ЧАЙНИК Российский патент 2024 года по МПК A47J27/21 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Настоящее изобретение относится к электрическим бытовым приборам для нагревания жидкостей и более конкретно, но не исключительно, к электрическим кувшинам и чайникам.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Чайники являются хорошо известными устройствами для быстрого кипячения воды, например, для заваривания чая, приготовления пищи или подобного. Недостаток, присущий известным в настоящее время чайникам, заключается в том, что, когда воду нагревают при помощи нагревательного элемента, небольшое количество воды рядом с нагревательным элементом нагревается выше своей точки кипения.

Некоторое количество воды переходит в парообразную фазу и собирается в виде пузырька пара в области возникновения пузырька пара, которая, как правило, представляет собой неровность поверхности. Поскольку плотность пузырька пара меньше плотности воды, пузырек пара движется вверх за счет выталкивающей силы. Когда пузырек пара движется вверх, температура

окружающей воды является ниже температуры кипения, в результате чего пузырек пара также охлаждается ниже температуры кипения. Кавитация пузырька пара вызывает генерирование звуковых волн значительной мощности. Шум, вызываемый кавитацией, является нежелательным в домашней обстановке. Кроме того, по поверхности чайника трудно распределить тепло от трубчатого нагревательного элемента типа, применяемого в различных чайниках. Таким образом, вода, находящаяся рядом с трубчатым нагревательным элементом, имеет тенденцию нагреваться быстрее по сравнению с водой, находящей вдали от него, что создает дисбаланс температуры и усиливает кавитацию.

ЦЕЛЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0003] Целью настоящего изобретения является по существу устранение или по меньшей мере уменьшение одного или более из вышеописанных недостатков.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0004] В настоящем изобретении предложен электрический бытовой прибор для нагревания жидкости, причем указанный электрический бытовой прибор содержит:

резервуар для размещения нагреваемой жидкости, причем указанный резервуар имеет по существу центральную вертикальную продольную ось, нижний корпус и боковую стенку, проходящую вверх от нижнего корпуса, при этом участок нижнего корпуса и боковая стенка по меньшей мере частично ограничивают камеру, внутри которой нагревается жидкость;

и нагревательный элемент, находящийся в тепловом контакте с камерой таким образом, чтобы генерируемое указанным элементом тепло могло быть передано жидкости посредством конвекции, при этом корпус содержит деформируемый уплотнительный элемент,

герметично связанный с нагревательным элементом для герметичного соединения нагревательного элемента и нижнего корпуса, причем указанный уплотнительный элемент препятствует передаче звука из камеры.

[0005] Предпочтительно, деформируемый уплотнительный элемент представляет собой второй деформируемый уплотнительный элемент, причем указанный электрический бытовой прибор дополнительно содержит первый деформируемый уплотнительный элемент, герметично связанный с боковой стенкой для герметичного соединения боковой стенки и нижнего корпуса, при этом указанные уплотнительные элементы препятствуют передаче звука из камеры.

[0006] Предпочтительно, корпус содержит опорную конструкцию, имеющую множество выступов для локального прикладывания давления к нижней стороне второго уплотнительного элемента, чтобы препятствовать передаче звука из камеры к корпусу.

[0007] Кроме того, в настоящем документе раскрывается электрический бытовой прибор для нагревания жидкости, причем указанный электрический бытовой прибор содержит:

резервуар для размещения нагреваемой жидкости, причем указанный резервуар имеет по существу центральную вертикальную продольную ось, нижний корпус и боковую стенку, проходящую вверх от нижнего корпуса, при этом участок нижнего корпуса и боковая стенка по меньшей мере частично ограничивают камеру, внутри которой нагревается жидкость;

и нагревательный элемент, находящийся в тепловом контакте с камерой таким образом, чтобы генерируемое указанным элементом тепло могло быть передано жидкости посредством конвекции, при этом корпус содержит первый деформируемый уплотнительный элемент, герметично связанный с боковой стенкой для герметичного соединения боковой стенки и нижнего корпуса, и второй деформируемый уплотнительный элемент, герметично связанный с нагревательным элементом для герметичного соединения нагревательного элемента и нижнего корпуса, причем указанные уплотнительные элементы препятствуют передаче звука из камеры.

[0008] Предпочтительно, уплотнительные элементы препятствуют передаче звука из камеры к корпусу.

[0009] Предпочтительно, первый деформируемый уплотнительный элемент содержит канавку, проходящую по существу вверх и параллельно оси, причем указанная канавка выполнена с возможностью размещения в ней нижнего участка боковой стенки таким образом, чтобы по меньшей мере участок первого деформируемого уплотнительного элемента располагался на любой стороне нижнего участка боковой стенки.

[0010] Предпочтительно, второй деформируемый уплотнительный элемент содержит паз, проходящий в поперечном направлении относительно оси, причем указанный паз второго деформируемого уплотнительного элемента выполнен с возможностью размещения в нем участка нагревательного элемента таким образом, чтобы указанный участок нагревательного элемента располагался на удалении от нижнего участка боковой стенки.

[0011] Предпочтительно, участок нагревательного элемента представляет собой периферию нагревательного элемента.

[0012] Предпочтительно, корпус содержит каркас, причем указанный каркас имеет выемку для размещения в ней участка первого деформируемого уплотнительного элемента.

[0013] Предпочтительно, второй деформируемый уплотнительный элемент расположен рядом с каркасом.

