CN104207642A - 大功率太阳能能量矿泉水饮用机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及大功率太阳能能量矿泉水饮用机，可有效解决太阳能饮水设备二次反烧，产生水垢，热效率不足，不能即使饮用的问题，技术方案是，第一支架上设置有均布的真空管构成的太阳能集热单元，第一支架上部装有与真空管相连通的换热水箱，第二支架上分别装有补水箱和过滤水箱，过滤水箱的上部装有进水管，过滤水箱的出水口经第一中间管与补水箱的进水口相连通，补水箱的出水口上分别装有第一出水管和第二中间管，第二中间管的出水端与换热水箱的进水口相连通，换热水箱的出水口经第二出水管与储水保温罐相连通，本发明集磁化、矿化、净化和活化于一体，能直接得到凉水和热水，无需二次加热，保温效果好，自动控制，使用方便。

Description

大功率太阳能能量矿泉水饮用机

技术领域

本发明涉及饮水机，特别是一种大功率太阳能能量矿泉水饮用机。

背景技术

随着时代的发展和进步，能源成为了社会发展的关键动力，目前能源紧缺，严重制约了经济的发展和生活质量的提高，在各自能源价格飞涨的情况下，世界各国都将目光投向可再生能源，在可再生能源中，太阳是一个巨大、清洁、长久的能源体，利用太阳能的光能转换热能的原理研制成功的太阳能热水器，如今已经成为了生活常用而又普及的设施之一。

现有的饮水机一般都是电加热，反复加热，能耗大，市场上也出现了一些太阳能饮水设备，这些太阳能饮水设备通常沸腾的水降温后都要经过二次反烧，这样的水一是会产生水垢，二是会产生细菌和毒素，不能让人喝上健康水；并且其体积大成本高，同时其热效率不足，需要长时间才能达到开水的水温，所以不能达到即时饮用的目的，因此，其改进和创新势在必行。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种大功率太阳能能量矿泉水饮用机，可有效解决太阳能饮水设备二次反烧，产生水垢，热效率不足，不能即使饮用的问题。

本发明解决的技术方案是，包括支架、换热水箱和过滤水箱， 第一支架上设置有均布的真空管构成的太阳能集热单元，第一支架上部装有与真空管相连通的换热水箱，第二支架上分别装有补水箱和过滤水箱，过滤水箱的上部装有进水管，过滤水箱的出水口经第一中间管与补水箱的进水口相连通，补水箱的出水口上分别装有第一出水管和第二中间管，第二中间管的出水端与换热水箱的进水口相连通，换热水箱的出水口经第二出水管与储水保温罐相连通，进水管、第一中间管、第二中间管、第一出水管和第二出水管上分别装有电磁阀，各电磁阀分别与控制器相连，控制器分别与装在换热水箱内的电加热器、温度传感器和液位传感器相连，所述的过滤水箱包括外筒和装在外筒腔体内的内筒，内筒为上部开口的中空结构，进水管的下部伸入内筒腔体的下部内，伸入部分进水管的管体上设置有贯通的过滤孔，内筒的侧壁与外筒的侧壁之间构成过滤通道，内筒的上口部经过滤通道与内筒的底面与外筒的底面之间形成的容纳空间相连通，第一中间管的进水端伸入容纳空间，过滤通道内填充有矿物能量过滤体，所述的矿物能量过滤体是由重量百分比计的磁化棒10%、托玛琳15%、中华麦饭石25%、活性炭17%、硒矿石8%和电气石陶瓷球25%混合一起构成的；自来水通过进水管下部过滤孔的初步过滤后进入内筒的腔体内，当过滤后的水高过内筒的上口部时，流入过滤通道，通过填充在过滤通道内的矿物能量过滤体的磁化、矿化、净化和活化后进入补水箱，补水箱内即可得到可随时饮用的矿泉水，矿泉水通过第二中间管进入换热水箱通过太阳能集热单元对矿泉水进行加热，煮沸后流入储水保温罐内储存，可随时使用。

本发明结构新颖独特，简单合理，易生产，成本低，能耗小，绿色无污染，集磁化、矿化、净化和活化于一体，能直接得到凉水和热水，无需二次加热，保温效果好，自动控制，使用方便，是饮水设备上的创新。 

