專利名稱：光切換產(chǎn)能熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水暖設(shè)備，尤其指一種利用水內(nèi)能的熱水器。
背景技術(shù)：
目前熱水器的加熱方式有好多種。如電熱絲加熱，電極直熱，半導(dǎo)體制熱、超聲波制熱、傳統(tǒng)制冷機(jī)，空氣能熱水器、磁能制冷(制熱)、化學(xué)能制熱、太陽能制熱、極化水分子、激光等途徑的產(chǎn)熱系統(tǒng)。上述的產(chǎn)熱系統(tǒng)存在的不足之處是:電熱絲，能源耗費(fèi)嚴(yán)重，在家用場合中不允許提供很大電流，效率太低；半導(dǎo)體功率太小，同時在效率能否超過2倍目前尚不明了 ；超聲波:雖產(chǎn)生高溫高壓，但只發(fā)生在瞬間與局部，宏觀上難以體現(xiàn)效果?？諝饽?如果單就發(fā)熱而言，產(chǎn)能功率的放大倍數(shù)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒達(dá)到要求。激光:現(xiàn)有激光技術(shù)的特點(diǎn)是方向性好，能量集中，本身并無節(jié)能效果。磁能:能量的吞吐幅度尚不明了?；瘜W(xué)能:一般的化學(xué)產(chǎn)熱要達(dá)到連續(xù)反應(yīng)較困難。雖然后來技術(shù)的發(fā)展，發(fā)現(xiàn)可以用化學(xué)激光實(shí)現(xiàn)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。而這種物質(zhì)的持續(xù)補(bǔ)充存在問題，故此技術(shù)對本項目意義有限。太陽能:能量密度低，裝置龐大，受天氣，晝夜影響大。極化水分子:尚缺乏定量的結(jié)果。例如:使水分子極化所需要的能量，與攜帶異性電荷的兩種水分子結(jié)合之后釋放的能量兩者之間是否存在放大關(guān)系尚不十分確定。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，本發(fā)明提供一種光切換產(chǎn)能熱水器。該裝置將光能轉(zhuǎn)化為熱能，充分滿足熱水器即熱，大功率，節(jié)能，安全，可控等性能指標(biāo)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明技術(shù)方案為:光切換產(chǎn)能熱水器，該裝置包括一光切換產(chǎn)能箱，該箱體包括一產(chǎn)光室和一致熱室；自來水分兩路連接產(chǎn)光室和一致熱室；所述的產(chǎn)光室包括一有機(jī)玻璃，有機(jī)玻璃上方裝有水，于水體內(nèi)部裝設(shè)有一短波光發(fā)光器，另一個長波光發(fā)光器裝設(shè)于水體內(nèi)部或水體上方，所述的長波光發(fā)光器和短波光發(fā)光器連接外部的光控中心；還包括一對受電磁閥控制的流水進(jìn)出口 ；所述的致熱室包括有一吸熱板，該吸熱板接受水體輻射出來穿過真空層的短波光線；還包括有一組傳熱片，該傳熱片連接并置于一吸熱板下方；該吸熱板與產(chǎn)光室的有機(jī)玻璃之間形成一真空層；還包括一對受電磁閥控制的流水進(jìn)出口。進(jìn)一步的,于產(chǎn)光室水體內(nèi)放置有金屬顆粒。上述技術(shù)方案的有益之處在于:本發(fā)明是以低能的低頻光誘導(dǎo)出高能的高頻光，從而實(shí)現(xiàn)從水分子中提取能量的目的。在國家提倡節(jié)能減排的大背景下，對新能源，新材料的開發(fā)利用無疑被視為解決能源和環(huán)境問題的重中之重。毫無疑問，開發(fā)新能源產(chǎn)品對于國民經(jīng)濟(jì)的意義是重大而迫切的。這種光切換技術(shù)可以從水中提取大量熱能提供給熱水器使用，還可以用于其它許許多多需要熱能的場合，包括化工廠，發(fā)電廠，以及各種采用熱能推動而且水源利用方便的動力(例如輪船)等。因此該項目的研究成果不僅對熱水器行業(yè)貢獻(xiàn)巨大，其總體市場潛力也是相當(dāng)巨大的。