[发明专利]一种便携式太阳能高光热转化海水淡化蒸馏器及方法

权利要求书

1. 一种便携式太阳能高光热转化海水淡化蒸馏器，其特征在于：包括冷凝结构(1)、光热转化材料(2)、环形导水通道(3)、隔热层(4)、海水连通层(5)、淡水收集槽(6) 、排水孔(7)、排水导管(8)及储水腔(9)；冷凝结构(1)设置为有利于冷凝水下滑的结构，冷凝结构(1)下部设有光热转化材料(2)，光热转化材料(2)下部设有隔热层(4)，隔热层(4)设有贯穿的环状导水通道(3)；在隔热层(4)外围处，冷凝结构 (1)下边缘与淡水收集槽(6)上部连通；隔热层(4)底面围成海水连通层(5)，淡水收集槽(6)底部设有淡水排出孔(7)，排出孔(7)通过排水导管(8)连接储水腔(9)，海水连通层底面设有贯穿的海水连通孔。

2.根据权利要求1所述的便携式太阳能高光热转化海水淡化蒸馏器，其特征在于：所述冷凝结构(1)形状为边缘设有螺纹结构的可拆卸半球形或者球锥形，冷凝结构(1)内表面涂覆一层亲水材料，亲水材料为聚乙烯醇水凝胶、琼脂糖凝胶、聚乙二醇，其厚度为3-8μm。

3.根据权利要求1所述的便携式太阳能高光热转化海水淡化蒸馏器，其特征在于：所述光热转换材料采用界面蒸发技术，光热转化效率达到80％以上的黑色染色纤维布、碳基材料沉积布、等离子体沉积布或碳基材料掺混凝胶光热转换膜，其中黑色染色纤维布采用单层或多层；碳基材料沉积布采用活性炭沉积布、石墨烯沉积布或碳纳米管沉积布；等离子体沉积布采用纳米金等离子体沉积布或纳米银等离子体沉积布。

4.根据权利要求1所述的便携式太阳能高光热转化海水淡化蒸馏器，其特征在于：所述隔热层(4)设有贯穿的环状导水通道(3)，所述环状导水通道(3)内填充有纤维布、吸水纸、多孔水凝胶或毛细管；所述环状导水通道总截面积与光热转化材料所在蒸发面截面积的比值为3-5％；环状导水通道的长度与隔热层厚度一致，为2-5cm。

5. 根据权利要求1所述的便携式太阳能光热蒸发海水淡化蒸馏器，其特征在于：所述隔热层 (4)材料采用聚苯乙烯、聚氨酯疏水白色泡沫或气凝胶。

6.根据权利要求1所述的便携式太阳能光热蒸发海水淡化蒸馏器，其特征在于：所述淡水收集槽(6)材料采用不锈钢或工程塑料，其槽宽为5-20mm；所述淡水收集槽(6)与冷凝结构(1)通过螺纹结构进行连接密封，所述淡水收集槽(6)底部设有淡水排出孔(7)，所述排出孔(7)通过排水导管(8)将淡水收集到储水腔(9)。

7. 一种如权利要求1所述的便携式太阳能高光热转化海水淡化蒸馏器的海水淡化方法，其特征在于：海水通过海水连通孔进入海水连通层(5)中，再通过环状导水通道(3)穿过隔热层 (4)到达光热转化材料(2)，受光照加热蒸发；蒸汽通过冷凝结构(1)进行热交换冷凝成淡水，淡水顺着冷凝结构(1)内壁下滑进入与冷凝结构(1)连通的淡水收集槽(6)，最后由排水孔(7)通过排水导管(8)排出至储水腔(9)。