专利名称：节能水壶的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种家庭使用的节能水壶。
背景技术：
传统水壶是平底，底部受热面积小，热量除少部分通过壶底传到水里，大 部分沿壶底外溢，不但浪费宝贵的能源，延长加热时间，而且增加废气和灰渣 的污染，使生活空间升温，对环境造成不利影响。
为增加水壶的受热面积，提高热效率，出现了水套式节能水壶，例如中国 实用新型专利说明书CN91228110. 3公开了这种节能水壶。该节能水壶设置内胆 (壶)、外胆(壶)，通过水道(对流管)密封连接并形成火道(加热层)。这种 结构有效的加大了传热面积，提高了热效率。但是，火道即内、外壶之间的夹 缝，其尺寸固定，家庭使用的燃具不同，燃料不同，火焰及温度不同，使用者 的习惯不同，如果火焰和温度高，热气流不能全部从火道通过，仍会有部分热 气流从壶底溢出，如果火苗和温度低，过多的冷空气会进入火道带走热量，这 两种情况都会造成热损失；水道位于火道之间，其底部阻挡热气流，使部分热 气流未能进入火道而从水道底部溢出壶底；火道直通壶口顶部呈一敞口，影响 视觉效果；壶底凹进壶身形成一突出边缘，目的是将热气流导入火道，但实验 证明效果并不明显。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种更加节能的水壶， 一步提高热效率，对进入加热层的气流进行控制，克服加热层难以匹配炉火的缺陷，减小对流管 底部对上升热气流的阻力并加大内、外壶水的对流。
上述技术问题是这样解决的这种节能水壶，包括内壶、外壶、加热层、 一根以上对流管，加热层位于内壶和外壶之间，对流管位于加热层内，其两端 分别连接内壶、外壶，在加热层上设置排气控制装置，对流管横截面为流线型。
控制排气就是控制进气。排气控制装置通过控制排气来控制进气;并对热 气流的排出起阻滞作用。由于对进气的控制，进入加热层的冷空气被控制在所 需要的量，不会因过多冷空气的进入而带走热能；由于对排气的控制，受到阻 滞的熱气流压力增加，压力增加使热气流温度升高，加强了传热。火焰和温度 高，所需空气多，气体膨胀大，排气量调大，反之排气量调小，均以排气量调 至热气流全部进入加热层、刚刚不溢出壶底为最佳点。在最佳调节点，热气流 在加热层内以增压而升高的温度将热量传给内、外壶水。
对流管可以采用流线形横截面，可大幅减少对上升热气流的阻力，热气流 无阻碍的全部进入加热层，使排气控制装置的节能作用充分发挥。两黄相互配 合，提高了热效率。流线形对流管使内、外壶连接牢固，并使内、外壶水充分 对流。
排气控制装置分手动和自动，并设有多种结构。
排气控制装置可以是位于加热层和外壶上且套在内壶外的调气圈。调气圈 数量为一只以上，多只调气圈面积均不相等，因而对上升热气流的阻滞也不相 同。由于备有多只调气圈，更换调气圈即可对排气量进行调节。
排气控制装置也可以是位于所述加热层上方，由排气罩和位于排气罩内的 排气圈组成；排气罩上端套在内壶外，下端位于外壶上；排气罩和排气圈分别 设置相互对应的排气孔；排气罩和排气圈相对旋转即可调节排气量，例如，排气罩设有限位槽，排气圈设有拨杆，拨杆从限位槽中伸出并带动排气圈在排气 罩内旋转，拨杆的旋转被限制在限位槽中。
排气控制装置还可以是位于加热层上、套在内壶外且可升降的挡气圈。调 节挡气圈的高度，改变其与加热层出气口的距离，即可控制排气量。
以上排气控制装置是手动的，通过旋转排气圈、更换调气圈或升降挡气圈 调节排气量。以下的排气控制装置是自动的。
排气控制装置是位于加热层上可悬浮的金属箔，呈环形，外圆位于夕卜壶上、 内圆套在内壶外，环形金属箔内圆与内壶外侧壁间隙配合。上升热气流对环形 金属箔产生浮力，金属箔升起，处于悬浮或半悬浮状态。温度低，上升的热气 流小，金属箔升的低或者不动，排气量小；温度高，上升的热气流大，金属箔 升的高，排气量大。这样，通过金属箔升降对排气量自动控制，无须人工调节。
