一種節(jié)能快燒電熱水壺的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水加熱裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種節(jié)能快燒電熱水壺。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代社會(huì)的生活節(jié)奏越來越快，人們對于許多事物也更加追求便捷、高效率。
[0003]家用的電熱水設(shè)備就是一個(gè)非常典型的例子，人們對于燒水的速度要求不斷提高。目前市場上的速熱型電熱水設(shè)備通常是采用增大加熱體與水的接觸面積來實(shí)現(xiàn)的。如申請?zhí)枮镃N201220117789.5的中國專利公開了一種節(jié)能速熱水壺，在壺體內(nèi)沿其縱向貫穿設(shè)置有一過火通道，所述過火通道下端開口與壺體底部齊平，上端開口高于壺體上端部;所述過火通道由下往上逐漸變小呈一喇叭狀。在壺體內(nèi)設(shè)計(jì)過火通道，加大了受熱面接，節(jié)約了燒水時(shí)間，同時(shí)也節(jié)約了能源。此外將過火通道設(shè)計(jì)成喇叭狀，使得火焰充分并直接與過火通道壁接觸，大大提高了加熱效率。
[0004]雖然增大換熱面積能夠有效提升加熱速率，但是單單通過增大換熱面積這一因素來提升加熱速率目前已到達(dá)瓶頸，很難再繼續(xù)大幅提升。因此還需要配合其他因素來提升加熱水的速率。
[0005]申請?zhí)枮镃N201020135345.5的中國專利公開了一種即開式熱水壺，包括壺體，在壺體內(nèi)設(shè)有冷水腔和速熱腔，冷水腔和速熱腔之間由進(jìn)水管相連，速熱腔連通固定在冷水腔中的沸騰管內(nèi)腔，沸騰管頂部出口插入氣水處理器，氣水處理器上設(shè)有與冷水腔連通的排氣孔，氣水處理器的底部連通集水腔，集水腔與熱出水管相連。本實(shí)用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)中普通水壺加熱速度慢、不能按需要用水量即刻得到開水以及造成能源浪費(fèi)的缺陷，通過上述設(shè)計(jì)，能快速得到需要用水量的開水，具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、快速節(jié)能、出水穩(wěn)定、出水量大，可靠性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。
[0006]上述熱水壺的原理是在短時(shí)間內(nèi)快速加熱少量水，并將先加熱完畢的熱水進(jìn)行使用，但是其并不能提升滿負(fù)荷體積水量加熱的速率，當(dāng)一次性需要大量熱水時(shí)，其仍無法滿足需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種節(jié)能快燒電熱水壺。本發(fā)明的節(jié)能快燒電熱水壺能夠提升加熱水的熱交換速率，對水體實(shí)現(xiàn)快速加熱。
[0008]本發(fā)明的具體技術(shù)方案為:一種節(jié)能快燒電熱水壺，包括殼體，所述殼體的頂部為開口，所述開口處設(shè)有頂蓋，所述節(jié)能快燒電熱水壺還包括隔板和加熱部件，所述隔板水平設(shè)于殼體內(nèi)部并將殼體內(nèi)部隔為上腔和下腔，隔板包括固定隔板套和夾于所述固定隔板套中的活動(dòng)隔板，所述固定隔板套和活動(dòng)隔板上分別設(shè)有若干過水孔;所述上腔內(nèi)設(shè)有豎直的旋轉(zhuǎn)軸，所述旋轉(zhuǎn)軸的上端穿過所述頂蓋中心并與電機(jī)連接，旋轉(zhuǎn)軸的下端穿過固定隔板套并與活動(dòng)隔板的中心處連接;所述旋轉(zhuǎn)軸的下端以及旋轉(zhuǎn)軸位于上腔的部位上分別設(shè)有第一溫度感應(yīng)器和第二溫度感應(yīng)器;所述加熱部件設(shè)于殼體內(nèi)部底部。所述加熱部件包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、旋轉(zhuǎn)加熱棒和旋轉(zhuǎn)槳葉;所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)于殼體底部的上表面，所述旋轉(zhuǎn)加熱棒豎直設(shè)于所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的頂部，所述旋轉(zhuǎn)槳葉固定于旋轉(zhuǎn)加熱棒的頂部;所述節(jié)能快燒電熱水壺殼體的下腔內(nèi)設(shè)有水平的底板，所述底板將下腔隔為上下兩部分，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)位于底板下方，所述旋轉(zhuǎn)加熱棒貫穿底板;殼體底部與底板下表面之間設(shè)有鼓氣腔，所述鼓氣腔內(nèi)儲(chǔ)存有鼓氣劑，對應(yīng)于鼓氣腔的殼體側(cè)壁上設(shè)有加料口，鼓氣腔上方的底板上設(shè)有防水透氣部件。
