水介質轉化燃料的熱水器的制作方法

本實用新型涉及燃燒器和熱水器設備，特別是涉及到一種水介質燃燒設備。

背景技術：

水是一種含有氫元素最豐富的物質，每一個水分子由二個氫原子和一個氧原子結合而成，每立方米水中含有111公斤多的氫氣，其質量容量大于11.1%，氫氣的發熱值高，燃燒1公斤氫氣可放出142120kj的熱量，是汽油的三倍。把水開發成一種能源來應用，燃燒時不產生二氧化碳，生成物只有水，可反復循環使用，對改善大氣酸雨環境，減少大氣中二氧化碳含量，從而減輕溫室效應都有極大的好處。因此，開發水介質燃料不但可解決能源緊張的局面，而且環保效果突出。然而，水分子里的氫原子和氧原子結合得非常牢固，高溫加熱法需把水分子加熱到3000℃以上進行分解，一般的加熱方式難以達到這么高的溫度；工業上用電流法分解水分子制氫，分解速度慢、效率低，而且耗能很大。

技術實現要素：

本實用新型的目的是要克服現有熱解水制氫和電流法分解水分子制氫的缺點，提供一種水介質轉化燃料的熱水器，把水作為一種能源來應用，實現清潔燃燒，保護生態環境。

本實用新型的一種水介質轉化燃料的熱水器，包括燃燒器、集熱器、靜電發生器和機殼，燃燒器、集熱器和靜電發生器安裝在機殼內，機殼的頂部有排氣接口接出，機殼的底部有工作水接口接入，其特征是燃燒器組件5由催化電極5-4、管式電極座5-8和罩板5-1組成，其中，催化電極5-4為一只以上，催化電極5-4的上半段為微孔圓錐體結構，催化電極5-4的下半段體中有導水孔道5-401；管式電極座5-8為末端封閉的空心圓管結構，在管式電極座5-8上有一排用于安裝催化電極的螺口5-3；罩板5-1上有與催化電極相同數量的孔道5-2，孔道5-2為上小下大的倒喇叭形結構；多只催化電極5-4安裝在管式電極座5-8的螺口5-3上，催化電極5-4體中的導水孔道5-401與管式電極座5-8的管內空間連通，在管式電極座5-8的前端有進水接口5-10，管式電極座5-8的管內空間構成承壓水室5-9；罩板5-1通過絕緣支撐件5-6安裝在管式電極座5-8的管體上，催化電極5-4上半段的微孔圓錐體置于罩板5-1的孔道5-2之中，管式電極座5-8通過絕緣支架11安裝在機殼的壁體上，管式電極座5-8的進水接口5-10與機殼底部的工作水接口進行連接；集熱器4設置在燃燒器組件5的上方，集熱器4由集熱盤管4-1和集熱翅片4-2構成，集熱盤管4-1有冷水輸入接口接入和熱水輸出接口接出，集熱翅片4-2之間的空間構成熱對流通道；催化電極5-4與靜電發生器的正極接口進行電氣連接，罩板5-1與靜電發生器的負極接口進行電氣連接。

本實用新型中，催化電極5-4為金屬粉末燒結的微孔濾膜結構，催化電極5-4構成水分子過濾和催化元件，催化電極5-4為鎢粉末和鎳硫合金粉末混合的材料燒結成鎢鎳假合金零件，燒制時，鎢、鎳硫合金既不互相溶解，也不形成金屬間化合物，所形成的假合金組織為鎢顆粒、鎳硫合金顆粒的二相結構，假合金組織中存在微小孔隙，微小孔隙構成水分子的過濾通道，具有過濾水分子的作用，其中的鎳硫合金對水分子的分解具有催化作用，使水分子更容易分解；催化電極5-4與罩板5-1的孔道5-2壁體之間有空間，催化電極5-4與孔道5-2壁體之間的空間構成靜電場；在管式電極座5-8的尾端有常閉排氣閥5-7，常閉排氣閥5-7連通到管式電極座5-8的管內空間；熱水器有外置的熱水箱27，集熱盤管4-1的冷水輸入接口13與外置熱水箱27的循環出水口27-3進行連接，集熱盤管4-1的熱水輸出接口3與外置熱水箱27的循環進水口27-4進行連接；熱水器的外圍有壓力罐23、加壓水泵18和止回閥19，壓力罐23的底部有呼吸接口23-1，加壓水泵18的出水口通過止回閥19連接到壓力罐23底部的呼吸接口23-1，熱水器的工作水接口連接到止回閥19與壓力罐23底部的呼吸接口23-1之間的連接管路上。

