CN113880176B - 一种海水淡化装置和*** - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种海水淡化装置和***，该装置包括加热仓、真空仓、光学组件和抽真空设备。所述加热仓的内部设置有第一外腔和第一内腔，所述第一外腔和所述第一内腔通过缝隙连通；所述真空仓的内部设置有第二外腔和第二内腔，所述第二外腔和所述第二内腔密封隔离；所述第二外腔上设置有进水口，所述第二内腔包括蒸发腔和集液腔，所述集液腔设置于所述蒸发腔和所述第二外腔之间。本发明利用太阳能加热海水，并设置真空仓，使加热后的海水在真空仓内能迅速转化为蒸汽；通过设置缝隙控制第一内腔中容纳的海水量，使少量海水能够被快速加热至相应温度，无需消耗大量的能源，大大提高了海水淡化的效率。

Description

一种海水淡化装置和***

技术领域

本发明涉及水源淡化技术领域，特别涉及一种海水淡化装置和***。

背景技术

在淡水资源越来越匮乏的现在，如何将海水中的盐分去除，使其成为能够供人类使用的淡水资源成为愈来愈重要的问题。现有技术通常采用蒸馏法来淡化海水，但这种方法需要将海水加热至沸点才能使水变成水蒸汽，不仅需要耗费较大的能源进行加热，且加热过程也很漫长，海水淡化的效率较低。

发明内容

因此，需要提供一种海水淡化装置，以解决现有技术中海水淡化的方式存在的能耗大、海水淡化效率低的问题。

本发明提供了一种海水淡化装置，包括：

加热仓，所述加热仓的内部设置有第一外腔和第一内腔，所述第一外腔和所述第一内腔通过缝隙连通；

真空仓，所述真空仓的内部设置有第二外腔和第二内腔，所述第二外腔和所述第二内腔密封隔离；所述第二外腔上设置有进水口，所述第二内腔包括蒸发腔和集液腔，所述集液腔设置于所述蒸发腔和所述第二外腔之间，所述集液腔上设置有出水口；所述第二外腔通过第一导管与所述第一外腔相连通，所述蒸发腔通过第二导管与所述第一内腔相连通；

光学组件，用于将光能转换为热能，对所述第一内腔内的液体进行加热；

抽真空设备，与所述蒸发腔相连通，用于对所述蒸发腔进行抽真空处理。

作为本发明进一步的方案，还包括：

漂浮件，用于为所述光学组件提供浮力，使所述光学组件位于海平面之上。

作为本发明进一步的方案，所述抽真空设备包括：

抽吸组件，包括抽吸组件本体、第一活动件和抽吸管；所述抽吸组件本体内设置有第一活动腔，所述第一活动件可在所述第一活动腔内往复运动；所述抽吸管用于在所述第一活动件往复运动时将所述蒸发腔内的气体抽出，所述抽吸管上还设置有单向阀；

配重件，设置于所述抽吸组件本体的下方，通过重力作用带动所述抽吸组件本体向下运动至预定位置。

作为本发明进一步的方案，所述海水淡化装置还包括：

约束件，用于连接所述漂浮件和所述配重件，用于对所述漂浮件和所述配重件的相对距离进行限位。

作为本发明进一步的方案，所述海水淡化装置还包括：

抽水设备，所述抽水设备设置于所述抽吸组件的下方或者所述抽吸组件设置于所述抽水设备的下方，包括抽水组件本体和第二活动件，所述抽水组件本体内设置有第二活动腔，所述第二活动件可在所述第二活动腔内往复运动；所述第二活动腔通过第三导管与所述集液腔的出水口连接；

所述抽水组件本体与所述抽吸组件本体一体成型，所述第一活动腔与所述第二活动腔相互隔离；

所述配重件包括活动部和配重部，所述第二活动件为所述配重件的活动部，所述配重部向下运动至预定位置。

作为本发明进一步的方案，所述海水淡化装置还包括：

抽水设备，包括抽水组件本体和第二活动件，所述抽水组件本体内设置有第二活动腔，所述第二活动件可在所述第二活动腔内往复运动；所述第二活动腔通过第三导管与所述集液腔的出水口连接。

