TW548387B - Solar water still and evaporation assembly therefor - Google Patents

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五、 發明說明（1) 發明領域 本發明有關太陽能蒸水器，特別有關_種易輸送及僧 存之可攜式太陽能蒸水器。 發明背景 見有的太陽月匕瘵水器一般包括一笨重的結構，使得蒸 水裔不易運运及儲存、或使結構複雜化並增加製造成本。 並且’結構性組件易降低太陽能蒸水器的可靠度且可能因 為較輕微損害即無法運作，此外，現有的太陽能蒸水器已 使未义、餾水的裝填機構或其他構造更加複雜，而可能由於 未蒸餾水使生成的蒸餾水受到污染。 因此，賴需要-種易運送且易儲存的太陽能蒸水器 ，其具有一簡單且具成本效益的設計以提供一適合飲用的 水供源，本發明滿足這些需求且提供進一步相關優點。 發明概論 。本發明提供一種具有一簡單可膨脹設計的太陽能蒸水 器，用於對人員提供一可恢復飲水供源，並且，本發明蒸 水器的構造使蒸水器可便宜地製造、不麻煩且可靠使用且 易壓折及摺疊，以便儲存與運送。 本發明係以太陽能蒸水器具體實施，其中具有一包圍 總成及一蒸發總成，該包圍總成具有圍繞一蒸發區域之一 内浮障礙、圍繞該内浮障礙以收集蒸餾水之收集貯部、及 對於太陽輻射概呈透明且包圍該收集貯部、内浮障礙、及 条發區域之一圓頂。該蒸發總成位於蒸發區域中且具有一 蒸發表面，自蒸發表面蒸發的水在圓頂内表面上凝結並以 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂--------線丨 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 548387

五、 發明說明（2) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印5农 蒸館水流入收集貯部中。 本發明另一特徵中’包圍總成浮在一未蒸餾水源體部 上’而蒸發總成包括一浮力絕緣體及一毛細材料，該浮力 絕緣體浮在水源上並概呈平坦且有一頂表面及一底表面， 頂表面係對底表面絕熱且形成蒸發表面，毛細材料自頂墓 發表面延伸往底表面以將水源送到蒸發表面，入射在蒗發 表面上的太陽輻射使水從蒸發表面蒸發，利用毛細送到頂 表面的水源來取代蒸發的水。 本發明另一實施例中，太陽能蒸水器包括一收集貯部 、一障礙及一包圍部，該收集貯部收集了蒸餾水，而障礙 則使收集貯部與-蒸發區域分離，該障礙具有與蒸發區域 ㈣未蒸餾水源相接觸之一第一壁表面，及與收集貯部中 的瘵餾水相接觸的一第二壁表面。該障礙延伸在蒸發區域 上方及收集貯部上方，以免液體流動於蒸發區域與收集貯 p之間包圍部對太％輻射概呈透明並包圍了收集貯部、 障礙及蒸發區域，該包圍部的構造使得自蒸發區域蒸發並 凝結在包圍部的-内表面上的水源流入收集貯部中。 應由較佳貫施例之下列描述得知本發明的其他特徵及 優點並參照由範例描述本發明原理之圖式。 圖式簡單說明 第1圖為根據本發明-錐形太陽㊣蒸水器之剖視圖； _第2圖係為第！圖的太陽能蒸水器的平面圖，其中尚顯 示一浮蒸發總成； 第3圖為根據本發明具有·額外毛細孔之一浮蒸發總成 --------------^--------^---------讀 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁}

