CN101432230A - 用于纯化水的设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于纯化水的设备，该设备具有：蒸发室(3)、顶盖(5)、冷凝室(8)和流动空气进入装置(14、15)。蒸发室(3)容纳一泓非纯水(2)，顶盖(5)能够透过日光辐射。日光辐射加热非纯水，增大了蒸发作用，并且来自流动空气进入装置(14、15)的流动空气使含水分的空气移入冷凝室(8)，水分在该冷凝室内凝结。

Description

用于纯化水的设备

技术领域

本申请涉及一种用于纯化水的设备。

背景技术

本发明的目的是提供一种用于从非纯水(impure water)如海水中收集纯化水的设备。

发明内容

根据本发明的一个方案，提供一种用于纯化水的设备，其特征在于，该设备包括：蒸发室；顶盖，其设置在该蒸发室的上方；冷凝室；以及用于允许外界的流动空气(wind air)进入蒸发室的装置，该蒸发室设置为容纳一泓非纯水，该顶盖能够透过日光辐射，以使日光辐射加热非纯水以增大其蒸发作用，而冷凝室设置为由于外界气流的作用接收来自蒸发室的含水分的空气，并使含水分的空气中的水分在冷凝室内凝结。

人们已发现，在蒸发过程中，流动空气穿过蒸发室的移动通过降低空气变为水蒸汽饱和态的可能性，因而提高了蒸发率。

本发明的重要方案源自于这样的事实：具有高水蒸汽含量的空气的密度比干空气低。这有助于含水蒸汽的空气形成对流，减少了操作该系统所需的能量。

附图说明

现在将参照附图，借助于实例来描述本发明，在附图中：

图1-A是根据本发明的用于纯化水的设备的示意性俯视图(aerial view)，该设备尤其适用于封闭水域面(sheltered water，被掩护的水域)诸如海湾、湖泊及珊瑚礁水域，该设备采用透明顶盖的形式，穿过该顶盖安装一漏斗，该漏斗用以捕获流动空气(wind air)并引导顶盖下的气流穿过多个槽排入冷凝室；

图1-B是图1-A的设备的示意性竖直截面图，图中示出了作为冷凝室的周边浮体；

图2示出根据本发明第二实施例的用于纯化水的设备，该设备同样适用于浮在封闭水域中，但可适于安装在陆地上，在该设备中，水蒸汽到冷凝室的移动是通过由风力涡轮机驱动的离心风扇帮助完成的；

图3是根据本发明第三实施例的用于纯化水的设备的俯视图和竖直横向截面图AA、BB、CC、DD和EE，该设备的功能与图1-A和图1-B所示的设备类似，但在该设备中，透明的顶盖采用安装于侧向浮体上的透明漏斗的形式；

图4是根据本发明第四实施例的用于纯化水的设备的竖直纵向截面图，在该设备中，透明的罩位于海水表面上方，图中示出被覆盖的空间如何能够延续为向上通向高处的冷凝室的陆地上的管道；

图5是根据本发明第五实施例的用于纯化水的设备的竖向截面图，在该设备中，漏斗及其附连的终端冷凝室由比空气轻的环形气球或其他合适的支持物支持在高处，被日光辐射加热并含有从下面的海水表面或从非纯水的池塘中蒸发出的水分的空气依靠对流而上升进入冷凝室；

图6示出根据本发明第六实施例的用于纯化水的设备，该设备适合于安装在具有潮汐河口(tidal estuary)的海岸区，这种潮汐河口能够有助于海水流入靠近升高的陆地的、大的蒸发塘，水蒸汽可通过对流而沿该升高的陆地上升；以及

图7是根据本发明第七实施例的用于纯化水的设备的下部的示意性竖直截面图，在该设备中，水蒸汽的管道系统(ducting)和水冷凝的设置结构可采用类似于前述各图中描述的形式，但最适合使用图4中所示的靠近峭壁的设备。

