專(zhuān)利名稱(chēng)：一種節(jié)能燒水壺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種節(jié)能燒水壺。
目前在我國(guó)千家萬(wàn)戶(hù)中使用的燒水壺，絕大多數(shù)均呈平底圓柱體或近圓柱體的幾何形狀。這種平底的加熱容器從傳熱學(xué)的領(lǐng)域來(lái)看，熱效率相當(dāng)?shù)汀膶?shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果和理論計(jì)算表明，將4Kg水從22℃加熱至100℃需要燃燒0.1357kg的煤氣，這個(gè)量的煤氣燃燒放出的熱量為851.47千卡，而4kg水由22℃至沸騰只需要312千卡熱量，也就是說(shuō)這種加熱容器的熱效率為36.6％。造成上述情況的原因從對(duì)流換熱系數(shù)來(lái)看，煙氣與水壺底面的對(duì)流換熱系數(shù)約為43，而壺內(nèi)水自然對(duì)流換熱系數(shù)約為678，兩者相比甚遠(yuǎn)；從導(dǎo)熱情況來(lái)看，為了加強(qiáng)水壺的機(jī)械強(qiáng)度，其金屬導(dǎo)熱壁面不能做得過(guò)薄，這樣就有了一定的導(dǎo)熱熱阻，此外煙氣流在壁面上所形成的層流邊界層，它的厚度又增大了熱阻，兩項(xiàng)熱阻防礙了熱傳導(dǎo)；再?gòu)妮椛鋼Q熱來(lái)看，當(dāng)采用引射式預(yù)混燃燒器進(jìn)行加熱此種水壺時(shí)，其輻射交換熱流密度僅為3792.98w／m2，而對(duì)流交換熱流密度為49352.52w／m2，顯然這種加熱方式輻射換熱是很少的。
本實(shí)用新型的目的就是要提供一種節(jié)能燒水壺，以新的球形結(jié)構(gòu)克服舊式平底圓柱形水壺所固有的熱效率低下的缺陷。
為實(shí)現(xiàn)此目的本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的節(jié)能燒水壺，包括帶壺嘴的壺體和連接于壺體的壺把以及蓋在壺體上部的壺蓋，不同之處在于壺體被設(shè)計(jì)成球形體，在此球形壺體下半部沿球體表面縱向間隔布置有若干吸熱肋片，壺體及布置于其上的吸熱肋片放置在一個(gè)中空的碗型半球輻射反射罩內(nèi)，由此構(gòu)成完整的節(jié)能水壺。其碗型底部的作用是放穩(wěn)水壺，中空是為了燃燒熱流的通過(guò)。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于第一采用球形壺體，使煙氣流體成為繞流球體的對(duì)流換熱，提高了換熱系數(shù)，擴(kuò)大了加熱表面積；另外球形體機(jī)械強(qiáng)度高，壺壁厚可以為柱形水壺壁厚的1／2以下，既降低了導(dǎo)熱熱阻，又可節(jié)約大量金屬材料。第二在壺體下半部布置吸熱肋片，進(jìn)一步加大了換熱面積，提高了對(duì)流換熱能力。第三采用半球狀輻射反射罩，除提高了輻射換熱之外，還有一個(gè)使二次空氣得到引射的作用?？傊捎诓捎昧艘陨蠋醉?xiàng)技術(shù)措施，大大地提高了熱效率，節(jié)約了可觀的燃?xì)?，縮短了加熱時(shí)間。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明


圖1為一種節(jié)能燒水壺的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為
圖1中壺體及其上的肋片的布置示意圖。
圖3為圖2中A向示意圖。
圖中壺把1、壺蓋2，壺體3制成球體，在此球體的下半部，也就是與燃?xì)饨佑|的球體表面沿縱向間隔均勻焊接了24－32片吸熱肋片4，肋片4的布置數(shù)量在此范圍內(nèi)熱效率較高。肋片的布置間距上寬下窄，呈輻射狀，肋片上部高度一般與球心高度大致相同，下部接近球形壺體底部，主要起擴(kuò)大換熱面積的作用。同時(shí)還設(shè)計(jì)有一個(gè)中空的碗型半球狀輻射反射罩5，上述壺體3就放置在此輻射反射罩5中，由肋片4使兩者之間產(chǎn)生間隙，以利于熱氣流的傳導(dǎo)和輻射。這種碗型半球輻射反射罩5的碗口可制成向內(nèi)收縮狀，使熱氣流盡量保持在罩內(nèi)，減少向外散發(fā)，提高熱效率。也可以將此半球輻射反射罩5的碗口高度做得高于壺體3的球心，來(lái)達(dá)到上述同樣的目的。壺體3選用一般金屬材料均可，肋片4與壺體之間的焊接可用沖擊焊接機(jī)一次完成，碗型半球輻射反射罩可用石棉制品壓制而成，即節(jié)約金屬材料，且價(jià)格低廉。
以下是本實(shí)用新型球形水壺和舊式圓柱形水壺的加熱實(shí)驗(yàn)比較。選擇同一管道煤氣、同一燃?xì)庠?，加?kg水，兩種水壺各做五次實(shí)驗(yàn)，所測(cè)物理量取平值，記錄于下表
由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，球形水壺在環(huán)境溫度和水溫都低的情況下，加熱時(shí)間縮短，煤氣用量大為減少，節(jié)約煤氣用量為(0.305-0.239)/0.305 ×100％＝21.6％顯見(jiàn)本實(shí)用新型球形燒水壺具有科學(xué)性、適用性和經(jīng)濟(jì)性。
權(quán)利要求1.一種節(jié)能燒水壺，包括帶壺嘴的壺體(3)和連接于壺體(3)的壺把(1)以及蓋在壺體(3)上部的壺蓋(2)，其特征在于壺體(3)設(shè)計(jì)成球形體，在此球形壺體下半部沿球體表面縱向間隔布置有若干吸熱肋片(4)，壺體(3)及布置于其上的吸熱肋片(4)放置在一個(gè)中空的碗型半球輻射反射罩(5)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能燒水壺，其特征在于所說(shuō)的碗型半球輻射反射罩(5)的碗口呈向內(nèi)收縮狀，以提高熱反射效率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能燒水壺，其特征在于所說(shuō)的碗型半球輻射反射罩(5)的碗口水平面高于球形壺體(3)的球心，以提高熱反射效率。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的節(jié)能燒水壺，其特征在于所說(shuō)的吸熱肋片(4)布置數(shù)量為24～32片。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種節(jié)能燒水壺，其主要解決現(xiàn)有柱狀平底燒水壺?zé)嵝实拖碌娜秉c(diǎn)，該壺將壺體設(shè)計(jì)成圓球體，在此壺體的下半部球體表面上沿縱向間隔布置了若干吸熱肋片以擴(kuò)大換熱面積，同時(shí)還設(shè)計(jì)了一個(gè)中空的碗形半球輻射反射罩將球體壺的下半部罩住，以提高熱輻射傳遞效率。該設(shè)計(jì)可大大節(jié)約煤氣的用量，縮短用氣時(shí)間，適于普通家庭使用。
文檔編號(hào)A47J27/21GK2205167SQ9424451
公開(kāi)日1995年8月16日 申請(qǐng)日期1994年11月10日 優(yōu)先權(quán)日1994年11月10日
發(fā)明者施厚斌 申請(qǐng)人:施厚斌