CN217535514U - 一种便携式太阳能海水淡化装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种便携式太阳能海水淡化装置，包括蒸馏箱，蒸馏箱的一侧设有集热机构，下方设有集水管，集水管的上端伸入所述蒸馏箱，其入水口朝蒸馏箱顶部设置，集水管的下方设有淡水收集容器，其出水口和淡水收集容器连通，集热机构搜集热能，并对蒸馏箱中的海水进行加热，海水受热后蒸发上升，并在蒸馏箱顶部冷凝，在重力作用下，冷凝的水珠从集水管的入水口进入进水管，并从集水管的出水口排放到淡水收集容器中。采用集热机构对蒸馏箱内海水进行加热，淡水汽化后在蒸馏箱顶部冷凝后回收，与现有的回收设备相比，结构简单、体积轻小、使用便利，并且集热机构和蒸馏箱采用铰接方式连接，可以折叠，便于携带。
Description
技术领域
本实用新型涉及海水淡化技术领域，具体为一种便携式太阳能海水淡化装置。
背景技术
淡水问题是全球都比较重视的问题，海水淡化有利于减轻当今环境的淡水危机，国外60％以上的淡化水用于市政用水等方面，使用化石能源作为海水淡化的驱动力会加快能源短缺，加重环境恶化。为了解决上述问题，实现资源的充分利用与开发，现今海水淡化领域大多采用半透膜法，加热罐蒸馏法等方式实现海水脱盐制取淡水，但这些方法大多具有装置大，耗能多等缺陷，且制取淡水后内部清洗困难，往往需要人工对内部装置进行清洗，降低了装置的制取水效率也加大了工作人员的负担。同时它们也受到了高成本，高能耗和环境污染的阻碍。
实用新型内容
本实用新型针对上述现有技术存在的问题，提供一种便携式太阳能海水淡化装置。
为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：
一种便携式太阳能海水淡化装置，包括蒸馏箱，所述蒸馏箱的至少一侧设有集热机构，下方设有集水管，所述集水管的上端伸入所述蒸馏箱，其入水口朝蒸馏箱顶部设置，所述集水管的下方设有淡水收集容器，其出水口和淡水收集容器连通，所述集热机构搜集热能，并对蒸馏箱中的海水进行加热，海水受热后蒸发上升，在蒸馏箱顶部冷凝，并在重力作用下从集水管的入水口进入集水管，并从集水管的出水口排放到淡水收集容器中。
进一步地，所述蒸馏箱的顶板包括第一板体和第二板体，所述第一板体和第二板体之间具有开口朝上的夹角β，所述β角的大小为90°≤β≤165°。
进一步地，所述蒸馏箱的顶板外表面铺设有太阳能电池膜，内表面设有制冷机构，所述制冷机构和太阳能电池膜连接，所述太阳能电池膜为其工作提供电能。
进一步地，所述蒸馏箱的底板上设有一对隔离板，所述一对隔离板将蒸馏箱的下部分隔成第一容纳区和第二容纳区，所述第一容纳区和第二容纳区中均设有抽屉式水箱，所述集水管的上端从一对隔离板之间伸入蒸馏箱中。
进一步地，所述第一容纳区和第二容纳区的底板之间具有开口朝下的夹角α，所述夹角α的大小为100°≤α≤170°，所述第一容纳区和第二容纳区的底板上还设有第一肋条。
进一步地，所述集热机构包括至少一个纳米流体真空集热管，所述纳米流体真空集热管的端部和蒸馏箱的侧壁铰接。
进一步地，所述集热机构还包括cpc聚光器,所述纳米流体真空集热管设置在cpc聚光器中，所述cpc聚光器将光线汇聚到纳米流体真空集热管上。
进一步地，所述纳米流体真空集热管包括外管和内管，所述内管的内壁上设有多个翅片。
进一步地，所述集水管内设有多个第二肋片。
进一步地，所述集水管为螺旋形管道。
本实用新型的有益效果：
本实用新型提供的便携式太阳能海水淡化装置采用集热机构对蒸馏箱内海水进行加热，淡水汽化后在蒸馏箱顶部冷凝后回收，与现有的回收设备相比，结构简单、体积轻小、使用便利，并且集热机构和蒸馏箱采用铰接方式连接，可以折叠，便于携带。集热机构和位于蒸馏箱顶部的制冷机构均利用太阳能作为能源供应，更加节能环保，抽屉式水箱更加便于清洗和添水。
附图说明
图1为本实用新型便携式太阳能海水淡化装置的正视图；
图2为本实用新型蒸馏箱的结构示意图；
图3为本实用新型集水管的结构示意图；
图4为本实用新型集热机构的结构示意图；
