CN208843759U - 一种便携式太阳光驱动水净化收集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及纯水分离收集设备领域，具体地说是一种便携式太阳光驱动水净化收集装置，包括光热转化组件、蒸气冷凝回收组件和纯水收集组件，所述蒸气冷凝回收组件设有一端张合的透明外罩，且所述透明外罩的张合端设有柔性磁条，所述光热转化组件设有光热转化膜，且装置工作时，所述透明外罩张开且所述柔性磁条吸附于所述光热转化膜上，在所述透明外罩的内壁上设有冷凝水槽，在所述透明外罩上设有与所述冷凝水槽相连的水槽接口，所述纯水收集组件设有引水管，且装置工作时，所述引水管与所述水槽接口相连。本实用新型组装拆卸和携带都很方便，并且利用太阳光能加热实现在应急条件下的纯水分离和收集，热能利用率高。

Description

一种便携式太阳光驱动水净化收集装置

技术领域

本实用新型涉及纯水分离收集设备领域，具体地说是一种便携式太阳光驱动水净化收集装置。

背景技术

长期的野外生存探险中以及诸如海难等紧急突发状况下，清洁淡水是维持身体机能的重要物质，然而受实际携带能力及储备能力的限制，现有技术还难以配备充足的淡水应对上述情况。此外由于我国社会和工业的快速发展，水体环境污染日益严重，自然环境水源往往难以满足饮用标准，因此在野外获得安全饮用的清洁淡水也变得十分困难，不清洁的水源往往包含大量的重金属离子、有害有机物质及细菌等，饮用会对人体造成不可逆的损伤。综上述，开发具有清洁水分离与收集性能的新型装置具有重要的实际意义和价值。

现有技术通常是利用化石燃料燃烧加热水体，并通过水沸腾分离收集淡水，但采用这种方式的装置一般体型较大，并且需要配备所需的燃料，难以作为常备应急装置应用在野外探险过程或远洋渔船中，此外化石燃料的使用消耗较大，对环境污染严重。

另外现有技术中还有利用太阳光加热水体的方式，太阳光是一种可持续的清洁能源，利用光热转化材料(比如光热转化膜)将捕获的太阳光能直接转化成热能，并在环境水体表面，即水-气界面加热，实现高效界面限域蒸发，并通过太阳光驱动水净化收集装置将蒸发得到的水蒸气冷凝、液化、收集，最终得到清洁淡水。

但目前利用太阳光实现纯水分离和收集的设备普遍存在携带不便、热能利用率低等问题，还难以在野外生存探险以及紧急突发状况下应用，需要进行重新设计和改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种便携式太阳光驱动水净化收集装置，组装拆卸和携带都很方便，并且利用太阳光能加热实现在应急条件下的纯水分离和收集，热能利用率高。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种便携式太阳光驱动水净化收集装置，包括光热转化组件、蒸气冷凝回收组件和纯水收集组件，所述蒸气冷凝回收组件设有一端张合的透明外罩，且所述透明外罩的张合端设有柔性磁条，所述光热转化组件设有光热转化膜，且装置工作时，所述透明外罩张开且所述柔性磁条吸附于所述光热转化膜上，在所述透明外罩的内壁上设有冷凝水槽，在所述透明外罩上设有与所述冷凝水槽相连的水槽接口，所述纯水收集组件设有引水管，且装置工作时，所述引水管与所述水槽接口相连。

所述光热转化组件包括光热转化膜和凸透镜，在所述光热转化膜中部设有支杆，所述凸透镜可升降地安装于所述支杆上，装置工作时，所述凸透镜和支杆均设置于所述透明外罩)中。

所述光热转化膜中部设有两个支杆，所述凸透镜两侧设有套管套装于不同支杆上，所述套管外侧设有定位销，所述支杆上设有多个定位销孔。

所述蒸气冷凝回收组件设有骨架，所述骨架包括多个支撑杆，且所述多个支撑杆一端铰接于一点，所述透明外罩套装于所述骨架上并通过各支撑杆摆动实现张开或闭合，各个支撑杆下端均与所述柔性磁条固连。

所述透明外罩的内壁上设有呈螺旋状上升的冷凝水槽。

所述纯水收集组件包括储水袋和引水管，所述储水袋的袋口设有胶阀，所述引水管一端与所述水槽接口相连，另一端与所述胶阀相连。

所述储水袋外侧套设有隔水袋，所述引水管一端伸入所述隔水袋后与所述胶阀相连。

本实用新型的优点与积极效果为：

1、本实用新型中光热转化组件、蒸气冷凝回收组件和纯水收集组件可分别折叠收起，使用时再重新组合，组装拆卸和携带都很方便。

2、本实用新型利用太阳光能加热实现在应急条件下的纯水分离和收集，能够实现对多种现实水体条件下的应用，且热能利用率高，不会污染环境，同时装配的光热转化膜还具有电热转化能力，可以在实际光照不足的情况下通过电热效应实现膜表面加热，能够有效满足单人或多人在野外求生的淡水需求。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图，

