Giới thiệu sáng chế đã hết thời hạn bảo hộ

Giới thiệu sáng chế đã hết thời hạn bảo hộ: (hết thời hạn bảo hộ, các sáng chế có thể sử dụng rộng rãi mà không sợ bị vi phạm độc quyền sáng chế).

ĐUN NƯỚC BẰNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI
Số bằng sáng chế  4964395;  cấp ngày 23/10/1990 tại Mỹ; tác giả và chủ sở hữu: Salgado, Angel M. Drury, Harold L.; hết hạn bảo hộ độc quyền từ ngày 07/11/2008.
Sáng chế đề cập đến thiết bị đun nước bằng năng lượng mặt trời có nhiều tấm năng lượng hình thang, các tấm năng lượng được lắp trên một cái đế để tạo thành dạng khối hình tháp hoặc hình lăng trụ đặt thẳng đứng. Mỗi tấm năng lượng phẳng và có bộ phận hấp thu nhiệt. Trên mỗi tấm năng lượng có một ống dẫn nước vào ở trên đỉnh và một đầu ra ở đáy của mỗi tấm, nước được dẫn vào và chảy xuống dưới đáy do trọng lực và thoát ra ngoài. Bức xạ nhiệt đi qua  các tấm năng lượng và được thu nạp bằng pin hay bộ phận thu nhiệt và nhiệt năng này được truyền vào nước.
Ưu điểm của sáng chế này là thiết bị có kết cấu nhỏ gọn và hiệu quả, cho phép  kéo dài thời gian nước tiếp xúc với năng lượng mặt trời, tăng thời gian truyền nhiệt.
Mô tả sáng chế qua hình vẽ:
Hình 1. Phối cảnh thiết bị đun nước bằng năng lượng mặt trời.
Thiết bị có 3 phần chính: đế 16 và 17  đỡ các tấm năng lượng 15, đỉnh chóp 19 có thể tháo rời để có thể thông gió bên trong thiết bị và cố định các tấm năng lượng. Ống cấp nước 11 và ống xả nước 12 được lắp ở đế 17 để nước lưu thông trong thiết bị.
Hình 2. Mô tả lắp ghép các bộ phận của thiết bị đun nước bằng năng lượng mặt trời
Đế 16 và 17 có thể chế tạo thành một khối hoặc là 2 bộ phận tháp lắp được với nhau.
Thanh 21 lắp ngang qua đế tại vị trí ghép giữa đế 16 và 17. Thiết bị có 4 tấm năng lượng 15 có cùng kích thước được ghép với nhau và  được tháo/ lắp từng đôi một với đế 16.
Thanh 22 có một đầu gắn với  thanh 21 đầu còn lại  gắn với thanh chữ thập 23 bằng vít 2 đầu ren 22 A và được chốt chặt bằng đai ốc cánh chuồn 28. Thanh chữ  thập 23 có tác dụng cố định phần đỉnh của các tấm năng lượng 15 và cùng với phần đế 16  giữ cố định  các tấm năng lượng của thiết bị. 
 
Hình 3. Tấm năng lượng 15
Tấm năng lượng 15 dạng phẳng, hình thang có 2 tấm 31 và 32. Tấm 31 được làm bằng chất dẻo trong suốt, tấm 32 có dạng giống như tấm 31, nhưng nhỏ hơn một chút và làm bằng vật liệu có tính truyền nhiệt tốt. Mặt trong của tấm 32 đối diện tấm 31 được phủ lớp màu để tăng tính hấp thu bức xạ mặt trời. Trên tấm 32 lắp ống dẫn 32 A  trải đều phía trong để dẫn nước, có dạng Z uốn cong nhằm làm tăng thời gian cho nước tiếp xúc với  tấm hấp thu nhiệt  32.
Thanh chữ U 33,34 dùng cố định 2 tấm 31 và 32 lại với nhau. Mặt ngoài tấm 32 có lắp ống vào 38 và ống ra 39 để dẫn nước vào và ra khỏi tấm năng lượng thông qua ống dẫn 32 A.

Hình 4. Một kiểu khác của tấm năng lượng 15
Tấm năng lượng 15 kiểu này có 2 tấm 41 và 42 hình thang như nhau, trong suốt đặt song song với nhau, giữa 2 tấm này là các tấm 47 lắp song song với nhau theo chiều ngang. Trên mỗi tấm 47 có 1 lỗ 48, lỗ 48 được bố trí cuối mỗi tấm và lỗ của tấm dưới sẽ  lệch góc với tấm trên, bộ phận hấp thu nhiệt  được đặt cạnh tấm 47. Tấm năng lượng hình thành khi ghép 4 thanh chữ U 43,44,45 và 46 vào xung quanh 4 cạnh của 2 tấm  41 và 42.
Nước được dẫn vào từ ống dẫn 38 chảy xuống tấm 47 gần kề và vào rãnh chảy xuống tấm 47 bên dưới thông qua các lỗ 48. Với tấm năng lượng kiểu này, nước gần như đi qua toàn bộ chiều rộng của tấm năng lượng thông qua các lỗ 48 trên các tấm 47 được bố trí Zic Zắc và thoát ra ống dẫn 39.
Với kết cấu tấm năng lượng  kiểu này cần lưu ý khi lắp ghép các cạnh song song của các tấm thành phần với nhau.
Hình 5. Sơ đồ phân phối nước đến các tấm năng lượng
Công tắc điều khiển 53 (có thể điều khiển bằng tay) điều khiển khóa cơ 51 để cấp nước vào hệ thống. Công tắc điều khiển 53 còn cung cấp tín hiệu điều khiển đến công tắc 54. Từ công tắc điều khiển 53 tác động đến cảm biến 55A-55D kích hoạt bơm 52A-52D hoạt động. Các bơm 52A-52D phân phối nước từ đầu ống vào 38 các đến tấm năng lượng. Tùy theo yêu cầu, một cảm biến sẽ được lắp để báo hiệu đã đạt được nhiệt độ định trước.