專利名稱：利用太陽能的各種水蒸餾裝置以及蒸餾方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種利用太陽能的各種水(本發(fā)明中，“各種水”是指“海水”或“如廢水等各種水”，以下標記為“水”)的蒸餾裝置及蒸餾方法，更詳細而言，涉及包含海水的各種水的蒸餾方法以及其裝置，其構(gòu)成為如下在圓筒形拋物面鏡太陽能集熱器等具有高性能太陽能集熱功能的太陽能集熱器中，固定集熱器的反射面焦點軸，而圓筒形拋物面鏡以反射面焦點軸為中心左右旋轉(zhuǎn)而構(gòu)成跟蹤太陽的圓筒形拋物面鏡太陽能集熱器，在固定于所述太陽能集熱器的反射面焦點軸的支撐棒上分別設置膨脹水管和凝聚水槽，并用太陽能加熱水使之膨脹，然后用凝聚水槽內(nèi)的水使膨脹的水凝聚，通過此作用可以同時執(zhí)行加熱水和供水功能，另外，在固定于反射面焦點軸的支撐棒上設置蒸發(fā)水槽和水蒸氣再加熱蒸汽管，用太陽能加熱水蒸氣，并用經(jīng)加熱的高溫水蒸氣和太陽能同時加熱整發(fā)水槽內(nèi)的水，·將太陽熱與水蒸氣的殘熱一起再利用于水的蒸發(fā)，以此結(jié)構(gòu)形成太陽能蒸發(fā)裝置，并設置所述太陽能蒸發(fā)裝置的同時還設置熱交換器以及手動泵，對流進蒸發(fā)裝置的低溫水進行預熱，而對從蒸發(fā)裝置排放的高溫蒸餾水進行冷卻，以此結(jié)構(gòu)并利用太陽能進行抽水、水蒸氣再加熱、蒸發(fā)及熱交換的復合功能。
背景技術：
作為現(xiàn)有所利用的蒸餾或蒸發(fā)技術，代表性的有多效蒸餾(Multi-EffectDistillation)系統(tǒng)和多級閃蒸(Multi-Stage Flashing)系統(tǒng)。這些蒸發(fā)系統(tǒng)，用水蒸氣加熱水后蒸發(fā)水，并在將此時發(fā)生的水蒸氣作為蒸發(fā)熱源再利用的過程中，每次經(jīng)過蒸發(fā)器的一個階段時，發(fā)生水蒸氣的溫度逐漸變低。為了用該溫度變低的水蒸氣蒸發(fā)水，需利用減壓泵降低蒸發(fā)室的氣壓。因此存在用于減壓的動力費用、及隨此所需的附屬設施費用、運轉(zhuǎn)費用增多的問題。而且，蒸汽壓縮(Mechanical Vapor Compression)蒸發(fā)方法也存在需要用于蒸汽壓縮的動力費用、附屬設施費用以及運轉(zhuǎn)費用增多的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種不需要運轉(zhuǎn)費用且裝置費用低廉的利用太陽能的水蒸餾裝置以及蒸餾方法。本發(fā)明的另一目的在于，提供一種在太陽能集熱器的反射面焦點軸構(gòu)成水的膨脹、凝聚、水蒸氣的再加熱以及蒸發(fā)等復合功能，通過這些復合化的功能具有僅用太陽能以高效率蒸餾水的效果的利用太陽能的水蒸餾裝置以及蒸餾方法。根據(jù)本發(fā)明，所述目的通過太陽能蒸餾裝置而達成，所述太陽能蒸餾裝置，其特征在于，包括圓筒形拋物面鏡的太陽能集熱器，其具備太陽光反射面，該太陽光反射面反射太陽光并形成聚集太陽光的焦點軸；凝聚水槽，配置于所述太陽能集熱器的焦點軸上，并從外部流進水；膨脹水管，配置于所述太陽能集熱器的焦點軸上，并通過太陽能加熱及膨脹所述凝聚水槽的水；凝聚水管，貫穿所述凝聚水槽，將在所述膨脹水管加熱及膨脹的水與流進所述凝聚水槽的水進行熱交換進而冷卻及凝聚；蒸發(fā)水槽，配置于所述太陽能集熱器的焦點軸上，并通過太陽能蒸發(fā)在所述凝聚水管凝聚的水進而產(chǎn)生低溫的水蒸氣；水蒸氣再加熱蒸汽管，配置于所述太陽能集熱器的焦點軸上，并通過太陽能再加熱在所述蒸發(fā)水槽產(chǎn)生的低溫的水蒸氣進而產(chǎn)生高溫的水蒸氣；加熱水蒸氣管，貫穿所述蒸發(fā)水槽，將在所述水蒸氣再加熱蒸汽管產(chǎn)生的高溫的水蒸氣與流進所述蒸發(fā)水槽的水進行熱交換使之凝聚進而產(chǎn)生蒸餾水。