专利名称：超导快速电加热器的制作方法
技术领域：
本实用新型超导快速电加热器涉及一种高效速热液态流体加热装置，尤其 一种高效快速节能、超导、安全、环保、洁净的加热装置。
技术背景众所周知，目前市场上各种节能快速加热器层出不穷，有翼片型、螺管型、 电极膜(玻璃管)以及热得快等，都在吸/散热面积上做了文章，但实践下来并 不理想，以目前市场上的快速电热水器为例，首先，由于用户想在很短的时间 内得到充足的热水，开发商往往以提高电热管功率的方式来实现这一目的，如此一来，冬季家庭洗澡时电能要用到6500W以上，甚至8500W，普通家庭电表会 很难承受。且提高功率后，工作温度升高，电加热管的使用寿命受到影响。其 次，在饮用水上同样存在不小的问题，现今的公共场合(工矿企业、学校、动 车车厢等)的客户用开水，不是不开，就是根本没有开水， 一些公共场合甚至 用380V的电源来烧水，可是同样面临着烧多了浪费，烧少了不够用等现象。经过市场调査，普通的电热水器、饮水机均存在着升温慢、热利用率低、 资源浪费的现象，同时，燃气、燃煤炉具对环境污染严重，以及不易限时限量 及时供应热水等不足。 发明内容本实用新型目的是针对上述不足之处提供一种超导快速电加热器，能有效 解决上述问题，提高热效率，降低能耗，并能快速、限量、连续加温。其以电能作为热源，利用超导介质储筒内的超导介质作为热能的传递媒介，在热源的 持续加热过程中，使超导介质迅速升温并汽化进入内管，汽化后的气体通过内 管加热内外管之间流体空腔内的水，产生所需热水供使用者应用。本实用新型是采取以下技术方案实现的超导快速电加热器包括电加热装 置、热交换装置、面盖、箱体、热水出口、进水口和控制面板。电加热装置和 热交换装置通过连接件连接后，安装在箱体上，箱体上装有面盖，面盖上设置 有控制面板，控制面板上装有显示器、指示灯、控制开关，控制面板可以做成 遥控式或线控式，在箱体内设置有保温层。所述的电加热装置包括电加热管、超导介质储筒和超导介质。超导介质储 筒内装有电加热管，超导介质储筒和电加热管之间注有超导介质。所述的电加 热管外壁为多曲面金属管，多曲面金属管内装有电加热管或电热丝，多曲面金 属管和电加热管或电热丝之间填充有良好的耐热性、导热性和绝缘性的结晶氧 化镁粉。所述的热交换装置包括内管、外管、内外管上连接件、内外管下连接件和 抽真空接头。内管套装在外管内，内管与外管之间形成流体空腔，通过内外管 上连接件和内外管下连接件密封焊接，在内外管上连接件上设置有管接头和抽 真空接头，内外管下连接件上设置有管接头和管口法兰，管口法兰与超导介质 储筒法兰密封对接，使得内管与超导介质储筒相连通，通过抽真空接头抽真空， 加入有超导介质。所述的内管采用多曲面凸起异形金属内管，所述的外管可以采用多曲面凸 起的异形管，也可以采用圆形管。电加热装置和热交换装置组装后构成单组超导流体电加热器，单组超导流体电加热器可以设置若千组，可以采用串联或并联连接，串联连接为各个单组 超导流体电加热器的进水口和热水出水口顺次相连，连接后首尾两端分别作为 进水口和热水出水口。并联连接为单组超导流体电加热器的进水口和出水口 分别与进水总管和出水管相通。两种结构形式分别适用于不同的场合，满足不同的需要。所述的超导介质，是市售2-2超导介质(山东潍坊市华丰新产品研究所生产)、低温导热油以及在低温35'C到5(TC左右时可以汽化的导热液，在负压情 况下，启动温度更低。在启动电加热的状态下，热能不断散发，使得超导介质 迅速吸热升温汽化并沸腾起来，沿管内壁向上运动，速度是水的数十倍以上。 本实用新型具有明显的技术和经济优势真空超导加热技术，具备优良的热传导性能等普通换热技术所不具备的优 越性能，与多曲面凸起的异形金属管配合使用，成功的解决了常规加热器容易 出现的吸/散热面积小，加热速度慢，应用领域小，能耗高等问题，且单组超导 流体电加热器是相对独立的，可以组合使用，因而可以广泛应用于动车车厢等大型公共场所，比如学校、工矿企业、商场、酒店、车站等人流量大且需要 快速提供热水的场所。1、 热交换面积大，是同规格圆管的1.5-2.0倍左右。热交换装置和电加热管面盖中的换热结构均采用，成型有内外增容的多曲面凸起的异形金属管，使高温区与低温区迅速实现热交换。