声音从所述腔室传播到壳体。
16.优选地，所述第一可变形密封构件包括大体上向上延伸并且平行于轴线的沟槽，且所述沟槽被配置成接收所述侧壁的下部，使得所述第一可变形密封构件的至少一部分位于所述侧壁的所述下部的任一侧上。
17.优选地，所述第二可变形密封构件包括相对于所述轴线横向延伸的狭槽，且所述第二可变形密封构件的所述狭槽被配置成接收所述元件的一部分，使得所述元件的所述部分与所述侧壁的所述下部间隔开。
18.优选地，所述元件的所述部分是所述元件的外围。
19.优选地，所述壳体包括底盘，其中所述底盘具有用于接收所述第一可变形密封构件的所述部分的凹槽。
20.优选地，所述第二可变形密封构件定位在所述底盘附近。
21.优选地，所述构件是可弹性变形的。
22.优选地，所述构件由有机硅材料形成。
23.优选地，所述器具进一步包括吸声层，所述吸声层相对于构件定位，从而抑制声音从所述腔室传播。
24.优选地，层由泡沫材料形成。
25.优选地，所述元件是印刷加热元件，用于将热量大体上均匀地分布在所述元件的加热表面上，从而至少将在加热液体时液体空化的发生减到最少。
26.本文中还公开一种加热液体的器具，所述器具包括：
27.用于接收待加热液体的容器，所述容器具有大体上中央的竖直纵向轴线、底部壳体和从所述底部壳体向上延伸的侧壁，其中所述底部壳体和侧壁的一部分至少部分地包围在其中加热所述液体的腔室；和
28.加热元件，其与所述腔室热连通，使得由元件产生的热量可以经由传导传递到所述液体中，其中
29.壳体包括：
30.第一可变形密封构件，其将所述侧壁和底部壳体密封地连接；和
31.第二可变形密封构件，将所述元件、侧壁和底部壳体密封地连接，
32.其中所述侧壁的一部分位于密封构件之间，并且
33.其中所述密封构件抑制声音从所述腔室传播。
34.优选地，所述器具进一步包括压缩构件，以向所述密封构件中的一个局部地施加压力，使得在所述密封构件与所述侧壁的一部分之间引起压缩，从而至少使从所述腔室流出的液体减到最少。
35.优选地，所述密封构件和所述压缩构件抑制声音从所述腔室传播到所述壳体。
36.优选地，所述侧壁包括位于所述壳体内的下部，且所述下部朝向轴线倾斜，其中所述第一可变形密封构件包括与所述下部的外表面密封接合的第一密封面，且其中所述第二可变形密封构件包括与所述下部的内表面密封接合的第二密封面。
37.优选地，所述第二可变形密封构件包括外部、内部以及连接所述外部和内部的桥接部，其中所述外部提供所述第二密封面。
38.优选地，所述壳体包括底盘，其中所述底盘具有用于接收这两个密封构件的凹槽。
39.优选地，所述密封构件是可弹性变形的。
40.优选地，所述器具进一步包括吸声层，所述吸声层相对于密封构件定位，从而抑制声音从所述腔室传播。
41.优选地，层由泡沫材料形成。
42.优选地，所述器具进一步包括控制器，以向元件供电，其中所述控制器布置在所述层与所述壳体之间。
43.优选地，所述元件由所述控制器弹性地支撑，以至少使来自所述元件的共振降到最低。
44.优选地，所述元件由一个或多个电弹簧触点弹性地支撑。
45.优选地，所述元件是印刷加热元件，用于将热量大体上均匀地分布在所述元件的加热表面上，从而至少将在加热液体时液体空化的发生减到最少。
46.优选地，所述壳体被包覆模制以至少有助于抑制声音的传播。
附图说明
47.现在将参考随附附图仅通过示例的方式描述本发明的优选实施例，在所述附图中：
48.图1是根据本发明的实施例的水壶的示意性透视图；
49.图2是沿图1的水壶的纵向截取的示意性透视截面图；
50.图3是图1的水壶的俯视图；
51.图4是图1的水壶的加热元件和相关联的控制器的侧视图；
52.图5是图1的水壶的加热器底座的侧视图；
53.图6是图1的水壶的示意性截面图；
54.图7是根据本发明的实施例的水壶的示意性等距视图；
55.图8是图7的水壶的示意性前视图；
56.图9是沿图8的线b
‑
b截取的水壶的示意性截面图；
57.图10是图7的水壶的示意性顶部在线分解部件视图；
