CN213623360U - 悬浮式太阳能净水装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种悬浮式太阳能净水装置，设置在水体表面，包括壳体、光热蒸发组件和悬浮组件；所述壳体包括顶壳和底壳，所述顶壳采用透明罩结构，所述底壳内壁设有反光层，底壳底部的中心位置设有进水孔；所述顶壳和底壳之间形成一个腔体；所述光热蒸发组件包括蒸发盘和输水管；所述输水管竖直设置在蒸发盘和底壳之间，输水管下端连接底壳的进水孔，输水管上端将所述蒸发盘固定支撑在腔体内；所述蒸发盘采用由亲水材料形成的盘状结构，内部或底部设有支撑架；所述输水管内部填充有亲水材料，用于将水体经输水管引入蒸发盘；所述悬浮组件包括设置在底壳外周壁的浮圈和设置在底壳外侧下部的平衡配重。
Description
技术领域：
本实用新型属于太阳能光热技术领域，尤其涉及一种悬浮式太阳能净水装置。
背景技术：
河流、湖泊、海洋中蕴含大量的水资源，其中相当大的一部分需要经过复杂处理，才能使用。目前，随着全球人口增长，水资源尤其是淡水资源面临短缺。污水处理厂、海水淡化处理厂能够供给一部分水资源，但其能源消耗也非常可观。太阳能是一种清洁能源，利用太阳光的热效应和特殊装置处理污水具有可持续性。
水在自然状态下即可蒸发为水蒸气，如果在深色棉布上泼水并置于太阳直射下，其蒸发速率就会大大加快，一些研究表明经过这种太阳光照射蒸发的水蒸气，经过重新凝结，源水体中绝大部分污染物都会消失，实现净水的目的。本发明实现了稳定高效的蒸发——凝结过程，可以持续净化污水，收集净水。
现有太阳能光热水蒸气发生装置依赖太阳从装置上方直射蒸发装置实现水的气化，在水蒸气发生后向上扩散冷凝收集。液化的水蒸气严重削弱了太阳光强，使装置低效化运行。
发明内容：
为解决上述问题，本实用新型提供一种悬浮式太阳能净水装置，其技术方案如下：
一种悬浮式太阳能净水装置，设置在水体表面，包括壳体、光热蒸发组件和悬浮组件；
所述壳体包括顶壳和底壳，所述顶壳采用透明罩结构，所述底壳内壁设有反光层，底壳底部的中心位置设有进水孔；所述顶壳和底壳之间形成一个腔体；
所述光热蒸发组件包括蒸发盘和输水管；所述输水管竖直设置在蒸发盘和底壳之间，输水管下端连接底壳的进水孔，输水管上端将所述蒸发盘固定支撑在腔体内；所述蒸发盘采用由亲水材料形成的盘状结构，内部或底部设有支撑架；所述输水管内部填充有亲水材料，用于将水体经输水管引入蒸发盘；
所述悬浮组件包括设置在底壳外周壁的浮圈和设置在底壳外侧下部的平衡配重。
优选地，所述顶壳采用半球形壳体，所述底壳采用半椭球形壳体；所述顶壳底端向内设有翻边，所述底壳外侧壁上部设有卡槽，所述顶壳通过翻边架设在底壳的卡槽内；所述顶壳内侧壁下部设有引流罩，用于将凝结的水珠汇集至腔体中心位置。
优选地，所述顶壳的翻边设有若干均匀排布的换气孔。
优选地，形成蒸发盘的亲水材料与输水管内部填充有亲水材料采用一体化结构。
优选地，所述蒸发盘厚度在3毫米～5毫米之间。
优选地，所述输水管长度在10-15厘米之间，输水管内径在1-2厘米之间。
优选地，所述反光层采用反光玻璃结构。
优选地，所述亲水材料选用亲水性棉质材料。
优选地，所述平衡配重采用设置在底壳外侧下部的铅质圆环结构。
优选地，所述壳体外部设有牵引绳，用于装置回收。
与现有技术相比本实用新型具有如下有益效果：
本实用新型的悬浮式太阳能净水装置能够有效去除天然水体中的全部泥沙、悬浮物、大部分难挥发性有机物、重金属离子、可溶性无机盐及部分挥发性有机物，收集到清洁水。
本实用新型的悬浮式太阳能净水装置的底壳设有反光层，蒸发盘亲水可以接收到多角度的光照，光功率密度显著增强，增强了对太阳光照的利用，有效提高了水蒸气产生速率。
本实用新型的悬浮式太阳能净水装置的光热蒸发组件的设计应用了界面光热蒸发的思想，光热蒸发组件中的蒸发盘利用支撑架支撑极薄的亲水材料，亲水材料受热后在较大的蒸发面上仅仅加热少量的水，而非加热较大体量的水，因此蒸发盘受光照后升温快、蒸发水的效率极高。
