一種縱向管狀與顆粒組合結(jié)構(gòu)的人工制造溫泉的制作方法
【專利說明】
[0001]技術(shù)領(lǐng)域:
涉及一種縱向管狀與顆粒組合結(jié)構(gòu)人工制造溫泉。
[0002]【背景技術(shù)】:
在自然界，由于水的重力作用，水是向“下”流淌的，謗語“水向低處流”就是這種自然現(xiàn)象的真實(shí)寫照。但是，在自然界還存在一種“水向高處流”的反?，F(xiàn)象，比如:1)滴水蓮在潮濕的環(huán)境中葉片會(huì)滴落水滴，這些水滴是由植物的根吸收土壤的水分并向“上”運(yùn)輸經(jīng)莖部導(dǎo)管至葉片，其中又有部分葉片向下垂落，水分子在垂落的葉片下端聚集成水滴，水滴受重力影響最終向下滴落，這就形成了水分由土壤先向高處葉片“流”而后又向下滴落的現(xiàn)象。2)滴水觀音的滴水現(xiàn)象同滴水蓮無異。3)樹木，自然界所有植物的葉片都存在蒸發(fā)現(xiàn)象，直徑20_的植株最大蒸發(fā)量每秒鐘可以超過0.05毫升，一天的蒸發(fā)量可達(dá)4.3千克，而蒸發(fā)的水分是由根部吸收，莖部疏導(dǎo)，葉片蒸發(fā)的，因此植物的蒸騰作用也是“水向上流”的一種現(xiàn)象。針對(duì)這種現(xiàn)象，人們會(huì)解釋說:植物的導(dǎo)管和篩管實(shí)現(xiàn)由根部至葉片的運(yùn)輸是由“毛細(xì)作用”造成的，在植物體內(nèi)存在眾多的“毛細(xì)管”，這種毛細(xì)管有疏導(dǎo)水分和養(yǎng)分的作用。4)人或動(dòng)物的毛細(xì)血管。人們認(rèn)為在人體動(dòng)脈或靜脈血管內(nèi)，血液運(yùn)輸?shù)膭?dòng)力來自心臟的搏動(dòng)，心臟的收縮與擴(kuò)張給血液流淌提供了動(dòng)力，但是在人或動(dòng)物的組織內(nèi)，毛細(xì)血管的血液流淌方向是左右上下各個(gè)方向的，人或動(dòng)物體內(nèi)微循環(huán)的動(dòng)力來自毛細(xì)血管壁的結(jié)構(gòu)，即通常所說通過血液的滲透作用到達(dá)身體各部分組織器官的，人們還是把這種現(xiàn)象稱作毛細(xì)血管的“毛細(xì)作用”。5)泉水。一般認(rèn)為泉水是地下水，是有地下的溫水向地上山體巖石滲透后而又集中，經(jīng)過山體的狹縫流淌而出的，與植物的滴水現(xiàn)象區(qū)別是:植物的毛細(xì)作用僅僅能實(shí)現(xiàn)“滴水”，山泉形成的水流通常是汩汩涌出，有的山泉流量甚至非常大，每分鐘幾個(gè)立方水流量常有記載。6)浸水石頭。在盆栽藝術(shù)中，常見一種浸水的石頭，石頭上終年濕漉漉的，石頭上放置上泥巴，栽培上植物，石頭放入水中，只要石頭下邊有水，浸水石頭就不缺水，總結(jié)“浸水石”這種現(xiàn)象，也可以歸結(jié)為“水向上流”的一種現(xiàn)象。
[0003]如果說植物體內(nèi)“水向上流”是由于“毛細(xì)作用”造成的，那么是否可以理解浸水石頭內(nèi)部也有某些管狀組織結(jié)構(gòu)呢？進(jìn)而聯(lián)想到:是否所有的符合毛細(xì)作用要求的任何材料都具備“水向上流”的功能呢？如果你認(rèn)為僅僅通過“毛細(xì)作用”可以實(shí)現(xiàn)“水向上流”的功能進(jìn)而去進(jìn)行試驗(yàn)的話，其結(jié)果或許成功也或許失敗，因?yàn)椤懊?xì)作用”僅僅是“水向上流”伴隨的一種現(xiàn)象，并不能把這種伴隨的“現(xiàn)象”當(dāng)做本質(zhì)來解釋“水向上流”的原理，或者來揭示“水向上流”的規(guī)律。先前人們用“毛細(xì)作用”解釋這種“水向上流”的現(xiàn)象，這種解釋在理論上不能自圓其說，或者說是一種有缺陷的理論。因?yàn)槲覀儾⒉荒苷J(rèn)為管道足夠細(xì)就一定具備“毛細(xì)作用”。相反，如果假定管道足夠粗，其結(jié)果就一定沒有“水向上流”的現(xiàn)象存在嗎？其實(shí)真實(shí)的答案令人吃驚:答案是“不是的”三個(gè)字。原來“水向上流”實(shí)質(zhì)功能并不是由管道的粗細(xì)決定的，而是管道與水存在一個(gè)接觸面，是有接觸面的大小和接觸面的形狀共同決定的。管道與水的接觸面積和管道的形狀決定水流的大小，管道的走向決定水流的方向。
