[发明专利]节水、节能的装置和方法无效
申请号: | 01109227.0 | 申请日: | 2001-02-28 |
公开(公告)号: | CN1312450A | 公开(公告)日: | 2001-09-12 |
发明(设计)人: | 任春严 | 申请(专利权)人: | 任春严 |
主分类号: | F24J2/04 | 分类号: | F24J2/04 |
代理公司: | 暂无信息 | 代理人: | 暂无信息 |
地址: | 100062 北京*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 节水 节能 装置 方法 | ||
1.一种利用太阳能和其它热能混合使用的用于热水、蒸馏水和取暖的多功能节水、节能装置,主要由太阳能等多能源热水器、蒸馏水制造并取暖的装置、上下、阴阳连通蒸馏式自供水梯田大棚、蒸馏水亭、便携式发泡机、海水淡化和采盐装置、水产养殖系统、预防海难和沉船打捞等组成;
其特征是太阳能等多能源热水器由可以使加温装置和热水储水装置相互独立的分体结构、电加热装置、燃烧加热装置、温室、聚光装置、可调支架、和加固保温外罩组成;蒸馏水制造并取暖装置是由蒸气发生装置、温度控制系统、蒸气管道、冷凝室和反光装置组成;上下、阴阳连通蒸馏式自供水梯田大棚由梯田、采光大棚、反光大棚、大棚支撑系统和梯田修整机器组成;便携式发泡机由压力搅拌室、驱动装置和喷射装置组成;海水淡化和采盐装置由海水室、蒸馏室、淡水室、聚光装置、南北定位系统组成;蒸馏水亭是在岗亭、饮水亭等的上方安装海水淡化装置,产生蒸馏水;水产养殖系统由海水淡化船、浮子、锚、人造悬浮珊瑚礁和定位链组成;沉船打捞由便携式发泡机、弹性包装、燃料组成。
2.根据权利要求1所述,其特征是太阳能等多能源热水器由可以使加温装置和热水储水装置相互独立的分体结构、电加热装置、燃烧加热装置、温室、聚光装置、可调支架、和加固保温外罩组成;
可以使太阳能加温装置和热水储水装置相互独立的分体结构是在加温装置与热水储水装置之间由保温管连接,两者可以固定在一起,也可以分开,可以使加温装置的重量和体积大为减轻,便于安装和调控,储水装置可以选择更合理的安装位置,可以将加温装置安在建筑物的侧面,而热水储水装置安装在加热装置上方的室内或其它部位,做为太阳能暖气、蒸馏水发生器的蒸气产生处;加温装置由太阳能吸热装置和电、燃料加热装置组成,由于太阳能加热装置与储水装置分离,所以水可以经过太阳能初步加温后根据需要由电加热部件、炉、烟囱等再次加热,达到使用的要求;根据实际需要与电、燃料加热装置配合使用,可克服环境的限制,并达到节能的目的;太阳能吸热装置可以竖置,吸收由反射装置反射的光线;为增加吸热面积,板式的太阳能加温装置的由三块吸热板组成,由上方看形成H形,东西各立一块;
太阳能吸热装置由太阳能吸热板、太阳能内热式吸热板或太阳能内热式加温储水室组成,太阳能吸热板和太阳能内热式吸热板是由两块薄板相对,在两个板之间形成距离狭窄的小容积空间,板内壁光滑,对板之间的水加热迅速,两板形成的空间是密封的,只在下方有进水口,上方有出水口,加热的水自动上升,出上方的出水口进入热水储水室中;大规模使用时可以制成建筑物的防水顶层和侧壁;前者外层是薄铝板或铝箔,外涂吸热涂层,后者表面透明,内部有吸热芯;太阳能内热式加温储水室是在太阳能内热式吸热板的基础之上加大两板之间的容积,吸热板芯也成为具有侧面和底面的空间;加热装置可以在建筑物的项和侧面大面积实施,形成水墙,内热式太阳能加热装置的加热内芯可以制成卷帘,根据需要改变其功能;电加热装置安装在热水储水室中或单独存在,或用生活中现有的电热装置代替,通过设置水温和测量水温来调整功率,控制水温;燃烧加热装置是将水道设在现有的燃烧器具上,如烟囱、火炉等,可与土暖气相连,由水温控制的阀门控制水循环;与供暖锅炉相连初步加热锅炉用水,可节省大量的燃料;建筑侧面的加热板可贴在建筑侧面,加热板外的下方伸出反光板,反光板可根据太阳的角度调整,在窗外安装的防盗栏、遮阳棚等都可用于反光板;吸热板的下方可用一般透明材料,上方温度高,用耐高温材料;