作为本发明进一步的方案，所述第二内腔的内表面为球面或拱形面。

作为本发明进一步的方案，每一加热仓对应设置一光学组件，所述光学组件包括一个或多个凸透镜，所述光学组件设置于所述加热仓的顶部。

作为本发明进一步的方案，角度调节装置，包括光敏传感器、控制器和驱动机构；所述控制器分别与所述光敏传感器、驱动机构电连接，所述控制器用于根据所述光敏传感器传输的信号控制所述驱动机构对所述光学组件与水平面的夹角进行调节。

区别于现有技术，本申请的海水淡化装置通过设置真空仓，可以降低海水的沸点，使得经过加热仓初步加热后的海水在真空仓后能迅速转化为蒸汽，真空仓中的海水无需达到100℃，约55℃时即可实现气化。通过加热仓中第一内腔和第一外腔之间的缝隙能够控制第一内腔中容纳的海水量，使少量海水能够被快速加热至相应温度。由于海水淡化装置的真空仓整体被浸泡在海水中，蒸汽预冷能够迅速凝结成水珠，有效能够提高海水淡化的效率。此外，本申请利用光学组件将太阳能转化为热能，实现对加热仓中的海水进行加热，能源消耗更加清洁。

在本申请的第二方面，还提供了一种海水淡化***，包括：

多个如本申请第一方面所述的海水淡化装置；

抽液设备，分别与各个海水淡化装置的集液腔的出水口连通，用于抽取所述各个海水淡化装置的集液腔中的液体；

储液设备，用于存储所述抽液设备抽取的液体。

区别于现有技术，上述技术方案利用本申请第一方面提供的海水淡化装置对海水进行淡化，利用抽液设备将各个海水淡化装置的集液腔内收集的液体抽送至储液设备，并在储液设备中集中储存，方便统一取用淡化后的水。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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它的附图。

图1为实施例所述海水淡化装置正视图；

图2为实施例所述海水淡化装置结构示意图；

图3为实施例所述海水淡化装置加热仓和真空仓的结构示意图；

图4为实施例所述海水淡化装置俯视图；

图5为实施例所述抽真空设备示意图。

附图标记说明：

1、加热仓；

11、第一外腔；12、第一内腔；

2、真空仓；

21、第二外腔；22、第二内腔；221、蒸发腔；222、集液腔；23、第二导管；

3、光学组件；

4、抽真空设备；

41、抽吸组件；411、第一活动件；412、抽吸管；413、进气阀；414、排气阀；

42、配重件；421、配重部；422、活动部；

5、漂浮件；

6、约束件；

7、抽水设备；71、第三导管；

81、光敏传感器；82、驱动机构。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。

在本申请实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

淡水是人类社会赖以生存和发展的基本物质之一。而随着淡水资源越来越紧缺，人类开始尝试利用太阳能淡化海水，已经有了很长的历史。除去海水中的盐分以获得淡水的工艺过程叫海水淡化，亦称海水脱盐。海水淡化的方法，基本上分为两大类：(1)从海水中取淡水，有蒸馏法、反渗透法、水合物法、溶剂萃取法和冰冻法；(2)除去海水中的盐分，有电渗拆法、离子交换法和压渗法。

人类早期利用太阳能进行海水淡化，主要是利用太阳能进行蒸馏，所以早期的太阳能海水淡化装置一般都称为太阳能蒸馏器。蒸馏***被动式太阳能蒸馏***的例子就是盘式太阳能蒸馏器，人们对它的应用有了近150年的历史。由于它结构简单、取材方便，至今仍被广泛采用。与传统动力源和热源相比，太阳能具有安全、环保等优点，将太阳能采集与脱盐工艺两个***结合是一种可持续发展的海水淡化技术。太阳能海水淡化技术由于不消耗常规能源、无污染、所得淡水纯度高等优点而逐渐受到人们重视。但这种方法需要将海水加热至沸点才能使水变成水蒸汽，加热过程需要耗费大量能源，且加热过程也很漫长，海水淡化的效率较低。

为解决现有的海水淡化装置加热过程漫长、效率低下等问题，参阅图1和图2，本发明提供了一种海水淡化装置，包括加热仓1、真空仓2、光学组件3、抽真空设备4。

加热仓1是海水淡化装置中对海水加热的容器。加热仓1利用光学组件3聚焦的太阳能对海水进行加热。参阅图3，加热仓1的内部设置有第一外腔11和第一内腔12。第一外腔11设置于第一内腔12的外侧。第一外腔11和第一内腔12相对隔离，第一内腔12和第一外腔11之间设置有缝隙，第一外腔11和第一内腔12通过缝隙连通。海水可以通过缝隙从第一外腔11进入第一内腔12。通过设置缝隙的高度和宽度可以控制第一内腔12的水量。优选地，设置于缝隙的宽度为3-8mm。