[0014] Предпочтительно, уплотнительные элементы являются упруго деформируемыми.

[0015] Предпочтительно, уплотнительные элементы сформированы из силиконового материала.

[0016] Предпочтительно, электрический бытовой прибор дополнительно содержит звукопоглощающий слой, расположенный относительно уплотнительных элементов для препятствования передаче звука из камеры.

[0017] Предпочтительно, слой сформирован из вспененного материала.

[0018] Предпочтительно, нагревательный элемент представляет собой печатный нагревательный элемент для по существу равномерного распределения тепла по нагревательной поверхности нагревательного элемента, чтобы по меньшей мере минимизировать возникновение кавитации жидкости в процессе ее нагревания.

[0019] Кроме того, в настоящем документе раскрывается электрический бытовой прибор для нагревания жидкости, причем указанный электрический бытовой прибор содержит:

резервуар для размещения нагреваемой жидкости, причем указанный резервуар имеет по существу центральную вертикальную продольную ось, нижний корпус и боковую стенку, проходящую вверх от нижнего корпуса, при этом участок нижнего корпуса и боковая стенка по меньшей мере частично ограничивают камеру, внутри которой нагревается жидкость; и

нагревательный элемент, находящийся в тепловом контакте с камерой таким образом, чтобы генерируемое указанным элементом тепло могло быть передано жидкости за счет теплопроводности, при этом корпус содержит:

первый деформируемый уплотнительный элемент, герметично соединяющий боковую стенку и нижний корпус; и второй деформируемый уплотнительный элемент, герметично соединяющий нагревательный элемент, боковую стенку и нижний корпус, при этом участок боковой стенки расположен между уплотнительными элементами, и при этом уплотнительные элементы препятствуют передаче звука из камеры.

[0020] Предпочтительно, электрический бытовой прибор дополнительно содержит работающий на сжатие элемент для локального прикладывания давления к одному из уплотнительных элементов таким образом, чтобы вызывать прижатие уплотнительных элементов и участка боковой стенки для по меньшей мере минимизации выхода жидкости из камеры.

[0021] Предпочтительно, уплотнительные элементы и работающий на сжатие элемент препятствуют передаче звука из камеры к корпусу.

[0022] Предпочтительно, боковая стенка содержит нижний участок, расположенный внутри корпуса, причем указанный нижний участок наклонен в направлении указанной оси, при этом первый деформируемый уплотнительный элемент содержит первую уплотнительную поверхность, находящуюся в герметичном зацеплении с внешней поверхностью нижнего участка, а второй деформируемый уплотнительный элемент содержит вторую уплотнительную поверхность, находящуюся в герметичном зацеплении с внутренней поверхностью нижнего участка.

[0023] Предпочтительно, второй деформируемый уплотнительный элемент содержит внешний участок, внутренний участок и соединительный участок, который соединяет внешний и внутренний участки, причем внешний участок содержит указанную вторую уплотнительную поверхность.

[0024] Предпочтительно, корпус содержит каркас, причем указанный каркас имеет выемку для размещения в ней обоих уплотнительных элементов.

[0025] Предпочтительно, уплотнительные элементы являются упруго деформируемыми.

[0026] Предпочтительно, электрический бытовой прибор дополнительно содержит звукопоглощающий слой, расположенный относительно уплотнительных элементов для препятствования передаче звука из камеры.

[0027] Предпочтительно, слой сформирован из вспененного материала.

[0028] Предпочтительно, электрический бытовой прибор дополнительно содержит контроллер для подачи энергии к нагревательному элементу, причем указанный контроллер расположен между слоем и корпусом.

[0029] Предпочтительно, нагревательный элемент упруго поддерживается контроллером, чтобы по меньшей мере минимизировать резонанс от нагревательного элемента.

[0030] Предпочтительно, нагревательный элемент упруго поддерживается одним или более электрическими пружинными контактами.

[0031] Предпочтительно, нагревательный элемент представляет собой печатный нагревательный элемент для по существу равномерного распределения тепла по нагревательной поверхности нагревательного элемента, чтобы по меньшей мере минимизировать возникновение кавитации жидкости в процессе ее нагревания.

[0032] Предпочтительно, корпус сформован посредством многослойного литья для по меньшей мере помощи в препятствовании передачи звука.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

[0033] Предпочтительные варианты реализации настоящего изобретения далее будут описаны лишь в качестве примеров со ссылкой на прилагаемые графические материалы, где

[0034] на фиг. 1 представлен схематический вид в перспективе чайника в соответствии с одним вариантом реализации настоящего изобретения;

[0035] на фиг. 2 представлен схематический вид в перспективе разреза, выполненного вдоль продольной оси чайника, показанного на фиг. 1;

[0036] на фиг. 3 представлен вид сверху чайника, изображенного на фиг. 1;

[0037] на фиг. 4 представлен вертикальный вид сбоку нагревательного элемента и связанного с ним контроллера чайника, показанного на фиг. 1;

[0038] на фиг. 5 представлен вертикальный вид сбоку основания нагревательного устройства чайника, показанного на фиг. 1;

[0039] на фиг. 6 представлен схематический вид в разрезе чайника, показанного на фиг. 1;

[0040] на фиг. 7 представлен схематический вид в изометрии чайника в соответствии с одним вариантом реализации настоящего изобретения;

[0041] на фиг. 8 представлен схематический вид спереди чайника, показанного на фиг. 7;