且由于汽化后的超导介质最远可以传递15米， 可根据需要在该范围内任意设置管子的长度。2、 水电分离，安全性能高，使用寿命长当电加热管直接设置在水中工作，周围温度高，易形成水垢，阻碍热交换的进行。本实用新型超导快速电加热器，电加热装置和热交换装置分为两个独立体，利用连接件使其连接为一体，选用 超导介质作为传递热能的媒介，实现水电分离，安全可靠。3、 换热速度快、效率高、短时间就可以获得热水。有些工作场合、公共场所需要随时提供热水，但要一直都保证开水的供应，浪费能源，及时供热是最 好的选择。同时由于抽真空后管内呈负压状态，使得本身就具有低温启动特性 的超导介质沸点降低，达到无与伦比的换热效果。 一次性注入，永久使用。4、 节约用水，充分利用能源本实用新型实际解决了一般热水器浪费和等 待的现象，以及快速电热水器功率偏高的问题，合理的利用超导介质与电加热 装置组合使用，使得不需预热，即开即热，无需等待，同时不会产生保温时的 热量散失。与太阳能热水器组合使用后，使得太阳能热水器水箱中不必设置电 加热管，利用本装置将经过太阳能初步加热但温度不足的水加热，可避免加热 太阳能热水器水箱中的全部水源，减少浪费，节约能源。按普通的三口之家来计算，如果平均每人洗澡用水为20分钟，洗澡用水温度为45°C，流量按照可将 肥皂泡沫冲干净的最大水量4L/min计算，即用水量80L/人。假定， 一般容积式 热水器的容量为100L,功率为2500W，自来水初始温度为15°C。如果把这些水 加热到75。C，在没有能量损失的情况下需要160分钟。为了能够达到洗澡温度， 需要在75。C的热水中注入100L自来水，使得总热水量为200L，但是仍不能满足 三口之家的热水使用量。需继续注入自来水并加热，理论上剩余的20升75'C的 水与新注入的自来水中的一部分(20L)混合后温度可达45"C，所以需要加热剩 余的60L自来水到45X:，大约需50分钟。但是加热完成后仅一个人使用，消耗 80L，浪费了剩余的20L水，也就是浪费了使这20L水从15。C到45。C的能量， 相当于2.5度电能。当然，实际上在自动上水仪的调节下，使用多少水，随时就注入相应的水，浪费更加严重。当使用本实用新型超导快速电加热器时，即便是在寒冷的冬季，太阳能聚热装置也可以达到25-35'C,初步加热承压箱体内的 水，使其升高到一定的温度，经快速电加热装置加热到45匸即可使用，而且可 以使用多少，加热多少。5、结构简单、运行安全、投资成本低、应用范围广、易普及。
以下将结合附图对本实用新型作进一步说明。 图1是超导快速电加热器并联结构主视图。 图2是超导快速电加热器A-A并联结构俯视图。 图3是超导快速电加热器B-B并联结构仰视图。 图4是超导快速电加热器C-C并联结构局部放大图。 图5是超导快速电加热器串联结构主视图。
具体实施方式
参照附图1-5，超导快速电加热器包括电加热装置、热交换装置、面盖1、 箱体ll、热水出口2、进水口18和控制面板。电加热装置和热交换装置通过连 接件连接后，安装在箱体11上，箱体11上装有面盖1，面盖1上装有控制面板， 控制面板上装有显示器、指示灯、控制开关，控制面板可以做成遥控式或线控 式，在箱体ll内设置有保温层4。所述的电加热装置包括电加热管14、超导介质储筒12和超导介质13。超 导介质储筒12内装有电加热管14，超导介质储筒12和电加热管14之间注有超 导介质13。所述的电加热管14外壁为多曲面金属管，多曲面金属管内装有有电 加热管或电热丝，多曲面金属管和电加热管或电热丝之间填充有良好的耐热性、导热性和绝缘性的结晶氧化镁粉。所述的热交换装置包括内管7、外管8、内外管上连接件3、内外管下连接 件15和抽真空接头5。内管7套装在外管8内，内管7与外管8之间形成流体 空腔，通过内外管上连接件3和内外管下连接件15密封焊接，在内外管上连接 件3上设置有管接头和抽真空接头5，内外管下连接件15上设置有管接头和管 口法兰，管口法兰与超导介质储筒法兰密封对接，使得内管7与超导介质储筒 12相连通，通过抽真空接头5抽真空，加入有超导介质13。所述的内管7采用多曲面凸起异形金属内管，所述的外管8可以采用多曲 面凸起的异形管，或采用圆形管。