真空仓2的内部设置有第二外腔21和第二内腔22。第二外腔21上设置有进水口，第二内腔22包括蒸发腔221和集液腔222，集液腔222设置于蒸发腔221和第二外腔21之间，围绕着蒸发腔221设置。海水在蒸发腔221内由液态变为气态，在集液腔222内由气态变为液态。集液腔222的顶部与蒸发腔221的顶部连通，集液腔222的底部与“凹槽”相类似，集液腔222的底部与蒸发腔221的底部通过“槽板”隔离。集液腔222上设置有出水口，收集的冷凝水从出水口处流出真空仓2。第二外腔21通过第一导管与第一外腔11相连通，蒸发腔221通过第二导管23与第一内腔12相连通。第二外腔21和第二内腔22密封隔离，液体无法在二者之间流通。真空仓2采用防腐材料，防止真空仓2长期浸泡在海水中被腐蚀。优选地，真空仓2采用钛合金材料，能更好地防止真空仓被海水腐蚀。

光学组件3用于将光能转换为热能，对第一内腔12内的液体进行加热。在本实施例中，光学组件3为具有聚焦功能的光学元件，光学组件3可以是槽型抛物面反射镜、凸透镜等。优选地，光学组件3采用一个或多个凸透镜。光学组件3通过折射将太阳光聚焦于加热仓1内，以达到提高焦点位置物体的温度。

抽真空设备4与蒸发腔221相连通，用于对蒸发腔221进行抽真空处理。抽真空设备4能降低蒸发腔221内的气压。抽真空设备4可以是水力喷射器、蒸汽式喷射泵、往复真空泵和离心式真空泵，简言之，只要是能实现对蒸发腔221进行抽真空的设备，都在本实施例的保护范围内。

第一导管用于连通第一外腔和第二外腔，使海水可以从第二外腔21进入第一外腔11。第二导管23用于连通第一内腔12和蒸发腔221。第一导管和第二导管可以是刚性导管，也可以是柔性导管。第一导管和第二导管的材质可以是橡胶、塑料、不锈钢、钛合金等。

本申请的海水淡化装置的工作原理如下：抽真空设备4对蒸发腔221抽真空处理使得蒸发腔221内气压降低。由于蒸发腔221与第一内腔12通过第二导管23连通，第一内腔12的气压也相应地降低。而第一内腔12与第一外腔11之间通过狭缝连接，第一外腔11的气压也降低了，第二外腔21通过第一导管与第一外腔11相连通，因此第二外腔21内的气压也降低了。此时第二外腔21内的压强小于外部环境的压强，海水通过进水口被吸入第二外腔21，随后通过第一导管进入第一外腔11。加热仓1设置第一内腔12和第一外腔11，第一内腔12和第一外腔11通过缝隙连通，第一外腔11内的海水通过缝隙进入第一内腔12，使第一内腔12内的海水控制在预定容量范围内。如此设置，在对海水进行淡化过程中，无需同时对整个加热仓1内的海水进行加热，而只需对进入第一内腔12内的少量海水进行加热，可以提高海水加热速度。

光学组件3将太阳光聚焦于第一内腔12中，将光能转化为热能，使第一内腔12内的海水温度升高。当第一内腔12中的海水加热到一定温度后，通过第二导管23进入第二内腔22。由于第二内腔22被抽真空，海水在真空环境内沸点降低，第一内腔12内经过加热后的海水顺着第二导管23进入蒸发腔221后迅速蒸发，变成蒸汽。在使用过程中可以将真空仓置于海平面以下，当海水在蒸发腔内汽化为蒸气后，进入第二外腔21中的海水温度远低于蒸发腔内的温度，其会对第二内腔22内的海水蒸气起到冷却的作用，使第二内腔22中的海水蒸汽遇冷凝结成水珠，进而顺着第二内腔22的侧壁汇集到集液腔222中。

区别于现有技术，本申请通过设置抽真空设备4对蒸发腔221进行抽真空处理，使得蒸发腔221内的压强减小，可以降低海水的沸点，经过加热仓加热后的海水在进入蒸发腔221后能够迅速汽化为蒸汽。在实际应用过程中，通过抽真空处理后，蒸发腔内的海水无需达到100℃，约55℃时即可汽化。由于海水淡化装置的真空仓直接浸泡于海水中，蒸汽遇冷能够迅速凝结成水珠，提高了海水淡化的效率。此外，本申请利用光学组件3将太阳能转化为热能，配合加热仓1对海水进行加热，结构简单又无需耗费大量电能进行加热，充分地利用和节约了资源。

