CN108903632A - 调温电水壶 - Google Patents

Abstract

一种调温电水壶，涉及一种生活用电热水壶，用于将水煮沸并快速降温和长时间保温，包括底座、壶体、壶盖、电热盘、电控装置、散热装置和驱动装置，电控装置包括控制线路板、控制面板、温度传感器，散热装置包括散热翅片、散热风扇、导热元件，用驱动装置驱动散热翅片或导热元件的方法实现散热翅片和壶体内的水导热或绝热状态的切换。壶体的壁为夹层结构，夹层内抽成真空。温度传感器向控制线路板发出指令，实现加热煮水、将沸水强制快速降温、长时间绝热保持所设定的水温、补热升温的工作程序，克服了现有电水壶不能速冷和不能长时间保温的缺陷，节约了使用者等待沸水自然降温的时间，也节约了反复煮沸的电能，同时避免了“千滾水”对人们健康的危害。

Description

调温电水壶

说明书

技术领域

本发明涉及一种生活用电热水壶，特别是能保持设定温度的制备饮用沸水的电水壶。

背景技术

电水壶是一种广泛用于家庭和公用场所制备饮用沸水的装置，现有技术的电水壶包括壶体、壶盖、置于壶体内的电热盘和蒸汽开关，当水加热到沸点时，产生大量的接近沸点温度的水蒸汽，触发蒸汽开关切断电热盘的供电电源停止工作。电水壶虽然应用很广，但也存在一些缺陷，如煮沸的水留在水壶里会慢慢降温到接近室温，不符合中国人泡茶的需要和喝热饮的习惯，往往需要不断地通电加温甚至反复煮沸，变成有害健康的“千滾水”，既费事又费电又不卫生，，有的用户还不得不同时再配备一个传统保温瓶。既使这样仍不方便，如婴儿饮用和冲泡奶粉需要严格控温和隋时供给温开水，使用现有的电水壶煮的水不是太烫就是太凉。因为煮沸的水必须凉很长的时间才能降到可以饮用的温度，不能满足应急的需要。一种既能快速降温又能长时间保持设定温度的调温电水壶是市场的迫切需求。

发明内容

发明目的

本发明的目的旨在克服现有技术不能速冷和不能保温的缺陷，提供一种既能快速降温又能长时间保持设定温度的调温电水壶，以满足市场的迫切需求。

发明方法

为实现上述目的，本发明提供一种新的电水壶快速降温和长时间保温的方法，其特征在于：设计一种调温电水壶，在其中设置壶体、电热盘、电控装置和散热装置，电控装置中包括控制线路板和温度传感器，散热装置包括散热翅片、导热元件、散热风扇，驱动装置，驱动装置用于驱动散热翅片或导热元件实现散热翅片和壶体内的水导热或绝热状态的切换，调温电水壶工作时，在电控装置中设定所需要的壶内水的保温温度，温度传感器根据测得的水温向控制线路板发出指令，实现如下工作程序：

A、电水壶开始工作时，接通电热盘40的供电电路，进入煮沸程序，壶内凉水开始升温；

B、当水温上升到沸点时，断开电热盘40的供电电路；

C、同时或延时接通散热风扇62和驱动装置64的供电电路，驱动散热翅片 61与导热元件63相互接触，将沸水的热量导入散热翅片以便向空气中散发，进入强制降温程序；

D、当水温降到设定温度时，切断散热风扇62的供电电路，切换驱动装置 64的供电电路，驱动散热翅片61与导热元件63相互分离，停止向空气中散热，进入绝热保温程序；

E、当水温低于设定温度时，接通电热盘40的供电电路，进入补热程序；

F、当水温上升到设定温度时，断开电热盘40的供电电路，再次进入绝热保温程序；

G、循环执行E-F-E的补热和保温程序，直到关机。

根据上述电水壶快速降温和长时间保温的方法设计一种调温电水壶，包括底座10、置于底座上的壶体20、壶盖30、置于壶体内的电热盘40和电控装置50，其特征在于：所述壶体20的壁为夹层结构，夹层内抽成真空，所述壶盖30的底板31用绝热材料制作，工作时将壶体的敞口全部覆盖；电控装置50包括控制线路板51、控制面板52和温度传感器53；所述调温电水壶还包括散热装置60，散热装置60包括散热翅片61、散热风扇62、导热元件63和用于驱动散热翅片或导热元件的驱动装置64。