内部分层的热水储水装置是由储水容器、内部保温隔段、热水进水管、冷水出水管、热水出水管、溢出水管、水位测量显示装置、水位控制装置和外部保温层组成,内部保温隔段将储水容器根据水温的高低,由上到下分为数层,越上层的水温越高,使得加温装置输出的热水尽量避免与储水容器中的冷水混合,进入加温装置中的水的温度尽可能低;热水进水管和出水管由浮子浮在水面上,可以保持上方的水温和使用者用水的温度;水位测量显示装置是用与汽车用的油箱显示装置相同的原理,在水面设一浮子,用浮子的高低位移使滑动变阻器的电阻产生变化,显示水位,可用热水进、出水管的浮子;将最上层隔温板制成黑色,而下面的各层的上表面反光,下表面为吸热的黑色,这样,可以把水发出的热辐射集中在每一层的上方,使每层上方的水温升高,将隔热层制成一个有弧面的形状,四周埋入比重大的物质,并在这个弧面中有多个小弧面,弧面上有开口,下方被加热的水经这个小开口进入隔热层的上方,上方温度低的水经弧面四周流入下层水温较低的空间,将热量尽可能的集中在上层空间,增加上层的保温性能,使散热面积变小,保温性能增加;根据性能和形状的不同,隔热层可以用保温材料制成,也可以用普通材料;储水箱中被加热的水的出水管在每层都有开口,当隔热层为空心时,水可流到其空心中再由隔热层的开口处均匀流出,出口的开口方向向下,并有单向阀,;防止冷水流入上方,各层都有开口时,早晚被加热的温度较低的水就不会流到上方,而使上方的水温下降;热水出水口也可在每层都有出口,并有感温控制元件,将使用者控制的温度设置装置与感温控制元件相连,直接流出温度适宜的水;为防止加水装置使热量流失,可单设一个加水室,先将水放入加水室,再由加水室流到储水箱的底层,为防止加入的水流过大,影响储水箱,可在浮子和其与水龙头之间设一限位装置,通过调整控制水流的大小,当水满时浮子向上关闭水龙头,当要加水时,不论水面多低,浮子向下移动都受到限位装置的阻挡;加水室与储水箱之间可设一水龙头,当用冷水时可开此龙头;当储水箱的底部在夏季的白天是透明或黑色时,一些光线可从底部进入,被水箱内的黑色表面吸收,因为水箱分层,所以下层水温很低,不会造成热损失;
温室由塑料等耐水的轻质材料制成,分为顶、门、壁和底这几个部分,各部分之间用拉锁、尼龙搭扣等连接,底部是由硬塑料制成的有一定高度的台,有加强筋和下水口,温室中洗浴时水通过下水口和管道流走;加强筋可单独折叠收起,节省空间,当温室在室内用于独立的简易浴室时,下方可用一塑料容器,有排水口和防滑的底,如大盆的低部开口,可以接下水管,或用一个结实的底,四面是充气的袋,在不用时放出气可折叠收起,下方有柯折叠的加强筋支架,将下方垫高,便于容器内的水流向下水道;温室的四壁可以是板、等,也可以是由上方支架垂下的防水布、塑料膜等,下方加上小重物,垂下后搭在容器内;
节水浴池、浴缸有一充气或充水层,当充入气体或水后,浴缸内的容积减小,用水量也减小,而浴缸的内表面在压力下贴在人体上,与人体在装满水的浴缸中并无两样,在内表面用磨擦小的材料等固体润滑材料制成膜,人体在浴缸内的活动就会非常自如;当在夹层内充入水时,水的比重与缸内的水相同,效果最好,但当充入的是气体时,由于气体轻,就会产生松驰的内表面向上生出小气泡,而不是向内将水挤压向人体,如同抽真空一样;将松散的内表面分为多年个区,区内的表面松散,使其可以向内扩散,例如加入热收缩膜,在上面以网格形式加热,形成网格状的收缩;用绳将这些区连在一起,绳子可以有弹性,随气压的加强而伸长,当充气时,这些区就会单独向内鼓涨,每个大区再分成多个小区和多级小区,上面的水压小,气压相对大,在水位高,上下压差大时,例如为节省空间而站立时,可在内、外表面间安装弹性装置,减轻上方内表面向内