在优选的实施例中，海水淡化装置还包括漂浮件5，用于为光学组件3提供浮力，使光学组件3位于海平面之上。漂浮件5可以是塑料、泡沫或者其他浮力较大的材质。优选的，漂浮件5的数量为多个，漂浮件5的数量越多，能够提供的浮力越大。如图4所示，在本实施例中，漂浮件5的数量为4个，周向环绕设置于真空仓2的四周，使得真空仓2在浸没于水中时，光学组件3位于海平面之上。优选的，4个漂浮件5的形状大小相同，如此设置，能够使海水淡化装置受到来自四个方向的均匀的浮力，避免受力不均导致海水冷凝效果不佳的问题，此外，漂浮件5为光学组件3提供持续浮于水面的力，避免光学组件3浸泡于海水中影响聚焦的效果。

在优选的实施例中，如图5所示，抽真空设备4包括抽吸组件41。抽吸组件41包括抽吸组件本体、第一活动件411和抽吸管412。抽吸组件本体内设置有第一活动腔，第一活动件411可在第一活动腔内往复运动。抽吸管412用于在第一活动件411往复运动时将蒸发腔221内的气体抽出，抽吸管412上还设置有单向阀。配重件42，设置于抽吸组件本体的下方，通过重力作用带动抽吸组件本体向下运动至预定位置。

抽吸组件41是利用抽动第一活动件411时产生的压强差将外部气体吸入抽吸组件41中以实现抽真空的组件。第一活动腔是指抽吸组件41内的完整的、大的空腔。第一活动件411的横截面形状和大小与抽吸组件本体的横截面形状和大小相适配，使第一活动件411可以在第一活动腔内移动且气体无法从第一活动件411和抽吸组件本体的缝隙中通过。抽吸管412为中空的管道，内部允许空气流通。抽吸管412上设置有单向阀，用于使真空仓2的气体吸入抽吸组件41，为了便于区分，后面简称进气阀413。配重件42又叫平衡件、加重件，既可以平衡漂浮件5的浮力，也能减少海水淡化装置在海水中的晃动幅度。在抽吸组件本体上也设置有用于排气的单向阀，后面简称排气阀414。进气阀413和排气阀414均为单向阀，能够保证气体往一个方向运动，防止回流，也能防止海水进入。

在使用过程中，海水淡化装置的真空仓置于水下，抽吸组件41设置于真空仓的下方，这样可以保证抽吸组件41在对蒸发仓进行抽真空处理时不会混入空气。漂浮件5浮在海面上随着海浪上下浮动，而配重件42在重力作用下下沉。海浪来袭时，漂浮件5向上拉动第一活动件411，配重件42向下拉抽拉组件本体，此时第一活动件411相对抽拉组件本体向上移动，第一活动件411下方的空腔增大，而第一空腔内的气体总量不变，从而导致气体的密度减少，第一活动件411下方的空腔压强减小，抽吸管412上的进气阀413开启。由于此时蒸发腔221内的压强大于抽吸组件41内的压强，蒸发腔221内的气体通过抽吸管412、进气阀413被吸入抽吸组件41内的空腔，形成吸气过程。因此蒸发腔221内同样处于负压状态。

当海浪波动减小时，漂浮件5向上浮起带动第一活动件411向上运动的作用力也减小，而配重件42继续向下拉动抽吸组件本体，第一活动件411将从上至下运动。随着第一活动件411逐渐向下移动，第一活动件411下方的空腔被逐渐压缩，压强增大，此时进气阀被关闭。当气缸内气体的压强达到或稍大于一个大气压时，排气阀414被打开，将气体排到大气中，完成一个工作循环。当下一波浪潮来临时，第一活动件411再自下向上运动时，又吸进一部分气体，重复前一循环。

