專利名稱：多層蒸汽室熱水沸水法及其熱水沸水器的制作方法
技術領域：
本發明是一種多層蒸汽室熱水沸水法及其熱水沸水器。
目前，現有傳統的蒸汽熱水沸水器的加熱原理是蒸汽管插入熱水沸水器的水中，蒸汽由蒸汽管排出后，形成蒸汽汽泡，由下向上浮出水面。蒸汽汽泡在上浮過程中，汽泡與水充分接觸并向水傳遞熱能。當蒸汽汽泡浮出水面后就擴散在空氣中。當蒸汽排入水中少，或水溫低時，蒸汽在上浮的過程中，由于能與水充分接觸，汽泡中的熱量充分地傳遞給了水、自身變小，不等其浮出水面，就已經溶融在水中，熱能得到了充分的利用。當蒸汽排入水中多，壓力大和水溫高時，蒸汽汽泡向上浮動速度快，因此汽泡不等其充分傳遞出熱量，就已經沖出水面。所以蒸汽的熱量不能有效地傳遞給水，進行熱交換就浪費掉了。這是造成目前蒸汽熱水器熱效率低的主要原因。為此人們設計了螺旋管加熱器和熱管沸水器，以提高蒸汽的熱效率。由于螺旋管加熱器和熱管加熱器加工工藝性難度大，所以成本也高。
目前，現有的鍋爐、茶爐等熱水沸水器的加熱原理是熱源通過熱水沸水容器的底部向水加熱。由于熱源與水的溫差很大，從熱水沸水容器的底部會冒出攜帶有高熱能的蒸汽汽泡。(單位熱能526卡、溫度119度)。這些蒸汽汽泡，向上浮動速度快，不等其將自身熱量傳遞給周圍的水，就已經沖出了水面。所以這些蒸汽的熱量也不能有效地傳遞給水，進行熱交換就白白浪費掉了。這是造成目前加熱鍋爐、茶爐等熱水沸水器熱效率低的一項重要原因。
上述表明，在各類熱水沸水器中，都有一個共同的缺點就是載有高熱值的蒸汽汽泡，不能將其熱能充分地傳遞給被加熱的水，就已經沖出水面，擴散在空氣中，白白浪費和損失了大量熱能，直接影響了加熱速度和加熱效率。
本發明的主導思想就是要創造一種條件，能使蒸汽汽泡停留在水中，充分地與水接觸，并釋放其本身的熱能與水進行熱交換。
本發明的工作原理和方法是當蒸汽由排氣管排進熱水沸水器時，或者是鍋爐、茶爐內的底部冒出蒸汽汽泡時，蒸汽汽泡由下向上浮動，當碰到壓氣蓋(2)就被壓氣蓋擋住，并浮獲聚集在壓氣蓋下，形成一層蒸汽層(6)。蒸汽層的上端，蒸汽將其熱能通過壓氣蓋傳遞給了被加熱的水;蒸汽層的下端，蒸汽層將其熱能直接傳遞給水。蒸汽層在釋放熱能與水進行熱交換的過程中，逐漸變薄、變小，溶融在水中。而從下面不斷涌上來的蒸汽汽泡又補充、充滿了壓氣蓋，增厚了蒸汽層。當壓氣蓋下面的蒸汽增多，超過了壓氣蓋的容量后，蒸汽通過壓水蓋下面凸臺(3)內的小孔和壓氣蓋四周沖出，繼續向上浮動，當碰到了第二層壓氣蓋時又被壓氣蓋蓋擋住，又被俘獲在第二層壓氣蓋下聚集形成一層蒸汽層，進行著如第一層汽水熱能熱交換過程。蒸汽汽泡就如上所述，被俘獲在水中的各個壓氣蓋下，聚集形成多層蒸汽汽層，形成多層汽水熱能交換面。由于增大了加熱面積，因此加快了加熱速度。由于俘獲了絕大部份蒸汽又是在水中直接與水進行熱能熱交換，汽-水熱交換中間設有介質，熱阻幾乎等于零;汽-水熱交換可以在較小的溫度梯度下進行，因此提高了熱效率。
本發明的多層蒸汽室熱水沸水法，可應用在各類熱水沸水器中，組成各種高效快速熱水沸水器。例如，應用在蒸汽熱水器上可制成高效快速熱水器;應用在鍋爐上可制成高效快速鍋爐;應用在茶爐上可制成高效快速茶爐;應用在水壺內可制成高效快速水壺等等。
本發明由現有的熱水沸水器(1)和多層壓氣蓋(2)組成。壓氣蓋(2)呈
型，浸在水中其凹腔內可聚集蒸汽汽泡。壓氣蓋的四周有緣擋住了蒸汽，形成了蒸汽層。壓氣蓋的中間有很多小凸臺(3)，凸臺中間有小孔(4)。小孔起排氣、溢流作用。附
圖1總裝圖、附圖2示意圖。
本發明的優點是1.汽-水熱能的熱交換是在水中直接充分接觸進行熱損失小。2.汽-水熱能的熱交換之間無介質熱阻幾乎等于零。3.汽-水熱能的熱交換之間無介質在較低的溫度梯度也能進行熱交換。4.由于蒸汽層多，面積大，加速速度快。5.壓氣蓋形狀簡單，加工工藝性好，容易制造生產。
權利要求
1.本發明是一種多層蒸汽室熱水沸水法及其熱水沸水器，其熱水沸水器由熱水沸水容器和壓氣蓋組成。其特征是將各類熱水沸水器中產生的蒸汽汽泡，或者是輸入進去的蒸汽產生的蒸汽汽泡俘獲將其用壓氣蓋壓在水中，使其能在水中充分與水進行熱交換的熱水沸水法及其熱水沸水器。
2.根據權利要1所述的多層蒸汽室熱水沸水法及其熱水沸水器，其特征是壓氣蓋呈 型。壓氣蓋的中間有許多小凸臺(3)，小凸臺中間有孔。
3.根據權利要1，所述的多層蒸汽室熱水沸水法及其熱水沸水器，其特征是熱水沸水器是由熱水沸水器(1)進氣管(5)和壓氣蓋組成的蒸汽式熱水沸水器。
4.根據權利要求1所述的多層蒸汽室熱水沸水器，其特征是一種由熱水沸水器鍋爐或茶爐和壓氣蓋組成的高效快速熱水沸水器。
全文摘要
本發明是一種將各類熱水沸水器中產生的蒸汽汽泡或者是輸入進去的蒸汽產生的蒸汽汽泡俘獲，并將其壓在水中，形成蒸汽汽層，使其能在水中充分與水進行熱交換的熱水沸水法。其優點是熱效率高、結構簡單、加工工藝性好、成本低，便于在各類熱水沸水中推廣使用。
文檔編號F28C3/08GK1047566SQ89103460
公開日1990年12月5日 申請日期1989年5月20日 優先權日1989年5月20日
發明者韓毅謙 申請人:韓毅謙