一种静电式海水淡化冷凝面清理装置的制作方法

1.本发明涉及海水淡化处理领域，特别涉及一种静电式海水淡化冷凝面清理装置。


背景技术：

2.随着经济的日益发展和人民生活水平的不断提高，水资源短缺问题成为全国乃至世界发展面临的一个重大障碍，全球各国和地区纷纷寻找解决水资源短缺的方法。由于海水总量巨大，相对于淡水来说可谓取之不尽用之不竭，因此，海水淡化是目前解决水资源短缺问题的重要方式。
3.太阳能蒸馏法是目前海水淡化的主要方式之一，传统蒸馏器包括一个楔形腔体，内部装有海水，通过吸收太阳辐射，使得海水底部温度上升，以促进海水蒸发，水蒸气会在冷凝面上凝结并附着在冷凝面上，冷凝水在重力的作用下沿着冷凝面向下流动然后进入收集槽从而完成蒸发淡化过程，蒸馏器中的水蒸气直接在冷凝面上冷凝形成冷凝水，冷凝水把照射进来的太阳光进行了散射，从而大幅度降低了太阳能。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种静电式海水淡化冷凝面清理装置，其具有散射少，蒸馏效率高的优点。
5.本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种静电式海水淡化冷凝面清理装置，包括架台，所述架台通过对称排布的支撑柱与地面悬空连接，架台上设有开口向上的蒸馏罐，蒸馏罐侧壁设有环形的海水腔，蒸馏罐中心设有与海水腔贴合承接冷凝水的集水箱，蒸馏罐顶部设有聚集光照使海水汽化的聚光层，聚光层下侧设有贴合使蒸汽液化的冷凝面，冷凝面中心设有与集水箱开口相对的聚集区，聚集区内设有静电引导冷凝面上冷凝水靠近的引导装置；所述冷凝面上设有击打聚集区使其产生不同振幅的振动装置，振动装置包括至少一个以上振动源。
6.通过采用上述技术方案，利用海水腔环绕集水箱以及集水箱与冷凝面相对设置，使积水箱上侧形成下落水珠，气压低于外侧，使上升的蒸汽向冷凝面中心靠近，驱动吸附在冷凝面上的冷凝水往中心靠近，保持冷凝面上透光性，减少散光；同时水分子为极性分子，利用冷凝面中心设有引导装置，使静电电子转移引导并吸附停留在冷凝面上冷凝水，加快冷凝面上冷凝水回收，同时减少冷凝面上冷凝水对阳光散射，增加海水接受光照量；以及利用聚集区内的振动装置击打振动，破坏水由于表面张力吸附在冷凝面，减少冷凝面上冷凝水覆盖，增加透光率，减少阳光散射。
7.进一步设置：所述引导装置包括根据输送电量间歇产生静电的发生机构；所述发生机构包括设于聚集区两侧形成静电引导冷凝水靠近的引导组件、为引导组件提供电源的供电组件和根据输电量控制引导组件启动或关闭的控制组件。
8.通过采用上述技术方案，将传统蒸馏时冷凝水附着大量冷凝水对阳光进行散射转换为利用发生机构，使冷凝面中心产生静电，引导受表面张力吸附在冷凝面上的冷凝水靠
近，减少冷凝面上冷凝水，降低对阳光的散射，同时利用控制组件根据输电量间歇输电，使冷凝面中心静电吸附间断化，使受静电吸附移动的冷凝水受惯性移动以及减少竖直方向对冷凝水吸附力，使停留在冷凝面上冷凝水受到重力大于吸附力而下落，减少冷凝面表面的覆盖，降低阳光散射。
9.进一步设置：所述引导组件包括设于聚集区两侧的正极片和负极片，正极片和负极片对称排布，蒸馏罐一侧设有静电发生器，正极片和负极片分别与静电发生器有线连接；所述供电组件包括嵌设于蒸馏罐侧壁上的温差发电片，温差发电片一端连通设有蓄电池，蓄电池与静电发生器有线连接；所述控制组件包括设于蓄电池与静电发生器之间设有测量输电量并转换为电信号输出的测电表，测电表一端连通有控制电路通断的输电开关，输电开关一端有线连接有接受信号并与设定值对比控制输电开关间歇供电的信号处理器。