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之另一實施例的平面圖； 第4圖為根據本發明具有折波狀表面的一可膨脹蒸發 總成之一太陽能蒸水器的一實施例之剖視圖； 第5圖為根據本發明的一錐形太陽能蒸水器之剖視圖 ，顯不多數的膨脹環、一固體或可膨脹支撐結構、及具有 稽狀毛細材料之一浮力蒸發總成； 第6圖為根據本發明之一錐形太陽能蒸水器的實施例 之剖視圖，其中包括一接盆以收集雨水、一表皮及重碼以 供海上或惡劣水面使用； 立第7圖為根據本發明之一錐形太陽能蒸水器實施例之 剖視圖，顯示兩個可膨脹池以供陸上太陽能蒸水器之用； 立第8圖為根據本發明之一錐形太陽能蒸水器實施例之 J視圖’顯不-整合的可膨脹支m用於在極端氣候 條件或陸上使用期間使蒸水器保持膨脹； 第9A-9D圖為根據本發明的一錐形太陽能蒸水器實施 ^之剖視圖，顯示-外部剛性支樓系統，以供極端氣候條 件或陸上使用期間之用。 較佳實施例之詳細描述 根據本發明，提供一種包圍總成，其具有圍繞_菜發 =之-内浮障礙表面、圍繞内浮障礙表面以收集蒸館水 ^集貯部、對太陽輕射概呈透明且包圍該收集貯部、 一^早喊&洛發區域之—圓頂及位於蒸發區域令且有 一瘵發表面之一蒸發總成。 本發明一較佳實施例中，包圍總成的構造可浮在_水 . ^--------^----------ί (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

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源體上’蒸發總成包含_浮力絕緣趙’其構造可浮在水源 上’絕緣體概呈平坦且具一頂表面及一底表面 :與底表面絕熱並形成蒸發表面且包含自頂蒸發表丄 表面延伸而將水源送到蒸發表面之一毛細材料。 根據本發明，提供了-種太陽能蒸水器，其另包含— 收集貯、使收集貯部與—蒸發區域分離之—障礙其中 該障礙具有與紐㈣巾的水_關之-第—壁表面， 及與收集貯部中的蒸餘水相接觸之—第二壁表面且該障 礙延伸於蒸發區域上方及收集貯部上方，以免液體流動於 洛發區域與收集貯部之間；_包圍部對太陽輕射概呈透明 且包圍該收集貯部、障礙、及蒸發區域，纟中該包圍部的 構造使得從蒸發區域所蒸發並凝結在包圍部内表面上的水 源係流入收集貯部中。 如圖所不，本發明係以一太陽能蒸水器i 0具體實施， 其具有一簡單可膨脹的設計以對人員日常生活或緊急狀況 提供-可恢復蒸餘水供源’該蒸水器可由較便宜材料製造 且可設計為浮在一水源體上。 現請參照第⑴圖，蒸水器10包括_包圍總成12及一 蒸發總成14,可易壓折及摺疊以利儲存或運送。作業期門 ’太陽輻射引起水從蒸發總成蒸發，所生成的水蒸氣接^ 凝結並由包圍總成所收集。 包圍總成12包括一内浮管或環16、一接盆或收集貯部 18、及-錐形圓頂20。該圓頂可由多種撓性之光學透明材 料所構成’譬如下列材料的撓性膜：透明乙稀(學如.，氣

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 548387 A7 ____ B7 i、發明說明（ 乙烯）、聚氨酯、聚酯（譬如··聚對苯二甲酸乙二酯）、聚酿 胺、聚矽氧烷、聚烯烴（譬如··聚乙烯）、聚碳酸酯及類似 物，以及混合物（如聚乙稀-尼龍）、其疊層及類似物，其 以錐形構成而可使太陽輻射通過圓頂並加熱毛細總成14。 此處‘圓頂’’定義為包括多種形狀，譬如第1圖所示的錐形 結構’且不限於半球型結構。 、 内浮環係為一撓性膜之撓性超環面環且包括一膨脹閥 22，用以使該環膨脹並對包圍總成底部提供形狀及結構強 度，该收集貯部可為附接至内浮環與錐形圓頂之間的一撓 性膜囊，可使貯部環繞在内浮環外部並與其附接，因此， 收集貯部的水係由浮環及撓性膜而與水源分離。 貯邛的撓性膜係由任意適當裝置附接至内浮環及錐形 圓頂’譬如利用一射頻（RF)封、音波溶接、一熱封或類似 物，以形成該包圍總成内之一氣密與水密性封，因此，當 内子％洋在一水源體上時，包圍總成内之空氣陷在蒸水器 10中，因為水源可防止空氣經由内浮環中心離開，貯部可 停在水管線表面上或延伸在水源的水管線下方，及在蒸餾 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 水充注時，因其鄰近水源且由水源所冷卻故可進一步作為 凝結器之用。 ^ 貯部可包括一排放閥或加蓋嘴24，其具有一蓋或一箍 。並：’具有-可移除蓋26之一吸管25可經由錐形圓二 中之-封口附接在水源水管線上方之—位置上，位於圓頂 内與吸管相對之一管19係往下延伸入貯部18中，且其可曲 折並撓屈以免在作業期間及摺疊蒸水器儲存與運送時刺穿

