CN202371916U - 光切换产能热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种光切换产能热水器，该装置包括一光切换产能箱，该箱体包括一产光室和一致热室；所述的产光室，包括一有机玻璃，有机玻璃玻璃上方装有水，于水体内部或上方装设有一长波光发光器(例如红外光发生器)，以及另一个短波光发光器(例如紫外光发生器)，所述的长波光发光器和短波光发光器连接外部的光控中心。所述的致热室包括有一组传热片，一吸热板连接并置于该组传热片上方，该吸热板与有机玻璃之间形成一真空层。所述产光室和制热室都分别具备自己的一对水的进出口。该装置将水的内能最终转化为热能，充分满足热水器即热，大功率，节能，安全，可控等性能指标。

Description

光切换产能热水器

技术领域

本实用新型涉及水暖设备，尤其指一种利用水内能的热水器。

背景技术

目前热水器的加热方式有好多种。如电热丝加热，电极直热，半导体制热、超声波制热、传统制冷机，空气能热水器、磁能制冷(制热)、化学能制热、太阳能制热、极化水分子、激光等途径的产热系统。上述的产热系统存在的不足之处是：

电热丝，能源耗费严重，在家用场合中不允许提供很大电流，效率太低；半导体功率太小，同时在效率能否超过2倍目前尚不明了；

超声波：虽产生高温高压，但只发生在瞬间与局部，宏观上难以体现效果。

空气能：如果单就发热而言，产能功率的放大倍数还远远没达到要求。

激光：现有激光技术的特点是方向性好，能量集中，本身并无节能效果。

磁能：能量的吞吐幅度尚不明了。

化学能：一般的化学产热要达到连续反应较困难。虽然后来技术的发展，发现可以用化学激光实现链式反应。而这种物质的持续补充存在问题，故此技术对本项目意义有限。

太阳能：能量密度低，装置庞大，受天气，昼夜影响大。

极化水分子：尚缺乏定量的结果。例如：使水分子极化所需要的能量，与携带异性电荷的两种水分子结合之后释放的能量两者之间是否存在放大关系尚不十分确定。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足之处，本实用新型提供一种光切换产能热水器。该装置将光能转化为热能，充分满足热水器即热，大功率，节能，安全，可控等性能指标。

为实现上述目的，本实用新型技术方案为：

光切换产能热水器，该装置包括一光切换产能箱，该箱体包括一产光室和一致热室；自来水分两路连接产光室和一致热室；所述的产光室包括一有机玻璃，有机玻璃上方装有水，于水体内部装设有一短波光发光器，另一个长波光发光器装设于水体内部或水体上方，所述的长波光发光器和短波光发光器连接外部的光控中心；还包括一对受电磁阀控制的流水进出口；所述的致热室包括有一吸热板，该吸热板接受水体辐射出来穿过真空层的短波光线；还包括有一组传热片，该传热片连接并置于一吸热板下方；该吸热板与产光室的有机玻璃之间形成一真空层；还包括一对受电磁阀控制的流水进出口。

进一步的，于产光室水体内放置有金属颗粒。

上述技术方案的有益之处在于：

本实用新型是以低能的低频光诱导出高能的高频光，从而实现从水分子中提取能量的目的。在国家提倡节能减排的大背景下，对新能源，新材料的开发利用无疑被视为解决能源和环境问题的重中之重。毫无疑问，开发新能源产品对于国民经济的意义是重大而迫切的。

这种光切换技术可以从水中提取大量热能提供给热水器使用，还可以用于其它许许多多需要热能的场合，包括化工厂，发电厂，以及各种采用热能推动而且水源利用方便的动力(例如轮船)等。因此该项目的研究成果不仅对热水器行业贡献巨大，其总体市场潜力也是相当巨大的。因此，经过大量的调研，我们得出了光切换引发水内能的创新技术的思路及其系统结构。

该系统是让水分子吸收低频低能的光，将水分子带入激发态，然后用高频高能的光使处于激发态的水分子产生辐射跃迁放出双倍光子。这种技术不妨权且称之为“光切换产能”。由于输出能量大大于输入的能量，也就是说我们的系统具备了产能的功能。因为有了光可以进一步转化为热能(当光被某种物体吸收后就可能转化为热能)。

通过适当的发光器件产生长波光(例如远红外线)。通过长波光的吸收振动，把大量的水分子进入激发态。

通过适当的发光器件产生短波光(蓝光至紫外光范围)，并利用该光对水的照射而产生辐射跃迁，这个过程可以生成很大能量。这个辐射跃迁的实质是利用短波光引导处于激发态的水，使水分子返回基态，过程中释放出光能。该光能的波长短，其能量可达吸收光的百倍以上。

通过光控中心使上述长短波光高频交替作用于水，衔接时间取决于长短波光各自完成其跃迁的周期。(这个方法可以发掘出水的内能.)

