CN210631075U - 一种基于热管的电热水壶热水降温的散热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基于热管的电热水壶热水降温的散热装置，包括加热组件、冷却组件和外壳，外壳包括底座和顶板，顶板的上顶部设有中孔，加热组件设置在底座的中部，加热组件包括电阻丝、电动推杆和加热柱，电阻丝与加热柱同轴设置，加热柱的周侧设有若干个冷却组件，各个冷却组件包括热管、固定铰链、动曲柄、动摇杆和连接杆，热管包括蒸发腔、冷凝腔、蒸发内管、回流外管、吸液芯和环绕于热管冷凝腔外表面的环形翅片，热管的一端设有冷凝腔，热管的另一端设有蒸发腔。本实用新型通过采用热管散热、曲柄摇杆机构以及电动推杆，将电热水壶底座进行改进，使其具备了加热与冷却的分段独立工作，且结构简单，成本较低。

Description

一种基于热管的电热水壶热水降温的散热装置

技术领域

本实用新型涉及热水壶降温技术领域，尤其涉及一种基于热管的电热水壶热水降温的散热装置。

背景技术

现今，电热水壶已经是每个家庭必不可少的生活用品。但是经过电热水壶烧开的水，需要较长时间放置在空气中才能冷却至人体适合饮用的温度。随着技术的创新，市面上出现了可以调节水温的保温电热水壶，但是成本较高，且占用空间较大。如CN201384388Y现有技术公开了一种能迅速降低开水温度的自动电热水壶，包括壶体、设于壶体内的内胆容器、设于壶体底部的底座以及给内胆容器加热的发热元件，壶体内还设有对内胆容器吹风降温的风扇以其控制电路。该风扇设于内胆容器与底座之间的空腔，并通过支架固定与底座上，壶体的侧面和底座上设有透气孔。本实用新型结构简单，降温效率高且控制简单。这种能迅速降低开水温度的自动电热水壶虽然达到了降温的效果，但对其内胆容器的水的温度无法准确显示，并且不能根据用户的不同需求而降温。尤其在冲泡茶叶或其他饮品时，往往由于对水温把握不准，而使其丧失了营养价值。另一种典型的如WO2008010749A1的现有技术公开的一种水壶总成，在开放式冷却循环系统中，膨胀水壶不参与冷却循环，不承受冷却系统压力，散热器总成的水室上有加注口，冷却液从加注口加注，同时压力盖在散热器的加注口上。冷却系统正常工作时，当冷却系统温度升高，压力达到预定值时，压力盖会打开，使系统内气体进入膨胀水壶然后排到大气中；当冷却系统负压时会将膨胀水壶内的水吸入冷却循环系统中。同时还存在闭式冷却循环系统的散热效率不佳等问题。再来看如DE10117846(C1)的现有技术公开的一种冷却机构，通过自动跳动开关切断电源。当用户利用现有的电热水壶来饮水时，首先需要壶内的水煮沸，然后还要等待较长时间，直至沸腾的水降温至适合饮用的温度才可饮用，使用较为不便。

为了解决本领域普遍存在冷却效率不高、结构复杂、散热效率低等等问题，作出了本实用新型。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对目前热水壶的降温所存在的不足，提出了一种基于热管的电热水壶热水降温的散热装置。