所述驱动装置64为电磁铁642或电动丝杆装置641，用于驱动散热翅片61或导热元件63，使它们相互接触或分离。

所述温度传感器53为热电偶，用于将水温转变为电信号。控制面板52内设有水温显示屏和设定水温用的调温按钮或旋钮，控制线路板51中设有为电热盘 40、散热风扇62和驱动装置64供电的供电电路，工作时，温度传感器53向控制线路板51发出指令，实现上述由A到G的沸煮、强制降温、绝热保温、补热的的工作程序。

本调温电水壶实现强制降温与绝热保温功能的一种结构形式是：

所述壶体20的壁的夹层结构的内胆21用导热材料制作，其上端壁与壶盖30 底部的底板31扣合；壶盖30的底板31的中心设有支承柱312；

所述导热元件63为多个弧形导热片63a，镶钳在所述壶盖30底部的底板31 周边等距离的弧形缺口311中，与壶体20壁的内胆21的上端壁紧密接触，所述散热翅片61为转动式翅片61a，呈局部圆盘状，其周边镶有与导热片63a等角度等半径的弧形绝热镶块611，转动式翅片61a的圆心有圆孔61a1用于其活动地套装在支承柱312上，用驱动装置64驱动其绕支承柱312转动，使其边缘的绝热镶块611与底板31的导热片63a相互接触或相互分离，当转动式翅片61a转到绝热镶块611与导热片63a重合相互接触时，壶体内胆与散热翅片的导热通道被切断，处于绝热保温状态，当转动式翅片61a转到绝热镶块611与导热片63a完全错开导热部分相互接触时，壶体内胆与散热翅片的导热通道被连通，处于散热降温状态。

本调温电水壶实现强制降温与绝热保温功能的另一种结构形式是：所述散热翅片61为移动式翅片61b，其边缘设有导热唇61b1，移动式翅片61b活动地安装在壶盖30内，可用驱动装置64驱动其沿导轨66移动，使其导热唇61b1插入或抽出壶体20上端与壶盖30下缘之间的缝隙，实现连通或切断移动式翅片61b与壶体20内壁之间的导热。

本调温电水壶实现强制降温与绝热保温功能的又一种结构形式是：所述散热翅片61为移动式翅片61b活动地安装在壶盖30内，可沿导轨66移动；所述导热元件63为柱面板63b，呈柱面形，固定在壶体20内，其中部和下部浸没在壶内水中，其上部伸入壶盖内，用驱动装置64驱动移动式翅片61b移动，使其边缘与柱面板63b相互接触或相互分离，它们的接触面具有互相帖合的形状，移动式翅片和柱面板63b用良导热材料如铝合金、铜合金制成。移动式翅片61b端部固定有防热辐射用的保温盖67。

所述导轨66为滑动导轨或滾珠导轨。

本调温电水壶实现强制降温与绝热保温功能的还可采用以下结构形式是：所述散热翅片61为摆动式翅片61c，用铰链65活动地安装在壶盖30内，可用驱动装置64驱动其绕铰链65摆动；摆动式翅片61c的边缘设有导热凸台61c1；所述导热元件63为柱面板63b，呈柱面形，固定在的壶体20内，其中部和下部浸没在壶内水中，其上部伸入壶盖内；用驱动装置64驱动摆动式翅片61c摆动，使其导热凸台61c1与柱面板63b相互接触或相互分离，它们的接触面具有互相帖合的形状，摆动式翅片61c和柱面板63b用良导热材料制成；

