[发明专利]用于蒸馏水的设备及其使用方法

说明书

相关技术的交叉引用

本申请要求在2011年9月20日提交的临时申请序列号No.61/536,782的优先权，并且在此将其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及一种用于从海水或其它非淡水样本中蒸馏淡水的设备和方法。

背景技术

在世界许多地方，可饮用的淡水不易获得或者匮乏。讽刺性地，这些地区中的许多区域被由于盐分（例如，海水）或者其它矿物污染物（例如，苦咸水）而无法饮用的几乎无限量的水所包围或者可得到这样的水。

长期以来已经意识到这种问题，并且本领域中存在产生可饮用水并且更优选地产生蒸馏水的多种设备。例如，参见美国专利No.7,955,478，其描述了称作“竖直管状蒸发设备”的设备。在本专利中描述的发明表明：作为本发明的一个实施例的特征的菲涅尔透镜可用于制备蒸馏水。在’478专利中描述的设备包括内筒体和外筒体，但没有公开位于它们之间的真空元件。

多种用于从海水中制备蒸馏水领域的方法利用了太阳能。就这一点而言，参见美国专利No.5,468,351和No.4,749,447，它们也论述了菲涅尔透镜的应用。再者，美国专利No.4,194,949；No.4,160,523；No.3,960,668；No.3,232,846；No.2,412,466；和No.2,332,294教导了使用基于太阳能的蒸馏设备，它们内容在此通过引用并入本文。

尽管例如现有技术的关注点在于用于将诸如盐和其它矿物质的杂质从不纯水中分离出的设备，但是仍然需要一种简单、有效的装置，所述装置尽可能少地耗费能源并且还能够持续运转。

本发明的目的是解决所有这些问题。从随后的公开内容中将看到如何实现所述目的。

发明内容

本发明涉及一种Y状设备，所述设备的每个支腿均包括不同尺寸的两个同心通道装置。所述两个同心通道装置中的较大通道装置是可透光的。所述两个同心通道装置定位成使得较小通道装置位于较大通道装置的内部。在生产中，在位于这两个通道装置（在此也称作管装置）之间的空间中提供真空。

内部管装置允许水通过位于“Y”状设备的支腿的两个端部处的口流入和流出。在操作中，当热量使得设备的支腿之一中的水蒸发时，水沿着该支腿向上移动，而没有水沿着未加热的第二支腿向上扩散。所形成的蒸汽不包含污染物或者包含非常小量污染物，所述蒸汽进入到位于Y状设备内的内部收集管装置中。蒸汽不能从内部管装置逃逸出。

整个Y状装置以倒置的姿势定位在水中，使得顶部的竖直位置延伸出水面而设备的支腿定位在水面以下。

在操作中，至少一个透镜并且优选多达3个透镜定位成使得所述透镜将太阳光聚集并且集中在设备的竖直部分、设备的一条支腿与水会合的位置处。聚集的太阳光加热所述设备的支腿中的水，从而使水蒸发。所形成的蒸汽进入内部收集管装置，而浓缩的盐水移动到设备的第二支腿中，由于因蒸发所提供的空间而使得额外的海水进入第一支腿中，因此迫使浓缩的盐水进入第二支腿中。蒸汽在收集装置中移动，并且在通到周围水下方的区域时，冷却且冷凝，从而形成进入到储液器中的蒸馏水。

应用了多于一个的透镜以使得，随着地球移动一天的进程，其相对于太阳的位置发生变化，将光持续聚集在设备上，并且形成蒸汽以及随后冷凝也是持续的。

附图说明

图1示出了本发明的一个实施例的主视图；

图2示出了本发明的一个实施例，其示出了用于与其连接的透镜。

具体实施方式

现在参照附图，图1示出了本发明的一部分的实施例的主视图。

图1示出了倒置Y状结构“1”，其由竖直部分“2”和两条倾斜支腿部分“3”和“4”构成。该设备包括半透明的壳体“5”。壳体也称作第一管装置，其可以由丙烯酸或者可透光的任何其它材料构造而成。

第二管装置“6”定位在第一管装置内部。该第二管装置优选地由诸如不锈钢的不腐蚀材料构成。元件“6”的直径小于元件“5”的直径，使得在它们之间形成空间“7”。处理该空间以使得在第二管装置与第一管装置之间形成真空。真空防止热量跟随下文论述的透镜行为而消散。

竖直管装置“8”定位成与壳体的侧部等距。该竖直管装置装备有进入口“9”，如下文讨论的那样，水蒸气流入所述进入口“9”中。该竖直管装置延伸通过结构1，并且终止于储液器“10”中，冷凝的水蒸气流入所述储液器“10”中。储液器可选地包含用于从储液器中抽吸蒸馏液体的抽吸装置“11”。