所述太陽能蒸餾裝置，其特征在于，進一步包括，固定支撐棒，配置于所述太陽能集熱器的焦點軸上，用于支撐所述凝聚水槽、所述膨脹水管、所述蒸發(fā)水槽和所述水蒸氣再加熱蒸汽管。所述太陽能蒸餾裝置，其特征在于，在連接所述凝聚水槽和所述膨脹水管的配管、連接所述膨脹水管和所述凝聚水管的配管、連接所述凝聚水管和所述蒸發(fā)水槽的配管分別設置有止回閥用于調(diào)整水的流動方向。所述太陽能蒸餾裝置，其特征在于，所述凝聚水槽、所述膨脹水管、所述蒸發(fā)水槽 和所述水蒸氣再加熱蒸汽管經(jīng)黑體表面處理。所述太陽能蒸餾裝置，其特征在于，所述膨脹水管和所述水蒸氣再加熱蒸汽管以螺旋形卷繞在所述固定支撐棒的外周。所述太陽能蒸餾裝置，其特征在于，進一步包括泵，向所述凝聚水槽供應外部的水；送水管，將從所述泵排放的水引導至所述凝聚水槽；熱交換器，將流在所述送水管的水和由所述加熱水蒸氣管經(jīng)蒸餾的蒸餾水互相進行熱交換。根據(jù)本發(fā)明的其他領域，所述目的通過利用太陽能的水蒸餾方法而達成。所述利用太陽能的水蒸餾方法包括如下步驟準備圓筒形拋物面鏡的太陽能集熱器，所述圓筒形拋物面鏡的太陽能集熱器具備反射太陽光并形成聚集太陽光的焦點軸的太陽光反射面；向配置于所述焦點軸上的膨脹水管供應水并通過太陽能加熱及膨脹水；通過安裝于凝聚水槽的內(nèi)部的凝聚水管凝聚通過所述膨脹水管加熱及膨脹的水，其中所述凝聚水槽配置在所述焦點軸上；通過配置于所述焦點軸上的蒸發(fā)水槽利用太陽能蒸發(fā)在所述凝聚水管凝聚的水進而產(chǎn)生低溫的水蒸氣；通過配置于所述焦點軸上的水蒸氣再加熱蒸汽管利用太陽能再加熱在所述蒸發(fā)水槽產(chǎn)生的低溫的水蒸氣進而產(chǎn)生高溫的水蒸氣；通過安裝于所述蒸發(fā)水槽的內(nèi)部的加熱水蒸氣管將在所述水蒸氣再加熱蒸汽管產(chǎn)生的高溫的水蒸氣與流進所述蒸發(fā)水槽的水進行熱交換使之凝聚進而產(chǎn)生蒸餾水。所述利用太陽能的水蒸餾方法進一步包括如下步驟，S卩，將供應到所述膨脹水管的水和由所述加熱水蒸氣管經(jīng)蒸餾的蒸餾水互相進行熱交換。通過本發(fā)明，僅用太陽能以少量太陽能將包含多量海水的各種水無需運轉(zhuǎn)人力也能進行蒸餾，從而能代替現(xiàn)有的利用人工能量的高費用的蒸發(fā)裝置，除海水淡化領域外還能貢獻于廢水處理等環(huán)境領域，考慮未來缺水狀況可以利用于生活廢水的再利用，由此可以期待經(jīng)濟性效果。


圖I是示出利用太陽能的水蒸餾裝置的整體構(gòu)造的主視圖。圖2是沿圖I的A1-A2的截面圖。圖3是沿圖I的B1-B2的截面圖。
圖4是沿圖I的C1-C2的截面圖。圖5是沿圖I的D1-D2的截面圖。圖6是圖I的俯視圖。圖7是圖I的右視圖。圖8是圖I的左視圖。圖中I :太陽能蒸發(fā)裝置，2 :雙管式熱交換器，3 :手動泵，4 :供水槽，5 :蒸餾水集水槽，
