CN201873546U - 多凹面镜集成型蒸发式太阳能净水器 - Google Patents

多凹面镜集成型蒸发式太阳能净水器 Download PDF

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Abstract

一种多凹面镜集成型蒸发式太阳能净水器。它是根据抛物线型凹面镜可反射并聚焦太阳光能的原理，将多个凹面镜所反射的太阳光聚焦在其反射光焦点处的蒸发水管上，聚焦后的太阳光能使蒸发管加热，并通过热传递原理，使管内的待净化水蒸发，所蒸发的水蒸汽，经过蒸汽传输管，到达散热器内，冷凝成蒸馏水，经散热器出口，流入净水储水器内。即通过使待净化水的蒸发和冷凝的过程，完成蒸馏水的制备，达到净水的目的。其可根据需求设计为固定式或移动式。其节能环保、结构简单、加工制造容易、安装方便、维修成本低、净水效果好、便于推广与普及。

Description

多凹面镜集成型蒸发式太阳能净水器
一、背景技术
清洁饮用水是人类生活的基本保障。但由于水资源和净水条件的差异，在世界不同地区，目前满足引用条件的洁净水依然是无法解决的难题之一。同时，由于传统净水技术多涉及较复杂的过滤、杀菌和蒸发等过程，洁净水的制取或能耗偏高，或成本高昂，使得其推广应用受到局限。因此，开发适合当地环节特征，并能够节能环保、减排低碳的净水器，是本专利发明的目的。
二、技术领域
本专利提出一种以太阳能为能源，利用太阳光被反射并聚焦后光能集中，使聚焦处的待净化水被聚焦的光能加热至蒸发的原理，设计了一种新型的多凹面镜集成型蒸发式太阳能净水器。该净水器具有结构简单、加工制造容易、安装方便、维修成本低、净水效果好、便于推广与普及的蒸发式太阳能净水器。
三、发明内容
发明原理：利用凹面镜能反射并聚焦太阳光的作用，将反射的太阳光聚焦在该装置的蒸发水管上，利用聚焦的太阳光能使蒸发管加热，并通过热传递原理，使管内的水蒸发，所蒸发的水蒸汽，经过蒸汽传输管，到达蒸汽冷凝及换热器内，冷凝的蒸馏水，经换热器出口，流入净水储水器内。即通过待净化水的蒸发和冷凝的过程，完成净水的制备。
系统结构组成：多凹面镜集成型蒸发式太阳能净水器组成如附图1，主要由多个太阳能凹面聚光镜(6)，蒸发管(5)，蒸汽传输管(9)，冷凝及散热器(10)，净水储存器(11)，储水箱(8)，进水管(7)，蒸发管(5)及蒸发管液面控制系统(2)：含浮子(3)和水位控制密封阀门(4)构成；该净水器可根据场地和净水器是否移动选择适当数量的凹面聚光镜(6)；蒸发管(5)需根据凹面镜的结构设置在太阳光反射聚焦处；蒸汽传输管(9)设置在蒸发管(5)的最上方位置，其一段与蒸发管(5)相连，另一段与冷凝及散热器(10)相通；冷凝及散热器(10)可置于储水箱(8)内，或太阳能净水器集成箱(1)背面或储水箱(8)背面；储水箱(8)出口与进水管(7)相通；储水箱位置可低于蒸发管(5)高度；进水管(7)与蒸发管(5)相连处，有浮子(3)和蒸发管水位控制密封阀门(4)。
四、附图说明
附图1为多凹面镜集成型蒸发式太阳能净水器的原理示意图，其中的数字标识与对应的部件名称依次为：(1)多凹面镜集成型太阳净水器集成箱；(2)蒸发管液面控制系统；(3)浮子；(4)水位控制密封阀门；(5)蒸发管；(6)凹面聚光镜；(7)进水管；(8)储水箱；(9)蒸汽传输管；(10)冷凝及散热器；(11)净水储存器
本发明专利的净水原理和新颖特点是将数个反光面为抛物线型的小型凹面聚光镜(6)和蒸发管(5)集成在一体化的多凹面镜集成型太阳净水器集成箱(1)中，使得净水器成为板型箱体结构，具有结构紧凑和体积小的优点。同时，便于系统对阳光反射聚焦的调整和控制。此外，该净水器可根据场地和热水器是 否移动选择适当数量的凹面镜(6)组成太阳光反射聚光系统；蒸发管(8)需根据凹面镜的结构设置在太阳光反射聚焦处，蒸汽传输管(9)设置在蒸发管的最上方位置，其一段与蒸汽管相连，另一段与冷凝及散热器(10)相通；冷凝及散热器(10)可置于储水箱(8)内，有利于热量利用和冷凝效果，或集成箱(1)背面或储水箱(8)背面，利用自然散热冷凝；储水箱(8)进口设有粗滤器，出口有细滤器，出口与进水管(7)相通；若储水箱位置低于蒸发管(5)高度，需在储水箱内加电动泵，以用于泵水；进水管(7)与蒸发管(5)相连处，为蒸发管液面控制系统(2)，内含有浮子(3)和蒸发管水位控制密封阀门(4)。
该净水器的工作流程是：待净化的水由储水箱(8)通过由浮子(3)和水位控制密封阀门(4)组成的蒸发管液面控制系统(2)进入蒸发管(5)；通过浮子(3)控制蒸发管(5)内的进水量达到所设计的适当水位时，关闭进水。
此时朝向阳光的集成箱(1)中的凹面聚焦镜(6)将直射到凹面镜的太阳光反射聚焦在蒸发管(5)上，使其加热并将热量传至到待净化的水中，最终使蒸发管(5)内的水沸腾蒸发。蒸发的水蒸汽沿蒸汽传输管(9)进入冷凝及散热器(10)后，因散热和冷却，使蒸汽温度下降，直至冷凝为蒸馏水，流入净水储存器(11)，完成整个净水过程。
当蒸发管(5)内的水因蒸发而水位下降后，浮子(3)会下降，水位控制阀(4)打开进水阀，补充水量，浮子(3)上升，直至达到设计水位，水位控制阀(4)再关闭进水。该净水器在太阳光照下可连续工作。
五、具体实施方式
适用范围：本净水器结构简单，易于加工制造，适合各种批量生产。产品适合广大缺乏净水供应的地区，特别是偏远、自然条件缺水，但阳光日照充足的地区。
系统特点：使用，操作简单，携带方便，成本低廉，没有污染材料。所用能源为太阳能。具有可持续发展的特点和节能环保、减少碳排放的优势。

