[发明专利]太阳能吸附式双功能制淡装置

说明书

技术领域

本发明属于淡水获取技术领域，特别是涉及一种利用太阳能从海水、苦咸水、废水、高浊度地表水等各种原料水中制取淡水和从空气中获取淡水的太阳能吸附式双功能制淡装置。 

背景技术

淡水是人类生存不可或缺的物质。淡水资源短缺已成为许多国家和地区社会与经济发展的瓶颈，从海水、苦咸水、甚至污水中制取淡水已成为解决淡水问题的有效途径。目前全球淡化水总容量超过7000万吨/日。除了建造大、中型淡化厂以实现区域供水外，灵活可靠的小型或便携式制淡装置对于灾区、边远地区、野外作业等的人们来说有着特殊重要的意义。 

对固定式淡化厂而言，其原料水水质和成分常年相对稳定，但对便携式或小型可移动式制淡设备而言，其原料水水质和成分会随使用地点的不同而发生极大的变化，可能有时是海水、有时是苦咸水、有时是污水，更有甚者，有时还可能根本没有原料水。显然，如果能发明一种装置，不仅可从各种水质的原料水中制取清洁淡水，而且无原料水时还可从环境空气中获取淡水，这将是极有意义的事情。本发明以此为出发点，利用无所不在的太阳能为唯一驱动能源，基于某些物质（如硅胶）对水蒸气的吸附/脱附作用，提出一种可从各种原料水和空气中获取淡水的双功能制淡装置。 

对现有文献资料进行检索发现，无论是大型还是小型制淡系统，现有技术涉及的都只是单功能装置，典型的如反渗透海水/苦咸水淡化装置、多级闪蒸海水淡化装置、多效蒸馏海水淡化装置、吸附式空气取水装置。由于本发明基于吸附/脱附原理而工作，因此对这方面文献进行了深入检索，发现了几种相关的单功能系统。例如：中国科学院广州能源研究所马伟斌等的发明专利（专利号：ZL 201120381002）“一种带回热回质循环的太阳能吸附式海水淡化装置”公开了一种利用吸附原理从海水中制取淡水的方法；该类系统只适用于存在原料水的场合。再如：上海交通大学王如竹等的发明专利（专利号：ZL 01113489）“太阳能吸附式空气取水装置”和大连冰山集团有限公司侴乔力等的发明专利（专利号：ZL 01102877）“太阳能吸附式空气取水器”公开了两种利用吸附原理从空气中获取淡水的装置；由于空气中水蒸气的分压力低，因此该类装置取水效率低、产水量少，尤其遗憾的是，即使有原料水可用，该类装置也无法进行利用，只能望“水”兴叹。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简洁、操作方便、灵活可靠的小型/便携式太阳能吸附式双功能制淡装置，用以从海水、苦咸水、高浊度地表水、污水等原料水中制取清洁淡水，当无原料水可用时则从空气中获取淡水，以满足灾难救助、野外生存、边远地区日常生活等场合的淡水需要。 

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是： 

本发明是一种太阳能吸附式双功能制淡装置，包括原料水箱、蒸气室、透光板、吸附床、百叶窗式隔板、冷凝器、淡水箱、侧盖板、顶盖板；所述的透光板安装在蒸气室的顶部，在透光板与冷凝器的结合处开设一空气出口，在该空气出口安装顶盖板；所述的蒸气室位于透光板和百叶窗式隔板之间，吸附床安装在蒸气室中；所述的蒸气室的上部空间是脱附时的水蒸气通道，该水蒸气通道与冷凝器相通；所述的淡水箱与冷凝器相通，位于冷凝器下方；所述的原料水箱的侧壁上开设补水口/空气入口，该补水口/空气入口上设有侧盖板；所述的百叶窗式隔板以可开启、关闭的方式安装在蒸气室和原料水箱之间。

本发明还包括液位显示器，该液位显示器安装在淡水箱的侧壁外且与淡水箱内腔连通。 

所述的透光板由透光性好的平板玻璃或钢化玻璃制成，呈一定角度倾斜安装。 

所述的吸附床倾斜安装在蒸气室的顶部，且倾斜角度小于透光板的倾斜角度。 

所述的蒸气室与冷凝器之间的内隔板倾斜布置。 

所述的原料水箱的下部设有排水孔，在该排水孔上安装有排水阀。 

所述的淡水箱下部设有出水孔，在该出水孔上安装有淡水阀。 

    采用上述方案后，本发明具有以下优点： 

（1）通过控制本发明中侧盖板、顶盖板、百叶窗式隔板的启、闭，装置可在两种模式——原水取水模式、空气取水模式下运行，从而具备从各种水质的原料水中制取淡水和从空气中获取淡水双重功能，突破了现有制淡装置功能单一的局限性，大大拓展了制淡装置对外部环境的适应性，具有广阔的应用空间和发展前景。

（2）本发明所产淡水水质好，以原水取水模式运行时更是如此，因为此时所产淡水通过双重蒸馏作用获得：一次是从原料水中蒸馏，一次是从吸附剂中蒸馏，从而可有效去除盐分、重金属、有机物和其他污染物，得到清洁淡水。