10:鋼化玻璃，11 :拋物面鏡側(cè)面板，12 :圓筒形拋物面鏡，13 :太陽能蒸發(fā)裝置支撐棒，14 ·膨脹水管，15 :圓筒形凝聚水槽，16 :圓筒形蒸發(fā)水槽，17 :水蒸氣再加熱蒸汽管，18 :旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸，21 :熱交換器內(nèi)管，22 :熱交換器外管，31 :泵缸，101、102、103、302、303 :止回閥，104 排氣閥，105 :水蒸氣疏水閥，111 :支撐棒固定側(cè)面板，112 :拋物面鏡側(cè)面板結(jié)合導軌,131 太陽能蒸發(fā)裝置托架，151 :凝聚水管，152 :凝聚水槽排水管，161 :加熱水蒸氣管，162 :水位調(diào)整用排水管，163 :水蒸氣室，181 :驅(qū)動軸掛，601、602、603、604、605、606、607 :送水管，a 熱交換器外管排水口，b :熱交換器外管入水口，c :熱交換器內(nèi)管入水口，d :熱交換器內(nèi)管排水口，e :氣缸排氣孔
具體實施例方式以下，參照附圖詳細說明本發(fā)明。圖I是示出本發(fā)明的整體構(gòu)成要素的代表圖。本發(fā)明的主要構(gòu)成要素包括由太陽能集熱器而成的蒸發(fā)裝置、熱交換器以及供水用手動泵，其中，太陽能集熱器蒸發(fā)裝置由具備太陽跟蹤構(gòu)造的左右旋轉(zhuǎn)式太陽能聚光反射面和在所述反射面的焦點中心軸設置的具有通過太陽能進行水的膨脹、凝聚、蒸發(fā)及水蒸氣再加熱功能的管或圓筒而成，熱交換器將流進所述蒸發(fā)裝置的水和從蒸發(fā)裝置排出的蒸餾水進行熱交換，供水用手動泵在初期啟動時使用。太陽能蒸餾裝置的太陽能集熱方法利用了具有能夠?qū)⑻柲芗療岬礁邷氐奶柟夥瓷涿娴奶柲芗療崞?。如上所述的太陽能集熱器具有現(xiàn)商用化的圓筒形拋物面鏡式太陽能集熱器、PTC (Parabolic Trough Concentration)型太陽能集熱器以及 CPC (CompoundParabolic Concentration)型太陽能集熱器等多種太陽能集熱器,但在本發(fā)明的構(gòu)成中將圓筒形拋物面鏡太陽能集熱方式作為代表而使用，熱交換器是將雙管式的熱交換方式作為代表而使用。因此本發(fā)明的主要構(gòu)成是，如圖I所述，在太陽能集熱器的反射面焦點軸上配置具有水的膨脹，凝聚，蒸發(fā)以及水蒸氣再加熱功能的太陽能蒸發(fā)裝置I以及包含雙管式熱交換器2、手動泵3、供水槽4以及蒸餾水集水槽5，從而將各種水利用太陽能加熱并使之蒸發(fā)。更詳細而言，所述太陽能蒸發(fā)裝置I包括圓筒形拋物面鏡12，向太陽光反射面反射太陽光并將太陽光聚集(Focusing)在反射面焦點軸，可以僅將太陽光反射面以反射面焦點軸為中心左右旋轉(zhuǎn)而跟蹤太陽；膨脹水管14，固定于所述圓筒形拋物面鏡12的焦點軸的支撐棒，用于吸收太陽能；圓筒形凝聚水槽15 ;圓筒形蒸發(fā)水槽16以及水蒸氣再加熱蒸汽管17。
構(gòu)成如下圓筒形拋物面鏡太陽能集熱器1，即，在所述太陽能蒸發(fā)裝置的圓筒形拋物面12的開口面(Aperture)的上部覆蓋阻擋輻射能的鋼化玻璃10，用于通過短波長光線和紅外線，而阻擋輻射能引起的長波長的紅外線，以放聚集在反射鏡12的焦點軸的熱能再次輻射到外部。(以下將“圓筒形拋物面鏡太陽能集熱器I”稱為“太陽能蒸發(fā)裝置I”或者簡稱為“蒸發(fā)裝置”。)更詳細而言，構(gòu)成如下太陽能蒸發(fā)裝置1，即，太陽能蒸發(fā)裝置I的支撐棒13是，將其兩端設置在兩方托架131并將支撐棒13固定于反射面焦點軸的位置，圓筒形拋物面鏡12的兩側(cè)拋物面鏡側(cè)面板11結(jié)合于通過結(jié)合導軌112固定的支撐棒13兩端的固定側(cè)面板111，進而圓筒形拋物面鏡12以固定于反射面焦點軸的支撐棒13為中心進行左右旋轉(zhuǎn)，在所述太陽能蒸發(fā)裝置I的反射面焦點軸的固定支撐棒13上設置經(jīng)黑體表面處理的膨脹水管14，且在所述反射面焦點軸的固定支撐棒13上設置在內(nèi)部安裝有凝聚水管151和凝聚水槽排水管152的經(jīng)黑體表面處理的圓筒形凝聚水槽15。