[实用新型]节能烧水壶

说明书

（一）技术领域：

本发明涉及一种烧水壶，特别是一种节能烧水壶。

（二）背景技术：

现有的烧水壶多采用普通铝材质制成，加热原理为热源向壶底直接加热，水壶吸收热量后加热壶内水。铝合金的导热系数约为120-240 w/m·k，导热系数较低，热阻大，单位厚度、时间内允许通过单位截面积的热量小，因此，导热系数越低，热量传递越慢。采用普通铝制烧水壶的缺点是：壶体底部吸收热量的速度慢，热源的热量不能充分被壶体吸收；热量在壶体内部传递速度慢；壶体高温处和低温处温差，有效加热面积小，水壶上的热量主要依靠壶底部分对壶内的水进行热传递，因此能源利用率低，加热效果差，烧水时间长，耗能多。

（三）发明内容：

本实用新型的目的在于提供一种节能烧水壶，它能够克服普通铝制水壶能源利用率低，烧水时间长，耗能多的不足，提高了能源利用率，减少加热时间，从而减少耗能。

本实用新型的技术方案：一种节能烧水壶，由壶嘴、壶体、壶提手固定端、壶盖和壶把组成，其特征在于壶体的内部是真空腔体，真空腔体的内壁上有密齿槽，真空腔体内充有工质，壶体上有真空排气阀。

上述所述壶嘴上装有壶嘴盖。

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。

上述所述节能烧水壶的壶体的导热系数为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，通过真空排气阀对腔体注入中适量的工质后，对真空排气阀加以密封。水壶受热源加热后，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。壶体受到加热后，温度上升，工质受热，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壶体内的水，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。由于真空腔体的内壁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。传统烧水壶导热是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；本实用新型所涉烧水壶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，因此真空情况下，具有更高的导热系数。本实用新型所涉烧水壶的导热系数可达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。