专利名称：超薄节能型超导燃气热水装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种超薄节能型超导燃气热水装置。
目前市场上销售和广大消费者普遍使用之中的所有燃气热水器，其不仅加热装置的结构与制作工艺较复杂和不规范，更重要的是，在多种机型的加热装置上端的排气口中测量其排气温度时，都发现尚有摄氏80～150℃不等的热气流在向外空间无功排放，说明现时传统产品的燃气热水器在使用过程中都普遍地存在着能源的较大浪费。本人于2003年12月19日向国家专利局申请的一项发明专利，名称高效节能超导燃气热水装置，虽然其原理结构与生产成本和使用效果均可实现发明目的。但在整台机体的造型厚度方面却不利于超薄型设计要求，因而，还必须再作结构上的优良改进。
本实用新型的目的是提供一种超薄节能型超导燃气热水装置。它不仅能实现高效节能及降低生产成本与使用消费目的，还能实现超薄型的设计要求，能让生产厂家及广大消费者都能共同享受到低成本、低消费与造型超薄大方的乐趣。
本实用新型的目的是这样实现的这种超薄节能型超导燃气热水装置，由两个内置超导工作介质的船体形金属容器，两个锥塔型回旋管双向热传导装置，两个锥形夹层水通道金属壳体，一个高效平台式燃气炉及管道连接件组成。两个内置超导工作介质的船体形金属容器的构成，由一块导热率高的耐温金属板材，通过船体形模具冲压成一长船形主壳体，其两端的圆孤形封板也通过模具成形后与主壳体进行结合密封焊接，其船体的面板由一块两端头呈圆弧形，并在其板面的同一条中心线上各端都开有一个能分别与超导热管两端相连接的通孔，并在面板上任一较合适的部位，还开有一个能与抽真空用的管道相焊接的通孔，然后将这面板与上大下小的长船形主壳体进行吻合密封焊接，就构成四周面呈上大下小，两端呈圆孤形的一个船体形金属容器的主体。用同样的结构和方法，再制作一个成比例缩小的船体形金属容器，以作主加热装置的余热回收装置用。两个锥塔型回旋管双向热传导装置的结构与制作，是在一根用作超导热管的金属管道外圆周上，等间距螺旋缠绕有一根金属实心线，并在绕好实心线的金属管道的外圆周上，还套有一根与金属实心线有合理间隙，并两端管壁上各开有一个通孔的金属外管道，外管道的两端面与延伸而出的不绕有实心线的超导热管之间，各焊接有一个密封的环形管封头，然后利用专门的模具连续回字形绕制成一个，两头呈圆弧形，并上端小下端大，且管壁与管壁之间保持有均匀合理间距的锥塔型回旋管双向热传导装置主体，并在该装置的外管道两端分别预开的两个通孔上，还分别各焊接一根金属小管道，就构一个完整的锥塔型回旋管双向热传导装置。用相同的结构和制作方法，再制作一个成比例缩小的锥塔型回旋管双向热传导装置，以作主加热装置的余热回收装置用。两个锥形夹层水通道金属壳体的构成，是选用导热率高的金属板材卷制成两个形状相同、大小不一、锥度与高度一样，并通过焊接成型的两个锥形金属壳体，然后将其相套在同一中心线的空间内，并在两个金属壳体上下端的间隙空间内，分别各用一根直径与两壳体间距尺寸相等的实心金属线作密封封装焊接，并在外金属壳体两侧面的不同端分别预开的两个通孔中，分别各焊接一根能与外连接管道相接的金属短管，就构成一个锥形夹层水通道金属壳体。用相同的结构与制作方法，再制作一个成比例缩小的锥形夹层水通道金属壳体，以作主加热装置的余热回收装置用。高效平台式燃气炉的结构，可以现时市场上的超薄型燃气热水器的高效燃气燃烧装置代之，只是炉面边沿与锥形夹层水通道金属壳体下边沿相适宜即可。组装时，先将两个锥塔型回旋管双向热传导装置的超导热管两端与相配套的船体形金属容器相连通密封焊接，然后通过设置在船体面板上的那根金属小管，对容器及超导热管的内空间进行抽真空，并接着通过小管向容器内注入超导工作介质后将小管作密封处理，就成为一套完整的超导热能吸收传导装置整体。然后，将上下两个锥形夹层水通道金属壳体及上下两套超导热能吸收传导装置整体如附图所示，将上下的两个装置和分别套在装置外围的上下两个金属壳体安置在同一条中心线上，然后用金属片在上下两个金属壳体的连接缝外端进行定位焊接，并用相适宜的管道弯头将对应相邻的上下两管道进行串联密封焊接，即成为一台完整的结合超导技术应用并设有余热回收装置的热能吸收与传导装置整体。将这个整体安置在一具相适应的高效燃气燃烧炉之上，接通进出水管道及燃气管道，开通进水阀和启动燃气炉点火开关，自来水就能在自上而下的流动过程中，高速高效地吸收燃气炉发生的热能向人们提供日常生产及生活用的热水。