58.图11是图7的水壶的示意性底部在线分解部件视图；
59.图12是图7的水壶的第一密封构件的示意性透视图；
60.图13是图12的密封构件的示意性俯视图；
61.图14是沿着图13的线c
‑
c截取的密封构件的示意性截面图；
62.图15是图14的密封构件的部分d的示意性放大细节图；
63.图16是图7的水壶的压缩构件的一部分的示意性透视图；
64.图17是图7的水壶的第二密封构件的示意性透视图；
65.图18是图7的水壶的壳体的示意性透视图；以及
66.图19是示出图7的水壶的组件之间的连通的框图。
具体实施方式
67.在附图的图1到6中，示意性地示出了用于加热水的器具，优选地，所述器具是水壶110。水壶110包括容器或壶112以及壶112搁置在其上的加热器底座114。底座114将电力输送到壶112。
68.壶112包括空心主体116，所述空心主体116提供大体上中央的竖直纵向轴线118。主体116包括底部壳体120，侧壁122从所述底部壳体120向上延伸。主体116还包括附接到侧壁122的手柄124。侧壁122提供了边缘126。边缘126围绕上开口128，所述上开口128由罩盖或盖130封闭。边缘126提供倾倒唇缘132(图6)。侧壁122可以由玻璃或其它合适的材料形成。
69.特别参考图2和6，壳体120、侧壁122和盖130围绕腔室134，所述腔室134接收要被加热的水。控制器121位于壳体120中，所述控制器121提供利用底座114的电触点136接合的电连接，从而底座114可操作以向壶112提供用于加热壶112中容纳的水的电力。
70.为了加热腔室134中的水，壶112设置有与腔室134热连通的加热元件138，使得由元件138产生的热量可以经由传导传递到水中。在优选实施例中，元件138提供了壶112的底板139，所述底板139从轴线118径向向外延伸，使得所述底板139与侧壁122和盖130一起至少部分地围绕腔室134。在一个替代实施例中，水壶110可以提供与元件138分开且不同的底板。
71.元件138与控制器121可操作地相关联，使得当壶112搁置在底座114上时，元件138电耦合到容纳在底座114内的电源模块140。模块140被配置为向元件138供电以电阻加热元件138。特别地，底座114包括上表面142，壶112搁置在所述上表面142上。上表面142包括呈提供触点136的旋转电连接器144(图5)形式的定位突起。连接器144被配置为接收在位于壳体120的底侧上的对应的孔146中。触点136经由连接器144与孔146的配合而接合壳体120中的控制器121的连接，以在将壶112电连接到底座114时向元件138供电。元件138优选地呈印刷加热元件的形式，以将热量大体上均匀地分布在元件的加热表面上，从而至少将在加热水时水空化的发生减到最少。
72.模块140包括微处理器(未示出)和电源入口148。在一个实施例中，提供了一种用户界面(未示出)以与微处理器协作以控制微处理器。
73.壳体120提供围绕元件138周向延伸的底盘150。底盘150提供底壁152以及从底壁152向上延伸的内侧壁153和外侧壁154。法兰156从内侧壁153的上部朝着轴线118大体上横向地延伸。底壁152和侧壁153、154至少部分地围绕周向延伸的通道或凹槽158。凹槽158被配置成接收第一可变形密封构件160的至少一部分161。密封构件160包括大体上向上延伸并且平行于轴线118的沟槽162。沟槽162被配置成接收侧壁122的下部164，使得部分161位于下部164的两侧。球形凸出部166设置在下部164处，以将压力施加到沟槽162的壁上，以固定侧壁122，并至少使水流出到腔室134外部减到最少。
74.第二可变形密封构件168位于法兰156下方。构件168相对于第一密封构件160向内定位并同心布置。在优选实施例中，构件168的横向宽度尺寸通常等于法兰156的横向宽度尺寸，并且构件168的竖直高度尺寸通常等于部分161的竖直高度尺寸。构件168包括狭槽170，所述狭槽170相对于轴线118横向地延伸并且朝向轴线118横向地延伸。狭槽170被配置为接收元件138的外围，使得元件138的外围与侧壁122的下部164向内隔开。
