CN116002791A - 海水淡化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种海水淡化装置,包括基台(10)、水箱(20)、第一蒸发部件(30)、驱动机构(40)和支撑件,水箱(20)用于存储待处理的海水,第一蒸发部件(30)可动地设置于基台(10)上,第一蒸发部件(30)与水箱(20)流体连通,以使水箱(20)中的海水流入第一蒸发部件(30),第一蒸发部件(30)被配置为使海水发生蒸发,驱动机构(40)设置于第一蒸发部件(30)和水箱(20)之间,驱动机构(40)被配置为通过水箱(20)的重力变化驱动第一蒸发部件(30)相对于基台(10)运动,以调节第一蒸发部件(30)的蒸发面相对于基台(10)的角度,支撑件设置于基台上,支撑件被配置为支撑驱动机构。本发明可以有效提高蒸发效率,而且成本较低。
Description
技术领域
本发明涉及海水淡化技术领域,尤其涉及一种海水淡化装置。
背景技术
地球上的水资源存量有限,为应对水资源危机,将海水做淡化处理是重要的解决途径之一。
目前,海水淡化的技术有很多种,比如反渗透法、电渗析法、压气蒸馏法等,但是这些处理方法均比较复杂,投入成本较高,而且效率较低。
需要说明的是,公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明实施例提供一种海水淡化装置,可以有效提高淡化效率。
根据本发明的一个方面,提供一种海水淡化装置,包括:
基台;
水箱,用于存储待处理的海水;
第一蒸发部件,可动地设置于基台上,第一蒸发部件与水箱流体连通,以使水箱中的海水流入第一蒸发部件,第一蒸发部件被配置为使海水发生蒸发;
驱动机构,设置于第一蒸发部件和水箱之间,驱动机构被配置为通过水箱的重力变化驱动第一蒸发部件相对于基台运动,以调节第一蒸发部件的蒸发面相对于基台的角度;和
支撑件,设置于基台上,支撑件被配置为支撑驱动机构。
在一些实施例中,驱动机构包括配重、杠杆和连杆组件,配重和水箱分别安装于杠杆的支点的两侧,连杆组件连接于第一蒸发部件和杠杆之间。
在一些实施例中,驱动机构还包括安装于第一蒸发部件上的滑轨,连杆组件包括第一连杆和第二连杆,第一连杆和第二连杆固定连接且具有预设夹角,第一连杆和第二连杆支撑于基台上,第一连杆与杠杆连接,第二连杆的远离第一连杆的一端与滑轨滑动配合。
在一些实施例中,驱动机构被配置为通过水箱的重力变化驱动第一蒸发部件相对于基台转动预设角度,以使第一蒸发部件的蒸发面相对于基台的角度改变预设角度,其中,预设角度的大小与重力发生变化的水箱的数量成比例。
在一些实施例中,海水淡化装置包括多个水箱,驱动机构包括滑轨、转轴、齿条、多个配重、多个杠杆和多个齿轮,配重和水箱分别安装于杠杆的支点的两侧,齿轮安装于杠杆,转轴可转动地安装于基台,转轴的外周设有第一齿,第一齿同时与齿轮和齿条啮合,齿条被配置为相对于基台在水平方向发生位移,滑轨安装于第一蒸发部件上,齿条的远离转轴的一端与滑轨滑动配合,以使转轴在至少一个水箱的重力发生变化时相对于基台转动,从而带动齿条在水平方向发生位移,进而通过齿条的带动作用调节第一蒸发部件的蒸发面相对于基台的角度。
在一些实施例中,齿轮包括齿轮本体、多个第二齿、多个弹性件和多个限位件,第二齿可动地安装于齿轮本体上,弹性件连接于齿轮本体和第二齿的远离齿轮本体的端部之间,以使第二齿能够沿靠近或远离齿轮本体的方向转动,限位件被配置为限制第二齿的运动范围,以使第二齿能够驱动转轴转动。
在一些实施例中,第一蒸发部件包括多个层叠布置的片状蒸发部件。
在一些实施例中,海水淡化装置还包括:
滴灌管,包括多个出口;和
第二蒸发部件,设置于出口的下方,第二蒸发部件被配置为使海水在流经第二蒸发部件的过程中发生蒸发。
