海水淡化装置的制作方法

[0001]
本发明属于海水淡化技术领域，更具体地说，是涉及一种海水淡化装置。


背景技术：

[0002]
随着人们生活水平的提高，人类对淡水的需求越来越大，然而淡水资源匮乏，现有手段通过海水淡化技术获取更多的淡水。海水淡化技术包括多级闪蒸法、多级蒸馏法和反渗透法，这三种方法装机容量法，产水量高，技术先进，但是这三种方法所用到的系统中包括的设备体积大、种类多，只适用于大型产水基地，无法适用于缺乏电力能源的海上船只或偏远地区。


技术实现要素：

[0003]
本发明的目的在于提供一种海水淡化装置，旨在解决现有海水淡化技术使用到的设备不适用于缺乏电力能源地区的技术问题。
[0004]
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种海水淡化装置，包括：
[0005]
支架；
[0006]
蒸发箱，倾斜设于所述支架上，所述蒸发箱用于盛装海水，并使海水在阳光的照射下蒸发出水蒸气；以及
[0007]
集水箱，与所述蒸发箱的顶部连通，用于冷凝所述蒸发箱中排出的水蒸气。
[0008]
作为本申请另一实施例，所述蒸发箱的向阳面为透光构件。
[0009]
作为本申请另一实施例，所述蒸发箱的向阳面为吸热构件。
[0010]
作为本申请另一实施例，所述支架上架设有供水箱，所述供水箱的底部设有供水管，所述供水管伸入所述蒸发箱的内部。
[0011]
作为本申请另一实施例，所述蒸发箱内铺设有用于使海水扩散的吸水材料层，所述供水管向所述吸水材料层的顶部排水。
[0012]
作为本申请另一实施例，所述吸水材料层平铺于所述蒸发箱底部的向阳面上。
[0013]
作为本申请另一实施例，所述吸水材料层铺设于所述蒸发箱底部的向阳面上，所述吸水材料层上设有多个向上隆起的凸起部。
[0014]
作为本申请另一实施例，所述蒸发箱的背面设有多个卡槽，所述支架上设有与所述卡槽卡接的限位部，以实现对所述蒸发箱倾斜角度的调节。
[0015]
作为本申请另一实施例，所述卡槽为单向止退槽。
[0016]
作为本申请另一实施例，所述集水箱的出水侧倾斜向下设置，所述集水箱的宽度从上向下逐渐减小。
[0017]
本发明提供的海水淡化装置的有益效果在于：与现有技术相比，本发明海水淡化装置放置在光照条件充足的场合，调整蒸发箱的位置，使其朝向阳光，静置一段时间后，通过太阳的热效应，蒸发箱内海水中的水分变为水蒸气，由于水蒸气的重量较轻，水蒸气逐渐上升至蒸发箱的顶部，随后水蒸气进入集水箱，并接触集水箱的内壁，集水箱将水蒸气冷凝
为水珠，水珠逐渐在集水箱内聚集形成淡水，可供后续使用。本发明海水淡化装置结构简单，无需使用电力能源，只需利用阳光照射即可完成对淡水的收集，使用方便，适合在太阳能比较丰富、人烟稀少、动力缺乏的偏远地区和远行的小型船只上使用。
附图说明
[0018]
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]
图1为本发明实施例一提供的海水淡化装置的主视结构示意图；
[0020]
图2为本发明实施例一提供的海水淡化装置的左视结构示意图；
[0021]
图3为图2中a部放大结构示意图；
[0022]
图4为沿图1中c-c线的剖视结构图；
[0023]
图5为图4中b部放大结构示意图；
[0024]
图6为本发明实施例二提供的海水淡化装置的剖视结构示意图；
[0025]
图7为图6中d部放大结构示意图；
[0026]