Claims (3)

1.多凹面镜集成型蒸发式太阳能净水器主要由多个太阳能凹面聚光镜(6)，蒸发管(5)，蒸汽传输管(9)，冷凝及散热器(10)，净水储存器(11)，储水箱(8)，进水管(7)，蒸发管(5)及蒸发管液面控制系统(2)：含浮子(3)和水位控制密封阀门(4)构成；该净水器可根据场地和净水器是否移动选择适当数量的凹面聚光镜(6)；蒸发管(⑤)需根据凹面镜的结构设置在太阳光反射聚焦处；蒸汽传输管(9)设置在蒸发管(5)的最上方位置，其一段与蒸发管(5)相连，另一段与冷凝及散热器(10)相通；冷凝及散热器(10)可置于储水箱(8)内，或太阳能净水器集成箱(1)背面或储水箱(8)背面；储水箱(8)出口与进水管(7)相通；储水箱位置可低于蒸发管(5)高度；进水管(7)与蒸发管(5)相连处，有浮子(3)和蒸发管水位控制密封阀门(4)。
2.根据权利要求1所述的多凹面镜集成型蒸发式太阳能净水器，其技术特征是每个凹面镜的反光面为抛物线型。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的多凹面镜集成型蒸发式太阳能净水器，其特征在于该装置可根据需求设计为固定式或移动式。 
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105910081A (zh) * 2016-05-20 2016-08-31 丁郭思伟 一种太阳能蒸馏水热水联合生产装置
CN108735051A (zh) * 2018-09-01 2018-11-02 王燕红 一种制备蒸馏水的实验装置

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