为保持环形金属箔的平整、防止塌陷并保证加热层内上升热气流的畅通， 在环形金属箔下设置通气的支承圈，支承圈位于外壶上且套在内壶外，环形金 属箔位于支承圈上。
环形金属箔随热气流悬浮，由于环形金属箔与内壶外侧壁之间存在一定的 摩擦力，并且环形金属箔受到的浮力并不均衡，因而环形金属箔悬浮时并不总 是处于水平状态。环形金属箔上升过高，回落时可能会挂在内壶外侧壁而不能
回到外壶或支承圈上，从而影响下一次使用。为^k.，在环形金属箔上方设置限
位挡圈，用以限制金属箔悬浮的高度。
作为进一步改进，另一种自动排气控制装置由环形金属箔、设有排气孔的 支承套和限位挡圈组成，环形金属箔位于支承套的排气孔上并与支承套间隙配 合，支承套与限位挡圈相扣形成整体并位于外壶上且套在内壶外，这种结构一 是防水通气，二是保护环形金属箔，三是便于安装和拆卸。对于设置调气圈、挡气圈和可悬浮金属箔的排气控制装置来说，在i周气圈、
挡气圈和可悬浮金属箔上方设置排气罩，排气罩上端套在内壶外，下端位于外 壶上。排气罩设置排气孔。排气罩保护调气圈、挡气圈和可悬浮金属箔，阻挡 水进入加热层，并起到装饰作用，排气孔成为排出废气的通道。
本发明进一步提高节能水壶的热效率。和传统水壶相比，节能、省时、减 排废气或灰渣不低于50%。
下面结合附图对本发明的五种实施方式作进一步详细说明。 图1为本发明节能水壶的第一种实施方式的局部剖视图。
图2为图1的仰视图。
图3为图l所示节能水壶的流线型对流管和排气罩上的舌片沿图1中的A-A 线的侧剖视图。
图4为本发明节能水壶的第二种实施方式的局部剖视图。 图5为图4所示节能水壶的排气控制装置的局部放大图。 图6为图4所示节能水壶的排气控制装置的俯视图。 图7为本发明节能水壶第三种实施方式的局部剖视图。 图8为图7所示节能水壶的排气控制装置的局部放大图。 图9为本发明节能水壶第四种实施方式的局部剖视图。 图10为图9所示节能水壶的排气控制装置的局部放大图。 图11为图9、图10所示节能水壶的支承圈的俯视图。 图12为图11所示节能水壶的支承圈的半剖视图。 图13为图9、图IO所示节能水壶的环形金属箔的俯视图。图14为本发明节能水壶第五种实施方式的局部剖视图。
图15为图14所示节能水壶的排气控制装置的局部放大图 图16为图14、图15所示节能水壶的支承套的俯视图。 图17为图16所示节能水壶的支承套的半剖视图。
具体实施例方式
从图1至图3所示第一种实施方式可知，加热层1位于内壶2和外壶3之 间，加热层l内设置一根以上对流管6，壶嘴5连接外壶3。排气控制装置位于 加热层1上方，由排气罩8和位于排气罩8内可旋转的排气圈7组成。'排气罩8 上端套在内壶2外，下端位于外壶3之上。排气罩8和排气圈7分别设置相互 对应的排气孔9。排气罩8设有限位槽10，排气圈7设有拨杆11，拨杆ll从限 位槽'10中伸出并连接防烫的绝缘拨块12。对流管6横截面呈流线形，位于加热 层1内，两端分别连通内壶2和外壶3。作为优选，流线形对流管6呈狭长形， 其高度不超过外壶3高度，以接近外壶3高度为佳，这样既可牢固连接内壶2 和外壶3，又可使内、外壶水的充分对流，还方便内壶水的流出。 一根对流管6 位于壶嘴5内侧，与壶嘴5相对应，处于与壶嘴5最近的位置，壶嘴向下倾斜 时，内壶水以最短距离经过对流管6和外壶3从壶嘴5流出。排气罩8可设置1 至3个向内伸进的舌片4，卡在内壶2上。
上述排气控制装置由排气罩8和排气圈7组成，两者一静一动， 一外一里， 作相对旋转。排气罩8和排气圈7分别设有相对应的排气孔9，当排气罩8的排 气孔9和排气圈7的排气孔9重合(图l所示为重合)，排气量最大，当排气罩 8的排气孔9和排气圈7的排气孔9错开，排气量减小，完全错开，则不通气。 移动绝缘拨块12，即可调节排气控制装置。排气罩8还阻挡水进入加热层，并 起到装饰作用。以下四种实施方式与第一种的区别在于排气控制装置，其他部分相同。相 同部分不再赘述。
图4至图6所示第二种实施方式的排气控制装置是位于加热层1和夕卜壶3