[0042] на фиг. 9 представлен схематический вид в разрезе чайника, выполненный по линии B-B, показанной на фиг. 8;

[0043] на фиг. 10 представлен схематический вид сверху с пространственным линейным разделением деталей чайника, показанного на фиг. 7;

[0044] на фиг. 11 представлен схематический вид снизу с пространственным линейным разделением деталей чайника, показанного на фиг. 7;

[0045] на фиг. 12 представлен схематический вид в перспективе первого уплотнительного элемента чайника, показанного на фиг. 7;

[0046] на фиг. 13 представлен схематический вид сверху уплотнительного элемента, показанного на фиг. 12;

[0047] на фиг. 14 представлен схематический вид в разрезе уплотнительного элемента, выполненный по линии C-C, показанной на фиг.13;

[0048] на фиг. 15 представлен схематический подробный вид в увеличенном масштабе участка D уплотнительного элемента, показанного на фиг. 14;

[0049] на фиг. 16 представлен схематический вид в перспективе части работающего на сжатие элемента чайника, показанного на фиг. 7;

[0050] на фиг. 17 представлен схематический вид в перспективе второго уплотнительного элемента чайника, показанного на фиг. 7;

[0051] на фиг. 18 представлен схематический вид в перспективе корпуса чайника, показанного на фиг. 7; и

[0052] на фиг. 19 представлена структурная схема, иллюстрирующая связь между компонентами чайника, показанного на фиг. 7.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ РЕАЛИЗАЦИИ

[0053] На фиг. 1–6 прилагаемых графических материалов схематически изображен электрический бытовой прибор для нагрева воды, который предпочтительно представляет собой чайник 110. Чайник 110 содержит резервуар или кувшин 112 и основание 114 нагревательного устройства, на которое опирается кувшин 112. Основание 114 осуществляет

подачу электрической энергии к кувшину 112.

[0054] Кувшин 112 содержит полое тело 116, которое задает по существу центральную вертикальную продольную ось 118. Тело 116 содержит нижний корпус 120, от которого проходит вверх боковая стенка 122. Тело 116 также содержит ручку 124, прикрепленную к боковой стенке 122. Боковая стенка 122 образует обод 126. Обод 126 окружает верхнее отверстие 128, которое закрывается укупорочным средством или крышкой 130. Обод 126 образует разливочный носик 132 (см. фиг. 6). Боковая стенка 122 может быть сформирована из стекла или другого подходящего материала.

[0055] Как, в частности, изображено на фиг. 2 и 6, корпус 120, боковая стенка 122 и крышка 130 окружают камеру 134, которая должна вмещать нагреваемую воду. Внутри корпуса 120 расположен контроллер 121, содержащий электрические соединения, которые входят в зацепление с электрическими контактами 136 основания 114, в результате чего основание

114 может обеспечивать подачу электрической энергии к кувшину 112 для нагревания воды, находящейся в кувшине 112.

[0056] Для нагревания воды в камере 134 кувшин 112 снабжен нагревательным элементом 138, находящимся в тепловом контакте с камерой 134, чтобы генерируемое элементом 138 тепло могло передаваться воде за счет теплопроводности. Согласно предпочтительному варианту реализации элемент 138 образует дно 139 кувшина 112, проходящее радиально наружу от

оси 118, так что дно 139 совместно с боковой стенкой 122 и крышкой 130 по меньшей мере частично окружают камеру 134. Согласно альтернативному варианту реализации чайник 110 может обладать дном, отдельным и отличным от элемента 138.

[0057] Элемент 138 функционально связан с контроллером 121, так что элемент 138 электрически соединен с модулем 140 питания, расположенным внутри основания 114, когда кувшин 112 опирается на основание 114. Модуль 140 выполнен с возможностью подачи энергии к элементу 138, чтобы обеспечить резистивный нагрев элемента 138. В частности, основание 114 содержит верхнюю поверхность 142, на которую опирается кувшин 112. Верхняя поверхность 142 содержит установочный выступ в форме поворотного электрического соединителя 144 (см. фиг. 5), содержащего контакты 136. Соединитель 144 выполнен с возможностью вхождения в соответствующее отверстие 146, расположенное на нижней стороне корпуса 120. Контакты 136 входят в зацепление с соединениями контроллера 121 в корпусе 120 посредством сопряжения соединителя 144 с отверстием 146 для подачи энергии к элементу 138, когда кувшин 112 электрически соединен с основанием 114. Элемент 138 предпочтительно выполнен в форме печатного нагревательного элемента для по существу равномерного распределения тепла по нагревательной поверхности элемента, чтобы по меньшей мере минимизировать возникновение кавитации воды в процессе ее нагревания.

[0058] Модуль 140 содержит микропроцессор (не показан) и силовой вход 148. Согласно одному варианту реализации предусмотрен пользовательский интерфейс (не показан) для взаимодействия с микропроцессором для управления указанным микропроцессором.

[0059] Корпус 120 содержит каркас 150, проходящий по окружности вокруг элемента 138. Каркас 150 содержит нижнюю стенку 152 и внутреннюю и внешнюю боковые стенки 153, 154, проходящие вверх от нижней стенки 152. Фланец 156 проходит по существу в поперечном направлении от верхнего участка внутренней боковой стенки 153 к оси 118.