本實用新型的熱水器在應用時，機殼的正面有操作面板，操作面板上有電源開關按鈕和熱水溫度設定按鈕，操作指令通過微處理器控制加壓水泵18和靜電發生器8運行或停止。工作時，對催化電極5-4和罩板5-1之間施加1萬伏以上的靜電，使催化電極5-4上半段的微孔圓錐體處于孔道5-2之中的靜電場中，以增加催化電極5-4的催化活性，并且對水分子形成電離作用；采用純凈水作為原料水，原料水經加壓水泵18進入到燃燒器組件5的承壓水室5-9中，同時原料水由壓力罐23底部的呼吸接口23-1進入壓力罐內，使壓力罐23內的上部空氣受到壓縮，形成壓縮空氣，壓力罐23下部的水在壓縮空氣的作用下具有壓力，承壓水室5-9內的水壓與壓力罐23下部的水壓相等。承壓水室5-9內具有壓力的純凈水通過導水孔道5-401滲入到催化電極5-4的微小孔隙中，催化電極5-4的微小孔隙對水分子進行過濾，使大分子團成為小分子，水分子的活性得到提高，使水分子更容易得到分解，同時，催化電極5-4的鎳硫合金材料對水分子進行催化分解。水分子在經過壓力滲透，由大分子團轉變為小分子團結構，再經鎳硫合金材料催化和靜電場電離，分解為氫氣、氧氣以及活性氫原子、活性氧原子、活性氫氧原子團的活性化學物，從催化電極5-4上半段的微孔圓錐體中逸出，成為氣化燃料，進入到孔道5-2中，水分子轉化的氣化燃料由催化電極5-4與孔道5-2壁體之間的高壓電火花進行點燃，進行逆反應燃燒，放出熱能，把集熱盤管4-1內的水進行加熱，集熱盤管4-1內的水加熱后由進入到熱水輸出接口3輸出，通過外置熱水箱的循環進水口進入到外置熱水箱內，外置熱水箱內的冷水通過循環出水口和集熱盤管4-1的冷水輸入接口13進入到集熱盤管4-1內進行循環加熱，如此周而復始，直至外置熱水箱內的熱水達到設定的溫度，熱水器停止工作，當外置熱水箱內的熱水低于設定的溫度時，熱水器恢復工作。上述過程中，承壓水室5-9中的水和滲入催化電極5-4的水對催化電極5-4產生冷卻作用，保護催化電極5-4不被燒壞。本實用新型采用靜電來提高催化電極5-4的催化活性和利用靜電場來電離水分子，把水介質轉化為燃料利用，降低了熱解水分子的溫度要求，所耗電能極少，水分子的分解效率高。

本實用新型的有益效果是：提供水介質轉化燃料的熱水器，以水介質為氣化原料，把水分子通過壓力滲透，由大分子團轉變為小分子團結構，再經鎳硫合金材料催化和靜電場電離，分解為氫氧的氣化燃料進行燃燒，把水作為一種能源來應用，實現清潔燃燒，保護生態環境。

