CN106388577A - 一种温控水壶及其温控方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种温控水壶，其能耗低、降温快、能维持水温恒定，包括电源底座，电源底座与壶体底部的加热器接通，壶体内设有储水内胆，储水内胆与壶体间设有隔热层；储水内胆内设有相变储能热池，相变储能热池内装有相变材料；壶体顶部设有壶盖，且壶体侧面上固定有把手，把手上设有电源开关和煮沸感应原件；电源开关用于控制电源底座与加热器之间的电流通断；煮沸感应原件用于检测储水内胆内的水是否沸腾；控制器为控制电源开关开关的元件。本发明还公开了基于上述温控水壶的温控方法。本发明采用相变储能热池吸收高温热水热量，可以快速将水温降低到人体适宜饮用温度，冷却时间。本发明大大提高了饮水在人体适宜饮用温度范围的维持时间。

Description

一种温控水壶及其温控方法

技术领域

本发明涉及一种水壶，特别是涉及一种采用相变材料进行温控的水壶。

背景技术

水是生命之源，科学合理饮水对人体健康十分重要。一般来说，一个健康成年人每天要从体内排出约2.5公斤的水，绝大部分需要通过喝水和食物来补充，因此每天要喝2000毫升以上的水才能保持水分的平衡。饮用水的温度保持在一定温度范围内，人体才会感觉比较舒适，水温过高会损害口腔、食道及胃部的粘膜，温度太低不仅影响口感，甚至会导致身体不适。

目前市场上的普通电热水壶烧水比较方便，很短时间内就可以将水烧开，但降温较慢，需要等待较长时间水温才可以降到适宜人体饮用温度范围，然后水温会很快进一步下降而导致低于适宜人体应用温度，不能较长时间将水温维持在最佳口感温度。市场上也有一些恒温电热水壶，将水烧开后，可以通过电加热的方式将水温维持在设定的温度，可以随时饮用到最佳口感温度热水，但这种恒温电水壶在将水烧开后，也是要等待较长时间才能降到设定温度，并且在维持设定温度时需要消耗电能，成本高且不环保。

故申请人认为，设计出一种能耗低、降温快、能恒温的温控水壶是十分必要的，其能够降低能耗、缩短使用者的等待时间，具备较大的市场推广前景。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种温控水壶，其能耗低、降温快、能维持水温恒定。

为实现上述目的，本发明提供了一种温控水壶，包括电源底座，所述的电源底座与壶体底部的加热器接通，所述的壶体内设有储水内胆，所述的储水内胆与壶体间设有隔热层；

所述的储水内胆内设有相变储能热池，所述的相变储能热池内装有相变材料；所述的壶体顶部设有壶盖，且壶体侧面上固定有把手，所述的把手上设有电源开关和煮沸感应原件；所述的电源开关用于控制电源底座与加热器之间的电流通断；所述的煮沸感应原件用于检测储水内胆内的水是否沸腾；所述的控制器为控制电源开关开关的元件。

作为本发明的进一步改进，所述的隔热层为真空隔热层，即储水内胆与壶体外壁之间的腔体为真空。

作为本发明的进一步改进，所述的煮沸感应元件是温度传感器或热感应继电器。

作为本发明的进一步改进，所述的相变材料的温度范围为30℃-70℃。

作为本发明的进一步改进，所述相变材料的相变温度为36℃-60℃。

作为本发明的进一步改进，所述相变材料包括但不局限于三水醋酸钠、月桂酸、棕榈酸、石蜡其中的一种及其任意组合。

作为本发明的进一步改进，相变材料通过食品级的金属或者塑料封装。

作为本发明的进一步改进，所述的相变储能热池为圆柱状、立方体状、球状、不规则立体形状等其中的一种。

一种基于上述温控水壶的温控方法，其特征是，包括如下步骤：

S1、将储水内胆内的水煮沸；

S2、放入相变储能热池，通过相变储能热池中的相变材料吸收储水内胆中的热量，将储水内胆中的水降温至相变材料最低温度。

S3、当储水内胆中的水温低于相变材料最低温度时，相变材料放热并加热储水内胆中的水，从而调控储水内胆中的水温，使其处于恒温状态。

本发明的有益效果是：

1.本发明采用相变储能热池吸收高温热水热量，可以快速将水温降低到人体适宜饮用温度，大大缩短了喝水等待时间。

2.本发明采用相变储能热池持久控温，大大提高了饮水在人体适宜饮用温度范围的维持时间，方便人们在较长时间内能够喝上最佳口感温度的水。

3.本发明采用相变储能热池的蓄放热来调控水的温度，不额外消耗能源，不仅使饮水更舒适、更安全、更健康，而且经济、环保。

附图说明

图1是本发明一种温控水壶具体实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

参见图1，一种温控水壶，包括电源底座8，所述的电源底座8与壶体1底部的加热器5接通，可通过电源底座8向加热器5传递电流以使加热器5发热(类似于现有的电热水壶结构)；