在一些实施例中,海水淡化装置还包括集水盒,集水盒设置于第二蒸发部件的下方以收集蒸发后的海水。
在一些实施例中,滴灌管沿水平方向布置,多个出口沿水平方向间隔布置。
在一些实施例中,第二蒸发部件采用吸水材料和/或多孔材料制成。
在一些实施例中,第二蒸发部件的流经海水的表面呈波纹状。
在一些实施例中,第二蒸发部件竖直布置。
在一些实施例中,海水淡化装置还包括外壳,滴灌管和第二蒸发部件设置于外壳的内部。
在一些实施例中,外壳采用透明材料制成。
在一些实施例中,外壳的内表面呈波纹状。
在一些实施例中,水箱设置于滴灌管的上方,水箱与滴灌管流体连通。
基于上述技术方案,本发明提供的海水淡化装置实施例通过将第一蒸发部件可动地设置于基台上,可以通过驱动机构驱动第一蒸发部件相对于基台运动,进而调节第一蒸发部件的蒸发面相对于基台的角度,从而使第一蒸发部件的蒸发面始终朝向太阳,使第一蒸发部件始终保持较高的蒸发效率,进而提高海水淡化的效率;而且,驱动机构通过水箱的重力变化驱动第一蒸发部件相对于基台运动,可以实现第一蒸发部件相对于基台的角度的随水箱重力变化的自动调节,从而不需要为调节第一蒸发部件相对于基台的角度而设置专门的动力装置,有效节省能源和节约成本。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明海水淡化装置一个实施例的部分结构的示意图。
图2为本发明海水淡化装置另一个实施例的部分结构的示意图。
图3为本发明图2实施例中齿轮、转轴和齿条的配合结构示意图。
图4为本发明海水淡化装置一个实施例的另一部分结构的示意图。
图5为本发明海水淡化装置一个实施例的另一部分结构的内部示意图。
图6为本发明海水淡化装置一个实施例的另一部分结构的侧视图。
图中:
10、基台;20、水箱;30、第一蒸发部件;40a、支座;40、驱动机构;41、配重;42、杠杆;43、连杆组件;431、第一连杆;432、第二连杆;44、滑轨;45、齿轮;451、齿轮本体;452、第二齿;453、弹性件;454、限位件;46、转轴;461、转轴本体;462、第一齿;47、齿条;471、齿条本体;472、第三齿;48、支架;50、连接管;60、滴灌管;61、出口;70、第二蒸发部件;80、集水盒;81、第一排水管;90、外壳;91、第二排水管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
如图1所示,在本发明提供的海水淡化装置的一些实施例中,该海水淡化装置包括基台10、水箱20、第一蒸发部件30、驱动机构40和支撑件,水箱20用于存储待处理的海水,第一蒸发部件30可动地设置于基台10上,第一蒸发部件30与水箱20流体连通,以使水箱20中的海水流入第一蒸发部件30,第一蒸发部件30被配置为使海水发生蒸发,驱动机构40设置于第一蒸发部件30和水箱20之间,驱动机构40被配置为通过水箱20的重力变化驱动第一蒸发部件30相对于基台10运动,以调节第一蒸发部件30的蒸发面相对于基台10的角度,支撑件设置于基台10上,支撑件被配置为支撑驱动机构40。
在上述实施例中,通过将第一蒸发部件30可动地设置于基台10上,可以通过驱动机构40驱动第一蒸发部件30相对于基台10运动,进而调节第一蒸发部件30的蒸发面相对于基台10的角度,也就是调节第一蒸发部件30的蒸发面相对于地面或太阳光的角度,从而使第一蒸发部件30的蒸发面始终朝向太阳,使第一蒸发部件30始终保持较高的蒸发效率,进而提高海水淡化的效率。
