本發(fā)明涉及海水淡化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及的是一種太陽能海水淡化器。

背景技術(shù)：

對海水或苦咸水進(jìn)行淡化的方法很多，常規(guī)的方法有蒸餾法、離子交換法、滲析法和反滲透法等，這些海水淡化技術(shù)發(fā)展得較為成熟，但都存在著需要消耗大量的燃料或電力的缺陷，以上海水淡化技術(shù)涉及的設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易維護(hù)，生產(chǎn)成本高，也不方便船只出海時的攜帶。因此，需要開發(fā)一種體積輕便、節(jié)能經(jīng)濟(jì)的海水淡化設(shè)備來解決上述問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種太陽能海水淡化器，體積輕便，利用太陽能進(jìn)行海水淡化，節(jié)能環(huán)保，且造價低廉。

為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的解決方案是：

一種太陽能海水淡化器，包括呈扁平盒狀的殼體以及設(shè)置在所述殼體內(nèi)的換熱板、冷凝板和均流管，所述殼體具有相對設(shè)置的前面板和后背板，所述前面板為玻璃面板，所述均流管、所述換熱板以及所述冷凝板由前至后依次安裝在所述殼體內(nèi)，所述換熱板的后表面與所述冷凝板的前表面固定在一起，所述冷凝板的后表面與所述殼體的后背板固定在一起；

所述均流管設(shè)置在所述換熱板的前表面的上端且與所述換熱板的內(nèi)部相連通，所述換熱板的前表面對應(yīng)所述均流管的下方貼合有一用于吸收太陽能的碳纖維毛氈層，所述碳纖維毛氈層與所述殼體的相應(yīng)內(nèi)壁之間形成有供水蒸汽流通的蒸汽通道；所述換熱板內(nèi)設(shè)置有交指型換熱流道，所述冷凝板內(nèi)設(shè)置有交指型冷凝流道，所述冷凝板的上方開設(shè)有多個用于導(dǎo)入水蒸汽的導(dǎo)氣孔，所述殼體內(nèi)的底部設(shè)置有冷凝水槽；

所述后背板的下端分別開設(shè)有海水進(jìn)口、淡水排出口、第一冷凝水排出口以及以及水蒸汽導(dǎo)出口，所述海水進(jìn)口通過導(dǎo)管與所述交指型換熱流道的下端相連通，所述第一冷凝水排出口通過冷凝水管與所述冷凝水槽相連通，所述淡水排出口與所述交指型冷凝流道的下端相連通，所述水蒸汽導(dǎo)出口與所述蒸汽通道相連通。

所述殼體的前面板上開設(shè)多個有利于水蒸汽流動的空氣導(dǎo)入孔。

所述換熱板的大小和形狀分別與所述冷凝板的大小和相狀相同。

所述換熱板的后表面上開設(shè)有換熱槽，所述換熱槽內(nèi)沿著所述換熱板的長度方向設(shè)置有多層換熱隔板，所述換熱隔板之間形成設(shè)置在所述換熱槽內(nèi)的所述交指型換熱流道。

所述冷凝板的后表面上開設(shè)有冷凝槽，所述冷凝槽內(nèi)沿著所述冷凝板的長度方向設(shè)置有多層冷凝隔板，所述冷凝隔板之間形成設(shè)置在所述冷凝槽內(nèi)的所述交指型冷凝流道。