在膨脹水管14和凝聚水管151的兩端和中間分別結(jié)合調(diào)整流體的流動方向的止回閥101、102、103，凝聚水槽排水管152和·膨脹水管14用止回閥101結(jié)合而構(gòu)成為水能夠流進膨脹水管14使得通過所述結(jié)構(gòu)引起膨脹水管14內(nèi)的水的膨脹作用和凝聚水管151內(nèi)的水的凝聚作用能夠同時進行水的加熱和供水功能而構(gòu)成膨脹水管14和圓筒形凝聚水槽15。在所述太陽能蒸發(fā)裝置I的反射面焦點軸的固定支撐棒13上設置經(jīng)黑體表面處理的圓筒形蒸發(fā)水槽16和經(jīng)黑體表面處理的水蒸氣再加熱蒸汽管17。在所述圓筒形蒸發(fā)水槽16的后端上部具備水蒸氣室(Steam Room) 163,在圓筒形蒸發(fā)水槽16的內(nèi)部設置有排氣閥104和結(jié)合有水蒸氣疏水閥(Steam Trap) 105的加熱水蒸氣管161以及用于調(diào)整圓筒形蒸發(fā)水槽16內(nèi)部的水位的排水管(Overflow Drain Tube) 162。圓筒形蒸發(fā)水槽16的后端的水蒸氣室163和圓筒形蒸發(fā)水槽16內(nèi)的加熱水蒸氣管分別結(jié)合于水蒸氣再加熱蒸汽管17的兩端。通過如上所述構(gòu)成形成如下太陽能蒸發(fā)裝置I。即，膨脹水管14和圓筒形凝聚水槽15通過太陽能進行水的加熱、抽水及供水功能，圓筒形蒸發(fā)水槽16和水蒸氣再加熱蒸汽管17利用太陽能和供應到加熱水蒸氣管161的高溫水蒸氣同時加熱圓筒形蒸發(fā)水槽16內(nèi)的水，從而將太陽能和水蒸氣的潛熱再利用于蒸發(fā)。設置所述膨脹水管14、凝聚水管151、加熱水蒸氣管161和水蒸氣再加熱蒸汽管17的方法有很多，但在本發(fā)明中膨脹水管14、圓筒形凝聚水槽15、圓筒形蒸發(fā)水槽16及水蒸氣再加熱蒸汽管17的金屬表面經(jīng)黑體表面處理而能夠最大限度地吸收太陽能。根據(jù)設置方法將如下方式作為本發(fā)明的代表性的手段。即，膨脹水管14和水蒸氣再加熱蒸汽管17是以固定支撐棒13為中心螺旋形卷繞設置經(jīng)黑體表面處理的金屬管，凝聚水管151和加熱水蒸氣管161也以螺旋形卷繞設置于圓筒形凝聚水槽15和圓筒形蒸發(fā)水槽16的內(nèi)部。在如上所述構(gòu)成的太陽能蒸發(fā)裝置I、供水槽4及蒸餾水集水槽5之間設置熱交換器2，所述熱交換器熱交換從蒸發(fā)裝置I排放的高溫凝聚水和流進蒸發(fā)裝置的低溫海水，并構(gòu)成在蒸發(fā)裝置初期運轉(zhuǎn)時用于向膨脹水管14、凝聚水管151、圓筒形凝聚水槽15及圓筒形蒸發(fā)水槽16填滿水的手動泵3。若說明如上所述構(gòu)成的本發(fā)明的動作原理則為如下。若以太陽跟蹤方式操作本發(fā)明的太陽能蒸發(fā)裝置I時，將太陽跟蹤用驅(qū)動軸結(jié)合于圓筒形拋物面鏡的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸18的驅(qū)動軸掛181，若以固定方式操作太陽能蒸發(fā)裝置I時，將太陽能蒸發(fā)裝置I的開口面(Aperture)朝天空垂直固定。