图8本发明实施例一采用的供水管的结构示意图；
[0027]
图9为本发明实施例一提供的海水淡化装置的后视结构示意图。
[0028]
图中：1、支架；101、第一架体；102、第二架体；103、连接杆；2、蒸发箱；201、箱体；202、顶盖；3、集水箱；4、供水箱；5、供水管；6、承托面；7、吸水材料层；8、出水口9、凸起部；10、卡槽；11、三棱柱；12、限位部；13、淡水口；14、围挡；15、卡扣；151、挂钩；152、扣手；153、扳手；154、转轴；16、海水口。
具体实施方式
[0029]
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0030]
请一并参阅图1至图9，现对本发明提供的海水淡化装置进行说明。所述海水淡化装置，包括支架1、蒸发箱2以及集水箱3，蒸发箱2倾斜设于支架1上，蒸发箱2用于盛装海水，并使海水在阳光的照射下蒸发出水蒸气；集水箱3与蒸发箱2的顶部连通，用于冷凝蒸发箱2中排出的水蒸气。
[0031]
本发明提供的海水淡化装置，与现有技术相比，本发明海水淡化装置放置在光照条件充足的场合，调整蒸发箱2的位置，使其朝向阳光，静置一段时间后，通过太阳的热效应，蒸发箱2内海水中的水分变为水蒸气，由于水蒸气的重量较轻，水蒸气逐渐上升至蒸发箱2的顶部，随后水蒸气进入集水箱3，并接触集水箱3的内壁，集水箱3将水蒸气冷凝为水珠，水珠逐渐在集水箱3内聚集形成淡水，可供后续使用。本发明海水淡化装置结构简单，无需使用电力能源，只需利用阳光照射即可完成对淡水的收集，使用方便，适合在太阳能比较丰富、人烟稀少、动力缺乏的偏远地区和远行的小型船只上使用。
[0032]
值得说明的是，蒸发箱2内的海水不能处于装满状态，如果蒸发箱2内的海水处于
装满的状态，一部分海水可能会直接进入集水箱3，影响对淡水的收集，因此要保证蒸发箱2箱底的海水距离顶面有一定的距离，方便蒸发箱2蒸发出的水蒸气上升。
[0033]
作为本发明提供的海水淡化装置的一种具体实施方式，蒸发箱2的向阳面为透光构件。蒸发箱2向阳面的一侧的材质可以是有机或无机透光材料，如硅酸盐玻璃；在太阳能比较丰富的地区，透光材质可以使得阳光充分透过进入蒸发箱2内，蒸发箱2内的海水直接受到阳光的照射，温度逐渐上升，其内部的水分蒸发形成水蒸气，由于水蒸气质量较轻，且蒸发箱2倾斜设置，为水蒸气提供了倾斜上升的通道，水蒸气上升至集水箱3后，接触集水箱3的内壁，并在集水箱3的冷凝作用下形成水珠，水珠集水箱3内逐渐聚集形成淡水。透光构件可以保证阳光的热能进入蒸发箱2内并直接作用于海水，使得海水可以在短时间内蒸发出较多的淡水，提高对太阳的利用率。
[0034]
具体地，蒸发箱2整体可以均采用透明的玻璃材质，透光效果好，提高直接作用于海水的光线的比例，使得海水的蒸发效率更高。
[0035]
作为本发明提供的海水淡化装置的一种具体实施方式，蒸发箱2的向阳面为吸热构件。蒸发箱2向阳面的一侧的材质可以是金属构件也可以是塑胶构件，如铝合金、黑色塑胶。太阳能比较丰富的地区，吸热构件可以充分的吸收太阳的热能，吸热构件受到阳光直射后自身温度上升，由于蒸发箱2为封闭的结构，使得蒸发箱2内的温度随着上升，进而带动其内部的海水蒸发形成水蒸气，由于水蒸气质量较轻，且蒸发箱2倾斜设置，为水蒸气提供了倾斜向上的通道，水蒸气上升至集水箱3后，接触集水箱3的内壁，并在集水箱3的冷凝作用下形成水珠，水珠集水箱3内逐渐聚集形成淡水。吸热构件可以使得阳光的热能直接作用于蒸发箱2本身，从而作用于海水，使得海水可以在短时间内蒸发出较多的淡水，提高对太阳的利用率。