所述后背板的下端還開設(shè)有第二冷凝水排出口，所述第二冷凝水排出口通過冷凝水管與所述冷凝水槽相連通。

所述殼體內(nèi)對應(yīng)所述水蒸汽導(dǎo)出口的位置安裝有微型排氣扇。

采用上述結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明一種太陽能海水淡化器，具體工作流程如下：太陽光透過前面板照射在碳纖維毛氈層上，當(dāng)碳纖維毛氈層吸收的太陽能熱輻射量使得殼體內(nèi)的溫度適合海水有效蒸發(fā)時，與碳纖維毛氈層相貼合的換熱板也具有較高的溫度，海水進(jìn)入換熱板的交指型換熱流道進(jìn)行初步換熱，經(jīng)過初步換熱的海水進(jìn)入均流管，通過均流管的均流作用均勻流淌在碳纖維毛氈層上，海水沿著碳纖維毛氈層由上而下進(jìn)行受熱蒸發(fā)，一部分海水形成水蒸汽通過冷凝板上的導(dǎo)氣孔進(jìn)入冷凝板的交指型冷凝流道，較熱的水蒸汽經(jīng)過與交指型換熱流道中的較冷的海水進(jìn)行換熱作用，冷凝成淡水并由淡水排出口排出。沿著碳纖維毛氈層流下的未形成水蒸汽的海水流入冷凝水槽并通過第一冷凝水排出口排出。由于交指型換熱流道內(nèi)的海水的溫度由下至上逐漸升高，而交指型冷凝流道內(nèi)的水蒸汽由上至下流通，從而保證水蒸汽的冷凝效果越來越好。

本發(fā)明一種太陽能海水淡化器，在海水淡化技術(shù)方面避免了膜法淡化技術(shù)(滲析法和反滲透法)中常見的問題，如存在處于高硬度水中的膜表面易結(jié)垢而難以長期使用、使用后期耗材維護(hù)費用高等壁壘。由于在蒸發(fā)過程中，該太陽能海水淡化器的蒸發(fā)效率受到水中鹽含量的影響程度小，而不會產(chǎn)生離子交換法在鹽濃度略高的水中工作效率低下的問題。利用碳纖維毛氈進(jìn)行聚熱蒸發(fā)，該過程中由于待蒸發(fā)液體處于流動狀態(tài)，也不會產(chǎn)生一般蒸餾法存在的鹽結(jié)晶現(xiàn)象。

本發(fā)明一種太陽能海水淡化器，體積輕便，利用太陽能進(jìn)行海水淡化，節(jié)能環(huán)保，且造價低廉，適用于鹽湖水淡化、內(nèi)陸地區(qū)硬度水淡化、海島作業(yè)、小型船只出海時使用。

進(jìn)一步，所述殼體的前面板上開設(shè)多個有利于水蒸汽流動的空氣導(dǎo)入孔，能夠加快水蒸汽的蒸發(fā)，有利于水蒸汽進(jìn)入冷凝板。

進(jìn)一步，所述后背板的下端還開設(shè)有第二冷凝水排出口，所述第二冷凝水排出口通過冷凝水管與所述冷凝水槽相連通，可防止當(dāng)?shù)谝焕淠懦隹诙氯麑?dǎo)致冷凝水槽內(nèi)液面過高，不利于水蒸汽的流通。

進(jìn)一步，所述殼體內(nèi)對應(yīng)所述水蒸汽導(dǎo)出口的位置安裝有微型排氣扇，從而有助于水蒸汽的流通。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種太陽能海水淡化器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中A部分的放大結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明一種太陽能海水淡化器的換熱板的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明一種太陽能海水淡化器的換熱板(前表面)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明一種太陽能海水淡化器的冷凝板的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明一種太陽能海水淡化器的前面板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明一種太陽能海水淡化器的后背板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：

殼體 1 前面板 11

空氣導(dǎo)入孔 111 后背板 12

海水進(jìn)口 121 淡水排出口 122

第一冷凝水排出口 123 水蒸汽導(dǎo)出口 124

第二冷凝水排出口 125 換熱板 2

換熱隔板 21 交指型換熱流道 22

進(jìn)水口 23 出水口 24

換熱隔離槽 25 通孔 251

冷凝板 3 冷凝隔板 31

交指型冷凝流道 32 冷凝隔離槽 33

通孔 331 均流管 4

碳纖維毛氈層 5 冷凝水槽 6

具體實施方式

為了進(jìn)一步解釋本發(fā)明的技術(shù)方案，下面通過具體實施例來對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)闡述。