本实用新型的悬浮式太阳能净水装置的蒸发盘可以向各个方向散发水蒸汽，而非单一方向，提高了水蒸汽产生效率。
本实用新型的悬浮式太阳能净水装置的输水管设计可以有效防止蒸发盘受污染，输水管在底壳上开口与水接通，接触面积很小，并且输水管填充物在利用毛细作用输送水的同时，可以过滤泥沙、悬浮物，吸附部分有机物。
本实用新型的悬浮式太阳能净水装置的顶壳通过翻边架设在底壳的卡槽内，并在顶壳的翻边设有若干均匀排布的换气孔，该设计可以保持空气适度有限流通，降低顶壳温度，增加水蒸气遇冷凝聚效率，有效防止挥发性有机物的富集，防止收集的清洁水出现异味，保持充足的氧含量，防止长期使用过程中，厌氧性微生物侵蚀蒸发体。
附图说明
图1为实施例中悬浮式太阳能净水装置结构示意图；
其中，1-顶壳；2-底壳；3-进水孔；4-翻边；5-卡槽；6-引流罩；7-蒸发盘；8-输水管；9-浮圈；10-平衡配重。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
实施例一：
本实施例的一种悬浮式太阳能净水装置，设置在河流、湖泊、水库以及水池等水体表面，如图1所示，该净水装置包括壳体、光热蒸发组件和悬浮组件；
壳体包括顶壳1和底壳2，顶壳1采用透明罩结构，底壳2内壁设有反光层，底壳2底部的中心位置设有进水孔3；本实施例中顶壳1采用半球形硬质塑料壳体，底壳2采用半椭球形硬质塑料壳体；顶壳1底端向内设有翻边4，底壳2外侧壁上部设有卡槽5，顶壳1通过翻边4架设在底壳2的卡槽5内；顶壳1内侧壁下部设有引流罩6，用于将凝结的水珠汇集至腔体中心位置，顶壳1的翻边4设有若干均匀排布的换气孔，顶壳1和底壳2之间形成一个腔体；
光热蒸发组件包括蒸发盘7和输水管8；输水管8采用硬质塑料材质，竖直设置在蒸发盘7和底壳2之间，输水管8下端连接底壳2的进水孔3，输水管8上端将蒸发盘7固定支撑在腔体内；蒸发盘7采用由亲水材料形成的盘状结构，内部或底部设有支撑架；输水管8内部填充有亲水材料，用于将水体经输水管8引入蒸发盘7；
悬浮组件包括设置在底壳2外周壁的浮圈9和设置在底壳2外侧下部的平衡配重10。
使用时，悬浮式太阳能净水装置漂浮于水体表面，受底壳2与底壳2外周壁的浮圈9提供的浮力，平衡配重10为该装置提供稳定性。输水管8内部亲水材料直接接触水体，水体在亲水材料的毛细作用条件下，经输水管8引向蒸发盘7。外部太阳光从上方透过透明的顶壳1直射蒸发盘7，部分太阳光经底壳2内壁反光层反射至蒸发盘7，将蒸发盘7中水体蒸发，水蒸气受热向上，在顶壳1内壁凝结形成水珠，沿顶壳1向下流动，经引流罩6引流作用汇集在腔体底部中心位置，当腔体底部水体接近底壳2上端时，将顶壳1打开，收集经蒸发净化后的水体。
实施例二：
本实施例的进一步设计在于：本实施例中形成蒸发盘的亲水材料与输水管内部填充有亲水材料采用一体化结构。
实施例三：
本实施例的进一步设计在于：本实施例中蒸发盘厚度范围在3毫米～5毫米之间，蒸发盘表面喷涂碳层，输水管长度在10-15厘米之间，输水管内径在1-2厘米之间。
实施例四：
本实施例的进一步设计在于：本实施例中反光层采用反光玻璃结构。
实施例五：
本实施例的进一步设计在于：本实施例中亲水材料选用亲水性棉质材料。亲水绵质材料可选用天然亲水绵质材料和人为改性的亲水绵质材料，本实施例中采用天然棉质材料为经人为浸泡过羧化纤维素溶液后进行干燥改性的亲水绵质材料。
实施例六：
本实施例的进一步设计在于：本实施例中平衡配重采用设置在底壳外侧下部的铅质圆环结构。
实施例七：
本实施例的进一步设计在于：壳体外部设有牵引绳，用于装置回收。
Claims (10)
1.一种悬浮式太阳能净水装置，设置在水体表面，其特征在于：包括壳体、光热蒸发组件和悬浮组件；
所述壳体包括顶壳和底壳，所述顶壳采用透明罩结构，所述底壳内壁设有反光层，底壳底部的中心位置设有进水孔；所述顶壳和底壳之间形成一个腔体；
