一種納米沸騰太陽能多功能杯的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種納米沸騰太陽能多功能杯，屬于太陽能熱利用技術領域。
【背景技術】
[0002]太陽能技術作為一種可再生清潔能源利用技術，其在全球可持續(xù)能源發(fā)展戰(zhàn)略中具有重要的意義。光熱太陽能技術作為太陽能利用技術的主流技術之一，其根據太陽能熱利用技術的研宄根據溫度區(qū)間的不同可以分為太陽能熱水系統(tǒng)，太陽能中溫蒸汽供暖(冷)系統(tǒng)和太陽能發(fā)電系統(tǒng)。
[0003]然而，值得指出的是，光熱太陽能技術目前發(fā)展面臨的主要問題就是其經濟性問題。由于投資成本過高、太陽能效率較低導致系統(tǒng)投資成本較高，無法實現(xiàn)經濟性運行。提高太陽能光熱轉化效率、降低系統(tǒng)投資成本是當前太陽能熱利用技術研宄的主要方向。
[0004]傳統(tǒng)光熱太陽能系統(tǒng)的光熱轉化效率較低的一個關鍵原因在于集熱管的吸熱和傳熱形式。然而，納米材料作為一種新型的材料，利用納米材料在吸光和傳熱上的優(yōu)點，可以有效提高對太陽能光熱轉化效率的。

【發(fā)明內容】

[0005]本實用新型的目的在于克服傳統(tǒng)太陽能集熱器在光熱轉化上的不足，提供一種納米沸騰太陽能多功能杯。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術方案:
[0007]納米沸騰太陽能多功能杯包括杯蓋、杯身、杯座、三通導流管、多孔吸水材料、吸光納米層、托架、蓄水腔、環(huán)形流道；杯蓋包括端蓋、冷凝導流板、冷凝腔、冷凝腔入水口、冷凝腔出水口、杯蓋蒸汽腔、冷凝水出口 ；冷凝導流板與端蓋焊接密封，將杯蓋內部空間分割成冷凝腔和杯蓋蒸汽腔；杯蓋蒸汽腔上設有冷凝水出口，冷凝腔上分別設有冷凝腔入水口和冷凝腔出水口 ；杯身包括上端連接口、貫通式內膽、杯身蒸汽腔、杯身罩、補水口、回流口 ；貫通式內膽的一端與杯身罩相連，并設有上端連接口，貫通式內膽的內部形成杯身蒸汽腔，杯身罩上分別設有補水口和回流口 ；杯座包括杯底和底罩，杯底與杯罩密封連接；托架包括絲網底盤和支撐桿架，絲網底盤與支撐桿架固定連接；杯身通過杯身罩與杯座的杯罩相連，兩者之間形成蓄水腔，貫通式內膽與杯底之間形成環(huán)形流道；蓄水腔填充有多孔吸水材料，杯底上方環(huán)形流道高度范圍內均勻填有吸光納米層；杯身通過上端連接口與杯蓋相連，使得杯蓋蒸汽腔與杯身蒸汽腔貫通；杯蓋的冷凝水出口與杯身的回流口通過三通導流管相連。
[0008]所述的吸光納米層為超親水納米顆?；蚨嗫谆殷w材料。所述的貫通式內膽為雙層中空或真空隔熱結構。所述的杯底為高透光性石英玻璃。所述的環(huán)形流道的高度hi不高于1cm。所述吸光納米層的高度大于或等于環(huán)形流道的高度hi。
[0009]本實用新型通過利用杯座的納米材料吸收聚焦后的太陽光，納米層吸光后迅速升溫，將與之接觸的水分快速加熱成過熱蒸汽，過熱蒸汽形成高溫蒸汽流進入杯身蒸汽腔。在蒸汽腔內可實現(xiàn)多種功能，如消毒、蒸煮食物等，此時待處理物品放在托架上，經過物品的蒸汽流上升至杯蓋的蒸汽腔，經杯蓋的冷凝腔內冷水換熱冷凝后沿冷凝導流板通過冷凝出水口再經三通導流管和回流口流回蓄水腔形成封閉的循環(huán)?；蛘邔崿F(xiàn)獲得純凈水功能，此時調節(jié)三通閥冷凝出水口與回流口之間的三通導流管，使得冷凝水流出，并通過補水口對蓄水腔進行補水，且保證蓄水腔內液面高度的穩(wěn)定在刻度范圍內。
