專利名稱：模擬海洋風暴連鎖反應的造水裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種利用海水制造淡水的造水裝置，尤指一種模擬海洋風暴連鎖反應的過程利用海水制造淡水的裝置。
背景技術：
人類所使用的水資源絕大部分是由低空空間造水系統產生出來的，它是由赤道附近的海洋蒸發出來的水蒸汽和具有對空中水汽通道有巨大抽引力的冷區(即生態造水結構)以及水汽輸送通道三大基本部分所組成。
上述的生態造水結構存在著冷熱位能結構，它具有在天地合一處接收和聚集存留空中水汽的功能，其聚集和轉化水汽的大小和能力由冷熱位能的大小所決定。在海洋風暴中也同樣存在冷熱位能結構，而且該位能結構特別大。
在自然界的生態造水結構中的造水功能區是由植被蒸發冷凝層所組成，當太陽能照到這個功能區時，引起該區域的低矮而根系包含豐富水分的特殊品種所組成的植被層的水分加大蒸發，當太陽越照愈熱的情況下，水分的蒸發也越來越加快。在這種情況下按照愛因斯坦相對論蒸發冷凝的原理，這個植被層就等于一部太陽能致冷機，隨著它的水分蒸發加快，它的層面就會越來越冷，與此同時被加速蒸發出來的水蒸汽又補充層面上大氣中的水蒸汽使其成飽和水蒸汽。當飽和水蒸汽接觸植被冷凝面時就會迅速轉化成為云，云被熱空氣抬升，到上空形成雨降至地面。
當在冷凝面上形成水的氣態轉化成液態時，22.4升的水蒸汽將轉化成體積很小的一克分子的水。水的液態與氣態(水蒸汽)體積之比為1∶1240倍，所以在大氣中的水在氣態向液態轉換時空氣就會大量地失去一定體積的水蒸汽，在大氣中產生巨大的“真空”吸引力，在相當大的面積上產生低壓，所以生態造水結構除了把太陽能轉化為致冷效應外，它還是一個把太陽能轉化為抽引力的動力轉換系統。在氣象衛星圖像上已可看到，在我們的研究基地南美洲安第斯山(哥倫比亞段)上空有巨大的吸引力把大氣環流大量地拉住和拉下去，同時在世界著名的生態造水結構地區如非洲的中非森林上空和中國的青藏高原上空均不斷地發生著上述抽引過程，進一步證明了這種吸引力的存在。
當空中的雨降到地面后，水是熱容量最大的物質，很快吸收了地面的熱，使地面溫度很快下降，從而使蒸發速度降低，使致冷造云和雨的過程自動停止下來，所以生態造水結構又是當地大氣溫度和濕度的自動調節器。
在熱帶海邊和小島上的生態造水結構及機制與一般的造水結構機制基本是一樣的，只不過由于與鄰近的海面能直接作出快速的相互共振的連鎖反應，即當生態造水結構致冷機啟動后就產生熱帶低壓，促進了海水的蒸發，提高了大氣中的含水量的混合比，從而進一步提高了露點溫度，使大氣中水蒸汽加快轉化為液態水，從而又進一步降低了氣壓，進一步加快了海水的蒸發。
由于這種共振性連鎖反應周而復始的循環，就會很快由小的力量迅速共振發展成巨大的海洋暴風雨。只要這種循環的連鎖反應的條件存在，這種暴雨就會繼續下去，直到產生這種循環條件的消失，暴風雨就會停止。
運用衛星和大氣航空測繪，可畫出在空中特別是天地接合處的成雨層中的與云雨形成有關的精細結構圖和海洋風暴的結構圖。
美國國家宇航局近年來取得了重要突破，應用三只衛星畫出了海洋風暴的剖面結構圖，并發現了部分的空中和海面的連鎖反應機制，但他們還沒有發現自然界造水結構的核心結構即冷熱連鎖通道和冷熱位能結構。冷熱位能結構是自然界造水系統中的核心部件，起到第一步集聚空中水汽的功能成為水汽轉化為液態水的核心，而冷熱位能的大小，決定著其聚集水汽及轉化水汽的液態水的能力和容量，其他一切都是在此核心的基礎上發展起來的。在中國北方，我們在北京密云水庫地區畫出了成雨層中的冷熱連鎖通道和冷熱位能結構。
由于人類所使用的淡水大部是從海洋赤道附近由太陽能加熱所產生的水汽作為原料而形成的，為了縮小面積和提高水汽的產量，現有技術中我們采用了太陽能真空管或熱管加熱器從海水中產生水汽，為了使海水蒸汽發生器效率更好，把蒸發器用隔熱材料包裝起來，以避免熱量的散發而降低效率，這樣就形成了太陽能的海水高效蒸發器。
