[實用新型]一種納米沸騰太陽能多功能杯

有效

• 申請號: 201520153143.6
• 申請日: 2015-03-18
• 公開（公告）號: CN204648180U
• 公開（公告）日: 2015-09-16
• 發明（設計）人: 張良;籍婷;朱春;陸燕寧;王思瑤;吳聲豪;楊驥琦
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: F22B1/00
• 分類號: F22B1/00;A61L2/07;A47J27/04;C02F1/10
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

技術領域

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

太陽能技術作為一種可再生清潔能源利用技術，其在全球可持續能源發展戰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究根據溫度區間的不同可以分為太陽能熱水系統，太陽能中溫蒸汽供暖（冷）系統和太陽能發電系統。

然而，值得指出的是，光熱太陽能技術目前發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投資成本較高，無法實現經濟性運行。提高太陽能光熱轉化效率、降低系統投資成本是當前太陽能熱利用技術研究的主要方向。

傳統光熱太陽能系統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點，可以有效提高對太陽能光熱轉化效率的。

發明內容

本實用新型的目的在于克服傳統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。

為實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案：

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形流道；蓄水腔填充有多孔吸水材料，杯底上方環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。

所述的吸光納米層為超親水納米顆粒或多孔灰體材料。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。所述的環形流道的高度h1不高于1cm。所述吸光納米層的高度大于或等于環形流道的高度h1。

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。或者實現獲得純凈水功能，此時調節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定在刻度范圍內。

附圖說明

圖1是納米沸騰太陽能多功能杯結構示意圖；

圖2是杯蓋結構等軸測剖面圖；

圖3是杯身結構示意圖；

圖4是杯座結構剖面示意圖；

圖5是托架結構示意圖；

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26。

具體實施方式