专利名称：利用水的蒸发和冷凝原理的平行多级热泵的制作方法
发明的背景1、发明的领域本发明涉及一种热泵，具体来说涉及利用水的蒸发和冷凝原理的平行多级热泵。
2、相关技术的描述按照本发明的热泵不是使用中间级蒸汽机或循环泵抽吸热水或使用其它泵空吸/供应冷水，而是通过以下步骤抽吸热水通过一个平行多级热泵产生燃烧热量，由产生的燃烧热量蒸发水，和再次冷凝蒸发的水(蒸汽)。
还有，本发明更多地注重热水的加热和提供更大的抽吸作用。本发明用于大容量的热水产生设备，具体来说，比一个常规的热水锅炉小1/2或者1/4。
以上的常规热水锅炉(或热水产生设备)必须要求一个循环热水的循环泵和一个提供冷水的水泵，并且当提供的燃料很多时不能完全燃烧燃料，因此还不能解决燃烧各个环节的烟垢积累现象，不能产生低于50ppm的毒气(例如热NO)。
附图简述当结合以下附图并参考以下详细描述而较好地理解本发明时，对本发明的更加全面的认识和它的优点将是显而易见的，附图中类似的标号表示相同的或相似的零部件，其中
图1是表示本发明的一个优选实施例的纵向剖面图；图2是表示图1的100-100线的剖面图；图3是表示图1的200-200线的剖面图；图4是表示图1的300-300线的剖面图；图5表示图1的400-400线的剖面图；图6是表示本发明的一个优选实施例的流程图。
发明的概述因此，本发明的一个目的是解决上述问题，提供一种利用水的蒸发和冷凝原理的平行多级热泵，用于循环热水和空吸冷水，不使用其它循环泵或水泵，因此不会产生各燃烧环节的烟垢积累现象，极大地减小了有毒气体的产生速率。
按照本发明借助于所说的利用水的蒸发和冷凝原理的平行多级热泵可实现上述目的，所说的热泵包括一个燃烧室结构，它多于两级，和一个圆柱形的蒸汽产生室相连接，具有一个连接排放管、一个高温烟管、一个通道改变的水通路、和一个排放水止回侧，其中构成有一个燃烧室，在所说的燃烧室的两侧的一个前表面排放水重复加热室和一个后表面排放水重复加热室，一个燃烧器插入开口，一个第三空气通路，一个贯穿的开口，一个前表面反向燃烧板，和一个后表面反向燃烧板，借此，在可燃燃料和空气接触五次后，在所说的燃烧室的最下边排放燃烧气体；一个泵结构，它具有一个泵室、一个冷凝室、和一种绝热材料；泵室包括一个连接空吸管、一个连接蒸汽管、一个外蒸汽排放管、和在形成燃烧室的每个蒸汽产生室的上部的一个内蒸汽排放管；冷凝室包括一个空吸水止回侧、一个连接水管、一个″+″型爆裂缓冲板、一个第一消噪网络、一个第二消噪网络、一个有孔的分离板、和在其外部的一个排气孔；绝热材料用于阻止在泵室和冷凝室之间热量的移动；一个节能器，它具有一个低温烟管和一个改变通道的分离板，位于所说的泵结构的周围并且和连接水管相连；和一个结构，用于连接一个空吸水通路、一个排放水连接通路、一个排放管，并且通过一个空吸开口、一个排放开口、和一个烟囱连接空气和外部循环环节。
优选实施例的详细描述下面参照附图详细描述本发明的一个优选实施例。另外，在下面的描述中，给出理解本发明的必要的描述，以便更加深入地理解本发明。要说明的是，为清楚起见，在下面的描述中，省略了不必要的会使本发明的主题模糊不清的对已知的功能和结构的详细描述。
如图2所示，一个圆柱形的蒸汽产生室10的上部采用泵设备的结构，该泵设备的下部是一个泵室8，在该泵设备的上部是一个冷凝室5，所说的蒸汽产生室10包括有一个连接排放管9和一个烟管32，其中形成一个按本发明的燃烧室31。如图1所示，上述结构用于多于两级的纵向平行结构，并且一个节能器2必须存在在多级泵设备的附近，所说的节能器件2包括有提升废气的一个低温烟管33。如图6的流程图所示的，按照本发明，当按照实线所示的箭头的顺序用水填充内和外热交换器(散热器)时，设备中的空气只通过一个排气孔侧24排放到设备的外部，各循环环节都充满了水。