壶盖30的底板31上活动地放置一与摆动式翅片61c联动的绝热隔热滑板 33，摆动式翅片61c上固定有拔杆61c2，拔杆拔动隔热滑板33使其覆盖或敞开底板31上的开口。当摆动式翅片61c与柱面板63b互相分离时，绝热隔热滑板 33将柱面板63b暴露在底板31上面的边缘覆盖，防止它向底板上面的空气散热。

为取水方便，调温电水壶还在壶盖30内设置取水泵组件70或手动放水阀32，取水泵组件70包括水泵电机71、水泵72、吸水管73和出水管74，水泵为吸程高于壶体深度的自吸泵，自吸泵可用现有技术的离心泵或膜片泵或柱塞泵。较小型的电水壶可以不设取水泵而用手动放水阀32控制直接用壶倒水。

本发明采用交流市电电源供电，也可采用交直流双电源供电，在电控装置50 内设置电源模块54，电源模块包括充电电池541和充电器，充电电池541用于电水壶移动使用时给电热盘供电使壶内水补热升温或给散热风扇供电强制对水加速降温。

本发明的有益效果

本发明提供了一种既能快速降温又能长时间保持设定温度的调温电水壶，克服了现有电水壶不能速冷和不能保温的缺陷，可以随时提供适宜于饮用的温开水，即节约了使用者的时间，又节约了反复煮沸的电能，同时避免了“千滾水”对人们健康的危害，满足了市场的迫切需求，具有明显的技术经济效益。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步说明：

附图1实施例一的一种调温电水壶结构示意图。

附图2实施例一的一种调温电水壶的导热片63a和绝热镶块611作用原理图。

附图3实施例一的一种调温电水壶的壶盖30底板31示意图。

附图4实施例一的一种调温电水壶的转动式翅片61a的底面示意图。

附图5实施例二的一种调温电水壶的壶盖30剖视放大示意图

附图6实施例三的一种调温电水壶

附图7实施例三的一种调温电水壶壶盖30剖视放大示意图

附图8实施例四的一种调温电水壶壶盖30剖视放大示意图

具体实施方式

实施例一

本例是一种调温电水壶，如图1、2、3、4所示，包括底座10、置于底座上的壶体20、壶盖30、置于壶体内的电热盘40、电控装置50和置于壶盖内的散热装置60。壶体活动地置于底座上，壶体底部设有电源接头21，底座上设有电源插座11，电源接头21和电源插座11可采用现有技术，当壶体置于底座上时，电源接头21能方便地插入底座上的电源插座11内，接通壶体内的电源。壶体20的壁为夹层结构，夹层内抽成真空；壶盖30的底板31用绝热材料制作，工作时将壶体的敞口全部覆盖；电控装置50包括控制线路板51、控制面板52和温度传感器53，控制线路板中设有微处理器，散热装置60包括散热翅片61、散热风扇62、导热元件63和用于推动散热翅片的驱动装置64。驱动装置64为电动丝杆装置641，用于驱动散热翅片61或导热元件63，使使它们相互接触或分离。

壶体20的壁的夹层结构的内胆21用导热材料制作，其上端壁与壶盖30底部的底板31扣合；壶盖30的底板31的中心设有支承柱312。

所述导热元件63为多个弧形导热片63a，镶钳在所述壶盖30底部的底板31 周边等距离的弧形缺口311中，如图3所示，与壶体20壁的内胆21的上端壁紧密接触，所述散热翅片61为转动式翅片61a，呈局部圆盘状，其周边镶有与导热片 63a等角度等半径的弧形绝热镶块611，转动式翅片61a的圆心有圆孔61a1用于将其活动地套装在支承柱312上，如图4所示，用电动丝杆装置641驱动其绕支承柱312转动，使其边缘的绝热镶块611与底板31的导热片63a相互接触或相互分离，如图2所示，图2为图1中A-A截面展开图，其中上图为导热状态，下图为绝热状态。当壶内水刚煮沸后需要降温到设定取用温度时，电动丝杆装置驱动转动式翅片61a转到绝热镶块611与导热片63a完全错开位置，转动式翅片61a 的底板的导热部分与导热片63a相互重合紧密接触，壶体内胆与散热翅片的导热通道被连通，同时散热风扇62啓动运转，将散热翅片的热量带走，电水壼处于散热降温状态。当壶内水温降到设定值需要保温时，电动丝杆装置641驱动转动式翅片61a转到绝热镶块611与导热片63a重合位置，壶体内胆与散热翅片的导热通道被切断，电水壶进入绝热保温状态，