[0004]在常規(guī)認(rèn)識(shí)上，我們存在一個(gè)認(rèn)識(shí)誤區(qū):就是我們有時(shí)只看到了水流因重力作用存在“水向下流”的現(xiàn)象，并沒有看到“水向上流”，為什么呢？因?yàn)檠刂鼙谙蛏献叩乃肿优c向下走的水分子相比較，在較粗的管道內(nèi)是微不足道的，同時(shí)因?yàn)樗值恼舭l(fā)作用，在較粗的管道內(nèi)向上的水分很快蒸發(fā)掉了，根本或者難以看到“水向上走”，因此在較粗的管道內(nèi)“水向上流”的現(xiàn)象幾乎是看不到的。但是在植物體內(nèi)，導(dǎo)管非常細(xì)，接近毛發(fā)的細(xì)度，并且樹皮隔開了導(dǎo)管與外部空氣的聯(lián)系，水分不能蒸發(fā)，在樹皮內(nèi)這種幾乎封閉的系統(tǒng)里，水由根部滲透，通過莖部眾多毛細(xì)管道，直達(dá)葉片，由葉片蒸發(fā)，從而最終形成“水向上流”的功能。具體一點(diǎn)講，形成“水向上流”的原因是:植物體內(nèi)眾多的毛細(xì)管道(導(dǎo)管)與水分子有較大的接觸面積，再加上植物體內(nèi)下部水分大，上部水分少，由于水分子的“滲透”作用，實(shí)現(xiàn)“水向上流”的功能。而滲透作用可以用滲透壓來解釋。滲透壓可以用力學(xué)來解釋，這種現(xiàn)象用力學(xué)來解釋就是:由于植物體內(nèi)部水分子在毛細(xì)管內(nèi)受重力和毛細(xì)管壁分子吸引力的雙重作用，為達(dá)到分子水平的力學(xué)平衡，在分子力的作用下，水分便由植物體的“下部”流向植物的“上部”，實(shí)現(xiàn)“水向上流”的功能。
[0005]那么，我們是否模仿植物的這種結(jié)構(gòu)制造一種設(shè)備實(shí)現(xiàn)“水向上流”的功能呢？或者模仿山泉把地下水在沒有常規(guī)能源動(dòng)力消耗的情況下把地下水抽到地表面呢？有句話是:一切皆有可能。但是科學(xué)需要嚴(yán)禁。我們必須搞清楚“水向上流”的本質(zhì)原因才能通過某些手段實(shí)現(xiàn)“水向上流”的功能。
[0006]前面說過，“水向上流”的本質(zhì)原因不僅僅是因?yàn)楣艿来趾图?xì)，還有個(gè)原因就是水分與管道的接觸面積，準(zhǔn)確說是單位質(zhì)量的水分與管道的接觸面積的比值大小。那么是不是任何物質(zhì)只要與水的接觸面積大就可能實(shí)現(xiàn)“水向上流”的功能呢？當(dāng)然不是。在自然界，有些物質(zhì)是親水的，有些則是疏水或者是憎水的，對(duì)于憎水和疏水物質(zhì)的存在，人們很容易想到利用某些特定的物質(zhì)比如親水的材料做成毛細(xì)管道來實(shí)現(xiàn)所謂的“毛細(xì)作用”，而疏水和憎水的物質(zhì)則不能實(shí)現(xiàn)“毛細(xì)作用”，因此可以用類似親水物質(zhì)，比如用聚乙烯醇來制造纖維或毛細(xì)管道來實(shí)現(xiàn)“水向上流”的“功能”。
