CN208103977U - 一种便携式太阳能蒸馏水收集装置 - Google Patents

一种便携式太阳能蒸馏水收集装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及海水淡化技术领域，尤其涉及一种便携式太阳能蒸馏水收集装置。所述便携式太阳能蒸馏水收集装置包括：可透光的蒸馏罩，光热发生板，储水结构，以及用于漂浮于海上的浮圈；所述浮圈设有充气口，所述蒸馏罩覆盖于所述浮圈上方，且可与所述浮圈进行通气，所述光热发生板位于所述浮圈的周向内圈所围成的空间内，并与所述浮圈的内圈可拆卸地连接，所述光热发生板与所述浮圈的内圈之间具有缝隙，所述蒸馏罩与所述浮圈的周向外圈相连接，且连接处形成集水槽，以收集蒸馏罩内壁流下的冷凝水，所述储水结构与所述集水槽相连通，以存储冷凝水。该装置结构简单，易于操作，蒸馏罩和浮圈在非充气状态下易于折叠和收纳，运输和携带极为便捷。

Description

一种便携式太阳能蒸馏水收集装置
技术领域
本实用新型涉及海水淡化技术领域，尤其涉及一种适合在海上救援等应急条件下使用的便携式太阳能蒸馏水收集装置。
背景技术
大海上获取淡水资源是比较苦难的，现在船上有各式各样的海水淡化装置来制造淡水，但需要较多的能源，而传统的太阳能海水淡化虽然不需要其他能源的消耗，但是效率偏低，而且不便于携带，不适合在海上救援等应急条件下使用。目前还没有一种不需要除太阳能外任何能源帮助下实现高效海水淡化的装置。
实用新型内容
(一)要解决的技术问题
本实用新型旨在提供一种可在海上救援等应急条件下使用的便携式太阳能蒸馏水收集装置，以解决现有海水淡化装置结构复杂、不便于携带的技术问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种便携式太阳能蒸馏水收集装置，其包括：可透光的蒸馏罩，光热发生板，储水结构，以及用于漂浮于海上的浮圈；所述浮圈设有充气口，所述蒸馏罩覆盖于所述浮圈上方，且可与所述浮圈进行通气，所述光热发生板位于所述浮圈的周向内圈所围成的空间内，并与所述浮圈的内圈可拆卸地连接，所述光热发生板与所述浮圈的内圈之间具有缝隙，以使内圈所围成的空间内的海水通过所述缝隙淹过光热发生板的表面；所述蒸馏罩与所述浮圈的周向外圈相连接，且连接处形成集水槽，以收集所述蒸馏罩内壁流下的冷凝水，所述储水结构与所述集水槽相连通，以存储所述冷凝水。
进一步地，所述蒸馏罩包括外层结构和内层结构，所述外层结构和内层结构之间存在用于充气的间隙，所述浮圈的外圈包括第一外圈和位于所述第一外圈下方的第二外圈，所述第一外圈的下缘和第二外圈的上缘相分离，所述内层结构的下缘与所述第一外圈的下缘相连接，所述内层结构与所述第一外圈之间的空间形成所述集水槽，所述外层结构的下缘与所述第二外圈的上缘相连接。
进一步地，所述充气口设于所述第二外圈。
进一步地，所述内层结构的下缘与所述第一外圈的下缘一体连接。
进一步地，所述外层结构的下缘与所述第二外圈的上缘一体连接。
进一步地，所述储水结构包括导水管和储水袋，所述储水袋通过所述导水管与所述集水槽相连通。
进一步地，所述蒸馏罩和浮圈均为柔性部件，从而更便于非充气状态下蒸馏罩和浮圈的折叠。
进一步地，所述光热发生板包括吸热基板和设于所述吸热基板上的金属板。优选的，所述金属板通过不溶于水的固体粘合剂与所述吸热基板相粘接。
进一步地，所述金属板表面包敷有纳米化的金属颗粒。优选的，所用金属范畴包括金、银、铂等贵金属；所述金属板所用结构包括但不限于：周期式排布的分立突起型嵴结构，末端分叉的树枝状结构。本实用新型结合贵金属的局域表面等离子共振效应(LocalizedSPRs,LSPRs)，选择具有三维周期性结构的金属银。已有研究明确指出，在电磁波的作用下，金属微纳结构内部电子的协同振荡会在其表面激发产生表面等离激元共振效应，从而增强金属表面的局域电磁场，可在亚波长范围内形成光汇聚、光波导、光增强、光储存等光学效应，即具有良好的光热效应。
进一步地，所述光热发生板通过链条与所述浮圈的内圈可拆卸地连接，可拆卸地连接方式更便于光热发生板与浮圈的拆卸和维护，因而使得本装置更加便携。
(三)有益效果
本实用新型的上述技术方案具有以下有益效果：