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蒸發總成14具有-平坦碟型且可附接至内收集貯部i8 外邓利用言如-鉤或ί哀結件如維可牢(Veicr〇K未圖示) 等適當裝置與水源相接觸。毛細總成可由譬如& 關閉格室泡綿等絕緣材料製之—浮力絕緣體3 5構成，且可 有一孔28通過，浮力絕緣體頂蒸發表面3〇與其底表面32間 之良好絕熱特別利於增加蒸發總成的效能。 如第3圖所示，蒸發總成14可包括額外孔^以利濕氣 從水源送到頂蒸發表面30,孔28及36可保持開啟或可注有 適當輸送介質，譬如海綿材料、開放格室氣醋泡綿或表現 毛細或毛吸作用以將水源送到覆有一黑毛細材料如童毛、纖 維性毯、布或具細毛狀纖維類似物之頂蒸發表面的其他材 料，，如，蒸發表面可覆有購自喬治亞州達頓的貝特寧公 司之黑毯。 另外’如圖4所示，一蒸發毛細總成14，可由挽性膜製 之一可膨脹總成形成’其同樣使蒸發表面3〇與浮有蒸發總 成的水源相絕緣，蒸發總成較佳 甘士 k丄 早乂十坦頂表面30,， 表=表:特徵而構成凹部34,以固持原先置於蒸發 表面上或毛細其上之小量水源。 如第5圖所示，-蒸發總成14，，可由具有翼㈣以接觸 水源之毯37構成，翼料使毯更佳地將水源毛吸 表面30進行加熱’浮力絕緣體可包括中央孔μ，且毯可^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) t. ·

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本紙張尺度顏中關家規格⑽X 297公釐了 548387 Α7 Β7 0, 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（8 蒸餾水。 蒸餾水可由吸管25直接吸出收集貯部18外，另外，藉 由使蒸發總成14脫離蒸水器10並將蒸餾水倒出閥或嘴24， 蒸餾水可由收集貯部排入一容器中，當利用此方式自蒸水 器排放蒸餾水時，包圍總成12傾斜而使蒸餾水聚集在排放 閥頭部上，闊接著開啟且蒸餾水自收集貯部排入容器中， 在蒸餾水移除之後，蒸水器可置回水上並擱置過夜，隔日 一早再度開始生產，或包圍總成可再摺疊，而蒸發總成可 捲在包圍總成周圍，形成較小包裝以利儲存及移動。 具有約76公分（30吋）高度之一圓頂2〇及具有約79公分 (3 1吋）直徑的一毛細總成14之一蒸水器10已知每天可製造 約1·5-2·5升的蒸餾水，同時浮在一依據天氣而直接暴露日 光之新鮮水池上。蒸水器的内浮管16約有15.3公分（6吋）直 徑，而收集貯部18約有20公分（8吋）之一半圓形半徑，蒸發 總成係由0.6公厘（23.6密爾）厚的透明乙烯製之一可膨脹裝 置構成，圓頂的透明氨酯約有0.15公厘（6密爾）厚度，但本 發明之更經濟（較不耐用）實施例可有3密爾或更小的厚度。 第6圖顯示太陽能蒸水器1〇，，之另一實施例，除第5圖所 示之外的特徵可在更惡劣狀況下有利增加太陽能蒸水器的 效能，這些額外特徵可依本發明不同應用所需成本及需求 ’更獨特或共同地包括在蒸水器中。 ,包圍總成12’尚可包含一雨水接盆50以在雨天集雨，該 雨水接盆係由附接至錐形JU頂胸撓性材料或膜製之一 ^----------^---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

