一种热管式锅体的制作方法

1.本实用新型涉及锅体产品技术领域，特别是一种可用于电饭煲、电压力锅等电加热蒸煮产品中的热管式锅体。


背景技术：

2.超导热管作为一种成熟的高导热技术产品已广泛应用于工业和民用领域。其工作原理是在封闭空间内形成负压，内部液态工质在负压状态下沸点降低，供热端(蒸发段)的液态工质在吸收了大量的汽化热转变工质蒸气，工质蒸汽流向冷凝段输出热量凝结为液态工质，液态工质再回流。通常为了利于工质回流在热管内壁布设有毛细效应沟槽、或烧结陶瓷层、或者无机有机金属棉网类的毛细效应吸液芯，液态工质再回流到蒸发段再次吸热蒸发。如此往复循环，通过工质液气相变将热能从蒸发段高速传递到冷凝段形成了超高效导热体，其导热系数甚至可高达铜的5万倍。
3.热管技术已经被用于电饭煲、电压力锅等产品的锅体上。例如，见专利文献1：专利申请号为201611092448.6中国发明专利申请，其公开了一种热管效应煮食器锅胆，该专利申请是利用汽液相变的液态工作介质在负压环境下有较低的蒸发温度以及冷凝放热的物理性能，通过工作介质的蒸发和冷凝过程将热源提供的热量以热管效应方式快速均匀传递到容器内对食物或食材进行加热的热管效应煮食锅胆。见专利文献2：专利申请号为201811141739.9的中国发明专利申请，其公开了一种加热容器及电饭锅的技术，其特点是导热壳体为封闭的真空环境的加热腔，加热腔内有相变传热材料的吸液芯及导向架等，以及隔热腔之间的阀片和高压安全保护装置等。
4.上述的专利文献所采用的技术方案都是利用热管传热原理，并应用在电饭锅内胆中。但是，这些现有技术但都存在一些问题和局限。对于专利文献1而言，其夹层内壁表面未经过处理或设置吸液芯，使用过程中夹层内的相变工质放热后冷凝在内壁的液滴大小是随机事件，附着量难以定量定性，导致难以保证吸放热过程中工质回流的有效性和均匀性，进而使相变传热循环低效或失效。对于专利文献2而言，在电饭锅有限空间加热腔内设置吸液芯难以实现稳定的工作，因为其在日常使用和清洗过程中的磕碰和振动吸液芯容易脱落损坏，而且其制造和工艺成本高昂。同时，该技术方案中，锅体内胆的底部为上拱结构，这将导致工作时大量液态工质冷凝后会吊附在上面层底部，产生少回流或不回流现象，致相变传热循环中断使传热低效或失效。最后，其在加热腔和隔热腔的阀门及其高压保护装置很难阻止空气的渗入，从而保证传热腔内长期的真空度，而真空度的变低也会导致热管传热的失效。
5.另外，为了实现对锅体底部和侧面的全方位加热，目前高性能的电饭煲、电压力锅等蒸煮食物产品会采用高性能电磁加热，其主要特点是采用内胆底及周边的外围设置有大面积的电磁线圈，目的在于使饭锅内胆底部及周边环绕加热，以使达到更好的煮饭质量。但是这种产品也存在电磁加热系统结构复杂，成本高昂，能耗高等局限性。
6.针对上述现有技术存在的不足，本发明人经过不断改进和测试，提出了以下技术
方案。