而驱动机构40通过水箱20的重力变化驱动第一蒸发部件30相对于基台10运动,进而调节第一蒸发部件30的蒸发面相对于基台10的角度,可以实现第一蒸发部件30相对于基台10的角度的自动调节,比如每天晚上将水箱20中灌满海水,白天开始蒸发对海水进行淡化,随着蒸发的不断进行,水箱20内的水量会逐渐减少,水箱20的重力随之减小,因此第一蒸发部件30相对于基台10的角度可以随着水箱20的重力变化实现自动调节,不需要为调节第一蒸发部件30相对于基台10的角度而设置专门的动力装置,有效节省能源和节约成本。
在上述实施例中,基台10可以为地面或者固定设置于地面上的台架。
第一蒸发部件30的结构可以有多种选择,比如第一蒸发部件30可以采用在阳光下照射自然蒸发的装置,也可以采用包括鼓风机并通过鼓风机加速蒸发的装置等。
驱动机构40的结构可以有多种选择。
在一些实施例中,驱动机构40包括配重41、杠杆42和连杆组件43,配重41和水箱20分别安装于杠杆42的支点的两侧,连杆组件43连接于第一蒸发部件30和杠杆42之间。其中,杠杆42的支点可以支撑于基台10上。
通过设置配重41和杠杆42,并将配重41和水箱20分别安装于杠杆42的支点的两端,可以使杠杆42随水箱20的重力变化而摆动,进而通过连杆组件43将摆动力传递至第一蒸发部件30,从而驱动第一蒸发部件30相对于基台10转动,从而调节第一蒸发部件30相对于基台10的角度。
在一些实施例中,驱动机构40还包括安装于第一蒸发部件30上的滑轨44,连杆组件43包括第一连杆431和第二连杆432,第一连杆431和第二连杆432固定连接且具有预设夹角,第一连杆431和第二连杆432支撑于基台10上,第一连杆431与杠杆42连接,第二连杆432的远离第一连杆431的一端与滑轨44滑动配合。
在杠杆42因水箱20的重力变化发生摆动时,与杠杆42连接的第一连杆431也会发生摆动,进而带动第二连杆432摆动,第二连杆432沿滑轨44滑动,从而驱动第一蒸发部件30发生转动,实现对第一蒸发部件30相对于基台10的角度的调节。
其中,第一连杆431可以与杠杆42可转动地连接,第一连杆431和第二连杆432的连接点安装在设置于基台10上的底座上,且该连接点相对于底座可转动,第二连杆432的端部相对于滑轨44可转动,且沿滑轨44滑动,以便实现转动力的顺利传递。
在以上实施例中,第一蒸发部件30相对于基台10的角度可以实现无级调节。
如图2和图3所示,在一些实施例中,驱动机构40被配置为通过水箱20的重力变化驱动第一蒸发部件30相对于基台10转动预设角度,以使第一蒸发部件30的蒸发面相对于基台10的角度改变预设角度,其中,预设角度的大小与重力发生变化的水箱20的数量成比例。
在上述实施例中,第一蒸发部件30相对于基台10的角度随水箱20的重力变化而变化。而且,第一蒸发部件30相对于基台10的角度变化的大小与重力发生变化的水箱20的数量成比例。这样可以使第一蒸发部件30相对于基台10的角度变化更加可控和均匀,有利于提高调节精度。
如图2所示,在一些实施例中,海水淡化装置包括多个水箱20,驱动机构40包括滑轨44、转轴46、齿条47、多个配重41、多个杠杆42和多个齿轮45,配重41和水箱20分别安装于杠杆42的支点的两侧,齿轮45安装于杠杆42,转轴46可转动地安装于基台10,转轴46的外周设有第一齿462,第一齿462同时与齿轮45和齿条47啮合,齿条47被配置为相对于基台10在水平方向发生位移,滑轨44安装于第一蒸发部件30上,齿条47的远离转轴46的一端与滑轨44滑动配合,以使转轴46在至少一个水箱20的重力发生变化时相对于基台10转动,从而带动齿条47在水平方向发生位移,进而通过齿条47的带动作用调节第一蒸发部件30的蒸发面相对于基台10的角度。
多个水箱20可以设置为按顺序依次向第一蒸发部件30中输送待处理的海水,当其中一个水箱20内的海水消耗完之后再开始另一个水箱20的输送。