但是單有海洋水汽高效發生器還是不夠的，如果產生出來的水汽不能快速的轉化成為水和反過來進一步降低周圍大氣的壓力形成更為高效的海水蒸發器，人類就不大可能高效造水，目前地球上高效使用海洋水汽形成淡水(即云雨形式)的結構就是像位于中國青藏高原、南美洲安第斯山，美國洛基山、歐洲阿爾卑斯山等山上的空中成雨區層中的生態造水結構，特別是海洋風暴的結構更是高效的自然造水結構，除此之外人類目前還設有找到足以應對水危機的高效造水途徑。
發明內容
本實用新型的目的是提供一種模擬海洋風暴連鎖反應的造水裝置，此裝置是基于低空空間造水系統中的熱帶海洋暴雨產生的原理設計的，本裝置的使用，可以造出巨量的水來解決目前全球日趨嚴重的水危機問題。
為實現上述目的，本實用新型采用以下設計方案一種模擬海洋風暴連鎖反應的造水裝置，它包括一帶有入、出口的海水蒸發罐和與其相通并互相作用產生共振性連鎖反應生產淡水的反應罐；該反應罐上方有供熱空氣排出的煙囪，下方有供生成的淡水排出口，反應罐周壁外有一致冷室，該致冷室被封閉在隔熱材料套中；所述的制冷室與一制冷循環致冷單元裝置構成致冷系統單元。
所述的制冷循環致冷單元裝置系為一供制冷劑的液態和氣態相互轉化的循環單元裝置，包括一可使制冷劑液化并使液態制冷劑流向制冷室的制冷劑冷卻罐、一可使制冷劑汽化并使氣態制冷劑通入制冷劑冷卻罐的制冷劑汽化罐；在制冷劑汽化罐與制冷室間有供制冷室內的氣、液態制冷劑分別回收到制冷劑汽化罐的管路，各管路中設有閥門。
所述的制冷循環致冷單元裝置亦可使用冰箱或空調中所用的致冷機作為致冷單元裝置。
本實用新型的優點是成本低、便于生產；由于這種裝置可以模擬熱帶海洋風暴連鎖反應，故該裝置的產水量會較大程度增加。同時與海洋風暴的功能一樣，此裝置不但能生產淡水(和鹵水)，而且還可產生風力用以發電。
圖1為本實用新型一較佳實施例結構示意圖具體實施方式
如圖1所示，本實用新型模擬海洋風暴連鎖反應的造水裝置，它包括海水蒸發罐1和與其相通并互相作用產生共振性連鎖反應生產淡水的反應罐2；反應罐周壁外套有一密閉的致冷室4，在致冷室外，有一由隔熱材料所制成的保溫套3；制冷室4與制冷劑冷卻罐5及制冷劑汽化罐6構成供制冷劑的液態和氣態相互轉化的循環系統單元。
所述的海水蒸發罐帶有海水入口101、放水口102，下方有為其加熱的加熱器103，其適當處設有監測海水液位的水位計Y1和用于監測溫度的點溫計104。
所述的反應罐2上方有煙囪201，下方有供生成的淡水排出口202，在反應罐與海水蒸發罐間連通的管路適當處設壓力表P1；反應罐中的冷熱位能(即冷熱溫度差)為攝氏100度到攝氏50度。
在制冷室的適當處設壓力表P2、點溫計401。
所述的制冷劑冷卻罐5可使制冷劑液化并使液態制冷劑流向致冷室；所述的制冷劑汽化罐6可使制冷劑汽化并使氣態制冷劑通入制冷劑冷卻罐。本實施例中，所述的制冷劑冷卻罐設計為一長筒形冷卻罐，斜向置于反應罐與制冷劑汽化罐的上方；制冷劑冷卻罐低側端口通過管路通向致冷室，該管路中設有球形閥門開關Q1；制冷劑冷卻罐高側端口通過管路與制冷劑汽化罐相通，管路中可設置監控用壓力表P3。本實施例中，所述的制冷劑汽化罐為一密閉的汽化罐，罐上適當處開有制冷劑入口601及放液口602，下方有為其加熱的加熱器603，其適當處設有監測溫度的點溫計604，并可設置監控制冷劑液位的液位計Y2。
上述的海水蒸發罐和制冷劑汽化罐下方的加熱器可以采用太陽能真空管和熱管加熱器，也可用其的電加熱器，也可采用燃料加熱器和原子能加熱器等其他相適合的加熱器，根據情況需要而加以選用。
所述的循環致冷單元裝置中所采用的制冷劑為水、氨、氯氟碳(hefe)和氫氟碳(hfc)等一切適用的制冷劑。