[0036]
具体地，蒸发箱2整体可以均采用吸热的金属材质或塑胶构件，使得蒸发箱2的各个表面在阳光的照射下迅速吸热，提高升温速率，使得海水的蒸发效率更高。
[0037]
作为本发明提供的海水淡化装置的一种具体实施方式，请参阅图1、图2、图4、图6及图9，支架1上架设有供水箱4，供水箱4的底部设有供水管5，供水管5伸入蒸发箱2的内部。供水箱4内可以先储存一定量的海水，当需要对海水进行淡化处理的时候，通过供水管5向蒸发箱2内注入一定量的海水，蒸发箱2内的海水在太阳的热能效应下蒸发形成淡水；供水箱4方便了对蒸发箱2内海水的供应，而且向供水箱4内添加海水和向蒸发箱2内添加海水这两个过程互不干扰，方便使用。
[0038]
本实施例中，支架1的顶部设有用于承托供水箱4的承托面6，承托面6的形状与供水箱4的外形相适应，供水箱4与支架1安装的时候只需要将供水箱4放置在承托面6上即可，方便安装；当该海水淡化装置用于远行的船只上时，当供水箱4内海水没有的时候，可以将供水箱4取下工装满海水，供水箱4取下装满海水的过程相比供水箱4处于支架1上装满海水的过程较轻松，降低了劳动强度。优选的，供水箱4为圆柱状箱体，承托面6为向下凹陷的弧形面。
[0039]
作为本发明提供的海水淡化装置的一种具体实施方式，请参阅图4至图7，蒸发箱2内铺设有用于使海水扩散的吸水材料层7，供水管5向吸水材料层7的顶部排水。供水管5出水后，吸水材料层7的顶部先被浸湿，由于吸水材料层7的吸水性，并且蒸发箱2处于倾斜状态，因此在海水的重力作用下以及吸水材料层7的吸水作用下，使得海水从顶部逐渐留至底
部，并且均匀的分布在吸水材料层7上，使得海水分布较分散，增大海水的分布面积，提高海水的蒸发效率。
[0040]
具体地，吸水材料层7的材质可以是海绵、纺织品或毛毡，供水管5在吸水材料层7的顶部供水的过程：可以是以一定的出水速率持续供水，也可以是隔一段时间流出一定量的海水。
[0041]
作为本发明提供的海水淡化装置的一种具体实施方式，请参阅图8，供水管5上设有多个顺次排列的出水口8，多个出水口8均匀分布，且用于在吸水材料层7的顶部排水。供水管5伸入蒸发箱2内的长度与吸水材料层7顶部的边长相同，供水管5出水的同时，多个出水口8均出水，使得吸水材料层7顶部的不同位置均有稳定的供水源，从而可以保证吸水材料层7各个部分海水分布的均匀性，增加有效存水面积，提高海水的蒸发效率。
[0042]
作为本发明提供的海水淡化装置的一种具体实施方式，请参阅图4至图5，吸水材料层7平铺于蒸发箱2底部的向阳面上。吸水材料层7平铺在蒸发箱2内的向阳面，此时吸水材料层7的表面积与蒸发箱2底部向阳面的面积相等，吸水材料层7没有凹凸不平的地方，可以保证海水在吸水材料层7上迅速扩散，有助于海水的蒸发。
[0043]
具体的，本实施例适用于蒸发箱2的向阳面为透光构件时的状态，此时吸水材料层7平铺于蒸发箱2底部的向阳面上，可以保证阳光直接照射于所述吸水材料层7上，增加受到光照的海水面积，提高海水蒸发效率。
[0044]
