專利名稱：超導感應速熱式高效節(jié)能熱水器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于電加熱熱水器技術領域，即一種超導感應速熱式高效節(jié)能熱水器。
燃氣熱水器能連續(xù)供應熱水，但有兩個大的缺陷，一是安全問題，直排式燃氣熱水器事故屢出不窮；改進的強排式、平衡式燃氣熱水器雖已上市，但并不能認為是十分安全。另外燃氣熱水器價格貴，氣價高，所以燃氣熱水器使用數(shù)量在明顯下降。電加熱熱水器干凈、衛(wèi)生、方便，得到人們的喜愛。目前家用的電熱水器有貯水式和速熱式兩類。貯水熱水器加熱水時間長，熱損大、熱水不能隨時供應，使用中水電不分離，存在觸電隱患，安裝占空間大，及結垢影響傳熱效率問題；速熱式熱水器安全性差，用電熱絲直接接觸水，功耗大，如進口的熱水器功率一般在5KW-10KW以上，國內(nèi)用戶動力線承載不起，而且裸體熱絲直接加熱水會造成水分子電離，使用極不衛(wèi)生。
本目的用下列技術方案來實現(xiàn)該超導感應速熱式節(jié)能熱水器主要由電磁感應器，超導溫傳熱器，鋸齒旋翼散熱器，及外殼組成其中電磁感應器是由一空心金屬柱及其外圍設置的金屬線包構成；超導溫傳熱器是由插入在空心金屬柱內(nèi)的兩根同軸金屬管，兩根金屬管之間均勻設置有超導圓線，每根超導圓線上纏繞有螺旋加速傳導金屬線及導熱物質構成；其中金屬管之間的上下端分別封閉，散熱器是自上而下設在金屬管外圍的金屬散熱片，并在每片散熱片上設有過水孔構成；將它們設置在一個密閉的外殼內(nèi)，該外殼為內(nèi)膽和外包面雙層，在其之間設有保溫層構成，外殼上下端分別設有進水口、出水口。在金屬柱與金屬線包間設有絕緣套。所述金屬線包由金屬盒封閉。所述該熱水器外殼可以是圓柱型，長方形，也可以是扁圓型。
該超導感應速熱式節(jié)能熱水器，使用安全，熱效高、節(jié)能、無污染，能快速將電能轉化為熱能。它與普通熱水器比較具體特點如下1、使用安全。目前市場上使用的各種電熱水器，它們的發(fā)熱件及外殼都不能和加熱的水分離，經(jīng)常造成人身觸電事故。燃氣熱水器因漏氣易造成煤氣中毒，安全問題是人們使用中最擔憂的。本熱水器以電磁感應的渦流電進行加熱，電是以熱的形式體現(xiàn)在發(fā)熱件上。加之發(fā)熱件體積大，散熱面積大，無高溫發(fā)熱區(qū)，它們都可以直接接觸被加熱的水，無任何漏電現(xiàn)象。帶電的感應線圈被密閉絕緣不與加熱體接觸，也不和被加熱的水接觸。另外本熱水器以外還有過熱斷電裝置與此連接，所以此電熱器使用是絕對安全的。
2、水熱得快。超導傳熱以超音速傳導熱量，加熱水流系統(tǒng)也不需要預熱，通電3秒就可洗浴。
3、熱轉換效率高。電磁感應、渦流電發(fā)熱、超導溫傳熱器及散熱技術的應用和巧妙結合，保證了熱能快速轉化到水中。經(jīng)測算，整體熱效率達88％以上。
4、可產(chǎn)生磁化水。本加熱器按設計的水流速度，磁場強度(400MT)及結構特征，可將進入加熱器的鏈狀團狀水分子變成單個分子或分子串較少的水分子，增大了水的活性，使水磁化，達到防病，治病，促使頭皮、頭發(fā)、皮膚發(fā)育，取得保健效果。用此水洗完澡，身上感到十分滑潤。本熱水器無任何污染。
另外，根據(jù)科學家最新研究成果，超導電磁感應可以激發(fā)人體免疫系統(tǒng)，提高人體抗病能力，此功能是其他任何熱水器都無法與之比擬的。
5、壽命大大延長。電阻式熱水器發(fā)熱件多用鐵鉻鎳鋁合金制成，其特點是硬而脆，易氧化。使用一段時間后都會產(chǎn)生老化現(xiàn)象，壽命較短。而且發(fā)熱阻的外管易結水圬，影響傳熱效果。PTC陶瓷發(fā)熱器使用中易裂碎。而本加熱器本身是結構牢固的鐵和耐高溫銅導線，并且電磁感應溫度及磁化力使水中鈣、鎂粒子不易在發(fā)熱件上結水垢，從而使該產(chǎn)品的壽命可在12年以上。
6、占空間小。本熱水器比普通貯熱式熱水器體積小70％，功率在1.5KW左右，額定電流8A左右，價格便宜，占空間極小，安裝使用方便，特別適合國內(nèi)廣大消費者使用。
7、節(jié)能節(jié)材。本熱水器經(jīng)測算可節(jié)電30％左右，節(jié)約制造成本50％左右。經(jīng)原理性實驗各項指標性能優(yōu)越。
結合附圖對其結構及工作原理作進一步闡述如