的压力,弹性元件由上到下弹性逐渐减弱,达到内部水压与充入的气压尽可能的平衡,可用吸尘器等设备的排风口向内充气,可分上、中、下等段的不同水压分别充以不同压力的气,以调节水压的差异;若充水时,可用一个容器,将充入的水回收,节约大量的水,充入的水与洗浴的水之间有保温层,可用气泡薄膜等材料,可与水床结合,用外层充气,内层充水的方法,用空气占据大部分空间,再用水填充空隙,也可节水;将超高分子量聚乙烯等不易成形的材料以丝网、带小孔的膜为基础,用滚压等方法使材料与基层结合制成较柔软的膜,或制成复合膜适应人体的形状,并降低成本,制成较大强度的块,一面磨擦系数小,另一面大,增加减振层,可用于桥梁的伸缩缝、建筑低层的减振装置,还可用于餐饮、其它节水用具如马桶,由于此种聚乙不与其它物体粘连,所以在冲洗时非常省水,据此设计两次抽水马桶,改变形状,减小容积和出水道的形状,不用储水箱,自来水经可直接或调压后斜喷在桶壁上,防止溅起水花,并形成旋转水流,只用少量的水分为两次冲洗,可制成公用厕所等需要经常冲洗的用具和抽油烟机、推拉门窗的滑动部分(可降低成本,使用方便,没有噪音)、风扇叶和挡圈等(减小风阻和噪音,并防止落灰尘)、跑步机的踏板等,可节省大量用水和能源,现新开发出的纳米材料其性能更优越;节水浴缸的低部有防滑凸起和放水口,可在内层固定擦身装置,擦洗自己不易擦到的部位;可将坐、站立式的节水浴缸与温室合为一体,在温室可以通入蒸气,蒸气可以是由储水箱的热水发出,或用此热水经加热产生大量的蒸气,即保温,又可洗蒸气浴;
聚光装置由反光层、光线反射装置和反射角度组合布局组成,反光层分为单独反光层和反光吸热层,反光装置分为定型反光装置和卷帘反光装置,定形反光装置是形状固定的反光板一类的反光装置,卷帘反光装置是可收起的装置;反射角度组合布局是在吸热装置的四面都有反光层,而反光层的角度根据时间和季节可以进行调整,达到占地面积小而聚光面积大的理想聚光效果;
加固保温外罩是由规格相似的板块拼接而成,板块是由规格统一的模具制成较小的透明塑料块,有一定强度和韧性,每块的边向内翻起边,这些边可做为加强筋;当在薄膜中有适当数量的气泡时,在不影响采光性的同时增加保温性能,将原料混合后的发泡原料以雾状喷入薄膜原液中,产生带有一定大小气泡的薄膜,由于气泡的大小相同,而且可控制,根据薄膜的厚度,在薄膜内就可有一定层数的气泡,气泡层数过多,就会散射、折射光线,气泡层数过少,会影响保温,可将发泡原料制成粉状,并根据空气动力学等原理用静电、风吹、过滤等方法选出一定大小的微粒,混入薄膜原料中,可以用达到一定温度才产生气泡的微粒在薄膜原料加温前混入,可以用很容易产生气泡的微粒在薄膜原料已经加温熔化后加入,由于原液有一定粘度,气泡在一定小的范围内不会与其它气泡混合或破裂,所以在一定范围内微粒越大,产生的气泡越大;用在薄膜、泡沫塑料、玻璃等原料中加入发泡材料,在制做时使其产生真空等方法使其成品中带有气泡,在不影响透光性能时增加保温性能;在原液中放入多根纤维管,纤维管中部绑在一起,由相同材料或胶类封在一起,纤维管的另一端在另一个容器内,入口处由中部的胶类等物质密封,容器加压后可在原液中的纤维管口放出多个小气泡,停留在原液中,制成带有气泡的成品;数张薄膜叠在一起,分成数层,每层分成多个小气室可以提高保温性能,可以用胶粘法,在各面预定的位置抹胶,然后压紧,使各层粘在一起,或用热封点较低的材料,用其纤维按预定位置码放,然后压住加热,温度在薄膜热封点以下,但在纤维的热封点之上,完成热封,或采用真空或静电的方法使薄膜层层热封,需要热封的两层被吸在一起,不需要热封的各层被排开;
可调支架由支架、手工调节装置和太阳能跟踪定位装置组成,支架支撑各部件,并固定室外的部件,防止风力破坏,太阳能跟踪定位装置是在各个方向上安装太阳能电池,并有遮挡物在反光层角度合适时遮挡阳光,当太阳移动一定位置时,阳光就会照到电池,产生驱动力,进行调整;