10.通过采用上述技术方案，使正负电极之间形成静电，引导吸附冷凝面水靠近，利用温差发电片，将受阳光升温的蒸馏罐和外侧空气之间温差转化为静电产生所需的电能，利用测量表和输电开关以及信号处理器结合，根据输电量控制静电发生器产生静电，从而能够吸附不同光照下冷凝面上冷凝水，避免吸附不动。
11.进一步设置：所述聚集区包括设于冷凝面中心向上凸起的聚集腔，聚集腔开口向下，聚集腔靠近开口侧壁竖直排布，聚集腔四周设有包裹的阻尼腔，正电极与负电极处于阻尼腔与聚集腔之间。
12.通过采用上述技术方案，利用凸起的聚集腔和聚集腔侧壁竖直排布，使受静电吸附移动至冷凝面中心的冷凝水顶部失去吸附物而自然下落，避免传统冷凝面上长时间悬挂水珠对阳光散射，以及利用阻尼腔隔绝冷凝水与正电极与负电极接触而短路。
13.进一步设置：所述振动装置包括设于聚集腔两侧可横向移动的击打球、驱动击打球在正极片和负极片有电时击打聚集腔的驱动组件和为击打球在正极片和负极片断电时提供反向推力的推动组件。
14.通过采用上述技术方案，将传统蒸馏器冷凝水受表面张力和附着力长时间吸附在冷凝面对阳光散射转换为利用横向移动击打球对聚集腔击打，形成振动加快受静电吸附的冷凝水下落，减少冷凝面附着，降低阳光散射，以及利用推动组件，使处于断电时反向移动击打球，增加击打球击打距离，从而增加振动幅度，加快冷凝水回收效率。
15.进一步设置：所述驱动组件包括正极片和负极片一端连接有输送线，输送线分别与击打球有线连接，击打球为导电材质；所述推动组件包括设于击打球远离聚集腔一侧连接有复位弹簧，复位弹簧另一端与阻尼腔侧壁相靠。
16.通过采用上述技术方案，将传统推杆移动击打球转换为利用电荷相吸移动，实现动力的零泄漏传递，具有过载保护功能，无刚性连接，以及利用复位弹簧受挤压复原往复抖动，增加聚集腔表面冷凝水受到抖动时间，加快冷凝水下落。
17.进一步设置：所述集水箱底部设有放出淡水的出水孔，出水孔下端连通有储存淡水的存水箱，出水孔内设有可轴向翻转控制出水开启或关闭的闭合塞，集水箱内设有使淡水达到设定值拉动闭合塞转动的排水组件。
18.通过采用上述技术方案，将传统蒸馏器内淡水和海水混为一室转换为定量排出，
降低温度降低的淡水吸收蒸馏罐内的热量，同时对受温度上升压强变大的蒸馏罐泄气，降低蒸馏罐内气压，增加蒸汽对流，加快冷凝水形成，提高冷凝效率。
19.进一步设置：所述排水组件包括设于集水箱内受水面上浮的浮力块，浮力块滑动套接有连接绳，连接绳上设有间隙排布使浮力块顿挫上升的限位齿，连接绳顶端设有限制浮力块最大移动量的限位环，连接绳另一端与闭合塞连接。
20.通过采用上述技术方案，使连接绳和浮力块的结合，利用水面浮力控制排水孔根据水面高度规律排放，同时利用连接绳上的限位齿和浮力块，使浮力块受到浮力小于脱离限位齿的力时浮力块进入水中，浮力块受到浮力大于脱离限位齿时而瞬间上升，带动集水箱内淡水涌动，释放淡水内热量，加快冷凝效率。
21.进一步设置：所述架台上还设有海水箱，海水箱侧壁设有与水面高度相平的排水孔，海水箱内设有根据淡水排出量等量对海水腔注水的注水组件，注水组件包括排水孔通过进水管与海水腔连通，进水管内设有单向阀，海水箱内设有悬浮的浮力板，存水箱底部与浮力板固定连接。
22.通过采用上述技术方案，利用浮力块使存水箱浮于水面上，通过淡水收集后存水箱重量增加，浮力增加，使海水箱内水面上升，主动对盐水腔内输送等量海水，无需人工操作，保证海水腔内所需最佳海水量，提高冷凝效率。
23.进一步设置：所述架台上还设有将存水箱内热气输送至海水腔内的输气组件，输气组件包括存水箱顶部设有连通的输气管，输气管与存水箱交界处设有海绵块，输气管另一端穿过海水腔顶部伸入海水底部。