【附圖說明】
[0010]圖1是納米沸騰太陽能多功能杯結構示意圖；
[0011]圖2是杯蓋結構等軸測剖面圖；
[0012]圖3是杯身結構示意圖；
[0013]圖4是杯座結構剖面示意圖；
[0014]圖5是托架結構示意圖；
[0015]圖中:杯蓋1、杯身2、杯座3、三通導流管4、多孔吸水材料5、吸光納米層6、托架
7、蓄水腔8、環(huán)形流道9、端蓋10、冷凝導流板11、冷凝腔12、冷凝腔入水口 13、冷凝腔出水口 14、杯蓋蒸汽腔15、冷凝水出口 16、上端連接口 17、貫通式內膽18、杯身蒸汽腔19、杯身罩20、補水口 21、回流口 22、杯底23和底罩24、杯底23、杯罩24、絲網底盤25和支撐桿架
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【具體實施方式】
[0016]如圖所示，一種納米沸騰太陽能多功能杯包括杯蓋1、杯身2、杯座3、三通導流管4、多孔吸水材料5、吸光納米層6、托架7、蓄水腔8、環(huán)形流道9 ;杯蓋I包括端蓋10、冷凝導流板11、冷凝腔12、冷凝腔入水口 13、冷凝腔出水口 14、杯蓋蒸汽腔15、冷凝水出口 16 ;冷凝導流板11與端蓋I焊接密封，將杯蓋I內部空間分割成冷凝腔12和杯蓋蒸汽腔15 ;杯蓋蒸汽腔15上設有冷凝水出口 16，冷凝腔12上分別設有冷凝腔入水口 13和冷凝腔出水口 14 ;杯身2包括上端連接口 17、貫通式內膽18、杯身蒸汽腔19、杯身罩20、補水口 21、回流口 22 ;貫通式內膽18的一端與杯身罩20相連，并設有上端連接口 17，貫通式內膽18的內部形成杯身蒸汽腔19，杯身罩20上分別設有補水口 21和回流口 22 ;杯座3包括杯底23和底罩24，杯底23與杯罩24密封連接；托架7包括絲網底盤25和支撐桿架26，絲網底盤25與支撐桿架26固定連接；杯身2通過杯身罩20與杯座3的杯罩24相連，兩者之間形成蓄水腔8，貫通式內膽18與杯底23之間形成環(huán)形流道9 ;蓄水腔8填充有多孔吸水材料5，杯底23上方環(huán)形流道9高度范圍內均勻填有吸光納米層6 ;杯身2通過上端連接口 17與杯蓋I相連，使得杯蓋蒸汽腔15與杯身蒸汽腔19貫通；杯蓋I的冷凝水出口 16與杯身2的回流口 22通過三通導流管4相連。
[0017]所述的吸光納米層6為超親水納米顆粒或多孔灰體材料。所述的貫通式內膽18為雙層中空或真空隔熱結構。所述的杯底23為高透光性石英玻璃。所述的環(huán)形流道9的高度hi不高于1cm。所述吸光納米層6的高度大于或等于環(huán)形流道9的高度hi。
[0018]納米沸騰太陽能多功能杯的加熱方法是:太陽光經聚焦后經杯底23透射到吸光納米層6，吸光納米層6吸收太陽光后快速升溫，與此同時，蓄水腔8內的水通過多孔吸水材料5以及吸光納米層6的親水性，實現(xiàn)了液態(tài)水的經環(huán)形流道9流入到吸光納米層6，吸光納米層6將水快速加熱成高溫蒸汽流入杯身蒸汽腔19 ;進行高溫消毒時，被消毒物體通過托架3放置在杯身蒸汽腔19內，實現(xiàn)高溫蒸汽消毒的目的，與此同時，消毒后的蒸汽經冷凝導流板11與冷凝腔12內的冷水進行換熱冷凝后通過冷凝出水口 14經三通導流管4和回流口 22流回蓄水腔8形成封閉的循環(huán)；進行蒸餾獲得純凈水時，調節(jié)三通閥冷凝出水口14與回流口 22之間的三通導流管4，使得冷凝水流出，并通過補水口 21對蓄水腔8進行補水，以保證蓄水腔8內液面高度的穩(wěn)定。
