CN108742129A - 一种养生壶 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种养生壶，包括壶体和发热体，所述壶体为一体成型的非金属壶体；所述壶体与发热体通过可形变的导热层连接固定，以使壶体和发热体连接形成一体结构。本发明采用了全新结构，其对壶体的要求降低，对发热体的要求也降低，实现了低成本的量产，且大大延长了使用寿命，是一种真正意义上的健康安全、无重金属隐患的养生壶。

Description

一种养生壶

技术领域

本发明涉及加热装置技术领域，特别涉及一种养生壶。

背景技术

水壶是生活的必需品，从煤气烧水壶到智能塑料电水壶，到不锈钢电水壶，再到半玻璃水壶、全玻璃水壶，产品在不断更新换代。玻璃物理特性稳定、安全、干净，不会与加热的食品产生化学反应，不会有重金属的隐忧，玻璃的透明体可以穿透远红外线，提升水质、优化水源。未来全玻璃体，无塑料密封圈，无金属的活化水体的智能水壶，将是市场的主流。

全玻璃水壶通过6-7年市场发展，大体有这样几种技术：透明纳米膜、碳膜和厚膜。前二种功率衰减快，已被各家厂商所放弃，后者功率稳定性好，但工艺要求高，对玻璃本体的加工指标要求严格，例如：平滑度，厚度的均匀度，致密性，不能有气泡、坑洼等。上述指标中，任何一项达不到标准，电热膜易产生热结，及微闪放电，瞬时温升高，最终导致玻璃体破碎。而且，发热膜需要与玻璃的温度特性、热膨胀系数匹配，同时还要与玻璃能够良好的粘附、浸润。且发热膜的浆料调制后还要烧制和测试，测试周期长，不确定因素大，一旦玻璃的物性变化又要花较长时间重新调制。

以目前玻璃国内外的行业加工水平，是无法满足上述加工指标的。于是以成本高昂的石英玻璃来替代经济性好的硼硅玻璃的解决方法应运而生。然而，石英玻璃的成本是硼硅玻璃的几十倍，虽然石英的厚薄、平滑性、气泡坑洼均优于硼硅，但石英熔点高，壶体成型加工难，成本巨大，不能量产。

为了解决玻璃材质的固有缺陷，这些年出现了另外的一些解决方案，例如：割底玻璃壶体，即用陶瓷加热板/微晶加热板以及硅胶密封圈，嵌入在割底玻璃壶体上，形成一种伪全玻璃养生壶。由于金属发热盘直接和加热液体接触，虽然可以提高传热效率，但是其破坏了全玻璃的理念，热煮食物的过程中，食物与硅胶化学反应，导致污染、变色、重金属超标。而且，密封圈和发热体过渡的地方常常也是清理的死角，不能保证安全卫生。此外，上述结构的密封一致性不好，不能实现量产。

又如：将发热膜直接附着在壶体上，由于壶体材料导热不佳，容易造成局部过热，使得发热膜过热而烧蚀，还可能因壶体材料冷热收缩不均而造成壶体破裂。

再如：外置辐射的方案，即在玻璃壶底部放置石英加热管，对盛水玻璃容器进行加热，其缺点是：底部热量高，可见光刺眼，控制***不准确等。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种一体式养生壶，可以同时解决健康卫生、清洗困难、导热低效不均、壶体容易破裂、发热膜容易烧蚀等问题，实现低成本的量产。

为达到上述技术效果，本发明提供了一种养生壶，包括壶体和发热体，所述壶体为一体成型的非金属壶体；所述壶体与发热体通过可形变的导热层连接固定，所述可形变的导热层均匀涂覆在壶体的底部，且所述可形变的导热层填充壶体底部的每一个地方，以使壶体和发热体连接形成一体结构，所述可形变的导热层的导热系数＞90W/(m.k)。