Нижняя стенка 152 и боковые стенки 153, 154 по меньшей мере частично окружают канал или выемку 158, который или которая проходят по окружности. Выемка 158 выполнена с возможностью размещения в ней по меньшей мере участка 161 первого деформируемого уплотнительного элемента 160. Уплотнительный элемент 160 содержит канавку 162, проходящую по существу вверх и параллельно оси 118. Канавка 162 выполнена с возможностью размещения в ней нижнего участка 164 боковой стенки 122 таким образом, чтобы участок 161 располагался на любой стороне нижнего участка 164. Сферическое утолщение 166 предусмотрено в области нижнего участка 164 для прикладывания давления к стенкам канавки 162, чтобы зафиксировать боковую стенку 122 и по меньшей мере минимизировать выход воды за пределы камеры 134.

[0060] Под фланцем 156 расположен второй деформируемый уплотнительный элемент 168. Элемент 168 расположен внутри и концентрически относительно первого уплотнительного элемента 160.

Согласно предпочтительному варианту реализации поперечный размер по ширине элемента 168 по существу равен поперечному размеру по ширине фланца 156, а вертикальный размер по высоте элемента 168 по существу равен вертикальному размеру по высоте участка 161. Элемент 168 содержит паз 170, проходящий в поперечном направлении относительно оси 118 и по

направлению к ней. Паз 170 выполнен с возможностью размещения в нем периферии элемента 138 таким образом, чтобы периферия элемента 138 располагалась на удалении в направлении вовнутрь от нижнего участка 164 боковой стенки 122.

[0061] Элементы 160, 168 являются упруго деформируемыми для препятствования передаче звука, создаваемого кавитацией воды в процессе ее нагревания, из камеры 134 в корпус 120 и за пределы камеры 134.

Согласно предпочтительному варианту реализации элементы 160, 168 сформированы из силиконового материала, но следует понимать, что указанные элементы могут быть сформированы из других подходящих материалов и могут быть сформированы из одного и того же материала или различных материалов.

[0062] Корпус 120 также содержит опорную конструкцию 172, которая по существу расположена под каркасом 150, чтобы поддерживать каркас 150. Структура 172 прикреплена к корпусу 120 набором крепежных элементов, таких как винты 174. Структура 172 имеет множество выступов 176 для локального прикладывания давления к нижней стороне второго уплотнительного элемента 168, чтобы по меньшей мере минимизировать проникновение воды к контроллеру 121, расположенному в корпусе 120. Опора 172 предпочтительно сформирована из пластика. Величина давления, прикладываемого к уплотнительному элементу 168, влияет на уровень шума, то есть чем меньше прижимное усилие на элементе 168, тем меньше шума издает чайник 110 во время работы. Величина сжатия элемента 168 составляет предпочтительно от 0,3 мм до 2 мм, чтобы обеспечить надежное уплотнение при сохранении относительно низких уровней звука.

[0063] Звукопоглощающий слой 178 предусмотрен между конструкцией 172 и нижней стенкой 180 корпуса 120, чтобы дополнительно препятствовать передаче звука из камеры 134. Согласно предпочтительному варианту реализации слой 178 сформирован из вспененного материала.

[0064] Нагревательный элемент 138, уплотнительные элементы 160, 168 и слой 178 расположены для поглощения и демпфирования звуковой энергии, создаваемой кавитацией воды, чтобы минимизировать или устранить шум, производимый чайником 110 во время работы.

Дополнительно в сочетании с этим распределение тепла по печатному элементу цепи снижает вероятность возникновения кавитации по сравнению со стандартным нагревательным элементом, что тем самым дополнительно минимизирует или устраняет шум, производимый чайником 110 во время работы.

[0065] Как показано на фиг. 4, контроллер 121 не соединен жестко с самим нагревательным элементом 138. Предпочтительно, контакт между контроллером 121 и нагревательным элементом 138 осуществляется посредством множества электрических пружинных опор или контактов 182. Целью этого является минимизация резонанса от нагревательного элемента 138 через контроллер 121 в основание 114, что значительно влияет на уровни шума чайника 110 во время работы. Предпочтительно, контакты 182 сформированы из упругого материала.

[0066] На фиг. 7–18 прилагаемых графических материалов схематически изображен электрический бытовой прибор для нагрева воды, причем электрический бытовой прибор предпочтительно представляет собой чайник 210. Чайник 210 содержит резервуар или кувшин 212 и основание 214 нагревательного устройства, на которое опирается кувшин 212. Основание 214 осуществляет подачу электрической энергии к кувшину 212.

[0067] Кувшин 212 содержит полое тело 216, которое задает по существу центральную вертикальную продольную ось 218. Тело 216 содержит нижний корпус 220, от которого проходит вверх боковая стенка 222. Боковая стенка 222 содержит нижний участок 224, расположенный внутри нижнего корпуса 220. Нижний участок 224 в целом наклонен к оси 218. Тело 216 может также включать в себя ручку (не показана), прикрепленную к боковой стенке 222. Боковая стенка 222 образует обод 226. Обод 226 окружает верхнее отверстие 228, которое закрывается укупорочным средством или крышкой (не показана). Обод 226 образует разливочный носик 232. Боковая стенка 222 может быть сформирована из стекла или другого подходящего материала.

[0068] Как, в частности, изображено на фиг. 9, нижний корпус 220, боковая стенка 222 и крышка окружают камеру 234, которая должна вмещать нагреваемую воду. Внутри нижнего корпуса 220 расположен контроллер 221, содержащий электрические соединения, которые входят в зацепление с электрическими контактами 236 основания 214, в результате чего основание 214 может обеспечивать подачу электрической энергии к кувшину 212 для нагревания воды, находящейся в кувшине 212.

