CN203122100U - 节能电热水壶 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种节能电热水壶，由壶嘴、过滤罩、电辅加热盘、壶把手、壶体和壶盖组成，同时配有底座，底座上装有底座电源开关，其特征在于所述壶体的内部是真空腔体，真空腔体的内表面有密齿槽，真空腔体内充有工质，壶体上有真空排气阀。本实用新型的技术效果和优越性：本节能电热水壶的壶体导热系数约为15000-20000 w/m·k，由于导热系数较高，壶体上下具有优良的等温性，保证壶体整体温差较小，整个电热壶体内表面都能很好地和壶内的水进行热量传递，因此提高了能源利用率，减少了加热时间，从而减少耗能。

Description

节能电热水壶

（一）技术领域：

本实用新型涉及一种电热水壶，特别是一种节能电热水壶。

（二）背景技术：

电热水壶在加热的过程中，壶底直接接触热源，温度较高，热量由温度高向温度低地方传递，由于存在热阻，壶体不同位置存在温度差，导热系数越小，热阻越大，壶体不同位置温差越大。现有的电热水壶采用普通不锈钢质制成，不锈钢的导热系数为在10-30W/（m·℃），导热系数低，壶体最大温差甚至接近一百度，壶体不同位置热量交换速率差异很大，热量主要通过壶底传递给壶内的水，有效加热面积有限。因此，能源利用率低，耗能多，加热时间长。

（三）实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种节能电热水壶，它能够克服普通电热水壶能源利用率低，加热时间长，耗能多的缺点，提高了能源利用率，减少了加热时间，从而减少耗能。

本实用新型的技术方案：一种节能电热水壶，由壶嘴、过滤罩、电辅加热盘、壶把手、壶体和壶盖组成，同时配有底座，底座上装有底座电源开关，其特征在于所述壶体的内部是真空腔体，真空腔体的内表面有密齿槽，真空腔体内充有工质，壶体上有真空排气阀。

上述所述密齿槽的深度为0.2-0.25mm，间距为0.1-0.15mm。

上述所述真空腔体内的大气压为1.3×10^-1－1.3x10^-4 Pa。

上述所述电热水壶的壶体导热系数为15000-20000 w/m·k。

上述所述工质的真空时沸点为30-50℃，在真空腔体内为汽化工质和液化工质，所述工质化学性质稳定，在预计寿命内不与真空腔体内表面发生化学和物理变化，或者发生变化不足以影响液化工质在密齿槽回流性能。

本实用新型的工作过程：通过真空排气阀对真空腔体进行抽真空，使真空腔体的大气压在1.3×10^-1－1.3x10^-4 Pa的负压后，通过真空排气阀对真空腔体中注入适量的工质后，对真空排气阀加以密封。电热壶加热后，真空腔体内的工质在液态与气态之间循环变化，因此，工质在真空时的沸点为30-50℃。由于工质反复受热汽化、遇冷液化，因此要求工质化学性质稳定，在预计寿命内，工质不与真空腔体内表面发生化学和物理变化，或者发生变化不足以影响液化工质在密齿槽回流性能。

本实用新型的工作原理：由于真空腔体内是真空环境，真空腔体内的工质的沸点会比常压下低，更易挥发。壶体受到电辅加热盘加热后，工质温度上升，吸收热量，汽化膨胀，形成压力差，工质在压力差的作用下流向真空腔体顶部，工质在真空腔体顶部遇冷，液化，真空腔体顶端会吸收工质放出的热量，真空腔体顶部热量上升，真空腔体顶部通过热传导将热量传递给会壶内的水，使整个电热水壶内壁温度均匀、温度高，整个电热水壶内壁都能快速和水进行热量交换，达到增加热量交换面积、速度的目的。由于真空腔体的内表面两侧采用毫米数量级槽道的密齿槽结构，槽道形成毛细力，增加对液化工质的吸引力，液化工质通过密齿槽的槽道形成回流。在重力的作用下，沿密齿槽回流到真空腔体底部，重复循环，完成热传递。

上述一套热循环过程是非常迅速的，接近声音的速度。普通电热水壶传热依靠金属内部自由电子的运动，是没有形态变化的显热交换；本实用新型所涉电热水壶的导热是利用工质的液化、汽化相变的潜热交换。同一物质，潜热交换效率是显热交换效率的一百倍，汽化潜热和压力成反比，压力越小，介质汽化温度越低，汽化时储存的汽化潜热越多，因此在真空情况下，具有更高的导热系数。导热系数可达10⁵W/m·℃的数量级，远远超过一般金属材料的导热系数10²W/m·℃的数量级。