作为上述方案的改进，所述可形变的导热层为金属复合层。

作为上述方案的改进，所述金属复合层包括导热金属层和焊锡层，所述导热金属层涂覆于壶体的底部，所述导热金属层通过焊锡层与发热体连接。

或者，所述金属复合层包括导热金属层，所述导热金属层涂覆于壶体的底部，所述导热金属层与发热体直接连接。

作为上述方案的改进，所述金属复合层包括导热金属层和镓基合金片，所述导热金属层涂覆于壶体的底部，所述导热金属层通过镓基合金片与发热体连接。

作为上述方案的改进，所述金属复合层包括导热金属层和液态镓基金属，所述导热金属层涂覆于壶体的底部，所述导热金属层通过液态镓基金属与发热体连接。

作为上述方案的改进，所述导热金属层为导热系数＞90W/(m.k)的金属层。

作为上述方案的改进，所述壶体的底部还镀有钛或氧化钛，以形成能与玻璃在烧结后紧密连接的连接层，所述连接层一面与壶体底部连接，另一面与金属复合层连接。

作为上述方案的改进，所述可形变的导热层为导热胶。

作为上述方案的改进，所述壶体为玻璃壶体、陶瓷壶体或石英壶体；

所述发热体为金属发热盘、陶瓷发热盘或厚膜发热盘。

作为上述方案的改进，所述壶体为硼硅玻璃壶体。

作为上述方案的改进，所述养生壶用于烧水、煲花茶、煲中药或炖煮食物，兼具快速烧水和慢炖性能，其中，烧水的时间＜15min，慢炖的时间为0.5-5h。

实施本发明具有如下有益效果：

本发明提供一种养生壶，包括壶体和发热体，所述壶体为一体成型的非金属壶体，所述壶体与发热体通过可形变的导热层连接固定，以使壶体和发热体连接形成一体结构。

(一)本发明的壶体为不割底、一体成型的玻璃/陶瓷壶体，所述壶体性质稳定、安全、干净，不会与加热的食品产生化学反应，没有重金属的隐忧，健康卫生。

(二)本发明的发热体可以选用多种形式的发热膜、发热盘或发热管，形式多样，应用范围广。

(三)本发明的壶体与发热体之间采用可形变的导热层连接固定，以使壶体和发热体连接形成一体结构。所述可形变的导热层可以克服现有玻璃的固有缺陷(平滑度不高、厚度不均匀、致密性不好、容易产生气泡和坑洼)，能使发热体发出的热均匀、高效地传递到壶体和被加热液体，进而提高壶体和发热体的使用寿命，避免壶体破裂，避免发热体烧蚀，避免壶体和发热体之间发生脱离。

而且，由于壶体与发热体之间采用可形变的导热层连接固定，不需采用密封圈和连接件，避免密封圈与壶体内加热的食品发生反应，健康安全，不存在清洗死角，清洗容易，不容易滋生细菌。

综上，本发明采用了全新结构的养生壶，其对壶体的要求降低，对发热体的要求也降低，实现了低成本的量产，且大大延长了使用寿命，是一种真正意义上的健康安全、无重金属隐患的养生壶。

附图说明

图1是本发明一种养生壶第一实施例的剖视图；

图2是本发明一种养生壶第二实施例的剖视图；

图3是本发明一种养生壶第三实施例的剖视图；

图4是本发明一种养生壶第四实施例的剖视图；

图5是本发明一种养生壶第五实施例的剖视图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述。

现有技术中，发热膜需要与玻璃的温度特性、热膨胀系数匹配，同时还要与玻璃能够良好的粘附、浸润。且发热膜的浆料调制后还要烧制和测试，测试周期长，不确定因素大，一旦玻璃的物性变化又要花较长时间重新调制。

而且，现有玻璃存在一些固有缺陷，例如：平滑度不高、厚度不均匀、致密性不好、容易产生气泡和坑洼，导致养生壶的导热低效不均、壶体容易破裂、发热膜容易烧蚀。

为此，本发明提供了一种养生壶，结合图1-5，包括壶体1和发热体2，所述壶体1为一体成型的非金属壶体，所述壶体1与发热体2通过可形变的导热层连接固定，所述可形变的导热层均匀涂覆在壶体的底部，且所述可形变的导热层填充壶体底部的每一个地方，以使壶体1和发热体2连接形成一体结构，所述可形变的导热层的导热系数＞90W/(m.k)。本发明的养生壶为一体式养生壶，可以用于烧水、煲花茶、煲中药或炖煮食物等等，兼具快速烧水和慢炖性能，其中，烧水的时间＜15min，慢炖的时间为0.5-5h。

为了实现低成本量产，必须降低壶体1和发热体2的施工要求。现有的发热膜对玻璃壶体的要求太高，即使按玻璃壶体的行业最高标准来生产，也只有20％的玻璃壶体满足发热膜对平整度的要求。如何实现壶体1和发热体2之间的导热连接，此乃本发明的技术难点。