为了克服现有技术的不足，本实用新型采用如下技术方案：

一种基于热管的电热水壶热水降温的散热装置，包括加热组件、冷却组件和外壳，所述外壳包括底座和顶板，所述顶板的上顶部设有中孔，所述加热组件设置在所述底座的中部，所述加热组件包括电阻丝、电动推杆和加热柱，所述电阻丝与所述加热柱同轴设置，所述加热柱的周侧设有若干个冷却组件，各个所述冷却组件包括热管、固定铰链、动曲柄、动摇杆和连接杆，所述热管包括蒸发腔、冷凝腔、蒸发内管、回流外管、吸液芯和环绕于热管冷凝腔外表面的环形翅片，所述热管的一端设有所述冷凝腔，所述热管的另一端设有蒸发腔，所述热管靠近所述冷凝腔的一侧外周设有所述环形翅片且所述热管与所述环形翅片同轴设置，所述冷凝腔的上顶部设有冷凝孔，所述热管朝向所述底座的一侧设有连接杆，所述连接杆与所述动摇杆的一端铰接，所述动摇杆的另一端与所述动曲柄铰接，所述动曲柄的另一端与所述固定铰链，所述固定铰链与所述底座的内壁固定连接，所述热管靠近所述蒸发腔的一侧设有隔板，所述热管的内壁还设有回流外管所述回流外管沿着所述热管的内壁的长度方向延伸且所述回流外管的两端分别与所述蒸发腔连通，所述隔板与所述热管的内壁垂直固定连接形成蒸发内管。

可选的，所述蒸发内管靠近所述冷凝腔的一侧设有冷凝孔，所述蒸发内管的内壁还设有凹槽。

可选的，所述凹槽沿着所述蒸发内管的轴径内壁等间距的分布。

可选的，所述回流外管内设有若干个围绕蒸发内管外管壁的吸液芯，所述吸液芯为压扁成形的铜丝网烧结型。

可选的，所述的热管中部外壁设置有矩形内槽，所述矩形内槽通过焊接与所述的电动连接杆的固定连接。

可选的，所述电动推杆包括上推杆、下推杆，所述下推杆、所述下推杆分别与所述加热柱同轴设置，所述的上推杆与所述顶板的中孔相配合。

可选的，所述底座的四个侧面靠近所述顶板的一侧设置有散热孔，所述顶板的上顶面设有与所述加热柱同心的第三凹槽，所述第三凹槽的周侧设有散热孔。

本实用新型所取得的有益效果是：

1.通过采用热管散热、曲柄摇杆机构以及电动推杆，将电热水壶底座进行改进，使其具备了加热与冷却的分段独立工作，同时，结构简单，成本较低；

2.通过冷凝腔的矩形凹槽使冷凝液蒸汽流过形成紊流，由于冷凝液蒸汽需维持漩涡运动，因此损失的维持漩涡损失的能量转化为热量，冷凝液蒸汽的热量散失到热管中，可加快冷凝液蒸汽的液化，提高所述热管的散热效率；

3.通过所述冷凝腔的热管外表面设置有环形翅片，使得环形翅片具有较大的换热面积，通过所环形翅片将所述热管中的热量转移至外部，提高所述热管的散热效率。

附图说明

从以下结合附图的描述可以进一步理解本实用新型。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。

图1为本实用新型的一种基于热管的电热水壶热水降温的散热装置的所述底座内部的结构示意图。

图2为本实用新型的一种基于热管的电热水壶热水降温的散热装置的所述底座外壳的结构示意图。

图3为本实用新型的一种基于热管的电热水壶热水降温的散热装置的所述加热组件的结构示意图。

图4为本实用新型的一种基于热管的电热水壶热水降温的散热装置的所述冷却组件的结构示意图。

图5为本实用新型的一种基于热管的电热水壶热水降温的散热装置的所述热管的结构示意图。

图6为本实用新型的一种基于热管的电热水壶热水降温的散热装置的所述热管的剖视图。

图7为本实用新型的一种基于热管的电热水壶热水降温的散热装置的所述底座与加热组件配合的结构示意图。

图8为本实用新型的一种基于热管的电热水壶热水降温的散热装置的所述隔板的结构示意图。

具体实施方式

为了使得本实用新型的目的.技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本实用新型进行进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。对于本领域技术人员而言，在查阅以下详细描述之后，本实施例的其它系统. 方法和/或特征将变得显而易见。旨在所有此类附加的系统.方法.特征和优点都包括在本说明书内.包括在本实用新型的范围内，并且受所附权利要求书的保护。在以下详细描述描述了所公开的实施例的另外的特征，并且这些特征根据以下将详细描述将是显而易见的。

