一种电加热容器结构制造技术

本发明专利技术提出一种养生壶壶体结构，包括下端开口的壶体以及设置于下端口处的与壶体下端口端面贴合的非金属的壶底板，所述壶底板的厚度为0.1‑1mm，所述壶底板的下表面的平面度小于等于0.3mm，粗糙度小于等于1.6μm，通过在壶体的下端开口上设置有平面度小于等于0.3mm，粗糙度小于等于1.6μm，厚度为0.1‑1mm的壶底板使得壶底板下表面平整，在与发热体贴合时避免了因壶底板不平整导致的加热不均和局部间隙大导致的热传导阻力大等问题，极大的增加了发热体向壶底板的导热，同时通过薄的壶底板降低热量在壶底板上传导的时间，热量能够快速传递到壶体内的液体，形成快速加热。

【技术实现步骤摘要】
一种电加热容器结构
本专利技术涉及一种电加热容器结构。
技术介绍
电加热水壶以其实用性、便捷性广受欢迎，其一般包括壶体、发热体和底座等，发热体将电能转换成热能，然后传递给壶体或直接传递给被加热液体。其中，壶体是与被加热液体接触的主要部分，它的材质早期多使用塑料、不锈钢等，近来随着人们对养生的关注，玻璃和陶瓷等材料越来越多的被使用，由于玻璃的成分简单，化学稳定性好，不易与其它物质发生反应，因此与其它材料相比更安全、卫生，且易清洗。但玻璃和陶瓷材质杯体的缺陷也十分明显：一，按现有的制造工艺，他们的尺寸精度比较低，其公差一般较大，按标准GBT21299-2015《玻璃容器瓶罐公差》的规定，直径Φ120的玻璃杯，其直径公差约为±2mm；杯体的壁厚一般超过2mm,杯底的平面度通常大于1mm；二，玻璃和陶瓷是脆性材料，应力、不均匀的受热、力的冲击、热的冲击都容易引起壶体破裂；三，玻璃和陶瓷是热的不良导体，传热慢，这进一步导致了壶体受热冲击的风险。总结现有公开的使用玻璃和陶瓷壶体的技术，主要有以下几种方案：第一种方案，壶体下端开口，将金属发热盘通过密封圈与壶体相连，使金属发热盘直接和加热液体接触；第二种方案，直接将壶体放在发热盘上加热，壶体和发热体之间没有特别的改善热传导的措施，壶体为一体成型的结构，且壶底和壶身的壁厚基本相等；第三种方案，将发热材料以印刷成厚膜的方式加工在壶底，厚膜作为发热体与壶体成为一个整体；第四种方案，发热体使用玻璃粉覆盖，然后覆盖过玻璃粉的发热体与壶体通过玻璃粉二次连接成为一个整体。采用上述第—种方案时，玻璃、密封圈和发热体过渡的地方是清理的死角，容易积累残渣以及污垢。此外，液体是直接与金属材料的发热体接触，造成人们对发热体重金属超标的担忧，降低玻璃壶体使用的安全性。采用上述第二种方案时，由于壶体材料的不良导热性，导致传热慢、液体的加热速度慢，同时，相同条件下，采用第二种方案需要更大的热损耗，造成环境热负荷大，且容易出现熔管、支撑材料过热等问题。因此，上述第二种方案一般只适于小功率的加热。采用上述第三种方案时，由于壶体材料的不良导热性，容易造成厚膜所在的区域局部过热，发热膜容易过热而烧蚀，此外，还容易因壶体材料冷热收缩不均而造成壶体破裂，从而降低电热水壶的使用寿命。采用上述第四种方案时，由于用来熔接的低温玻璃粉常含有重金属元素铅，尽管有厂家宣称有不含铅的低温玻璃粉，但由于成分复杂，仍然让人感到疑虑；另外玻璃釉层存在不易察觉的剥落风险，造成安全隐患，而且由于玻璃粉覆盖在发热体上时难以保证100％覆盖，食物仍有可能和发热盘接触。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提出一种电加热容器结构，旨在改善传统养生壶的非全玻璃及全玻璃养生壶导热性能差、热阻大的缺点，发挥其优势。本专利技术提出一种电加热容器结构，包括下端开口的非金属壶体以及设置于下端口处的与壶体下端口端面贴合的非金属的壶底板,非金属壶底板材料为玻璃或陶瓷，壶底板为平板，其厚度为0.1-1.0mm,一侧或者多侧平面度小于等于0.3mm,粗糙度小于等于1.6μm。如前述
技术介绍
所述，按照现有非金属杯体的加工工艺，尺寸公差大，壁厚大的问题很难改善，本专利技术用一块非金属板来做壶底，壶底板材料为玻璃或陶瓷，由于板材的加工可以达到极高的精度，其厚度可以控制到较薄，平面平整度加工到极高，形成全陶瓷养生壶或者全玻璃养生壶，从而既实现了全玻璃结构避免金属和液体接触，又避免了导热不良所引起的缺陷。下面对其优点做进一步的阐述：能量从发热体传递到被加热液体，其热阻主要由发热体与壶底的接触热阻和壶底的热阻组成，高硼硅的热导率约为1.2W/mK，导热硅脂的热导率约为1.0～5.0W/m·k，作为对比铝的热导率约为167W/mK；1.接触热阻与接触面的粗糙度直接相关，高精度的玻璃/陶瓷片可以显著提高传热效率，降低接触热阻，在使用导热硅脂等导热材料的情况下，与传统壶底相比导热硅脂的量也大为减少；2.平板型的壶底板厚度可以控制到0.1-1.0mm,与传统壶底板的2.0-2.5mm相比热阻减少数倍；综合以上两项，从发热体传递到壶体内的液体的总热阻与传统壶体相比大为减少，按公式：ΔT＝P/R其中ΔT传递路径上的温差；P传递的能量；R热阻；单位均取国际单位；可知发热体和液体的温差大为减少，从而有效降低了环境热负荷。由于对壶底进行了拆分，本专利技术采取了如下措施来进行密封。于一个或多个实施例中，所述壶体的下端口通过激光焊与壶底板连接成一体式结构或者所述壶体的下端口通过粘接剂与壶底板连接成一体式结构或者所述壶体的下端口通过玻璃粉与壶底板熔接连接成一体式结构。于一个或多个实施例中，所述壶体下端口设有水平向外延伸的外翻边或向内延伸的内翻边，所述外翻边和内翻边的底面平面度小于等于0.1mm,粗糙度小于等于0.2μm，所述玻璃片与下端口配合面的平面度小于0.1mm，粗糙度小于0.2μm，玻璃片和下端口所在平面直接贴合，通过支撑结构压紧。按照泄露率的计算公式其中q泄露量h壶底板和下端口之间的间隙(用两者粗糙度之和估算)Δp杯内外压差μ水的绝对粘性系数r1壶底板和下端口接触部分的内半径r2壶底板和下端口接触部分的外半径单位均取国际单位按具体实施例中h＝0.4μm,Δp＝1000pa(按额定水量1.2L估算水压)，μ＝0.2832mPas,r1＝50mm,r2＝60mm数据计算得q≈0.056ml实测三只样办24小时静置均无明显泄露。于一个或多个实施例中，所述壶体下端口设有水平向外延伸的外翻边或向内延伸的内翻边，所述外翻边和内翻边的底面平面度小于等于0.3mm,粗糙度小于等于1.6μm，壶底和壶底板贴合，密封圈与壶底板和壶底边缘搭接，通过支撑结构压紧壶底，壶底板和密封圈。按照泄露率的计算公式其中q泄露量h壶底板和下端口之间的间隙(用两者粗糙度之和估算)Δp杯内外压差μ水的绝对粘性系数r1壶底板和下端口接触部分的内半径r2壶底板和下端口接触部分的外半径单位均取国际单位按具体实施例h＝3.2μm,搭接在壶底板和壶底边缘密封圈压紧后形成高压区，壶内的水压不足以克服密封圈的压力，Δp≈0，μ＝0.2832mPas,r1＝50mm,r2＝60mm数据计算得q＝0ml实测三只样办24小时静置均无明显泄露。于一个或多个实施例中，所述壶体为由陶瓷或者玻璃材料一体成型的结构；和/或，所述壶底板为由陶瓷或者玻璃材料一体成型的结构。热阻,当有热量在物体上传输时，在物体两端温度差与热源的功率之间的比值，单位为开尔文每瓦特(K/W)或摄氏度每瓦特(℃/W)。当热量在物体内部以热传导的方式传递时，遇到的阻力称为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电加热容器结构，其特征在于，包括下端开口的非金属壶体以及设置于下端口处的与壶体下端口端面贴合的非金属的壶底板,非金属壶底板材料为玻璃或陶瓷，壶底板为平板，其厚度为0.1-1.0mm,一侧或者多侧平面度小于等于0.3mm,粗糙度小于等于1.6μm。/n