具体实施方式

在附图中，使用相同的附图标记来指示本发明的不同实施例中的设备的相似的部件。

此外，在以下的说明中，要理解的是尽管本发明适用于海水，但是其也适用于任何非纯水的大量蓄积(accumulation)。

附图中的图1-A示出根据本发明的设备20，其中所示的冷凝室8漂浮在封闭水域2中。如图1-B中所进一步描述的，冷凝室8采用设有端口的槽(gutter)或导管的形式。该槽绕着也在图1-B中相关地描述的顶盖5的周边延伸。设置至少一个风漏斗14。风漏斗14具有大致竖直的管道15，并安装在顶盖5上的高的位置处，以便将进入漏斗14的风导入由顶盖5和槽8限定出的蒸发室3。流动空气从蒸发室3穿过冷凝室8流到外界空气中。

如图1-B中所示，顶盖5优选地由双层的材料(如透明塑料或玻璃)形成，并根据需要由金属、塑料、木材或其他坚固的材料支撑。顶盖5的上部具有至少一个开口，该开口通过具有竖直轴线的支承件(bearing)13而密封地固定到风漏斗14的管道15。风漏斗14带有风向标16，支承件13可根据需要安装在顶盖支柱或托梁上，或安装在固定到海水2的水底的实体框架上，但重要的是，风漏斗14和蒸发室3之间要具有足够的间隙(opening)。在任何一种安装形式下，管道15通向蒸发室3，但在优选的情况下，管道15可安装有翼片(flap)，该翼片通过配重或弹性装置偏置以封闭管道15的通向蒸发室3的开口，从而使该翼片易于被管道15内的高于蒸发室内压力的、较小的过量压力打开，进入漏斗的轻风的作用足以打开翼片。冷凝室8的下部可由导热性良好的任何耐腐蚀板材构成并且可防水，因而在优选的情况下，冷凝室8能够保存纯化的水并漂浮在海水2上。

冷凝室8的上部具有朝内的端口17，以使空气能够从蒸发室3进入冷凝室8。冷凝室8的上部具有朝外的端口19，以使空气能够排到外部。在图1B中的同一截面上示出了端口17、19，但优选地，端口17、19位于围绕冷凝室8的上部的、交替的位置处。优选地，端口17具有比漏斗14的管道15更高的气流阻力。

在操作中，吹入蒸发室3的风拾取从由落到并穿过顶盖5的日光辐射加热的海水2中蒸发的水分。由于空气穿过端口17受到的阻力并且还经由位于设备20周边的基部的冷凝室8的壁散失热量，所以空气的压力下降。结果造成空气的露点下降，并且在冷凝室8的壁上发生凝结，凝结的水随后排入冷凝室8的下部。在以这种方式除去水分之后的空气经由端口19排到外部，这些通向外部空气的开口的尺寸足以确保即使在从漏斗输送强风时，冷凝室内的压力也不会显著高于环境空气压力。

由蒸发室3和顶盖5围起的海水2的表面优选地由黑色的塑料筛网或漂浮的颗粒覆盖，所述塑料筛网或漂浮的颗粒例如由低密度聚乙烯构成，这种设置的作用在于增加透过顶盖5的日光辐射的吸收，从而使增加海水水体2的蒸发率升高，并且使顶盖5下面的水蒸气的温度升高。这样就增加了蒸发室3内的空气的水分含量。冷凝室8内所收集的纯化水根据需要而被用管道输送至合适的容纳器(holding tank)或分配系统。落在顶盖5上的雨水可经由端口19而被收集，并加入到在冷凝室8中所收集的纯化水中。在某些应用中，可在端口19内安装过滤装置，但这种过滤装置必须只具有较低的气流阻力。

在图2所示的本发明的设备的实施例30适合于被构造为漂浮的单元，以使海水2可以通过图中未示出的端口而与整体海水进行交换。或者，设备30可构建在陆地上，而海水2可通过太阳能加热管输送到系统。透明的顶盖5覆盖着位于海水2表面上方的蒸发室3。

在本发明的该实施例30设置为构建在干的陆地上的实施形式中，在纯化过程中，海水2在具有坚固的防水基部22和刚性侧壁的通道内流动。在通过蒸发浓缩之后，海水最终返回大海或矿物加工厂。