本发明采用可形变的导热层，可形变的导热层可以填充壶体底部的每一个地方，尤其填充壶体底部的气泡和坑洼，使其与壶体底部无缝连接，保持良好的平滑度和平整度，克服现有玻璃的固有缺陷(平滑度不高、厚度不均匀、致密性不好、容易产生气泡和坑洼)，最终使得发热体发出的热均匀、高效地传递到壶体和被加热液体，进而提高壶体和发热体的使用寿命，避免壶体破裂，避免发热体烧蚀，避免壶体和发热体之间发生脱离。

而且，由于壶体与发热体之间采用可形变的导热层连接固定，不需采用密封圈和连接件，避免密封圈与壶体内加热的食品发生反应，健康安全，不存在清洗死角，清洗容易，不容易滋生细菌。

因此，所述可形变的导热层乃是本发明的关键，所述可形变的导热层既可以是金属复合层3，也可以是导热胶。所述金属复合层3/导热胶既要保证壶体与发热体之间稳固连接，还需要保证金属复合层3/导热胶不能影响发热体将热能传递到壶体，进而再传递到加热液体，实现高效传热。

需要说明的是，现有的全玻璃养生壶是分体式养生壶，包括壶体和发热盘，其壶体是全玻璃壶体，壶体下方的金属圈起到紧固作用，而发热盘是类似电饭锅式的发热盘，缺点是发热方式不紧贴，功率小，加热非常慢，导热率极低，只能炖煮食物，时间长达1-4小时。

优选的，所述可形变的导热层为金属复合层3，导热高效均匀、壶体和发热体的连接牢固，不易脱落，壶体也不容易破裂、发热膜不容易烧蚀。

当然，所述可形变的导热层也可以是导热胶，虽然导热效果不如金属复合层，但价格便宜，工艺简单，也有一定的市场价值。

下面结合图1-5，进一步阐述本发明可形变的导热层的优选实施方式。

参见图1，本发明提供了养生壶的第一实施例，包括壶体1和发热体2，所述壶体1为一体成型的非金属壶体，所述壶体1与发热体2通过金属复合层3连接固定，以使壶体1和发热体2连接形成一体结构。所述金属复合层3包括导热金属层31和焊锡层32，所述导热金属层31涂覆于壶体1的底部，所述导热金属层31通过焊锡层32与发热体2连接。

本发明所指的导热金属层31是指导热系数＞90W/(m.k)的金属层。优选的，所述导热金属层31选用铜或银制成，但不限于此。导热系数的大小表明物质导热能力的大小，导热系数越大，导热热阻值相应降低，导热能力增强。

需要说明的是，所述导热金属层31还可以选用其他导热性能较好的金属制成，例如镍、铝等，其实施方式并不局限本发明所举实施例。

焊锡层为采用金属锡通过焊接工艺形成在导热金属层31上。

在本实施例中，导热金属层31具有良好导热性，能快速拉平发热体上传的温度，从根本上避免了因玻璃是热的不良导体及应力而发生的玻璃破碎的风险。然后，将锡焊接在导热金属层31的表面，锡的好处在于很好的解决玻璃表面的坑洼不平，由于锡是低熔点金属，有极好的延展性，柔韧性和导热性，将发热体上传的热量快速进行平衡。而且，由于锡膜的厚度作用，很好将大功率、迅猛的热量进行缓冲，起到平峰、储蓄、均衡、再绵密、厚实、温和、匀称的导向玻璃体的作用，避免了因玻璃是热的不良导体及应力而发生的玻璃破碎的风险。此外，锡的低熔点和可焊接特性，为与发热体的结合打下良好基础。

另一方面，由于锡的熔点温度远高于实际烧水时的温度(水的沸点为100度，防干烧温控点为120度)，因此，本发明不会因烧水工作温度高而导致发热体的脱落。

参见图2，本发明提供了养生壶的第二实施例，包括壶体1和发热体2，所述壶体1为一体成型的非金属壶体，所述壶体1与发热体2通过金属复合层3连接固定，以使壶体1和发热体2连接形成一体结构。所述金属复合层3包括导热金属层31，所述导热金属层31涂覆于壶体1的底部，所述导热金属层31与发热体2直接连接。

