CN208022731U - 一种基于太阳能的海水淡化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于太阳能的海水淡化装置，所述装置含有涂着有聚热涂层的半球形真空玻璃和菲涅尔透镜，当太阳光透过菲涅尔透镜照射到半球形真空玻璃内壁的聚热涂层时，可使海水蒸发空间内的热量快速聚拢并升温，而由于半球形真空玻璃能很好的隔绝外部冷空气，并保证内部热气不外散。在聚热涂层不停的吸收太阳热能并提升装置内部温度的，所述装置放置在太阳光下一段时间后，装置内部空间的温度上升到100℃以上，内部空间的海水会被加热直至被蒸发，形成水蒸气。所述装置可以充分利用太阳能，节能环保，将海水淡化处理；所述装置具有简单、净化完全、易于操作、净化周期较短、既可以小规模生产也可以实现大规模的生产需求等优点。

Description

一种基于太阳能的海水淡化装置

技术领域

本实用新型属于海水处理技术领域，具体涉及一种基于太阳能的海水淡化装置。

背景技术

众所周知，地球水资源丰富，但是可供人直接饮用的淡水仅占其中的2.53％。海水淡化是一项水资源的开源增量技术，不仅如此，对生活污水、工业废水等污水的回收再利用也是一项水资源的增量技术。

当前的海水淡化方法主要有蒸馏法和反渗透法两种，蒸馏法需要消耗大量的热源，反渗透法虽然具有更高的脱盐率和更低的能耗，但是成本高、不利于产业化，有待开发新的技术。

实用新型内容

为了解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种基于太阳能的海水淡化装置，所述装置可以充分利用太阳能，节能环保，将海水淡化得到淡水；所述装置具有简单、提纯完全、易于操作、提纯周期较短、既可以小规模生产也可以实现大规模的生产需求等优点。

本实用新型的目的是通过如下技术方案实现的：

一种基于太阳能的海水淡化装置，所述装置包括海水蒸发器，用于海水淡化；淡水接收器，用于淡水收集；和第一管路，用于连接海水蒸发器和淡水接收器；

所述海水蒸发器包括半球形真空玻璃、菲涅尔透镜、聚热涂层、淡水排出口、海水接入口和带有导流槽的连接胶圈；

所述菲涅尔透镜设置在半球形真空玻璃上方，所述聚热涂层位于所述半球形真空玻璃靠近菲涅尔透镜一侧的外壁；

所述半球形真空玻璃通过所述带有导流槽的连接胶圈与所述菲涅尔透镜密封连接，所述半球形真空玻璃和菲涅尔透镜围合形成海水蒸发空间，且所述导流槽设置于靠近海水蒸发空间一侧，用于收集沿菲涅尔透镜流下来的淡水；所述导流槽的底部还与淡水排出口相连，用于将蒸发过滤后的淡水排向淡水接收器；

所述海水接入口设置在所述半球形真空玻璃和菲涅尔透镜连接处的连接胶圈上，用于将外部海水引入海水蒸发空间内。

根据本实用新型，所述第一管路的一端连接所述淡水排出口，另一端通入所述淡水接收器。

根据本实用新型，所述带有导流槽的连接胶圈材质为塑胶或橡胶，所述材质的选用可以实现所述半球形真空玻璃和菲涅尔透镜的密封连接。

所述导流槽为在所述连接胶圈靠近海水蒸发空间一侧开设的凹槽，沿菲涅尔透镜流下来的淡水可以进入该凹槽中，通过设置在导流槽底部的淡水排出口排向淡水接收器，所述导流槽主要起承载收集淡水及引流的作用。

所述淡水排出口从导流槽的底部延伸至所述海水蒸发器的外部；所述海水接入口则需横穿整个连接胶圈，才能实现外部海水进入所述海水蒸发器的内部。

所述淡水排出口可以设置一个或多个；所述海水接入口可以设置一个或多个；所述淡水排出口和所述海水接入口在连接胶圈上的设置位置没有具体的限定，例如可以是在同侧，也可以是在对侧。