在本发明的该实施例30设置为漂浮在封闭海水的区域的实施形式中，通道采用允许海水与广海进行交换的框架的形式，而仅在为了坚固性时需要侧壁。

风扇32，优选为离心式风扇，由风力涡轮机35驱动，在此所示的为具有竖直轴的达里厄(Darrieus)型风力涡轮机，该风力涡轮机35安装在基部22上并驱动风扇32。蒸发室3内的空气可进入风扇32并经由管道33被排出。管道33可以为多个，但要根据实际情况使穿过顶盖3到达海水2的日光辐射尽可能多地进入。

在需要形成细长的设备的情况下，纵向歧管和多个风力涡轮机35可能是理想的。

当风使风力涡轮机35转动时，由于风力涡轮机35的运行而使离心地穿过管道33的空气处于增大的压力下；并且当太阳照射时，管道33将吸收某些日光辐射，以增加管道33中的含水蒸气的空气的热量。由风力涡轮机35向外驱动的空气从管道33穿过孔27进入第一冷凝室28，该冷凝室28围起海水2，并且该冷凝室28在本发明的设置为漂浮在海水上的形式下通过暴露于广海中而被冷却。

在设备30的基于陆地的设置形式中，冷凝室28通过暴露在露天中而被冷却。含水蒸气的空气在一些水分凝结之后，根据当前(prevailing)的气候条件，经由尺寸受限的端口29流出冷凝室28，流入第二蒸发室38。再者，如同在第一蒸发室3中的情况，根据设备30是构建在陆地上还是构建在海水，冷却可通过暴露在广海或暴露在露天中进行。

这里需要说明的是，设备30的这种中间变型可能是优选的：冷凝室28为细长形，以将含水蒸气的空气运送到陆地上的构建有第二冷凝室38的地点，该地点优选为高处的地点。

无论第二冷凝室38的哪一种实施形式是优选的，均安装空气出口34，并且这种实施形式优选地在空气出口的顶部设有风动排气扇36以帮助将空气压力保持为尽实际可能的低。空气出口34优选为具有相当大的长度，空气出口34通过暴露于露天中并首先被引导穿过海水2而被冷却，从而可使未在冷凝室28中凝结的一部分水蒸汽凝结并向下排入到冷凝室38中。

随后，在蒸发室3中凝结的水和排入蒸发室3的水被排入纯化水通道6，以便根据需要通过合适的泵和管路而被分配到容纳器和需要的区域。空气可经由周边的多个翼片进入蒸发室3，所述翼片设置为当受到从外部大致垂直地进入的风的作用时向内打开，或者如图2所示，空气可通过一个或多个漏斗14而被输送。在设备30的一个优选实施形式中，通过漏斗14进入的空气通过向下引导的管道25被引导，该管道25的开口略低于海水水体2的表面，从而形成使用于蒸发的表面积增大的气泡。在设备30的优选实施方式中，黑色塑料筛网或球设置为在海水2的表面上漂浮，以提高白天期间对日光辐射的吸收。

图3示出本发明的设备40的替代实施形式，该设备为漂浮在侧向浮体48上的渐细的管状结构42，该浮体48连接到停泊点(mooring)43，该结构42可像羽翼一样飘在风中，以使漏斗状开口41(见截面A-A)可以捕获气流。漏斗状开口41优选地在连接至停泊点43上的高位置处的帮助下，利用弯曲的肋来保持张开。该上部停泊点连接件优选地采用向下倾斜至漏斗状开口41的板的形式，因此具有增大进入漏斗状开口41的风的进入量的作用。透明的罩44的侧面分别固定到侧向浮体48的上表面，并且该罩44保持处于海水2的表面上方，这在罩44例如由波纹状聚碳酸酯构成时利用罩44的刚性来实现，或者，在罩由柔性材料如聚乙烯构成时利用设置在浮体48上的肋来实现。这种设置形成了这样一种蒸发室46：其侧面由浮体48限定，其底部由海水2的表面限定，而其顶部和顶侧部由透明的罩44限定。在图1-A、图1-B和图2所示的实施例中，在靠近海水2的表面处放置黑色的吸热筛网可能非常有利。

