[发明专利]太阳能清洁水生产装置和生产方法在审
申请号: | 202010917336.X | 申请日: | 2020-09-03 |
公开(公告)号: | CN111977730A | 公开(公告)日: | 2020-11-24 |
发明(设计)人: | 曲良体;王德斌;林腾宇;程虎虎 | 申请(专利权)人: | 清华大学 |
主分类号: | C02F1/04 | 分类号: | C02F1/04;C02F9/10;C02F103/08 |
代理公司: | 北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙) 11201 | 代理人: | 周慧云 |
地址: | 10008*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 太阳能 清洁 水生 装置 生产 方法 | ||
1.一种太阳能清洁水生产装置,其特征在于,包括:
蒸发腔体;
透明盖板,所述透明盖板设置在所述蒸发腔体的顶面和/或至少一个侧面;
冷凝管/腔,所述冷凝管/腔包括连通的第一冷凝管/腔和第二冷凝管/腔,所述第一冷凝管/腔具有蒸汽入口,所述蒸汽入口与所述蒸发腔体连通,所述第一冷凝管/腔设置在所述蒸发腔体的另一个侧面,所述第二冷凝管/腔设置所述蒸发腔体的下方,所述第二冷凝管/腔具有冷凝水出口;
蒸发材料,所述蒸发材料设置在所述蒸发腔体内;
集水槽,所述集水槽设置所述蒸发腔体内且围在所述蒸发材料的外围,所述集水槽包括连通的第一集水槽和第二集水槽,且第二集水槽的上表面低于第一集水槽的上表面,所述冷凝水出口与所述第二集水槽相连;
底部支撑,所述底部支撑覆盖在所述第二冷凝管/腔上;
引水孔,所述引水孔贯穿所述底部支撑的上下表面。
2.根据权利要求1所述的太阳能清洁水生产装置,其特征在于,所述蒸发材料为三维结构;
任选地,所述蒸发材料包括聚合物材料、炭基材料、金属纳米颗粒和半导体光热纳米材料中的至少之一。
3.根据权利要求2所述的太阳能清洁水生产装置,其特征在于,所述装置还包括蒸发层结构,所述蒸发层结构设置在所述蒸发腔体内,且所述蒸发材料铺展在所述蒸发层结构表面;
任选地,所述蒸发层结构为竖立的板、条或者锥形;
任选地,所述蒸发层结构为可插拔结构;
任选地,所述装置还包括蒸发围堰,所述蒸发围堰设置在所述蒸发层结构和所述第一集水槽之间,且位于所述蒸发层结构的外围。
4.根据权利要求1所述的太阳能清洁水生产装置,其特征在于,所述透明盖板的内表面经过亲水处理;
任选地,所述亲水处理包括贴亲水膜和喷亲水喷剂中的至少之一;
任选地,所述透明盖板的透光率不低于70%;
任选地,所述透明盖板可拆卸。
5.根据权利要求1-4任一项所述的太阳能清洁水生产装置,其特征在于,所述装置还包括尾部支撑,所述尾部支撑覆盖在所述第一冷凝管/腔上。
6.根据权利要求1-4任一项所述的太阳能清洁水生产装置,其特征在于,所述装置还包括引水条,所述引水条通过所述引水孔延伸到所述底部支撑靠近所述光热材料的表面;
任选地,所述引水条的材料选自棉花、棉棒和布条中的至少之一;
任选地,所述装置还包括搬运把手,所述搬运把手设置在所述底部支撑上;
任选地,所述装置还包括操作窗口,所述操作窗口设置在所述透明盖板的再一个侧面上;
任选地,所述操作窗口与所述透明盖板之间设置防水圈;
任选地,所述防水圈为橡胶圈。
7.根据权利要求1-4任一项所述的太阳能清洁水生产装置,其特征在于,所述装置还包括泡沫,所述泡沫设置在所述底部支撑的空隙处;
任选地,所述装置还包括保温材料,所述保温材料设置在所述底部支撑和所述冷凝管/腔之间的空隙处;
任选地,所述保温材料的热导率小于0.12W/m·K。
8.根据权利要求1-4任一项所述的太阳能清洁水生产装置,其特征在于,所述冷凝管/腔的材料为铜、铝或者钢。
9.根据权利要求1-4任一项所述的太阳能清洁水生产装置,其特征在于,所述第二集水槽为有倾斜角度的槽。
10.一种采用权利要求1-9任一项所述的太阳能清洁水生产装置实现生产清洁水的方法,其特征在于,包括:
(1)安装所述装置;
(2)将所述装置置于待处理水面上。
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