根据本实用新型，所述半球形真空玻璃由半球形状的两层玻璃中间抽真空形成。所述真空玻璃能起到很好的隔绝外部冷空气并保证内部温度的效果。

根据本实用新型，所述海水接入口与能持续提供海水的装置相连，且所述能持续提供海水的装置的水平高度高于所述海水接入口的水平高度。目的是便于所述提供海水的装置可以利用位差产生的重力持续为海水蒸发器提供待处理的海水。

优选地，所述能持续提供海水的装置为现有技术中已知的可以装载海水的容器即可，例如为滴瓶或敞口容器，所述海水接入口通过第二管路与能持续提供海水的装置相连，且所述能持续提供海水的装置的水平高度高于所述海水接入口的水平高度。

根据本实用新型，所述第一管路和第二管路的材质没有具体的限定，例如，所述第一管路为金属管或橡胶导管；所述第二管路为易于安装流量控制开关的软管，例如为橡胶导管。

根据本实用新型，所述第二管路上设置有流量控制开关，所述流量控制开关可以调节进入海水蒸发器中的海水的流量，实现海水淡化处理量的严格控制。

本实用新型中，所述能持续提供海水的装置放置在海水蒸发器外部，利用重力作用，能持续提供海水的装置内部的海水会滴入海水蒸发器内部。示例性地，所述能持续提供海水的装置中的海水利用重力，其中的待处理海水流向所述海水蒸发器中，进行海水淡化处理。当海水进入该蒸发器内部的水量足够小，而该蒸发器内部空间的温度足够高，则可实现海水进入该蒸发器后立即被蒸发成水蒸气的效果。

为了保持能持续提供海水的装置具有较高的水平高度，其可以设置在具有较高水平高度的支架上，或者是其他具有较高水平高度的装置上，能满足所述能持续提供海水的装置的水平高度高于所述海水接入口的水平高度即可。

本实用新型中，所述菲涅尔透镜具有很好的透光性和聚热聚光性，当太阳光照射到菲涅尔透镜表面，其可以快速聚集太阳能，使热能快速聚焦在半球形真空玻璃的聚热涂层处，使半球形真空玻璃和菲涅尔透镜围合形成的海水蒸发空间内的温度提升，为海水蒸发做好准备。当太阳光透过菲涅尔透镜照射到半球形真空玻璃内壁的聚热涂层时，可使海水蒸发空间内的热量快速聚拢并升温，而由于半球形真空玻璃能很好的隔绝外部冷空气，并保证内部热气不外散。在聚热涂层不停的吸收太阳热能并提升装置内部温度的，当所述装置放置在太阳光下一段时间后，装置内部空间的温度上升到100℃或更高，内部空间的海水会被加热直至被蒸发，形成水蒸气。

根据本实用新型，所述的淡水接收器选自带盖器皿，如带盖玻璃瓶等。

如前所述，所述半球形真空玻璃的内壁设置了一层聚热涂层，该涂层是用来快速吸收来自太阳能的热量，以便保持所述菲涅尔透镜和半球形真空玻璃围合形成海水蒸发空间的温度。

根据本实用新型，所述聚热涂层选自黑色聚热涂层。

根据本实用新型，所述的半球形真空玻璃的最大口径与菲涅尔透镜的直径相当。

根据本实用新型，所述装置还包括一个或多个挽手，设置在菲涅尔透镜外表面，用于拿放和/或固定所述装置，也可起到避免人体直接接触高热的作用。

根据本实用新型，所述装置还包括底座，所述底座与半球形真空玻璃的口径相适配，所述底座设置的目的是为了固定半球形真空玻璃。

如前所述，所述海水蒸发空间内，在所述半球形真空玻璃和菲涅尔透镜的连接处还设置导流槽，用于收集沿菲涅尔透镜流下来的淡水，这是因为海水蒸发空间内的海水被蒸发，水蒸气聚集在菲涅尔透镜内表面，当水蒸气积攒一定量时，因重力和菲涅尔透镜表层温度较低的原因，最终在菲涅尔透镜内表面汇聚成水滴，部分水滴沿菲涅尔透镜顺流而下，通过导流槽汇集后从淡水排出口排向淡水接收器。若附着在菲涅尔透镜内表面的水滴由于重力作用，来不及顺流而下就直接滴落到半球形真空玻璃底部，并与海水重新汇聚，此时，因为蒸发空间内部高度，海水将继续被加热蒸发。

