阳光海水淡化器制造技术

本申请为一种阳光海水淡化器，海水淡化器采用20个直径100毫米的水晶球作为热源。通过水晶球体聚焦产生的热能可按下列公式计算：H＝J/m2x[(EA x Cl)x N]，式中H表示阳光聚焦产生的热能，J/m2为太阳辐射强度计量，EA为暴露在太阳直接辐射下的水晶球体面积，Cl为水晶球体的阳光聚焦系数，N为水晶球体数量。本海水淡化器由绝热外壳盖、水晶球聚热/散热盘、水气凝结塔、绝热水箱外壳、塑料水箱组成。组装后的海水淡化器的最大直径为1000毫米，整体高度为605毫米。水源必须是无污染海水、河水或收集的雨水。海水淡化/净化过程不产生碳排放，在各部件生产加工过程中产生的碳排放可在长期使用中实现碳中和。中实现碳中和。中实现碳中和。

【技术实现步骤摘要】
阳光海水淡化器

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[0001]本阳光海水淡化器属于太阳能利用


技术介绍
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[0002]贴近海水表面的气温上升引起海水表层温度逐渐升高，导致海水蒸发，形成水气，遇冷后产生降水。由于海盐无法随水气蒸发，故海上的降水总是淡水。为了在人造环境中重现这一海水淡化过程，首先找到一种绿色热源。日光仪利用水晶球聚焦产生的热能记录日照强度和时长，其原理是在晴空下水晶球把阳光聚焦在球体下方涂有热敏层的阻燃记录纸上，随着太阳位置和光线强度的变化，纸面被“灼烧”的痕迹会逐渐拉长，形成一个痕迹由窄变宽再变窄的过程。此外，与放大镜和多镜片组合体相同，水晶球也有阳光聚焦作用。与之不同的是，水晶球的采光球面上任何一点都是最佳采光点，无需跟踪太阳，球下任何一点都是最佳聚焦点，无需调节聚焦高度。水晶球体的光学聚焦特点是：相对于地球运行轨道，随着太阳移动，与水晶球相对应的球下聚焦点也随之自行移动，而整个聚焦过程不会因太阳位置的不同而中断。本海水淡化器在某个时段通过水晶球体阳光聚焦产生的热能可按下列公式计算：H＝J/m2xEAxCl，式中 H表示通过阳光聚焦产生的热能，J/m2为某个时段太阳辐射强度计量，EA为暴露在太阳直接辐射下的水晶球体面积，但不包括间接散射感光面积，一般EA等于或小于该球体面积的二分之一，Cl为水晶球体的阳光聚焦系数，设直径为100毫米的水晶球体的聚焦系数为1，则直径为300毫米、200毫米、80毫米或 50毫米的水晶球体的聚焦系数分别为3、2、0.8和0.5，以此类推。纳入另一个变量后，上述公式可表述为：H＝J/m2x[(EAxCl)xN]，式中N为水晶球体数量。本方案采用20个直径为100毫米的水晶球作为热源。除热源外，在相对绝热环境中聚热和散热是充分利用阳光聚焦热能的关键因素。在晴空无遮挡条件下，海水淡化效率取决于可获取的总热量、聚热和散热效率、绝热效果以及最初注入水箱时的水温。基于相同原理，本设计方案即用于海水淡化，也用于河水和雨水的物理净化。除水泵外，海水淡化/净化过程不产生碳排放。在水晶球、塑料、橡胶和金属等部件的生产加工过程中产生的碳排放可在长期使用中实现碳中和。水箱内残留的高盐度水的直接排出会使周边生物(如植物和昆虫)无法生存，并导致周边环境荒漠化。

