專利名稱：節(jié)能燒水壺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
節(jié)能燒水壺
(-)技術(shù)領(lǐng)域:本發(fā)明涉及一種燒水壺，特別是一種節(jié)能燒水壺。
背景技術(shù)：
:現(xiàn)有的燒水壺多采用普通招材質(zhì)制成,加熱原理為熱源向壺底直接加熱，水壺吸收熱量后加熱壺內(nèi)水。鋁合金的導(dǎo)熱系數(shù)約為120-240 w/m *k，導(dǎo)熱系數(shù)較低，熱阻大，單位厚度、時(shí)間內(nèi)允許通過(guò)單位截面積的熱量小，因此，導(dǎo)熱系數(shù)越低，熱量傳遞越慢。采用普通鋁制燒水壺的缺點(diǎn)是:壺體底部吸收熱量的速度慢，熱源的熱量不能充分被壺體吸收；熱量在壺體內(nèi)部傳遞速度慢；壺體高溫處和低溫處溫差，有效加熱面積小，水壺上的熱量主要依靠壺底部分對(duì)壺內(nèi)的水進(jìn)行熱傳遞，因此能源利用率低，加熱效果差，燒水時(shí)間長(zhǎng)，耗能多。

發(fā)明內(nèi)容:本實(shí)用新型的目的在于提供一種節(jié)能燒水壺，它能夠克服普通鋁制水壺能源利用率低，燒水時(shí)間長(zhǎng)，耗能多的不足，提高了能源利用率，減少加熱時(shí)間，從而減少耗能。本實(shí)用新型的技術(shù)方案:一種節(jié)能燒水壺，由壺嘴、壺體、壺提手固定端、壺蓋和壺把組成，其特征在于壺體的內(nèi)部是真空腔體，真空腔體的內(nèi)壁上有密齒槽，真空腔體內(nèi)充有工質(zhì),壺體上有真空排氣閥。上述所述壺嘴上裝有壺嘴蓋。
上述所述密齒槽的深度為0.2-0.25mm,間距為0.1-0.15_。上述所述真空腔體內(nèi)的大氣壓為1.3 X KT1-L 3xl(T4 Pa。上述所述節(jié)能燒水壺的壺體的導(dǎo)熱系數(shù)為15000-20000 w/m.k。上述所述工質(zhì)的真空時(shí)沸點(diǎn)為30_50°C，在真空腔體內(nèi)為汽化工質(zhì)和液化工質(zhì)，所述工質(zhì)化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，在預(yù)計(jì)壽命內(nèi)不與真空腔體內(nèi)表面發(fā)生化學(xué)和物理變化，或者發(fā)生變化不足以影響液化工質(zhì)在密齒槽回流性能。本實(shí)用新型的工作過(guò)程:通過(guò)真空排氣閥對(duì)真空腔體進(jìn)行抽真空,使真空腔體的大氣壓在υΧΚΤ-υχΚΓ4 Pa的負(fù)壓后，通過(guò)真空排氣閥對(duì)腔體注入中適量的工質(zhì)后，對(duì)真空排氣閥加以密封。水壺受熱源加熱后，真空腔體內(nèi)的工質(zhì)在液態(tài)與氣態(tài)之間循環(huán)變化，因此，工質(zhì)在真空時(shí)的沸點(diǎn)為30_50°C。由于工質(zhì)反復(fù)受熱汽化、遇冷液化，因此要求工質(zhì)化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，在預(yù)計(jì)壽命內(nèi)不與真空腔體內(nèi)表面發(fā)生化學(xué)和物理變化，或者發(fā)生變化不足以影響液化工質(zhì)在密齒槽回流性能。本實(shí)用新型的工作原理:由于真空腔體內(nèi)是真空環(huán)境,真空腔體內(nèi)的工質(zhì)的沸點(diǎn)會(huì)比常壓下低，更易揮發(fā)。壺體受到加熱后，溫度上升，工質(zhì)受熱，吸收熱量，汽化膨脹，形成壓力差，工質(zhì)在壓力差的作用下流向真空腔體頂部，工質(zhì)在真空腔體頂部遇冷，液化，真空腔體頂端會(huì)吸收工質(zhì)放出的熱量，真空腔體頂部熱量上升，真空腔體頂部通過(guò)熱傳導(dǎo)將熱量傳遞給壺體內(nèi)的水，使整個(gè)電熱水壺內(nèi)壁溫度均勻、溫度高，整個(gè)電熱水壺內(nèi)壁都能快速和水進(jìn)行熱量交換，達(dá)到增加熱量交換面積、速度的目的。