根据本实用新型，所述的海水蒸发器的清洗只需要打开菲涅尔透镜，用干净的抹布抹洗即可。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供一种基于太阳能的海水淡化装置，所述装置中含有涂着有聚热涂层的半球形真空玻璃和菲涅尔透镜，所述菲涅尔透镜具有很好的透光性和聚热聚光性，当太阳光照射到菲涅尔透镜表面，其可以快速聚集太阳能，使热能快速聚焦在半球形真空玻璃的聚热涂层处，使半球形真空玻璃和菲涅尔透镜围合形成的海水蒸发空间内的温度提升，为海水蒸发做好准备。当太阳光透过菲涅尔透镜照射到半球形真空玻璃内壁的黑色聚热涂层时，可使海水蒸发空间内的热量快速聚拢并升温，而由于半球形真空玻璃能很好的隔绝外部冷空气，并保温内部热气不外散。在黑色聚热涂层不停的吸收太阳热能并提升装置内部温度的，当所述装置放置在太阳光下一段时间后，装置内部空间的温度上升到100℃或更高，内部空间的海水会被加热直至被蒸发，形成水蒸气。所述装置可以充分利用太阳能，节能环保，将海水淡化处理，得到淡水；所述装置具有简单、净化完全、易于操作、净化周期较短、既可以小规模生产也可以实现大规模的生产需求等优点。

附图说明

图1为本实用新型所述的一种基于太阳能的海水淡化装置的结构示意图；

图2为图1所示的海水淡化装置中带有导流槽的连接胶圈的结构示意图。

其中，2-淡水接收器、3-第一管路、4-提供海水的装置、5-第二管路、6-流量控制开关、11-半球形真空玻璃、12-菲涅尔透镜、13-聚热涂层、14-导流槽、15-海水接入口、16-淡水排出口、17-海水蒸发空间、18-连接胶圈。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外，应理解，在阅读了本实用新型所记载的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本实用新型所限定的范围。

如图1和图2所示，一种基于太阳能的海水淡化装置，所述装置包括海水蒸发器，用于海水淡化；淡水接收器2，用于淡水收集；和第一管路3，用于连接海水蒸发器和淡水接收器；

所述海水蒸发器包括半球形真空玻璃11、菲涅尔透镜12、聚热涂层13、淡水排出口16、海水接入口15和带有导流槽14的连接胶圈18；

所述菲涅尔透镜12设置在半球形真空玻璃11上方，所述聚热涂层13位于所述半球形真空玻璃11靠近菲涅尔透镜12一侧外壁；所述海水接入口15设置在靠近半球形真空玻璃11与菲涅尔透镜12连接处的菲涅尔透镜12上；

所述半球形真空玻璃11通过所述连接胶圈与所述菲涅尔透镜12密封连接，所述半球形真空玻璃11和菲涅尔透镜12围合形成海水蒸发空间17，且所述导流槽14设置于靠近海水蒸发空间17一侧，用于收集沿菲涅尔透镜12流下来的淡水；所述导流槽14的底部还与淡水排出口16相连，用于将蒸发过滤后的淡水排向淡水接收器2；

所述海水接入口15设置在所述半球形真空玻璃11和菲涅尔透镜12连接处的连接胶圈18上，用于将外部海水引入海水蒸发空间17内。

在本实用新型的优选实施方案中，所述第一管路3的一端连接所述淡水排出口16，另一端通入所述淡水接收器2。

在本实用新型的优选实施方案中，所述带有导流槽14的连接胶圈18材质为塑胶或橡胶，所述材质的选用可以实现所述半球形真空玻璃11和菲涅尔透镜12的密封连接。

所述导流槽14为在所述连接胶圈18靠近海水蒸发空间17一侧开设的凹槽，沿菲涅尔透镜12流下来的淡水可以进入该凹槽中，通过设置在导流槽14底部的淡水排出口16排向淡水接收器2，所述导流槽14主要起承载收集淡水及引流的作用。