附图说明

图1为本发明的结构立体图。

图2为本发明过滤水箱的剖面主视图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1-2给出，本发明包括支架、换热水箱和过滤水箱，第一支架2上设置有均布的真空管13构成的太阳能集热单元，第一支架2上部装有与真空管13相连通的换热水箱1，第二支架3上分别装有补水箱5和过滤水箱6，过滤水箱6的上部装有进水管14，过滤水箱6的出水口经第一中间管17a与补水箱5的进水口相连通，补水箱5的出水口上分别装有第一出水管8和第二中间管17b，第二中间管17b的出水端与换热水箱1的进水口相连通，换热水箱1的出水口经第二出水管9与储水保温罐4相连通，进水管14、第一中间管17a、第二中间管17b、第一出水管8和第二出水管9上分别装有电磁阀12a、12b、12c、12d、12e，各电磁阀分别与控制器7相连，控制器7分别与装在换热水箱1内的电加热器10、温度传感器11和液位传感器16相连，所述的过滤水箱6包括外筒6a和装在外筒腔体内的内筒6b，内筒6b为上部开口的中空结构，进水管14的下部伸入内筒腔体的下部内，伸入部分进水管的管体上设置有贯通的过滤孔14a，内筒的侧壁与外筒的侧壁之间构成过滤通道，内筒的上口部经过滤通道与内筒的底面与外筒的底面之间形成的容纳空间相连通，第一中间管17a的进水端伸入容纳空间，过滤通道内填充有矿物能量过滤体15，所述的矿物能量过滤体15是由重量百分比计的磁化棒10%、托玛琳15%、中华麦饭石25%、活性炭17%、硒矿石8%和电气石陶瓷球25%混合一起构成的；自来水通过进水管14下部过滤孔的初步过滤后进入内筒的腔体内，当过滤后的水高过内筒的上口部时，流入过滤通道，通过填充在过滤通道内的矿物能量过滤体15的磁化、矿化、净化和活化后进入补水箱，补水箱内即可得到可随时饮用的矿泉水，矿泉水通过第二中间管进入换热水箱1通过太阳能集热单元对矿泉水进行加热，煮沸后流入储水保温罐4内储存，可随时使用。

所述的换热水箱1上设置有排气口18；

所述的储水保温罐4是中空的密封结构，其罐体是由外侧的彩钢、中间的保温层和内侧的不锈钢板复合在一起构成的多层复合保温结构，储水保温罐4上设置有出水管道；

所述的真空管13斜置在第一支架2上构成太阳能集热单元，真空管有均布的36根；真空管为山东豪客太阳能有限公司生产的焗腾系列的真空管，真空管的直径为70mm；长度为2.1m；

所述的换热水箱1为方形或圆形，其箱体是由外侧的镀锌板、中间的保温层和内侧的不锈钢板复合在一起构成的多层复合保温结构。

所述的电加热器10为市售产品（现有技术），如市售的电加热棒、电加热板等；

所述的磁化棒为磁性材料制成的圆柱形；

所述的托玛琳、活性炭、电气石陶瓷球均为颗粒状；所述的中华麦饭石为块状；

所述的托玛琳、活性炭、电气石陶瓷球和中华麦饭石均为市售产品（公知技术）；

所述的硒矿石为湖北恩施的硒矿石，纯硒平均重量含量为3637.5ppm（百万分之三千六百三十七点五）；

所述的保温层为聚氨酯发泡材料制成的。

本发明使用时，进水管14的进水端直接接自来水管，自来水通过进水管14下部过滤孔的初步过滤后进入内筒的腔体内，当过滤后的水高过内筒的上口部时，流入过滤通道，通过填充在过滤通道内的矿物能量过滤体15的磁化、矿化、净化和活化后进入补水箱，补水箱内即可得到可随时饮用的矿泉水，矿泉水通过第二中间管进入换热水箱1通过太阳能集热单元通过吸收太阳光对换热水箱内的矿泉水进行加热，煮沸后流入储水保温罐4内储存，可随时饮用。并且由控制器自动控制各个电磁阀的开关以控制整体工作，当换热水箱1内的水烧开时，温度传感器将温度信号传输给控制器，控制器打开电磁阀12e，热水从出水管流入储水保温罐4内储存，然后关闭电磁阀12e，打开电磁阀12d，补水箱内的矿泉水进入换热水箱1继续加热，同时打开电磁阀12b，向补水箱内补充矿泉水，无需人工操作，使用方便，当雨天或阴天时，则控制电加热器10对换热水箱内的矿泉水进行加热，保证其正常工作，所述的控制器分别与各电磁阀、电加热器、温度传感器、液位传感器相连，对其整体工作进行全面控制，需要说明的是，控制器为市售产品（现有技术），如控制器8051等，即可根据温度传感器和液位传感器的信号对各个电磁阀的开关进行调节，以保证整体的工作，该技术为本领域技术人员所惯用的技术手段。