[0069] Для нагревания воды в камере 234 кувшин 212 снабжен нагревательным элементом 238, находящимся в тепловом контакте с камерой 234, чтобы генерируемое элементом 238 тепло могло передаваться воде за счет теплопроводности. Согласно предпочтительному варианту реализации элемент 238 образует дно 239 кувшина 212, проходящее радиально наружу от оси 218, так что дно 239 совместно с боковой стенкой 222 и крышкой по меньшей мере частично окружают камеру 234. Согласно альтернативному варианту реализации чайник 210 может обладать дном, отдельным и отличным от элемента 238.

[0070] Элемент 238 функционально связан с контроллером 221, так что элемент 238 электрически соединен с модулем 240 питания, расположенным внутри основания 214, когда кувшин 212 опирается на основание 214. Модуль 240 выполнен с возможностью подачи энергии к элементу 238, чтобы обеспечить резистивный нагрев элемента 238. Как показано на фиг. 10, основание 214 содержит верхнюю поверхность 242, на которую опирается кувшин 212. Верхняя поверхность 242 содержит установочный выступ в форме поворотного электрического соединителя 244, содержащего контакты 236. Соединитель 244 выполнен с возможностью вхождения в соответствующее отверстие 246, проходящее через нижнюю сторону нижнего корпуса 220. Контакты 236 входят в зацепление с соединениями контроллера 221 в нижнем корпусе 220 посредством сопряжения соединителя 244 с отверстием 246 для подачи энергии к элементу 238, когда кувшин 212 электрически соединен с основанием 214. Элемент 238 предпочтительно выполнен в форме печатного нагревательного элемента для по существу равномерного распределения тепла по нагревательной поверхности элемента, чтобы по меньшей мере минимизировать возникновение кавитации воды в процессе ее нагревания.

[0071] Модуль 240 содержит микропроцессор (не показан) и силовой вход (не показан). Согласно одному варианту реализации предусмотрен пользовательский интерфейс (не показан) для взаимодействия с микропроцессором с целью управления указанным микропроцессором.

[0072] Нижний корпус 220 содержит каркас 250, проходящий по окружности вокруг элемента 238. Каркас 250 содержит нижнюю стенку 252 и внутреннюю и внешнюю боковые стенки 253, 254, проходящие по окружности и вверх от нижней стенки 252.

[0073] Нижняя стенка 252 и боковые стенки 253, 254 по меньшей мере частично окружают канал или выемку 258, который или которая проходят по окружности. Выемка 258 выполнена с возможностью размещения в ней по меньшей мере участка первого деформируемого уплотнительного элемента 260. Уплотнительный элемент 260 содержит уплотнительную поверхность 262, находящуюся в герметичном зацеплении с внешней поверхностью нижнего участка 224 боковой стенки 222. Наклон уплотнительной поверхности 262 по существу совпадает с наклоном нижнего участка 224. Уплотнительный элемент 260 также содержит кольцевой фланец 261 (см. фиг. 17) для прикрепления элемента 260 к каркасу 250. Фланец 261 содержит множество отверстий 264.

[0074] В выемке 258 рядом с внутренней боковой стенкой 253 расположен второй деформируемый уплотнительный элемент 268. Элемент 268 расположен внутри и концентрически относительно первого уплотнительного элемента 260. Элемент 268 содержит уплотнительную поверхность 270 резервуара, находящуюся в герметичном зацеплении с внутренней поверхностью нижнего участка 224 боковой стенки 222. Наклон уплотнительной поверхности 270 резервуара по существу совпадает с наклоном нижнего участка 224. Таким образом, нижний участок 224 герметично установлен между первым и вторым уплотнительными элементами 260, 268.

[0075] Как, в частности, изображено на фиг. 15, элемент 268 содержит внешний участок 268a, внутренний участок 268b и соединительный участок 271, который соединяет внешний и внутренний участки 268a, 268b. Внешний участок 268a содержит уплотнительную поверхность 270 резервуара. Внешний участок 268a дополнительно содержит крепежный участок 272 в форме кольцевого фланца для крепления элемента 268 к каркасу 250 и фланцу 261 первого уплотнительного элемента 260 таким образом, чтобы крепежный участок 272 располагался между каркасом 250 и фланцем 261. Крепежный участок 272 содержит множество отверстий 273. Соединительный участок 271 содержит уплотнительные ребра 274 резервуара для герметичного зацепления с внутренней поверхностью боковой стенки 222 рядом с нижним участком 224. Соединительный участок 271 также содержит паз 276 для позиционирования элемента 268 на внутренней боковой стенке 253. Внутренний участок 268a содержит уплотнительные ребра 278 элемента для герметичного зацепления с элементом 238. Согласно предпочтительному варианту реализации элемент 238 прикреплен к элементу 268 при помощи зажима 279 элемента. Следует понимать, что соединительный участок 271 обеспечивает вертикальную податливость элемента 268 за счет изгибающего момента. Согласно предпочтительному варианту реализации элемент 268 имеет твердость по Шору в диапазоне приблизительно от 30 до 50 единиц.

