[发明专利]电离式多孔陶瓷瞬间蒸汽发生板

说明书

本发明属电器技术领域

高温水蒸气的获得一般是将水加热致沸点才能实现。通常水从常温到沸点预热过程需消耗大量的能源，而且为了保持能够随时获得蒸气，在暂时不用时，也需连续加热以保证随时之用，这就又加大了能源的消耗。本发明是一种无须预热，在需要高温蒸气时，只要按下电钮，在一秒钟内即可喷出100℃的高温水蒸气，且在5--10秒钟内进入稳定的供气工作状态，不需蒸气时按下关机电钮立即停止供应高温蒸气。这一技术的应用，在家用电器或工业方面都将实现节能、快捷、设备的小型化，低成本、无污染。

本发明的核心元件是一个多孔陶瓷板(1)、(17)，陶瓷板内均匀的密布着毛细孔，在板的A面(2)和B面(3)上面附着有电极网(4)、(5)、(6)、(7)、(8)、(11)。在应用中，多孔陶瓷板(1)、(17)放置在蒸发槽(14)内，蒸发槽是耐高温的绝缘材料制成的一中空隔层，能起到绝缘和温度隔离作用。多孔陶瓷板的A、B面与蒸发槽内壁的间隙为1--3mm。蒸发槽(14)固定在一水箱(15)中，蒸发槽底部与水箱底部有1mm的间隙以便水可进入蒸发槽。水箱中的水位高度应保持在多孔陶瓷板高度的三分之一处。在实际应用中可根据不同的需要来选用水位控制机构，如用在家用电器中可采用超声加湿器中使用的密闭式水位控制机构。在工业应用中可选用浮子式水位控制机构，这些都是现有的技术在这里从略。多孔陶瓷板的A、B两面的电极通过导线(9)、(10)、(12)引出到外部控制机构与电源相接。在使用时，先使水箱中的水位达到规定高度，水从蒸发槽底部进入蒸发槽，槽内的水位与水箱中的水位等高，即水位高度在多孔陶瓷板高度的三分之一处。这时多孔陶瓷板在毛细管的作用机理下迅速吸收蒸发槽中的水，使水沿着毛细管上升致整个多孔陶瓷板，使整个多孔陶瓷板中的水份迅速处于饱和状态。这时接通电源，由于水的导电率，毛细孔中的水使多孔陶瓷板两面的A、B电极之间产生较强的电流回路，在强电流作用下，毛细孔中的水分子被迅速电离变为高温等离子体，以水蒸气的形态猛烈向外喷发。因此在接通电源的1秒钟内即可在蒸发槽的出汽口(13)喷出高温水蒸气，同时，在陶瓷板与蒸发槽内壁间隙内的水由于水量很少，在通电的瞬间(1秒钟)内便达到沸腾状态，剧烈的向上翻腾，其高度正好淹没多孔陶瓷板，从外部向多孔陶瓷板补充水份。同时，陶瓷板中的毛细管也从底部向上补充水份，新补充的水份继续被强电流电离，高温蒸气持续不断的从蒸发槽出汽口喷出，水箱中的水通过蒸发槽底部的间隙向蒸发槽内补充水份。由于强烈的电离作用，经过数秒钟后，多孔陶瓷板毛细孔中的水已不可能再处于饱和状态，其蒸发量与供水量处于平衡状态，整机处于了稳定的工作状态，这时电路中的电流比启动时的电流降低三分之一。也就是说在启动时，由于多孔陶瓷的毛细管中的含水量处于饱和状态，电阻率较低，使启动瞬间会产生高于正常工作状态的冲击电流。这一问题在小功率应用中可忽略，在工业大功率应用中可用多种现有的技术加以解决，如用晶体管负反馈电路控制可控硅的导通角，启动瞬间，电路中电流超过正常工作电流，负反馈系统减小可控硅的导通角，以减小冲击电流。由于这多为现有的成熟技术，在这里从略。

当水箱中的水蒸发完后，多孔陶瓷板的毛细孔中不再有水份，A、B两面的电极之间不再有电流流过，整机自动停止工作，不会出现干烧现象。

这一原理由于水与电源接触，水中带电，因此在应用中采用可靠的隔离措施和保护防范措施，如整机的外壳全部采用高强度的绝缘材料，将水与外界完全封闭隔离，在家用电器中，从结构设计上必须拔掉与整机联接的电源插头才能打开加水机构，在工作时，使人体无法接触到机内的水。在门、盖等处设置微动开关，开盖操作时，将电源双线切断，以及良好的接地措施。在工业应用中也可采用同样措施或将电压降至安全电压。

本发明可制作成家用快速蒸气锅，面部美容及治疗上呼吸道感染，加湿器，可制蒸溜水，也可为蒸气浴罩提供蒸气源。可以做到节能、快捷、干净，为家庭提供一系列新型家用电器。

本发明可做成几十千瓦、甚至更大的功率。为工业提供大功率的高温蒸气源，可加大多孔陶瓷板的面积。在蒸发槽内设置若干块多孔陶瓷板。图3显示了大功率蒸发器的结构，它比常规的蒸气锅炉体积小，不占专用的锅炉房，无污染，随用随有，蒸气量的控制比较简单，可以接通不同数量的多孔陶瓷板的电源即可获得不同量的蒸气。