当其中至少一个水箱20的重力发生变化时,杠杆42会发生摆动,安装于杠杆42底部的齿轮45也会发生转动,该齿轮45发生转动时,会带动与其啮合的转轴46也发生转动;同时,转轴46转动后,会带动齿条47在水平方向上发生位移,从而带动第一蒸发部件30相对于基台10发生转动,实现对第一蒸发部件30的蒸发面相对于基台10的角度的调节。
其中,随着海水的不断蒸发和淡化进程的不断推进,每次当有新的水箱20的重力发生变化时,支撑该水箱20的杠杆42都会发生摆动,每一个杠杆42的摆动都会驱动转轴46转动一个预设角度,进而带动齿条47在水平方向上发生一个预设位移,从而使第一蒸发部件30的蒸发面相对于基台10的角度调节一个预设角度。
转轴46带动齿条47运动时,齿条47的具体运动轨迹可以有多种选择,主要与齿条47的布置方式有关。比如,齿条47可以倾斜放置,倾斜角度可以根据需要灵活设置,只要能够是齿条47运动后能够在水平方向上产生位移即可。
在如图2所示的实施例中,齿条47是水平设置的,并且通过支架48进行支撑,以保持齿条47的水平。
另外,在其中一个水箱20的重力发生变化而通过其所连接的齿轮45驱动转轴46转动时,为了使其他的齿轮45不会跟随转轴46转动而影响其他水箱20的平衡,在一些实施例中,齿轮45包括齿轮本体451、多个第二齿452、多个弹性件453和多个限位件454,第二齿452可动地安装于齿轮本体451上,弹性件453连接于齿轮本体451和第二齿452的远离齿轮本体451的端部之间,以使第二齿452能够沿靠近或远离齿轮本体451的方向转动,限位件454被配置为限制第二齿452的运动范围,以使第二齿452能够驱动转轴46转动。
在上述实施例中,弹性件453设置于第二齿452的第一侧,限位件454设置于第二齿452的第二侧,以使第二齿452在受到指向第一侧运动的外力时,使弹性件453受压,第二齿452相对于齿轮本体451向靠近齿轮本体451的方向转动;而在第二齿452在受到指向第二侧运动的外力时,第二齿452相对于齿轮本体451向远离齿轮本体451的方向转动,且转动范围会受到限位件454的限制。
当其中一个水箱20的重力发生变化时,杠杆42会发生摆动,安装于杠杆42底部的齿轮45也会发生转动,该齿轮45发生转动时,会带动与其啮合的转轴46也发生转动,而由于齿轮本体451和第二齿452的远离齿轮本体451的端部之间设置有弹性件453,因此在转轴46发生转动时,与转轴46啮合的其他齿轮45会因弹性件453被压缩而不会随转轴46发生转动,因此其余杠杆42和杠杆42上的水箱20会保持不动。同时,转轴46转动后,会带动齿条47沿水平方向运动,从而带动第一蒸发部件30相对于基台10发生转动,实现对第一蒸发部件30的蒸发面相对于基台10的角度的调节。
如图3所示,上方的齿轮45沿顺时针转动时,转轴46上的第一齿462与齿轮45上的第二齿452相互啮合,第二齿452在限位件454的阻挡作用下转动至最大角度,然后驱动转轴46沿逆时针转动。当转轴46转动时,其作用给其他三个齿轮45的作用力为逆时针的外力,当其他三个齿轮45的第二齿452受到逆时针的外力时,弹性件453受压,第二齿452会向靠近齿轮本体451的方向转动,从而使其余三个齿轮45保持不动。
弹性件453可以为弹簧或者采用橡胶等弹性材料制成。
限位件454可以为块状结构或者其他结构。
在一些实施例中,第一蒸发部件30包括多个层叠布置的片状蒸发部件。这种结构可以增大蒸发面积,提高蒸发效率。
在一些实施例中,海水淡化装置还包括连接管50,连接管50连接于水箱20和第一蒸发部件30之间,水箱20内的海水可通过连接管50进入第一蒸发部件30中。
