[發(fā)明專利]一種便攜式太陽能光熱蒸發(fā)海水淡化蒸餾器及方法

在審

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• 申請日: 2021-11-09
• 公開（公告）號: CN113896268A
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 駱周揚(yáng);楊一帆;沈樂山;申震;厲宸希;祁志福
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江浙能技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號: C02F1/14
• 分類號: C02F1/14;C02F103/08
• 代理公司: 杭州九洲專利事務(wù)所有限公司 33101
• 代理人: 張羽振

1.一種便攜式太陽能光熱蒸發(fā)海水淡化蒸餾器，其特征在于：包括冷凝結(jié)構(gòu)(1)、光熱轉(zhuǎn)化材料(2)、導(dǎo)水通道(3)、隔熱層(4)、海水連通層(5)和淡水收集槽(6)；冷凝結(jié)構(gòu)(1)設(shè)置為有利于冷凝水下滑的結(jié)構(gòu)，冷凝結(jié)構(gòu)(1)下部設(shè)有光熱轉(zhuǎn)化材料(2)，光熱轉(zhuǎn)化材料(2)下部設(shè)有隔熱層(4)，隔熱層(4)設(shè)有貫穿的導(dǎo)水通道(3)；在隔熱層(4)外圍處，冷凝結(jié)構(gòu)(1)下邊緣與淡水收集槽(6)上部連通；淡水收集槽(6)與隔熱層(4)底面圍成海水連通層(5)，淡水收集槽(6)底部設(shè)有淡水排出孔，淡水收集槽(6)底面設(shè)有貫穿的海水連通孔。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式太陽能光熱蒸發(fā)海水淡化蒸餾器，其特征在于：冷凝結(jié)構(gòu)(1)形狀為一體的半球形或球錐形；冷凝結(jié)構(gòu)(1)材質(zhì)采用透光率90％以上的PMMA塑料板、PC塑料板、PVC塑料板或PP塑料板。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式太陽能光熱蒸發(fā)海水淡化蒸餾器，其特征在于：冷凝結(jié)構(gòu)(1)形狀為骨架覆膜結(jié)構(gòu)的傘形、棱錐形或屋脊形，其覆膜采用PET塑料薄膜、PE塑料薄膜、PVC塑料薄膜、PP塑料薄膜或PS塑料薄膜；骨架覆膜結(jié)構(gòu)的骨架直徑為1-5mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式太陽能光熱蒸發(fā)海水淡化蒸餾器，其特征在于：冷凝結(jié)構(gòu)(1)內(nèi)表面涂覆一層親水材料，親水材料為聚乙烯醇水凝膠、瓊脂糖凝膠、聚乙二醇或聚丙烯酸酯，其厚度為1-10μm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式太陽能光熱蒸發(fā)海水淡化蒸餾器，其特征在于：光熱轉(zhuǎn)化材料(2)采用吸光率≥80％的黑色染色纖維布、碳基材料沉積布、等離子體沉積布或碳基材料摻混凝膠。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的便攜式太陽能光熱蒸發(fā)海水淡化蒸餾器，其特征在于：黑色染色纖維布采用單層或多層；碳基材料沉積布采用活性炭沉積布、石墨烯沉積布或碳納米管沉積布；等離子體沉積布采用納米金等離子體沉積布或納米銀等離子體沉積布。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式太陽能光熱蒸發(fā)海水淡化蒸餾器，其特征在于：隔熱層(4)設(shè)有若干個(gè)均勻分布的貫穿的導(dǎo)水通道(3)，導(dǎo)水通道(3)內(nèi)填充有纖維布、吸水紙、多孔水凝膠或毛細(xì)管；導(dǎo)水通道數(shù)目乘以單個(gè)導(dǎo)水通道截面積得到的總截面積與光熱轉(zhuǎn)化材料所在蒸發(fā)面截面積的比值為3-5％；導(dǎo)水通道的長度與隔熱層厚度一致，為2-5cm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式太陽能光熱蒸發(fā)海水淡化蒸餾器，其特征在于：隔熱層(4)材料采用聚苯乙烯、聚氨酯疏水白色泡沫或氣凝膠。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式太陽能光熱蒸發(fā)海水淡化蒸餾器，其特征在于：淡水收集槽(6)材料采用不銹鋼或工程塑料，其槽寬為5-20mm；淡水收集槽(6)與冷凝結(jié)構(gòu)(1)通過橡膠圈和卡槽進(jìn)行連接密封；淡水收集槽(6)底部呈錐形，淡水收集槽(6)底板坡度為10-30°。

10.一種如權(quán)利要求1所述的便攜式太陽能光熱蒸發(fā)海水淡化蒸餾器的海水淡化方法，其特征在于：海水通過海水連通孔進(jìn)入海水連通層(5)中，再通過導(dǎo)水通道(3)穿過隔熱層(4)到達(dá)光熱轉(zhuǎn)化材料(2)，受光照加熱蒸發(fā)；蒸汽通過冷凝結(jié)構(gòu)(1)進(jìn)行熱交換冷凝成淡水，淡水順著冷凝結(jié)構(gòu)(1)內(nèi)壁下滑進(jìn)入與冷凝結(jié)構(gòu)(1)連通的淡水收集槽(6)，最后由淡水排出孔排出。