[0076] Элементы 260, 268 являются упруго деформируемыми для препятствования передаче звука, создаваемого кавитацией воды в процессе ее нагревания, из камеры 234 в нижний корпус 220 и за пределы камеры 234. Согласно предпочтительному варианту реализации элементы 260, 268 сформированы из силиконового материала, но следует понимать, что указанные элементы могут быть сформированы из других подходящих материалов и могут быть сформированы из одного и того же материала или различных материалов. Кроме того, следует понимать, что внешний участок 268a может быть спроектирован таким образом, чтобы иметь эффективную длину, пригодную для препятствования передаче звука в нижний корпус 220.

[0077] Чайник 210 также имеет опорную конструкцию в форме работающего на сжатие кольца 280, которое по окружности окружает боковую стенку 222. Работающее на сжатие кольцо 280 прикреплено к каркасу 250 набором крепежных элементов, таких как винты, которые расположены внутри бобышек 282 под винт на нижней стороне работающего на сжатие кольца 280. Бобышки 282 под винт входят в совмещенные с ними отверстия 264, 273 фланцев 261, 272. Работающее на сжатие кольцо 280 имеет множество ребер или выступов 284, которые разнесены по окружности на нижней стороне работающего на сжатие кольца 280, чтобы локально прикладывать давление к верхней стороне первого уплотнительного элемента 260. Таким образом, привинчивание работающего на сжатие кольца 280 к каркасу 250 вызывает прижатие уплотнительных элементов 260, 268 к нижнему участку 224, чтобы по меньшей мере минимизировать выход жидкости из камеры 234, а также препятствовать передаче звука из камеры 234 в нижний корпус 220 и за пределы камеры 234. Следует понимать, что величина сжимающего усилия, прикладываемого к уплотнительному элементу 260, может варьировать, чтобы минимизировать уровни рабочего шума чайника 210. Согласно предпочтительному варианту реализации величина сжатия элемента 260 составляет предпочтительно от 0,3 мм до 2 мм и более предпочтительно 0,75 мм, чтобы обеспечить надежное уплотнение при сохранении относительно низких уровней звука. Согласно предпочтительному варианту реализации работающее на сжатие кольцо 280 образовано из двух половинок (при этом одна половинка показана на фиг. 16). Хотя, следует понимать, что работающее на сжатие кольцо 280 может быть образовано в качестве цельного элемента.

[0078] Звукопоглощающий слой 286 предусмотрен между элементом 239 и нижней стенкой 252 каркаса 250, чтобы дополнительно препятствовать передаче звука из камеры 234. Согласно предпочтительному варианту реализации слой 286 сформирован из вспененного материала. Согласно другому варианту реализации слой 286 сформирован из каучукового или силиконового материала.

[0079] Как показано на фиг. 9, контроллер 221 не соединен жестко с элементом 238. Предпочтительно, контакт между контроллером 221 и нагревательным элементом 238 осуществляется посредством множества электрических пружинных опор или контактов 288. Целью этого является минимизация резонанса от элемента 238 через контроллер 221 в нижний корпус 220, что значительно влияет на уровни шума чайника 210 во время работы. Предпочтительно, контакты 288 сформированы из упругого материала.

[0080] Как, в частности, изображено на фиг. 10, основание 214 может быть снабжено эластомерным уплотнением 290 для герметичного зацепления с нижним корпусом 220 рядом с отверстием 246, чтобы дополнительно препятствовать передаче звука. Согласно предпочтительному варианту реализации основание 214 имеет профиль, который по существу изогнут для поддержки соответствия нижнему корпусу 220, чтобы дополнительно препятствовать передаче звука.

[0081] Согласно предпочтительному варианту реализации нижний корпус 220 сформован посредством многослойного литья для устранения пустот в нижнем корпусе 220 и по меньшей мере помощи в препятствовании передаче звука. Согласно другому варианту реализации многослойная отливка и корпус являются отдельными компонентами. Нижний корпус 220 предпочтительно содержит относительно толстые секции стенок, имеющие относительно большую массу, которые также могут служить для препятствования передаче звука. Согласно предпочтительному варианту реализации нижний корпус 220 образован из пластика высокой плотности.

[0082] На фиг. 19 представлена структурная схема, иллюстрирующая различные физические и электрические взаимодействия между компонентами чайника 210, причем утолщенными стрелками показано электрическое взаимодействие, а тонкими стрелками показано физическое взаимодействие. Работающее на сжатие кольцо 280 находится в вызывающем сжатие физическом контакте с первым уплотнительным элементом 260. Первый уплотнительный элемент 260, в свою очередь, находится в вызывающем сжатие физическом контакте с уплотнительной поверхностью 270 резервуара. Уплотнительная поверхность 270 резервуара также находится в вызывающем сжатие физическом контакте со вторым уплотнительным элементом 268. Второй уплотнительный элемент 268 находится в вызывающем сжатие физическом контакте с каркасом 250 и дополнительно в физическом контакте с нагревательным элементом 238. Каркас 250 находится в физическом контакте с электрическими контактами 236. Нагревательный элемент 238 электрически взаимодействует с контроллером 221, при этом он выполнен с возможностью нахождения в физическом контакте с водой внутри кувшина 212. Контроллер 221 как электрически, так и физически взаимодействует с поворотным электрическим соединителем 244. Поворотный электрический соединитель 244 электрически взаимодействует с модулем 240 питания, при этом он находится в физическом контакте с основанием 214 нагревательного устройства. Модуль 240 питания выполнен с возможностью электрического взаимодействия с сетью переменного тока для подачи энергии к чайнику 210, а также к датчику (не показан) чайника 210, такому как терморезистор с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления. Терморезистор с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления выполнен с возможностью нахождения в физическом контакте с водой внутри кувшина 212.