当抽吸组件41吸气时，第一活动件411移动至第一活动腔的最顶端；抽吸组件排气时，第一活动件移动至第一活动腔的最底端，抽真空的效果最佳。

如此设置，无需再为抽真空设备4配制电源，而是直接利用潮汐能带动抽真空设备4进行工作，大大减少了能源消耗。不仅如此，利用海浪的上下起伏即可实现对蒸发腔的抽真空功能，还避免了蓄电池电源耗尽后海水淡化装置无法工作的窘境。相比将太阳能转化为电能再进行驱动抽真空设备4的方法，本申请直接将潮汐能转化为动能的能量转化率更高，效率也更高。

在其他的一些实施例中，抽真空设备4配备蓄电池和控制单元，利用蓄电池发电驱动抽真空设备4，利用控制单元来控制进气阀413和排气阀414开启和关闭。

在优选的实施例中，海水淡化装置还包括约束件6。约束件6用于连接漂浮件5和配重件42，用于对漂浮件5和配重件42的相对距离进行限位。漂浮件5和配重件42之间采用柔性连接，如此设置能够在漂浮件5和配重件42拉扯到极限时起到一定的缓冲效果，也便于后期维修。具体的，约束件6可以是链条、绳子、弹簧等。漂浮件5和配重件42之间的距离需要进行限位，避免海浪拍打海水淡化装置后配重件42和漂浮件5从海水淡化装置上脱离，也能减少配重件42和漂浮件5对海水淡化装置两端的拉扯作用。进一步地，漂浮件5和配重件42上分别设置有套环，约束件6穿过套环实现两者的连接。如此设置，便于后续拆卸约束件6进行维修。

在优选的实施例中，海水淡化装置还包括抽水设备7。抽水设备7设置于抽吸组件41的下方或者抽吸组件41设置于抽水设备7的下方，包括抽水组件本体和第二活动件，抽水组件本体内设置有第二活动腔，第二活动件可在第二活动腔内往复运动。第二活动腔通过第三导管71与集液腔222的出水口连接。抽水组件本体与抽吸组件本体一体成型，第一活动腔与第二活动腔相互隔离。配重件42包括活动部422和配重部421，第二活动件为配重件42的活动部422，配重部421受向下运动至预定位置。

抽水设备7可以是离心泵、喷射泵、空气压缩机和深井泵等，简言之，只要是能将淡水输送出集液腔222的设备，都在本实施例的保护范围内。抽水组件本体与抽吸组件本体一体成型，能够增强抽水组件本体和抽吸组件本体的结构稳定性，且能使得抽水组件和抽吸组件41的位置相对固定。第一活动腔与第二活动腔相互隔离，使得抽水组件和抽吸组件41能够同时独立工作，同时进行抽水处理和抽真空处理。

优选的，抽水设备7和抽真空设备4共用一个动力源，如此设置，抽水设备7和抽真空设备4通过同一个动力源进行驱动，无需为抽水设备7另外设置一个动力源，能够节省空间，减小海水淡化装置的体积。在本实施例中，配重件的重力和海浪的作用力为抽水设备和抽真空设备提供动力源。

优选的，第二活动件为配重件42的活动部422，由活动部422直接于第二活动腔内做往复运动，节约了另外设置第二活动件的材料，且配重件42与抽水组件连接结构的稳定性也得到了提高。在本实施例中，活动部422的横截面的面积小于配重部421的横截面的面积。如此设置，一方面便于活动部422在第二活动腔内做往复运动，另一方面，也能防止配重部421进入第二活动腔，造成设备损坏。

在优选的实施例中，海水淡化装置还包括抽水设备7。抽水设备7包括抽水组件本体和第二活动件。抽水组件本体内设置有第二活动腔，第二活动件可在第二活动腔内往复运动。第二活动件的横截面形状和大小与抽水组件本体的横截面形状和大小相适配，使第二活动件可以在第二活动腔内移动且气体无法从第二活动件和抽水组件本体的缝隙中通过。第二活动腔通过第三导管71与集液腔222的出水口连接。抽水设备7可以是离心泵、喷射泵、空气压缩机和深井泵等，简言之，只要是能将淡水输送出集液腔222的设备，都在本实施例的保护范围内。相比抽水设备7与抽真空设备4一体成型的设置，抽水设备7独立设置能够减少故障发生率。一旦抽水设备7发生故障，直接更换抽水设备7即可，无需将抽真空设备4一同拆卸维修，提高了维修效率。