技术实现思路
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[0003]本阳光海水淡化器由绝热外壳盖、水晶球聚热/散热盘、水气凝结塔、绝热水箱外壳、塑料水箱五部分组成。
[0004]一、绝热外壳盖
[0005]绝热外壳盖是一个外径1000毫米的圆形钢盖，钢板的厚度为5毫米，外壳盖的内径为990毫米。外壳盖的外沿高度为45毫米。外壳盖上开有20个用于置入直径100毫米水晶球的圆孔，在外壳盖相对应的两侧边缘各开有2个(共4个)尼龙绳把手圆孔，并开有1个通向水气凝结塔的圆孔、1个探针式温度计插孔和1个进水口圆孔。置入水晶球的圆孔直径为130毫米，连接水气凝结塔的圆孔直径为45毫米，尼龙绳把手圆孔的直径为5毫米，温度计插孔的
直径为2毫米，进水口圆孔的直径为25毫米。外壳盖上还开有24个用于固定水晶球聚热/散热盘的螺丝孔，螺丝孔的直径为8毫米。为了尽可能减少热量散失，采用非金属螺丝和螺母。外壳盖上另开有105个带螺纹的小孔(图略)，用于固定水晶球的聚酯密封环和橡胶垫圈，每个密封环和垫圈上有5个小孔，直径为2毫米。固定水晶球的聚酯密封环的宽度为35毫米，外径为175毫米，内径为105毫米。固定水晶球的橡胶垫圈的外径为175毫米，内径为98毫米，厚度为2 毫米。在外壳盖内放置一个圆形天然橡胶绝热垫，直径为990毫米，绝热垫上各圆孔的直径与外壳盖上的圆孔位置和直径相同，但在绝热垫上没有用于固定水晶球的密封环小孔。绝热垫的厚度为3毫米。在绝热外壳盖的外沿上等距离焊有4个属锁扣环。绝热外壳盖的构造和尺寸见图1至图6。
[0006]二、水晶球聚热/散热盘
[0007]铝的导热效率优于不锈钢，但长期暴露在高湿度环境中的铝易腐蚀并污染水质，故采用不锈钢作为水晶球聚热/散热盘。水晶球聚热/散热盘用2毫米厚的不锈钢冲压制成。聚热/散热盘的直径为950毫米。在聚热/散热盘上冲压出20个用于放置水晶球的凹槽，凹槽的上部为圆形敞口，每个敞口的内径为104毫米，凹槽本身呈半圆形，垂直半径为50毫米(相对于聚热/散热盘平面)。聚热/散热盘各凹槽和圆孔位置与外壳盖上用于置入水晶球的圆孔和螺丝孔的位置完全对应一致。聚热/散热盘上开有24个用于将其固定在外壳盖上的螺丝孔，直径为8毫米。聚热/散热盘上的水气凝结塔圆孔、温度计插孔、进水口圆孔和固定螺丝孔位置和直径与外壳盖上对应的圆孔位置和直径完全一致。在水晶球与凹槽之间放置一个矿物纤维 (陶瓷棉)圆薄垫，以防止玻璃球体与金属凹槽磨擦后损伤球面。水晶球聚热/散热盘的构造和尺寸见图7 和图8。
[0008]三、水气凝结塔
[0009]水气凝结塔的顶部为圆锥体结构，下部为圆柱体结构，两者采用螺旋扣对接或拆卸。水气凝结塔用2毫米厚度的不锈钢制作。塔高为140毫米，凝结塔最大直径为120毫米。塔底部中央焊有一个上下延伸的螺纹金属管，高度为60毫米，外径为45毫米。用一个T形空心螺纹管把凝结塔固定在绝热外壳盖上。为减少热量散失，将一个塑料喇叭口水气出口管自上而下插入螺纹金属管，塑料水气出口管的高度为80 毫米，外径为37毫米，喇叭口的外径为50毫米。在喇叭口内放置一个用高密度泡沫制作的圆锥形小活塞，其作用是在加热过程的初期阻止热量从水箱散出。当形成水气后，水箱内的压力逐渐加大，水气可轻松顶起活塞并进入凝结塔。在凝结塔的底部焊有一个淡水出口管，该出水管通过一条透明软管与接水桶的盖子对接。在凝结塔的圆锥体上配有一个气控阀，用于调节水箱内外气压平衡，并有助于提升水气凝结效率。水气凝结塔的构造和尺寸见图9和图10。
[0010]四、绝热水箱外壳
[0011]绝热水箱外壳用5毫米厚的钢板制作，箱体为圆柱形，高度为600毫米，外径为986毫米，内径为976毫米。在绝热水箱外壳底部中央有一个水漏圆孔，直径为50毫米，作为塑料水箱的水漏敞口。在靠近水箱外壳下方位置开有一个直径为25毫米的水位显示管圆孔。在绝热水箱外壳与塑料水箱的水位显示管圆孔相对应位置上方焊有一个条状中间为敞口的凸形金属卡槽，长度为450毫米，宽度为40毫米，卡槽敞口宽度为20毫米，用于将显示水位的透明软管卡入槽中。另外，在环绕绝热水箱外壳的下方位置分别焊有4个等距对称的加固环，用于将水箱外壳固定在金属支架上。在绝热水箱外壳内有一个厚度为20 毫米的高密度
泡沫绝热体，呈圆柱形，顶部为敞口，高度为595毫米，外径为974毫米，内径为934毫米，底部中央有一个水漏敞口，直径为50毫米。在绝热水箱外壳四周靠近上部位置分别焊有4个金属锁扣钩，其位置与绝热外壳盖上金属锁扣环的位置上下一一对应。绝热水箱外壳的构造和尺寸见图11至图13。
[0012]五、塑料水箱
[0013]塑料水箱用10毫米厚的食品级高强度塑料制作。塑料水箱高度为590毫米，外径为933毫米，内径为913毫米。水箱底部中央有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阳光海水淡化器，其特征是它由绝热外壳盖、水晶球聚热/散热盘、水气凝结塔、绝热水箱外壳、塑料水箱组成；组装后的海水淡化器的最大直径为1000毫米，整体高度为605毫米；绝热外壳盖是一个外径1000毫米的圆形钢盖，外壳盖上开有20个用于置入直径100毫米水晶球的圆孔，外壳盖上还开有尼龙绳把手圆孔、通向水气凝结塔的圆孔、探针式温度计插孔和进水口圆孔、固定水晶球的橡胶垫圈和聚酯密封环的带螺纹小孔，在外壳盖内放置一个圆形天然橡胶绝热垫；水晶球聚热/散热盘用不锈钢冲压制成，压出20个用于放置水晶球的凹槽，凹槽的上部为圆形敞口，每个凹槽本身呈半圆形；水气凝结塔用不锈钢制作...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖红宪，
申请(专利权)人：肖红宪，
类型：新型
国别省市：