图5为本实用新型集热机构和蒸馏箱连接的结构示意图。
图中：1-蒸馏箱，11-第一板体，12-第二板体，2-集热机构，21-纳米流体真空集热管，211-外管，212-内管，213-翅片，214-导热架，22-cpc聚光器，3-集水管，31-入水口，32-出水口，33-第二肋片，4-淡水收集容器，5-一对隔离板，6-第一容纳区，7-第二容纳区，8-第一肋条，9-太阳能电池膜，10-制冷机构。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
请参考图1-4，为本实用新型提供的一种便携式太阳能海水淡化装置，包括蒸馏箱1，蒸馏箱1的两侧设有集热机构2，下方设有集水管3，集水管3的上端伸入蒸馏箱1，其入水口31朝蒸馏箱1顶部设置，集水管3的下方设有淡水收集容器4，其出水口32和淡水收集容器4连通，集热机构2搜集热能，并对蒸馏箱1中的海水进行加热，海水受热后蒸发上升，在蒸馏箱1顶部冷凝，并在重力作用下从集水管3的入水口31进入集水管3，并从集水管3的出水口32排放到淡水收集容器4中。
具体而言，请参考图2，蒸馏箱1包括箱体、底板以及顶板，蒸馏箱1的顶板包括第一板体11和第二板体12，第二板体11和第二板体12之间具有开口朝上的夹角β，β角的大小为90°≤β≤165°。第一板体11和第二板体12的倾斜设置，使得富集在二者表面的淡水能够加快速度移动到二者的连接处，进而进入到位于二者连接处下方的集水管3的入水口。
蒸馏箱1的底板上设有一对隔离板5，一对隔离板5将蒸馏箱1的下部分隔成第一容纳区6和第二容纳区7，第一容纳区6和第二容纳区7中均设有抽屉式水箱，集水管3的上端从一对隔离板5之间伸入蒸馏箱1中。第一容纳区6和第二容纳区7中的抽屉式水箱用于存放待淡化的海水，存放海水的高度不得超出一对隔离板5的高度，避免海水溢出后进入集水管3中，抽屉式水箱可直接抽出装水或者清洗，使用十分方便。
第一容纳区6和第二容纳区7的底板之间具有开口朝下的夹角α，夹角α的大小为100°≤α≤170°，第一容纳区6和第二容纳区7的底板上还设有多个第一肋条8，倾斜的底板和第一肋条8能够增大气体的湍流度，提高换热效率。第一肋条8的形状为圆形，第一肋条8和蒸馏箱1的内壁一体成型。
蒸馏箱1的顶板外表面铺设有太阳能电池膜9，内表面设有制冷机构10，制冷机构10和太阳能电池膜9连接，太阳能电池膜9为其工作提供电能。
具体而言，制冷机构10为微型制冷片，该微型制冷片设置在顶板的内表面，其与太阳能电池膜9电性连接，太阳能电池膜9吸收太阳能，将太阳能转化为电能，进而为太阳能电池膜9供电。微型制冷片为现有技术中的制冷片，本申请中不再对其工作原理进行展开论述。
请参考图3，集水管3为螺旋形管道，其上端为入水口31，下端为出水口32。入水口31为漏斗形，其具有较大的开口，便于接收从蒸馏箱1顶板上滴落的淡水。集水管3的入水口31和蒸馏箱1一体成型，密封性更好。
为了进一步增加冷凝效果，集水管3中设有多个第二肋片33，第二肋片33能够增大换热面积，使受到压力作用进入集水管3的气体能够完全液化，提高冷凝效率。
请参考图4和图5，集热机构2包括至少一个纳米流体真空集热管21，纳米流体真空集热管21的端部和蒸馏箱1的侧壁铰接。
具体而言，纳米流体真空集热管21包括外管211和内管212，内管212的内壁上设有多个翅片213。翅片213能够降低纳米流体沉淀速率，破坏流体流动边界层，增大流动的湍流度，提高集热效率。内管212的端部为球状，蒸馏箱1上设有导热架214，内管212的端部和导热架214铰接，且内管212可向下折叠。
集热机构2还包括cpc聚光器22,纳米流体真空集热管21设置在cpc聚光器中22，cpc聚光器22将光线汇聚到纳米流体真空集热管21上。cpc聚光器中22和纳米流体真空集热管21的连接方式在现有技术中已经公开，不再对其赘述。
工作原理：
