[发明专利]流体输出构件和包括该流体输出构件的流体容器

说明书

本发明涉及对流体容器的输出构件的改进，具体提供一种流体输出构件和包括该流体输出构件的流体容器。本发明旨在解决使用诸如茶壶或冲茶机等容器时发生的挂杯问题。为此目的，本发明的流体输出构件包括贯穿其中的通孔，并且该流体输出构件包括位于其第一端的流体入口和位于其第二端的流体出口，所述流体入口连接到流体容器上的开口并与流体容器的内部连通。所述流体输出构件的第二端的外端面的底侧设置有凹槽从而在所述流体输出构件的第二端的唇缘处形成尖锐边缘。该流体容器例如可以是冲茶机。由所述凹槽形成的尖锐边缘能够有效地减少甚至消除上述挂杯问题。

技术领域

本发明涉及一种流体输出构件和包括该流体输出构件的流体容器，具体涉及对冲茶机、电热水壶、咖啡机、茶壶等容器的壶嘴的改进。

背景技术

饮用茶、咖啡或其他类似饮品的人经常遇到的一个烦恼是，在倾倒茶水等饮品时它们会附着到壶嘴的底侧。这种现象被称为挂杯效应或挂杯现象，即，饮品从壶嘴的外缘沿着壶嘴底侧向内回流。这些液滴会沿着壶嘴向下流淌到容器的外侧，从而弄湿或弄脏容器下面的材料－例如桌布。具体请参见图1至3，其中示出了Duez等人在Phys.Rev.Lett.vol104,2010上发表的、名称为“消除挂杯现象(Beating the teapoteffect)”的文章中给出的茶壶示意图。具体而言，图1示出了挂杯现象不太严重的茶壶的壶嘴。图2示出了挂杯现象非常严重的茶壶的壶嘴，此时茶水顺着壶嘴底侧流到了壶体和桌面上。图3比较性地示出了没有挂杯现象的茶壶的壶嘴。

除了会造成不美观和不卫生的状况之外，这些液滴还会对电热水壶、冲茶机或咖啡机等电器产品造成安全隐患，尤其当它们渗入所述电器内部时更是如此。

现有技术中已经存在针对上述问题进行改进的技术文献。例如，美国专利US6431417B1中公开了一种用于倾倒液体的壶嘴。该壶嘴对现有技术的改进在于，其在壶嘴的内部通孔的底部形成了一个阶梯状的突起，用于在终止液体倾倒动作时(即，在茶壶从倾倒位置向直立位置转换的过程中)截断液流，从而起到缓解挂杯效应的作用。

然而，本领域技术人员容易理解的是，由于该阶梯状突起形成在距离壶嘴端口一段距离的位置，而不是形成在壶嘴端口处，在终止液体倾倒动作时，对于已经越过该突起的液体而言，该突起并不能有效缓解由其引发的挂杯现象。此外，由于形成了阶梯状突起，每次倾倒时都会在该阶梯处残留一定量的茶水，久而久之便会在该位置形成难以清理的污垢。再者，由于该内部通孔中的阶梯状突起使壶嘴的外壁上也形成了相应的突起，因此严重影响了整个茶壶的美观。

就理论层面而言，已有多篇学术论文研究了挂杯效应。Duez等人在上述文章中对此现象的总结是：挂杯效应是液体的惯性力和壶嘴表面引发的粘滞力共同作用的结果。具体而言,液体从壶嘴的流出角度的偏转程度取决于下列因素：(1)壶嘴的表面湿润性；(2)液体的流速；和(3)固体表面的边缘曲率。

根据该研究结果的启示，为了在倾倒液体时不产生滴漏，壶嘴应当设计成具有如下特征：(a)低的表面湿润性；(b)倾倒通道的构造使流体具有高流速；和(c)壶嘴具有小曲率半径的尖锐边缘。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中存在的上述问题。具体而言，本发明旨在减少或消除倾倒液体时容器的壶嘴边缘处发生的挂杯或滴漏现象。

为此目的，本发明提供一种用于电热水壶、冲茶机、咖啡机等流体容器的新型壶嘴。本发明的关键点在于确保液体流出容器时具有较高流速以及在壶嘴的外缘处形成具有小曲率半径的尖锐边缘。