在海水蒸發罐和反應罐之間加上風動力發生裝置(如渦輪)，再配套相應裝置即可使其成為雙功能反應器——既可以產淡水又可以產生風力用以發電。
所述的與反應罐相聯系的循環致冷單元裝置可用冰箱或空調中使用的致冷機代替用以作為反應罐致冷體系。也可用其他太陽能制冷系統替代，變成半太陽能造水系統。
海洋風暴的造雨能力往往比高原上的造雨能力大，而其冷熱位能也往往比高原上成雨層的冷熱位能要大。從衛星紅外圖象看，海洋風暴的冷熱位能可達到80C°以上，我們應用冷凍技術使這個反應罐中冷熱位能差也可達到80C°以上當海水蒸發罐中的熱水汽進入被制冷劑蒸發所致冷的反應罐時，就會形成冷熱連鎖結構，產生冷熱位能，由于冷熱位能很大，就會快速推動氣態水轉化為液態水的過程，這個進程包含著兩個過程(1)氣態水轉化為液態水時放出大量能量，使熱空氣速速通過反應罐上面的煙囪急速上升，此時反應筒中的氣壓會降低，
(2)液態水與氣態水的體積之比為1∶1240，所以當反應罐中氣態水迅速轉化成液態水時就會在罐中產生低壓吸引力。從而使海水蒸發罐中的水面壓力降低，加速海水蒸發罐中海水的蒸發，從而增加反應罐中的水汽濃度，濃度的增加又進一步加速了反應罐中的水的氣態水轉化為液態水的速度，這種反復不斷的加強共振性的連鎖反應、循環，就可使這部裝置成為高效造水裝置。如果在反應罐與海水蒸發罐之間加上渦輪機就可進一步發展成為動力裝置。
只要保證上述兩個循環系統相互配合中的運行，此裝置就可不斷的高效產水。
在圖中的制冷劑汽化罐、制冷劑冷卻罐和反應罐的外套層制冷室為主體，形成了制冷劑的液態和氣態的相互轉換體系，保證反應罐的冷度。
當制冷劑(以氨和水的混合液為例)，在制冷劑汽化罐中被加熱汽化時，開關Q2及Q3是關閉的，開關Q1是打開的，氨蒸汽由制冷劑汽化罐上升進入制冷劑冷卻罐，氣態氨被冷凝為液態氨并流入反應罐的外套層制冷室，當蒸發完畢，開關Q1關閉，開關Q2打開，反應罐的外套層制冷室中的液氨蒸發變成氣態氨，通過開關Q2回到了C罐中，當液氨在外套筒中轉為氣態吸收熱時，就對反應罐的壁產生了蒸發致冷的作用。積存的液態氨通過開關Q3回到了制冷劑汽化罐中。
這種致冷劑的氣態和液態反復轉化的循環就保證了反應罐受到了持續不斷的蒸發致冷作用。
海水逐步從海水蒸發罐進口處流進，蒸發后的濃縮海水從出口處流出；海水中的大部分變成蒸汽在反應罐中轉變為液態水作為純水產品出售，而流出的濃縮的海水剩余部分為鹵水，可作為化工原料出售。
本實用新型的海水蒸發罐和與其相通并互相作用產生共振性連鎖反應生產淡水的反應罐為主體單元，組成了第一循環系統，在第一循環系統中海水蒸發罐中的熱水汽進入致冷反應罐形成了大的冷熱位能，推動氣態水迅速轉化成液態水并產生了低壓抽力。其具體過程是反應罐的壁被制冷劑的不斷作用而保持高冷度，當與其相通的海水蒸汽發生罐中的暖濕氣流通入反應罐中時即會被反應罐中的冷面起動產生冷熱位能的能量結構，以此為核心，水汽迅速轉化為液態水，從此過程又產生低壓抽力反作用于海水蒸發罐，加速了海水中的液態水轉化成氣態水，使兩個物理反應罐間產生了共振性的連鎖反應循環。反應罐快速產生的低壓抽力使海水蒸發罐中的氣壓降低，使海水蒸發罐內的液態水加速成為氣態水，變成效率更高的蒸發罐，換句話說是壓力越來越低的高效蒸發罐。當海水蒸發罐由于壓力降低蒸發出更多水汽時，使進入反應罐的水汽濃度增大，進一步提高露點溫度從而更快地提高汽態水轉化成液態水的效率。反應罐和海水蒸發罐中的氣態水轉化為液態水和液態水轉化氣態水的兩個過程的互相推動和加強的共振性連鎖反應循環生產淡水流程。
本實用新型制冷室與制冷循環致冷單元裝置構成第二循環系統，此循環系統是反應罐與制冷劑罐和制冷劑冷卻罐之間制冷劑的液態和氣態相互轉化的循環以保證反應罐受到不斷的致冷作用，保持所需冷度，起到反應的持續致冷作用。
