[发明专利]一种便携式可用于全天候获得淡水的装置及工作方法

权利要求书

1.一种便携式可用于全天候获得淡水的装置，其特征在于，包括第一罩和取水层，盛水容器能够放置于取水层的侧部，第一罩能够设置于盛水容器和取水层的上方以罩住盛水容器，取水层包括顺序设置的光谱选择性层和能够使得水通过的多孔隔热层，多孔隔热层的材料为红外透射材料，以在夜间通过多孔隔热层透过红外辐射进行辐射制冷，光谱选择性层能够吸收太阳辐射以在白天加热取水层抽吸的水，所述一种便携式可用于全天候获得淡水的装置的工作方法如下：在白天时，取水层漂浮在水区域的表面，光谱选择性层所在面朝上以吸收太阳热，取水层与水面接触将水抽到光谱选择性层中加热变成蒸汽，然后蒸汽在第一罩内侧面冷却形成水，在重力作用下滑落进而被盛水容器收集，在夜间时，将取水层反向设置，光谱选择性层在下，且取水层倾斜设定角度设置，盛水容器设于取水层的下方；

光谱选择性涂层向外进行辐射换热，红外辐射透过多孔隔热层和取水层通过大气窗口向外太空进行辐射换热；同时，多孔隔热层能够减少寄生热增益，降低辐射制冷过程中的热损耗，通过辐射制冷降低光谱选择性涂层下方空气的温度，使这部分空气在光谱选择性涂层上冷凝成水滴，最后滑落被盛水容器收集。

2.根据权利要求1所述的一种便携式可用于全天候获得淡水的装置，其特征在于，所述光谱选择性层包括基体，基体内掺入能够吸收近红外光的颗粒或中红外光的颗粒；

基体的材料为热塑性聚酯、聚二甲基硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种便携式可用于全天候获得淡水的装置，其特征在于，所述取水层还包括超亲水层，超亲水层和所述光谱选择性层分别位于多孔隔热层的两侧。

4.根据权利要求2所述的一种便携式可用于全天候获得淡水的装置，其特征在于，所述能够吸收近红外光的颗粒或中红外光的颗粒的材料为等离子金属纳米棒或碳及其复合物颗粒；能够吸收近红外光的颗粒或中红外光的颗粒的材料为金、银、铜等离子金属纳米棒，或碳纳米管。

5.根据权利要求2所述的一种便携式可用于全天候获得淡水的装置，其特征在于，所述能够吸收近红外光的颗粒或中红外光的颗粒的材料是聚合物球；

聚合物球的材料为热塑性聚酯、聚二甲基硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯和导电玻璃中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的一种便携式可用于全天候获得淡水的装置，其特征在于，所述第一罩为红外透明罩，且第一罩涂覆有光谱选择性涂层；

第一罩的顶部的两侧具有斜面，所述盛水容器能够放置于第一罩顶部的下方，且第一罩设于盛水容器上方时二者之间间隔距离设置。

7.根据权利要求3所述的一种便携式可用于全天候获得淡水的装置，其特征在于，所述超亲水层的材料为亲水材料，超亲水层的材料为聚丙烯醇、聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的一种便携式可用于全天候获得淡水的装置，其特征在于，还包括支架，支架的底端能够深入至水区域的底面进行固定，支架的顶端能够设于取水层的下方对取水层进行支撑。