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圓柱形環構成’雨水接盆可附接至錐形圓頂，使接盆略傾 斜而使雨水往接盆一側52累積，接盆亦可包括一排放管54 或吸管，以利排空該接盆。 包圍總成12’尚可包括一雙管内浮環16，，以使收集貯 邛18中的条餾水對於水源更為分離，該雙管内浮環係由兩 可膨脹附接管所構成，另外，管16，亦可有譬如卵形等非 圓型以提供該分離作用。 包圍總成12’尚可包括一裙部或翼部56，以改良惡劣 或大浪水域時蒸水器10，的穩定度及包圍部的密封，裙部 可為附接至内浮環16,或收集貯部18之撓性膜或類似物構 成之一撓性翼部。並且，裙部可包括重碼58，而維持裙部 56的圓柱形狀，以當蒸水器浮在一大浪水面時防止空氣逃 離圓頂20外。 根據本發明可產生太陽能蒸水器1〇，的其他修改，譬 如，管54可經由一小型水收集錐所附接，以利排空各盆“ 及52，並且，收集貯部可包括一可膨脹環，使收集貯部相 對内浮環保持形狀。 並且，圓頂可為一半球型圓頂，其具有沖壓在圓頂内 之整體的夫瑞乃鏡片，以使來臨的太陽輻射聚在蒸發總成 上產生增加水蒸發之局部點。 如第7圖所示，對於陸地使用，太陽能蒸水器1〇，可置 於可膨脹淺池64或類似物中，同理，一小筒或可膨脹淺池 64’可置於内浮環16中心且一適當尺寸的蒸發總成可置於 筒中另外，具濕氣的材料譬如葉、草或類似物可置於内 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐） 請 先 閱 讀. 背 之 注 意 事 項 再 填 寫 本， 頁

訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 12 548387 A7 ______B7 五、發明說明（10) 洋環16中心以供材料的濕含量的蒸發，因為圓頂外部缺乏 • 由湖或海面蒸發所提供的冷卻，可降低陸地使用的蒸水器 效率。 請參照第8圖及第9A-9D圖，可提供一外支撐系統， 以防止太陽能蒸水器在極端氣候條件下失效，支撐系統可 包含多數（譬如三個）封入圓頂20(第8圖）中之可膨脹管65， 各官包括一膨脹閥66，另外，由譬如玻璃纖維、塑膠、竹 /· 或類似物等適當剛性材料製成之剛性桿67(第9A-9D圖）可 由適當裝置譬如沿圓頂高度配置之片68或圓頂頂端上的一 安裝金屬扣眼72等附接至太陽能蒸水器的外部，剛性柱端 點可用譬如具有安裝金屬扣眼72的翼部70(第9D圖）等適當 裝置附接至太陽能蒸水器的下部，該等片可為密封至圓頂 的一條撓性膜形式（第9B圖），受金屬扣眼72加強的片係附 接至圓頂並隨後可由線或類似物緊固在剛性柱上（第9c 圖）〇 上文雖已參照本發明特定實施例進行描述，熟悉本技 藝者瞭解其僅為圖示且這些實施例可不背離本發明原理， 其範圍係受限於申請專利範圍。 ----------I--果--------句---------缚 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 X 297^^) 13 548387 A7 B7 五、發明說明（11 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1〇，1〇”:太陽能蒸水器 12，12’：包圍總成 14:毛細總成 14，14’，14”：蒸發總成 16··内浮管（環） 16’：雙管内浮環 18:接盆（收集貯部） 19:管 20:錐形圓頂 22,66:膨脹閥 24:排放閥（加蓋嘴） 25:吸管 26:可移除蓋 28:中央孔 ^ 30:蒸發表面 3 0 ’ ：較平坦頂表面 32:底表面 元件標號對照 34:凹部 35··浮力絕緣體 36:額外孔 37:毯 3 8:翼部 5 0:雨水接盆 52:盆 54:排放管 56:裙部（翼部） 5 8:重碼 62:可膨脹支撐管 64’··可膨脹淺池 65:可膨脹管 67:剛性桿 68:片 72:安裝金屬扣眼 2 1 8:線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 14

Claims (1)