24.通过采用上述技术方案，将随淡水排出的热气重新输送到海水腔，利用输气管伸入海水底部，使海水内部形成气泡翻滚，将底部温度较低的海水翻滚到顶部，提高海水温度，同时利用热气上升带动海水蒸发，加快冷凝效率。
附图说明
25.图1是第一种优选实施方式下的结构示意图；图2是第一种优选实施方式下的主视剖切结构示意图；图3是第一种优选实施方式下的引导装置结构示意图；图4是第一种优选实施方式下的振动装置结构示意图；图5是第一种优选实施方式下的主视剖切结构示意图。
26.图中，100、正极片；101、负极片；102、静电发生器；103、聚集腔；104、阻尼腔；105、温差发电片；106、蓄电池；107、测电表；108、输电开关；109、信号处理器；200、击打球；201、输送线；202、复位弹簧；300、出水孔；301、存水箱；302、闭合塞；303、浮力块；304、限位齿；305、限位环；306、连接绳；400、海水箱；401、排水孔；402、进水管；403、单向阀；404、浮力板；500、输气管；501、海绵块；800、架台；801、支撑柱；802、蒸馏罐；803、海水腔；804、集水箱；805、聚光层；806、冷凝面；807、聚集区；1、引导装置；2、振动装置；
10、发生机构；11、引导组件；12、供电组件；13、控制组件；21、驱动组件；22、推动组件；30、排水组件；40、注水组件；50、输气组件。
具体实施方式
27.以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
28.第一种优选实施方式：一种静电式海水淡化冷凝面清理装置，如图1和图2所示，包括架台800，架台800通过对称排布的支撑柱801与地面悬空连接，减少地面吸收热量，架台800上设有开口向上的蒸馏罐802，蒸馏罐802侧壁设有环形的海水腔803，蒸馏罐802中心设有与海水腔803贴合承接冷凝水的集水箱804，蒸馏罐802顶部设有聚集光照使海水汽化的聚光层805，聚光层805为凸透镜，增加光照强度，聚光层805下侧设有贴合使蒸汽液化的冷凝面806，冷凝面806中心设有与集水箱804开口相对的聚集区807，聚集区807内设有静电引导冷凝面806上冷凝水靠近的引导装置1，减少冷凝面806上冷凝水停留，降低阳光散射。
29.如图2和图3所示，引导装置1包括根据输送电量间歇产生静电的发生机构10，间隔时间进行静电吸附引导冷凝水，发生机构10包括设于聚集区807两侧形成静电引导冷凝水靠近的引导组件11，引导组件11包括设于聚集区807两侧的正极片100和负极片101，正极片100和负极片101对称排布，蒸馏罐802一侧设有静电发生器102，将直流电转换为静电输出，正极片100和负极片101分别与静电发生器102有线连接，聚集区807形成静电引导吸附冷凝水，加快冷凝水移动，减少吸附在冷凝面806。
30.聚集区807包括设于冷凝面806中心向上凸起的聚集腔103，聚集腔103开口向下，聚集腔103靠近开口侧壁竖直排布，使受静电吸附的冷凝面806顶部失去吸附面而下落，聚集腔103四周设有包裹的阻尼腔104，正极片100和负极片101处于阻尼腔104与聚集腔103之间，使静电聚集于冷凝面806中心，引导四周冷凝水流动。