本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”.“下”.“左”.“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位.以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例一：一种基于热管的电热水壶热水降温的散热装置，包括加热组件、冷却组件和外壳，所述外壳3包括底座和顶板，所述顶板的上顶部设有中孔23，所述加热组件设置在所述底座的中部，所述加热组件包括电阻丝4、电动推杆5和加热柱6，所述电阻丝4与所述加热柱同轴设置，所述加热柱6的周侧设有若干个冷却组件2，各个所述冷却组件2包括热管7、固定铰链8、动曲柄9、动摇杆10和连接杆11，所述热管包括蒸发腔16、冷凝腔17、蒸发内管18、回流外管19、吸液芯25和环绕于热管冷凝腔17外表面的环形翅片21，所述热管的一端设有所述冷凝腔17，所述热管的另一端设有蒸发腔16，所述热管7靠近所述冷凝腔17的一侧外周设有所述环形翅片21且所述热管7与所述环形翅片21同轴设置，所述冷凝腔17的上顶部设有冷凝孔171，所述热管7朝向所述底座的一侧设有连接杆11，所述连接杆11与所述动摇杆10的一端铰接，所述动摇杆 10的另一端与所述动曲柄9铰接，所述动曲柄9的另一端与所述固定铰链8，所述固定铰链8与所述底座的内壁固定连接，所述热管7靠近所述蒸发腔16的一侧设有隔板161，所述热管7的内壁还设有回流外管19所述回流外管19沿着所述热管的内壁的长度方向延伸且所述回流外管19的两端分别与所述蒸发腔16连通，所述隔板与所述热管的内壁垂直固定连接形成蒸发内管18。

实施例二：一种基于热管的电热水壶热水降温的散热装置，包括加热组件、冷却组件和外壳，所述外壳3包括底座和顶板，所述顶板的上顶部设有中孔23，所述加热组件设置在所述底座的中部，所述加热组件包括电阻丝4、电动推杆5和加热柱6，所述电阻丝4与所述加热柱同轴设置，所述加热柱6的周侧设有若干个冷却组件2，各个所述冷却组件2包括热管7、固定铰链8、动曲柄9、动摇杆10和连接杆11，所述热管包括蒸发腔16、冷凝腔17、蒸发内管18、回流外管19、吸液芯25和环绕于热管冷凝腔17外表面的环形翅片21，所述热管的一端设有所述冷凝腔17，所述热管的另一端设有蒸发腔16，所述热管7靠近所述冷凝腔17的一侧外周设有所述环形翅片21且所述热管7与所述环形翅片21同轴设置，所述冷凝腔17的上顶部设有冷凝孔171，所述热管7朝向所述底座的一侧设有连接杆11，所述连接杆11与所述动摇杆10的一端铰接，所述动摇杆 10的另一端与所述动曲柄9铰接，所述动曲柄9的另一端与所述固定铰链8，所述固定铰链8与所述底座的内壁固定连接，所述热管7靠近所述蒸发腔16的一侧设有隔板161，所述热管7的内壁还设有回流外管19所述回流外管19沿着所述热管的内壁的长度方向延伸且所述回流外管19的两端分别与所述蒸发腔16连通，所述隔板与所述热管的内壁垂直固定连接形成蒸发内管18。具体的，参见图1，加热组件1由所述电阻丝4，所述的可上下伸缩运动的动推杆5以及所述加热柱6组成。所述加热柱6 设置在所述电阻丝4中央空心处并与所述电阻丝4内顶端相连。所述动推杆分为上推杆51、下推杆52，所述动推杆内部为空心，所述的下推杆52 与加热柱6相配合，所述的上推杆51外环内直径与所述顶板的中孔23相配合。参见图2，所述冷却组件2设置在所述底座外壳3侧面的中央，所述固定铰链8与所述的方体底座外壳3内表面通过焊接工艺固定连接。所述固定铰链8，动曲柄9设置有转动通孔。所述动曲柄9、所述固定铰链8的转动通孔直径与第一转动轴27的直径相配合。所述动摇杆10两端设置有转动通孔26，所述动曲柄9、所述电动摇杆10转动通孔的直径与第二转动轴28的直径相配合。所述的连接杆11一端设置有转动通孔，所述动摇杆10、所述连接杆11的直径与第三转动轴29的直径相配合。所述热管7中部外表面设置有第一内槽71，所述第一内槽71优选为矩形，通过焊接工艺实现所述第一内槽71与所述连接杆11的固定连接，从而实现所述连接杆11控制所述热管7的方位状态。另外，所述固定铰链8与所述外壳3内表面通过焊接工艺固定连接。所述固定铰链8、动曲柄9设置有转动通孔26。所述电动曲柄9、所述固定铰链8的转动通孔26直径与转动轴27的直径相配合，实现所述固定铰链8与所述动曲柄9的同心相连以及转动运动。所述电动摇杆10两端设置有转动通孔26，所述电动曲柄9、所述动摇杆10转动通孔26的直径与转动轴28的直径相配合。所述连接杆11一端设置有转动通孔26，所述动摇杆10、所述连接杆11 的直径与转动轴29的直径相配合。