在一些实施例中,水箱20的高度高于第一蒸发部件30,以使水箱20中的海水能够靠自身重力自动流向第一蒸发部件30,从而节省驱动力。
如图4至图6所示,在一些实施例中,海水淡化装置还包括滴灌管60和第二蒸发部件70,滴灌管60包括多个出口61,第二蒸发部件70设置于出口61的下方,第二蒸发部件70被配置为使海水在流经第二蒸发部件70的过程中发生蒸发。
在上述实施例中,海水淡化装置包括滴灌管60和第二蒸发部件70,从滴灌管60的出口流出的海水在经过第二蒸发部件70时发生蒸发,蒸发后的水汽冷凝后即形成了淡水。
通过设置滴灌管60和第二蒸发部件70,可以实现第一蒸发部件30和第二蒸发部件70对海水的同步蒸发淡化,提高淡化效率。
第一蒸发部件30和第二蒸发部件70的结构可以相同,也可以不同。
在一些实施例中,海水淡化装置还包括集水盒80,集水盒80设置于第二蒸发部件70的下方以收集蒸发后的海水。通过集水盒80可以收集蒸发后的海水,以便对蒸发后的海水进行进一步淡化或者做其他处理。
在一些实施例中,海水淡化装置包括与集水盒80连通的第一排水管81。通过第一排水管81,可以将集水盒80所收集的海水排放至预设的位置,比如引入进一步淡化的装置中或者做其他处理。
如图5所示,在一些实施例中,滴灌管60沿水平方向布置,多个出口61沿水平方向间隔布置。这样设置可以使海水均匀地流向第二蒸发部件70,进一步使海水在第二蒸发部件70上均匀流动,有效提高蒸发效率。
在一些实施例中,第二蒸发部件70采用吸水材料和/或多孔材料制成。这样设置的好处是,可以增加海水在第二蒸发部件70上的停留时间,从而增加海水的蒸发时间,提高蒸发的效率。
在一些实施例中,第二蒸发部件70的流经海水的表面呈波纹状。通过将第二蒸发部件70的流经海水的表面设置为波纹状,可以增大海水在第二蒸发部件70上的流动阻力,从而增加海水在第二蒸发部件70上的停留时间,增加海水的蒸发时间,提高蒸发的效率。
如图6所示,在一些实施例中,第二蒸发部件70竖直布置。这样设置可以使海水依靠自身重力在第二蒸发部件70上流动,而不需要为海水提供额外的驱动力,有效节省能源和节约成本。
在一些实施例中,海水淡化装置还包括外壳90,滴灌管60和第二蒸发部件70设置于外壳90的内部。
通过设置外壳90,并将滴灌管60和第二蒸发部件70设置于外壳90的内部,可以使滴灌管60和第二蒸发部件70处于一个基本封闭的环境中,有利于提高温度,加速海水的蒸发;而且,相对于外壳90的内部空间来说,外壳90的内壁温度稍低一些,因此通过设置外壳90还有利于使蒸发出来的水汽遇到外壳90的内壁而冷凝下来,便于淡水的形成。
在一些实施例中,外壳90采用透明材料制成。这样设置可以避免因外壳90遮挡阳光而影响蒸发效果。
在一些实施例中,外壳90的内表面呈波纹状。
通过将外壳90的内表面设置为波纹状,可以增大水汽在外壳90的内表面上的流动阻力,从而增加水汽在外壳90的内表面上停留的时间,使更多的水汽能够在外壳90的内表面上冷凝为淡水。
在一些实施例中,海水淡化装置还包括与外壳90连通的第二排水管91。通过第二排水管91,可以将沿外壳90的内表面冷凝下来的淡水排放至预设的位置进行收集和存储。比如,第二排水管91的出口可以连接存储箱,用于存储海水淡化后形成的淡水。
在一些实施例中,集水盒80的水平截面面积大于第二蒸发部件70的水平截面面积。这样设置可以有效保证集水盒80的接水面积大于第二蒸发部件70的滴水面积,实现海水的回收率。
在一些实施例中,水箱20设置于滴灌管60的上方,水箱20与滴灌管60流体连通。
通过在滴灌管60的上方设置用于存储待处理的海水的水箱20,可以使待处理的海水在自身重力作用下自动地流入滴灌管60中,而不需要为海水提供专门的驱动力,有效节省能源和节约成本。