由于真空腔體的內(nèi)壁兩側(cè)采用毫米數(shù)量級(jí)槽道的密齒槽結(jié)構(gòu)，槽道形成毛細(xì)力，增加對(duì)液化工質(zhì)的吸引力，液化工質(zhì)通過(guò)密齒槽的槽道形成回流。在重力的作用下，沿密齒槽回流到真空腔體底部，重復(fù)循環(huán)，完成熱傳遞。上述一套熱循環(huán)過(guò)程是非常迅速的，接近聲音的速度。傳統(tǒng)燒水壺導(dǎo)熱是依靠金屬內(nèi)部自由電子的運(yùn)動(dòng)，是沒有形態(tài)變化的顯熱交換；本實(shí)用新型所涉燒水壺導(dǎo)熱是利用工質(zhì)的液化、汽化相變的潛熱交換。同一物質(zhì)，潛熱交換效率是顯熱交換效率的一百倍，汽化潛熱和壓力成反比，壓力越小，介質(zhì)汽化溫度越低，汽化時(shí)儲(chǔ)存的汽化潛熱越多，因此真空情況下，具有更高的導(dǎo)熱系數(shù)。本實(shí)用新型所涉燒水壺的導(dǎo)熱系數(shù)可達(dá)105W/m*°C的數(shù)量級(jí)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)一般金屬材料的導(dǎo)熱系數(shù)102W/m*°C的數(shù)量級(jí)。本實(shí)用新型的技術(shù)效果和優(yōu)越性:本節(jié)能水壺依靠真空環(huán)境中的工質(zhì)的汽、液相變傳熱，熱阻很小，因此具有超高的導(dǎo)熱能力，節(jié)能燒水壺壺體導(dǎo)熱系數(shù)約為15000-20000w/m.k。真空腔體的工質(zhì)蒸汽是處于飽和狀態(tài),飽和蒸汽的壓力決定于飽和溫度，飽和蒸汽從壺底流向壺頂所產(chǎn)生的壓降很小，根據(jù)熱力學(xué)中的方程式可知，溫降亦很小，因而壺體上下具有優(yōu)良的等溫性，保證壺體整體溫差較小，整個(gè)壺體內(nèi)表面都能很好的和壺內(nèi)的水進(jìn)行熱量傳遞，一方面，增大加熱面積，另一方面，超高導(dǎo)熱系數(shù)決定水壺底部吸收熱量的速度也大大加快，保證熱量及時(shí)傳遞給壺內(nèi)的水。根據(jù)熱源大小不同，壺體溫度比水溫高30-50°C，相同的熱源，采用本實(shí)用新型所涉節(jié)能燒水壺，壺體溫度比普通高20-40°C，并且壺體溫差很小，在±4°C內(nèi)，而普通燒水壺溫差在30°C以上；在壺體最高溫度相同時(shí)，本節(jié)能燒水壺的熱源明顯低，提高了能源利用率，減少了加熱時(shí)間，從而減少耗能。


: 圖1為本發(fā)明所涉一種節(jié)能燒水壺的整體結(jié)構(gòu)剖視圖圖2為本發(fā)明所涉一種節(jié)能燒水壺的工作狀態(tài)剖視圖其中:1為壺嘴蓋,2為壺嘴，3為壺體,4為壺提手固定端,5為真空排氣閥,6為壺蓋，7為壺把，8為熱源，9為工質(zhì)，10為汽化工質(zhì)，11為密齒槽，12為真空腔體，13為液化工質(zhì)。
具體實(shí)施方式
:實(shí)施例1:一種節(jié)能燒水壺(見圖1-2),由壺嘴2、壺體3、壺提手固定端4、壺蓋6和壺把7組成，其特征在于壺體3的內(nèi)部是真空腔體12，真空腔體12的內(nèi)壁上有密齒槽11，真空腔體12內(nèi)充有工質(zhì)9，壺體3上有真空排氣閥5。上述所述壺嘴2上裝有壺嘴蓋I。上述所述密齒槽11的深度為0.2mm,間距為0.1mm。上述所述真空腔體12內(nèi)的大氣壓為1.3 X KT1 Pa。上述所述節(jié)能燒水壺的壺體3的導(dǎo)熱系數(shù)為15000w/m.k。上述所述工質(zhì)9的真空時(shí)沸點(diǎn)為50°C，在真空腔體12內(nèi)為汽化工質(zhì)10和液化工質(zhì)13，所述工質(zhì)9化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，在預(yù)計(jì)壽命內(nèi)不與真空腔體12內(nèi)表面發(fā)生化學(xué)和物理變化，或者發(fā)生變化不足以影響液化工質(zhì)13在密齒槽11回流性能。