在优选的实施例中，第二内腔22的内表面为球面或拱形面。真空仓2泡在海水里，真空仓2与海水接触的侧壁温度较低，对蒸发腔221起到冷却作用。且第二外腔21内同样容纳有海水，也能起到冷却蒸发腔221侧壁的作用。海水在蒸发腔221内由液态变为气态，形成蒸汽在第二内腔22内运动。当蒸汽接触到温度较低的第二内腔22内壁时，会冷却凝结成水珠。而第二内腔22的内表面设置为球形或者拱形面，在表面张力的作用下，水珠顺着第二内腔22向下汇聚于集液腔222中，完成海水淡化。

在优选的实施例中，每一加热仓1对应设置一光学组件3，光学组件3包括一个或多个凸透镜，光学组件3设置于加热仓1的顶部。利用凸透镜对太阳光进行聚焦，结构简单，容易安装。设置多个凸透镜相比一个凸透镜而言，聚焦的能量更大。且一旦其中有凸透镜老化或者破碎，其他凸透镜仍能维持海水淡化装置的正常工作。光学组件3设置于加热仓1的顶部，使焦点位于加热仓1内，提高加热仓1的加热效率。在本实施例中，加热仓1上方设置有4个凸透镜，4个凸透镜同时工作，可以有效提升海水加热效率。当然，在另一些实施例中，凸透镜的数量还可以为其他数值，如3个、5个等。

在优选的实施例中，还包括角度调节装置。角度调节装置包括光敏传感器81、控制器和驱动机构82。控制器分别与光敏传感器81、驱动机构82电连接，控制器用于根据光敏传感器81传输的信号控制驱动机构82对光学组件3与水平面的夹角进行调节。

光敏传感器81是对外界光信号或光辐射有响应或转换功能的敏感装置。光敏传感器81可以是光电管、光电倍增管、光敏电阻、光敏三极管、太阳能电池、红外线传感器、紫外线传感器、光纤式光电传感器、色彩传感器、CCD和CMOS图像传感器等。简言之，只要是能将光信号转换为电信号的原件，均在本实施例的保护范围内。驱动机构82可以是电机驱动机构82或者气动驱动机构82。优选的，驱动机构82为伺服电机。伺服电机可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动光学组件3。

由于光学组件3固定设置于海水淡化装置上时，若不移动光学组件3，则只有在特定角度才能将太阳光聚焦于一点上。当正午太阳直射时，水平设置的光学组件3的聚焦效果最佳，当太阳斜照光学组件3时，光学组件3聚焦效果较差，光能转化为热能的效果大打折扣。因此，需要设置角度调节装置，来调整光学组件3与水平面的夹角，使光学组件3能更好地聚焦太阳光线，将太阳能转化为热能。

在本实施例中，光学组件3的两侧设置有光敏传感器81，并在光学组件3旁边设置伺服电机。光敏传感器81设置于光学组件3的两侧，能够更精准地检测到太阳光信号。当光线条件不佳时，只有一侧的光敏传感器81能够感应到光信号，而另一侧的光敏传感器81无法接收到光信号或者接收到微弱的光信号。此时伺服电机内的控制器将根据光敏传感器81传输过来的电信号调整光学组件3与水平面的夹角，使太阳光线能够直射光学组件3的迎光面。如此设置，根据太阳光线调整光学组件3与水平面的夹角，提高光学组件3将光能转化为热能的效率。

在本申请的第二方面，还提供了一种海水淡化***，包括多个如第一方面的海水淡化装置、抽液设备、储液设备。抽液设备分别与各个海水淡化装置的集液腔222的出水口连通，用于抽取各个海水淡化装置的集液腔222中的液体。储液设备用于存储抽液设备抽取的液体。

抽水设备7可以是离心泵、喷射泵、空气压缩机和深井泵等，只要是能抽取集液腔222收集到的液体的设备，都在本实施例的保护范围内

本申请利用第一方面提供的海水淡化装置将海水进行淡化：利用太阳能产生热能，阳光通过光学组件聚焦在蒸发腔内的薄膜蒸发盘，产生高温的海水。利用真空薄膜蒸发的原理，使海水汽化冷凝产生淡水。