如以上所述，在设备和各循环环节都充满水以后，在诸如煤气或石油之类的燃料一旦在燃烧室31内进行燃烧时，高温的燃烧热量首先运行到燃烧室31的周围和高温烟管32，从而在蒸汽产生室10内使水蒸发。通过蒸汽连接管17把以上所述产生的蒸汽收集到泵室8的上部，同时通过连接排放管9把泵室8中的水加到蒸汽产生室10，从而可改变水通路11中的水的流动方向，在蒸汽产生室10中储存起来。因此，上述蒸汽通过排水止回侧12和排水连接通路13，到达排放水重复加热室14-1和14-2，通过排放管15和排放口16排放到设备的外部，在散热器中散去热能，并且被抽向重力水箱。接下去，当在内蒸汽排放管19的下部收集到一定量的蒸汽并且水与空气的分界面到达内蒸汽排放管19的下部时，该超过与内蒸汽排放管19的下部流动的水压头对应的水压的蒸汽通过外蒸汽排放管18和内蒸汽排放管19瞬时排放到冷凝室5的下部。
这时，当蒸汽瞬时排放时，因为蒸汽快速流动，并且因为在蒸汽与冷水直接接触时一旦发生快速冷凝就要产生猛烈的振动和噪声，所以和蒸汽一起排放的少量的水将产生猛烈的碎裂声。为了消除以上所述的碎裂声，要安装一个″+″型的冲击缓冲板20，并且安装构成锥形网络的第一消噪网络21和第二消噪网络22，以便消除由于蒸汽和水直接接触产生的振动和噪声。已如上述消除了振动和噪声的大部分水蒸汽在冷凝室5的下部冷凝为水，没有凝结的蒸汽在穿过有孔的分离板23的同时完成了它的冷凝操作，所说的分离板在冷凝室5的中心设有小的密集的孔。当蒸汽的冷凝量大于水的蒸发量时，在设备的内部出现真空现象，产生负压，从而把来自重力水箱的水依次空吸到空吸口1、节能器2、空吸水通路3、空吸水止回侧4、冷凝室5的上部、连接水管6、冷凝室5的下部、连接空吸管7、和泵室8。通过连续地重复以下的操作由连续的燃烧热量产生蒸汽、在泵8的上部收集产生的蒸汽、向冷凝室5的下部瞬时排放蒸汽、再次冷凝蒸汽为水，按照本发明的设备在没有受外力作用的循环设备的情况下就可进行抽吸。
在本发明操作期间，在设备的内部产生的空气在排放操作时通过空气排气孔侧24排放到空气中，并且止回侧变成由负压产生空吸操作，从而可防止空吸在保持侧24进行。加热水的步骤如下按以下顺序迫使水流下在空吸水路3和排水连接通路13之间有燃烧室31的空吸水反向侧4、冷凝室5、连接水管6、连接排放管7、泵室8、连接排放管9、蒸汽蒸发室10、通道变化的水通路11、排放水止回侧13，以及把在冷凝过程中水中的剩余蒸汽按以下步骤排放到空气中水的冷凝/回收，同时按以下顺序使水升高和移动蒸汽连接管17、蒸汽连接板20的上部、第一消噪网络21、第二消噪网络22、冷凝室5的下部、有孔的分离板23、和排放孔侧24。另外，如以上所述用于空吸和排水的设备平行安装有多级，因而可减小循环环节的振动，并且加强了平滑驱动。
本发明的反向燃烧和常规的反向燃烧的不同之处在于由流体的速度得到的能量产生了负压，并且燃烧室的前部和后部进行双向反向，因此燃料和空气可相互接触5次，因此有可能实现完全燃烧。
按照本发明的燃烧器试图混合燃料和空气以获得旋转力，同时让由鼓风机产生的第一部分空气通过节气门，让第二部分空气在燃烧室31的前部反向燃烧，并且让第三部分空气在燃烧室31的后部燃烧，和常规的燃烧器类似。如图1所示，进入燃烧器插入开口25中的第一和第二部分空气是旋转的，燃料在燃烧室31中燃烧，并且在前表面反向燃烧板29和前表面排放水重复加热室14-1之间产生了负压，同时让第一和第二部分空气快速地穿过前表面反向燃烧板29的中心，借此空吸与蒸汽产生室10的内部接触的不完全燃烧的气体，努力使其与第二部分空气接触并且和第二部分空气一起重新燃烧。在此之后，让在第三空气连接管26和第三空气通路27加热的第三部分空气快速通过一个相关的开口28和后表面反向燃烧板30的中心，从而在后表面反向燃烧板30和后表面排放水重复加热室14-2之间产生负压，借此空吸在燃烧室31的上部收集的并且与第三部分气体接触的不完全燃烧的气体，以便使其完全燃烧。