本发明所指的导热金属层31是指导热系数＞90W/(m.k)的金属层。优选的，所述导热金属层31选用银制成，但不限于此。

本实施例直接通过导热金属层31，将壶体1、发热体2连接。该导热金属层31具体可以是银层，玻璃壶体底部直接镀上银，然后再用低温银浆将其与发热盘烧接。具体的，所述导热金属层31包括第一银层和第二银层,所述第一银层是通过采用≥600℃的银浆制成,所述第二银层是通过采用≤300℃的银浆制成,高温银浆和低温银浆复合制得的导热金属层31具有良好导热性，能快速拉平发热体上传的温度，从根本上避免了因玻璃是热的不良导体及应力而发生的玻璃破碎的风险，分别解决玻璃壶体的问题和发热体的问题。

参见图3，本发明提供了养生壶的第三实施例，包括壶体1和发热体2，所述壶体1为一体成型的非金属壶体，所述壶体1与发热体2通过金属复合层3连接固定，以使壶体1和发热体2连接形成一体结构。所述金属复合层3包括导热金属层31和镓基合金片33，所述导热金属层21涂覆于壶体1的底部，所述导热金属层31通过镓基合金片33与发热体2连接。

镓基合金片33具有低熔点、高导热的特性，能快速拉平发热体上传的温度，从根本上避免了因玻璃是热的不良导体及应力而发生的玻璃破碎的风险，分别解决玻璃壶体的问题和发热体的问题。而且，镓基合金片33具有低熔点特性，可以实现与发热体的稳定连接。

参见图4，本发明提供了养生壶的第四实施例，包括壶体1和发热体2，所述壶体1为一体成型的非金属壶体，所述壶体1与发热体2通过金属复合层3连接固定，以使壶体1和发热体2连接形成一体结构。所述金属复合层3包括导热金属层31和液态镓基金属34，所述导热金属层31涂覆于壶体1的底部，所述导热金属层31通过液态镓基金属34与发热体2连接。

液态镓基金属34具有低熔点、高导热的特性，能快速拉平发热体上传的温度，从根本上避免了因玻璃是热的不良导体及应力而发生的玻璃破碎的风险，分别解决玻璃壶体的问题和发热体的问题。而且，液态镓基金属34具有低熔点特性，可以实现与发热体的稳定连接。

参见图5，本发明提供了养生壶的第五实施例，包括壶体1和发热体2，所述壶体1为一体成型的非金属壶体，所述壶体1与发热体2通过连接层5、金属复合层3连接固定，以使壶体1和发热体2连接形成一体结构。所述壶体1的底部镀有钛或氧化钛，以形成能与玻璃在烧结后紧密连接的连接层5，所述连接层5一面与壶体1底部连接，另一面与金属复合层3连接。所述金属复合层3包括导热金属层31和焊锡层32，所述导热金属层31涂覆于壶体1的底部，所述导热金属层31通过焊锡层32与发热体2连接。

本发明所指的导热金属层31是指导热系数＞90W/(m.k)的金属层。优选的，所述导热金属层31选用铜制成，但不限于此。

在本实施例中，导热金属层31具有良好导热性，能快速拉平发热体上传的温度，从根本上避免了因玻璃是热的不良导体及应力而发生的玻璃破碎的风险。然后，将锡焊接在导热金属层31的表面，锡的好处在于很好的解决玻璃表面的坑洼不平，由于锡是低熔点金属，有极好的延展性，柔韧性和导热性，将发热体上传的热量快速进行平衡。而且，由于锡膜的厚度作用，很好将大功率、迅猛的热量进行缓冲，起到平峰、储蓄、均衡、再绵密、厚实、温和、匀称的导向玻璃体的作用，避免了因玻璃是热的不良导体及应力而发生的玻璃破碎的风险。此外，锡的低熔点和可焊接特性，为与发热体的结合打下良好基础。

另一方面，由于锡的熔点温度远高于实际烧水时的温度(水的沸点为100度，防干烧温控点为120度)，因此，本发明不会因烧水温度高而导致发热体的脱落。

与前述实施例相比，本实施例还镀上钛或氧化钛，玻璃壶体与镀上的钛或氧化钛在高温烧结状态下相互嵌入咬合，继而让两种不同性质的物质形成了完整而牢固的整体，避免焊锡时，导热金属层31从玻璃壶体上剥离。

需要说明的是，除了钛或氧化钛，其他能与玻璃在高温烧结后相紧密连接的材料(有机或无机物)，均属于本发明的保护范围。

进一步，本发明养生壶还包括温控器(图中未示出)，由于本发明采用上述全新的结构设计，因此温控器能与壶体底部的任意位置相接触，以采集壶体温度数据。本发明采集的壶体温度数据精准，采集温度与壶体真实温度相差＜5℃，且温控器无论设于壶体底部的中央、中部、边缘或者是其他位置，其采用的温度与壶体真实温度相差也是＜5℃。