图2为图1中的光热转化组件示意图，

图3为图1中的蒸气冷凝回收组件示意图，

图4为图1中的纯水收集组件示意图，

图5为图3中的蒸气冷凝回收组件收起时的示意图。

其中，1为光热转化组件，101为光热转化膜，102为支杆，103为凸透镜，104为套管，105为电源接口，2为蒸气冷凝回收组件，201为透明外罩，202为冷凝水槽，203为骨架，204为水槽接口，205为柔性磁条，3为纯水收集组件，301为储水袋，302为引水管，303为胶阀，304为隔水袋。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。

如图1～5所示，本实用新型包括光热转化组件1、蒸气冷凝回收组件2和纯水收集组件3，所述蒸气冷凝回收组件2设有呈伞状的透明外罩201，也即所述透明外罩201顶端为尖端，所述透明外罩201底端可实现张合，在所述透明外罩201的张合底端下沿设有柔性磁条205，所述光热转化组件1设有光热转化膜101，且装置工作时，所述柔性磁条205吸附于所述光热转化膜101上，在所述透明外罩201的内壁上设有呈螺旋状上升的冷凝水槽202，在所述透明外罩201的张合底端下沿设有与所述冷凝水槽202相连的水槽接口204，所述纯水收集组件3设有引水管302，且装置工作时，所述引水管302与所述水槽接口204相连，从而实现纯水收集组件3与所述蒸气冷凝回收组件2相连，并且所述蒸气冷凝回收组件2中的纯水即由所述引水管302引至纯水收集组件3中储存待用。所述柔性磁条205为本领域公知技术。

如图1～2所示，所述光热转化组件1包括光热转化膜101和凸透镜103，在所述光热转化膜101中部设有两个支杆102，所述凸透镜103安装于所述两个支杆102上，且装置工作时，所述凸透镜103和支杆102均位于所述蒸气冷凝回收组件2的透明外罩201中，太阳光穿过所述透明外罩201后经所述凸透镜103汇聚射于所述光热转化膜1表面。本实施例中，所述光热转化膜1采用多晶硅或其他稳定的柔性膜材料制成，其上表面为疏水性，避免待处理水源污染膜表面，同时其上表面设有金属涂层，能够实现较高的吸光率和光热转化率，从而有效将太阳光能转化成热能，并且柔性磁条205也能够吸附于光热转化膜1上，此外所述光热转化膜101同时具有电热转化性能，如图2所示，在所述光热转化膜1一侧设有电源接口105，所述光热转化膜1可以在光照不足的情况下，经外加电源实现高效发热，保证限域加热并促进纯水蒸发。所述光热转化膜101为本领域公知技术。

如图1～2所示，本实用新型可根据不同环境太阳光的情况沿着支杆102高度方向调整所述凸透镜103高度，以实现光热转化膜1表面光强最大化。如图2所示，在所述凸透镜103两侧分别设有一个套管104套装于不同的支杆102上，每个套管104外侧均设有定位销，每个支杆102上沿着长度方向等间距地设有多个定位销孔，所述凸透镜103两侧套管104可沿着两个支杆102升降，当凸透镜103位置确定后，所述定位销***支杆102上对应的定位销孔中，即可实现固定所述凸透镜103的目的。

如图3所示，所述蒸气冷凝回收组件2包括透明外罩201、骨架203、冷凝水槽202和柔性磁条205，所述骨架203包括多个支撑杆，且所述多个支撑杆一端铰接于一点，所述透明外罩201即套装于所述骨架203上并通过各支撑杆摆动实现张开或闭合，所述透明外罩201展开后呈锥形，底端为圆形开口，柔性磁条205即设置于所述透明外罩201的底端，各个支撑杆下端均与所述柔性磁条205固连，所述透明外罩201的内壁上设有呈螺旋状上升的冷凝水槽202，水分通过所述光热转化膜101加热蒸发后上升并凝结于透明外罩201内壁上，所述冷凝水槽202即用于承装沿着透明外罩201内壁流淌下来的冷凝水滴，所述冷凝水槽202底端设有水槽接口204，冷凝水即沿着所述冷凝水槽202流下并由所述水槽接口204流出。

如图4所示，所述纯水收集组件3包括储水袋301、隔水袋304和引水管302，所述储水袋301设置于隔水袋304内，在所述储水袋301的袋口设有胶阀303，所述引水管302一端与所述水槽接口204相连，另一端则伸入所述隔水袋304后与所述胶阀303相连。本实施例中，所述储水袋301为按压式储水袋，内部为负压以使水流入，储水袋301的袋口设有胶阀303用以阻隔空气进入和调节水的进出，当储水袋301收集满水后，可通过挤压所述储水袋301的袋体，将袋内的纯水挤出，并且储水袋301内部再次形成负压供反复使用。使用时，为保证储水袋温度较低，可将储水袋301置于水下，避免阳光直射造成袋内温度过高，降低储水量，同时储水袋301外侧套设有隔水袋304，可以避免环境水源对储水袋的污染。所述储水袋301和胶阀303均为本领域公知技术。

