[發明專利]一種基于蜂窩仿生蒸發器的太陽能飲水機

在審

• 申請號: 202110654550.5
• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113501557A
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 楊衛民;李習標;張岱凌;閻華;李好義;丁玉梅
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: C02F1/14
• 分類號: C02F1/14;C02F103/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于蜂窩仿生蒸發器的太陽能飲水機，其特征在于：主要分為四個模塊：太陽能光伏供電模塊、太陽能海水淡化模塊、淡水儲存模塊和海水傳輸模塊，太陽能發電模塊主要由單晶硅太陽能電池板和蓄電池組成，利用電池板吸收太陽能轉化為電能并儲存在蓄電池中，蓄電池中電量用于輸送海水和儲水箱中淡水加熱所需電能；太陽能界面海水淡化模塊主要由界面蒸發器和有機玻璃蓋板組成，利用界面蒸發器吸收海水產生清潔蒸汽，蒸汽到達透明玻璃蓋板后冷凝并沿壁面進入導熱管至儲水箱儲存；淡水儲存區域用于儲存淡化后的清潔水，下端有接水口便于飲用，同時可通過蓄電池電能加熱淡水至室溫；海水傳輸模塊主要由水泵和銅管組成，能夠在動力作用下將海水沿著管路輸送到海水蒸發模塊，四個模塊主要包括的零件有光伏板、蓄電池、動力設備、蜂窩界面蒸發器、凸透鏡蓋板、導熱銅管和儲水箱等；光伏板懸掛于飲水機三個側面用于將太陽能轉換為電能，用于為動力設備提供電能；動力設備放置于最下方與蓄電池相連，用于將污水、海水、雨水等輸送至頂層，為蜂窩界面蒸發器提供水分來源；蜂窩界面蒸發器放置于儲水箱上方的界面水蒸發系統中，通過毛細作用將水輸送至表層并在太陽光作用下將水分快速蒸發凈化；凸透鏡蓋板在最頂層并于導熱銅管相連，用于水蒸氣的冷凝收集和聚光；導熱銅管放置于光伏板背面并于儲水箱相連，在導流的同時利用光伏板背面散失的熱量加熱純凈水至適宜溫度；儲水箱放置于界面水蒸發系統的下方，將適溫的純凈水保存起來供人飲用。

2.根據權利要求1所述的一種基于蜂窩仿生蒸發器的太陽能飲水機，其特征在于：動力設備一端連接入水口將污水、海水、雨水等抽入，另一端連接一個儲水罐，儲水罐連接一排細導熱銅管放置于光伏板的內側。

3.根據權利要求1所述的一種基于蜂窩仿生蒸發器的太陽能飲水機，其特征在于：蜂窩界面蒸發器的上半部分是正六邊形的蜂窩陣列，這種陣列由水凝膠、氣凝膠和聚合物構成；每一陣列下方都有對應的纖維束，通過毛細作用將水分輸送至陣列的表層并在太陽能的驅動下進行水蒸發。

4.根據權利要求3所述的一種基于蜂窩仿生蒸發器的太陽能飲水機，其特征在于：纖維束由低導熱率的玻璃纖維構成，通過親水處理設計成自下到上親水性逐漸遞減。

5.根據權利要求1所述的一種基于蜂窩仿生蒸發器的太陽能飲水機，其特征在于：凸透鏡蓋板傾斜角度為5°-10°，凸透鏡蓋板由凸透鏡和玻璃蓋板組成，玻璃蓋板上均勻分布著凸透鏡陣列并與蜂窩界面蒸發器中的陣列對應。

6.根據權利要求1所述的一種基于蜂窩仿生蒸發器的太陽能飲水機，其特征在于：導流管連接上方的凸透鏡蓋板的玻璃蓋板，均勻排布于光伏板背面。

7.根據權利要求1所述的一種基于蜂窩仿生蒸發器的太陽能飲水機，其特征在于：儲水箱與導流管相連且具有保溫功能，將溫度適宜的純凈水儲存起來，儲水箱下方有出水口可共人們直接飲用。