附圖說明

圖1是本實用新型的水介質轉化燃料的熱水器結構圖。

圖2是本實用新型的燃燒器組件詳圖。

圖3是本實用新型的催化電極放大圖。

圖4是本實用新型的熱水器外圍設備。

圖中：1.排氣接口，2.機殼，3.熱水輸出接口，4.集熱器，4-1.集熱盤管，4-2.集熱翅片，5.燃燒器組件，5-1.罩板，5-2.孔道，5-3.螺口，5-4.催化電極，5-401.導水孔道，5-402.外螺紋，5-403.外六角體，5-404.微孔圓錐體，5-5.定位螺釘，5-6.絕緣支撐件，5-7.常閉排氣閥，5-8.管式電極座，5-9.承壓水室，5-10.進水接口，6.高壓線，7.回路線，8.靜電發生器，8-1.正極接口，8-2.負極接口，8-3.電源線，9.工作水接口，10.連接管，11.絕緣支架，12.進水接頭，13.冷水輸入接口，14.工作水管，15.供水管，16.過濾器，17.連通管，18.加壓水泵，19.止回閥，20.三通，21.機架，22.壓力純凈水，23.壓力罐，23-1.呼吸接口，23-2.輔助接口，23-3.檢修排空管，24.壓縮空氣，25.壓力控制器，26.檢修排空閥，27.熱水箱，27-1.用戶熱水出口，27-2.自來水補充接口，27-3.循環出水口，27-4. 循環進水口，28.自動排氣閥，29.保溫層，30.熱水。

具體實施方式

實施例1 圖1-4所示的實施方式中，水介質轉化燃料的熱水器主要由燃燒器組件5、集熱器4、靜電發生器8和機殼2組成，燃燒器組件5、集熱器4和靜電發生器8安裝在機殼2內，機殼2的頂部有排氣接口1接出，機殼2的底部有工作水接口9接入，燃燒器組件5包括催化電極5-4、管式電極座5-8和罩板5-1，其中，催化電極5-4為一只以上，催化電極5-4的上半段為微孔圓錐體結構，催化電極5-4的下半段體中有導水孔道5-401；管式電極座5-8為末端封閉的空心圓管結構，在管式電極座5-8上有一排用于安裝催化電極的螺口5-3；罩板5-1上有與催化電極相同數量的孔道5-2，孔道5-2為上小下大的倒喇叭形結構；多只催化電極5-4安裝在管式電極座5-8的螺口5-3上，催化電極5-4體中的導水孔道5-401與管式電極座5-8的管內空間連通，在管式電極座5-8的前端有進水接口5-10，管式電極座5-8的管內空間構成承壓水室5-9，在管式電極座5-8的尾端有常閉排氣閥5-7，常閉排氣閥5-7連通到管式電極座5-8的管內空間；罩板5-1通過絕緣支撐件5-6安裝在管式電極座5-8的管體上，催化電極5-4上半段的微孔圓錐體置于罩板5-1的孔道5-2之中，催化電極5-4與罩板5-1的孔道5-2壁體之間有空間，管式電極座5-8通過絕緣支架11安裝在機殼的壁體上，管式電極座5-8的進水接口5-10與機殼底部的工作水接口進行連接；集熱器4設置在燃燒器組件5的上方，集熱器4由集熱盤管4-1和集熱翅片4-2構成，集熱盤管4-1有冷水輸入接口接入和熱水輸出接口接出，集熱翅片4-2之間的空間構成熱對流通道；催化電極5-4與靜電發生器的正極接口進行電氣連接，罩板5-1與靜電發生器的負極接口進行電氣連接，催化電極5-4與孔道5-2壁體之間的空間構成靜電場。本實施例中，催化電極5-4為金屬粉末燒結的微孔濾膜結構，催化電極5-4構成水分子過濾和催化元件，催化電極5-4為鎢粉末和鎳硫合金粉末混合的材料燒結成鎢鎳假合金零件，燒制時，鎢、鎳硫合金既不互相溶解，也不形成金屬間化合物，所形成的假合金組織為鎢顆粒、鎳硫合金顆粒的二相結構，假合金組織中存在微小孔隙，微小孔隙構成水分子的過濾通道，具有過濾水分子的作用，其中的鎳硫合金對水分子的分解具有催化作用，使水分子更容易分解；熱水器有外置的熱水箱27，熱水箱27的頂部有自動排氣閥28，熱水箱27的底部有自來水補充接口27-2，熱水箱27左側的中部有循環進水口27-4接入，熱水箱27左側的下部有循環出水口27-3接出，在熱水箱27右側的上部有用戶熱水出口27-1接出，集熱盤管4-1的冷水輸入接口13與熱水箱27的循環出水口27-3進行連接，集熱盤管4-1的熱水輸出接口3與熱水箱27的循環進水口27-4進行連接；熱水器的外圍有壓力罐23、加壓水泵18和止回閥19，壓力罐23的底部有呼吸接口23-1，加壓水泵18的出水口通過止回閥19連接到壓力罐23底部的呼吸接口23-1，熱水器的工作水接口連接到止回閥19與壓力罐23底部的呼吸接口23-1之間的連接管路上；在加壓水泵18接入的管路上有過濾器16；在壓力罐23的上部或頂部有壓力控制器25和檢修排空閥26；初次使用時，開啟常閉排氣閥5-7，承壓水室5-9中的空氣隨進水而排出，使進水容易。

