一种太阳能界面蒸发器及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种太阳能界面蒸发器及其制作方法，所述太阳能界面蒸发器包括：支架，所述支架设置为中空圆台形，所述支架的外壁面沿从顶端到底端的方向设有多个开流槽，所述支架的外壁面涂覆有亲水涂层。本发明专利技术通过在支架的外壁面沿从顶端到底端的方向设置多个开流槽以及在支架的外壁面涂覆亲水涂层，实现快速定向的输水性能，快速定向的输水能力可将盐分运移到特定区域，实现局部盐结晶，同时开流槽具有天然的防堵特性，能够有效避免长期淡化引起的盐晶堵塞问题，且开流槽具有较大的水

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能界面蒸发器及其制作方法


[0001]本专利技术涉及海水淡化
，特别涉及一种太阳能界面蒸发器及其制作方法。

技术介绍

[0002]可饮用的淡水作为人类赖以生存的自然资源正在面临严重短缺问题，海水淡化正在成为获取淡水的重要途径。目前太阳能蒸发海水淡化作为直接利用太阳能得到蒸馏净水的技术，正在逐渐得到广泛关注。
[0003]现有的太阳能界面蒸发器的输水结构大多是由多孔介质(如纸张、无纺布和泡沫)和有孔毛细通道(如木材、气凝胶和水凝胶)构成，此类输水结构在海水淡化的过程中会形成盐晶堆积，盐晶堆积会进一步造成输水通道的堵塞，尽管研究人员对输水结构的合理调控提出了多种方案，但由于结构和输水特性方面的局限性，导致现有的太阳能界面蒸发器仍会在长期的海水淡化中出现盐晶堆积和输水通道堵塞等问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种太阳能界面蒸发器及其制作方法，旨在解决现有技术在长期的海水淡化中出现盐晶堆积和输水通道堵塞等问题。
[0005]本专利技术实施例提供一种蒸发器，包括：
[0006]支架，所述支架设置为中空圆台形，所述支架的外壁面沿从顶端到底端的方向设有多个开流槽，所述支架的外壁面涂覆有亲水涂层。
[0007]进一步的，所述支架材质为热塑性塑料。
[0008]进一步的，所述热塑性塑料为聚乳酸、聚酰胺、聚碳酸酯、丙烯腈
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丁二烯
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苯乙烯共聚物、丙烯酸酯类橡胶体与丙烯腈和苯乙烯的接枝共聚物，或聚对苯二甲酸乙二醇酯
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1，4
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环己烷二甲醇酯。
[0009]进一步的，所述开流槽为V型槽、U型槽或凹型槽。
[0010]进一步的，所述亲水涂层材质为聚吡咯。
[0011]进一步的，所述支架的顶端直径小于底端直径。
[0012]进一步的，所述多个开流槽沿所述支架的外壁面阵列分布。
[0013]本专利技术实施例还提供一种蒸发器制作方法，包括：
[0014]通过3D打印机制作出带有开流槽的中空圆台形的支架；
[0015]通过喷涂法在所述支架的外壁面上涂覆亲水涂层，得到所述蒸发器。
[0016]进一步的，所述通过3D打印机制作出带有开流槽的中空圆台形支架包括：
[0017]使用3D建模软件构建所述中空圆台形的支架的3D模型；
[0018]将所述3D模型的模板库文件导入切片软件进行切片处理；
[0019]设置打印参数并生成3D打印机可读的代码文件；
[0020]将所述代码文件发送给3D打印机并通过3D打印机制作出所述支架。
[0021]进一步的，所述通过喷涂法在所述支架的外壁面上涂覆亲水涂层包括：
[0022]将过硫酸铵溶解在去离子水中，标记为溶液A并将所述溶液A储存在第一喷雾瓶中；
[0023]将吡咯和植酸加入到异丙醇中，标记为溶液B并将所述溶液B储存在第二喷雾瓶中；
[0024]先使用去离子水超声清洗所述支架，再对所述支架进行等离子体清洗；
[0025]先在所述支架的外壁面喷涂溶液B，再喷涂溶液A，多次重复，得到待处理涂层；
[0026]使用去离子水和乙醇反复洗涤去除所述待处理涂层上未反应的有机残留物和无机盐，得到亲水涂层。
[0027]本专利技术实施例提供了一种太阳能界面蒸发器及其制作方法，该太阳能界面蒸发器包括：支架，所述支架设置为中空圆台形，所述支架的外壁面沿从顶端到底端的方向设有多个开流槽，所述支架的外壁面涂覆有亲水涂层。本专利技术通过在支架的外壁面沿从顶端到底端的方向设置多个开流槽以及在支架的外壁面涂覆亲水涂层，实现快速定向的输水性能，快速定向的输水能力可将盐分运移到特定区域，实现局部盐结晶，同时开流槽具有天然的防堵特性，能够有效避免长期淡化引起的盐晶堵塞问题，且开流槽具有较大的水
