CN101698518A - 利用含盐水蒸发进行降温的太阳能蒸馏水机的冷却装置 - Google Patents
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Abstract
一种利用含盐水蒸发进行降温的太阳能蒸馏水机的冷却装置，真空管太阳能集热器吸收太阳光将非蒸馏水加热气化，蒸汽进入散热器中，其特别之处在于蒸汽从以下方面得到冷却：含有盐的水落在纤维上，吸收散热器中冷凝管的热量，蒸汽在冷凝管上获得冷却凝聚形成蒸馏水；当自然气流流过本发明的抽吸罩的弧面顶，流速加快，压强变小，弧面顶下的热气流快速从逸气孔逸出，形成了快速流动的气流，使得冷凝管的热量被快速带走。经过上述的冷却方法，蒸汽在散热器中冷凝成蒸馏水。本发明能在气温较高时节、无人值守和不使用电力的情况下较高效率地从太阳能蒸馏水机中获得蒸馏水。
Description
所属技术领域
本发明涉及一种蒸馏水机，特别是涉及一种太阳能蒸馏水机的冷却装置。
背景技术
太阳能蒸馏水机是一种利用自然能源获得蒸馏水的装置，特别适应于一些缺少饮用水和缺少电源的特殊场合，如船舶、海岛、野外等等。其较先进的结构如专利CN2723429(见图1)，其工作过程是：非蒸馏水自动由水位水箱12进入真空管太阳能集热器11达到规定的液面高度，真空管太阳能集热器11吸收太阳光转化为热，并将其中的非蒸馏水加热气化，蒸汽靠压力进入散热器13冷凝，由气体变为液体，流入蒸馏水贮水箱17。在冬天，借助寒冷的空气冷却散热器，使进入散热器的蒸汽较快地冷凝为液体。但在夏天，气温很高，散热器很难在热空气中冷却进入散热器13中的蒸汽，也就少有蒸馏水产生。所以一般采用以下两种方法冷却散热器：
A.利用水箱的常温水使得散热器的温度下降。见图2，其中14为热水箱，用于冷却蒸汽，并给用户提供热水。但在夏天，很少用热水，所以使用这种方法经常会发生热水箱的水温过高，无法再冷凝蒸汽，从而不得不将热水箱的水换成常温水，才能恢复蒸馏水的产生。其缺点是要有人工频繁换水。
B.用电扇对散热器13进行风冷。其缺点是要消耗电源。显然，这种方法对于缺少电源和无电源的特殊场合是不适用的。
发明内容
为了解决上述现有技术的不足，本发明的目的是要提供一种根据物理原理对散热器进行冷却的冷却装置，使得该装置在以下情况下较高效率地从太阳能蒸馏水机中获得蒸馏水：
A.气温较高时节
B.无人值守的场合，
C.不使用电力。
本发明的冷却装置是这样实现的：其包括与真空管太阳能集热器11相连的散热器18，所述散热器18主要由箱体19和多根垂直插入箱体的空心冷凝管20构成，其特征在于所述的冷凝管20的一端封闭，并高出所述的箱体19；冷凝管高出箱体的部分由蒸发杯21和含有毛细管的纤维22围住，蒸发杯上方设置滴水管23；滴水管至少有一个滴水孔31对准所述的纤维22或冷凝管20，滴水管与阀门24和水位水箱25连接；所述的箱体19上设置一抽吸罩26，抽吸罩的上部设弧面顶27，且设置多个逸气孔28，其下部设置多个进气孔29。
所述的水位水箱25中容纳的以及从滴水孔31滴出的水可以是海水或含盐的水。
本发明的冷却装置使用方法是这样的：本发明的冷却装置宜设在气流较大的高处，真空管太阳能集热器11吸收太阳光将非蒸馏水加热气化，蒸汽靠压力进入散热器18的箱体19中，并从以下方面得到冷却：