所述热管包括蒸发腔16、冷凝腔17、蒸发内管18、回流外管19、吸液芯25和环绕于热管冷凝腔17外表面的环形翅片21，所述热管的一端设有所述冷凝腔17，所述热管的另一端设有蒸发腔16，所述热管7靠近所述冷凝腔17的一侧外周设有所述环形翅片21且所述热管7与所述环形翅片21同轴设置，所述冷凝腔17的上顶部设有冷凝孔171。具体的，所述的冷凝腔17外表面设置有环形翅片21，通过所述环形翅片21将所述热管7中的热量转移至外部，提高所述热管7的散热效率。

所述热管7靠近所述蒸发腔16的一侧设有隔板161，所述热管7的内壁还设有回流外管19，所述回流外管19沿着所述热管的内壁的长度方向延伸且所述回流外管19的两端分别与所述蒸发腔16连通，所述隔板与所述热管的内壁垂直固定连接形成蒸发内管18。具体的，所述蒸发腔16 设置有通孔隔板161，用于在冷凝液蒸发形成蒸汽时使蒸汽呈层流流动，且可阻隔冷凝液过度流动至所述冷凝腔17从而降低冷却效率。所述回流外管19中部设置有围绕蒸发内管18外管壁的所述吸液芯25。靠近所述的冷凝腔17的所述蒸发内管18设置有绕轴分布第二凹槽181。所述吸液芯25可提供较高的毛细压力，实现冷凝液的回流过程。所述吸液芯25在工作的过程中，使得所述回流管道拥有更强的回流的动力，保证冷凝液在回流的过程更强劲。

所述蒸发内管18靠近所述冷凝腔17的一侧设有冷凝孔171，所述蒸发内管18的内壁还设有凹槽181，所述凹槽181沿着所述蒸发内管18的轴径内壁等间距的分布。所述回流外管19内设有若干个围绕蒸发内管18 外管壁的吸液芯25，所述吸液芯25为压扁成形的铜丝网烧结型。具体的，所述冷凝孔171在所述冷凝腔17的上顶部，所述热管7的蒸发内管18顶部中心设置有冷凝孔171，实现冷凝液蒸汽流至所述回流外管19管壁遇冷液化，从而使冷凝液回流至所述蒸发腔16。

所述的热管7中部外壁设置有矩形内槽71，所述矩形内槽71通过焊接与所述的电动连接杆11的固定连接。具体的，所述热管7中部外表面设置有矩形内槽71，通过焊接工艺实现所述矩形内槽71与所述连接杆11 的固定连接，从而实现所述的电动连接杆11控制所述热管7的方位状态。