第一循環系統和第二循環系統相互協調進行綜合持續運行，保證高效制造淡水。
本實用新型是模擬自然界的高效造水結構——尤其模擬海洋風暴連鎖反應而實現造水的裝置1、應用制冷劑蒸發致冷模擬自然界生態造水結構中的太陽能蒸發致冷過程，形成強度大的冷熱連鎖通道和冷熱位能，以啟動云雨(液態水)的快速轉化。
2、在本實用新型造水裝置中加大反應罐中的冷熱位能，促使氣態水(海洋水汽)轉化為液態水的過程，從而加大低壓產生的烈度，形成更大的抽力，此低壓抽力又反過來加速海水蒸發罐內海水的蒸發速度，再反過來又加大了反應罐內的水汽濃度，水汽濃度的增高又直接加快了氣態水向液態水的轉化，因兩者的體積比為1∶1240，這樣又增加了低壓抽力，使海水蒸發再提速，這種共振性的來回連鎖反應，使海水成為淡水的過程越來越高的效率進行。
3、為了模擬自然界造雨過程中的持續的太陽能蒸發致冷以保持云雨制造過程能得到不斷的啟動和持續運行，這里設置了制冷劑的氣態和液態的相互轉換的持續循環系統。
權利要求1.一種模擬海洋風暴連鎖反應的造水裝置，其特征在于它包括一帶有入、出口的海水蒸發罐和與其相通并互相作用產生共振性連鎖反應生產淡水的反應罐；該反應罐上方有供熱空氣排出的煙囪，下方有供生成的淡水排出口，反應罐周壁外套有一致冷室，致冷室外套有一絕熱材料層；所述的制冷室與一制冷循環致冷單元裝置構成致冷系統單元。
2.根據權利要求1所述的模擬海洋風暴連鎖反應的造水裝置，其特征在于所述的制冷循環致冷單元裝置為一供制冷劑的液態和氣態相互轉化的循環單元裝置，包括一可使制冷劑液化并使液態制冷劑流向制冷室的制冷劑冷卻罐、一可使制冷劑汽化并使氣態制冷劑通入制冷劑冷卻罐的制冷劑汽化罐；在制冷劑汽化罐與制冷室間有供制冷室內的氣、液態制冷劑分別回收到制冷劑汽化罐的管路，各管路中設有閥門。
3.根據權利要求1所述的模擬海洋風暴連鎖反應的造水裝置，其特征在于所述的循環致冷單元裝置為冰箱、空調的致冷機之中的一種。
4.根據權利要求1所述的模擬海洋風暴連鎖反應的造水裝置，其特征在于在海水蒸發罐和反應罐之間加置渦輪。
5.根據權利要求2或3所述的模擬海洋風暴連鎖反應的造水裝置，其特征在于所述的海水蒸發罐和制冷劑汽化罐上的加熱器為真空管、熱管加熱器、燃料加熱器和原子能加熱器之一種。
6.根據權利要求1所述的模擬海洋風暴連鎖反應的造水裝置，其特征在于在海水蒸發罐上設置液位計。
7.根據權利要求2所述的模擬海洋風暴連鎖反應的造水裝置，其特征在于在制冷劑汽化罐上設置液位計。
8.根據權利要求1所述的模擬海洋風暴連鎖反應的造水裝置，其特征在于在制冷室適當處及海水蒸發罐與反應罐間的管路中設壓力表。
9.根據權利要求2所述的模擬海洋風暴連鎖反應的造水裝置，其特征在于在制冷劑冷卻罐與制冷劑汽化罐間的管路中設壓力表。
專利摘要本實用新型公開了一種模擬海洋風暴連鎖反應的造水裝置，包括一海水蒸發罐和與其相通并互相作用產生共振性連鎖反應生產淡水的反應罐；該反應罐上方有供熱空氣排出的煙囪，下方有供生成的淡水排出口，反應罐外包有一層密封的致冷室，致冷室外面有一絕熱材料套；所述的制冷室與一制冷循環致冷單元裝置構成致冷系統單元。所述的制冷循環致冷單元裝置系為一供制冷劑的液態和氣態相互轉化的循環單元裝置，亦可用空調或冰箱中的制冷機來替代此致冷循環單元裝置。其優點是由于本實用新型可以模擬熱帶海洋風暴連鎖反應，故該裝置的產水量會較大程度增加；同時與海洋風暴的功能一樣，此裝置不但能生產淡水(和鹵水)，而且還可產生風力用以發電。
文檔編號C02F1/04GK2621176SQ03261478
公開日2004年6月23日 申請日期2003年5月26日 優先權日2003年5月26日
發明者蔡銘昆, 蔡躍 申請人:蔡銘昆, 蔡躍