在其他实施例中,也可以将滴灌管60与其他水箱20连通,从而使第一蒸发部件30和第二蒸发部件70分别由不同的水箱供水。
下面结合附图1至6对本发明海水淡化装置一个实施例的结构和工作过程进行说明:
如图1所示,该海水淡化装置还包括基台10、水箱20、第一蒸发部件30、驱动机构40和连接管50。驱动机构40包括配重41、杠杆42、第一连杆431和第二连杆432。
配重41的重量为固定重量,配重41可以采用存储有水的箱子。
配重41和水箱20分别安装于杠杆42的支点的两端,第一连杆431连接于杠杆42和第二连杆432之间,第二连杆432与第一蒸发部件30连接。连接管50连接于水箱20和第一蒸发部件30之间。
在如图1所示的实施例中,支座40a作为支撑件用于支撑驱动机构40。
在如图2和图3所示的实施例中,驱动机构40包括配重41、杠杆42、滑轨44、齿轮45、转轴46、齿条47和支架48。滑轨44安装于第一蒸发部件30上,齿轮45包括齿轮本体451、多个第二齿452、多个弹性件453和多个限位件454。转轴46包括转轴本体461和间隔地设置于转轴本体461的外周的多个第一齿462。齿条47包括齿条本体471和设置于齿条本体471上的第三齿472。
配重41和水箱20分别安装于杠杆42的支点的两侧,齿轮45安装于杠杆42,转轴46可转动地安装于基台10,转轴46的外周设有第一齿462,第一齿462同时与齿轮45和齿条47啮合,齿条47通过支架48进行支撑,以使齿条47能够保持水平,且能够沿水平方向移动。驱动机构40还包括齿条47的远离转轴46的一端与滑轨44滑动配合,以使转轴46在至少一个水箱20的重力发生变化时相对于基台10转动,从而带动齿条47沿水平方向运动,进而通过齿条47的带动作用调节第一蒸发部件30的蒸发面相对于基台10的角度。
第二齿452可动地安装于齿轮本体451上,弹性件453连接于齿轮本体451和第二齿452的远离齿轮本体451的端部之间,限位件454被配置为限制第二齿452的运动范围,以使第二齿452能够驱动转轴46转动。
在如图2和图3所示的实施例中,支架48作为支撑件用于支撑驱动机构40。
如图4至6所示,该海水淡化装置还包括滴灌管60、第二蒸发部件70、集水盒80和外壳90。滴灌管60与水箱20流体连通。
外壳90为扁平的长方体形状,第二蒸发部件70为长方形板状结构。第二蒸发部件70的顶部布置有滴灌管60,滴灌管60水平放置,滴灌管60设有均匀分布的出口。
第二蒸发部件70为吸水多孔材料制成,表面呈现波纹状,且竖直放置,最大程度增加蒸发面积,提高蒸发效率。
在第二蒸发部件70的下方设有集水盒80,用以收集流下的海水,通过第一排水管81排出。
外壳90是密闭透明的,滴灌管60、第二蒸发部件70和集水盒80均设置在外壳90的内部。外壳90主要为凝结水蒸气作用。外壳90的内表面为波纹状,用以增加凝结面积,提高凝结效率。外壳90的下方为集水区,凝结流下来的淡水在此汇集并通过第二排水管91流出。
外壳90的上方设有水箱20,水箱20放置于高处,在电力充沛、电价便宜的夜间将海水抽到水箱20进行储存,然后利用自身重力使海水通过滴灌管60自动滴出。该装置可以24小时不间断运行。
在工作时,待处理的海水通过滴灌管60上的出口缓慢、匀速流入第二蒸发部件70,在第二蒸发部件70上流动的过程中被太阳光照射而发生蒸发,蒸发后海水中的水变成水蒸汽,水蒸汽遇到外壳90的内壁而冷凝呈水滴,水滴顺着外壳90的内壁流下来通过第二排水管91排出,形成淡水;而蒸发后的浓度变大的海水则进入集水盒80并通过第一排水管81排出。
如图4至6所示的海水淡化装置可以作为海水淡化系统的一个模块,多个海水淡化装置并排设置可以形成一个大型的海水淡化系统,达到规模化效益。在该海水淡化系统中,相邻的外壳90可以紧挨着,也可以间隔一定的间隙,以便形成检修通道。