本实用新型由于合理巧妙应用超导热性新技术与创新结构的结合，使置于真空环境中的超导介质在相适应的环境温度作用下，能发生成另一种物态--热性超导态。这种热性超导态物质具有高于各种金属材料数百倍甚至上千倍的高速扩张和传导热能的特性。根据上述的技术结构，装置有多种超导介质的真空船体形金属容器的底部不断吸收燃气炉发生的热能的同时，容器内的超导介质就不断地反应成一种超导态物质在真空管道中高速循环运动，其在运动的过程中，就不断地将容器在炉堂中或者余热通道中吸收到的热能，及时高效地传递到在真空超导热管外围流动的冷水中，又由于金属容器的下体是一个长形的船体形金属壳体，其吸收热能的有效面积大，又安置在炉堂的中央位置，吸收热能的效果好，而且还能将炉堂中燃烧的火焰强制性地分成一个中间无火焰、沿容器边缘外围的火焰又特别强盛的火圈，并对准上空间的锥塔型回旋管管壁进行高温传热，且强盛的火焰或热气流亦能逐级向上重复作用在同一根回旋管道的外管壁上，以及回旋管外围的锥形夹层水通道金属壳体的内层板壁上，导致在回旋管夹层内及锥形金属壳体夹层中流动的冷水获得高速高效针对性的热传递，但在高效热传递的过程中，都难免有部分余热在向上空间流动，为更好地将这部分余热回收利用，在第一套回旋管装置的上空间，又设置一套较小型的同类双向热吸收传导装置，让即将向外空间排放的余热又重复前级的工作过程，前级的余热就因此获得高效回收。根据热能传导的特性两物体间或者同一物体间的两部分温差越大，其吸收或放出的热量就越大。由于上层空间的热量不比下层的热量高，为了让在上层装置中流动的自来水能吸收到较大量的余热，本装置将进水口设置在上层锥形夹层水通道外金属壳体的上端，然后逐级向下流动，有利于余热回收又不影响下层的热传导。还有更有效的传热效果是由于每个锥塔型回旋管双向热传导装置的超导热管两端都与船体形金属容器相连通，且管内与容器内均已抽真空，当容器下锥体吸收到燃气炉中央或是下方回旋管装置中心传递的热量时，置于容器内的多种超导介质就迅速反应成热性超导态物质，并在真空管道内高速扩张与循环运动，其在扩张与运动的过程中，就不断地将船体形金属壳体吸收到的热能，高速高效地传递给在真空管道外围流动的冷水中，再加上外层管壁的吸热和传递作用，在内外两管道夹层中流动的冷水就同时获得内外管壁的双向热传递，其比传统的外管壁单向热传递就有多获得相近一倍左右的热量，再加其整体结构的高效合理的吸热效果，整个装置的吸热效率将高于现时传统产品的30％左右，能实现高效节能与降低使用消费的目的。另外，由于其超导介质金属容器、锥塔型回旋管双向热传导装置、锥型夹层水通道金属壳体都制作成圆弧头偏矩形锥体形状，可实现外机壳的超薄型设计要求，加上每一个主部件都采用模具规范化生产，且结构简单合理、用材少、组装方便，又可让生产厂家节省较大量的生产成本，因而，能全面实现超薄节能型及降低生产成本与使用消费的发明目的。
本实用新型的具体结构由以下的实施例及附图给出。
图1是根据本实用新型提出的超薄节能型超导燃气热水装置的主体内部结构图。如
图1所示(1)是设置在本装置上端的进水管道；(2)是设置在本装置下端的出水管道；(3)是余热回收装置的锥形夹层水通道金属壳体；(4)是主加热装置的锥形夹层水通道金属壳体；(5)是余热回收装置的锥塔型回旋管双向热传导装置；(6)是主加热装置的锥塔型回旋管双向热传导装置；(7)是余热回收装置的锥形夹层水通道金属壳体出水管道与余热回收装置的、锥塔型回旋管双向热传导装置进水管道相连接的管接头；(8)是余热回收装置的锥塔型回旋管双向热传导装置出水管道与主加热装置的、锥形夹层水通道金属壳体进水管道相连接的管接头；(9)是主加热装置的锥形夹层水通道金属壳体出水管道与主加热装置的锥塔型回旋管双向热传导装置进水管道相连接的管接头；(10)是本装置的两个船体形超导介质金属容器，其与锥塔型回旋管双向热传导装置的超导热管相连接，构成一套超导热能吸收传导装置，其面板与水平线成斜角，目的是让超导热管的两端在工作的开始和过程中容易产生和保持压力差，促使超导热物态自上而下循环运动，实现双向热传递功能和降低能源消耗目的。