矿物能量过滤体15是由重量百分比计的磁化棒10%、托玛琳15%、中华麦饭石25%、活性炭17%、硒矿石8%和电气石陶瓷球25%混合一起构成的；其中：

硒是微量元素中的胰岛素，硒是构成谷胱甘肽过氧化物酶的活性成分，它能防止胰岛素β细胞氧化破坏，使其功能正常，促进糖分代谢，降低血糖和尿糖。同时，硒与金属的结合力很强，能抵抗镉对肾、生殖腺和中枢神经的毒害。硒与体内的汞、锡、铊、铅等重金属结合形成金属硒蛋白复合而解毒、排毒。补硒可以保护造血系统，最大限度的减少辐射伤害。

硒元素是人体必需的微量矿物质营养素，人体本身的硒总含量为6-20mg。硒遍布各组织器官和体液，肾中浓度最高，对提高免疫力和预防癌症非常重要。男性体内的硒多集中在睾丸及前列腺、输精管中，会随精液一起排出体外。由于人体内硒不存在长期贮藏硒的器官，机体所需的硒应该不断从饮食中得到足够量的硒，硒浓度的平衡对许多器官、组织的生理功能有着重要的保护作用和促进作用。当硒缺乏的时候，就很容易导致人体免疫能力下降，威胁人类健康和生命的四十多种疾病都与人体缺硒有关，如癌症、心血管病、肝病、白内障、胰脏疾病、糖尿病、生殖系统疾病等症状。

正常来说，每人每日的总需要量，中国成年人每日食物外补硒25微克以上有保健作用；缺硒成年人每日食物外补硒50微克或75微克以上。

硒主要有以下作用：

①. 硒有抗癌作用。人体缺硒易患肝癌、肺癌、胃癌、食管癌、肾癌、前列腺癌、膀胱癌、宫颈癌、白血病等；

②. 硒有抗氧化作用。硒是最好的抗衰老物质，如果人体缺少了硒就会“不再年轻”， 会导致未老先衰；

③. 硒能够增强人体免疫力。缺硒使人体的免疫能力下降；

④. 硒有拮抗有害重金属的作用。缺硒易引发铅、砷、镉等重金属中毒症状；

⑤. 硒能够调节维生素A、维生素C、维生素E、维生素K的吸收与利用。缺硒能引发近视、白内障、视网膜病、眼底疾病、老年黄斑变性等疾病；

⑥. 硒有调节蛋白质的合成的功能。缺硒能引发蛋白质能量缺乏性营养不良，染色体损害等；

⑦. 硒能够增强生殖功能。缺硒能引发射精受阻，精子活力低下、发生畸形，受胎率降低，子宫炎发病率升高等等症状；

硒元素是精浆中过氧化物酶的必需组成成份，当精液中硒含量减低时，这个酶的活性降低，不能抑制精子细胞膜质过氧化反应，造成精子损伤，死精增多，活力下降；

⑧. 硒是肌肉的功能的重要成分，缺硒会使骨骼肌萎缩和呈灰白色条纹，发生心肌受损，心肌细胞致密性变化，脂质增多，钙质沉积，导致疾病发生。

所以，男性更需要补硒，因为供给体内的硒大部分集中在生殖器官中，并可与精液一起排出体外。特别是生活在高污染地区的居民，生活在贫硒地区的居民，更需要补充硒。

磁化棒可对水进行磁化，磁化水是一种被磁场磁化了的水。水经磁化后，水性质发生一系列物理和化学变化，氢键角由105°变成103°，水由原来的13—18个大分子团变成5—6个小分子团。水的渗透力、溶解度、表面张力增强，水中的CaCO₃ 、MgCO₃ 在蒸煮过程中分解生成较松软的Ca（HCO₃)₂ 、Mg（HCO₃)₂，它们不易在壁上积存，从而达到除垢的效果。

托玛琳是一种天然晶体宝石,在矿物学中称为电气石，是一种含硼及成分复杂的硅酸盐矿物。一般为柱状结晶体形态。托玛琳既是一种晶体，又是一种电介质，还是一种带电的石头。 具有独特的压电效应和热电效应,对人体健康有多种促进作用:可发射被称为“生命之光”的波长4--14微米的远红外,与人体远红外波长想匹配,改善微循环;还可释放被称为“空气维生素”的负离子。

托玛琳的五种优点:

1、产生负离子 负离子又称为[空气的维他命],具有调节人体离子平衡作用，能使身心放松，活化细胞，提高自然治愈率等作用，并能抑制身体的氧化或老化，现代的环境具有许多促使正离子生成的要因，身体经常处于紧张状态，因此，负离子是现代人不可或缺的物质，此外，负离子也具有除臭的功效；

2、电解水 水电解后，能获得界面的活性作用、氯的安定化、铁的钝化（预防红色铁锈生成而发生红水）、水的还原化、去除二氧化硅与粘合物（微生物集合体）等各种效果。电气石与水反应，就能处理连化学洗剂和化学物质都很难处理的问题；

3、缩小水分子束

水分子（H₂O）并非单独存在，其分子会相互结合，形成分子束。分子束较小的水能去除氯或不纯物，味道佳，而且能够提高身体的渗透力；

4、放射远红外线（4—14微米的成长光线）

远红外线能够渗透到身体深层部位，温暖细胞，促进血液循环，使新陈代谢顺畅。电气石远红外线发射力将近100％，数值较其他矿物高；

5、含有有效微量矿物质

电气石含有各种天然矿物质，其中有许多与人类必须的矿物质相同。借着微弱电流的作用，矿物质容易被吸收，是极佳的矿物质来源。

中华麦饭石的作用

1、吸附力强

所谓吸附乃是具有多孔性、巨大表面积的固体全部溶化作用，而发生化学的、物理的反应。麦饭石作为中药对皮肤病，特别是拔脓，效果很好。麦饭石是多孔性的，吸附能力很强，也就是说，因多孔性，那么表面就非常大，由于长石部分风化，成高岭土状等，故始终保持很强的吸附作用、交换作用；

2、溶出矿物质

矿物质是人体不可缺少的微量元素，它们对维持生命的饮料水是非常重要的，这一事实随着近年来对矿物质的研究，已逐渐被人们所认识；

在饮料水中含有适量的矿物质，可以改善水质，也有抑制细菌和吸附有机物质的作用。因此，当将麦饭石投入水中时，可将水中的游离氯和杂质、有机物、杂菌等吸附、分解，而供给水中以矿物质。因此，能防止水腐败，得到优质水；

3、调整水质

以铁，镁，氟等矿物质而论，当水中不存在时它则溶出，相反，水中存在过多时它则吸附。这种作用与PH有关，除了过于酸性和过于碱性的水以外，往净水中投入麦饭石,在多数情况（碱性）时采用投入方式，在少数情况（酸性）时采用循环方式可使水接近中性。而且，使水在麦饭石层循环几次后，即使是水量较大，也能调节PH；

4、使水中溶解氧量丰富

麦饭石对需氧生物体能起到非常有效的作用。从麦饭石的这种作用来看，它与我们的日常生活和身体机能调节有密切的关系。据研究表明，麦饭石可能与生命起源有关；

5、对水的净化作用

麦饭石是一种中性碱半火成岩，接近于火山岩。

其特性是： a.多孔 b.吸附性强及净化水功能 c.麦饭石中包含的天然矿物质易于释放从麦饭石上无数的小孔中释放出氧。通过吸收漂白粉和其它有毒物质净化水。麦饭石中散发出的钙、铁、钠等矿物质可改良饮用水。

活性炭是一种特殊处理的炭，具有无数细小空隙，表面积巨大，每克活性炭的表面积为500-1500平方米。活性炭有很强的物理吸附和化学吸附能力，而且还具有解毒作用，利用了活性炭巨大的面积，将读物吸附在活性炭的微孔中，从而阻止读物的吸收。

电气石陶瓷球的功能和用途：

1、电气石陶瓷球电解水产生弱碱性水

因为电气石具有压电性和电热性，可以电解水分子，产生两种负离子（羟离子与水合氢离子），产生弱碱性水，降低水的氧化还原电位，提高人体的免疫力；同时能够获得活性作用、氨的安定化、铁的钝化，能够预防（预防）红色铁锈生成；

2、电气石陶瓷球产生负离子

电气石陶瓷球产生的负离子不仅能促成人体合成和储存维生素，强化和激活人体的生理活动，因此它又被称为"空气维生素",认为它像食物的维生素一样，对人体及其他生物的生命活动有着十分重要的影响；

3、电气石陶瓷球产生小分子水

水的分子(H2O)并非单独存在，其分子曾相互结合，形成分子团。普通的水是大分子团水，成链状结构，不易被人体吸收，并且大分子团水内部很容易包藏有毒有害有机物，使人体健康遭受损害。而电气石陶瓷球依据其能量可以打开大分子团间的氢键，产生分子团较小的水，口感更佳，并能够提高渗透力、溶解力、代谢力和补养能力等；