所述电动推杆5包括上推杆51、下推杆52，所述下节推杆52、所述下推杆52分别与所述加热柱6同轴设置，所述的上推杆51与所述顶板的中孔23相配合。具体的，所述加热柱6顶部设置有螺纹，通过螺纹与电热水壶底部相连，实现传热。所述动推杆5分为上节动推杆51，下节动推杆52，内部设置为空心，所述下动推杆51内环直径与所述加热柱6相配合，所述上动推杆外环内直径与所述顶板的上顶面的中孔相配合，从而实现环形所述电阻丝4的上、下移动。

所述底座的四个侧面靠近所述顶板的一侧设置有散热孔22，所述顶板的上顶面设有与所述加热柱6同心的第三凹槽，所述第三凹槽的周侧设有散热孔22。具体的，所述第三凹槽与所述电热壶相匹配，使得所述电热壶能够放置在所述第三凹槽内，保证所述电热壶不会在所述顶板上晃动，始终位于所述第三凹槽内，更能实现所述电热壶的热量的传导，进而实现快速的降温。另外，所述散热孔22能使得所述底座内的热量能够与周围的空间进行热量的交流，保证所述底座内的热量快速的排放到周围的空气中。另外，本实施例中的所述加热组件与所述冷却组件分段独立工作的。

本实用新型的一个简单的工作过程如下所述：当电热水壶需要加热时，通过电控调节电动推杆，使处在底座低部的环形电阻丝上升至所述加热柱 6穿过方体底座外壳上顶面的中孔，完整出现加热柱的螺纹为止。当电热水壶需要冷却时，再次通过电控调节电动推杆，使环形电阻丝下降，接着通过电控调节设置于方体外壳四个侧面内表面的冷却组件，调节电动曲柄，电动摇杆以及电动连接杆，使四个热管水平放置，蒸发腔触碰方体外壳上顶面，并处在电热水壶下底面圆范围。热管散出的热量则通过方体外壳侧面与上顶面的散热孔散出，达到散热的效果。再次通过电控调节电动曲柄摇杆机构以及电动连接杆，将四个热管收缩回方体外壳侧面一侧，热管呈竖直放置，蒸发腔在下，冷凝腔在上，至此为电热水壶的一个工作周期。

综上所述，本实用新型的一种基于热管的电热水壶热水降温的散热装置，通过采用热管散热、曲柄摇杆机构以及电动推杆，将电热水壶底座进行改进，使其具备了加热与冷却的分段独立工作，同时，结构简单，成本较低；通过冷凝腔的矩形凹槽使冷凝液蒸汽流过形成紊流，由于冷凝液蒸汽需维持漩涡运动，因此损失的维持漩涡损失的能量转化为热量，冷凝液蒸汽的热量散失到热管中，可加快冷凝液蒸汽的液化，提高所述热管的散热效率；通过所述冷凝腔的热管外表面设置有环形翅片，使得环形翅片具有较大的换热面积，通过所环形翅片将所述热管中的热量转移至外部，提高所述热管的散热效率。

虽然上面已经参考各种实施例描述了本实用新型，但是应当理解，在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以进行许多改变和修改。也就是说上面讨论的方法，系统和设备是示例。各种配置可以适当地省略，替换或添加各种过程或组件。例如，在替代配置中，可以与所描述的顺序不同的顺序执行方法，和/或可以添加，省略和/或组合各种部件。而且，关于某些配置描述的特征可以与各种其他配置组合，如可以以类似的方式组合配置的不同方面和元素。此外，随着技术发展其中的元素可以更新，即许多元素是示例，并不限制本公开或权利要求的范围。

在说明书中给出了具体细节以提供对包括实现的示例性配置的透彻理解。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实践配置例如，已经示出了众所周知的电路，过程，算法，结构和技术而没有不必要的细节，以避免模糊配置。该描述仅提供示例配置，并且不限制权利要求的范围，适用性或配置。相反，前面对配置的描述将为本领域技术人员提供用于实现所描述的技术的使能描述。在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可以对元件的功能和布置进行各种改变。