其面板上的金属小管(14)是用作对本容器和超导热管内空间抽真空并注入超导介质后密封的小管道；(11)是锥塔型回旋管双向热传导装置外管道两端面与内管道之间的管封头；(12)是锥塔型回旋管双向热传导装置中的超导热管；(13)是等间距螺旋缠绕在超导热管外圆周上的实心金属线，其作用是保证管道在成形绕制过程中能保持内外管道间的均匀间距和水流的阻尼作用；(15)是嵌在两个锥形夹层水通道金属壳体上下端夹缝中的封焊金属圆形实心线；(16)是高效平台式燃气燃烧炉，其制成两端圆弧形、中间是一个长形平台面，以利于提供炉面燃烧时需要充足的氧气；(17)是锥塔型回旋管双向热传导装置的外管道。
实现本实用新型的最好方式有如下主要内容1、装有超导介质的金属容器和超导热管内空间必须是绝对真空；2、置于金属容器内的超导介质必须根据不同空间的环境温度选择不同的配方。
权利要求1.一种超薄节能型超导燃气热水装置，由两个船体形超导介质金属容器，两个锥塔型回旋管双向热传导装置，两个锥形夹层水通道金属壳体，一个高效平台式燃气燃烧炉及管道连接件组成，其特征之一是两个船体形超导介质金属容器的结构与外形都做成四周上大下小、面板与水平线成斜角、两头成圆弧形的船形金属壳体，并在船形金属壳体面板两端的同一中心线上和中间适当部位，分别开有能与超导热管(12)两端及抽真空小管(14)相连通焊接的三个通孔，并与设置的管道外圆周进行密封焊接，然后，通过小管(14)对本容器(10)和超导热管(12)的内空间进行抽真空，并注入超导介质后作密封处理构成的船体形超导介质金属容器(10)。
2.根据权利要求1所提出的超薄节能型超导燃气热水装置，其特征之二是两个锥塔型回旋管双向热传导装置的管道结构与制作，是在一根超导热管(12)的外圆周上等间距螺旋缠绕有一根金属实心线(13)，并在绕好实心线的超导热管(12)的外圆周上，还套有一根与金属实心线有合理间隙，并两端管壁上各开有一个通孔的金属外管道(17)，外管道(17)的两端面与延伸而出的不绕有实心线的超导热管(12)之间，各焊接有一个环形管封头(11)，然后利用专门的模具连续回字形绕制成一个，两头呈圆弧形，并上端小下端大、且管壁与管壁之间保持有均匀合理间距的锥塔型回旋管双向热传导装置主体(5)和(6)，并在(5)和(6)的外管道(17)两端分别预开的两个通孔上，还分别各焊接一根金属小管道组成完整的锥塔型回旋管双向热传导装置(5)和(6)。
3.根据权利要求1所提出的超薄节能型超导燃气热水装置，其特征之三是两个锥形夹层水通道金属壳体的结构，由两块金属板材卷制成两个形状相同、大小不一、锥度与高度一样并通过焊接成型的两个锥形金属壳体相套在同一中心线的空间内，并在两个金属壳体上下端的间隙空间内，分别各用一根直径与两壳体间距尺寸相等的实心金属线作密封封装焊接，还在外金属壳体两侧面的不同端分别预开的两个通孔中，分别各焊接一根能与外连接管道相接的金属短管构成的锥形夹层水通道金属壳体(3)和(4)。
专利摘要本实用新型是一种超薄节能型超导燃气热水装置。它应用超导热性新技术改进了传统产品加热装置的原理与结构，由两个船体形超导介质金属容器，两个锥塔形回旋管双向热传导装置，两个锥形夹层水通道金属壳体，一个高效燃气燃烧炉及管道连接件组成。它能将燃气燃烧炉所发生的热当量，分成两条传热通道对流动加热的自来水进行内外双向热传递，又能将传统向外空间排放的余热进行高效回收利用，可使热当量的利用率从传统产品的50～60％提高到80％以上，能为国家及广大消费者节省大量的能源与使用消费，又由于其四大部件的结构是超薄型设计，结构简单又规范化，既有益于生产成本的降低，又能向广大市场提供竞争力强的超薄机型。
文档编号F24H1/12GK2684080SQ200320132280
公开日2005年3月9日 申请日期2003年12月27日 优先权日2003年12月27日
发明者覃建明 申请人:覃建明