[0083] Основание 214, нижний корпус 220, нагревательный элемент 238, уплотнительные элементы 260, 268 и слой 286 расположены для поглощения и демпфирования звуковой энергии, создаваемой кавитацией воды, чтобы минимизировать или устранить шум, производимый чайником 210 во время работы. Дополнительно в сочетании с этим распределение тепла по печатному элементу цепи снижает вероятность возникновения кавитации по сравнению со стандартным нагревательным элементом, что тем самым дополнительно минимизирует или устраняет шум, производимый чайником 210 во время работы.

[0084] Хотя настоящее изобретение было описано со ссылкой на конкретный пример, специалистам в данной области техники будет понятно, что настоящее изобретение может быть реализовано в других формах.

[0085] Список элементов

110 чайник

112 кувшин

114 основание нагревательного устройства

116 полое тело

118 ось

120 нижний корпус

121 контроллер

122 боковая стенка

124 ручка

126 обод

128 верхнее отверстие

130 крышка

132 разливочный носик

134 камера

136 электрические контакты

138 нагревательный элемент

139 дно

140 модуль питания

142 верхняя поверхность

144 поворотный электрический соединитель

146 отверстие

148 силовой вход

150 каркас

152 нижняя стенка

153 внутренняя боковая стенка

154 внешняя боковая стенка

156 фланец

158 выемка

160 первый уплотнительный элемент

161 участок уплотнительного элемента

162 канавка

164 нижний участок

166 сферическое утолщение

168 второй уплотнительный элемент

170 паз

172 опорная конструкция

174 винты

176 выступы

178 звукопоглощающий слой

180 нижняя стенка

182 электрические пружинные контакты

210 чайник

212 кувшин

214 основание нагревательного устройства

216 полое тело

218 ось

220 нижний корпус

221 контроллер

222 боковая стенка

224 нижний участок боковой стенки

226 обод

228 верхнее отверстие

232 разливочный носик

234 камера

236 электрические контакты

238 нагревательный элемент

239 дно

240 модуль питания

242 верхняя поверхность

244 поворотный электрический соединитель

246 отверстие

250 каркас

252 нижняя стенка

253 внутренняя боковая стенка

254 внешняя боковая стенка

258 выемка

260 первый уплотнительный элемент

261 фланец

262 уплотнительная поверхность

264 отверстия первого уплотнительного элемента

268 второй уплотнительный элемент

268a внешний участок

268b внутренний участок

270 уплотнительная поверхность резервуара

271 соединительный участок

272 крепежный участок

273 отверстия второго уплотнительного элемента

274 уплотнительные ребра резервуара

276 паз

278 уплотнительные ребра элемента

279 зажим элемента

280 работающее на сжатие кольцо

282 бобышки под винт

284 выступы

286 звукопоглощающий слой

288 электрические пружинные контакты

290 уплотнение

300 структурная схема

Предложен электрический бытовой прибор для нагревания жидкости, содержащий: резервуар (212) для размещения нагреваемой жидкости, причем указанный резервуар (212) имеет по существу центральную вертикальную продольную ось (218), нижний корпус (220) и боковую стенку (222), проходящую вверх от нижнего корпуса (220), при этом боковая стенка (222) содержит нижний участок (224), расположенный внутри нижнего корпуса (220) и наклоненный к указанной оси (218), причем участок нижнего корпуса (220) и боковая стенка (222) по меньшей мере частично ограничивают камеру (234), внутри которой нагревается жидкость; нагревательный элемент (238), находящийся в тепловом контакте с камерой (234); первый деформируемый уплотнительный элемент (260), герметично связанный с боковой стенкой (222) для герметичного соединения боковой стенки (222) и нижнего корпуса (220); второй деформируемый уплотнительный элемент (268), герметично связанный с нагревательным элементом (238) для герметичного соединения нагревательного элемента (238) и нижнего корпуса (220); и работающий на сжатие элемент, предназначенный для локального прикладывания давления к одному из первого и второго деформируемых уплотнительных элементов (260, 268) или к ним обоим таким образом, чтобы вызывать прижатие уплотнительных элементов (260, 268) и нижнего участка (224) боковой стенки (222); причем первый деформируемый уплотнительный элемент (260) содержит первую уплотнительную поверхность (262), находящуюся в герметичном зацеплении с внешней поверхностью нижнего участка (224), при этом наклон первой уплотнительной поверхности (262) по существу совпадает с наклоном нижнего участка (224). Целью настоящего изобретения является по существу устранение или по меньшей мере уменьшение одного или более из вышеописанных недостатков. 16 з.п. ф-лы, 19 ил.