该海水淡化装置的工作过程为:
每晚在电力充沛、电价便宜的时段将水箱20内注满水,白天给第一蒸发部件30和第二蒸发部件70提供海水,流入第二蒸发部件70的海水在阳光照射下自然蒸发,蒸发后的水蒸汽凝结于外壳90的内壁并沿内壁流下来,通过第二排水管91可以收集淡水;而蒸发后的海水则可以通过集水盒80进行收集。同时,流入第一蒸发部件30内的海水,则通过第一蒸发部件30进行蒸发,实现海水的淡化,淡化后的海水可通过专门的管路输送至收集箱内;另外,随着水箱20内的水位逐渐下降,由于水箱20和配重41分别设置于杠杆42的两端,因此随着的水量变化,杠杆42会发生摆动,进而带动第一连杆431,第一连杆431带动第二连杆432,第二连杆432驱动第一蒸发部件30转动,调节第一蒸发部件30相对于地面的角度,使第一蒸发部件30的蒸发面尽可能朝向太阳,尽可能多地利用太阳能,有效提高蒸发效率。在另一个实施例中,随着水箱20内的水位逐渐下降,杠杆42发生摆动,安装于杠杆42底部的齿轮45会带动转轴46转动,转轴46转动会带动齿条47沿水平方向运动,从而带动第一蒸发部件30相对于基台10发生摆动,使第一蒸发部件30的蒸发面尽可能朝向太阳,也可以有效提高蒸发效率。
本发明实施例提供的海水淡化装置利用太阳能实现海水的淡化,可以大大节省能源,节约成本。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制;尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:在不脱离本发明原理的前提下,依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换,这些修改和等同替换均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
Claims (17)
1.一种海水淡化装置,其特征在于,包括:
基台(10);
水箱(20),用于存储待处理的海水;
第一蒸发部件(30),可动地设置于所述基台(10)上,所述第一蒸发部件(30)与所述水箱(20)流体连通,以使所述水箱(20)中的所述海水流入所述第一蒸发部件(30),所述第一蒸发部件(30)被配置为使所述海水发生蒸发;
驱动机构(40),设置于所述第一蒸发部件(30)和所述水箱(20)之间,所述驱动机构(40)被配置为通过所述水箱(20)的重力变化驱动所述第一蒸发部件(30)相对于所述基台(10)运动,以调节所述第一蒸发部件(30)的蒸发面相对于所述基台(10)的角度;和
支撑件,设置于所述基台(10)上,所述支撑件被配置为支撑所述驱动机构(40)。
2.根据权利要求1所述的海水淡化装置,其特征在于,所述驱动机构(40)包括配重(41)、杠杆(42)和连杆组件(43),所述配重(41)和所述水箱(20)分别安装于所述杠杆(42)的支点的两侧,所述连杆组件(43)连接于所述第一蒸发部件(30)和所述杠杆(42)之间。
3.根据权利要求2所述的海水淡化装置,其特征在于,所述驱动机构(40)还包括安装于所述第一蒸发部件(30)上的滑轨(44),所述连杆组件(43)包括第一连杆(431)和第二连杆(432),所述第一连杆(431)和所述第二连杆(432)固定连接且具有预设夹角,所述第一连杆(431)和所述第二连杆(432)支撑于所述基台(10)上,所述第一连杆(431)与所述杠杆(42)连接,所述第二连杆(432)的远离所述第一连杆(431)的一端与所述滑轨(44)滑动配合。