‑
空气界面，在“热局域”的界面蒸发过程中可有效提升蒸发速度。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]图1为本实施例的蒸发器的结构示意图；
[0030]图2为凹型开流槽的结构示意图；
[0031]图3为U型开流槽的结构示意图；
[0032]图4为V型开流槽的结构示意图；
[0033]图5为本实施例的蒸发器制作方法的流程示意图；
[0034]附图标记说明如下：
[0035]1、支架；2、外壁面；3、顶端；4、底端；5、开流槽。
具体实施方式
[0036]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0037]应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
[0038]还应当理解，在此本专利技术说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本专利技术。如在本专利技术说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
[0039]还应当进一步理解，在本专利技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
[0040]请参阅图1，本专利技术提供了一种蒸发器，包括：支架1，支架1设置为中空圆台形，支架1的外壁面2沿从顶端3到底端4的方向设有多个开流槽5，支架1的外壁面2涂覆有亲水涂层。
[0041]本实施例的蒸发器的工作原理为：当蒸发器的底部放置在水中时，由于开流槽5是开放的毛细管道以及其上涂覆有亲水涂层，水在毛细效应的作用下快速定向地向蒸发器的顶部流动，接着利用太阳能不断地蒸发外壁面2上的水，同时外壁面2不断地输水补给，由此水分蒸发与输水补给之间保持平衡。
[0042]其中，本实施例的蒸发器设置为中空圆台形可以将部分反射光回收，提高光的利用效果，同时随着时间推移，太阳光的入射角度发生变化，从而影响光的利用率，本实施例的中空圆台设计还可以消除入射光角度变化带来的影响。
[0043]同时，本实施例的开流槽5是开放的毛细管道设计，增加了水
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空气界面，促进蒸发，且支架1的中空圆台设计和在外壁面2开设开流槽5增大了实际的蒸发面积，有利于进一步地提高蒸发性能。
[0044]进一步的，支架1材质可选用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蒸发器，其特征在于，包括：支架，所述支架设置为中空圆台形，所述支架的外壁面沿从顶端到底端的方向设有多个开流槽，所述支架的外壁面涂覆有亲水涂层。2.根据权利要求1所述的蒸发器，其特征在于，所述支架材质为热塑性塑料。3.根据权利要求2所述的蒸发器，其特征在于，所述热塑性塑料为聚乳酸、聚酰胺、聚碳酸酯、丙烯腈
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丁二烯
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苯乙烯共聚物、丙烯酸酯类橡胶体与丙烯腈和苯乙烯的接枝共聚物，或聚对苯二甲酸乙二醇酯
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1，4
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环己烷二甲醇酯。4.根据权利要求1所述的蒸发器，其特征在于，所述开流槽为V型槽、U型槽或凹型槽。5.根据权利要求1所述的蒸发器，其特征在于，所述亲水涂层材质为聚吡咯。6.根据权利要求1所述的蒸发器，其特征在于，所述支架的顶端直径小于底端直径。7.根据权利要求1所述的蒸发器，其特征在于，所述多个开流槽沿所述支架的外壁面阵列分布。8.一种如权利要求1
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7任一项所述的蒸发器制作方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈琳轶，孙圣鸿，田君飞，陈桥，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：