在靠近线A-A的横截面图中示出了宽的漏斗状开口41。随着距漏斗状开口41的距离的增加，蒸发室46的横截面面积减小。这种情形在靠近线B-B和线C-C的横截面图中示出。漏斗状开口41向下逐渐变窄为导管45，该导管45较小的截面积，如靠近线D-D的横截面图中所示。导管45优选地由高导热率的材料构成，以增加由于经过漏斗状开口41吹入的风的一部分动量转化为热能所产生的热的消散速度。由于在经过透明的罩44之下时经过海水2上方而导致绝对湿度增大的空气可穿过导管45进入冷凝室29。空气可在冷凝室29中迅速膨胀，导致温度降低，从而使水凝结。凝结的水可积聚在冷凝室29的内壁上和穿过冷凝室29的顶部开口的排气槽49的壁上。冷凝室29和槽49的壁优选地由金属片(sheet metal)构成，在本发明的这一优选实施形式下的整个室能够方便地漂浮在海水2的表面上。导管45、冷凝室29和槽49优选地安装有肋或鳍片(fin)，以增大它们的表面积，从而增大热散失到周围环境的速度。类似地，在这些结构上方优选地安装遮蔽件以减少到达这些结构的日光辐射的量。

蒸馏的水或纯化的水通过合适的管路引导并泵送到需要的区域。在一种优选的设置方式中，蒸馏的水被泵送回安装在停泊点43顶部的容纳器，该停泊点43在这种设置方式中采用安装在海底上的坚固的标杆(pylon)的形式。设备40另一种可选的优选改进是：小型风力涡轮机及相同的或第二风力涡轮机，该小型风力涡轮机由安装到导管45的顶部的压缩机驱动并操作一使空气加速地从蒸发室46进入导管45的风扇，相同的或第二风力涡轮机使一设置为在风吹时让空气加速地穿过槽49排出并用于降低冷凝室29内的空气压力的风扇转动。

图4示出了设备50，该设备50总体上类似于图3所示的设备，但在本发明的这一优选实施形式中，蒸发室46跨过海岸线51延伸到陆地上，以与实体基部55一起形成对流管道56。透明的顶盖44支撑在浮体48上，或根据当地情况，支撑在利用海底上的标杆安装的侧向导管上。所示的风漏斗14通过管道15通向蒸发室46，其与图1-A和图1-B中所示的设置方式类似。然而，在优选的情况下，再根据当地情况，外周壁可安装在浮体48上或安装在海底上，并支撑蒸发室的罩44。在这种设置中，设备50的优选实施形式为：使蒸发室46形成与图1A和图1B所示类似的、较宽的空间。优选地，风随后由多个翼片捕获，所述翼片在静止状态下是关闭的，但容易被朝内吹送，以使风能够进入蒸发室46。

对流管道56的基部55优选地位于上升的陆地上，并由高热容量的材料构成，由于基部55在白天期间吸收穿过顶盖44的日光辐射，使基部55的温度能够超过环境温度，因此有助于使流过基部55的水蒸汽保持升高的温度。通过输送到蒸发室46的风的驱动和穿过对流管56的对流而向上移动的水蒸汽的动量导致靠近导管45的出口的压力升高，由于通入冷凝室28的开口的横截面积较小，这就对流动提供了高阻力。在优选的情况下，或者可通过在导管45内引入发电风扇来使对含水蒸汽的空气的流动阻力变高。如此产生的电力可以按照多种方式来帮助设备的50操作，例如通过驱动小型常规的相变冷却系统，以在冷凝室28内提供局部冷却的表面，从而增大凝结率；通过驱动控制系统诸如液位计(level meter)和流量阀，以驱动小型水泵，并且如果需要的话，用于驱动排气扇，该排气扇在优选的情况下可安装到通风孔49的顶部以降低冷凝室28内的压力。一旦从导管45进入冷凝室28，含水蒸汽的空气的压力进而是其温度迅速下降，从而使水蒸汽凝结，凝结的水脱离冷凝室28的壁和该冷凝室上方的排气孔49的内壁而被收集。在冷凝室28中收集的、经纯化的或适于饮用的水可由常规的装置用管路输送到容纳器和分配系统。设备50的这一实施方式的另一种理想但为可选的改进为引入风力涡轮机57，以驱动安装在导管45内的压缩机风扇，从而使作用于该风力涡轮机57上的风增加进入导管45的含水蒸汽的空气的压力。