1、本实用新型的便携式太阳能蒸馏水收集装置，由于设置了蒸馏罩、光热发生板和带有充气口的浮圈，蒸馏罩覆盖于浮圈上方，且可与浮圈进行通气；当制造淡水时，从充气口向浮圈内充气，随之，浮圈和蒸馏罩均进行膨胀，进而膨胀的蒸馏罩与浮圈之间的空间形成蒸发室，封住充气口，将本装置抛入大海，海水淹过光热发生板表面，阳光透过蒸馏罩照在蒸发室中的光热发生板，光热发生板吸热使光热发生板上的海水进行蒸发，海水蒸发到蒸发室中，蒸气在蒸馏罩的内壁上冷凝成水，水顺着蒸馏罩的内壁流到集水槽内，再由集水槽流至储水结构内，从而完成海水的淡化和收集。该收集蒸馏水的装置能够在不需要除太阳能外任何能源的情况下，高效地制造出淡水，而且结构简单，易于操作，蒸馏罩和浮圈在非充气状态下易于折叠和收纳，运输和携带极为便捷。
2、本实用新型的蒸馏罩包括外层结构和内层结构，浮圈的外圈包括第一外圈和第二外圈，内层结构与第一外圈一体连接，连接处形成的空间形成集水槽，外层结构与第二外圈一体连接，这种连接方式使得蒸馏罩和浮圈成为一个有机的整体，使得蒸馏罩和浮圈在使用时无需现场连接，节省了现场连接所带来的额外操作，节省了人力和时间。
3、本实用新型的光热发生板包括吸热基板和金属板。金属板表面包敷有纳米化的金属颗粒。所用金属范畴包括金、银、铂等贵金属；金属板所用结构包括但不限于：周期式排布的分立突起型嵴结构，末端分叉的树枝状结构。本实用新型结合贵金属的局域表面等离子共振效应(Localized SPRs,LSPRs)，选择具有三维周期性结构的金属银。已有研究明确指出，在电磁波的作用下，金属微纳结构内部电子的协同振荡会在其表面激发产生表面等离激元共振效应，从而增强金属表面的局域电磁场，可在亚波长范围内形成光汇聚、光波导、光增强、光储存等光学效应，即具有良好的光热效应，从而增强了海水蒸发效果，大大提高了蒸馏水的收集效率。
附图说明
图1为本实用新型实施例所述便携式太阳能蒸馏水收集装置的结构示意图；
图2为本实用新型实施例所述光热发生板与浮圈的连接的平面示意图；
图3为本实用新型实施例所述光热发生板的剖面图；
其中，1、光热发生板；2、蒸馏罩；21、内层结构；22、外层结构；23、间隙；3、蒸发室；4、集水槽；5、浮圈；51、内圈；52、外圈；521、第一外圈；522、第二外圈；6、充气口；7、导水管；8、储水袋；9、吸热基板；10、金属板；11、链条；12、缝隙。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。
在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
如图1～图3所示，本实施例提供了一种便携式太阳能蒸馏水收集装置，其包括：可透光的蒸馏罩2，圆形的光热发生板1，储水结构，以及用于漂浮于海上的浮圈5。浮圈5设有充气口6，蒸馏罩2覆盖于浮圈5上方，且可与浮圈5进行通气。膨胀的蒸馏罩2与浮圈5之间的空间形成蒸发室3。光热发生板1位于浮圈5的周向内圈51所围成的空间内，光热发生板1的直径小于内圈51的直径。光热发生板1通过链条11与浮圈5的内圈51可拆卸地连接，可拆卸地连接方式更便于光热发生板1与浮圈5的拆卸和维护，因而使得本装置更加便携。光热发生板1与浮圈5的内圈51之间具有缝隙12，以使内圈51所围成的空间内的海水通过缝隙12淹过光热发生板1的表面。蒸馏罩2与浮圈5的周向外圈52相连接，且连接处形成集水槽4，以收集蒸馏罩2内壁流下的冷凝水，储水结构与集水槽4相连通，以存储冷凝水。
具体的，蒸馏罩2包括外层结构22和内层结构21，外层结构22和内层结构21之间存在用于充气的间隙23，浮圈5的外圈52包括第一外圈521和位于第一外圈521下方的第二外圈522，第一外圈521的下缘和第二外圈522的上缘相分离，内层结构21的下缘与第一外圈521的下缘一体连接，内层结构21与第一外圈521之间的空间形成集水槽4，外层结构22的下缘与第二外圈522的上缘一体连接。本实施例的充气口6设于第二外圈522。
具体的，储水结构包括导水管7和储水袋8，储水袋8通过导水管7与集水槽4相连通。
本实施例中，蒸馏罩2和浮圈5均为柔性部件，从而更便于非充气状态下蒸馏罩2和浮圈5的折叠。
具体的，光热发生板1包括吸热基板9和设于吸热基板9上的金属板10。金属板10通过不溶于水的固体粘合剂与吸热基板9相粘接。金属板10表面包敷有纳米化的金属颗粒。优选的，所用金属范畴包括金、银、铂等贵金属；金属板10所用结构包括但不限于：周期式排布的分立突起型嵴结构，末端分叉的树枝状结构。本实施例结合贵金属的局域表面等离子共振效应(Localized SPRs,LSPRs)，选择具有三维周期性结构的金属银。已有研究明确指出，在电磁波的作用下，金属微纳结构内部电子的协同振荡会在其表面激发产生表面等离激元共振效应，从而增强金属表面的局域电磁场，可在亚波长范围内形成光汇聚、光波导、光增强、光储存等光学效应，即具有良好的光热效应。