所述光热蒸发组件包括蒸发盘和输水管；所述输水管竖直设置在蒸发盘和底壳之间，输水管下端连接底壳的进水孔，输水管上端将所述蒸发盘固定支撑在腔体内；所述蒸发盘采用由亲水材料形成的盘状结构，内部或底部设有支撑架；所述输水管内部填充有亲水材料，用于将水体经输水管引入蒸发盘；
所述悬浮组件包括设置在底壳外周壁的浮圈和设置在底壳外侧下部的平衡配重。
2.根据权利要求1所述的悬浮式太阳能净水装置，其特征在于：所述顶壳采用半球形壳体，所述底壳采用半椭球形壳体；所述顶壳底端向内设有翻边，所述底壳外侧壁上部设有卡槽，所述顶壳通过翻边架设在底壳的卡槽内；所述顶壳内侧壁下部设有引流罩，用于将凝结的水珠汇集至腔体中心位置。
3.根据权利要求2所述的悬浮式太阳能净水装置，其特征在于：所述顶壳的翻边设有若干均匀排布的换气孔。
4.根据权利要求1-3任一所述的悬浮式太阳能净水装置，其特征在于：形成蒸发盘的亲水材料与输水管内部填充有亲水材料采用一体化结构。
5.根据权利要求4所述的悬浮式太阳能净水装置，其特征在于：所述蒸发盘厚度在3毫米～5毫米之间。
6.根据权利要求5所述的悬浮式太阳能净水装置，其特征在于：所述输水管长度在10-15厘米之间，输水管内径在1-2厘米之间。
7.根据权利要求6所述的悬浮式太阳能净水装置，其特征在于：所述反光层采用反光玻璃结构。
8.根据权利要求7所述的悬浮式太阳能净水装置，其特征在于：所述亲水材料选用亲水性棉质材料。
9.根据权利要求8所述的悬浮式太阳能净水装置，其特征在于：所述平衡配重采用设置在底壳外侧下部的铅质圆环结构。
10.根据权利要求9所述的悬浮式太阳能净水装置，其特征在于：所述壳体外部设有牵引绳，用于装置回收。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022200447.7U CN213623360U (zh) | 2020-09-30 | 2020-09-30 | 悬浮式太阳能净水装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022200447.7U CN213623360U (zh) | 2020-09-30 | 2020-09-30 | 悬浮式太阳能净水装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN213623360U true CN213623360U (zh) | 2021-07-06 |
Family
ID=76657326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202022200447.7U Active CN213623360U (zh) | 2020-09-30 | 2020-09-30 | 悬浮式太阳能净水装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN213623360U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113620364A (zh) * | 2021-08-02 | 2021-11-09 | 国家地质实验测试中心 | 一种基于界面蒸发的太阳能蒸馏装置及水体净化方法 |
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2020
- 2020-09-30 CN CN202022200447.7U patent/CN213623360U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN113620364A (zh) * | 2021-08-02 | 2021-11-09 | 国家地质实验测试中心 | 一种基于界面蒸发的太阳能蒸馏装置及水体净化方法 |
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