[0009]現(xiàn)有傳統(tǒng)的燒水壺都是通過增加加熱體與水的接觸面積來實(shí)現(xiàn)快燒，雖然增大換熱面積能夠有效提升加熱速率，但是單一通過增大換熱面積這一因素來提升加熱速率目前已到達(dá)瓶頸，很難再繼續(xù)大幅提升。因此還需要配合其他因素來提升加熱水的速率。
[0010]燒水壺的在工作時(shí)，實(shí)際原理上是對燒水壺內(nèi)局部水先進(jìn)行加熱，然后通過水體流動(dòng)將熱量分散到全部水中。但是由于燒水裝置內(nèi)的水是相通的，不同部位的水產(chǎn)生溫差后會(huì)迅速發(fā)生熱傳遞，從而減少溫差。我們知道，水之間的溫差越大，其發(fā)生熱交換的速率越快，但是由于燒水壺不同部位的水之間溫差較小，因此其熱交換的速度較慢，導(dǎo)致燒水速率不夠快。
[0011]本發(fā)明的燒水壺內(nèi)設(shè)有隔板，將殼體內(nèi)部分隔為上、下腔，并且隔板包括固定隔板套和活動(dòng)隔板，活動(dòng)隔板能夠旋轉(zhuǎn)。在燒水前，先對下腔進(jìn)行注水，控制水面與固定隔板套的底面之間留有一定空隙，空隙起到輔助隔板進(jìn)行隔熱的作用。然后旋轉(zhuǎn)活動(dòng)隔板使活動(dòng)隔板與固定隔板套上的過水孔閉合，繼續(xù)對上腔進(jìn)行注水。最后關(guān)閉頂蓋進(jìn)行燒水。
[0012]在燒水過程中，由于隔板的阻隔，下腔的水首先被加熱，而上腔的水基本沒有被加熱，兩者之間的溫差較大。當(dāng)下腔的水到達(dá)一定溫度后，第一溫度感應(yīng)器將信號傳遞給頂蓋上的電機(jī)，電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，接著活動(dòng)隔板也發(fā)生旋轉(zhuǎn)，活動(dòng)隔板上的過水孔與固定隔板套上的過水孔重合，上、下腔相通，上腔的水在重力作用下向下位移，上下腔的水充分混合。由于兩者之間的溫差較大，因此熱交換速率較大，縮短了水的煮沸時(shí)間。當(dāng)水被完全燒開后，第二溫度感應(yīng)器將信號傳遞給加熱部件，停止加熱。
[0013]此外，旋轉(zhuǎn)槳葉能夠在燒水時(shí)增加下腔水的流動(dòng)性，增加傳熱速率。在上腔水與下腔水混合后也能使水均勻混合。
[0014]在燒水過程中當(dāng)水被加熱到一定溫度后，水中的空氣發(fā)生膨脹形成氣泡而上浮，在氣泡上浮過程中，能夠加速熱量的傳遞，使水的加熱速率提高。但是普通水體中空氣含量較低，在0.1-0.4 %之間，因此水中的空氣在短時(shí)間內(nèi)就會(huì)形成氣泡脫離水體，因此無法明顯提升水體加熱速率。
[0015]本發(fā)明在殼體底部設(shè)有鼓氣腔，在燒水過程中，鼓氣腔內(nèi)的鼓氣劑受熱生產(chǎn)氣體，氣體通過防水透氣部件向水體中通以較小的速度通入空氣，增加水體中空氣含量，從而提高水體升溫速率。
[0016]作為優(yōu)選方案，所述鼓氣劑為碳酸氫鈉粉末。
[0017]作為優(yōu)選方案，所述防水透氣部件為防水透氣膜或防水透氣閥。防水透氣膜或防水透氣閥均為市售產(chǎn)品。
[0018]作為優(yōu)選方案，所述底板上設(shè)有多個(gè)防水透氣部件，所述防水透氣部件同心分布于以底板中心點(diǎn)為圓心的圓上。防水透氣部件均勻設(shè)置，避免局部氣泡較多而產(chǎn)生負(fù)影響。
[0019]作為優(yōu)選方案，所述固定隔板套以及活動(dòng)隔板上的過水孔的形狀、尺寸以及位置互相對應(yīng)。
[0020]作為優(yōu)選方案，所述過水孔呈扇葉狀，且過水孔以固定隔板套或活動(dòng)隔板的中心點(diǎn)為圓心同心分布。
[0021]作為優(yōu)選方案，所述隔板將上腔、下腔分隔的體積比例為1:2至2:3。通過實(shí)驗(yàn)分析，嚴(yán)格設(shè)定上、下腔之間的體積比，從而使熱交換速率達(dá)到最優(yōu)效果。
[0022]作為優(yōu)選方案，所述隔板為硅橡膠復(fù)合材料。