所述的壶体1内设有储水内胆3，所述的储水内胆3与壶体1间设有隔热层，所述的隔热层最好为真空隔热层，即储水内胆3与壶体1外壁之间的腔体为真空；

所述的储水内胆3内设有相变储能热池2，所述的相变储能热池2内装有相变材料；

所述的壶体1顶部设有壶盖4，且壶体1侧面上固定有把手，所述的把手上设有电源开关6和煮沸感应原件7；

所述的电源开关6用于控制电源底座8与加热器5之间的电流通断；

所述的煮沸感应原件7用于检测储水内胆3内的水是否沸腾，其原理是通过通道与储水内胆6顶部连通，当储水内胆3内的水沸腾时会产生水蒸气，该水蒸气会通过此通道传递到煮沸感应原件7，煮沸感应元件一旦感应到达到预设的温度就会通知控制器控制电源开关6切断电源底座8与加热器5之间的电流，使加热器停止加热。

所述的控制器为控制电源开关6开关的元件；

所述的煮沸感应元件可以是温度传感器或热感应继电器，可以是现有的热水壶上的煮沸自动断电装置。

所述的相变材料的温度范围为30℃-70℃，优选地所述相变材料的相变温度为36℃-60℃。所述相变材料包括但不局限于三水醋酸钠、月桂酸、棕榈酸、石蜡等。

使用时，首先往储水内胆3中加入需呀烧开的水，然后打开电源开关6使电源底座8与加热器5之间的电流接通，加热器对储水内胆3进行加热；

当储水内胆3内的水沸腾后，煮沸感应原件7控制电源开关6切断电源底座8与加热器5之间的电流，加热器5停止加热；

然后将封装有相变材料的相变储能热池2放入储水内胆3中(也可以将相变储能热池2设置成固定在储水内胆3内)；当储水内胆3内进行加热直到煮沸时，所述的相变材料会吸收储水内胆3内的水温，并将吸收的热量存储起来，而相变材料吸收温度的速度特别快，故可以达到对储水内胆3内的水进行快速降温的效果；而相变材料又具有最低温度限制，故将储水内胆3内的温度降至最低温度后就不再对储水内胆3内的水进行降温，而这个最低温度为30℃左右，正好适合直接饮用。而在后续的过程中，储水内胆3内的热量会逐步流失，这就会导致水温下降，而相变储能热池2内的相相变材料一旦检测到外界的温度低于其最低温度，其就会释放之前存储的热量对水进行加热，从而达到使水基本恒温(保温)的目的。这种方式，首先不需要电能对降温的水进行加热保温，能够降低保温所消耗的能量；其次相变材料通过食品级的金属或者塑料封装，不会污染储水内胆3中的水，可以说是一种纯天然的保温方式。

进一步地，所述的相变储能热池2可以是圆柱状，也可以是其它更有利于热交换或者更有艺术美感的形状。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种温控水壶，包括电源底座，所述的电源底座与壶体底部的加热器接通，所述的壶体内设有储水内胆，其特征是：所述的储水内胆与壶体间设有隔热层；

所述的储水内胆内设有相变储能热池，所述的相变储能热池内装有相变材料；所述的壶体顶部设有壶盖，且壶体侧面上固定有把手，所述的把手上设有电源开关和煮沸感应原件；所述的电源开关用于控制电源底座与加热器之间的电流通断；所述的煮沸感应原件用于检测储水内胆内的水是否沸腾；所述的控制器为控制电源开关开关的元件。

2.如权利要求1所述的一种温控水壶，其特征是：所述的隔热层为真空隔热层，即储水内胆与壶体外壁之间的腔体为真空。

3.如权利要求1所述的一种温控水壶，其特征是：所述的煮沸感应元件是温度传感器或热感应继电器。

4.如权利要求1所述的一种温控水壶，其特征是：所述的相变材料的温度范围为30℃-70℃。

5.如权利要求2所述的一种温控水壶，其特征是：所述相变材料的相变温度为36℃-60℃。

6.如权利要求4或5所述的一种温控水壶，其特征是：所述相变材料包括但不局限于三水醋酸钠、月桂酸、棕榈酸、石蜡其中的一种及其任意组合。

7.如权利要求1所述的一种温控水壶，其特征是：相变材料通过食品级的金属或者塑料封装。

8.如权利要求1所述的一种温控水壶，其特征是：所述的相变储能热池为圆柱状、立方体状、球状、不规则立体形状等其中的一种。

9.一种基于权利要求1-8所述温控水壶的温控方法，其特征是，包括如下步骤：

S1、将储水内胆内的水煮沸；

S2、放入相变储能热池，通过相变储能热池中的相变材料吸收储水内胆中的热量，将储水内胆中的水快速降温至相变材料的最低温度。

S3、当储水内胆中的水温低于相变材料最低温度时，相变材料放热并加热储水内胆中的水，从而调控储水内胆中的水温，使其处于恒温状态。