保温瓶热水器是在制做玻璃真空保温瓶时内部不镀反光层,在瓶内放置吸热内胆,就可形成上述的太阳能内热式加温储水室,有真空保温层;在制做时内玻璃瓶体的外表面镀一层红外线反射膜后再镀一层吸热层,若有耐水腐蚀镀层,最好在保温瓶的内表面涂上吸热涂料,而外玻璃体镀一层增透和反射红外线的镀层,防止热损失;内胆有弹性,缩起后可放进保温瓶内,进去后自动打开,但不能完全打开,或用充气管撑起,往外取出时伸入夹子或用丝扣将其拉出;可用耐开水温度的薄膜制成袋子,外层镀吸收或反射红外线的涂层,再镀吸热的黑色涂层,袋撑开后内容积形状与保温瓶相似,口的形状可调,将其放入保温瓶内,再加入水,薄膜与保温瓶紧贴,吸收可见光的热量,瓶塞也同时将薄膜袋口压紧,薄膜袋口做得厚一些,使用寿命长,用于低温保温时可将薄膜镀上反光层,其它结构的内胆相应变动;内胆可制成下述的内部分层的热水储水装置的结构;在瓶的真空夹层中镀膜时,可以在瓶内放入电极或磁极,而使涂层物质带有相反的电极或磁极,在此作用下,涂层物质被吸到夹层的内表面,外表面若安置与涂层物质相同的极性,可完全避免夹层外壁粘上涂层物质,其原理同静电喷漆一样,当外壁镀膜时也可如此,可通过电极、磁极的上、下移动和左、右转动来控制涂层的位置和薄厚,涂层的喷口可以伸入瓶内或夹层内,与电、磁极配合;平板真空采光板是在一个形状与吸热板一样的平板玻璃的一面固定大小相同的多个有一定弹性的小球或圆柱,将此面与吸热板的一面相连,边上用弹性保温材料密封并留一个抽气、加气孔,将平板玻璃与吸热板之间的空气抽出,产生真空度,平板玻璃与吸热板之间由边和玻璃板上固定的小支点支撑,保持一定的间隙,平板和吸热板越平,支点的硬度就可以越高,接触面积越小,保温性能越好,有一真空测量装置,真空度下降时,再次抽真空,吸热板的另一面也可如此,或用泡沫塑料等,吸热板的两个吸热板之间设连接,连接点与平板玻璃上的支点错开,稳定吸热板的形状,平板玻璃和吸热板的强度越高,支点之间的距离就越大,支点的导热系数越低横截面积越小,保温性能越高,可镀增透膜和红外线反射膜等;可在制做玻璃时制成带有凸起的玻璃,或制成分布有凸起点的网格,导热系数越小、透明度越高其性能越好;分体真空玻璃管分为内管和外管,内管是吸热管,内管和外管不直接连接,外管套在内管外,内管两端与横向的上、下水管相连,用陷入式或螺纹连接,并用玻璃胶等密封连接,外管也同样与横向上、下水管外罩管相连,内管与外管之间抽成真空,也使横向管和外罩之间产生真空,横向管有黑色涂层,也可以吸热,内管和外管分离使加工更方便,成本更低;为提高导热性能,吸热板和管可以不使用玻璃,但玻璃制成外罩的成本低,其它材料的性能价格比优于玻璃,可采用其它材料,玻璃易碎,通常用热处理改善,可用油等耐高温液体加热玻璃,用流水线,中间温度高,两端温度低,油层可以是相连的,玻璃由一端进入后加热,在中间时温度最高,到达另一端时被快速冷却,也可以将加热的玻璃放入热油中向温度低的一端移动,在玻璃通道中设隔段,防止油的流动;吸热板可制成由上向下看是十字形,拦截各方向的光线;
可以用泡沫塑料等保温材料将电器、保温瓶等的外层包住,电器由内部受热,例如电火锅的外壳面积大,容易散热,将锅放入一个模子内,留出电源,加入泡沫塑料混合液,形成一个保温底坐,保温防水,火锅可随时拿出;在已经漏气的真空保温瓶或有内胆的保温瓶中加入泡沫塑料,恢复或提高其保温性能,而不必抽成真空,保温瓶的上端开口是其丧失热量的一个重要部位,用保温材料制成罩,罩在上方,代替原有的罩,增强保温能力;将单层容器放入模子中在外面形成泡沫塑料层,容器上盖顶部也可以放置,提高了容器的保温性能,用于杯子时,热水或冷水不再对手有刺激,玻璃瓶不易碎,碎后扎入泡沫塑料中不会伤人,可用薄膜做为模子,薄膜外表有小颗粒,防滑;用保温材料制成杯、碗、饭盒等用具,保温、不没烫手,加上相应的保温盖,方便实用,而且价格低;用容器制成炉台,炉台上的凹陷处是火眼