本發(fā)明的太陽能蒸發(fā)裝置I只提供太陽跟蹤功能，而太陽跟蹤裝置并不包含于本發(fā)明。如上所述完成太陽能蒸發(fā)裝置I的所有結(jié)構(gòu)時，在初期運轉(zhuǎn)時啟動手動泵3向圓筒形凝聚水槽15、膨脹水管14、凝聚水管151及圓筒形蒸發(fā)水槽16依次填滿需要蒸餾的水。填滿水后，溢出的水通過圓筒形蒸發(fā)水槽16的排水管(Overflow Drain Tube) 162進行排水。此時，停止運轉(zhuǎn)手動泵3關閉關閉閥301。填滿需要蒸餾的水的過程則為如下。首先，若拉泵的手柄，則熱交換器2側(cè)的止回閥303被關閉而供水槽4側(cè)的止回閥302被打開，從而海水從供水槽4經(jīng)過送水管605、止回閥302、關閉閥301流入泵缸31內(nèi)。此時，若將泵的手柄推進泵缸31內(nèi)，則供水槽4側(cè)的止回閥302被關閉而熱交換器2側(cè)的 止回閥303被打開，從而水從泵缸31流進太陽能蒸發(fā)裝置I側(cè)。汽缸排氣孔e用于疏通空氣使泵順利運轉(zhuǎn)。需要蒸餾的水的流通渠道為從供水槽4以送水管605、止回閥302、送水管606、關閉閥301、手動泵3、關閉閥301、送水管606、止回閥303、送水管607、熱交換器外管入水口a、熱交換器外管22、熱交換器外管排水口 b、送水管601、圓筒形凝聚水槽15、凝聚水槽排水管152、止回閥101、膨脹水管14、止回閥102、凝聚水管151、止回閥103、圓筒形蒸發(fā)水槽16的順序填滿水，若圓筒形蒸發(fā)水槽16被填滿時，溢出的水經(jīng)過水位調(diào)整用排水管162和送水管603流進供水槽5。如上所述若在太陽能蒸發(fā)裝置I填滿水，則蒸發(fā)過程為如下。若太陽能蒸發(fā)裝置I的固定的焦點軸充分接收太陽直射光和圓筒形拋物面鏡12的太陽反射光，則位于圓筒形拋物面鏡12的焦點軸上的膨脹水管14、圓筒形凝聚水槽15、圓筒形蒸發(fā)水槽16及水蒸氣再加熱蒸汽管全部被加熱。膨脹水管14內(nèi)部的水充分被加熱而生成水蒸氣時，由于水蒸氣的體積膨脹而膨脹水管14內(nèi)部的壓力上升，此時由于凝聚水槽排水管152側(cè)的設有止回閥101的方向為反方向，因此水和水蒸氣不能流動，而凝聚水管151側(cè)的設有止回閥102的方向為正方向，因此水和水蒸氣通過止回閥102流進圓筒形凝聚水槽15內(nèi)的凝聚水管151。流進凝聚水管151的水和水蒸氣通過圓筒形凝聚水槽15的內(nèi)部的水被凝聚而凝聚水管151內(nèi)的水和水蒸氣被收縮，從而凝聚水管151的內(nèi)部由于減壓作用而圓筒形蒸發(fā)水槽16側(cè)的止回閥103被關閉，膨脹水管14側(cè)的止回閥102被打開，進而水和水蒸氣由于收縮力經(jīng)過膨脹水管14側(cè)的止回閥102流進凝聚水管151。反復進行所述過程時，膨脹水管14內(nèi)的水膨脹，此時凝聚水槽排水管152側(cè)的止回閥101被關閉，而膨脹水管14側(cè)的止回閥102和圓筒形蒸發(fā)水槽16側(cè)的止回閥被打開，從而水從膨脹水管14經(jīng)過凝聚水管151流進圓筒形蒸發(fā)水槽16。凝聚水管151內(nèi)部的水和水蒸氣凝聚時，凝聚水槽排水管152側(cè)的止回閥101和膨脹水管14側(cè)的止回閥102被打開而圓筒形蒸發(fā)水槽16側(cè)的止回閥103被關閉，從而水從外部通過凝聚水槽排水管152側(cè)的止回閥101流進膨脹水管14。如上所述，通過膨脹水管14和圓筒形凝聚水管15的膨脹和凝聚作用具有從外部抽水而向圓筒形蒸發(fā)水槽16供水的功能。