图5示出根据本发明的设备60的另一个优选的替代实施例。该设备在原理上类似于图4所示的本发明的形式，但在该实施例中，由于湿空气的密度较低，因而期望对流比进入的风在使水蒸汽穿过水蒸汽通道62向上移动方面发挥更大的作用。透明的罩67安装为距封闭海水体2表面上方的短距离处，并且所覆盖的空气的周边基本上通过朝内打开的翼片63通向外部空气。这种安装可以位于在停泊的浮体上，或者位于优选为固定到海底的标杆上，或者位于陆地上。然而，另一个替代的优选实施例，从合适的水源运送的海水可经由太阳能加热管运送到陆地上的浅池(flat pond)。在本发明的这一替代的实施形式中，透明的罩67可安装到具有开口63的外周壁，各开口63使吹入的风能够进入。

透明的罩67大致为圆顶型或圆锥形，并可由刚性透明塑料材料(如波纹状聚碳酸酯)形成，或由柔性透明塑料材料形成。

在任一种情况下，罩67根据需要由合适的刚性支撑柱、梁(girder)和柱支撑。这些结构必须提供与入射到海水2的表面上的日光辐射的最小干涉。水蒸汽通道62从透明的罩67上的高位置处向上开口。水蒸汽通道62可以是刚性的，并由合适的框架支撑，该框架固定到该顶盖并且如需要的话固定到海底。

在一种替代结构中，至少水蒸汽通道62的上部可由柔性材料构成，并借助比空气轻的圆形板条(batten)或填充有比空气轻的气体(例如氦)的、环形外周的气球而保持打开呈大致为圆形的横截面。水蒸汽通道62经由横截面积受限的开口65通向位于其上方的冷凝室66，从而在含水蒸汽的空气从水蒸汽通道62向上进入冷凝室66时提供压降。在优选的情况下，可通过在开口65内引入发电风扇而增大这种对流动的限制。该发电风扇可具有冷却叶片。进入冷凝室66的水蒸汽经历压力和温度的迅速下降，导致水在冷凝室66的壁和向外开启的排气孔49的内表面凝结，排气孔49可安装有排气扇36以帮助在冷凝室66内保持低的压力。冷凝室66的底板中的一个或多个开口密封地连接到合适的管路，从而允许蒸馏的水被向下排放到合适的容器及分配系统。至少将水蒸汽通道62的下部安装到刚性框架上的优点在于：这种框架也能够用于安装高于海平面的蒸馏水箱。在优选的情况下，比空气轻的气球68可连接至冷凝室66，以帮助保持蒸汽通道62的向上的取向。

在操作中，海水2的表面与透明顶盖67之间的区域用作蒸发室26。其有效性可通过飘浮在海水表面或悬挂在海水表面附近的一层黑色颗粒(bead)或筛网来增强。另外，在某些环境下，优选地可使顶盖67的至少一部分由不透明的黑色材料形成，并优选地带有沿径向朝下的引导肋，由此将太阳热从热的顶盖传递到海水表面并传递到空气中。由温暖的海水表面加热的空气在通道62内通过对流而上升，并且空气的向上的动量部分地转化为靠近顶部的压力能，同时一些热量经由通道62的壁散失。

图6示出根据本发明的设备70，该设备70适合于安装在具有潮汐河口的海岸区，这种潮汐河口能够有助于海水流入到靠近升高的陆地的、大的蒸发塘，水蒸汽可通过对流从这些蒸发塘的顶盖上的管道上升到山顶的冷凝室。海岸线51被选择为具有呈渐缩形状的河口，这种河口形状会导致其尖端形成高潮。或者，可利用海堤(sea wall)和挖掘来形成这种渐缩的河口。通道或管路将海水2的潮汐流运送到蓄水池(holding reservoir)73，海水从该蓄水池73以根据需要由阀和泵72控制的速度，经由太阳能加热管线75流入浅的蒸发塘81。管线75优选地具有较大的黑色表面，如可由并联的黑色金属管路或具有粗糙的黑色底板的浅通道形成，并可由透明的热绝缘罩(例如：双层的有机玻璃或聚碳酸酯板)覆盖。由此，流过管线75的海水以升高的温度到达蒸发塘81。