温度传感器53为热电偶，用于将水温转变为电信号。控制面板52内设有水温显示屏和设定水温用的调温按钮或旋钮，还有控制电源的按钮和电源指示灯，必要时还可设置定时按钮，控制线路板51中设有为电热盘40、散热风扇62和驱动装置64供电的供电电路，工作时，首先根据需要在控制面板中调温度传感器 53向控制线路板51发出指令，实现如下煮沸-降温-保温的工作程序：

A、电水壶开始工作时，接通电热盘40的供电电路，进入煮沸程序，壶内凉水开始升温；

B、当水温上升到沸点时，断开电热盘40的供电电路；

C、同时或延时接通散热风扇62和驱动装置64的供电电路，驱动散热翅片 61与导热元件63相互接触，进入强制降温程序；

D、当水温降到设定温度时，切断散热风扇62的供电电路，切换驱动装置 64的供电电路，驱动散热翅片61与导热元件63相互分离，进入绝热保温程序；

E、当水温低于设定温度时，接通电热盘40的供电电路，进入补热程序；

F、当水温上升到设定温度时，断开电热盘40的供电电路，再次进入绝热保温程序；

G、循环执行E-F-E的补热和保温程序，直到关机。

为取水方便，调温电水壶还在壶盖30内设置取水泵组件70，取水泵组件70 包括水泵电机71、水泵72、吸水管73和出水管74，水泵为吸程高于壶体深度的自吸泵，自吸泵可用现有技术的离心泵或膜片泵或柱塞泵。

本发明采用交流市电电源供电，也可采用交直流双电源供电，在电控装置50 内设置电源模块54，电源模块包括充电电池541和充电器，充电电池541用于电水壶移动使用时给电热盘供电使壶内水补热升温或给散热风扇供电强制对水加速降温。

实施例二

本例另一种调温电水壶的壶盖30剖视放大示意图如图5所示，本例与例一基本相似，不同处在于：

所述散热翅片61为移动式翅片61b，其边缘设有导热唇61b1，移动式翅片 61b活动地安装在壶盖30内，可用驱动装置64驱动其沿导轨66移动，使其导热唇61b1插入或抽出壶体20上端与壶盖30下缘之间的缝隙，实现连通或切断移动式翅片61b与壶体20内壁之间的导热。当导热唇61b1插入壶体20上端与壶盖30下缘之间的缝隙时，与壶体20上端紧密接触，因壶体上端与壶体内壁用导热材料做成一体，所以移动式翅片61b通过导热唇61b1与壶体20内壁以至壶内的水构成良好的热传导通道，反之则构成绝热通道。

实施例三

本例如图6、7所示，与例二基本相似，本例的散热翅片61也为移动式翅片 61b，活动地安装在壶盖30内，可沿导轨66移动；与例二不同处主要在于：

所述导热元件63为柱面板63b，呈柱面形，固定在壶体20内，其中部和下部浸没在壶内水中，其上部伸入壶盖内，用驱动装置64驱动移动式翅片61b移动，使其边缘与柱面板63b相互接触或相互分离，它们的接触面具有互相帖合的形状，翅片和柱面板63b用良导热材料如铝合金、铜合金制成。移动式翅片61b端部固定有防热辐射用的保温盖67，在保温状态，移动式翅片61b的边缘与柱面板63b 相互分离，保温盖67覆盖在柱面板63b的上缘，以防柱面板63b向壶盖内的空气散热。