作为本发明提供的海水淡化装置的一种具体实施方式，请参阅图6至图7，吸水材料层7铺设于蒸发箱2底部的向阳面上，吸水材料层7上设有多个向上隆起的凸起部9。吸水材料层7可以是本身设有凸起部9，也可以是：吸水材料层7的面积大于蒸发箱2底部向阳面的面积，在铺设吸水材料层7时，吸水材料层7在蒸发箱2形成褶皱，褶皱即凸起部9。此时吸水材料层7能吸附海水的面积增大，海水在吸水材料层7上扩散的时间相应增长，但是吸水材料层7吸附的海水的量随即增多，在此过程中，吸水材料层7上的海水蒸发形成水蒸气，增大了水蒸气的蒸发量，提高淡水的收集效率。作为本发明提供的海水淡化装置的一种具体实施方式，请参阅图1、图2、图4及图6，蒸发箱2的背面设有多个卡槽10，支架1上设有与卡槽10卡接的限位部12，以实现对蒸发箱2倾斜角度的调节。不同时间段阳光的朝向不同，因此通过不同卡槽10与限位部12的配合改变蒸发箱2的倾斜角度，可以调整蒸发箱2受阳光照射的面积，使得阳光最大程度的照射在蒸发箱2上，有利于蒸发箱2对海水的淡化，提高淡水的提取效率。
[0045]
作为本发明提供的海水淡化装置的一种具体实施方式，请参阅图1、图2、图4及图6，所述卡槽10为单向止退槽。需要调节蒸发箱2的角度时，只需推动蒸发箱2的底部，此时限位部12顺着卡槽10的侧壁下滑至下一个卡槽10，由于蒸发箱2的重力，使得卡槽10的侧壁抵接在限位部12上，防止蒸发箱2的角度回退，该调节蒸发箱2的过程简单，操作方便。
[0046]
具体地，蒸发箱的背部设有凸出的三棱柱11，三棱柱11的一侧与蒸发箱2的表面相交，另一侧凸出于蒸发箱2的表面，三棱柱11凸出的另一侧与蒸发箱2的表面形成卡槽10。推动蒸发箱2的底部，限位部12顺着蒸发箱2的背面滑上三棱柱11，到达三棱柱11凸出蒸发箱2的一侧时掉入卡槽10中，并支在卡槽10的侧壁；反向调节蒸发箱2的角度时，需要抬起蒸发箱2，使得限位部12远离三棱柱11凸出蒸发箱2表面的一侧，从上往下推动蒸发箱2，使得蒸发箱2下滑，调节好限位部12与另一个卡槽10对应后放下蒸发箱2，使得限位部12支在另一
个卡槽10的侧壁。
[0047]
作为本发明提供的海水淡化装置的一种具体实施方式，请参阅图1、图2、图3、图6及图9，集水箱3的出水侧倾斜向下设置，集水箱3的宽度从上向下逐渐减小。集水箱3设于蒸发箱2的背侧，蒸发箱2内的水蒸气上升的过程中，先进入集水箱3的顶部，随着集水箱3顶部的蒸汽聚集增多，以及集水箱3处于背阳面，温度较低，使得水蒸气在集水箱3的内壁形成水珠，由于集水箱3倾斜向下设置，水珠顺着集水箱3的内壁下滑，在水珠滑动的过程中，由于集水箱3的宽度逐渐减小，使得多股下滑的水流逐渐汇集，汇集后的水流下滑的速度更快，最终在集水箱3的底部形成淡水；该过程可以保证集水箱3顶部的水蒸气迅速冷凝下滑，提高了淡水的收集效率，并且不会影响集水箱3顶部水蒸气的再次聚集。
[0048]
具体地，集水箱3的底部设有用于排出淡水的淡水口13，使用方式可分为以下两种：(1)淡水口13一直与外界连通，在淡水口13的底部放置水桶，可以随时使用；(2)淡水口13处于封闭状态，在需要淡水的时候再将淡水口13打开取水，方便取水。
[0049]
作为本发明提供的海水淡化装置的一种具体实施方式，请参阅图1至图2，蒸发箱2包括箱体201与顶盖202，顶盖202与箱体201可拆卸连接，顶盖202形成蒸发箱2的向阳面。通过拆卸顶盖202方便对蒸发箱2内的吸水材料层7等进行更换和清理。
[0050]
具体地，箱体201的底部设有围挡14，由于蒸发箱2为倾斜设置，如果直接安装顶盖202，顶盖202由于重力容易下滑，导致顶盖202与箱体201之间的边缘不好对齐，因此通过围挡14可以迅速对齐顶盖202与箱体201的边缘；在安装顶盖202的时候，先将顶盖202的底部放置在围挡14上，此时顶盖202与箱体201边缘在围挡14的限位下自动对齐，并且围挡14还可以对顶盖202起到支撑的作用，方便对顶盖202的安装。
