本發(fā)明專利屬于海水淡化領(lǐng)域，具體是涉及一種應(yīng)急海水淡化裝置。

背景技術(shù)：

相對(duì)于海水及苦咸水而言，淡水作為全球性緊缺資源，更是維持人體生命與健康的基本物質(zhì)。尤其處于島嶼、海上等地區(qū)時(shí)，雖有豐富的海水資源，但都無法作為生產(chǎn)飲用淡水。特別是長時(shí)間漂泊在海面上的輪船、島嶼勘探人員或漂浮被困小島人員，一般都需要準(zhǔn)備足夠的淡水以滿足最基本的生命需要，一旦遭遇海難抑或突發(fā)其他海洋事故時(shí)，或臨時(shí)變故淡水用盡，在返航及等待救援的過程中，淡水的余量就等同于生命的長度。

誠然，海水淡化技術(shù)目前已十分成熟，如海水凍結(jié)法、電滲析法、蒸餾法、反滲透法，以及碳酸銨離子交換法等，然而這些方法更多的是條件完備時(shí)的工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)，其中大多工藝復(fù)雜，能耗巨大，成本高昂，較難適用緊急條件下應(yīng)急使用。而且，在海難或?yàn)?zāi)害等其他事故發(fā)生時(shí)，還必須考慮海水淡化裝置的動(dòng)力、場地、體積及各種環(huán)境條件限制，所以，諸如此類的規(guī)模化生產(chǎn)，在失去其應(yīng)有的必要條件時(shí)，很難在真正緊急需要時(shí)發(fā)揮作用，提供淡水。

根據(jù)以上現(xiàn)狀，如何能夠生產(chǎn)出一種裝置，既能在應(yīng)急事故中正常使用，為遇難人員提供生存所必須的干凈淡水，又能夠便于收納攜帶，是我們長久以來努力的方向，工作的重點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)以上問題，本發(fā)明提出了一種應(yīng)急海水淡化裝置，克服現(xiàn)有海水淡化技術(shù)裝置應(yīng)急使用中的缺陷，彌補(bǔ)其不足，本發(fā)明裝置無需額外動(dòng)力，可獨(dú)立工作，且操作簡單，滿足應(yīng)急使用中的一切要求。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)路線是：一種應(yīng)急海水淡化裝置，為氣脹式充氣結(jié)構(gòu)，在未打開使用時(shí)，可被打包收納成膠囊狀，十分便于攜帶。

需要使用時(shí)，可采用內(nèi)置氣瓶自動(dòng)充氣或人工充氣，充氣完成徹底打開后，整個(gè)裝置為一傘狀，四周為支撐氣囊，支撐該裝置外形，并能使其完全漂浮于水面上。所述裝置中心位置頂部為一凸起雙層真空隔熱觀察罩，所述凸起觀察罩頂尖位置安裝有一LED示蹤燈，在緊急必要情況下可發(fā)送求救信號(hào)并定位救援位置。

所述雙層真空隔熱觀察罩為透明結(jié)構(gòu)，該腔室為海水儲(chǔ)存蒸發(fā)室，該腔室內(nèi)部四周，直徑與觀察罩大小范圍內(nèi)一圈，為加熱夾套導(dǎo)熱片，底部為隔熱墊層，并開有一進(jìn)水球形底閥，通過下垂管道連接一海水過濾器，浸沒水中，中心位置裝有一冷凝器導(dǎo)管，頂端露出水面，防止海水進(jìn)入冷凝水腔室，所述導(dǎo)管四周包裹隔熱材料，由上向下直通冷凝水腔室，腔室頂部為一冷凝器倒錐體，所述觀察罩及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，最大限度地保證了海水蒸發(fā)腔室內(nèi)產(chǎn)生的水蒸氣可直接通過冷凝器導(dǎo)管通至冷凝水腔室直至液化，又能杜絕海水蒸發(fā)之后形成的部分水蒸氣在海水蒸發(fā)腔室內(nèi)就快速冷凝滴至海水腔室內(nèi)，發(fā)生無效蒸發(fā)分離，同時(shí)還能實(shí)時(shí)觀測腔室內(nèi)海水容積及蒸發(fā)效果。

