專利名稱：節(jié)能、節(jié)時燒水壺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改進的燒水壺。當然運用此原理也可以制成熱水器。
歷來人們使用的、傳統(tǒng)的現(xiàn)在市場上銷售的燒水壺，外形都是相似的。其結(jié)構(gòu)為一個容水的罐形壺體；上部有壺口、壺蓋；側(cè)面有一個壺嘴。燒水工作時壺體內(nèi)裝滿水，把壺放在火上從壺的底部加熱，至水沸騰……這種傳統(tǒng)的水壺存在著傳熱面積小、加熱時間長、耗費能源多的缺點。
在傳熱學(xué)中，傳熱的基本方程式告訴我們從熱載體傳給冷載體的熱量Q與它們之間的溫度差Δt(熱載體溫度T與冷載體溫度t之差Δt＝T－t)成正比，此外還與傳熱面積F(此面積是與熱流方向相垂直的)及時間τ成正比，可以寫成下式Q＝K.F.Δt.τ式中K為傳熱系數(shù)。
對于水壺的燒水工作過程而言，熱載體是爐火，冷載體是水壺；F是壺底的面積；Δt是爐火與水壺(冷水)的溫差；把一壺水加熱至沸點所需要的熱量Q是一定的，根據(jù)上述公式傳熱面積F的大小就決定了時間τ的大小。即F越小則τ越大；反之F越大，τ越小。
傳統(tǒng)水壺的傳熱面積只是壺底的面積，如能設(shè)法把傳熱面積增大則燒開一壺水的時間必然縮短，另外對于實際生活中的燒水過程而言，燒水時間的縮短也就必然節(jié)約了能源，因為燒水過程中爐火也在白白地加熱著周圍的空氣……時間越長，能源的浪費也相應(yīng)越多。
根據(jù)上述理論，本發(fā)明采用從壺底中央增設(shè)一熱氣通道式換熱裝置盡量增大傳熱面積，使之成為節(jié)時、節(jié)能的燒水壺。
下面結(jié)合附圖進一步詳細描述。


圖1中(1)表示一根金屬管從壺底中心穿透并以錐形螺旋形狀上升從壺蓋的中心孔穿出。燒水工作時爐火的熱氣除加熱壺底后從壺底周圍散去以外，還從該螺旋管至壺蓋的中心孔散出。因螺旋管是浸泡在壺內(nèi)冷水中、熱交換是以傳導(dǎo)方式進行，應(yīng)按照傳熱學(xué)中的傅立葉定律的公式來分析、計算。
傅立葉定律為通過間壁傳遞的Q熱量與間壁的表面積F，間壁兩邊的溫度差Δt壁和時間τ成正比而與壁厚δ成反比，即 式中λ為傳熱系數(shù)。
螺旋管的表面積F，如能盡量做得大些；螺旋管的壁厚做得薄些，那末通過間壁傳遞熱量Q將會增大。
這一筆熱量是較傳統(tǒng)壺增加的。這無疑對加快燒水過程是一個幫助，并且增加了人們解決燒水過程中的節(jié)能問題的手段。
螺旋管(1)即為熱氣通道式換熱裝置。
圖2，是一段短管(1)穿透壺底中心，然后連接一內(nèi)設(shè)熱氣擋板(3)的密封園扁盒(2)，再由一根直管(4)通到壺蓋的中心孔，形成通路。使爐火的熱氣可由壺底通過(1)、(2)、(3)、(4)而排出。
園扁盒(2)是熱氣通道式換熱裝置。它的工作同屬熱傳導(dǎo)過程，同樣適用于傅立葉定律和公式。分析方法可以類推，不再詳述。
經(jīng)過按圖所示實物試驗證明節(jié)能效果可達30％以上。
本發(fā)明的實施方法中心管可以和壺底鉚接或焊接。另外應(yīng)注意中心管及整個熱氣通道式換熱裝置，都應(yīng)和壺體同樣材質(zhì)。
權(quán)利要求
1.一種燒水壺，它的特征是增添了內(nèi)部的熱氣通道式的換熱裝置。
2.權(quán)利要求1中所述的那種燒水壺的內(nèi)部熱氣通道式換熱裝置的特征是與該水壺的底部相連，鉚接或焊接。
3.權(quán)利要求1中所述的那種燒水壺的內(nèi)部熱氣通道式換氣裝置的特征是工作時幾乎全部浸泡在所需加熱的水中。
全文摘要
一種燒水壺，歷來的傳統(tǒng)產(chǎn)品只能從底面積受熱，傳熱面積太小。從而導(dǎo)致燒開一壺水所需時間較長，所耗能源較多。本發(fā)明在傳統(tǒng)產(chǎn)品的基礎(chǔ)上增添了一個內(nèi)部的熱氣通道式換熱裝置，從而增加了傳熱面積，可以節(jié)約時間和能源。經(jīng)過實物試驗，證明節(jié)能效果可達30％以上。
文檔編號A47J27/21GK1131010SQ95102179
公開日1996年9月18日 申請日期1995年3月13日 優(yōu)先權(quán)日1995年3月13日
發(fā)明者戰(zhàn)則勝 申請人:戰(zhàn)則勝