在燃烧室31的上部收集经以上所述燃烧过的燃烧气体产生的烟灰，即相对较轻的非燃烧气体，并且使其在反向燃烧板的作用下变为反向时进行燃烧。还有，完全燃烧的燃烧气体在蒸汽产生室10并且通过连接在燃烧室31的最下部的高温烟管32输送出大部分燃烧热量之后，从蒸汽产生室10的上部排出的其余热量沿废气升高通路39升起，在由绝热材料构成的分离板35的下部下降，并且沿节能器2的低温烟管33再次升高。在此之后，在依次经泵室8、节能器2、和冷凝室5传输剩余热量并且同时所说的剩余热量沿在冷凝室5和节能器2之间形成的空间再次下降之后，通过烟囱把气体排放到大气。这就是说，燃烧气体的流动方向和水的流动的方向是相反的，借此可改善热效率，使其达到最佳。
从以上所述显然可以看出，本发明具有有益的效果通过使用一个通用的不经改变燃烧装置的燃烧器，采用按照本发明的热量损耗结构和燃烧方法，通过较少的热损耗就可获得更大程度的完全燃烧，并且在不使用其它循环泵或水泵的情况下就可以连续地产生热水，借此从根本上改变了现有技术的热水产生设备或热水锅炉的含义，并且可以最便宜的成本廉价地产生热水。
虽然已经表示和描述了被认为是本发明的优选实施例，但本领域普通技术人员将会理解，可能产生各种变化和改进，并且可用等效物替换各个部件而不会偏离本发明的范围。此外，可以进行许多改进以适应本发明给出的教导的特定情况而又不偏离本发明的中心范围。因此期望，本发明不限于以实施本发明的最佳方式公开的特定的实施例，而是期望本发明包括落入所附的权利要求书的范围内的所有的实施例。
权利要求
1.一种利用水的蒸发和冷凝原理的平行多级热泵，包括一个燃烧室结构，它多于两级，和一个圆柱形的蒸汽产生室相连接，具有一个连接排放管、一个高温烟管、一个通道改变的水通路、和一个排放水止回侧，其中构成有一个燃烧室，在所说的燃烧室的两侧的一个前表面排放水重复加热室和一个后表面排放水重复加热室，一个燃烧器插入开口，一个第三空气通路，一个贯穿的开口，一个前表面反向燃烧板，和一个后表面反向燃烧板，借此，在可燃燃料和空气接触五次后，在所说的燃烧室的最下边排放燃烧气体；一个泵结构，它具有一个泵室、一个冷凝室、和一种绝热材料；泵室包括一个连接空吸管、一个连接蒸汽管、一个外蒸汽排放管、和在形成所说的燃烧室的每个所说的蒸汽产生室的上部的一个内蒸汽排放管；冷凝室包括一个空吸水止回侧、一个连接水管、一个″+″型爆裂缓冲板、一个第一消噪网络、一个第二消噪网络、一个有孔的分离板、和在其外部的一个排气孔；绝热材料用于阻止在所说的泵室和所说的冷凝室之间热量的移动；一个节能器，它具有一个低温烟管和一个通道改变分离板，位于所说的泵结构的周围并且和连接水管相连；和一个结构，用于连接一个空吸水通路、一个排放水连接通路、一个排放管，并且通过一个空吸开口、一个排放开口、和一个烟囱连接空气和外部循环环节。
全文摘要
由来自燃烧室(31)的热加热蒸汽产生室(10),所产生的蒸汽通过一蒸汽连接管(17)而作用于泵室(8),以将泵室(8)中的水作为热水排至外面,先后通过蒸汽产生室、排放水止回阀(12)、排放水连接通道(13)、排放水重加热室(14—1,14—2)、排放管(15)及排放口(16)。同时泵室(8)的蒸汽被供入至冷凝室(5),以与冷却水相接触而进行快速冷凝,从而在冷凝室(5)内产生负压,使水通过一吸口(1)、空吸水通路(3)及空吸水止回阀(4)而被吸入进所述冷凝室中。被吸入的水进一步通过连接空吸管(7)而供至泵室(8)。
文档编号F04F3/00GK1268210SQ98808556
公开日2000年9月27日 申请日期1998年5月6日 优先权日1998年5月6日
发明者田炯贵 申请人:田炯贵, 金昌柱