综上，其旨在上述详细描述被认为是例示性的而非限制性的，并且应当理解，以上这些实施例应理解为仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的保护范围。在阅读了本实用新型的记载的内容之后，技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本实用新型权利要求所限定的范围。

Claims (7)

1.一种基于热管的电热水壶热水降温的散热装置，包括加热组件、冷却组件和外壳，其特征在于，所述外壳(3)包括底座和顶板，所述顶板的上顶部设有中孔(23)，所述加热组件设置在所述底座的中部，所述加热组件包括电阻丝(4)、电动推杆(5)和加热柱(6)，所述电阻丝(4)与所述加热柱同轴设置，所述加热柱(6)的周侧设有若干个冷却组件(2)，各个所述冷却组件(2)包括热管(7)、固定铰链(8)、动曲柄(9)、动摇杆(10)和连接杆(11)，所述热管包括蒸发腔(16)、冷凝腔(17)、蒸发内管(18)、回流外管(19)、吸液芯(25)和环绕于热管冷凝腔(17)外表面的环形翅片(21)，所述热管的一端设有所述冷凝腔(17)，所述热管的另一端设有蒸发腔(16)，所述热管(7)靠近所述冷凝腔(17)的一侧外周设有所述环形翅片(21)且所述热管(7)与所述环形翅片(21)同轴设置，所述冷凝腔(17)的上顶部设有冷凝孔(171)，所述热管(7)朝向所述底座的一侧设有连接杆（11），所述连接杆(11)与所述动摇杆(10)的一端铰接，所述动摇杆(10)的另一端与所述动曲柄(9)铰接，所述动曲柄(9)的另一端与所述固定铰链(8)，所述固定铰链(8)与所述底座的内壁固定连接，所述热管(7)靠近所述蒸发腔(16)的一侧设有隔板(161)，所述热管(7)的内壁还设有回流外管(19)所述回流外管(19)沿着所述热管的内壁的长度方向延伸且所述回流外管(19)的两端分别与所述蒸发腔(16)连通，所述隔板与所述热管的内壁垂直固定连接形成蒸发内管(18)。

2.根据权利要求1所述的一种基于热管的电热水壶热水降温的散热装置，其特征在于，所述蒸发内管(18)靠近所述冷凝腔(17)的一侧设有冷凝孔(171)，所述蒸发内管(18)的内壁还设有凹槽(181)。

3.根据权利要求2所述的一种基于热管的电热水壶热水降温的散热装置，其特征在于，所述凹槽(181)沿着所述蒸发内管(18)的轴径内壁等间距的分布。

4.根据权利要求1所述的一种基于热管的电热水壶热水降温的散热装置，其特征在于，所述回流外管(19)内设有若干个围绕蒸发内管(18)外管壁的吸液芯(25)，所述吸液芯(25)为压扁成形的铜丝网烧结型。

5.根据权利要求1所述的一种基于热管的电热水壶热水降温的散热装置，其特征在于，所述的热管(7)中部外壁设置有矩形内槽(71)，所述矩形内槽(71)通过焊接与电动连接杆(11)的固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种基于热管的电热水壶热水降温的散热装置，其特征在于，所述电动推杆(5)包括上推杆(51)、下推杆(52)，所述下推杆(52)、所述下推杆(52)分别与所述加热柱(6)同轴设置，所述的上推杆(51)与所述顶板的中孔(23)相配合。

7.根据权利要求1所述的一种基于热管的电热水壶热水降温的散热装置，其特征在于，所述底座的四个侧面靠近所述顶板的一侧设置有散热孔(22)，所述顶板的上顶面设有与所述加热柱(6)同心的第三凹槽，所述第三凹槽的周侧设有散热孔(22)。

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