[发明专利]生产淡水的太阳能蒸馏器

说明书

本发明涉及生产淡水的太阳能蒸馏器，即利用太阳能用天然非饮用水生产脱盐水的家用或工业用蒸馏器。当该非饮用水为海水时，这类蒸馏器还生成有用的副产品盐水。

各种海水脱盐装置(蒸馏和过滤)的经济和技术问题在AndyCoghlan的题为＂Fresh water from sea＂(见1991年8月31日的NewScientist第37-40页)的文章中有详细介绍。该文章指出，为了满足地球上干燥地区对淡水的指数增长的需要，开发有效、低成本的海水脱盐技术已刻不容缓。

为了解决这一问题，人们提出了各种蒸馏海水的方法，它们用用之不尽的太阳辐射能代替由矿物燃料生成的昂贵的能量。这些方法是许多专利和文章的主题，其中两篇与本申请特别有关而用作本申请的参考材料。

由三菱公司申请、1994年公开的欧洲专利0,612,691公开了一种生产淡水的现有太阳能装置，其中，一存有海水的黑底水池装在一具有一倾斜屋顶的透明空间底下。沿该空间的垂直壁流下的淡水被回收到这些壁底部的两沟槽中。为了防止凝结在还用来反射一部分太阳能辐射的屋顶的内表面上的淡水水滴回落到水池中，该表面上有一透明或至少半透明的可湿覆盖层，防止形成水滴。此外，为了降低该空间的屋顶的温度而提高水蒸气的凝结，不断用海水浇到该屋顶上。从而提高该装置的产量。但仍至少有两个缺点：(1)太阳不断加热的水量过多，因此水池中水体的最高温度下降而不利于蒸发；(2)水蒸气凝结的潜热全部丧失。

上述New Scientist中的文章在第39页简要介绍了一种使用太阳能生产淡水的高产量家用蒸馏器。由P.Le Goff开发的该蒸馏器在一透明塑料薄膜的底下有一可转向的镜子把太阳能反射到一垂直放置的第一铝板的黑色正面上。该第一铝板的反面有一丝网层，海水靠重力供应给该丝网层。其上都有该亲水覆盖层的若干相同铝板互相隔开几厘米地串联在一起。太阳能把第一铝板加热到约94℃，从而使在反面覆盖层中流动的较大量水蒸发。生成在第一与第二铝板之间空间中的水蒸气凝结在第二铝板的正面上，从而加热第二铝板，这又使在其反面上流动的盐水蒸发。这一过程一直进行到第六铝板上，第六铝板被加热到45℃。从第二铝板开始凝结到各铝板正面上的淡水用一收集器收集。用另一未示出的收集器收集各覆盖层底部的盐水。该制造商宣布受太阳照射的一铝板每平方米可日产20升淡水。之所以有如此高的产量，是因为第一到第五铝板的始终保持湿润的高热覆盖层所生成的水蒸气的凝结的潜热在第二到第六铝板上得到回收。按照该文章作者的说法，这一产量大大高于现有太阳能海水蒸馏装置的产量(每平方米日产2-3升)。该装置可有效地用作家用蒸馏器，但其某些部件(定日镜和铝板)的制作成本较高。

在下文中，我们把太阳能蒸馏器的淡水产量定义为下面两值之比，一个值为每小时平均光照、吸收太阳能辐射的每平方米表面实际生成的淡水量，另一值为每平方米表面积、每小时所吸收的太阳热量所蒸发的理论水量Q(在干燥地区1千瓦/平方米的平均光照的Q=1.5公斤/小时.平方米)。

本发明的第一个目的是构作生产淡水的改进的太阳能蒸馏器。

本发明的第二个目的是构作产量尽可能高，但投资较低、运行和维护成本特别低的蒸馏器。

本发明的第三个目的是提供尽可能回收水蒸气凝结潜热的生产淡水的太阳能蒸馏器。

本发明的第四个目的是提供可在特别运行条件下运行的太阳能蒸馏器。

本发明的第五个目的是提供可经受强风的生产淡水的太阳能蒸馏器。

本发明的第六个目的涉及通过蒸馏海水生产淡水、由多个太阳能蒸馏器构成的工业太阳能设备。

本发明的第七个目的涉及把一通过蒸馏海水生产淡水的太阳能设备与一由该厂排放的盐水所生成的盐碱滩结合在一起的工业设备。

本发明的第八个目的涉及一种新型复合产品，特别可用来构作本发明生产淡水的改进的太阳能蒸馏器。

按照本发明的最宽泛方面，提供一种生产淡水的太阳能蒸馏器，包括：

-可吸收太阳能辐射、容纳待蒸馏的水的一装置；

-由该装置的水的加热所生成的水蒸气能在其上凝结的一凝结表面；

-收集从该凝结表面淌下的淡水的部件；

-其特征在于：

-所述装置包括一布置在阴影中、受太阳能照射的柔性、张紧、黑色、不透水薄膜，一靠毛细管作用和重力把水供应其上的亲水羊毛构成所述薄膜的一覆盖层；

-回收盐水的部件布置在所述羊毛底部。