因此，經(jīng)過大量的調(diào)研，我們得出了光切換引發(fā)水內(nèi)能的創(chuàng)新技術(shù)的思路及其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)是讓水分子吸收低頻低能的光，將水分子帶入激發(fā)態(tài)，然后用高頻高能的光使處于激發(fā)態(tài)的水分子產(chǎn)生輻射躍遷放出雙倍光子。這種技術(shù)不妨權(quán)且稱之為“光切換產(chǎn)能”。由于輸出能量大大于輸入的能量，也就是說我們的系統(tǒng)具備了產(chǎn)能的功能。因?yàn)橛辛斯饪梢赃M(jìn)一步轉(zhuǎn)化為熱能(當(dāng)光被某種物體吸收后就可能轉(zhuǎn)化為熱能)。通過適當(dāng)?shù)陌l(fā)光器件產(chǎn)生長波光(例如遠(yuǎn)紅外線)。通過長波光的吸收振動，把大量的水分子進(jìn)入激發(fā)態(tài)。通過適當(dāng)?shù)陌l(fā)光器件產(chǎn)生短波光(藍(lán)光至紫外光范圍)，并利用該光對水的照射而產(chǎn)生輻射躍遷，這個過程可以生成很大能量。這個輻射躍遷的實(shí)質(zhì)是利用短波光引導(dǎo)處于激發(fā)態(tài)的水，使水分子返回基態(tài)，過程中釋放出光能。該光能的波長短，其能量可達(dá)吸收光的百倍以上。通過光控中心使上述長短波光高頻交替作用于水，銜接時間取決于長短波光各自完成其躍遷的周期。(這個方法可以發(fā)掘出水的內(nèi)能.)用電子自動控制技術(shù)控制光照功率(長短兩種波之光源)的辦法控制反應(yīng)，是達(dá)到安全與功率大小的要求。在電子自動控制技術(shù)與電磁閥門配合下，讓系統(tǒng)產(chǎn)生的熱回輸，反過來加大對碳化硅的加熱功率；同時也讓部分系統(tǒng)產(chǎn)生的紫外光也進(jìn)行反饋，反過來加大短波光的誘導(dǎo)功能。利用拉曼散射原理，通過在水中加入某種物質(zhì)(例如某種金屬顆粒)，可極大增強(qiáng)發(fā)入射光(長短兩波光)的發(fā)光效率，同時也就提高了整個系統(tǒng)的效率。


圖1是本發(fā)明光切換產(chǎn)能熱水器立體結(jié)構(gòu)示意圖(長波光發(fā)光器置于水體上方)；圖2是本發(fā)明光切換產(chǎn)能熱水器立體結(jié)構(gòu)示意圖(長波光發(fā)光器置于水體內(nèi)部)；圖3是本發(fā)明光切換產(chǎn)能熱水器工作流程示意圖(CTR表示控制信號)。
具體實(shí)施例方式如圖1、2所示的光切換產(chǎn)能熱水器，該裝置包括一光切換產(chǎn)能箱，該箱體包括一產(chǎn)光室2和一致熱室6。自來水分兩路通過電磁閥4、5連接產(chǎn)光室2和一致熱室6。所述的產(chǎn)光室2包括一有機(jī)玻璃13，有機(jī)玻璃13上方裝有水，于水體3上方或水體內(nèi)部裝設(shè)有一紅外光發(fā)光器7，于水體3內(nèi)部中裝設(shè)有一紫外光發(fā)光器8，所述的紅外光發(fā)光器7和紫外光發(fā)光器8連接外部的光控中心。該產(chǎn)光室2還包括一連接電磁閥I的冷水出口。所述的電磁閥I和電磁閥4控制換水。本發(fā)明的紅外光發(fā)光器7可以是通電于碳化硅，產(chǎn)生遠(yuǎn)紅外線。(用其他物質(zhì)也行，如氧化鋁、氧化銅等均可，還有桂陽石、電氣石)。通過以上遠(yuǎn)紅外線的吸收振動，把大量的分子進(jìn)入激發(fā)態(tài)，然后迅速用紫外區(qū)的光照之，即能產(chǎn)能。本發(fā)明利用紫外光發(fā)光器7產(chǎn)生的短波光，使得該光對水的照射而產(chǎn)生輻射躍遷，這個過程可以生成很大能量。這個輻射躍遷的實(shí)質(zhì)是利用短波光引導(dǎo)處于激發(fā)態(tài)的水，使水分子返回基態(tài)。輻射躍遷過程中釋放出波短光，其釋放的能量可以大大于所吸收光能。光控中心可交替產(chǎn)生長短兩波光，照射時間為納秒級，根據(jù)其長短波光各自完成吸收或輻射躍遷所需要的時間來定。