和放锅的地放,凹陷的斜面和火的下方是反光材料如铝板时可将热辐射反射到锅上,是黑色时,可以吸收热量加热容器中的水,火下方的反光板是在灶下安卫星接收用的弧形天线一类的反光板,将火眼向下发出的可见光和红外线向上反射加热锅或灶台中的水;斜面上有凸起的横、竖或斜埂,用来支撑锅,并在一定程度上拦截热气流,使其在下面停留较长的时间,释放更多的热量,可防止开抽油烟机时减弱火力;有加水管、溢水管、哨和出水开关,当加入水时水位上升到一定高度时,浮子将溢水管封住,再加入水时,哨子被吹响;物品约定现场制做的经营方法是根据用户的要求生产厂家到用户处现场制做所需物品,如泡沫塑料在使用中形状多变,所以要一种多变的模具,可用制做加固保温罩的方法,用多块、多种规格的模板拼接而成,如吊顶、墙。地、桌椅等,使用钢丝绳、框架等固定模板、使软模板变形等方法组成可变形模板,在出访家庭用户时可根据用户要求现场制做,可将用品的架子包在塑料内,使用品防锈、美观和使用舒适,外面再加防滑、耐磨材料可制成一次性模具,在建筑外用塑料等制成可拼接板,板内侧有口小、膛大的槽、坑,注入混凝土后就与其成为一体,可在室内装饰时用泡沫塑料等筑成墙壁等,用板顶住薄膜,中间和四角放入限定泡沫塑料厚度的垫块,加入的泡沫塑料一边与墙体相连,一边与薄膜成为一体;聚氨酯泡沫塑料等材料可耐120度高温,去掉原料中的发泡剂等材料,经混合后可涂在塑料等不沾材料上两边合并反应后就成为密封容器,可将原料放入塑料或未吹起的大气球内吹起而成形,具有工艺设备简单,不需加热、制造专用模具等复杂工艺,有使用灵活等特点,适合小规模生产,还可加入增柔剂等改善其性能,加入原料或泡沫塑料混合物后吸起,并用模具定形,可使制模简化;可用泡沫塑料和其它塑料等材料制成餐具、微波炉器具等,具有保温、耐用、便易等特点,用双层塑料或泡沫塑料制成保温器具不烫手,放入微波炉可加热、保温;
卷帘是一边或两边有轴,轴上卷绕薄膜型材料的装置,有两个轴时轴上可绕多层卷帘或循环使用,可制成反光层、窗帘、顶和壁、建筑外、大棚、卷帘挂历等,车辆的发动机可用全反光的导热材料,车辆的车窗、商店的橱窗等处都可用卷帘;卷帘上可写、画,做为教学、美术和儿童用品,在轴上卷帘进、出口处安装字迹擦除装置,在卷帘进、出时将卷帘上的字迹或污物擦除,这个擦除装置可以拆下来,用一个装置给多个卷帘清洗。卷帘的上方或下方有擦除装置时,写上的字可以保存不被擦除,擦除装置可以沾水,并用压轴将水压出,并且单设一个干擦轴,用较大的压力压出水分,将水擦干;可以在墙上固定尼龙搭扣,而活动墙壁和卷帘装置也有,使活动墙壁和卷帘很容易安装和更换;设置程序,在一定的时间卷帘将窗帘或壁纸等自动换成设定的内容,或当打开电视时,电视墙的卷帘自动转换为设定的内容;不固定下方的轴,通过转动下面的轴使卷帘卷起,下面的轴上升,象老式卷帘一样,利用卷帘具有暴露面积大的特点,可以制成空气净化、吸尘装置,用静电吸尘时,还可产生有益的离子,在导体外是绝缘体,导体充电产生静电,绝缘体的外表面即产生电场,用于吸附灰尘,因绝缘体不导电,所以灰尘无法得电后离开,而导体也不失电,可用振荡电路,使灰尘互相流动在一起;将有害的离子通过放电还原而只放出有益的离子,可在装置的外表面设一美化的细网保护罩,当鼓风机安装在装置的进风口时,此保护罩为不通气的材料,则可将表面制成装饰图案,罩内依次是各级过滤层,过滤层后是气流通道,空气经过滤后经此通道后集中到出口,鼓风机可以在进风口或出风口,制成此种可卷的装置后,可节省空间,方便家居的布置,可以清新空气、杀菌、释放有宜的物质等,使用方便,在上方横向伸出小于90度的磨擦系数大的结构,使此空气清新装置能够挂在桌边,其中一些装置如风扇、出风口等可在桌面上,保持稳定,可放在桌边、床边等,也可装在向汽车驾驶室内送风的进风口。
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