技术实现要素：

7.本实用新型所要解决的技术问题就在于克服目前产品所存在的不足，提供了一种无需设置吸液芯，并且可实现控温的热管式锅体。
8.为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下技术方案：一种热管式锅体，其包括：锅体主体以及位于锅体主体外的外层体，锅体主体与外层体之间形成有复合区和中空腔体，其中，所述的复合区位于锅体主体的底部区域，所述的中空腔体环绕与复合区外围；于所述的中空腔体内注入有传热介质。
9.进一步而言，上述技术方案中，所述的锅体主体外壁成型有用于形成中空腔体的凹陷部。
10.进一步而言，上述技术方案中，所述的凹陷部自锅体主体的侧壁起始向下延伸至复合区，令锅体主体于复合区为位置形成相对于凹陷部的凸起部。
11.进一步而言，上述技术方案中，所述的外层体自凹陷部的起始位置向下包覆于锅体主体外侧，并且外层体与锅体主体的凸起部相互复合形成复合区。
12.进一步而言，上述技术方案中，所述的外层体上设置有传热介质注入口，注入口在传热介质注入中空腔体后密封。
13.进一步而言，上述技术方案中，所述的中空腔体内壁附着有无机纳米氧化物的表面活性膜层。
14.进一步而言，上述技术方案中，所述的传热介质为纯净水、甲醇、乙醇、丙酮任意一种或其混和物。
15.进一步而言，上述技术方案中，所述复合区的下投影区域与锅体主体的下投影区域比为：1：0.5-0.9。
16.本实用新型的工作原理为：其应用热管的高导热和均温原理，并改进传热介质的回流方式和构造，使用纳米氧化物涂层、不需吸液芯和毛细回流结构等，通过精确控制回流液滴粘附量，进而精确使用相变工质的灌注量，并达到电饭锅主动控温的目的。同时，本实用新型可以省却保护装置，使其成为加工简便、成本低、底部及周围环绕并且均匀温度加热、工作过程稳定可靠等优点。将其用于电饭锅中，其煮饭比常规电饭锅更优质。
附图说明
17.图1为本实用新型的结构示意图；
具体实施方式
18.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
19.本实用新型为一种可控温无吸液芯的热管式锅体，其可以用于电饭煲、电压力锅等产品的锅体上。见图1所示，该热管式锅体包括：锅体主体1以及位于锅体主体1外的外层体2，锅体主体1与外层体2之间形成有复合区3和中空腔体4，其中，所述的复合区3位于锅体主体1的底部区域，所述的中空腔体4环绕与复合区3外围；于所述的中空腔体4内注入有传热介质5。
20.所述的锅体主体1和外层体2可采用食用级304不锈钢冲压拉伸制作。锅体主体1大致呈圆柱体。所述的复合区3是锅体主体1和外层体2通过压焊复合成为一个整体，该复合区3作用为：如电饭煲底部的加热盘，其产生的热量大部分通过复合区3后直接传导至锅体主体1内，对锅体主体1内的食物进行加热。即便长期使用后，如果中空腔体4中的传热介质5因机械损坏而泄漏，使其相变传热功能失效，整个锅体仍可以通过复合区3直接传递大部份热量，即锅体仍可以具有普通锅体性能，并可以继续使用。所述复合区3的下投影区域与锅体主体1的下投影区域比为：1：0.5-0.9，较佳的比例为：1：0.5-0.75。
21.所述的锅体主体1的外壁成型有用于形成中空腔体4的凹陷部11，所述的凹陷部11自锅体主体1的侧壁起始向下延伸至复合区3，令锅体主体1于复合区3为位置形成相对于凹陷部11的凸起部12。所述的外层体2自凹陷部11的起始位置向下包覆于锅体主体1外侧，并且外层体2与锅体主体1的凸起部12相互复合形成复合区3。锅体主体1的外壁和内层体2的外缘之间通过焊接方式固定在一起，从而形成中空腔体4。所述的外层体2上设置有传热介质5注入口21，首先通过注入口21对中空腔体4抽真空到适当真空度，并灌注适量的传热介质5。当传热介质5注入中空腔体4后将注入口21密封，密封时可采用无尾真空封装法进行焊接密封。
22.所述的传热介质5是无机或有机液体(常温下)，具体而言，所述的传热介质5为纯净水、甲醇、乙醇、丙酮任意一种或其混和物。
23.所述的中空腔体4内壁附着有无机纳米氧化物的表面活性膜层，通过表面活性膜层使工质在其表面附着时浸润角小于5度，达到超亲和性能。电饭煲的电加热盘产生的热量可以通过中空腔体4中的传热介质5均匀传热至锅体主体1的周围侧面。
24.所述的表面活性膜层采用无机纳米氧化物涂层，具体可采用：改性超亲水纳米氧化硅、纳米氧化铝、纳米氧化钛一种或其多种的混和物。制作时，采用凝胶溶胶液，先将需涂布的锅体主体1和外层体2的对应表面通过碱洗活化，并清洗烘干，再将该纳米氧化物凝胶溶胶液涂布于锅体主体1和外层体2表面，并在10—15摄氏度烘箱内烘烤10分钟左右。目的在于锅体高效均温传热工作过程中，可以改善传热介质5的回流状态。这是因为，液态介质冷凝后与纳米氧化物膜层的良好亲和性(浸润角5—0度)，其不致于形成大量液滴挂附着于中空腔体4的内壁，而是及时向底部回流，使相变传热循环工作稳定。
25.本实用新型控温原理是：因中空腔体4的体积是一定的，设定所需控温的温度对应其饱和蒸气压的灌液量，正好适配于相变传热介质5在中空腔体4体积为饱和蒸气的略多的工质质量。当锅体被加热到设计温度区间后，液态相变传热介质干涸形成此温度下的压力饱和蒸气，传热介质极少回流或不回流，令相变传热循环工作过程终止，从而达到锅体主动控温和安全保护的目的。同理，当锅体的温度下降，中空腔体4中的部分传热介质4蒸气将冷凝回流到中空腔体4的下部，再次受热后蒸发继续传热工作过程。
26.另外，本实用新型的锅体可以适配于采用电热盘加热的电饭煲、电压力锅等产品中，这些产品在对应锅体复合区3的下方设置有温控装置，以对锅体温度进行检测和控制，这样与本实用新型锅体自身的控温效果结合起来，可进一步提高产品的稳定与可靠性。
27.当然，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并非来限制本实用新型实施范围，凡依本实用新型申请专利范围所述构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型申请专利范围内。