31.蒸馏罐802一侧设有为引导组件11提供电源的供电组件12，供电组件12包括嵌设于蒸馏罐802侧壁上的温差发电片105，根据蒸馏罐802内外巨大温差生成引导组件11所需电能，温差发电片105一端连通设有蓄电池106，将电能储存，增加对夜晚形成露水进行引导吸附，蓄电池106与静电发生器102有线连接，蓄电池106一端还连接有根据输电量控制引导组件11启动或关闭的控制组件13，控制组件13包括设于蓄电池106与交换器之间设有测量输电量并转换为电信号输出的测电表107，测电表107一端连通有控制电路通断的输电开关108，输电开关108一端有线连接有接受信号并与设定值对比控制输电开关108间歇供电的信号处理器109，使输送一定量电能后停止供电，使聚集区807静电消失，从而竖直方向受静电吸引的冷凝水下落。
32.如图4所示，冷凝面806上设有击打聚集区807使其产生不同振幅的振动装置2，从而破坏冷凝水在冷凝面806上受表面张力，使其下落，振动装置2包括两个振动源，振动装置2包括设于聚集腔103两侧可横向移动的击打球200，驱动击打球200在正极片100和负极片101有电时击打聚集腔103的驱动组件21，驱动组件21包括正极片100和负极片101一端连接
有输送线201，输送线201分别与击打球200有线连接，击打球200为导电材质，使击打球200表面分别带有正负电荷，相互吸引击打聚集腔103，使冷凝水受振动而下落。
33.聚集区807内还设有为击打球200在正极片100和负极片101断电时提供反向推力的推动组件22，推动组件22包括设于击打球200远离聚集腔103一侧连接有复位弹簧202，复位弹簧202另一端与阻尼腔104侧壁相靠，使其断电失去吸附时受复位弹簧202复位合反复抖动，使受表面张力和吸附力停留在聚集区807的水珠下落，振动幅度不会使冷凝面806四周水雾下落。
34.如图5所示，集水箱804底部设有放出淡水的出水孔300，出水孔300下端连通有储存淡水的存水箱301，出水孔300内设有可轴向翻转控制出水开启或关闭的闭合塞302，集水箱804内设有使淡水达到设定值拉动闭合塞302转动的排水组件30。
35.排水组件30包括设于集水箱804内受水面上浮的浮力块303，浮力块303滑动套接有连接绳306，连接绳306长度根据不同场景可更换长度，连接绳306上设有间隙排布使浮力块303顿挫上升的限位齿304，使浮力块303受到浮力小于挣脱限位齿304时不会上升，使其一定体积处于淡水中，当浮力块303受到浮力等于或大于挣脱限位齿304时瞬间上升，使内部水进行翻滚，释放出水中热量，加快冷凝效率，连接绳顶端设有限制浮力块303最大移动量的限位环305，连接绳另一端与闭合塞302连接，使水面高度与连接绳相同长度后而拉动闭合塞302打开进行排水。
36.如图5所示，架台800上还设有海水箱400，海水箱400侧壁设有与水面高度相平的排水孔401，海水箱400内设有根据淡水排出量等量对海水腔803注水的注水组件40，注水组件40包括排水孔401通过进水管402与海水腔803连通，进水管402内设有单向阀403，限制热气输出，海水箱400内设有悬浮的浮力板404，存水箱301底部与浮力板404固定连接，使存水箱301重量增加使海水箱400内水面高度增加，从而使增加的海水注入海水腔803中，补充蒸馏所需海水量。
37.架台800上还设有将存水箱301内热气输送至海水腔803内的输气组件50，将随排水输出的热气的余热重新利用，加快冷凝速度，输气组件50包括存水箱301顶部设有连通的输气管500，输气管500与存水箱301交界处设有海绵块501，对热气进行干燥，输气管500另一端穿过海水腔803顶部伸入海水底部，使其产生水泡带动海水翻滚，使底部温度降低海水上升，增加整个海水腔803内温度，加快冷凝速度。
38.上述的实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。