上述方案中，第一实施例和第五实施例为更佳的实施方式。

下面将图1-5所示的养生壶做技术检测，结果如下：

由上可知，本发明采用了全新结构的养生壶，其对壶体的要求降低，所述壶体为玻璃壶体、陶瓷壶体或石英壶体。优选的，所述壶体为硼硅玻璃壶体，可以将每个养生壶的加工成本降低至百元以内，使其广泛应用于家庭消费，改善人民的生活品质。

而且，本发明由于不需要直接将发热膜镀在或烧结在玻璃壶本体上面，带来的巨大突破是可以选择市面上所有的成熟发热体，如金属发热盘、陶瓷发热盘、金属厚膜发热盘等，规避了因发热膜发展不成熟所带来的市场风险。除了陶瓷发热盘需要采取本发明第五实施例的结构方案，其它金属发热盘可进行直接焊接，发热体焊接完工后，整体玻璃壶体与发热体连成天然完美的一体结构。

另一方面，由于全玻璃壶自身是不良导热体，且壶体的底部受限于目前行业的加工水平而厚薄不一，在实现精确控温的釆集点上，一直是困扰全玻璃壶的发展难点。以往温控点无论放置于玻璃壶体的何处，都会由于玻璃导热的滞后性、局部温度过高而出现无法精确控温的问题，而本发明将彻底根本上解决此问题，实现精准测温控温。

此外，本发明还解决了全玻璃壶过不了国家安规的问题。传统的发热厚膜、透明膜、炭膜等即是发热体又是导电体，直接与玻璃壶体相连，风险就是当壶体破裂后容器内的水就成了带电体。本发明壶体与加热带电体分离，即使壶体破碎，也无安全隐患。

简而言之，本发明实现了低成本的量产，且大大延长了使用寿命，壶体的使用寿命长达2200-2500h,发热体的使用寿命长达2600-3000h,是一种真正意义上的健康安全、无重金属隐患的养生壶。若养生壶每天使用4次,每天的使用时间为1h,壶体可使用6-7年,发热体可使用7-8年。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种养生壶，包括壶体和发热体，其特征在于，所述壶体为一体成型的非金属壶体；

所述壶体与发热体通过可形变的导热层连接固定，所述可形变的导热层均匀涂覆在壶体的底部，且所述可形变的导热层填充壶体底部的每一个地方，以使壶体和发热体连接形成一体结构。

2.如权利要求1所述的养生壶，其特征在于，所述可形变的导热层为金属复合层或导热胶。

3.如权利要求2所述的养生壶，其特征在于，所述金属复合层包括导热金属层和焊锡层，所述导热金属层涂覆于壶体的底部，所述导热金属层通过焊锡层与发热体连接。

4.如权利要求2所述的养生壶，其特征在于，所述金属复合层包括导热金属层，所述导热金属层涂覆于壶体的底部，所述导热金属层与发热体直接连接。

5.如权利要求2所述的养生壶，其特征在于，所述金属复合层包括导热金属层和镓基合金片，所述导热金属层涂覆于壶体的底部，所述导热金属层通过镓基合金片与发热体连接；

或者，所述金属复合层包括导热金属层和液态镓基金属，所述导热金属层涂覆于壶体的底部，所述导热金属层通过液态镓基金属与发热体连接。

6.如权利要求3-5任一项所述的养生壶，其特征在于，所述导热金属层为导热系数＞90W/(m.k)的金属层。

7.如权利要求3-5任一项所述的养生壶，其特征在于，所述壶体的底部还镀有钛或氧化钛，以形成能与玻璃在烧结后紧密连接的连接层，所述连接层一面与壶体底部连接，另一面与金属复合层连接。

8.如权利要求1所述的养生壶，其特征在于，所述壶体为玻璃壶体、陶瓷壶体或石英壶体；

所述发热体为金属发热盘、陶瓷发热盘或厚膜发热盘。

9.如权利要求8所述的养生壶，其特征在于，所述壶体为硼硅玻璃壶体。

10.如权利要求1所述的养生壶，其特征在于，所述养生壶用于烧水、煲花茶、煲中药或炖煮食物，兼具快速烧水和慢炖性能，其中，烧水的时间＜15min，慢炖的时间为0.5-5h。