用电子自动控制技术控制光照功率(长短两种波之光源)的办法控制反应，是达到安全与功率大小的要求。

在电子自动控制技术与电磁阀门配合下，让系统产生的热回输，反过来加大对碳化硅的加热功率；同时也让部分系统产生的紫外光也进行反馈，反过来加大短波光的诱导功能。

利用拉曼散射原理，通过在水中加入某种物质(例如某种金属颗粒)，可极大增强发入射光(长短两波光)的发光效率，同时也就提高了整个系统的效率。

附图说明

图1是本实用新型光切换产能热水器立体结构示意图(长波光发光器置于水体上方)；

图2是本实用新型光切换产能热水器立体结构示意图(长波光发光器置于水体内部)；

图3是本实用新型光切换产能热水器工作流程示意图(CTR表示控制信号)。

具体实施方式

如图1、2所示的光切换产能热水器，该装置包括一光切换产能箱，该箱体包括一产光室2和一致热室6。自来水分两路通过电磁阀4、5连接产光室2和一致热室6。

所述的产光室2包括一有机玻璃13，有机玻璃13上方装有水，于水体3上方或水体内部装设有一红外光发光器7，于水体3内部中装设有一紫外光发光器8，所述的红外光发光器7和紫外光发光器8连接外部的光控中心。该产光室2还包括一连接电磁阀1的冷水出口。所述的电磁阀1和电磁阀4控制换水。

本实用新型的红外光发光器7可以是通电于碳化硅，产生远红外线。(用其他物质也行，如氧化铝、氧化铜等均可，还有桂阳石、电气石)。通过以上远红外线的吸收振动，把大量的分子进入激发态，然后迅速用紫外区的光照之，即能产能。

本实用新型利用紫外光发光器7产生的短波光，使得该光对水的照射而产生辐射跃迁，这个过程可以生成很大能量。这个辐射跃迁的实质是利用短波光引导处于激发态的水，使水分子返回基态。辐射跃迁过程中释放出波短光，其释放的能量可以大大于所吸收光能。光控中心可交替产生长短两波光，照射时间为纳秒级，根据其长短波光各自完成吸收或辐射跃迁所需要的时间来定。

所述的致热室6包括有一组传热片10，一将光能转化为热能的吸热板11连接并置于该组传热片10上方，该吸热板11与有机玻璃13之间形成一防止热量反流的真空层12。该致热室6还包括一连接电磁阀9的热水出口。所述的电磁阀5和电磁阀9控制热水流量。在电子自动控制技术与电磁阀配合下，让系统产生的热回输，反过来加大对碳化硅的加热功率；同时也让部分系统产生的紫外光也进行反馈，反过来加大短波光的诱导功能。

利用拉曼散射原理，本实用新型于产光室2水体内放置有金属颗粒。通过在水中加入金属颗粒，可极大增强入射光(长短两波光)的发光效率，同时也就提高了整个系统的效率。

如图3所示，当用户启用热水使用功能之后，本光切换产能热水器将以如下的方式和状态进行工作：

1.通过受控于电子控制中心的电磁阀，致热室的水处于流动状态-冷水进而热水出；

2.通过受控于电子控制中心的电磁阀，对致热室的水的流量或温度实施反馈控制；

3.在电子控制中心的光电切换模块控制下，对处于产光室的静态水实施交替照射长波光与短波光(各一个短暂时间)；

4.产光室保有一定水量，并且周期性的被替换-利用受控于电子控制中心的电磁阀将产光室内因内能被提取而冷却的低温水换成常温的自来水。

以上实施例仅为说明本实用新型的设计的简单描述，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型专利保护范围之内。

Claims (2)

1.光切换产能热水器，其特征在于：该装置包括一光切换产能箱，该箱体包括一产光室和一致热室；自来水分两路连接产光室和一致热室；所述的：

产光室，包括一有机玻璃，有机玻璃上方装有水，于水体内部装设有一短波光发光器，另一个长波光发光器装设于水体内部或水体上方，所述的长波光发光器和短波光发光器连接外部的光控中心；还包括一对受电磁阀控制的流水进出口；

致热室，包括有一吸热板，该吸热板接受水体辐射出来穿过真空层的短波光线；还包括有一组传热片，该传热片连接并置于一吸热板下方；该吸热板与产光室的有机玻璃之间形成一真空层；还包括一对受电磁阀控制的流水进出口。

2.如权利要求1所述的光切换产能热水器，其特征在于：于产光室水体内放置有金属颗粒。

Images