本实用新型专利技术涉及一种带有芯吸纱线的可自漂浮的净水生成装置，包括光热织物层、漂浮层、棉纱阵列和净水收集机构；光热织物层位于漂浮层的上方，棉纱阵列包括呈阵列排布的若干棉纱股线，棉纱股线的一端与光热织物层连接，另一端从漂浮层内穿出，净水收集机构用于在不影响太阳光照射在光热织物层的表面的前提下收集自光热织物层的表面散发的水蒸气；漂浮层的密度小于待处理的水，漂浮层具有一定的隔热性能，漂浮层的尺寸满足：将带有芯吸纱线的可自漂浮的净水生成装置置于待处理的水中后，漂浮层能够带着光热织物层浮在待处理的水面上，且光热织物层与水面存在一定的间距。本实用新型专利技术制备简易、使用方便、柔性耐冲击、可长期使用、蒸汽生产量高。蒸汽生产量高。蒸汽生产量高。
【技术实现步骤摘要】
一种带有芯吸纱线的可自漂浮的净水生成装置
[0001]本技术属于纺织技术以及能源
，涉及一种带有芯吸纱线的可自漂浮的净水生成装置。
技术介绍
[0002]海洋、咸水湖泊、污水以及废水等所有不可饮用和使用的水资源占据了全球70％以上的，从此类水资源中获取净水无疑是一个非常重要的方向。从此类水资源中获取净水有多种方式，包括海水冻结法、电渗析法、蒸馏法、反渗透法、光热法以及碳酸铵离子交换法，目前应用反渗透膜法及蒸馏法是市场中的主流。然而反渗透膜法以及蒸馏法需要消耗大量的能源，其高昂的安装成本和使用成本使得其难以便捷广泛的使用，而在一些贫困地区更是受限于成本及能源而无法实施。太阳能是一种可再生的绿色能源，其无处不在，利用太阳能来生成净水得到了越来越多的关注。太阳光照射在光热材料上会使其迅速升温，而附着在光热材料表面的液态水会吸收热量转化为水蒸气，水蒸气遇到温度低的固体表面会凝结成净水。利用这一原理，诞生了许多光热法装置，亦取得了很好的效果。然而此类方法常受限于光热材料的成本过高、装置的鲁棒性不足以及复杂的制备方法等缺点，尤其是适用于个体的、可携带的、低成本的、高产量的以及制备简便的光热装置并未取得足够的突破。
[0003]因此，亟待研究开发一种能够被简易制备的、使用方便的、柔性耐冲击的、可长期使用的、蒸汽生产量高的以及低成本的净水生成装置。
技术实现思路
[0004]本技术的目的是解决现有技术中针对个体使用的、便携易用耐用的以及低成本的光热法净水生成装置的空缺的问题，提供一种带有芯吸纱线的可自漂浮的净水生成装置，从而做到为水资源短缺地区的个体用户以及需携带使用的情况下提供足够的净水资源补充。
[0005]为达到上述目的，本技术采用的方案如下：
[0006]一种带有芯吸纱线的可自漂浮的净水生成装置，包括光热织物层、漂浮层、棉纱阵列和净水收集机构；
[0007]光热织物层位于漂浮层的上方，棉纱阵列包括呈阵列排布的若干棉纱股线，棉纱股线的一端与光热织物层连接，另一端从漂浮层内穿出，净水收集机构用于在不影响太阳光照射在光热织物层的表面的前提下收集自光热织物层的表面散发的水蒸气；
[0008]漂浮层的密度小于待处理的水，漂浮层具有一定的隔热性能，漂浮层的导热系数小于0.15W/mK，漂浮层的尺寸满足：将带有芯吸纱线的可自漂浮的净水生成装置置于待处理的水中后，漂浮层能够带着光热织物层浮在待处理的水面上，且光热织物层与水面存在一定的间距。
[0009]以碳纤维长丝机织物作为光热织物为例，将净水生成装置置于所要处理的水域之
上，由于漂浮层的低密度，可使整个装置漂浮于水面上。棉纱阵列(可以为芯吸棉纱阵列)的长度大于漂浮层的厚度，故棉纱阵列可深入至水域中，棉纤维的高亲水性和棉纤维之间的微小孔隙将水域中的水通过毛细作用输送至整个光热织物的表面。由于漂浮层有足够的厚度，光热织物并不与水面接触，在太阳光照射下，光热织物温度升高，由于光热织物高于水面，故其热能极少传递至下端温度低的水域中，其大部分能量都传递至其表面的水溶液中，这大大提高了太阳能的转换效率。而通常越靠近水域的区域温度越低，故高于水平面的光热织物处于温度相对较高的区域，其热损失进一步减少，间接增加了光热织物表面液态水吸收的能量，增大了水蒸气的生成量。所散发的蒸汽触碰至上部玻璃罩会以液态水的形式凝结在其表面，用以收集使用。
[0010]作为优选的技术方案：
[0011]如上所述的一种带有芯吸纱线的可自漂浮的净水生成装置，光热织物层由光热纱线构成；光热织物层的经向紧度和纬向紧度均大于70％，从而减少太阳光透过织物，保证太阳光的吸收效率足够高；光热织物层上缝制有碎褶，碎褶遍布光热织物层的表面，缝制所用的缝纫线为黑色棉纱。光热织物表面经缝制而成的碎褶状加大了光热织物的比表面积，大大增加了水溶液的蒸发面积，从而生成更多的水蒸气。同时，褶皱状的表面可以实现太阳光的连续反射吸收，大大提升太阳光的吸收效率，可增加水溶液所吸收的热量以产生更多的蒸汽。而缝制褶皱所采用的缝纫线和芯吸棉纱阵列皆为黑色，同样可以增大太阳光的热量转换。