综上所述，本实施例的便携式太阳能蒸馏水收集装置，由于设置了蒸馏罩、光热发生板和带有充气口的浮圈，蒸馏罩覆盖于浮圈上方，且可与浮圈进行通气；当制造淡水时，从充气口向浮圈内充气，随之，浮圈和蒸馏罩均进行膨胀，进而膨胀的蒸馏罩与浮圈之间的空间形成蒸发室，封住充气口，将本装置抛入大海，海水淹过光热发生板表面，阳光透过蒸馏罩照在蒸发室中的光热发生板，光热发生板吸热使光热发生板上的海水进行蒸发，海水蒸发到蒸发室中，蒸气在蒸馏罩的内壁上冷凝成水，水顺着蒸馏罩的内壁流到集水槽内，再由集水槽流至储水结构内，从而完成海水的淡化和收集。该收集蒸馏水的装置能够在不需要除太阳能外任何能源的情况下，高效地制造出淡水，而且结构简单，易于操作，蒸馏罩和浮圈在非充气状态下易于折叠和收纳，运输和携带极为便捷。
本实施例的蒸馏罩包括外层结构和内层结构，浮圈的外圈包括第一外圈和第二外圈，内层结构与第一外圈一体连接，连接处形成的空间形成集水槽，外层结构与第二外圈一体连接，这种连接方式使得蒸馏罩和浮圈成为一个有机的整体，使得蒸馏罩和浮圈在使用时无需现场连接，节省了现场连接所带来的额外操作，节省了人力和时间。
本实施例的光热发生板包括吸热基板和金属板。金属板表面包敷有纳米化的金属颗粒。在电磁波的作用下，金属微纳结构内部电子的协同振荡会在其表面激发产生表面等离激元共振效应，从而增强金属表面的局域电磁场，可在亚波长范围内形成光汇聚、光波导、光增强、光储存等光学效应，即具有良好的光热效应，从而增强了海水蒸发效果，大大提高了蒸馏水的收集效率。
本实用新型的实施例是为了示例和描述而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (10)

1.一种便携式太阳能蒸馏水收集装置，其特征在于，包括：可透光的蒸馏罩，光热发生板，储水结构，以及用于漂浮于海上的浮圈；所述浮圈设有充气口，所述蒸馏罩覆盖于所述浮圈上方，且可与所述浮圈进行通气，所述光热发生板位于所述浮圈的周向内圈所围成的空间内，并与所述浮圈的内圈可拆卸地连接，所述光热发生板与所述浮圈的内圈之间具有缝隙，所述蒸馏罩与所述浮圈的周向外圈相连接，且连接处形成集水槽，以收集所述蒸馏罩内壁流下的冷凝水，所述储水结构与所述集水槽相连通，以存储所述冷凝水。
2.根据权利要求1所述的便携式太阳能蒸馏水收集装置，其特征在于，所述蒸馏罩包括外层结构和内层结构，所述外层结构和内层结构之间存在用于充气的间隙，所述浮圈的外圈包括第一外圈和位于所述第一外圈下方的第二外圈，所述第一外圈的下缘和第二外圈的上缘相分离，所述内层结构的下缘与所述第一外圈的下缘相连接，所述内层结构与所述第一外圈之间的空间形成所述集水槽，所述外层结构的下缘与所述第二外圈的上缘相连接。
3.根据权利要求2所述的便携式太阳能蒸馏水收集装置，其特征在于，所述充气口设于所述第二外圈。
4.根据权利要求2所述的便携式太阳能蒸馏水收集装置，其特征在于，所述内层结构的下缘与所述第一外圈的下缘一体连接。
5.根据权利要求2所述的便携式太阳能蒸馏水收集装置，其特征在于，所述外层结构的下缘与所述第二外圈的上缘一体连接。
6.根据权利要求1所述的便携式太阳能蒸馏水收集装置，其特征在于，所述储水结构包括导水管和储水袋，所述储水袋通过所述导水管与所述集水槽相连通。
7.根据权利要求1所述的便携式太阳能蒸馏水收集装置，其特征在于，所述蒸馏罩和浮圈均为柔性部件。
8.根据权利要求1所述的便携式太阳能蒸馏水收集装置，其特征在于，所述光热发生板包括吸热基板和设于所述吸热基板上的金属板。
9.根据权利要求8所述的便携式太阳能蒸馏水收集装置，其特征在于，所述金属板表面包敷有纳米化的金属颗粒。
10.根据权利要求1所述的便携式太阳能蒸馏水收集装置，其特征在于，所述光热发生板通过链条与所述浮圈的内圈可拆卸地连接。
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CN110171860A (zh) * 2019-06-03 2019-08-27 谢田华 便携式太阳能海水蒸馏装置
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