[0007]利用親水物質(zhì)作為毛細(xì)管道的材料實(shí)現(xiàn)“水向上流”的功能雖然新穎無比，但是可以認(rèn)為“容易想到”，所以，在我國的法律界，如果通過人工方法制造“水向上流”的器件可以認(rèn)為是種發(fā)明，也可以認(rèn)為容易想到而否定這種小發(fā)明的“創(chuàng)造性”，是不是真的具有“創(chuàng)造性”就要看審查員對(duì)這種發(fā)明創(chuàng)造所產(chǎn)生意義的理解，或者具有“創(chuàng)造性”或者不具備創(chuàng)造性，怎么判斷就要看審查員對(duì)這種設(shè)備的社會(huì)作用或者說這種設(shè)備產(chǎn)生社會(huì)效果以及產(chǎn)生的意義進(jìn)行“傾向性”的判定。
[0008]那么，實(shí)現(xiàn)“水向上流”的功能對(duì)人類究竟有哪些好處，或者說“水向上流”究竟有什么現(xiàn)實(shí)意義呢？
首先來看這種現(xiàn)象I):在夏天比較炎熱的季節(jié)，我們走進(jìn)森林，瞬間有種涼爽的感覺，為什么呢？很多人會(huì)說森林有調(diào)節(jié)氣候的作用，降低了大氣溫度。那么繼續(xù)追問一句，森林為什么具有調(diào)節(jié)氣候的作用？森林調(diào)節(jié)氣候的機(jī)理是什么呢？
再來看另一種現(xiàn)象2):在春夏秋季節(jié)，我們用手摸一下植物的莖，比如秸桿、常青藤、絲瓜藤、吊瓜秧，會(huì)有一種冰涼或者嗖嗖嗖涼的刺手的感覺，敏感的老年人甚至經(jīng)受不住這種涼爽的刺激。這種現(xiàn)象說明什么呢？
以上兩種自然現(xiàn)象說明植物的根莖葉都是吸收熱量的。正是因?yàn)楦o葉吸收熱量，大批量的植物(或森林)才具有調(diào)節(jié)氣候的作用。
[0009]那么植物的根莖葉為什么會(huì)吸收熱量呢？要理解這個(gè)問題，問題好像復(fù)雜了很多，為此，我們先來談一下熱力學(xué)第一定律，即能量守恒定律。
[0010]能量守恒定律的基本意義是:能量既不能憑空產(chǎn)生也不能憑空消失，只能從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)移動(dòng)到另一種狀態(tài)，從一種物體轉(zhuǎn)移到另一種物體。既然能量不能消失只能轉(zhuǎn)移，那么也可以說，能量在自然界是無限循環(huán)的?！八蚋咛幜鳌睂?shí)現(xiàn)了水的勢(shì)能增加(水在高處積累或者蒸發(fā)都可以造成水的勢(shì)能增加)也必然是能量循環(huán)的結(jié)果，那么“水向高處流”增加的勢(shì)能是從哪里來的呢？或者說“能量”究竟是哪里循環(huán)而來的呢？上邊已經(jīng)分析過了，植物從環(huán)境吸收熱量調(diào)節(jié)了氣候，植物從環(huán)境吸收熱量在調(diào)節(jié)氣候的同時(shí)又實(shí)現(xiàn)了水的勢(shì)能增加，勢(shì)能增加可以增加能量?jī)?chǔ)存，并且這種能量?jī)?chǔ)存是有益的能量?jī)?chǔ)存，這種導(dǎo)致水分勢(shì)能增加的能量循環(huán)看上去是一種非常有意義的循環(huán)。
[0011]具體分析開來:植物從環(huán)境吸收了熱量，這熱量是從哪里來呢？在熱力學(xué)上這部分熱量也叫內(nèi)能的一部分，熱量實(shí)際也是能量，熱量來源實(shí)際也是能量來源，熱量是能量的一個(gè)分類項(xiàng)，因此下邊敘述經(jīng)常把熱量稱為能量。熱量來源或者說能量來源之一是太陽輻射使植物葉片蒸發(fā)、植物葉片部分與枝干相比較較為干燥，因此通過水分由枝干向葉片的滲透作用實(shí)現(xiàn)“水向上流”，使水分子由土壤流向葉片，大量的水分子由于高度增加導(dǎo)致水的勢(shì)能增加，同時(shí)液態(tài)水分子蒸發(fā)克服水分子之間的作用力，