本实施例中，所述引水管302两端均设有螺纹段以实现与所述水槽接口204和胶阀303的螺纹连接。

本实用新型的工作原理为：

本实用新型使用时，先将光热转化组件1、蒸气冷凝回收组件2和纯水收集组件3三部分分别展开，并调节光热转化组件1中支杆102上的凸透镜103高度，以使光热转化膜101表面形成较好的光汇聚，然后将蒸气冷凝回收组件2罩于光热转化组件1上，使所述凸透镜103和支杆102置于所述蒸气冷凝回收组件2的透明外罩202中，并且所述光热转化组件1通过所述透明外罩202底端的柔性磁条205实现与光热转化组件1中的光热转化膜101吸附相连，同时所述柔性磁条205还可以起到密封作用，所述纯水收集组件3则通过引水管302与蒸气冷凝回收组件2底端的水槽接口204相连，连接完成后将光热转化组件1放置于一个支架上，以保证所述光热转化膜101置于环境水体表面，实现水-气界面加热，而纯水收集组件3中的储水袋301和隔水袋304则置于水下以保持较低温度，水分通过所述光热转化膜101加热蒸发上升，并且遇到所述透明外罩202凝结成水滴，水滴沿着透明外罩202内壁流下进入冷凝水槽202中，并沿着所述冷凝水槽202流下经由水槽接口204和引水管302流入所述储水袋301中，储水袋301收集完成后，可通过挤压所述储水袋301袋体内的纯水挤出。

当环境光强较低时，光热转化膜101可通过电源接口105接通到外接电源，通过电热效应达到较高的膜表面温度，实现水分的快速蒸发分离。

本实用新型不使用时，光热转化组件1、蒸气冷凝回收组件2和纯水收集组件3可拆分并各自折叠收起方便携带，其中如图5所示，蒸气冷凝回收组件2可像雨伞一样收起，体积大大减小，而光热转化组件1中的凸透镜103可由支杆102上取下，方便光热转化膜101折叠收纳。

Claims (7)

1.一种便携式太阳光驱动水净化收集装置，其特征在于：包括光热转化组件(1)、蒸气冷凝回收组件(2)和纯水收集组件(3)，所述蒸气冷凝回收组件(2)设有一端张合的透明外罩(201)，且所述透明外罩(201)的张合端设有柔性磁条(205)，所述光热转化组件(1)设有光热转化膜(101)，且装置工作时，所述透明外罩(201)张开且所述柔性磁条(205)吸附于所述光热转化膜(101)上，在所述透明外罩(201)的内壁上设有冷凝水槽(202)，在所述透明外罩(201)上设有与所述冷凝水槽(202)相连的水槽接口(204)，所述纯水收集组件(3)设有引水管(302)，且装置工作时，所述引水管(302)与所述水槽接口(204)相连。

2.根据权利要求1所述的便携式太阳光驱动水净化收集装置，其特征在于：所述光热转化组件(1)包括光热转化膜(101)和凸透镜(103)，在所述光热转化膜(101)中部设有支杆(102)，所述凸透镜(103)可升降地安装于所述支杆(102)上，装置工作时，所述凸透镜(103)和支杆(102)均设置于所述透明外罩(201)中。

3.根据权利要求2所述的便携式太阳光驱动水净化收集装置，其特征在于：所述光热转化膜(101)中部设有两个支杆(102)，所述凸透镜(103)两侧设有套管(104)套装于不同支杆(102)上，所述套管(104)外侧设有定位销，所述支杆(102)上设有多个定位销孔。

4.根据权利要求1所述的便携式太阳光驱动水净化收集装置，其特征在于：所述蒸气冷凝回收组件(2)设有骨架(203)，所述骨架(203)包括多个支撑杆，且所述多个支撑杆一端铰接于一点，所述透明外罩(201)套装于所述骨架(203)上并通过各支撑杆摆动实现张开或闭合，各个支撑杆下端均与所述柔性磁条(205)固连。

5.根据权利要求1所述的便携式太阳光驱动水净化收集装置，其特征在于：所述透明外罩(201)的内壁上设有呈螺旋状上升的冷凝水槽(202)。

6.根据权利要求1所述的便携式太阳光驱动水净化收集装置，其特征在于：所述纯水收集组件(3)包括储水袋(301)和引水管(302)，所述储水袋(301)的袋口设有胶阀(303)，所述引水管(302)一端与所述水槽接口(204)相连，另一端与所述胶阀(303)相连。

7.根据权利要求6所述的便携式太阳光驱动水净化收集装置，其特征在于：所述储水袋(301)外侧套设有隔水袋(304)，所述引水管(302)一端伸入所述隔水袋(304)后与所述胶阀(303)相连。