[发明专利]太阳能蒸馏装置

说明书

技术领域

本发明一般涉及水蒸馏领域，尤其涉及一种用于从被污染水体生产蒸馏水的装置，被污染水体熟悉地是天然的被污染水体，例如洋和海。

背景技术

已存在各种类型的本领域公知的蒸馏技术，包括太阳能蒸馏。太阳能蒸馏技术使用太阳能产生蒸发-冷凝循环，其中，使用太阳能通过蒸发-冷凝过程将被污染的水转化为蒸馏水。该循环在自然界是公知的，当诸如洋、海、河流和池塘等天然水体中的水通过太阳能的作用蒸发，并在大气中积累，被冷凝为云和雾，并以雨和雪的形式再次落在地球表面时，雨(这是蒸馏水的一种形式)就通过水循环的自然现象发生。

传统形式的太阳能蒸馏存在两种：主动蒸馏和被动蒸馏。在被动的太阳能蒸馏中，装置依靠水池和装置顶部之间的自然温度差作为冷凝水的方式。在主动的太阳能蒸馏中，将外部能量提供给水池以增加水池和顶部之间的温度差，以进一步提高生产率。

传统的太阳能蒸馏系统有许多缺点。例如，传统的太阳能蒸馏系统安装在陆地上，并且必须从附近的水源向系统供给水，这导致将非饮用水(苦咸水或海水)转移到系统中的复杂性和局限性。并且，纯化后留下的水高度浓缩有盐、细菌和其它杂质(例如离子)，在每次纯化循环后必须根据某些标准将其从系统中去除。这增加了传统系统的复杂性和局限性。此外，使用这些传统系统的饮用水的生产受限于储水器的尺寸，这也导致生产、维护的复杂性与局限性。

地球上的天然水体含有大量的水，然而地球上大多数可利用的水实际上是不适于饮用的，因为这些水是盐水或者苦咸水，因此它们无法被人类消耗或使用。这些天然水体包括洋、海、河流、池塘等。传统的蒸馏系统没有有效地将天然水体用于蒸馏水的生产。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种用于直接从天然水体生产蒸馏水的装置和方法，该装置和方法将克服至少一部分上面提及的缺点。

作为本发明的第一方面，提供一种太阳能蒸馏装置，用于将被污染水体中所含的被污染的水转化为蒸馏水，所述被污染水体具有水表面，所述太阳能蒸馏装置包括几何凸起形状的盖子，所述盖子包括腔壁、开口和腔室，其中：

所述腔壁适于与外部环境热连通以采集太阳热能，并与所述开口光连通，以使来自所述外部环境的太阳光能够通过腔壁到达所述开口处；

所述开口适于与所述腔壁以及所述被污染水体的表面光连通，以使所述太阳光能够自所述腔壁到达所述被污染水体的表面，用于加热所述被污染的水以形成蒸汽，并且，所述开口适于与所述被污染水体的表面以及所述腔室流体连通，以使来自所述被污染水体表面的所述蒸汽能够通过所述开口进入所述腔室内；和

所述腔室由所述腔壁限定，所述腔室适于与所述开口流体连通，用于接收形成的蒸汽，并冷凝所述蒸汽以从所述蒸汽形成冷凝的蒸馏水。

优选地，所述开口适于与所述被污染水体的表面形成密封设计，该密封设计用于密封所述腔室并限制形成的蒸汽从所述腔室退出到所述外部环境。

优选地，所述腔壁由透明材料制成，以使太阳光能够通过。优选地，所述腔壁由诸如塑料、金属或陶瓷的刚性材料制成。

在本发明的一个实施例中，太阳能蒸馏装置还包括光学透镜，所述光学透镜适于将太阳光汇聚并导向所述开口处。

在本发明的一个实施例中，所述光学透镜形成所述腔壁的组成部分。所述光学透镜也可以是固定到所述腔壁上的独立部件。

在本发明的一个实施例中，所述太阳能蒸馏装置还包括可漂浮基座，所述可漂浮基座用于支撑所述盖子，并使所述盖子能够漂浮在所述被污染水体的表面上。

优选地，所述可漂浮基座包括诸如泡沫的可漂浮材料。所述可漂浮基座还可包括能够使所述盖子漂浮的任何其它可漂浮材料。所述基座还可包括可充气部件，例如浮子。

在本发明的一个实施例中，所述太阳能蒸馏装置还包括锚固装置。优选地，锚固装置适于被锚固到所述被污染水体的水底，用于限制所述基座(和所述盖子)在水上移动，从而为所述太阳能蒸馏装置提供稳定性。所述锚固装置可以是被污染水体中的永久结构，并可具有钩状结构或锥形结构。

在本发明的一个实施例中，所述太阳能蒸馏装置还包括冷凝水收集器，所述冷凝水收集器适于被固定到所述腔室内的所述腔壁上，用于收集在所述腔室内的所述腔壁的表面上形成的冷凝蒸馏水。

优选地，所述冷凝水收集器呈沟槽的形式，但其可以根据腔壁/盖子的性质/形状/构造，采取任何其它形状。

在本发明的一个实施例中，所述太阳能蒸馏装置还包括与所述冷凝水收集器流体连通的导管，所述导管用于将所述冷凝的蒸馏水引导到所述腔室外。