通常，加熱水來產(chǎn)生水蒸氣時，水蒸氣的體積約膨脹1600倍，從而產(chǎn)生膨脹力，另一面冷卻水蒸氣時，體積約收縮1600分之I，從而產(chǎn)生收縮力，所述方法是利用所述膨脹和收縮現(xiàn)象的抽水方法。如上所述，水流進圓筒形蒸發(fā)水槽16時，蒸發(fā)水槽16內(nèi)的水通過太陽能被加熱，從而蒸發(fā)水槽內(nèi)的水沸騰。此時，由于沸騰產(chǎn)生的水蒸氣聚集在水蒸氣室163，而聚集于水蒸氣室163的水蒸氣供應到水蒸氣再加熱蒸汽管17，而供應到水蒸氣再加熱蒸汽管17的水蒸氣通過太陽能被加熱變?yōu)楦邷厮魵?，所述高溫水蒸氣供應到圓筒形蒸發(fā)水槽16內(nèi)的加熱水蒸氣管161，此時，利用太陽能和再加熱的高溫水蒸氣加熱圓筒形蒸發(fā)水槽16內(nèi)的水，從而更加促進蒸發(fā)。如上所述，是利用太陽能和高溫水蒸氣蒸發(fā)圓筒形蒸發(fā)水槽16內(nèi)的水，此時，被蒸發(fā)的水蒸氣通過太陽能加熱來提高水蒸氣的溫度從而重新利用為蒸發(fā)熱源的蒸發(fā)方法。利用為蒸發(fā)熱源的水蒸氣利用于水加熱后，凝聚而成為蒸餾水，所述蒸餾水通過水蒸氣疏水閥105后經(jīng)過送水管602、熱交換器內(nèi)管入水口 C、熱交換器內(nèi)管21、熱交換器內(nèi)管排水口d及送水管604排放到蒸餾水集水槽5?！ご藭r，排氣閥104將水蒸氣內(nèi)的空氣向外部排出。流進太陽能蒸發(fā)裝置I的水和從太陽能蒸發(fā)裝置排出的蒸餾水進行熱交換，并預熱需要蒸發(fā)的水而提高熱效率，而生成于蒸發(fā)裝置的蒸餾水能夠獲得冷卻的效果。因此，本發(fā)明是一種具有只用太陽能進行水的抽水、水蒸氣再加熱及蒸發(fā)的功能的太陽能蒸發(fā)裝置，其特征在于，提供通過太陽能以高效率蒸餾包含海水的各種水的方法。
權(quán)利要求
1.一種利用太陽能的水蒸餾裝置，其特征在于，包括 圓筒形拋物面鏡的太陽能集熱器，其具備太陽光反射面，所述太陽光反射面反射太陽光并形成聚集太陽光的焦點軸； 凝聚水槽，配置于所述太陽能集熱器的焦點軸上，并從外部流進水； 膨脹水管，配置于所述太陽能集熱器的焦點軸上，并通過太陽能加熱及膨脹所述凝聚水槽的水； 凝聚水管，貫穿所述凝聚水槽，將在所述膨脹水管加熱及膨脹的水與流進所述凝聚水槽的水進行熱交換進而冷卻及凝聚； 蒸發(fā)水槽，配置于所述太陽能集熱器的焦點軸上，并通過太陽能蒸發(fā)在所述凝聚水管凝聚的水進而產(chǎn)生低溫的水蒸氣； 水蒸氣再加熱蒸汽管，配置于所述太陽能集熱器的焦點軸上，并通過太陽能再加熱在所述蒸發(fā)水槽產(chǎn)生的低溫的水蒸氣進而產(chǎn)生高溫的水蒸氣； 加熱水蒸氣管，貫穿所述蒸發(fā)水槽，將在所述水蒸氣再加熱蒸汽管產(chǎn)生的高溫的水蒸氣與流進所述蒸發(fā)水槽的水進行熱交換使之凝聚進而產(chǎn)生蒸餾水。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用太陽能的水蒸餾裝置，其特征在于，進一步包括，固定支撐棒，配置于所述太陽能集熱器的焦點軸上，用于支撐所述凝聚水槽、所述膨脹水管、所述蒸發(fā)水槽和所述水蒸氣再加熱蒸汽管。