[0051]
作为本发明提供的海水淡化装置的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，顶盖202与箱体201之间通过卡扣15连接，卡扣15包括挂钩151、扣手152以及扳手153，挂钩151设于顶盖202上，扣手152设于箱体201上且用于与挂钩151挂接，扳手153用于在扣手152与挂钩151挂接时锁紧扣手152。箱体201与顶盖202对齐后，挂钩151与扣手152之间的相对位置即实现对应，将扣手152套在挂钩151上，然后通过扳手153锁紧即可，安装方便，降低劳动强度。
[0052]
具体地，扳手153的端部转动连接于箱体201上，扳手153的中部穿设有转轴154，转轴154与扳手153之间转动连接，扣手152为u型结构，扣手152的两侧与转轴154固定连接。当扳手153上抬时(即向上转动扳手153)，转轴154与挂钩151之间的最短距离减小，相应的扣手152的边缘距离挂钩151较近，方便将扣手152挂在挂钩151上，扣手152挂在挂钩151上之后，下压扳手153(即向下转动扳手153)，转轴154与挂轴之间的最短距离增大，在此过程中，扳手153带动转轴154拉动扣手152的底部，使得扣手152挂接在挂钩151上，在保证安装过程方便的同时，提高连接的稳固性。
[0053]
作为本发明提供的海水淡化装置的一种具体实施方式，请参阅图1、图2、图3及图6，支架1包括第一架体101、第二架体102以及连接杆103，第一架体101的顶部与第二架体102的顶部之间，以及第一架体101的中部与第二架体102的中部之间均通过连接杆103连接，且第一架体101与第二架体102之间呈夹角设置。设于顶部的连接杆103形成上述承托面6，承托面6用于承托供水箱4；第一架体101与第二架体102呈夹角设置，形成一个稳固的三角形，提高支架1的稳定性。
[0054]
具体地，第一架体101和第二架体102上分别对应设有多个用于安装连接杆103的安装孔，通过连接杆103在不同的安装孔上的安装，可以改变连接杆103所处的位置，以及改变连接杆103的安装数量，从而通过改变支架1的整体性以及稳固性，方便根据需要调节。
[0055]
本发明海水淡化装置的使用方法有两种：
[0056]
使用状态一：通过供水箱4向蒸发箱2内注入一定量的海水，使得海水均匀的分布在吸水材料层7上，在阳光的照射下，蒸发箱2内的海水逐渐蒸发上升，上升的水蒸气到达收集箱的顶部，随着水蒸气的聚集，收集箱的顶部内壁形成水珠，水珠顺着收集箱的内壁下流在收集箱的底部汇集成淡水，并可从淡水口13流出。
[0057]
使用状态二：蒸发箱2的底部设有用于流出海水的海水口16，通过供水箱4以一定的供水速度持续向蒸发箱2内出水，海水顺着吸水材料层7缓慢下流(海水的下流速度非常缓慢可以充分通过太阳的热效应蒸发)，海水在下流的过程中，受到阳光的照射蒸发出水蒸气，水蒸气上升到达收集箱的顶部，随着水蒸气的聚集，收集箱的顶部内壁形成水珠，水珠顺着收集箱的内壁下流在收集箱的底部汇集成淡水，并可从淡水口13流出；缓慢下流未被蒸发的海水从蒸发箱2底部的海水口16流出，流出的海水可以再次进行蒸发处理或回归大海。
[0058]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。