第一，(调节阀门24，控制滴出水的量等于或略大于被蒸发的量)从滴水孔31滴出的水(最好是海水或含有盐的水)落在纤维22上，吸收冷凝管20的热量，被蒸发气化带走冷凝管20的热量，使得箱体19中的蒸汽在冷凝管20上获得冷却凝聚形成蒸馏水；
第二、当自然气流流过抽吸罩26的弧面顶27，流速加快，压强变小，弧面顶27下的热气流快速从逸气孔28逸出，而常温的自然气流从压强大的抽吸罩26下部快速压入补充，形成了快速流动的气流，使得冷凝管20的热量被快速带走；
经过上述的冷却方法，蒸汽在散热器18中冷凝成液体后，流入蒸馏水贮水箱30中。
本发明与现有技术比较的特点：
本发明利用以下特点对散热器进行冷却：
A.水分(特别是含盐分的水，如海水)不断吸热蒸发带走散热器的热量(根据盐的较强的吸热性和储热性，滞留在纤维22中的盐分可以是在有太阳光的白天吸收冷凝管的热量，在晚上蒸馏水机不工作时散热)；
B.根据流体力学设计的装置自身结构加速了自然气流的流速；
从而在气温较高时节、无人值守的场合中，在不使用电力的情况下，本发明可以较高效率地从太阳能蒸馏水机中获得蒸馏水。同时，也促进了太阳能蒸馏水机这种绿色能源产品的推广应用。
附图说明
下面结合图和实施例对本发明进一步说明。
图1是专利CN2723429的示意图。
图2是专利CN2723429使用热水箱14的示意图。
图3是本发明的内部结构示意图。
图4是本发明的外观示意图。
图5是本发明的装置删除了抽吸罩26后的主要结构图(为便于识图，删除了纤维22)
图6是本发明的冷凝管20上部被蒸发杯21和纤维22围住的状态图。
图7是本发明的滴水管23的结构图。
图8是本发明的装置与太阳能集热器11之间设置热水箱34的示意图。
具体实施方式
本发明的冷却装置宜设在气流较大的高处，真空管太阳能集热器11吸收太阳光将非蒸馏水加热气化，蒸汽靠压力进入散热器18的箱体19中，蒸汽主要是在冷凝管20上得到冷却冷凝成蒸馏水，而冷凝管20是从以下方面得到冷却的：
第一、(调节阀门24，控制滴出水的量等于或略大于被蒸发的量)从滴水孔31滴出的水(最好是海水或含有盐的水)落在纤维22上，水分通过纤维的毛细管扩散，吸收冷凝管20的热量后，被蒸发气化带走冷凝管20的热量，使得箱体19中的蒸汽在冷凝管20上获得冷却凝聚形成蒸馏水；尤其是盐具有较好的吸热和储热的性能，含盐的水对物体的冷却速度比不含盐的淡水快得多，这正好适用于太阳能蒸馏水机。因为该装置只是在有太阳的白天才能工作，而在不工作的晚上恰好让盐散热，为第二天的工作做准备。
第二、水分被蒸发气化带走热量的速度也取决于气流流过的速度，抽吸罩就起到了气流速度加大的作用：当自然气流流过抽吸罩26的弧面顶27，流速加快，压强变小，弧面顶27下的热气流快速从逸气孔28逸出，而常温的自然气流从压强大的抽吸罩26下部(其中包括进气孔29)快速压入补充，形成了快速流动的气流，使得冷凝管20的热量被快速带走；冷凝管的温度越低，获得的冷凝水的速度越快，数量也越多。
经过上述的冷却方法，蒸汽在散热器18中冷凝成液体后，流入蒸馏水贮水箱30中。