本实用新型的技术效果和优越性：本节能电热水壶的壶体导热系数约为15000-20000 w/m·k，由于导热系数较高，壶体上下具有优良的等温性，保证壶体整体温差较小，整个电热壶体内表面都能很好地和壶内的水进行热量传递，因此提高了能源利用率，减少了加热时间，从而减少耗能。在加热功率同为1KW的情况下，烧开1升水，用普通不锈钢材质的电热水壶需要 12分钟，而采用本节能电热水壶只需要7分钟，节能电热水壶的效率大约是普通电热水壶的2倍，节省了一半的能源。

（四）附图说明：

图1为本实用新型所涉一种节能电热水壶的整体结构剖视图。

图2为本实用新型所涉一种节能电热水壶的工作状态剖视图。

其中：1为壶嘴，2为过滤罩， 3为电辅加热盘，4为地座，5为地座电源开关，6为真空排气阀，7为壶把手，8为壶体，9为壶盖，10为工质，11为汽化工质，12为真空腔体，13为密齿槽，14为液化工质。

（五）具体实施方式：

实施例1：一种节能电热水壶（见图1-2），由壶嘴1、过滤罩2、电辅加热盘3、壶把手7、壶体8和壶盖9组成，同时配有底座4，底座4上装有底座电源开关5，其特征在于所述壶体8的内部是真空腔体12，真空腔体12的内表面有密齿槽13，真空腔体12内充有工质10，壶体8上有真空排气阀6。

上述所述密齿槽13的深度为0.2mm，间距为0.1mm。

上述所述真空腔体12内的大气压为1.3×10^-1Pa。

上述所述电热水壶的壶体8导热系数为15000 w/m·k。

上述所述工质10的真空时沸点为50℃，在真空腔体12内为汽化工质11和液化工质14，所述工质10化学性质稳定，在预计寿命内不与真空腔体12内表面发生化学和物理变化，或者发生变化不足以影响液化工质14在密齿槽13回流性能。

实施例2：一种节能电热水壶，由壶嘴1、过滤罩2、电辅加热盘3、壶把手7、壶体8和壶盖9组成，同时配有底座4，底座4上装有底座电源开关5，其特征在于所述壶体8的内部是真空腔体12，真空腔体12的内表面有密齿槽13，真空腔体12内充有工质10，壶体8上有真空排气阀6。

上述所述密齿槽13的深度为0.25mm，间距为0.15mm。

上述所述真空腔体12内的大气压为1.3x10^-4 Pa。

上述所述电热水壶的壶体8导热系数为20000 w/m·k。

上述所述工质10的真空时沸点为30℃，在真空腔体12内为汽化工质11和液化工质14，所述工质10化学性质稳定，在预计寿命内不与真空腔体12内表面发生化学和物理变化，或者发生变化不足以影响液化工质14在密齿槽13回流性能。

实施例3：一种节能电热水壶，由壶嘴1、过滤罩2、电辅加热盘3、壶把手7、壶体8和壶盖9组成，同时配有底座4，底座4上装有底座电源开关5，其特征在于所述壶体8的内部是真空腔体12，真空腔体12的内表面有密齿槽13，真空腔体12内充有工质10，壶体8上有真空排气阀6。

上述所述密齿槽13的深度为0.23mm，间距为0.13mm。

上述所述真空腔体12内的大气压为1.3×10^-3Pa。

上述所述电热水壶的壶体8导热系数为18000w/m·k。

上述所述工质10的真空时沸点为40℃，在真空腔体12内为汽化工质11和液化工质14，所述工质10化学性质稳定，在预计寿命内不与真空腔体12内表面发生化学和物理变化，或者发生变化不足以影响液化工质14在密齿槽13回流性能。

Claims (5)

1.一种节能电热水壶，由壶嘴、过滤罩、电辅加热盘、壶把手、壶体和壶盖组成，同时配有底座，底座上装有底座电源开关，其特征在于所述壶体的内部是真空腔体，真空腔体的内表面有密齿槽，真空腔体内充有工质，壶体上有真空排气阀。

2.根据权利要求1所述一种节能电热水壶，其特征在于所述密齿槽的深度为0.2-0.25mm，间距为0.1-0.15mm。

3.根据权利要求1所述一种节能电热水壶，其特征在于所述真空腔体内的大气压为1.3×10^-1－1.3x10^-4 Pa。

4.根据权利要求1所述一种节能电热水壶，其特征在于所述电热水壶的壶体导热系数为15000-20000 w/m·k。

5.根据权利要求1所述一种节能电热水壶，其特征在于所述工质的真空时沸点为30-50℃，在真空腔体内为汽化工质和液化工质，所述工质化学性质稳定，在预计寿命内不与真空腔体内表面发生化学和物理变化，或者发生变化不足以影响液化工质在密齿槽回流性能。

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