75.构件160、168是可弹性变形的，以抑制由于在水被加热时水的空化而引起的声音从腔室134到壳体120和腔室134外部的传播。在优选实施例中，构件160、168由有机硅材料形成，但是应当理解，构件可以由其它合适的材料形成并且可以由相同的材料或不同的材料形成。
76.壳体120还提供通常位于底盘150下方以支撑底盘150的支撑结构172。所述结构172通过如螺钉174的一组紧固件附接到壳体120。结构172提供多个突起176，以在第二密封构件168的下侧局部地施加压力，以至少使水流入位于壳体120中的控制器121减到最少。支撑件172优选地由塑料形成。施加在密封构件168上的压力量会影响噪声水平，即，在构件168上的夹紧力越低，水壶110在操作期间就越安静。构件168上的压缩量优选在0.3mm和2mm之间，以便在确保声音水平保持相对较低的同时实现可靠的密封。
77.吸声层178设置在结构172与壳体120的底壁180之间，以进一步抑制声音从腔室134传播。在优选实施例中，层178由泡沫材料形成。
78.元件138、构件160、168和层178的布置用于吸收和衰减由水的空化引起的声能，以将由水壶110在操作期间产生的噪声降到最低或消除。进一步组合地，相对于常规加热元件，热量在印刷电路元件上的分布减小了发生空化的可能性，从而进一步将在操作期间由水壶110产生的噪声降到最低或消除。
79.如图4所示，控制器121未牢固地连接到加热元件138本身。而是，控制器121与加热元件138之间的接触是经由多个电弹簧支撑件或触点182实现的。这样做的目的是使从加热元件138通过控制器121并进入底座114的共振降到最低，从而在操作期间对水壶110的噪声水平具有显著影响。优选地，触点182由弹性金属形成。
80.在附图的图7到18中，示意性地示出了用于加热水的器具，优选地，所述器具是水壶210。水壶210包括容器或壶212以及壶212搁置在其上的加热器底座214。底座214将电力输送到壶212。
81.壶212包括空心主体216，所述空心主体216提供大体上中央的竖直纵向轴线218。主体216包括底部壳体220，侧壁222从所述底部壳体220向上延伸。侧壁222包括位于壳体220内的下部224。下部224通常朝向轴线218倾斜。主体216还可以包括附接到侧壁222的手柄(未示出)。侧壁222提供了边缘226。边缘226围绕上开口228，所述上开口由罩盖或盖(未示出)封闭。边缘226提供倾倒唇缘232。侧壁222可以由玻璃或其它合适的材料形成。
82.特别参考图9，壳体220、侧壁222和盖围绕腔室234，所述腔室234接收要被加热的水。控制器221位于壳体220中，所述控制器221提供利用底座214的电触点236接合的电连接，从而底座214可操作以向壶212提供用于加热壶212中容纳的水的电力。
83.为了加热腔室234中的水，壶212设置有与腔室234热连通的加热元件238，使得由元件238产生的热量可以经由传导传递到水中。在优选实施例中，元件238提供了壶212的底板239，所述底板239从轴线218径向向外延伸，使得所述底板239与侧壁222和盖一起至少部分地围绕腔室234。在一个替代实施例中，水壶210可以提供与元件238分开且不同的底板。
84.元件238与控制器221可操作地相关联，使得当壶212搁置在底座214上时，元件238电耦合到容纳在底座214内的电源模块240。模块240被配置为向元件238供电以电阻加热元件238。如图10所示，底座214包括上表面242，壶212搁置在所述上表面242上。上表面242包括呈提供触点236的旋转电连接器244形式的定位突起。连接器244被配置为接收在通过壳