一種太陽能海水淡化器，如圖1-圖2所示，包括呈扁平盒狀的殼體1以及設(shè)置在殼體1內(nèi)的換熱板2、冷凝板3和均流管4，殼體1的長度為120cm，寬度為80cm，厚度為9.2cm，殼體1具有相對設(shè)置的前面板11和后背板12，前面板11為玻璃面板，均流管4、換熱板2以及冷凝板3由前至后依次安裝在殼體1內(nèi)，換熱板2的大小和形狀分別與冷凝板3的大小和相狀相同。換熱板2的后表面與冷凝板3的前表面固定在一起，冷凝板3的后表面與殼體1的后背板12固定在一起。

如圖3所示，換熱板2由導(dǎo)熱材料制作而成，換熱板2的后表面上開設(shè)有換熱槽，換熱槽內(nèi)沿著換熱板2的長度方向設(shè)置有多層換熱隔板21，換熱隔板21之間形成設(shè)置在換熱槽內(nèi)的交指型換熱流道22，換熱板2的厚度為5mm，相鄰的換熱隔板21之間的間距為20mm，交指型換熱流道22的下端設(shè)置有進(jìn)水口23，交指型換熱流道22的上端設(shè)置有出水口24，進(jìn)水口23和出水口24均開設(shè)在換熱槽的槽底。如圖2-圖4所示，均流管4設(shè)置在換熱板2的前表面的上端且與換熱板2的交指型換熱流道22的出水口24相連通，換熱板2的前表面對應(yīng)均流管4的下方貼合有一用于吸收太陽能的碳纖維毛氈層5，碳纖維毛氈層5與殼體1的相應(yīng)內(nèi)壁之間形成有供水蒸汽流通的蒸汽通道；如圖5所示，冷凝板3的上方開設(shè)有多個用于導(dǎo)入水蒸汽的導(dǎo)氣孔，冷凝板3的后表面上開設(shè)有冷凝槽，冷凝槽內(nèi)沿著冷凝板3的長度方向設(shè)置有多層冷凝隔板31，冷凝隔板31之間形成設(shè)置在冷凝槽內(nèi)的交指型冷凝流道32，冷凝板3的厚度為20mm，相鄰的冷凝隔板31之間的間距為50mm，這樣設(shè)置，能夠保證水蒸汽的低流速，有利于獲得最佳的冷凝效果。

如圖1和圖6所示，殼體1內(nèi)的底部設(shè)置有用于收集水蒸汽形成冷凝水的冷凝水槽6，殼體1的前面板11上沿著殼體1的寬度方向開設(shè)多個有利于水蒸汽流動的空氣導(dǎo)入孔111，如圖1、圖3、圖5和圖7所示，后背板12的下端分別開設(shè)有海水進(jìn)口121、淡水排出口122、第一冷凝水排出口123以及位于第一冷凝水排出口123上方的水蒸汽導(dǎo)出口124，海水進(jìn)口121通過導(dǎo)管與交指型換熱流道22的進(jìn)水口23相連通，第一冷凝水排出口123通過冷凝水管與冷凝水槽6相連通，淡水排出口122與交指型冷凝流道32相連通。換熱板2內(nèi)的下端設(shè)置有一與其交指型換熱流道22相隔離的換熱隔離槽25，換熱隔離槽25的槽底開設(shè)有一通孔251，冷凝板3內(nèi)的下端設(shè)置有一與其交指型冷凝流道32相隔離的冷凝隔離槽33，冷凝隔離槽33的槽底也開設(shè)有一通孔331，蒸汽通道的水蒸汽依次通過換熱隔離槽25和冷凝隔離槽33的通孔，最終由后背板12上的水蒸汽導(dǎo)出口124導(dǎo)出。