在图6中，所示的蒸发塘81通过管路串联连接，但优选的设置方式为：管线75邻近蒸发塘81延伸，并根据需要经由控制阀供给有经日光加热的海水，以保持该蒸发塘内的浅的海水层。

蒸发塘81具有：热绝缘的透明罩，其与图5所示的透明罩类似；以及一个或多个的对流管道62，其从透明的罩中的顶点或高位置处开口。蒸发塘81的底板优选地由具有黑色表面的坚固的材料，如钢筋混凝土(reinforcedconcrete)构成，以使其对太阳能的吸收最大化。蒸发塘81优选地座落在如沙丘或沿岸峭壁之类的脊部83的脚下的较低陆地上。管道62为绝缘的以防止热损失，但优选为与图4中的对流管道56类似地具有双层透明顶盖及黑色的辐射吸收底板。设备70的其它特征也与图4所示的设备50类似，管道62设置为将水蒸汽向上运送到冷凝室28，该冷凝室28优选为座落在高处的位置，诸如脊部83。蒸发塘81具有设置为收集流动空气的开口如漏斗，或设置为向内打开的翼片，所述翼片易于由风或由蒸发塘81内的海水与透明罩之间的蒸发室内的较低压力而向内吹动。具有高的水蒸汽含量的空气将在任何吹入蒸发室的风的帮助下、但可在与压缩机风扇连接的风力涡轮机57的进一步帮助下在管道62内通过对流而上升，该风力涡轮机57设置为帮助含水蒸汽的空气经由受限的开口或经由发电风扇而进入冷凝室28。如图6所示的容器86用于储存纯化水，所储存的纯化水能够通过管88而方便地分配到需要的区域。通过蒸发浓缩的海水根据需要在泵和阀的帮助下、或优选地通过在低潮时允许流动的定时阀(timed valve)的帮助下，经由管78流回大海。

图7示出根据本发明的又一实施例的设备80。在本发明的这种实施形式下，水蒸汽传送和冷凝的设置方式可与此前所述的任何一种或多种设置方式类似，但尤其适用于结合图4、图5及图6中描述的构思。在图7中，优选地通过变速箱92产生作用的风力涡轮机91使竖直管93围绕近似竖直的轴线转动。管93向下通入海水2中。管93的顶端通向一个或多个径向管94，所述径向管94优选为关于竖直的旋转轴平衡。管94的外端部通入蒸发室96中，从而在这些管94通过风力涡轮机91而以高速转动时，海水被利用离心力从管94的外端部喷出，并且海水被从海水2经由管93向上抽吸。由于管94的转动，从管94的外端部喷出的海水将呈现良好的分叉喷流。蒸发室96优选地具有比管94大得多的直径，并具有透明的罩97，日光辐射能够经由罩97加热所呈现的海水喷流、管94及蒸发室96的底板100。

如果需要的话，可在外壁103上安装向外倾斜的反射表面以提高对太阳能的收集。壁103安装在海底或安装在容纳有海水的池塘或通道的底部，如图6中举例示出并适合于设备80的条件及应用情况。设备80的底板100部分开启，以允许将未蒸发的海水排回到海下，并允许空气上升进入蒸发室96。进入蒸发室96的空气能够经由蒸发室的顶盖67中的孔排出，该顶盖67中的孔上固定有水蒸汽通道62。优选地，将水蒸汽通道62的下端安装成以与由管94的尖端所沿循的圆大致相切的角度，穿过蒸发室的顶盖67，并且大致沿着所述尖端的旋转方向而且具有向外的径向部件。

在这一方式下，与离心风扇的作用类似的旋转管94驱动空气进入水蒸汽通道62。由于湿空气密度较低并通过优选为由风力涡轮机驱动的风扇所产生的吸力，使水蒸汽经由水蒸汽通道62的向上运动进一步被加速，其中该风扇用于驱动水蒸汽进入冷凝室，如图4所示。或者，图5所示的压缩和水蒸汽的设置结构可安装到本发明的该实施例中。

