[實用新型]高效節能水壺

有效

• 申請號: 201720387402.0
• 申請日: 2017-04-14
• 公開（公告）號: CN207202719U
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 紀國劍;蔡賜麒;楊自強;楊洋
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: A47J27/21
• 分類號: A47J27/21;A47J27/022
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及日常生活用品技術領域，尤其涉及高效節能水壺。

背景技術

當前市場上銷售的加熱水壺作為家庭必需品，每年的產銷量巨大。種類雖然五花八門，也在一定程度上滿足人們的需要。但是這些看似很全面的加熱水壺，卻存在著巨大的能源浪費，經過對實驗數據的細致分析以及公式推算，在大部分電加熱水壺的有限使用年限中，其自身沒有得到有效利用的能源經過折合，浪費價值甚至高達水壺自身價值的幾十倍。目前雖有學者對于水加熱的節能利用進行了研究，如CN103829792A的高效節能電熱水壺，該專利是水加熱節能技術利用的一個典范，但是卻沒有從源頭上節能，而是在能源浪費后進行節能，有亡羊補牢之嫌。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是：為了解決現有技術中加熱水壺不能合理利用能源的技術問題，本實用新型提供一種高效節能水壺。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：一種高效節能水壺，包括壺體，所述壺體底部外表面為平面，壺體底部的內表面為向壺體內腔凸起的實心球面結構，壺體底部的內表面上還開設有若干凹槽，所述凹槽呈倒錐形，凹槽的尖端向下，所述壺體底部的內表面上還均布有多個肋片，所述多個肋片呈發散狀均勻分布，肋片的內端部均相互連接于壺體底部的內表面的中心，肋片的外端部均均勻分散于壺體底部的內表面的外延圓周上，肋片的底部均固定連接在壺體底部的內表面上。本實用新型的高效節能水壺，由于在壺體底部的內表面上開設了很多小凹槽，使得壺體底部的換熱面積增大，凹槽能夠聚集熱能，成為汽化核心最有利的地點，產生的氣泡在形成，成長以及脫離壺體底部的內表面會引起各種擾動，從而達到強化換熱的效果，其強化傳熱效果在部分時段甚至高達10⁵～10⁶(W/m²)的量級，比相同溫差變化范圍內水的強制對流的熱流密度至少高一個量級；加裝肋片也能夠增加了換熱面積，肋片與壺體底部的內表面的連接處也會產生氣泡，增強擾動，強化傳熱，實現熱能的超高效傳遞。

進一步，具體地，所述壺體底部的內表面為圓錐中心角為160～175°的凸起的球面。凸球面型的底面可以使得靠近底部的不同層面的水得到盡快地加熱，加快上層冷卻水與底部熱水的擾動，此外在該范圍內的圓錐中心角可以進一步促進氣泡的產生。

進一步，具體地，所述凹槽槽口的直徑d為0.5～0.8mm，凹槽的圓錐中心角α1為15～20°，深度h為0.5～0.8mm，相鄰凹槽之間的間距為1.5～2.4mm。凹槽的作用是能產生更多的汽化核心，繼而加速擾動，凹槽口的直徑如果過大，則氣泡的表面張力大于壓差，氣泡內的蒸汽凝結，氣泡瓦解，但若直徑過大，能夠成為汽化核心的氣泡量就會減少。凹槽的圓錐中心角以及凹槽的深度和相鄰凹槽間的間距都會對氣泡的生成造成影響，只有在一定范圍內才能促進氣泡的生成。

進一步，具體地，所述肋片的數量為12條，高度為2～3mm，厚度為2～3mm。肋片可以增大傳熱面積，此外肋片與凸起球面交接處也易形成氣泡產生汽化核心。

本實用新型的有益效果是，本實用新型的高效節能水壺，由于在壺體底部的內表面上開設了很多小凹槽，凹槽成為汽化核心最有利的地點，產生的氣泡在形成，成長以及脫離壺體底部的內表面會引起各種擾動，從而達到強化換熱的效果，其強化傳熱效果在部分時段甚至高達10⁵～10⁶(W/m²)的量級，比相同溫差變化范圍內水的強制對流的熱流密度至少高一個量級；加裝肋片也能夠增加了換熱面積，肋片與壺體底部的內表面的連接處也會產生氣泡，增強擾動，強化傳熱，實現熱能的超高效傳遞節約能源；結構簡單，使用成本低，符合節能減排與能源高效利用的原則。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

圖1是本實用新型高效節能水壺的壺體底部的剖視圖。

圖2是圖1的俯視圖。

圖3是本實用新型高效節能水壺的壺體底部的凹槽的剖面示意圖。

圖中：1、壺體底部外表面，2、壺體底部的內表面，21、凹槽，22、肋片。

具體實施方式

現在結合附圖對本實用新型作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本實用新型的基本結構，因此其僅顯示與本實用新型有關的構成。