本发明的冷却装置具体结构是这样的：真空管太阳能集热器11与散热器18相连，散热器18主要由箱体19和多根垂直插入箱体的空心冷凝管20构成。冷凝管20的一端封闭，并高出所述的箱体19；冷凝管高出箱体的部分由蒸发杯21和含有毛细管的纤维22围住，蒸发杯上方设置滴水管23；滴水管至少有一个滴水孔31对准纤维22或冷凝管20，水分通过纤维的毛细管扩散，滴水管与阀门24和水位水箱25连接；所述的箱体上设置一抽吸罩26，抽吸罩的上部设弧面顶27，且设置多个逸气孔28，其下部设置多个进气孔29。
所述的水位水箱25中容纳的以及从滴水孔31滴出的水可以是海水或含盐的水。
冷凝管20与箱体19用隔热圈32隔离，避免箱体19在热空气中的受热量消耗了冷凝管20上的冷量。
冷凝管20上设有多个通孔33，作用是使蒸汽较容易地渗透到冷凝管20的内壁，更大面积地接触冷凝管的表面，有效地获得冷量。
真空管太阳能集热器11和本发明的冷却装置之间可以设置热水箱34，利用一部分蒸汽的热量供给用户热水。当热水箱的水温升到一定程度，蒸汽无法从热水箱中得到冷却后，全部蒸汽会进入散热器18中，冷凝成蒸馏水。
Claims (5)
1.一种利用含盐水蒸发进行降温的太阳能蒸馏水机的冷却装置，其包括与真空管太阳能集热器(11)相连的散热器(18)，所述散热器(18)主要由箱体(19)和多根垂直插入箱体的空心冷凝管(20)构成，其特征在于所述的冷凝管(20)的一端封闭，并高出所述的箱体(19)；冷凝管高出箱体的部分由蒸发杯(21)和含有毛细管的纤维(22)围住，蒸发杯上方设置滴水管(23)；滴水管至少有一个滴水孔(31)对准所述的纤维(22)或冷凝管(20)，滴水管与阀门(24)和水位水箱(25)连接；所述的箱体(19)上设置一抽吸罩(26)，抽吸罩的上部设弧面顶(27)，且设置多个逸气孔(28)，其下部设置多个进气孔(29)。
2.如权利要求1所述的利用含盐水蒸发进行降温的太阳能蒸馏水机的冷却装置，其特征在于所述的水位水箱(25)中容纳的以及从滴水孔(31)滴出的水可以是海水或含盐的水。
3.如权利要求1所述的利用含盐水蒸发进行降温的太阳能蒸馏水机的冷却装置，其特征在于所述的冷凝管(20)与箱体(19)用隔热圈(32)隔离。
4.如权利要求1所述的利用含盐水蒸发进行降温的太阳能蒸馏水机的冷却装置，其特征在于所述的冷凝管(20)上设有多个通孔(33)。
5.一种利用含盐水蒸发进行降温的太阳能蒸馏水机的冷却装置的使用方法，其特征在于权利要求1-4所述的冷却装置宜设在气流较大的高处，真空管太阳能集热器(11)吸收太阳光将非蒸馏水加热气化，蒸汽靠压力进入散热器(18)的箱体(19)中，并从以下方面得到冷却：
第一，(调节阀门(24)，控制滴出水的量等于或略大于被蒸发的量)从滴水孔(31)滴出的水(最好是海水或含有盐的水)落在纤维(22)上，吸收冷凝管(20)的热量，被蒸发气化带走冷凝管(20)的热量，使得箱体(19)中的蒸汽在冷凝管(20)上获得冷却凝聚形成蒸馏水；
第二、当自然气流流过抽吸罩(26)的弧面顶(27)，流速加快，压强变小，弧面顶(27)下的热气流快速从逸气孔(28)逸出，而常温的自然气流从压强大的抽吸罩(26)下部快速压入补充，形成了快速流动的气流，使得冷凝管(20)的热量被快速带走；
经过上述的冷却方法，蒸汽在散热器(18)中冷凝成液体后，流入蒸馏水贮水箱(30)中。
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