[实用新型]电热水壶

说明书

本实用新型提供一种电热水壶，其包括：热交换器，其具冷水路径和热水路径，以及加热件，其用于将来自热交换器的冷水路径的水加热为沸水，以便将沸水供送至热交换器的热水路径，流入热交换器的冷水路径的水与流入热交换器的热水路径的沸水在热交换器内发生热交换。本实用新型的电热水壶能够生成指定温度的开水，并节省所需的能源和时间。

技术领域

本实用新型涉及一种电热水壶设计，尤其涉及电热水壶的内部结构以及热交换器的应用，从而达至有效的能量回收。

背景技术

根据世界卫生组织，把水烧开(特别指把水烧至沸腾滚滚)是最有效和简单地将致病细菌杀死的方法[1]。这对于发展中国家而言尤其重要，因为该等地区有大量人口受水媒传播疾病感染。例如，联合国儿童基金会在2017年的报告中指出每年因为缺乏洁净水而导致腹泻死亡的幼儿超过361,000名[2]。因此，以沸腾的方式把水消毒是尤为关键的社会议题，因而促成了庞大的电热水壶需求和市场规模。电热水壶是一种具备独立加热组件的烧水器，其市场收入预计到 2020年将超过23亿美元，而复合年增长率将超过4％[3]。电热水壶虽然在日常生活中被广泛使用，但碍于过量加水及热量损失等问题，其能源效率在电器中相对较低[4]。把水煮沸腾不仅消耗许了多能量，而且在等待沸水冷却至合适饮用温度的过程也相当耗时。一个理想的电热水壶应是能够从已加热至沸腾的水中回收热能量并转至将要加热的水，从而减少把水烧滚所需要消耗的能量和冷却水的时间。

一般简单的电热水壶主要由水箱和内部的加热组件组装而成。加热组件把水箱内的水加热至沸腾，然后使用者可按需要倒出适量的水。当剩余在水箱的水经过一段时间冷却了后，如果使用者再次需要温水或热水，便需要把水重新加热。为达至能源节省，一些电热水壶的设计具有温度控制功能，将水箱内的水温保持在一定范围之内。当水温低于设定值时，水壶便额外消耗电力再次把水加热至设定范围。虽然此功能节省了把水从室温从新加热的能源消耗，但是在过程中需要不断消耗能量来维持水温。在这情况下，额外的能源用以加热整个水箱内的水，而剩余在不被实时饮用水中的热能量持续损失于大气中。因此，加热准确量的水和防止热量流失或回收热能是节约能源的关键。设计节能电热水壶有助减少浪费能源，而以下是现有产品的一些常见设计特征：

·通过单杯分量指示器每次烧滚精确的水量；

·水沸腾后自动关闭系统从而避免额外的能源消耗和过热；

·保温水壶外壳从而减少散热至外在环境。

然而，水在沸腾后由于温度太高而无法实时被饮用，因此需要将其置放冷却至一定的可饮用温度，而这部分的能量损失一般会被忽略。此外，透过常温空气冷却热水的过程亦非常耗时。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是实时生成指定温度的开水，并节省所需的能源和时间。

本实用新型提供一种电热水壶，其包括：热交换器，其具冷水路径和热水路径，以及加热件，其用于将来自所述热交换器的冷水路径的水加热为沸水，以便将所述沸水供送至所述热交换器的热水路径，其中，流入所述热交换器的冷水路径的水与流入所述热交换器的热水路径的沸水在所述热交换器内发生热交换。

本实用新型的电热水壶将热交换器应用于电热水壶中，用以在把水煮沸后立即从沸腾的水回收热能量。沸腾的水被冷却所以可被实时饮用，因而节省了等待时间。所回收的热能量亦被传到将要加热的水中，从而达至预热的作用。因此，烧水所需的时间和能量都能相对减少。

可选地，所述加热件为加热管，其能够将管内的水加热为沸水，所述加热管构造为与所述热交换器流体连通。加热件采用加热管的形式可以有效地减小加热件的体积。此外，通过在加热管内将水加热至沸腾，从而每次加热可以仅烧滚由加热管内部空间所确定的特定份量的水，从而有效地节省能源，避免一次性加热全部的水。

可选地，所述加热管在竖向上并排地布置在所述换热器的外侧。电热水壶采用该内部构造可以在获得节能效果的同时有效地减小壶体的高度。