[0023]本實(shí)用新型的工作過(guò)程:通過(guò)真空排氣閥5對(duì)真空腔體12進(jìn)行抽真空，使真空腔體12的大氣壓在1.3X KT1Pa的負(fù)壓后，通過(guò)真空排氣閥5對(duì)腔體12注入中適量的工質(zhì)9后，對(duì)真空排氣閥5加以密封。水壺受熱源8加熱后，真空腔體12內(nèi)的工質(zhì)9在液態(tài)與氣態(tài)之間循環(huán)變化，因此，工質(zhì)9在真空時(shí)的沸點(diǎn)為50°C。由于工質(zhì)9反復(fù)受熱汽化、遇冷液化，因此要求工質(zhì)9化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，在預(yù)計(jì)壽命內(nèi)不與真空腔體12內(nèi)表面發(fā)生化學(xué)和物理變化，或者發(fā)生變化不足以影響液化工質(zhì)13在密齒槽11回流性能。實(shí)施例2:—種節(jié)能燒水壺，由壺嘴2、壺體3、壺提手固定端4、壺蓋6和壺把7組成，其特征在于壺體3的內(nèi)部是真空腔體12，真空腔體12的內(nèi)壁上有密齒槽11，真空腔體12內(nèi)充有工質(zhì)9，壺體3上有真空排氣閥5。上述所述密齒槽11的深度為0.25mm,間距為0.15mm。上述所述真空腔體12內(nèi)的大氣壓為1.3xl0_4 Pa。上述所述節(jié)能燒水壺的壺體3的導(dǎo)熱系數(shù)為20000 w/m.k。上述所述工質(zhì)9的真空時(shí)沸點(diǎn)為30°C，在真空腔體12內(nèi)為汽化工質(zhì)10和液化工質(zhì)13，所述工質(zhì)9化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，在預(yù)計(jì)壽命內(nèi)不與真空腔體12內(nèi)表面發(fā)生化學(xué)和物理變化，或者發(fā)生變化不足以影響液化工質(zhì)13在密齒槽11回流性能。本實(shí)用新型的工作過(guò)程:通過(guò)真空排氣閥5對(duì)真空腔體12進(jìn)行抽真空，使真空腔體12的大氣壓在1.3xl0_4 Pa的負(fù)壓后，通過(guò)真空排氣閥5對(duì)腔體12注入中適量的工質(zhì)9后，對(duì)真空排氣閥5加以密封。水壺受熱源8加熱后，真空腔體12內(nèi)的工質(zhì)9在液態(tài)與氣態(tài)之間循環(huán)變化，因此，工質(zhì)9在真空時(shí)的沸點(diǎn)為30°C。由于工質(zhì)9反復(fù)受熱汽化、遇冷液化，因此要求工質(zhì)9化學(xué)性·質(zhì)穩(wěn)定，在預(yù)計(jì)壽命內(nèi)不與真空腔體12內(nèi)表面發(fā)生化學(xué)和物理變化，或者發(fā)生變化不足以影響液化工質(zhì)13在密齒槽11回流性能。實(shí)施例3:—種節(jié)能燒水壺，由壺嘴2、壺體3、壺提手固定端4、壺蓋6和壺把7組成，其特征在于壺體3的內(nèi)部是真空腔體12，真空腔體12的內(nèi)壁上有密齒槽11，真空腔體12內(nèi)充有工質(zhì)9，壺體3上有真空排氣閥5。 上述所述壺嘴2上裝有壺嘴蓋I。上述所述密齒槽11的深度為0.23mm,間距為0.13mm。上述所述真空腔體12內(nèi)的大氣壓為1.3X 10_3Pa。上述所述節(jié)能燒水壺的壺體3的導(dǎo)熱系數(shù)為18000 w/m.k。上述所述工質(zhì)9的真空時(shí)沸點(diǎn)為40°C，在真空腔體12內(nèi)為汽化工質(zhì)10和液化工質(zhì)13，所述工質(zhì)9化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，在預(yù)計(jì)壽命內(nèi)不與真空腔體12內(nèi)表面發(fā)生化學(xué)和物理變化，或者發(fā)生變化不足以影響液化工質(zhì)13在密齒槽11回流性能。