体220的底侧的对应的孔246中。触点236经由连接器244与孔246的配合而接合壳体220中的控制器221的连接，以在将壶212电连接到底座214时向元件238供电。元件238优选地呈印刷加热元件的形式，以将热量大体上均匀地分布在元件的加热表面上，从而至少将在加热水时水空化的发生减到最少。
85.模块240包括微处理器(未示出)和电源入口(未示出)。在一个实施例中，提供了一种用户界面(未示出)以与微处理器协作以控制微处理器。
86.壳体220提供围绕元件238周向延伸的底盘250。底盘250提供底壁252以及从底壁252周向且向上延伸的内侧壁253和外侧壁254。
87.底壁252和侧壁253、254至少部分地围绕周向延伸的通道或凹槽258。凹槽258被配置成接收第一可变形密封构件260的至少一部分。密封构件260包括与侧壁222的下部224的外表面密封接合的密封面262。密封面262通常与下部224共倾斜。密封构件260还包括用于将构件260附接到底盘250的环形法兰261(图17)。法兰261包括多个孔隙264。
88.第二可变形密封构件268位于与内侧壁253相邻的凹槽258中。构件268相对于第一密封构件260向内定位并且同心地布置。构件268包括与侧壁222的下部224的内表面密封接合的容器密封面270。容器密封面270通常与下部224共倾斜。这样，下部224被密封地定位在第一密封构件260和第二密封构件268之间。
89.特别参考图15，构件268包括外部268a、内部268b以及连接外部268a和内部268b的桥接部271。外部268a包括容器密封面270。外部部分268a还包括呈环形法兰形式的附接部272，以将构件268附接到底盘250和第一密封构件260的法兰261，使得附接部272位于底盘250与法兰261之间。附接部272包括多个孔隙273。桥接部271包括容器密封肋274，所述容器密封肋274用于密封接合邻近下部224的侧壁222的内表面。桥接部271还包括用于将构件268定位在内侧壁253上的狭槽276。内部268a包括用于密封地接合元件238的元件密封肋278。在优选实施例中，元件238借助于元件夹具279安装到构件268。应当理解的是，桥接部271借助于弯矩允许构件268中的垂直顺应性。在一个优选实施例中，构件268的肖氏硬度在约30到50硬度计的范围内。
90.构件260、268是可弹性变形的，以抑制由于在水被加热时水的空化而引起的声音从腔室234到壳体220和腔室234外部的传播。在优选实施例中，构件260、268由有机硅材料形成，但是应当理解，构件可以由其它合适的材料形成并且可以由相同的材料或不同的材料形成。还应当理解，外部268a可以被设计成具有有效宽度，所述有效宽度适于抑制声音向壳体220的传播。
91.水壶210还提供周向围绕侧壁222的呈压缩环280形式的支撑结构。环280通过定位在环280底侧上的螺钉凸台282内的一组紧固件(例如螺钉)附接到底盘250。螺钉凸台282被接收在法兰261、272的对准的孔隙264、273中。环280在环280的下侧上沿周向隔开地设置有多个肋或突起284，以在第一密封构件260的上侧局部地施加压力。以此方式，将环280拧紧到底盘250上导致密封构件260、268与下部224之间的压缩，从而至少使液体从腔室234流出减到最少，以及抑制声音从腔室234传播到壳体220和腔室234的外部。应当理解，可以改变施加在密封构件260上的压缩力的大小，以使水壶210的操作噪声水平降到最低。在一个优选的实施例中，构件260上的压缩量优选地在0.3mm与2mm之间，并且更优选地为0.75mm，以实现可靠的密封同时确保声音水平保持相对较低。在优选实施例中，压缩环280由两半形成
(图16中示出了一半)。不过应当理解的是，压缩环280可以形成为一件。
92.吸声层286设置在元件239与底盘250的底壁252之间，以进一步抑制声音从腔室234传播。在优选实施例中，层286由泡沫材料形成。在另一个实施例中，层286由橡胶或有机硅材料形成。
