[發明專利]一種基于毛細作用收集冷凝水的太陽能蒸餾器

有效

• 申請號: 201811289847.0
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109292874B
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 楊諾;劉歡;彭桂龍;胡志響
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: C02F1/14
• 分類號: C02F1/14;C02F1/04;C02F103/08
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 曹葆青;李智

1.一種基于毛細作用收集冷凝水的太陽能蒸餾器，其特征在于，包括一個或多個豎向依次疊加的太陽能蒸餾器子結構，其中，單個太陽能蒸餾器子結構包括底層無蓋水箱(1)、集水槽(2)、冷凝板(4)以及儲水擋板(5)；其中，

所述底層無蓋水箱(1)為所述單個太陽能蒸餾器子結構的底座，該底層無蓋水箱(1)內部設有儲液槽(3)，且該儲液槽(3)內設有納米流體或含水多孔材料，用于吸收太陽光并將太陽能轉化為熱能以將液體蒸發為水蒸氣；

所述冷凝板(4)覆蓋于所述無蓋水箱(1)上且不與所述儲液槽(3)中的液體接觸，該冷凝板(4)包括表面均設有毛細結構的冷凝面(401)和垂滴面(402)，其中所述垂滴面(402)與所述集水槽(2)的內擋板內壁(202)接觸，且所述垂滴面(402)的毛細作用力大于所述冷凝面(401)的毛細作用力，以此方式，冷凝面(401)用于快速冷凝來自所述儲液槽(3)的水蒸氣并通過毛細作用將冷凝水運輸至所述垂滴面(402)，且垂滴面(402)通過毛細作用快速吸收所述冷凝面(401)運輸過來的冷凝水并將該冷凝水聚集凝水，防止水蒸氣直接在冷凝面(401)聚水；同時，水蒸氣的余熱能通過冷凝面(401)傳遞到上一層太陽能蒸餾器子系統，以實現能量的多級利用，以及

所述集水槽(2)安裝于所述無蓋水箱(1)或儲水擋板(5)的側面，用于收集來自所述垂滴面(402)的冷凝水；

儲水擋板(5)和其下方的冷凝板(4)為密封連接，兩者組合成一個水槽。

2.根據權利要求1所述的一種基于毛細作用收集冷凝水的太陽能蒸餾器，其特征在于，所述毛細結構為采用沉積、旋涂、噴涂、棒涂、編織或壓焊工藝鋪設于所述冷凝面(401)表面的具有多孔結構的微米線或納米線。

3.根據權利要求1所述的一種基于毛細作用收集冷凝水的太陽能蒸餾器，其特征在于，所述毛細結構為具有多孔結構的透明金屬有機框架材料。

4.根據權利要求2所述的一種基于毛細作用收集冷凝水的太陽能蒸餾器，其特征在于，所述微米線或納米線的直徑小于100微米；所述微米線或納米線所構成的多孔結構的孔徑小于10毫米。

5.根據權利要求1-4任一項所述的一種基于毛細作用收集冷凝水的太陽能蒸餾器，其特征在于，所述冷凝面(401)水平放置于所述無蓋水箱(1)或儲水擋板(5)上，且所述垂滴面(402)與冷凝面(401)采用直接搭接的方式連接或者粘結為一個整體。

6.根據權利要求1-4任一項所述的一種基于毛細作用收集冷凝水的太陽能蒸餾器，其特征在于，所述垂滴面(402)設于所述冷凝面(401)底面的四周邊緣或部分邊緣處；且，所述垂滴面(402)為底部向下收攏的倒金字塔結構。

7.根據權利要求6所述的一種基于毛細作用收集冷凝水的太陽能蒸餾器，其特征在于，所述垂滴面(402)為底邊與所述冷凝面(401)底面貼合的一個三角形結構或者多個呈水平陣列排布的三角形結構，以便于在所述垂滴面(402)底部尖銳處形成液滴。

8.根據權利要求1-4任一項所述的一種基于毛細作用收集冷凝水的太陽能蒸餾器，其特征在于，所述無蓋水箱(1)和儲水擋板(5)的橫截面為矩形，多邊形或圓形，且與所述冷凝板(4)的形狀結構相配。

9.根據權利要求1-4任一項所述的一種基于毛細作用收集冷凝水的太陽能蒸餾器，其特征在于，所述無蓋水箱(1)和儲水擋板(5)的高度小于等于5cm。

10.根據權利要求1-4任一項所述的一種基于毛細作用收集冷凝水的太陽能蒸餾器，其特征在于，所述無蓋水箱(1)至少一個側壁上設有進水口(101)，且所述無蓋水箱(1)至少一個側壁上設有出水口(102)；所述儲水擋板(5)至少一個側壁上設有進水口(502)，所述儲水擋板(5)至少一個側壁上設有出水口(501)。