所述淡水排出口16从导流槽的底部延伸至所述海水蒸发器的外部；所述海水接入口15则需横穿整个连接胶圈18，才能实现外部海水进入所述海水蒸发器2的内部。

所述淡水排出口16可以设置一个或多个；所述海水接入口15可以设置一个或多个；所述淡水排出口16和所述海水接入口15在连接胶圈18上的设置位置没有具体的限定，例如可以是在同侧，也可以是在对侧。

在本实用新型的优选实施方案中，所述半球形真空玻璃11由半球形状的两层玻璃中间抽真空形成。所述真空玻璃能起到很好的隔绝外部冷空气并保证内部温度的效果。

在本实用新型的优选实施方案中，所述海水接入口15与能持续提供海水的装置4相连，且所述能持续提供海水的装置4的水平高度高于所述海水接入口15的水平高度。目的是便于提供海水的装置可以利用位差产生的重力持续为海水蒸发器提供待处理的海水。所述能持续提供海水的装置4为现有技术中已知的可以装载海水的容器即可，例如为滴瓶或敞口容器，所述海水接入口15通过第二管路5与能持续提供海水的装置4相连，且所述能持续提供海水的装置4的水平高度高于所述海水接入口15的水平高度。

在本实用新型的优选实施方案中，所述第一管路3和第二管路5的材质没有具体的限定，例如，所述第一管路3为金属管或橡胶导管；所述第二管路5为易于安装流量控制开关的软管，例如为橡胶导管。所述第二管路5上设置有流量控制开关6，所述流量控制开关6可以调节进入海水蒸发器中的海水的流量，实现海水淡化处理量的严格控制。

本实用新型中，所述能持续提供海水的装置放置在海水蒸发器外部，利用重力作用，能持续提供海水的装置内部的海水会滴入海水蒸发器内部。示例性地，所述能持续提供海水的装置中的海水利用重力，其中的待处理海水流向所述海水蒸发器中，进行海水淡化处理。当海水进入该蒸发器内部的水量足够小，而该蒸发器内部空间的温度足够高，则可实现海水进入该蒸发器后立即被蒸发成水蒸气的效果。

为了保持能持续提供海水的装置具有较高的水平高度，其可以设置在具有较高水平高度的支架上，或者是其他具有较高水平高度的装置上，能满足所述能持续提供海水的装置的水平高度高于所述海水接入口的水平高度即可。

本实用新型中，所述菲涅尔透镜具有很好的透光性和聚热聚光性，当太阳光照射到菲涅尔透镜表面，其可以快速聚集太阳能，使热能快速聚焦在半球形真空玻璃的聚热涂层处，使半球形真空玻璃和菲涅尔透镜围合形成的海水蒸发空间内的温度提升，为海水蒸发做好准备。当太阳光透过菲涅尔透镜照射到半球形真空玻璃内壁的聚热涂层时，可使海水蒸发空间内的热量快速聚拢并升温，而由于半球形真空玻璃能很好的隔绝外部冷空气，并保证内部热气不外散。在聚热涂层不停的吸收太阳热能并提升装置内部温度的，当所述装置放置在太阳光下一段时间后，装置内部空间的温度上升到100℃或更高，内部空间的海水会被加热直至被蒸发，形成水蒸气。

在本实用新型的优选实施方案中，所述的淡水接收器2选自带盖器皿，如带盖玻璃瓶等。

如前所述，所述半球形真空玻璃的内壁设置了一层聚热涂层，该涂层是用来快速吸收来自太阳能的热量，以便保持所述菲涅尔透镜和半球形真空玻璃围合形成海水蒸发空间的温度。所述聚热涂层选自黑色聚热涂层。