93.如图9所示，控制器221未牢固地连接到元件238。而是，控制器221与加热元件238之间的接触是经由多个电弹簧支撑件或触点288实现的。这样做的目的是使从元件238通过控制器221并进入壳体220的共振降到最低，从而在操作期间对水壶210的噪声水平具有显著影响。优选地，触点288由弹性金属形成。
94.特别参考图10，底座214可以设置有弹性体密封构件290，以与孔246附近的壳体220密封地接合，以进一步抑制声音的传播。在优选实施例中，底座214具有大体上弯曲的轮廓，以支撑与壳体220的贴合性，从而进一步抑制声音的传播。
95.在优选的实施例中，壳体220被包覆模制以消除壳体220中的空隙并且至少有助于抑制声音的传播。在另一个实施例中，包覆模制件和壳体是分开的组件。壳体220优选地包括具有相对较大质量的相对较厚的壁部分，其也可以用于抑制声音的传播。在优选实施例中，壳体220由高密度塑料形成。
96.在图19中示出水壶210的组件之间的各种物理和电相互作用的框图，其中粗箭头指示电相互作用，而细箭头指示物理相互作用。压缩环280与第一密封构件260压缩物理接触。第一密封构件260又与容器密封面270压缩物理接触。容器密封面270也与第二密封构件268压缩物理接触。第二密封构件268与底盘250压缩物理接触，并且进一步与加热元件238物理接触。底盘250与电触点236物理接触。加热元件238与控制器221电相互作用，同时被配置为与壶212内的水物理接触。控制器221与旋转电连接器244在电气上和物理上相互作用。旋转电连接器244与电源模块240电相互作用，同时与加热器底座214物理接触。电源模块240被配置为与两个交流电源电相互作用以向水壶210以及水壶210的如ntc热敏电阻的传感器(未示出)供电。ntc热敏电阻配置为与壶212内的水物理接触。
97.底座214、壳体220、元件238、构件260、268和层286的布置用于吸收和衰减由水的空化引起的声能，以将由水壶210在操作期间产生的噪声降到最低或消除。进一步组合地，相对于常规加热元件，热量在印刷电路元件上的分布减小了发生空化的可能性，从而进一步将在操作期间由水壶210产生的噪声降到最低或消除。
98.尽管已经参考特定实例描述了本发明，但是本领域技术人员将理解，可以以其它形式来体现本发明。
99.项目列表
100.110水壶118轴线
101.112壶120底部壳体
102.114加热器底座121控制器
103.116空心主体122侧壁
104.124手柄176突起
105.126边缘178吸声层
106.128上开口180底壁
107.130盖182电弹簧触点
108.132倾倒唇缘210水壶
109.134腔室212壶
110.136电触点214加热器底座
111.138加热元件216空心主体
112.139底板218轴线
113.140电源模块220底部壳体
114.142上表面221控制器
115.144旋转电连接器222侧壁
116.146孔224侧壁下部
117.148电源入口226边缘
118.150底盘228上开口
119.152底壁232倾倒唇缘
120.153内侧壁234腔室
121.154外侧壁236电触点
122.156法兰238加热元件
123.158凹槽239底板
124.160第一密封构件240电源模块
125.161密封构件的部分242上表面
126.162沟槽244旋转电连接器
127.164下部246孔
128.166球形凸出部250底盘
129.168第二密封构件252底壁
130.170狭槽253内侧壁
131.172支撑结构254外侧壁
132.174螺钉258凹槽
133.260第一密封构件274容器密封肋
134.261法兰276狭槽
135.262密封面278元件密封肋
136.264第一密封构件的孔隙279元件夹具
137.268第二密封构件280压缩环
138.268a外部282螺钉凸台
139.268b内部284突起
140.270容器密封面286吸声层
141.271桥接部288电弹簧触点
142.272附接部290密封件
143.273第二密封构件的孔隙300框图