本實(shí)用新型的工作過(guò)程:通過(guò)真空排氣閥5對(duì)真空腔體12進(jìn)行抽真空，使真空腔體12的大氣壓在1.3 X 10_3的負(fù)壓后，通過(guò)真空排氣閥5對(duì)腔體12注入中適量的工質(zhì)9后，對(duì)真空排氣閥5加以密封。水壺受熱源8加熱后，真空腔體12內(nèi)的工質(zhì)9在液態(tài)與氣態(tài)之間循環(huán)變化，因此，工質(zhì)9在真空時(shí)的沸點(diǎn)為40°C。由于工質(zhì)9反復(fù)受熱汽化、遇冷液化，因此要求工質(zhì)9化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，在預(yù)計(jì)壽命內(nèi)不與真空腔體12內(nèi)表面發(fā)生化學(xué)和物理變化，或者發(fā)生變化不足以影響液化工質(zhì)13在密齒槽11回流性能。
權(quán)利要求1.一種節(jié)能燒水壺，由壺嘴、壺體、壺提手固定端、壺蓋和壺把組成，其特征在于壺體的內(nèi)部是真空腔體，真空腔體的內(nèi)壁上有密齒槽，真空腔體內(nèi)充有工質(zhì)，壺體上有真空排氣閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種節(jié)能燒水壺，其特征在于所述壺嘴上裝有壺嘴蓋。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種節(jié)能燒水壺，其特征在于所述密齒槽的深度為0.2-0.25mm,間距為 0.1-0.15mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種節(jié)能燒水壺，其特征在于所述真空腔體內(nèi)的大氣壓為1.3 X IO^1-L 3xl0_4 Pa。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種節(jié)能燒水壺，其特征在于所述節(jié)能燒水壺的壺體的導(dǎo)熱系數(shù)為 15000-20000 w/m.k。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種節(jié)能燒水壺，其特征在于所述工質(zhì)的真空時(shí)沸點(diǎn)為30-50 V，在真空腔體內(nèi)為汽化工質(zhì)和液化工質(zhì)，所述工質(zhì)化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，在預(yù)計(jì)壽命內(nèi)不與真空腔體內(nèi)表面發(fā)生化學(xué)和物理變化，或者發(fā)生變化不足以影響液化工質(zhì)在密齒槽回流性能。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種節(jié)能燒水壺，由壺嘴、壺體、壺提手固定端、壺蓋和壺把組成，其特征在于壺體的內(nèi)部是真空腔體12，真空腔體的內(nèi)壁上有密齒槽，真空腔體內(nèi)充有工質(zhì)，壺體上有真空排氣閥。本實(shí)用新型的優(yōu)越性本節(jié)能水壺依靠真空環(huán)境中的工質(zhì)的汽、液相變傳熱，熱阻很小，因此具有超高的導(dǎo)熱能力，節(jié)能燒水壺壺體導(dǎo)熱系數(shù)約為15000-20000w/m·k。壺體上下具有優(yōu)良的等溫性，保證壺體整體溫差較小，整個(gè)壺體內(nèi)表面都能很好的和壺內(nèi)的水進(jìn)行熱量傳遞，保證熱量及時(shí)傳遞給壺內(nèi)的水。提高能源利用率，減少加熱時(shí)間，從而減少耗能。
文檔編號(hào)A47J36/00GK203122101SQ20122074655
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2012年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月29日
發(fā)明者孫廣足 申請(qǐng)人:天津博能太陽(yáng)能設(shè)備有限公司