圖1所示該超導感應速熱式節(jié)能熱水器主要由電磁感應器，超導溫傳熱器，鋸齒旋翼散熱器，及外殼組成。其中電磁感應器是由一空心金屬柱1及其外圍設置的金屬線包2構成，在金屬柱1與金屬線包2間設有絕緣套11，也就是說金屬柱1外圍是抗熱絕緣套11，在絕緣套11外繞有扁平金屬線包2；電磁感應器的所有部件都裝在防水、防磁漏、防熱漏的金屬盒10中。超導溫傳熱器是由插入在空心金屬柱1內(nèi)的兩根金屬管(3、4)，兩根金屬管之間均勻設置有4-6根超導圓線5，每根超導圓線上纏繞有螺旋加速傳導金屬線6及兩根金屬管之間還裝有導熱物質(CWD)7構成，其中金屬管3為過水管，4-6根超導圓線5與熱水器底部垂直。所述兩根金屬管3、4之間的上下端分別封閉；散熱器是自上而下設在金屬管4外圍的金屬散熱片8，并在每片散熱片上設有過水孔9構成，也就是說在金屬管4外圍等距離的裝有圓型鋸齒旋翼散熱片8，計10-15片(可根據(jù)熱水器功率調(diào)整其多少)，每片散熱片上有過水孔9。該熱水器外殼是扁圓型。以上所述各部件均設置在這個密閉的外殼內(nèi)，該外殼由防腐金屬內(nèi)膽14和外包面15雙層及在其之間設有保溫層16構成，外殼上下端分別設有進水口12、出水口13。該熱水器的電源連接線17從金屬線包2引出。
本熱水器在工作時，電磁感應加熱器接通50HZ220V電源，線圈2中即產(chǎn)生交變磁通，此磁通穿過園型金屬柱1、兩根金屬管3、4、超導圓線5、螺旋加速傳導金屬線6及CWD超導溫物質9，于是在各部件中均產(chǎn)生感應的交變電勢。因各部件均為不同性質的低電阻金屬材料，則在各部件本身出現(xiàn)閉合的且大的感應電流。此電流繞磁通軸線，是一渦形電流。渦電流在各部件中克服自身電阻產(chǎn)生巨大的焦耳楞次熱。此熱很急速，它立即將熱能傳給超導(CWD)物質，使CWD物質的粒子激活，產(chǎn)生動能。CWD是介電常數(shù)較大物質，它所處的金屬管3、4所形成的密閉腔是真空腔，在渦流電發(fā)生的同時在此真空腔中也產(chǎn)生感應電場，該電場可使CWD粒子切向摩擦力加劇，獲得動能的粒子受此力作用發(fā)生強烈的振蕩，摩擦，載著大量的熱能沿腔體3、4和加速超導圓線5及螺旋傳導金屬線6超高速將熱量傳到散熱片8和流過熱水器內(nèi)腔的水中，將水即刻加熱。CWD粒子束將熱能傳出后，又回到密閉腔中繼續(xù)吸熱傳導，周而復始，不斷加熱水流。在電加熱過程中有磁通穿過流動的水，水本身也產(chǎn)生微量渦流電流，水渦流電流對水自身也有加熱作用。另外熱能在傳導過程中，有少量的電能消耗在電磁感應線圈上，轉變成熱能，而此感應線圈是被通過加熱器的水包圍在其中，它所產(chǎn)生的熱量也被水吸收。所以整個電熱水器熱能轉換效率很高，熱量幾乎都被水吸收，熱效率可達到88％以上。
權利要求1.一種超導感應速熱式高效節(jié)能熱水器，其特征是它主要由電磁感應器、超導溫傳熱器、散熱器及其外殼組成，其中電磁感應器是由一空心金屬柱(1)及其外圍設置的金屬線包(2)構成；超導溫傳熱器是由插入在空心金屬柱(1)內(nèi)的兩根同軸金屬管(3、4)、兩根金屬管之間均勻設置有超導圓線(5)、每根超導圓線上纏繞有螺旋加速傳導金屬線(6)及導熱物質(7)構成；其中金屬管(3、4)之間上下端分別封閉，散熱器是自上而下設在金屬管(3)外圍的金屬散熱片(8)，并在每片散熱片上設有過水孔(9)構成；它們設置在一密閉的外殼內(nèi)，該外殼為內(nèi)、外雙層，在其之間設有保溫層(9)，外殼上下端分別設有水進、出口。
2.根據(jù)權利要求1所述的超導感應速熱式高效節(jié)能熱水器，其特征是金屬柱(1)與金屬線包(2)間設有絕緣套(11)。
3.根據(jù)權利要求1所述的超導感應速熱式高效節(jié)能熱水器，其特征是金屬線包(2)由金屬盒(10)封閉。
4.根據(jù)權利要求1所述的超導感應速熱式高效節(jié)能熱水器，其特征是所述外殼可以是圓柱型、長方形，也可以是扁圓型。
專利摘要該超導感應速熱式高效節(jié)能熱水器,主要由電磁感應器,超導溫傳熱器,鋸齒旋翼散熱器,及外殼組成,其中電磁感應器是由一空心金屬柱及其外圍的金屬線包構成,在金屬柱與金屬線包間設有絕緣套。金屬線包由金屬盒封閉;超導溫傳熱器是由插入在空心金屬柱內(nèi)的兩根同軸金屬管、兩根金屬管之間設置有超導圓線、超導圓線上纏繞有螺旋加速傳導金屬線及導熱物質構成,所述兩根金屬管之間上下端封閉;散熱器是設在金屬管外圍的金屬散熱片,每片散熱片上有過水孔構成;將以上部件設置在密閉的外殼內(nèi),該熱水器外殼為雙層,外形可以是圓柱型,長方形,也可以是扁圓型。超導感應速熱式節(jié)能熱水器,使用安全,熱效率高、且節(jié)能,無污染,能快速將電能轉化為熱能。
文檔編號F24H1/12GK2506920SQ0126577
公開日2002年8月21日 申請日期2001年10月23日 優(yōu)先權日2001年10月23日
發(fā)明者田海金 申請人:田海金