[0012]如上所述的一种带有芯吸纱线的可自漂浮的净水生成装置，漂浮层为泡沫板。
[0013]如上所述的一种带有芯吸纱线的可自漂浮的净水生成装置，泡沫板为聚苯乙烯泡沫板、聚氨酯泡沫板、聚苯乙烯泡沫板、聚氯乙烯泡沫板、聚乙烯泡沫板或酚醛泡沫塑料板。
[0014]如上所述的一种带有芯吸纱线的可自漂浮的净水生成装置，棉纱阵列中棉纱股线的分布密度为 1～1.5根/cm2，分布密度是平衡实验中棉纱的吸水量与织物蒸发的水分得到的，分布密度太大，芯吸的水分太多容易给织物降温；分布密度太小，则水分的供应不足；所有的棉纱股线的长度都相同；所有的棉纱股线都为黑色棉纱股线；棉纱股线采用10根32英支的棉纱经合股工艺制得。
[0015]如上所述的一种带有芯吸纱线的可自漂浮的净水生成装置，棉纱股线的一端与光热织物层连接是指棉纱股线的一端采用缝制工艺与光热织物层连接；漂浮层上设有多个中空区域，棉纱股线的另一端从漂浮层内穿出是指棉纱股线的另一端从漂浮层的中空区域内穿出。
[0016]如上所述的一种带有芯吸纱线的可自漂浮的净水生成装置，中空区域的横截面呈矩形。
[0017]如上所述的一种带有芯吸纱线的可自漂浮的净水生成装置，净水收集机构包括球缺状玻璃罩和收集器皿；玻璃罩悬挂于光热织物层上方，玻璃罩底部的最低处略低于(比光热织物层低3～6cm)光热织物层，玻璃罩底部带有凹槽，凹槽的最低处设有缺口，收集器皿用于收集从缺口处流出的液态水，玻璃罩顶部凝聚的液态水可流入凹槽，凹槽所收集的液态水可经缺口流入收集器皿中。
[0018]如上所述的一种带有芯吸纱线的可自漂浮的净水生成装置，收集器皿为透明器皿，净水收集机构还包括凹面镜，收集器皿的底部处于凹面镜的焦点处，持续的太阳光的照
射促使焦点处升温并将液态水煮沸杀菌。
[0019]如上所述的一种带有芯吸纱线的可自漂浮的净水生成装置，一定的间距为5cm，光热织物层与水面的间距越大则散失到水里的热量越少，但间距也不能太大，太大了水分不容易芯吸上来，因此一定的间距设置为5cm。
[0020]有益效果：
[0021](1)本技术的一种带有芯吸纱线的可自漂浮的净水生成装置，光热织物为机织工艺实现，结构致密，光热织物表面经缝纫工艺缝制呈碎褶状，可增大蒸汽散发面积；
[0022](2)本技术的一种带有芯吸纱线的可自漂浮的净水生成装置，在光热织物下表面缝制有芯吸棉纱阵列，合股的棉纱拥有足够大的截面面积，芯吸能力强，其经染色工艺处理为黑色，不会因为在光热织物表面留有针迹而影响光热效果；
[0023](3)本技术的一种带有芯吸纱线的可自漂浮的净水生成装置，芯吸棉纱阵列均匀分布于整个光热织物下方，使得水分的输送均匀地遍布整个光热织物表面；
[0024](4)本技术的一种带有芯吸纱线的可自漂浮的净水生本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种带有芯吸纱线的可自漂浮的净水生成装置，其特征在于，包括光热织物层、漂浮层、棉纱阵列和净水收集机构；光热织物层位于漂浮层的上方，棉纱阵列包括呈阵列排布的若干棉纱股线，棉纱股线的一端与光热织物层连接，另一端从漂浮层内穿出，净水收集机构用于在不影响太阳光照射在光热织物层的表面的前提下收集自光热织物层的表面散发的水蒸气；漂浮层的密度小于待处理的水，漂浮层的导热系数小于0.15W/mK，漂浮层的尺寸满足：将带有芯吸纱线的可自漂浮的净水生成装置置于待处理的水中后，漂浮层能够带着光热织物层浮在待处理的水面上，且光热织物层与水面存在间距。2.根据权利要求1所述的一种带有芯吸纱线的可自漂浮的净水生成装置，其特征在于，光热织物层由光热纱线构成；光热织物层的经向紧度和纬向紧度均大于70%；光热织物层上缝制有碎褶，碎褶遍布光热织物层的表面，缝制所用的缝纫线为黑色棉纱。3.根据权利要求1所述的一种带有芯吸纱线的可自漂浮的净水生成装置，其特征在于，漂浮层为泡沫板。4.根据权利要求3所述的一种带有芯吸纱线的可自漂浮的净水生成装置，其特征在于，泡沫板为聚苯乙烯泡沫板、聚氨酯泡沫板、聚苯乙烯泡沫板、聚氯乙烯泡沫板、聚乙烯泡沫板或酚醛泡沫塑料板。5.根据权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪栩安，
申请(专利权)人：汪栩安，
类型：新型
国别省市：
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