上且套在内壶2外的调气圈14。调气圈14数量为一只以上，多只调气圈的面积 均不相等。可以在调气圈14的内圆设三个套在内壶2的突起13，该突起13使 调气圈14内圆与内壶2之间留有间隙并保持等距离，废气从间隙中排出。调气 圈14内径大于内壶2外径，小于或等于外壶3内径。调气圈14的内径不等， 其面积就不相等，对热气流的阻滞也不相同。由于备有多只调气圈，更J奂调气 圈即可对排气量进行调节。显然，调气圈也可以是其他形状，例如，内圆套在 内壶2，外圆设置二至三个支承肋，支承肋放置在外壶3上，其外圆小于或等于 外壶3内径。
图7、图8所示第三种实施方式的排气控制装置是位于加热层1上方、套在 内壶2外且可升降的挡气圈28，挡气圈28和内壶2间隙配合。调节挡气圈28 与加热层1出气口的距离，即可控制排气量。有多种方式升降挡气圈28。可将 外圆是螺纹的导套17和螺母18并紧夹住排气罩8，导杆19穿过导套17并相互 间隙配合，导杆19下端连接挡气圈28，带有螺纹的上端与调节螺母16相配合， 调节螺母16的外圆是粗糙表面，旋转调节螺母16即可升降挡气圈28。最好将 导套17设置在排气罩8远离壶嘴5且靠近铰链座15的一侧，这样在倒水倾斜 时，挡气圈28自身的重量将其内圆自行调整到与内壶2等距离的位置。由于挡 气圈28重量较轻， 一根导杆19可使挡气圈28与加热层出气口平行。当然也可 以在导杆19相对应的位置再设置一根导杆，调节两个调节螺母以升降挡气圈； 挡气圈还可以连接一根拨杆和两根支承杆，三者均匀分布，在排气罩侧壁设置 与拨杆和支承杆相对应的三条斜槽，支承杆放置在斜槽里，拨杆从斜槽里伸出，移动拨杆，挡气圈边旋转边升降。
图9至图13所示第四种实施方式的排气控制装置是位于加热层1和夕卜壶3 上、内圆套在内壶2外的环形金属箔24，环形金属箔24与内壶2外侧壁间隙配 合。作为优选，可以在环形金属箔24下设置通气的支承圈25，支承圈25内圆 设有若干细长形支承肋22，环形金属箔24位于支承圈25上。支承肋22支承环 形金属箔24，减小支承圈25和环形金属箔24之间的接触面积，保持环开》金属 箔24的平整，防止环形金属箔24变形而影响其灵敏度，热气流从支承肋22之 间的空挡通过。支承圈25位于外壶3上且套在内壶2外，其底部外边缘向下翻 边形成高出外壶3的平台，以防外壶上的积水渗到环形金属箔24。支承圈除了 可在内圆设支承肋，也可在外圆设支承肋，支承肋位于外壶3上，内圆套在内 壶2外；支承圈还可以是开有排气孔的环。环形金属箔24内圆可设置三个以上 与内壶2外侧壁间隙配合的突起27,可减少环形金属箔24内圆与内壶'2外侧壁 之间的摩擦力，有利于环形金属箔24的升降，并为沿内壶2外侧壁渗下的水留 置通道，防止水沾上环形金属箔24而影响其灵敏度。环形金属箔24上方设置 限位挡圈20。限位挡圈20上半部分是直筒形，设有1到3个向内伸进的舌片 23，与内壶2外侧壁上的凹孔21相卡紧，下半部分可以是环形，其外边缘略向 下倾斜，以利于排水。当然限位挡圈也可以固定在排气罩8上，还可以是三条 腿支撑的环，环的内圆套在内壶2外，三条腿放置在外壶3上，只要能限制金 属箔24的高度并使之水平悬浮即可，但相比起来还是优选限位挡圈20，因为其 不仅限制金属箔24的悬浮高度，使之在限位挡圈20下水平悬浮并水平回落， 不致挂在内壶2外侧壁上，而且起到屋檐的作用，阻挡沿内壶2外侧壁流下的 水沾上金属箔24而影响其灵敏度。金属箔可使用铝、不锈钢、铜等不易生绣的 金属材料制造。图14至图17所示第五种实施方式的排气控制装置由环形金属箔24、支承
套26和限位挡圈20组成，环形金属箔24位于支承套26上并与支承套26间 隙配合，支承套26位于外壶3之上，其底部外边缘向下翻边形成高出外壶3的 平台，以防外壶上的积水渗到环形金属箔24。金属箔24内圆可设置三个以上与 支承套26外侧壁间隙配合的突起27，以减少金属箔24与支承套26之间的摩 擦力。支承套26套在限位挡圈20外，限位挡圈20套在内壶2外。限位挡圈20 上半部分可以是外边缘略向下倾斜的环，有利于水的流出。支承套26设有排气 孔9，热气流从排气孔9通过。支承套26和限位挡圈20相互扣住，金属箔24 位于其间，构成防水、通气的整体。限位挡圈20位于支承套26上方；不仅限 制环形金属箔24的悬浮高度，而且防护和遮蔽环形金属箔24，阻挡水的进入， 废气从支承套26和限位挡圈20之间的空挡向外排出，空挡的高度也就是金属 箔24升降的范围。