本實用新型的熱水器在應用時，機殼的正面有操作面板，操作面板上有電源開關按鈕和熱水溫度設定按鈕。工作時，對催化電極5-4和罩板5-1之間施加1萬伏以上的靜電，使催化電極5-4上半段的微孔圓錐體處于孔道5-2之中的靜電場中，以增加催化電極5-4的催化活性，并且對水分子形成電離作用；采用純凈水作為原料水，原料水經加壓水泵18進入到燃燒器組件5的承壓水室5-9中，同時原料水由壓力罐23底部的呼吸接口23-1進入壓力罐內，使壓力罐23內的上部空氣受到壓縮，形成壓縮空氣，壓力罐23下部的水在壓縮空氣的作用下具有壓力，承壓水室5-9內的水壓與壓力罐23下部的水壓相等。承壓水室5-9內具有壓力的純凈水通過導水孔道5-401滲入到催化電極5-4的微小孔隙中，催化電極5-4的微小孔隙對水分子進行過濾，使大分子團成為小分子，水分子的活性得到提高，使水分子更容易得到分解，同時，催化電極5-4的鎳硫合金材料對水分子進行催化分解。水分子在經過壓力滲透，由大分子團轉變為小分子團結構，再經鎳硫合金材料催化和靜電場電離，分解為氫氣、氧氣以及活性氫原子、活性氧原子、活性氫氧原子團的活性化學物，從催化電極5-4上半段的微孔圓錐體中逸出，成為氣化燃料，進入到孔道5-2中，水分子轉化的氣化燃料由催化電極5-4與孔道5-2壁體之間的高壓電火花進行點燃，進行逆反應燃燒，放出熱能，把集熱盤管4-1內的水進行加熱，集熱盤管4-1內的水加熱后由進入到熱水輸出接口3輸出，通過外置熱水箱的循環進水口進入到外置熱水箱內，外置熱水箱內的冷水通過循環出水口和集熱盤管4-1的冷水輸入接口13進入到集熱盤管4-1內進行循環加熱，如此周而復始，直至外置熱水箱內的熱水達到設定的溫度，熱水器停止工作，當外置熱水箱內的熱水低于設定的溫度時，熱水器恢復工作。上述工作過程中，壓力罐23內的操作壓力由壓力控制器26取樣，通過微處理器進行控制，當壓力罐23內的壓力低于設定的下限壓力，微處理器通過執行元件接通加壓水泵18的電源，使加壓水泵18運行，向壓力罐23進行補水，使壓力罐23內的空氣壓縮而使罐內壓力升高；當壓力罐23內的壓力達到設定的上限壓力時，微處理器通過執行元件斷開加壓水泵18的電源，使加壓水泵18停止，通過壓力控制器26取樣及微處理器進行控制，使壓力罐23內的壓力在設定的范圍內保持恒定。