工作原理如下：加热仓的内部设置有第一外腔和第一内腔。对第一内腔内的液体进行加热。真空仓的内部设置有第二外腔和第二内腔，第二外腔和第二内腔密封隔离。第二外腔上设置有进水口，同时第二外腔被浸没在大海的海水中，与海水进行热交换，使第二外腔的温度基本保持和海水温度相近。第二内腔包括蒸发腔和集液腔，集液腔设置于蒸发腔和第二外腔之间，集液腔上设置有出水口。第二外腔通过第一导管与第一外腔相连通，第一内腔内产生高温的海水通过第二导管与第二内腔相连通。在真空的环境下，高温的海水进入第二内腔迅速气化产生水蒸气，水蒸气接触到被海水冷却的第二外腔从而凝结成水珠，延第二外腔的侧壁流到集液腔收集。而第二内腔内未被蒸发的浓海水将通过节流孔流入下方的收集腔，并在水泵的作用下排入大海。最后，利用抽液设备将各个海水淡化装置收集的液体抽送至储液设备，将液体集中储存，方便统一取用海水淡化装置收集到的液体。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本申请的专利保护范围。因此，基于本申请的创新理念，对本文实施例进行的变更和修改，或利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本申请的专利保护范围之内。

Claims (8)

1.一种海水淡化装置，其特征在于，包括：

加热仓，所述加热仓的内部设置有第一外腔和第一内腔，所述第一外腔和所述第一内腔通过缝隙连通；

真空仓，所述真空仓的内部设置有第二外腔和第二内腔，所述第二外腔和所述第二内腔密封隔离；所述第二外腔上设置有进水口，所述第二内腔包括蒸发腔和集液腔，所述集液腔设置于所述蒸发腔和所述第二外腔之间，所述集液腔上设置有出水口；所述第二外腔通过第一导管与所述第一外腔相连通，所述蒸发腔通过第二导管与所述第一内腔相连通；

光学组件，用于将光能转换为热能，对所述第一内腔内的液体进行加热，每一加热仓对应设置一光学组件，所述光学组件包括一个或多个凸透镜，所述光学组件设置于所述加热仓的顶部；

抽真空设备，与所述蒸发腔相连通，用于对所述蒸发腔进行抽真空处理；

漂浮件，用于为所述光学组件提供浮力，使所述光学组件位于海平面之上。

2.如权利要求1所述的海水淡化装置，其特征在于，所述抽真空设备包括：

抽吸组件，包括抽吸组件本体、第一活动件和抽吸管；所述抽吸组件本体内设置有第一活动腔，所述第一活动件可在所述第一活动腔内往复运动；所述抽吸管用于在所述第一活动件往复运动时将所述蒸发腔内的气体抽出，所述抽吸管上还设置有单向阀；

配重件，设置于所述抽吸组件本体的下方，通过重力作用带动所述抽吸组件本体向下运动至预定位置。

3.如权利要求2所述的海水淡化装置，其特征在于，所述海水淡化装置还包括：

约束件，用于连接所述漂浮件和所述配重件，用于对所述漂浮件和所述配重件的相对距离进行限位。

4.如权利要求2所述的海水淡化装置，其特征在于，所述海水淡化装置还包括：

抽水设备，所述抽水设备设置于所述抽吸组件的下方或者所述抽吸组件设置于所述抽水设备的下方，包括抽水组件本体和第二活动件，所述抽水组件本体内设置有第二活动腔，所述第二活动件可在所述第二活动腔内往复运动；所述第二活动腔通过第三导管与所述集液腔的出水口连接；

所述抽水组件本体与所述抽吸组件本体一体成型，所述第一活动腔与所述第二活动腔相互隔离；

所述配重件包括活动部和配重部，所述第二活动件为所述配重件的活动部，所述配重部向下运动至预定位置。

5.如权利要求1所述的海水淡化装置，其特征在于，所述海水淡化装置还包括：

抽水设备，包括抽水组件本体和第二活动件，所述抽水组件本体内设置有第二活动腔，所述第二活动件可在所述第二活动腔内往复运动；所述第二活动腔通过第三导管与所述集液腔的出水口连接。

6.如权利要求1所述的海水淡化装置，其特征在于，所述第二内腔的内表面为球面或拱形面。

7.如权利要求1所述的海水淡化装置，其特征在于，还包括：

角度调节装置，包括光敏传感器、控制器和驱动机构；所述控制器分别与所述光敏传感器、驱动机构电连接，所述控制器用于根据所述光敏传感器传输的信号控制所述驱动机构对所述光学组件与水平面的夹角进行调节。

8.一种海水淡化***，其特征在于，包括：

多个如权利要求1-7任意一项所述的海水淡化装置；

抽液设备，分别与各个海水淡化装置的集液腔的出水口连通，用于抽取所述各个海水淡化装置的集液腔中的液体；

储液设备，用于存储所述抽液设备抽取的液体。