驱动装置64为电磁铁642，导轨66为滾珠导轨661，也可用滑动导轨取代。

实施例四

本例如图8所示，与例三基本相似，不同处在于：

本例的散热翅片61为摆动式翅片61c，用铰链65活动地安装在壶盖30内，可用驱动装置64驱动其绕铰链65摆动；摆动式翅片61c的边缘设有导热凸台61c1；所述导热元件63为柱面板63b，呈柱面形，固定在的壶体20内，其中部和下部浸没在壶内水中，其上部伸入壶盖内；用驱动装置64驱动摆动式翅片61c摆动，使其导热凸台61c1与柱面板63b相互接触或相互分离，它们的接触面具有互相帖合的形状，摆动式翅片61c和柱面板63b用良导热材料制成；本例驱动装置64 为电磁铁642。

壶盖30的底板31上活动地放置一与摆动式翅片61c联动的隔热滑板33，摆动式翅片61c上固定有拔杆61c2，拔杆拔动隔热滑板33使其覆盖或敞开底板31 上的开口。当摆动式翅片61c与柱面板63b互相分离时，隔热滑板33将柱面板 63b暴露在底板31上面的边缘覆盖，防止它向底板上面的空气散热，水壶处于保温状态。

较小型的电水壶可以不设取水泵而直接用手提水壶倒水。这种机型在壶盖30 内设置一个手动放水阀32。

Claims (10)

1.一种电水壶快速降温和长时间保温的方法：设计一种调温电水壶，在其中设置壶体、电热盘、电控装置和散热装置，电控装置中包括控制线路板和温度传感器，散热装置包括散热翅片、导热元件、散热风扇，其特征在于：散热装置还包括驱动装置，驱动装置用于驱动散热翅片或导热元件实现散热翅片和壶体内的水导热或绝热状态的切换，调温电水壶工作时，在电控装置中设定所需要的的壶内水的保温温度，温度传感器(53)根据测得的水温向控制线路板(51)发出指令，实现如下工作程序：

A、电水壶开始工作时，接通电热盘的供电电路，进入煮沸程序，壶内凉水开始升温；

B、当水温上升到沸点时，断开电热盘的供电电路，煮沸程序结束；

C、接通散热风扇和驱动装置的供电电路，驱动散热翅片与导热元件相互接触，将沸水的热量导入散热翅片以便向空气中散发，进入强制降温程序；

D、当水温降到设定温度时，切断散热风扇的供电电路，切换驱动装置的供电电路，推动散热翅片与导热元件相互分离，停止向空气中散热，进入绝热保温程序；

E、当水温低于设定温度时，接通电热盘的供电电路，进入补热程序；

F、当水温上升到设定温度时，断开电热盘的供电电路，再次进入绝热保温程序；

G、循环执行E-F-E的补热和保温程序，直到关机。

2.根据权利要求1所述的电水壶快速降温和长时间保温的方法设计的一种调温电水壶，包括底座(10)、置于底座上的壶体(20)、壶盖(30)、置于壶体内的电热盘(40)和电控装置(50)，其特征在于：所述壶盖(30)的底部设有用绝热材料制作的底板(31)，所述壶体(20)的壁为夹层结构，夹层内抽成真空；电控装置(50)包括控制线路板(51)、控制面板(52)和温度传感器(53)；所述调温电水壶还包括散热装置(60)，散热装置(60)包括散热翅片(61)、散热风扇(62)、导热元件(63)和用于驱动散热翅片或导热元件的驱动装置(64)。

3.根据权利要求2所述的调温电水壶，其特征在于：所述驱动装置(64)为电磁铁(642)或电动丝杆装置(641)，用于驱动散热翅片(61)或导热元件(63)，使它们相互接触或分离。