工作时，抽出第一容纳区6和第二容纳区7中的抽屉式水箱，向水箱中注入海水后放回，将整个装置置于阳光下，集热机构2接收光能，并将热量传递给蒸馏箱1，蒸馏箱1内的海水受热发生蒸发，蒸汽上升到达蒸馏箱1的顶板后冷凝并附着在顶板上，最终在重力的作用下滴入集水管3，由于蒸馏箱内气压增大，部分未冷凝的气体进入到集水管3，在集水管3中冷凝，集水管3中设置的第二肋片33能够增大冷凝接触面积，提高冷凝效率，设置在顶板上的太阳能电池膜为制冷机构10提供制冷电能。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种便携式太阳能海水淡化装置，其特征在于：包括蒸馏箱(1)，所述蒸馏箱(1)至少一侧设有集热机构(2)，下方设有集水管(3)，所述集水管(3)的上端伸入所述蒸馏箱(1)，其入水口(31)朝蒸馏箱(1)顶部设置，所述集水管(3)的下方设有淡水收集容器(4)，其出水口(32)和淡水收集容器(4)连通，所述集热机构(2)搜集热能，并对蒸馏箱(1)中的海水进行加热，海水受热后蒸发上升，在蒸馏箱(1)顶部冷凝，并在重力作用下从集水管(3)的入水口(31)进入集水管(3)，并从集水管(3)的出水口(32)排放到淡水收集容器(4)中。
2.根据权利要求1所述的便携式太阳能海水淡化装置，其特征在于：所述蒸馏箱(1)的顶板包括第一板体(11)和第二板体(12)，所述第一板体(11)和第二板体(12)之间具有开口朝上的夹角β，所述夹角β的大小为90°≤β≤165°。
3.根据权利要求1所述的便携式太阳能海水淡化装置，其特征在于：所述蒸馏箱(1)的顶板外表面铺设有太阳能电池膜(9)，内表面设有制冷机构(10)，所述制冷机构(10)和太阳能电池膜(9)连接，所述太阳能电池膜(9)为其工作提供电能。
4.根据权利要求1所述的便携式太阳能海水淡化装置，其特征在于：所述蒸馏箱(1)的底板上设有一对隔离板(5)，所述一对隔离板(5)将蒸馏箱(1)的下部分隔成第一容纳区(6)和第二容纳区(7)，所述第一容纳区(6)和第二容纳区(7)中均设有抽屉式水箱，所述集水管(3)的上端从一对隔离板(5)之间伸入蒸馏箱(1)中。
5.根据权利要求4所述的便携式太阳能海水淡化装置，其特征在于：所述第一容纳区(6)和第二容纳区(7)的底板之间具有开口朝下的夹角α，所述夹角α的大小为100°≤α≤170°，所述第一容纳区(6)和第二容纳区(7)的底板上还设有第一肋条(8)。
6.根据权利要求1所述的便携式太阳能海水淡化装置，其特征在于：所述集热机构(2)包括至少一个纳米流体真空集热管(21)，所述纳米流体真空集热管(21)的端部和蒸馏箱(1)的侧壁铰接。
7.根据权利要求6所述的便携式太阳能海水淡化装置，其特征在于：所述集热机构(2)还包括cpc聚光器(22),所述纳米流体真空集热管(21)设置在cpc聚光器(22)中，所述cpc聚光器(22)将光线汇聚到纳米流体真空集热管(21)上。
8.根据权利要求7所述的便携式太阳能海水淡化装置，其特征在于：所述纳米流体真空集热管(21)包括外管(211)和内管(212)，所述内管(212)的内壁上设有多个翅片(213)。
9.根据权利要求1所述的便携式太阳能海水淡化装置，其特征在于：所述集水管(3)内设有多个第二肋片(33)。
10.根据权利要求1所述的便携式太阳能海水淡化装置，其特征在于：所述集水管(3)为螺旋形管道。
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| CN202221697918.2U CN217535514U (zh) | 2022-07-01 | 2022-07-01 | 一种便携式太阳能海水淡化装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115583684A (zh) * | 2022-11-08 | 2023-01-10 | 三一硅能(株洲)有限公司 | 水体淡化装置 |
-
2022
- 2022-07-01 CN CN202221697918.2U patent/CN217535514U/zh active Active
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