[0019]本實用新型利用吸光納米層內納米顆粒的高效吸光性和親水性，通過納米顆粒吸光迅速升溫-納米顆粒加熱周圍水沸騰-產生高溫蒸汽，這一過程實現(xiàn)將太陽能的高效轉化成高溫蒸汽，高溫蒸汽流進入杯身蒸汽腔，在蒸汽腔內可實現(xiàn)多種功能，如消毒、蒸煮食物、蒸餾純凈水等。
【主權項】
1.一種納米沸騰太陽能多功能杯，其特征在于包括杯蓋(I)、杯身(2)、杯座(3)、三通導流管(4)、多孔吸水材料(5)、吸光納米層(6)、托架(7)、蓄水腔(8)、環(huán)形流道(9);杯蓋(I)包括端蓋(10 )、冷凝導流板(11)、冷凝腔(12 )、冷凝腔入水口( 13 )、冷凝腔出水口( 14)、杯蓋蒸汽腔(15)、冷凝水出口(16);冷凝導流板(11)與端蓋(I)焊接密封，將杯蓋(I)內部空間分割成冷凝腔(12)和杯蓋蒸汽腔(15);杯蓋蒸汽腔(15)上設有冷凝水出口(16)，冷凝腔(12)上分別設有冷凝腔入水口(13)和冷凝腔出水口(14);杯身(2)包括上端連接口(17)、貫通式內膽(18)、杯身蒸汽腔(19)、杯身罩(20)、補水口(21)、回流口(22);貫通式內膽(18)的一端與杯身罩(20)相連，并設有上端連接口(17)，貫通式內膽(18)的內部形成杯身蒸汽腔(19)，杯身罩(20)上分別設有補水口(21)和回流口(22);杯座(3)包括杯底(23)和底罩(24)，杯底(23)與杯罩(24)密封連接；托架(7)包括絲網底盤(25)和支撐桿架(26)，絲網底盤(25)與支撐桿架(26)固定連接；杯身(2)通過杯身罩(20)與杯座(3)的杯罩(24)相連，兩者之間形成蓄水腔(8)，貫通式內膽(18)與杯底(23)之間形成環(huán)形流道(9);蓄水腔(8)填充有多孔吸水材料(5)，杯底(23)上方環(huán)形流道(9)高度范圍內均勻填有吸光納米層(6);杯身(2)通過上端連接口( 17)與杯蓋(I)相連，使得杯蓋蒸汽腔(15)與杯身蒸汽腔(19)貫通；杯蓋(I)的冷凝水出口(16)與杯身(2)的回流口(22)通過三通導流管(4)相連。2.根據權利要求1所述的一種納米沸騰太陽能多功能杯，其特征在于所述的吸光納米層(6)為超親水納米顆粒或多孔灰體材料。3.根據權利要求1所述的一種納米沸騰太陽能多功能杯，其特征在于所述的貫通式內膽(18)為雙層中空或真空隔熱結構。4.根據權利要求1所述的一種納米沸騰太陽能多功能杯，其特征在于所述的杯底(23)為高透光性石英玻璃。5.根據權利要求1所述的一種納米沸騰太陽能多功能杯，其特征在于所述的環(huán)形流道(9)的高度hi不高于1cm。6.根據權利要求1或5所述的一種納米沸騰太陽能多功能杯，其特征在于所述吸光納米層(6)的高度大于或等于環(huán)形流道(9)的高度hi。
【專利摘要】本實用新型公開了一種納米沸騰太陽能多功能杯。它包括裝置杯蓋、杯身、杯座、三通導流管、多孔吸水材料、吸光納米層、托架、蓄水腔、環(huán)形流道。本實用新型利用吸光納米層材料的高效吸光性和親水性，通過吸光納米層內納米顆粒吸光迅速升溫-納米顆粒加熱周圍水沸騰-產生高溫蒸汽，這一過程實現(xiàn)將太陽能高效吸收轉化成高溫蒸汽，進而提高太陽能裝置的光熱轉化效率，產生的高溫蒸汽在多功能杯內實現(xiàn)多種用途。
【IPC分類】A47J27/04, A61L2/07, C02F1/10, F22B1/00
【公開號】CN204648180
【申請?zhí)枴緾N201520153143
【發(fā)明人】張良, 籍婷, 朱春, 陸燕寧, 王思瑤, 吳聲豪, 楊驥琦
【申請人】浙江大學
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年3月18日