4.根据权利要求1所述的海水淡化装置,其特征在于,所述驱动机构(40)被配置为通过所述水箱(20)的重力变化驱动所述第一蒸发部件(30)相对于所述基台(10)转动预设角度,以使所述第一蒸发部件(30)的蒸发面相对于所述基台(10)的角度改变预设角度,其中,所述预设角度的大小与重力发生变化的所述水箱(20)的数量成比例。
5.根据权利要求4所述的海水淡化装置,其特征在于,所述海水淡化装置包括多个所述水箱(20),所述驱动机构(40)包括滑轨(44)、转轴(46)、齿条(47)、多个配重(41)、多个杠杆(42)和多个齿轮(45),所述配重(41)和所述水箱(20)分别安装于所述杠杆(42)的支点的两侧,所述齿轮(45)安装于所述杠杆(42),所述转轴(46)可转动地安装于所述基台(10),所述转轴(46)的外周设有第一齿(462),所述第一齿(462)同时与所述齿轮(45)和所述齿条(47)啮合,所述齿条(47)被配置为相对于所述基台(10)在水平方向发生位移,所述滑轨(44)安装于所述第一蒸发部件(30)上,所述齿条(47)的远离所述转轴(46)的一端与所述滑轨(44)滑动配合,以使所述转轴(46)在至少一个所述水箱(20)的重力发生变化时相对于所述基台(10)转动,从而带动所述齿条(47)在水平方向发生位移,进而通过所述齿条(47)的带动作用调节所述第一蒸发部件(30)的蒸发面相对于所述基台(10)的角度。
6.根据权利要求5所述的海水淡化装置,其特征在于,所述齿轮(45)包括齿轮本体(451)、多个第二齿(452)、多个弹性件(453)和多个限位件(454),所述第二齿(452)可动地安装于所述齿轮本体(451)上,所述弹性件(453)连接于所述齿轮本体(451)和所述第二齿(452)的远离所述齿轮本体(451)的端部之间,以使所述第二齿(452)能够沿靠近或远离所述齿轮本体(451)的方向转动,所述限位件(454)被配置为限制所述第二齿(452)的运动范围,以使所述第二齿(452)能够驱动所述转轴(46)转动。
7.根据权利要求1所述的海水淡化装置,其特征在于,所述第一蒸发部件(30)包括多个层叠布置的片状蒸发部件。
8.根据权利要求1至7任一项所述的海水淡化装置,其特征在于,还包括:
滴灌管(60),包括多个出口(61);和
第二蒸发部件(70),设置于所述出口(61)的下方,所述第二蒸发部件(70)被配置为使海水在流经所述第二蒸发部件(70)的过程中发生蒸发。
9.根据权利要求8所述的海水淡化装置,其特征在于,还包括集水盒(80),所述集水盒(80)设置于所述第二蒸发部件(70)的下方以收集蒸发后的所述海水。
10.根据权利要求8所述的海水淡化装置,其特征在于,所述滴灌管(60)沿水平方向布置,多个所述出口(61)沿水平方向间隔布置。
11.根据权利要求8所述的海水淡化装置,其特征在于,所述第二蒸发部件(70)采用吸水材料和/或多孔材料制成。
12.根据权利要求8所述的海水淡化装置,其特征在于,所述第二蒸发部件(70)的流经海水的表面呈波纹状。
13.根据权利要求8所述的海水淡化装置,其特征在于,所述第二蒸发部件(70)竖直布置。
14.根据权利要求8所述的海水淡化装置,其特征在于,还包括外壳(90),所述滴灌管(60)和所述第二蒸发部件(70)设置于所述外壳(90)的内部。
15.根据权利要求14所述的海水淡化装置,其特征在于,所述外壳(90)采用透明材料制成。
16.根据权利要求14所述的海水淡化装置,其特征在于,所述外壳(90)的内表面呈波纹状。
17.根据权利要求14所述的海水淡化装置,其特征在于,所述水箱(20)设置于所述滴灌管(60)的上方,所述水箱(20)与所述滴灌管(60)流体连通。
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