[0023]作為優(yōu)選方案，所述硅橡膠復(fù)合材料的制備方法為:將10質(zhì)量份的甲基硅橡膠生膠、10-20質(zhì)量份的甲基乙烯基硅橡膠生膠、0.2-0.4質(zhì)量份的天然沸石、0.5-2.5質(zhì)量份的交聯(lián)劑、0.1-0.2質(zhì)量份的發(fā)泡劑、0.3-0.4質(zhì)量份的硫化劑在20-40 °C下混煉l_2h，再將混合物在室溫下靜置8-20h;將所得產(chǎn)物置于硫化設(shè)備中在160-200°C下硫化20-30min，制得娃橡膠復(fù)合材料。
[0024]本發(fā)明制備的硅橡膠復(fù)合材料具有較低的導(dǎo)熱系數(shù)，是隔板起到良好的隔熱效果，增加上、下腔中水的溫差。同時(shí)該硅橡膠復(fù)合材料無毒害，具有較高的耐溫性，在200°C以下均能夠保持較好的性能。此外，天然沸石復(fù)合后，由于自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，不僅能夠起到隔熱作用，還能夠?qū)λ械你U、鎘重金屬離子進(jìn)行有效吸附，凈化水體。同時(shí)也能夠?qū)畷r(shí)產(chǎn)生的噪音進(jìn)行吸附降噪。天然沸石與硅橡膠復(fù)合后還能夠增強(qiáng)其機(jī)械性能。
[0025]作為優(yōu)選方案，所述天然沸石的粒徑為150-300微米。該粒徑下的天然沸石對重金屬、噪音的吸附效果較佳，與硅橡膠的相容性也較好。
[0026]與現(xiàn)有技術(shù)對比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的節(jié)能快燒電熱水壺能夠提升加熱水的熱交換速率，對水體實(shí)現(xiàn)快速加熱。
【附圖說明】
[0027]圖1是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2是本發(fā)明的隔板處于開啟狀態(tài)的俯視圖；
[0029]圖3是本發(fā)明的隔板處于關(guān)閉狀態(tài)的俯視圖；
[0030]圖4是本發(fā)明的底板的俯視圖；
[0031]圖5是本發(fā)明中防水透氣膜的局部放大圖。
[0032]附圖標(biāo)記為:殼體I，頂蓋2，隔板3，加熱部件4，旋轉(zhuǎn)軸5，電機(jī)6，底板8，鼓氣腔9，上腔11，下腔12，固定隔板套31，活動(dòng)隔板32，過水孔33，驅(qū)動(dòng)電機(jī)41，旋轉(zhuǎn)加熱棒42，旋轉(zhuǎn)槳葉43，第一溫度感應(yīng)器71，第二溫度感應(yīng)器72，加料口 91，防水透氣部件92。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0034]實(shí)施例1
[0035]如圖1所示，一種節(jié)能快燒電熱水壺，包括殼體I，所述殼體的頂部為開口，所述開口處設(shè)有頂蓋2，所述節(jié)能快燒電熱水壺還包括隔板3和加熱部件4。
[0036]所述隔板水平設(shè)于殼體內(nèi)部并將殼體內(nèi)部隔為上腔11和下腔12，上腔、下腔分隔的體積比例為3:5。隔板包括固定隔板套31和夾于所述固定隔板套中的活動(dòng)隔板32。如圖2、圖3所示，所述固定隔板套和活動(dòng)隔板上分別設(shè)有多個(gè)過水孔33。所述固定隔板套以及活動(dòng)隔板上的過水孔呈扇葉狀，且尺寸相通，且過水孔以固定隔板套或活動(dòng)隔板的中心點(diǎn)為圓心同心分布。
[0037]所述上腔內(nèi)設(shè)有豎直的旋轉(zhuǎn)軸5，所述旋轉(zhuǎn)軸的上端穿過所述頂蓋中心并與電機(jī)6連接，并且旋轉(zhuǎn)軸可從電機(jī)上旋轉(zhuǎn)脫離，從而能夠打開頂蓋。旋轉(zhuǎn)軸的下端穿過固定隔板套并與活動(dòng)隔板的中心處連接;所述旋轉(zhuǎn)軸的下端以及旋轉(zhuǎn)軸位于上腔的部位上分別設(shè)有第一溫度感應(yīng)器71和第二溫度感應(yīng)器72。所述加熱部件設(shè)于殼體內(nèi)部底部。所述加熱部件包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)41、旋轉(zhuǎn)加熱棒42和旋轉(zhuǎn)槳葉43。所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)于殼體底部的上表面，所述旋轉(zhuǎn)加熱棒豎直設(shè)于所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的頂部，所述旋轉(zhuǎn)槳葉固定于旋轉(zhuǎn)加熱棒的頂部。
[0038]所述節(jié)能快燒電熱水壺