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用太陽能的水蒸餾裝置，其特征在于，在連接所述凝聚水槽和所述膨脹水管的配管、連接所述膨脹水管和所述凝聚水管的配管、連接所述凝聚水管和所述蒸發(fā)水槽的配管分別設置有止回閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用太陽能的水蒸餾裝置，其特征在于，所述凝聚水槽、所述膨脹水管、所述蒸發(fā)水槽和所述水蒸氣再加熱蒸汽管經(jīng)黑體表面處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用太陽能的水蒸餾裝置，其特征在于，所述膨脹水管和所述水蒸氣再加熱蒸汽管以螺旋形卷繞在所述固定支撐棒的外周。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用太陽能的水蒸餾裝置，其特征在于，進一步包括 泵，向所述凝聚水槽供應外部的水； 送水管，將從所述泵排放的水引導至所述凝聚水槽； 熱交換器，將流在所述送水管的水和由所述加熱水蒸氣管經(jīng)蒸餾的蒸餾水互相進行熱交換。
7.利用太陽能的水蒸餾方法，其特征在于，該方法包括如下步驟 準備圓筒形拋物面鏡的太陽能集熱器，所述圓筒形拋物面鏡的太陽能集熱器具備反射太陽光并形成聚集太陽光的焦點軸的太陽光反射面； 向配置于所述焦點軸上的膨脹水管供應水并通過太陽能加熱及膨脹水； 通過安裝于凝聚水槽的內(nèi)部的凝聚水管凝聚通過所述膨脹水管加熱及膨脹的水，其中所述凝聚水槽配置在所述焦點軸上； 通過配置于所述焦點軸上的蒸發(fā)水槽利用太陽能蒸發(fā)在所述凝聚水管凝聚的水進而產(chǎn)生低溫的水蒸氣； 通過配置于所述焦點軸上的水蒸氣再加熱蒸汽管利用太陽能再加熱在所述蒸發(fā)水槽產(chǎn)生的低溫的水蒸氣進而產(chǎn)生高溫的水蒸氣；通過安裝于所述蒸發(fā)水槽的內(nèi)部的加熱水蒸氣管將在所述水蒸氣再加熱蒸汽管產(chǎn)生的高溫水蒸氣與流進所述蒸發(fā)水槽的水進行熱交換使之凝聚進而產(chǎn)生蒸餾水。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的利用太陽能的水蒸餾方法，其特征在于，該方法進一步包括，將供應到所述膨脹水管的水和由所述加熱水蒸氣管經(jīng)蒸餾的蒸餾水互相進行熱交換。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用太陽能的水蒸餾裝置及蒸餾方法。更詳細而言，涉及太陽跟蹤式圓筒形拋物面鏡太陽能集熱器，該太陽能集熱器固定太陽能集熱器的太陽光反射面焦點軸，所述太陽光反射面焦點軸具有反射太陽光而能夠聚集太陽光的反射面，太陽光反射面以焦點軸為中心左右旋轉(zhuǎn)，進一步形成太陽能集熱器式太陽能蒸發(fā)裝置，該裝置在所述太陽能集熱器的焦點軸位置設置通過太陽能加熱水并使之膨脹的膨脹水管和將膨脹的水冷卻并使之凝聚的凝聚水槽；在所述太陽能集熱器的相同的焦點軸位置設置利用太陽能和高溫水蒸氣同時加熱水并使水蒸發(fā)的蒸發(fā)水槽和通過太陽能加熱在蒸發(fā)水槽產(chǎn)生的水蒸氣的水蒸氣再加熱蒸汽管，且進一步包含與所述太陽能蒸發(fā)裝置一同預熱需要蒸發(fā)的水并冷卻蒸餾的蒸餾水的熱交換器和在運轉(zhuǎn)初期能夠?qū)⑺顫M于太陽能蒸發(fā)裝置的供水用手動泵。因此，本發(fā)明無需油料或電能等能量而只利用太陽能通過抽水、熱交換、水蒸氣再加熱及蒸發(fā)的復合工序獲得以高效率蒸餾海水或各種水的效果。
文檔編號C02F1/14GK102844274SQ201080065157
公開日2012年12月26日 申請日期2010年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月3日
發(fā)明者洪廷豪 申請人:洪廷豪