上述第二至第五种实施方式均设置排气罩8，位于排气控制装置上，其上端 套内壶2外，下端位于外壶3之上。排气罩8设置排气孔9。排气罩8用于防护 排气控制装置，防止水流入加热层1或沾上金属箔24，并起到装饰作用，废气 从排气孔9排出。第三种实施方式的排气罩8还用于连接导套17。
对于第一种实施方式来说，使用时，将节能水壶放置在燃具上，观察火焰 进入加热层的情形。如火焰溢出壶底，可加大排气，移动拨块12使排气圈7旋 转，将排气罩8的排气孔9和排气圈7的排气孔9向重合方向调节至火焰全部 进入加热层1且用手在壶底外侧刚刚感觉不到灼热为止。如火焰已经全部进入 加热层1，可减小排气，试着将排气罩8的排气孔9和排气圈7的排气孔9向错 开方向调节，也以在壶底外侧刚刚感觉不到灼热为止。如使用煤炉等无明显火 焰的燃具，调节时用手感觉即可。第二种实施方式由于备有内径不等的调气圈14，使用时，如热气流溢出壶 底，可加大排气，更换面积小的调气圈14至热气流全部进入加热层1且用手在 壶底外侧刚刚感觉不到灼热为止。如热气流已经全部进入加热层l，可试着更换
面积大的调气圈14，也以在壶底外侧刚刚感觉不到灼热为止。先将排气罩8取 下，更换调气圈14后再将其重新套上。对于习惯用固定火头烧水的使用者来说，
这一种排气控制装置比较合适。
第三种实施方式通过旋转调节螺母16升降挡气圈28来调节排气量。挡气 圈28升的高则排气量大，反之则排气量小，挡气圈28落在外壶3时，排气量 最小。观察导杆19高出的调节螺母16的高度即可得知挡气圈28与加热层1出 气口的距离。调节步骤与第一种实施方式相似。
第四、五两种实施方式的排气控制装置是自动调节的。使用时，^属箔24 随热气流的大小自动升降，其上升高度被限制在限位挡圈20底部。热气流中断， 金属箔24即自动回落到支承圈25或支承套26上。
本发明不局限于上述具体实施方式
，还可以有其他结构变形，例如，排气 控制装置可以多种多样；排气罩和排气圈一动一静，也可以都是活动的，作相 对旋转即可调节排气量；排气罩可以多种方式固定在内壶或外壶上；对流管横 截面可以是椭圆形、水滴形、两头尖。只要采用了排气控制装置，均落在本发 明的保护范围。
权利要求
1、一种节能水壶，包括内壶(2)、外壶(3)、加热层(1)、一根以上对流管(6)，所述加热层(1)位于所述内壶(2)和所述外壶(3)之间，所述对流管(6)位于所述加热层(1)内，其两端分别连接所述内壶(2)和所述外壶(3)，其特征在于在所述加热层(1)上设置排气控制装置，所述排气控制装置是位于所述外壶(3)上且套在所述内壶(2)外调气圈(14)，所述调气圈(14)数量为一只以上，多只调气圈(14)面积均不相等，用于相互更换以调节排气量。
2、 根据权利要求l所述的节能水壶，其特征在于所述排气控制装置上方 设置排气罩(8)，所述排气罩(8)上端套在所述内壶(2)外，下端位于所述 外壶(3)上，所述排气罩(8)设有排气孔(9)。
3、 "根据权利要求1所述的节能水壶，其特征在于所述对流管(6)横截 面为流线形。
4、 根据权利要求1或3所述的节能水壶，其特征在于所述对流管(6)呈狭长形。
全文摘要
本发明公开一种家庭使用的节能水壶，包括内壶、外壶、加热层、对流管，加热层位于内壶和外壶之间，在加热层上设置便捷的排气控制装置。和传统水壶相比，本发明节能、省时、减排废气和灰渣不低于50％。
文档编号A47J27/02GK101584555SQ20091014586
公开日2009年11月25日 申请日期2006年4月29日 优先权日2006年4月29日
发明者孙如兰, 孙时泽 申请人:孙时泽