所述的致熱室6包括有一組傳熱片10，一將光能轉(zhuǎn)化為熱能的吸熱板11連接并置于該組傳熱片10上方，該吸熱板11與有機(jī)玻璃13之間形成一防止熱量反流的真空層12。該致熱室6還包括一連接電磁閥9的熱水出口。所述的電磁閥5和電磁閥9控制熱水流量。在電子自動控制技術(shù)與電磁閥配合下，讓系統(tǒng)產(chǎn)生的熱回輸，反過來加大對碳化硅的加熱功率；同時也讓部分系統(tǒng)產(chǎn)生的紫外光也進(jìn)行反饋，反過來加大短波光的誘導(dǎo)功能。利用拉曼散射原理，本發(fā)明于產(chǎn)光室2水體內(nèi)放置有金屬顆粒。通過在水中加入金屬顆粒，可極大增強(qiáng)入射光(長短兩波光)的發(fā)光效率，同時也就提高了整個系統(tǒng)的效率。如圖3所示，當(dāng)用戶啟用熱水使用功能之后，本光切換產(chǎn)能熱水器將以如下的方式和狀態(tài)進(jìn)行工作:1.通過受控于電子控制中心的電磁閥，致熱室的水處于流動狀態(tài)-冷水進(jìn)而熱水出；2.通過受控于電子控制中心的電磁閥，對致熱室的水的流量或溫度實(shí)施反饋控制；3.在電子控制中心的光電切換模塊控制下,對處于產(chǎn)光室的靜態(tài)水實(shí)施交替照射長波光與短波光(各一個短暫時間)；4.產(chǎn)光室保有一定水量，并且周期性的被替換-利用受控于電子控制中心的電磁閥將產(chǎn)光室內(nèi)因內(nèi)能被提取而冷卻的低溫水換成常溫的自來水。以上實(shí)施例僅為說明本發(fā)明的設(shè)計的簡單描述，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動，均落入本發(fā)明專利保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.光切換產(chǎn)能熱水器，其特征在于:該裝置包括一光切換產(chǎn)能箱，該箱體包括一產(chǎn)光室和一致熱室；自來水分兩路連接產(chǎn)光室和一致熱室；所述的: 產(chǎn)光室，包括一有機(jī)玻璃，有機(jī)玻璃上方裝有水，于水體內(nèi)部裝設(shè)有一短波光發(fā)光器，另一個長波光發(fā)光器裝設(shè)于水體內(nèi)部或水體上方，所述的長波光發(fā)光器和短波光發(fā)光器連接外部的光控中心；還包括一對受電磁閥控制的流水進(jìn)出口 ； 致熱室，包括有一吸熱板，該吸熱板接受水體輻射出來穿過真空層的短波光線；還包括有一組傳熱片，該傳熱片連接并置于一吸熱板下方；該吸熱板與產(chǎn)光室的有機(jī)玻璃之間形成一真空層；還包括一對受電磁閥控制的流水進(jìn)出口。
2.如權(quán)利要求1所述的光切換產(chǎn)能熱水器，其特征在于:于產(chǎn)光室水體內(nèi)放置有金屬顆粒。
全文摘要
本發(fā)明公開一種光切換產(chǎn)能熱水器，該裝置包括一光切換產(chǎn)能箱，該箱體包括一產(chǎn)光室和一致熱室；所述的產(chǎn)光室，包括一有機(jī)玻璃，有機(jī)玻璃玻璃上方裝有水，于水體內(nèi)部或上方裝設(shè)有一長波光發(fā)光器(例如紅外光發(fā)生器)，以及另一個短波光發(fā)光器(例如紫外光發(fā)生器)，所述的長波光發(fā)光器和短波光發(fā)光器連接外部的光控中心。所述的致熱室包括有一組傳熱片，一吸熱板連接并置于該組傳熱片上方，該吸熱板與有機(jī)玻璃之間形成一真空層。所述產(chǎn)光室和制熱室都分別具備自己的一對水的進(jìn)出口。該裝置將水的內(nèi)能最終轉(zhuǎn)化為熱能，充分滿足熱水器即熱，大功率，節(jié)能，安全，可控等性能指標(biāo)。
文檔編號F24J3/00GK103148623SQ20111040316
公開日2013年6月12日 申請日期2011年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月7日
發(fā)明者洪光明 申請人:申鷺達(dá)股份有限公司