采用上述結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明一種太陽能海水淡化器，具體工作流程如下：太陽光透過前面板11照射在碳纖維毛氈層5上，當(dāng)碳纖維毛氈層5吸收的太陽能熱輻射量使得殼體1內(nèi)的溫度適合海水有效蒸發(fā)時，與碳纖維毛氈層5相貼合的換熱板2也具有較高的溫度，通過計算，在太陽輻射較為理想的情況下，流到交指型換熱流道22最上端的海水的溫度可達(dá)到65℃，如圖2中的實線箭頭和圖3所示，海水進(jìn)入換熱板2的交指型換熱流道22進(jìn)行初步換熱，經(jīng)過初步換熱的海水進(jìn)入均流管4，通過均流管4的均流作用均勻流淌在碳纖維毛氈層5上，海水沿著碳纖維毛氈層5由上而下進(jìn)行受熱蒸發(fā)，如圖2中的虛線箭頭以及圖3、圖5和圖7所示，一部分海水形成水蒸汽通過冷凝板3上的導(dǎo)氣孔進(jìn)入冷凝板3的交指型冷凝流道32，較熱的水蒸汽經(jīng)過與交指型換熱流道22中的較冷的海水進(jìn)行換熱作用，冷凝成淡水并由淡水排出口122排出。沿著碳纖維毛氈層5流下的未形成水蒸汽的海水流入冷凝水槽6并通過第一冷凝水排出口123排出。由于交指型換熱流道22內(nèi)的海水的溫度由下至上逐漸升高，而交指型冷凝流道32內(nèi)的水蒸汽由上至下流通，從而保證水蒸汽的冷凝效果越來越好。

本發(fā)明一種太陽能海水淡化器，在海水淡化技術(shù)方面避免了膜法淡化技術(shù)(滲析法和反滲透法)中常見的問題，如存在處于高硬度水中的膜表面易結(jié)垢而難以長期使用、使用后期耗材維護(hù)費用高等壁壘。由于在蒸發(fā)過程中，該太陽能海水淡化器的蒸發(fā)效率受到水中鹽含量的影響程度小，而不會產(chǎn)生離子交換法在鹽濃度略高的水中工作效率低下的問題。利用碳纖維毛氈進(jìn)行聚熱蒸發(fā)，該過程中由于待蒸發(fā)液體處于流動狀態(tài)，也不會產(chǎn)生一般蒸餾法存在的鹽結(jié)晶現(xiàn)象。

本發(fā)明一種太陽能海水淡化器，將聚熱層(碳纖維毛氈層)、換熱板和冷凝板集成設(shè)置在一空間不大的殼體內(nèi)，體積輕便，利用太陽能進(jìn)行海水淡化，節(jié)能環(huán)保，且造價低廉，適用于鹽湖水淡化、內(nèi)陸地區(qū)硬度水淡化、海島作業(yè)、小型船只出海時使用。

進(jìn)一步，如圖6所示，殼體1的前面板11上開設(shè)多個有利于水蒸汽流動的空氣導(dǎo)入孔111，能夠加快水蒸汽的蒸發(fā)，有利于水蒸汽進(jìn)入冷凝板。

進(jìn)一步，如圖1和圖7所示，后背板12的下端還開設(shè)有第二冷凝水排出口125，第二冷凝水排出口125通過冷凝水管與冷凝水槽6相連通，可防止當(dāng)?shù)谝焕淠懦隹?23堵塞導(dǎo)致冷凝水槽6內(nèi)液面過高，不利于水蒸汽的流通。

進(jìn)一步，殼體1內(nèi)對應(yīng)水蒸汽導(dǎo)出口124的位置安裝有微型排氣扇(圖中未示出)，從而有助于水蒸汽的流通。

上述實施例和圖式并非限定本發(fā)明的產(chǎn)品形態(tài)和式樣，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對其所做的適當(dāng)變化或修飾，皆應(yīng)視為不脫離本發(fā)明的專利范疇。