4、电气石陶瓷球释放远红外线

电气石陶瓷球可以产生2-18微米的远红外线，能够渗透到身体深层部位，温暖细胞，促进血液循环，使新陈代谢顺畅。电气石的远红外线放射力达到90%以上，数值较其它矿物高；

5、含有有效微量矿物质

电气石陶瓷球含有各种天然矿物质，可充分将锌、锂、碘、硒等二十多种人体必需的微量元素，缓慢均匀地释放在净化水中，使得活化净水含有更多的有益矿物质。借着微弱电流作用，矿物质容易被吸收，是极佳的矿物质来源。

有上述可以清楚的看出，本发明经过矿物能量过滤体15磁化、矿化、净化和活化后，得到口感良好的矿泉水，经试验，其符合《食品安全法》所规定的安全水的水质标准。与现有技术相比，本发明结构新颖独特，简单合理，易生产，成本低，采用可再生能源，能耗小，绿色无污染，集磁化、矿化、净化和活化于一体，在喝水的同时对人体进行硒的补充，能直接得到凉和热的矿泉水，产量大，并且无需二次加热，保温效果好，自动控制，无需人工操作，使用方便，是饮水设备上的创新，有良好的社会和经济效益。

Claims (5)

1.一种大功率太阳能能量矿泉水饮用机，包括支架、换热水箱和过滤水箱，其特征在于，第一支架（2）上设置有均布的真空管（13）构成的太阳能集热单元，第一支架（2）上部装有与真空管（13）相连通的换热水箱（1），第二支架（3）上分别装有补水箱（5）和过滤水箱（6），过滤水箱（6）的上部装有进水管（14），过滤水箱（6）的出水口经第一中间管（17a）与补水箱（5）的进水口相连通，补水箱（5）的出水口上分别装有第一出水管（8）和第二中间管（17b），第二中间管（17b）的出水端与换热水箱（1）的进水口相连通，换热水箱（1）的出水口经第二出水管（9）与储水保温罐（4）相连通，进水管（14）、第一中间管（17a）、第二中间管（17b）、第一出水管（8）和第二出水管（9）上分别装有电磁阀（12a、12b、12c、12d、12e），各电磁阀分别与控制器（7）相连，控制器（7）分别与装在换热水箱（1）内的电加热器（10）、温度传感器（11）和液位传感器（16）相连，所述的过滤水箱（6）包括外筒（6a）和装在外筒腔体内的内筒（6b），内筒（6b）为上部开口的中空结构，进水管（14）的下部伸入内筒腔体的下部内，伸入部分进水管的管体上设置有贯通的过滤孔（14a），内筒的侧壁与外筒的侧壁之间构成过滤通道，内筒的上口部经过滤通道与内筒的底面与外筒的底面之间形成的容纳空间相连通，第一中间管（17a）的进水端伸入容纳空间，过滤通道内填充有矿物能量过滤体（15），所述的矿物能量过滤体（15）是由重量百分比计的磁化棒10%、托玛琳15%、中华麦饭石25%、活性炭17%、硒矿石8%和电气石陶瓷球25%混合一起构成的；自来水通过进水管（14）下部过滤孔的初步过滤后进入内筒的腔体内，当过滤后的水高过内筒的上口部时，流入过滤通道，通过填充在过滤通道内的矿物能量过滤体（15）的磁化、矿化、净化和活化后进入补水箱，补水箱内即可得到可随时饮用的矿泉水，矿泉水通过第二中间管进入换热水箱（1）通过太阳能集热单元对矿泉水进行加热，煮沸后流入储水保温罐（4）内储存，可随时使用。

2.根据权利要求1所述的大功率太阳能能量矿泉水饮用机，其特征在于，所述的换热水箱（1）上设置有排气口（18）。

3.根据权利要求1所述的大功率太阳能能量矿泉水饮用机，其特征在于，所述的储水保温罐（4）是中空的密封结构，其罐体是由外侧的彩钢、中间的保温层和内侧的不锈钢板复合在一起构成的多层复合保温结构，保温罐（4）上设置有出水管道。

4.根据权利要求1所述的大功率太阳能能量矿泉水饮用机，其特征在于，所述的真空管（13）斜置在第一支架（2）上构成太阳能集热单元，真空管有均布的36根。

5.根据权利要求1所述的大功率太阳能能量矿泉水饮用机，其特征在于，所述的换热水箱（1）为方形或圆形，其箱体是由外侧的镀锌板、中间的保温层和内侧的不锈钢板复合在一起构成的多层复合保温结构。