在本实用新型的优选实施方案中，所述的半球形真空玻璃的最大口径与菲涅尔透镜的直径相当。

在本实用新型的优选实施方案中，所述装置还包括一个或多个挽手，设置在菲涅尔透镜外表面，用于拿放和/或固定所述装置，也可起到避免人体直接接触高热的作用。

在本实用新型的优选实施方案中，所述装置还包括底座，所述底座与半球形真空玻璃的口径相适配，所述底座设置的目的是为了固定半球形真空玻璃。

如前所述，所述海水蒸发空间内，在所述半球形真空玻璃和菲涅尔透镜的连接处还设置导流槽，用于收集沿菲涅尔透镜流下来的淡水，这是因为海水蒸发空间内的海水被蒸发，水蒸气聚集在菲涅尔透镜内表面，当水蒸气积攒一定量时，因重力和菲涅尔透镜表层温度较低的原因，最终在菲涅尔透镜内表面汇聚成水滴，部分水滴沿菲涅尔透镜顺流而下，通过导流槽汇集后从淡水排出口排向淡水接收器。若附着在菲涅尔透镜内表面的水滴由于重力作用，来不及顺流而下就直接滴落到半球形真空玻璃底部，并与海水重新汇聚，此时，因为蒸发空间内部高度，海水将继续被加热蒸发。

在本实用新型的优选实施方案中，所述的海水蒸发器的清洗只需要打开菲涅尔透镜，用干净的抹布抹洗即可。

以上，对本实用新型的实施方式进行了说明。但是，本实用新型不限定于上述实施方式。凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于太阳能的海水淡化装置，其特征在于，所述装置包括海水蒸发器，用于海水淡化；淡水接收器，用于淡水收集；和第一管路，用于连接海水蒸发器和淡水接收器；所述海水蒸发器包括半球形真空玻璃、菲涅尔透镜、聚热涂层、淡水排出口、海水接入口和带有导流槽的连接胶圈；

所述菲涅尔透镜设置在半球形真空玻璃上方，所述聚热涂层位于所述半球形真空玻璃靠近菲涅尔透镜一侧的外壁；

所述半球形真空玻璃通过所述带有导流槽的连接胶圈与所述菲涅尔透镜密封连接，所述半球形真空玻璃和菲涅尔透镜围合形成海水蒸发空间，且所述导流槽设置于靠近海水蒸发空间一侧，用于收集沿菲涅尔透镜流下来的淡水；所述导流槽的底部还与淡水排出口相连，用于将蒸发过滤后的淡水排向淡水接收器；

所述海水接入口设置在所述半球形真空玻璃和菲涅尔透镜连接处的连接胶圈上，用于将外部海水引入海水蒸发空间内。

2.根据权利要求1所述的基于太阳能的海水淡化装置，其特征在于，所述第一管路的一端连接所述淡水排出口，另一端通入所述淡水接收器。

3.根据权利要求1所述的基于太阳能的海水淡化装置，其特征在于，所述半球形真空玻璃由半球形状的两层玻璃中间抽真空形成。

4.根据权利要求1所述的基于太阳能的海水淡化装置，其特征在于，所述海水接入口与能持续提供海水的装置相连，且所述能持续提供海水的装置的水平高度高于所述海水接入口的水平高度。

5.根据权利要求4所述的基于太阳能的海水淡化装置，其特征在于，所述海水接入口通过第二管路与能持续提供海水的装置相连，且所述能持续提供海水的装置的水平高度高于所述海水接入口的水平高度。

6.根据权利要求5所述的基于太阳能的海水淡化装置，其特征在于，所述第二管路上设置有流量控制开关。

7.根据权利要求1所述的基于太阳能的海水淡化装置，其特征在于，所述的淡水接收器选自带盖器皿。

8.根据权利要求1所述的基于太阳能的海水淡化装置，其特征在于，所述的半球形真空玻璃的最大口径与菲涅尔透镜的直径相当。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的基于太阳能的海水淡化装置，其特征在于，所述装置还包括一个或多个挽手，设置在菲涅尔透镜外表面。

10.根据权利要求1-8中任一项所述的基于太阳能的海水淡化装置，其特征在于，所述装置还包括底座，所述底座与半球形真空玻璃的口径相适配。