【技术特征摘要】
20191205 CN 20191123091271.一种电加热容器结构，其特征在于，包括下端开口的非金属壶体以及设置于下端口处的与壶体下端口端面贴合的非金属的壶底板,非金属壶底板材料为玻璃或陶瓷，壶底板为平板，其厚度为0.1-1.0mm,一侧或者多侧平面度小于等于0.3mm,粗糙度小于等于1.6μm。


2.根据权利要求1所述的电加热容器结构，其特征在于，所述壶体下端口设有水平向外延伸的外翻边或向内延伸的内翻边，所述外翻边和内翻边的底面平面度小于等于0.3mm,粗糙度小于等于1.6μm。


3.根据权利要求1所述的电加热容器结构，其特征在于，所述壶体的下端口通过激光焊与壶底板连接成一体式结构或者所述壶体的下端口通过粘接剂与壶底板连接成一体式结构或者所述壶体的下端口通过玻璃粉与壶底板熔接连接成一体式结构。


4.根据权利要求1述的电加热容器结构，其特征在于，所述下端口平面度小于0.1mm，粗糙度小于0.2μm，所述玻璃片与下端口配合面的平面度小于0.1mm，粗糙度小于0.2μm，玻璃片和下端口所在平面直接贴合并通过支撑结构压紧。


5.根据权利要求1述的电加热容器结构，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘秦汉，
申请(专利权)人：刘秦汉，
类型：发明
国别省市：广东;44