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   申請專利範圍 第881 12083號專利申請案申請專利範圍修正本 修正日期：90年12月 一種太陽能蒸水器，其包含： 一包圍總成，其具有 一内浮障礙，其圍繞一蒸發區域， 一收集貯部，其圍繞該内浮障礙以收集蒸餾水， 一圓頂，其對於太陽輻射實質上呈透明且包圍該收 集貯部、該内浮障礙及該蒸發區域；及 1. 一蒸發總成，其位於一蒸發區域中並有一蒸發表 面 鬌 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 2·如申請專利範圍第1項之太陽能蒸水器，其中： 該包圍總成係被構形成可浮在一水源體上；及 該蒸發總成包含： 中 一浮力絕緣體，其被構形成可浮在該水源上，該絕 緣體係實質上呈平坦且具有一頂表面及一底表面，其 該頂表面係與該底表面呈熱絕緣並形成該蒸發表面； 延 一毛細材料，其係由該頂蒸發表面朝向該底表面 伸，以將水源送到該蒸發表面。 3·如申請專利範圍第2項之太陽能蒸水器，其中該蒸發表 面呈折波狀以形成數個收集並容納置於該蒸發表面上 的水源之凹部。 4·如申請專利範圍第2項之太陽能蒸水器，其中該蒸發表 面係覆有黑毯。 5·如申請專利範圍第4項之太陽能蒸水器，其中該黑毯係 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 15- 548387 A8 B8 C8

   六、申請專利範圍 部包括一排放管，以自該收集貯部移除蒸餾水。 16·如申請專利範卧第1項之太陽能蒸水器，其中該圓頂包 括一可重新密封的嘴部，其位於一水管線上方—位置= 17·如申請專利範圍第丨項之太陽能蒸水器，尚包含一吸管 以將水吸出該收集貯部。 18·如申請專利範圍第丨項之太陽能蒸水器，尚包含由撓性 膜製的一環構成之一雨水接盆，該環延伸在該錐形圓頂 的一外表面周圍形成一接盆。 19.如申請專利範圍第丨項之太陽能蒸水器’尚包含附接至 該包圍總成下方之一裙部以供海面使用，其中該裙部係 由撓性膜的一翼部所構成。 20·如申請專利範圍第19項之太陽能蒸水器，尚包含附接至 該裙部之重碼，以使該裙部保持圓柱型，當該蒸水器浮 在一大浪水面時防止空氣從該圓頂中逸出。 21·如申請專利範圍第丨項之太陽能蒸水器，其中該包圍總 成係由一鉤及環結件附接至該蒸發總成。 22·如申請專利範圍第丨項之太陽能蒸水器，尚包含位於該 圓頂一頂點與該包圍總成之間該圓頂中心之一支撐柱 ’以維持該圓頂之形狀。 23·如申請專利範圍第丨項之太陽能蒸水器，尚包含數個可 膨脹支撐構件，該等構件被密封在該收集貯部與該圓頂 一頂部之間的圓頂上，以維持該圓頂之形狀。 24.如申請專利範圍第丨項之太陽能蒸水器，尚包含數個剛 548387 - 六、申請專利範園 性桿’料職桿餘於該圓頂外㈣藉由適當裝置附 接至該圓頂。 25·如申凊專利範圍第24項之太陽能蒸水器，其中該適當裝 置包含片及安裝金屬扣眼，而足夠維持該圓頂的形= 26·—種太陽能蒸水器，其包含： 一收集貯部； ψ 一障礙，其使該收集貯部與一蒸發區域分離，其中 該障礙具有接觸該蒸發區域中的水源之一第一壁=面 、及接觸該收集貯部中的蒸财之—第二壁表面，以及 *中該障礙延伸在該蒸發區域上方及該收集貯部上方 ，以防止液體流動於該蒸發區域與該收集貯部之間； 一包圍部，其對於太陽輻射實質上呈透明且包圍該 收集貯部、該障礙及該蒸發區域，其中該包圍部係被構 形成使得從該蒸發區域蒸發並凝結在該包圍部的一内 _^表面上之該水源係流入該收集貯部中。 27· —種用於一太陽能蒸水器之蒸發總成，其包含·· 一浮力絕緣體，其被構形成可浮在該水源之一體上 ，該絕緣體係實質上呈平坦且有_蒸發頂表面及一底表 面，其t該蒸發頂表面係與該底表面呈熱絕緣； 一毛細材料，其係由該蒸發頂表面朝向該底表面延 伸’以將水源送到該蒸發頂表面。