在本发明的设备的操作中，主要的热源是冷凝热。这种热必须从冷凝室的壁和任何冷凝表面散失。因此，必须使热能够传入周围环境如空气、或海水或该设备所在的地面中。这种热量损失可通过流动空气，通过在升高的地点处所产生的较低气温来加速。其他情况下，非纯水用作环境温度下的散热器，来自太阳能加热的水蒸汽的热能够传入非纯水中。

本发明的各种修改和变型，例如对本领域技术人员而言应为显而易见的修改和变型等，均被视为包含在本发明的范围内。

Claims (16)

1.一种用于纯化水的设备，其特征在于，该设备包括：蒸发室；顶盖，其设置在该蒸发室的上方；冷凝室；以及用于允许外界的流动空气进入该蒸发室的装置，该蒸发室设置为容纳一泓非纯水，该顶盖能够透过日光辐射以使所述日光辐射加热所述非纯水以增大非纯水的蒸发作用，并且该冷凝室设置为在外界风的作用下从该蒸发室接收含水分的空气，所述含水分的空气中的水分在该冷凝室内凝结。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，该设备设置为漂浮在非纯水上。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，该冷凝室围绕该顶盖的周边延伸，从而使该设备能够漂浮。

4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，该冷凝室设有：向内的端口，其设置为从该蒸发室接收含水分的空气；以及向外的端口，其设置为使空气能够排放到外部。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述向内的端口设置一限制件，以减小所述含水分的空气的压力和温度。

6.根据权利要求4或5所述的设备，其特征在于，所述向外的端口的尺寸设置为：确保该冷凝室内的压力不显著高于环境压力。

7.根据前述任一项权利要求所述的设备，其特征在于，该顶盖上安装有风漏斗，该风漏斗设置为将流动空气导入该蒸发室。

8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，该设备包括：蒸发室，其设置为容纳非纯水；以及风扇，其由风力涡轮机驱动，该风扇包括向外延伸的管道，其中该蒸发室内的含水分的空气进入所述管道并通过离心力而被向外驱动以便进入该冷凝室。

9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，该设备设有用于将空气从该冷凝室排出的装置。

10.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，该设备包括：浮体，其设置为漂浮在非纯水上；一具有敞开的下端部的弓形结构安装至所述浮体，一透明的罩固定至该弓形结构上方的所述浮体上，该弓形结构具有设置为接收流动空气的开口，该弓形结构的尺寸随着远离该开口而逐渐减小并终止于一导管中，弓形导管通向冷凝室，空气能够在该冷凝室内膨胀且水能够从该冷凝室凝结。

11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，该蒸发室设置为延伸过海岸线直到陆地上，以形成对流管道，该对流管道设置为位于向上倾斜的陆地上，以使含水分的空气通过对流而从该蒸发室向上上升，该对流导管通向狭窄的区域，该狭窄的区域接着通入该冷凝室，空气能够在该冷凝室内膨胀，并使水能够从该冷凝室凝结。

12.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，该设备包括水蒸汽通道形式的对流管，该对流管从该顶盖向上延伸并经由限制件通向冷凝室，以使空气膨胀并使水从所述空气中凝结。

13.根据权利要求12所述的设备，其特征在于，该水蒸汽通道是柔性的，并且该水蒸汽通道通过比空气轻的装置保持向外延伸的构造。

14.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，该设备具有竖直管，该竖直管具有浸入水中的下端部和设有径向管的上端部，所述径向管具有通入该蒸发室的外端部，该竖直管设置为通过风力涡轮机而沿轴向旋转，从而使水被抽入该竖直管并随后进入所述径向管，水从所述径向管以喷流的形式被离心地排出；以及水蒸汽通道，其从该顶盖向上延伸以通向冷凝室。

15.根据前述任一项权利要求所述的设备，其特征在于，该冷凝室或附近的结构使热量能够散出到周围环境中。

16.根据权利要求15所述的设备，其特征在于，该周围环境为空气或非纯水、或该设备所在的地面。

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