4.根据权利要求2所述的调温电水壶，其特征在于：所述温度传感器(53)为热电偶，所述控制面板(52)设有水温显示屏和设定水温用的调温按钮或旋钮，所述控制线路板(51)中设有为电热盘(40)、散热风扇(62)和驱动装置(64)供电的供电电路，工作时，温度传感器(53)向控制线路板(51)发出指令，实现沸煮、强制降温、绝热保温、补热的工作程序。

5.根据权利要求2所述的调温电水壶，其特征在于：所述壶体(20)的壁的夹层结构的内胆(21)用导热材料制作，其上端壁与壶盖(30)底部的底板(31)扣合；壶盖(30)的底板(31)的中心设有支承柱(312)；

所述导热元件(63)为多个弧形导热片(63a)，镶钳在所述壶盖(30)底部的底板(31)周边等距离的弧形缺口(311)中，与壶体(20)壁的内胆(21)的上端壁紧密接触，所述散热翅片(61)为转动式翅片(61a)，周边镶有与导热片(63a)等角度等半径的弧形绝热镶块(611)，转动式翅片(61a)的圆心有圆孔(61a1)用于将其活动地套装在支承柱(312)上，用驱动装置(64)驱动其绕支承柱(312)转动，使其边缘的绝热镶块(611)与底板(31)的导热片(63a)相互接触或相互分离。

6.根据权利要求2所述的调温电水壶，其特征在于：所述散热翅片(61)为移动式翅片(61b)，其边缘设有导热唇(61b1)，移动式翅片(61b)活动地安装在壶盖(30)内，可用驱动装置(64)驱动其沿导轨(66)移动，使其导热唇(61b1)插入或抽出壶体(20)上端与壶盖(30)下缘之间的缝隙，实现连通或切断移动式翅片(61b)与壶体(20)内壁之间的导热。

7.根据权利要求2所述的调温电水壶，其特征在于：所述散热翅片(61)为移动式翅片(61b)，活动地安装在壶盖(30)内，可沿导轨(66)移动；所述导热元件(63)为柱面板(63b)，呈柱面形，固定在壶体(20)内，其中部和下部浸没在壶内水中，其上部伸入壶盖内，用驱动装置(64)驱动移动式翅片(61b)移动，使其边缘与柱面板(63b)相互接触或相互分离，它们的接触面具有互相帖合的形状，翅片(61)和柱面板(63b)用良导热材料制成；移动式翅片(61b)端部固定有防热辐射用的保温盖(67)。

8.根据权利要求2所述的调温电水壶，其特征在于：所述散热翅片(61)为摆动式翅片(61c)，用铰链(65)活动地安装在壶盖(30)内，可用驱动装置(64)驱动其绕铰链(65)摆动；摆动式翅片(61c)的边缘设有导热凸台(61c1)；所述导热元件(63)为柱面板(63b)，呈柱面形，固定在的壶体(20)内，其中部和下部浸没在壶内水中，其上部伸入壶盖内；用驱动装置(64)驱动摆动式翅片(61c)摆动，使其导热凸台(61c1)与柱面板(63b)相互接触或相互分离，它们的接触面具有互相帖合的形状，摆动式翅片(61c)和柱面板(63b)用良导热材料制成；

壶盖(30)的底板(31)上活动地放置一与摆动式翅片(61c)联动的隔热滑板(33)，摆动式翅片(61c)上固定有拔杆(61c2)，拔杆拔动隔热滑板(33)使其覆盖或敞开底板(31)上的开口。

9.根据权利要求2所述的调温电水壶，其特征在于：所述调温电水壶还包括设置于所述壶盖(30)内的取水泵组件(70)或手动放水阀(32)，取水泵组件(70)包括水泵电机(71)、水泵(72)、吸水管(73)和出水管(74)，水泵为为离心泵或膜片泵、柱塞泵，其吸程高于壶体深度的自吸泵。

10.根据权利要求2所述的调温电水壶，其特征在于：所述电控装置(50)还包括电源模块(54)，电源模块包括充电电池(541)和充电器，充电电池(541)用于电水壶移动使用时给电热盘供电使壶内水补热升温或给散热风扇供电强制对水加速降温。