电加热装置和热交换装置组装后构成单组超导流体电加热器，单组超导流 体电加热器可以设置若干组，可以采用串联或并联连接，串联连接为各个单组 超导流体电加热器的进水口 18和热水出水口 2顺次相连，连接后首尾两端分别 作为进水口和热水出水口。并联连接为单组超导流体电加热器的进水口 18和 热水出水口 2分别与进水总管和出水管相通。两种结构形式分别适用于不同的 场合，满足不同的需要。所述的电加热装置和热交换装置组装后构成单组超导流体电加热器设置有 1-8组。所述的超导介质13，是市售2-2超导介质(山东潍坊市华丰新产品研究所 生产)、低温导热油以及在低温35'C到5(TC左右时可以汽化的导热液，在负压 情况下，启动温度更低。在启动电加热的状态下，热能不断散发，使得超导介 质迅速吸热升温汽化并沸腾起来，沿管内壁向上运动，速度是水的数十倍以上。 工作原理水源的水可以采用自来水或者太阳能热水器出口温度不足的水，进入超导快速电加热器的流体空腔内，超导介质储筒12内的超导介质13经电加热管加 热，迅速汽化，沿内管内壁上升，并以热传导的方式传递到内管外壁，与流体 空腔内的水实现热交换，冷却后的冷凝液回落到底部，重新加热、汽化、实现 循环，加热后的水通过出水口可以直接应用，也可以通过出水口进入下一组单 组超导流体电加热器中，进一步经超导介质加热，最终由出水口排出。
权利要求1、一种超导快速电加热器，其特征在于包括电加热装置、热交换装置、面盖、箱体、热水出口、进水口和控制面板；电加热装置和热交换装置通过连接件连接后，安装在箱体上，箱体上装有面盖，面盖上设置有控制面板；所述的电加热装置包括电加热管、超导介质储筒和超导介质；超导介质储筒内装有电加热管，超导介质储筒和电加热管之间注有超导介质；所述的热交换装置包括内管、外管、内外管上连接件、内外管下连接件和抽真空接头；内管套装在外管内，内管与外管之间形成流体空腔，通过内外管上连接件和内外管下连接件密封焊接，在内外管上连接件上设置有管接头和抽真空接头，内外管下连接件上设置有管接头和管口法兰，管口法兰与超导介质储筒法兰密封对接，使得内管与超导介质储筒相连通。
2、 根据权利要求1所述的超导快速电加热器，其特征在于所述的控制面板 上装有显示器、指示灯、控制开关。
3、 根据权利要求1所述的超导快速电加热器，其特征在于在箱体内设置有保温层o
4、 根据权利要求1所述的超导快速电加热器，其特征在于所述的电加热管 外壁为多曲面金属管，多曲面金属管内装有电加热管或电热丝，多曲面金属管 和电加热管或电热丝之间填充有结晶氧化镁粉。
5、 根据权利要求1所述的超导快速电加热器，其特征在于所述的内管采用 多曲面凸起异形金属内管。
6、 根据权利要求l所述的超导快速电加热器，其特征在于所述的外管采用多曲面凸起的异形管，或圆形管。
7、 根据权利要求1所述的超导快速电加热器，其特征在于所述的电加热装 置和热交换装置组装后构成单组超导流体电加热器，单组超导流体电加热器设 置若千组，采用串联或并联连接，串联连接为各个单组超导流体电加热器的进 水口和出水口顺次相连，连接后首尾两端分别作为进水口和出水口；并联连接 为单组超导流体电加热器的进水口和热水出水口分别与进水总管和出水管相 通。
8、 根据权利要求1所述的超导快速电加热器，其特征在于所述的电加热装 置和热交换装置组装后构成单组超导流体电加热器设置有1-8组。
专利摘要本实用新型超导快速电加热器涉及一种高效速热液态流体加热装置，尤其一种高效快速节能、超导、安全、环保、洁净的加热装置，包括电加热装置、热交换装置、面盖、箱体、热水出口、进水口、控制面板；电加热装置和热交换装置通过连接件连接后，安装在箱体上，箱体外套装有面盖，面盖一侧装有控制面板；所述的电加热装置包括电加热管、超导介质储筒、超导介质；超导介质储筒内装有电加热管，超导介质储筒和电加热管之间注有超导介质；所述的热交换装置包括内管、外管、内外管上连接件、内外管下连接件和抽真空接头；内管套装在外管内，内管与外管之间形成流体空腔，内管与超导介质储筒相连通。
文档编号F24H7/02GK201382565SQ20092004090
公开日2010年1月13日 申请日期2009年4月10日 优先权日2009年4月10日
发明者姜春来, 靖 李, 李勇强, 李勇良 申请人:无锡意凯顺得科技有限公司