1. Электрический бытовой прибор для нагревания жидкости, содержащий:

резервуар (212) для размещения нагреваемой жидкости, причем указанный резервуар (212) имеет полое тело (216), имеющее по существу центральную вертикальную продольную ось (218), нижний корпус (220) и боковую стенку (222), проходящую вверх от нижнего корпуса (220), при этом боковая стенка (222) содержит нижний участок (224), расположенный внутри нижнего корпуса (220) и наклоненный к указанной оси (218), причем участок нижнего корпуса (220) и боковая стенка (222) по меньшей мере частично ограничивают камеру (234), внутри которой нагревается жидкость;

нагревательный элемент (238), находящийся в тепловом контакте с камерой (234) таким образом, чтобы генерируемое нагревательным элементом (238) тепло могло передаваться жидкости посредством конвекции;

первый деформируемый уплотнительный элемент (260), герметично связанный с боковой стенкой (222) для герметичного соединения боковой стенки (222) и нижнего корпуса (220), причем указанный первый деформируемый уплотнительный элемент (260) препятствует передаче звука из камеры (234);

второй деформируемый уплотнительный элемент (268), герметично связанный с нагревательным элементом (238) для герметичного соединения нагревательного элемента (238) и нижнего корпуса (220), причем указанный второй деформируемый уплотнительный элемент (268) препятствует передаче звука из камеры (234); и

работающий на сжатие элемент, предназначенный для локального прикладывания давления к одному из первого и второго деформируемых уплотнительных элементов (260, 268) или к ним обоим таким образом, чтобы вызывать прижатие уплотнительных элементов (260, 268) и нижнего участка (224) боковой стенки (222) для по меньшей мере минимизации выхода жидкости из камеры (234), причем работающий на сжатие элемент представляет собой работающее на сжатие кольцо (280), отличающийся тем, что первый деформируемый уплотнительный элемент (260) содержит первую уплотнительную поверхность (262), находящуюся в герметичном зацеплении с внешней поверхностью нижнего участка (224), при этом наклон первой уплотнительной поверхности (262) по существу совпадает с наклоном нижнего участка (224).

2. Электрический бытовой прибор по п. 1, в котором первый деформируемый уплотнительный элемент (260) герметично соединяет боковую стенку (222) и нижний корпус (220), а второй деформируемый уплотнительный элемент (268) герметично соединяет нагревательный элемент (238), боковую стенку (222) и нижний корпус (220), причем участок боковой стенки (222) расположен между первым деформируемым уплотнительным элементом (260) и вторым деформируемым уплотнительным элементом (268).

3. Электрический бытовой прибор по п. 1 или 2, в котором первый и второй деформируемые уплотнительные элементы (260, 268) и работающий на сжатие элемент препятствуют передаче звука из камеры (234) к нижнему корпусу (220).

4. Электрический бытовой прибор по любому из пп. 1-3, в котором работающее на сжатие кольцо (280) по окружности окружает боковую стенку (222) тела (216).

5. Электрический бытовой прибор по любому из пп. 1-4, в котором второй деформируемый уплотнительный элемент (268) содержит вторую уплотнительную поверхность (270), находящуюся в герметичном зацеплении с внутренней поверхностью нижнего участка (224).

6. Электрический бытовой прибор по п. 5, в котором второй деформируемый уплотнительный элемент (268) содержит внешний участок (268а), внутренний участок (268b) и соединительный участок (271), который соединяет внешний и внутренний участки (268а, 268b), причем внешний участок (268а) содержит указанную вторую уплотнительную поверхность (270).

7. Электрический бытовой прибор по п. 6, в котором внешний участок второго деформируемого уплотнительного элемента (268) содержит крепежный участок (272) для крепления второго деформируемого уплотнительного элемента (268) к первому деформируемому уплотнительному элементу (260).

8. Электрический бытовой прибор по п. 7, в котором внутренний участок (268b) второго деформируемого уплотнительного элемента (268) содержит одно или более уплотнительных ребер (278) элемента для герметичного зацепления с нагревательным элементом (238).

9. Электрический бытовой прибор по п. 6, в котором соединительный участок (271) второго деформируемого уплотнительного элемента (268) содержит одно или более уплотнительных ребер (274) резервуара для герметичного зацепления с внутренней поверхностью боковой стенки (222).

10. Электрический бытовой прибор по любому из пп. 1-9, в котором нижний корпус (220) содержит каркас (250), проходящий по окружности вокруг нагревательного элемента (238), причем каркас (250) содержит нижнюю стенку (252).

11. Электрический бытовой прибор по п. 10, дополнительно содержащий звукопоглощающий слой (286), расположенный между нагревательным элементом (238) и нижней стенкой (222) для препятствования передаче звука из камеры (234).

12. Электрический бытовой прибор по п. 11, в котором звукопоглощающий слой (286) образован из вспененного материала.

13. Электрический бытовой прибор по п. 11 или 12, дополнительно содержащий контроллер (221) для подачи энергии к нагревательному элементу (238), причем указанный контроллер (221) расположен между звукопоглощающим слоем (286) и нижним корпусом (220).

14. Электрический бытовой прибор по п. 13, в котором нагревательный элемент (238) упруго поддерживается контроллером (221), чтобы по меньшей мере минимизировать резонанс от нагревательного элемента (221).

15. Электрический бытовой прибор по любому из пп. 1-14, в котором нагревательный элемент (238) представляет собой печатный нагревательный элемент для по существу равномерного распределения тепла по нагревательной поверхности нагревательного элемента (238), чтобы по меньшей мере минимизировать возникновение кавитации жидкости в процессе ее нагревания.

16. Электрический бытовой прибор по любому из пп. 1-15, в котором первый и второй деформируемые уплотнительные элементы (260, 268) являются упруго деформируемыми.

17. Электрический бытовой прибор по любому из пп. 1-16, в котором нижний корпус (220) сформован посредством многослойного литья для по меньшей мере помощи в препятствовании передаче звука.