一種應(yīng)急海水淡化裝置，外表面“傘脊”斜面部分統(tǒng)一為透明膠質(zhì)上外膜覆蓋，充氣完成后，不僅可以固定整個(gè)裝置的外形，還能進(jìn)行有效隔離，使整個(gè)裝置與外界形成一個(gè)獨(dú)立的環(huán)境，互不干擾。

緊貼上外膜下層為隔熱空氣層，隔熱空氣層下為集熱傳導(dǎo)系統(tǒng)，分別為表層涂覆吸熱材料的吸熱膜，吸熱膜下緊貼的布熱水通道，下層為涂覆二氧化硅氣凝膠的下層隔熱膜，上、下雙層膜之間布熱水通道為鼓脹式結(jié)構(gòu)，內(nèi)有吸水纖維及導(dǎo)熱超細(xì)金屬絲網(wǎng)。太陽透過上層膜及隔熱空氣層，直接照射吸熱膜，吸熱膜吸收太陽光照后，加熱布熱水通道內(nèi)的水，根據(jù)冷熱水密度差的原理，布熱水通道內(nèi)的熱水由設(shè)置其內(nèi)的導(dǎo)熱金屬絲和吸水纖維輔助向上運(yùn)動(dòng)，與頂部蒸發(fā)器內(nèi)的加熱夾套導(dǎo)熱片發(fā)生熱交換，通過加熱夾套導(dǎo)熱片間接加熱觀察罩腔室內(nèi)的海水，海水受熱蒸發(fā)，如前所述，蒸汽通過冷凝器導(dǎo)管直接進(jìn)入裝置底部冷凝、液化，形成淡水，在加熱蒸發(fā)過程開始時(shí)，少量蒸汽在海水觀察罩腔室內(nèi)快速冷凝成的水也可通過冷凝器倒錐體滴入冷凝器導(dǎo)管內(nèi)，提高效率，并一并貯存在冷凝水腔室內(nèi)。

布熱水夾層通道內(nèi)的熱水與加熱夾套導(dǎo)熱片完成熱交換后，溫度降低，借助回水系統(tǒng)，通過回水通道，順流而下，流至循環(huán)水管，一個(gè)流程完成，準(zhǔn)備進(jìn)入下一個(gè)熱交換循環(huán)?；厮ǖ琅c布熱水通道結(jié)構(gòu)相似，分上、下兩層膜，回水管膜和涂覆二氧化硅氣凝膠的回水下層隔熱膜，中間為凸起鼓脹式水管路，與回水通道不同，布熱水通道內(nèi)設(shè)有吸水纖維和導(dǎo)熱超細(xì)金屬絲網(wǎng)，但回水系統(tǒng)與集熱傳導(dǎo)系統(tǒng)夾層相同，均是通過黏膠壓制密封。其中，布熱水通道和回水通道中間為隔熱空氣層，一方面支撐裝置結(jié)構(gòu)，另一方面可很好地隔絕集熱水夾層內(nèi)的熱水還未將熱量傳導(dǎo)至加熱夾套導(dǎo)熱片就直接與回水管內(nèi)冷水發(fā)生熱交換，保證熱傳導(dǎo)效率。

從回水通道下層隔熱膜向下依次為隔熱空氣層、下外膜、冷凝水層、冷凝導(dǎo)熱膜，冷凝水層為臨時(shí)貯存由冷凝汽導(dǎo)管引流下的水蒸氣液化成的淡水，冷凝導(dǎo)熱膜直接與海水接觸，其內(nèi)設(shè)導(dǎo)熱絲，采用編織結(jié)構(gòu)，上部分散植入冷凝導(dǎo)熱膜，下部連接穩(wěn)定錘，一方面?zhèn)鲗?dǎo)熱量，另一方面降低重心增加傘體穩(wěn)定性。

冷凝水層內(nèi)通過一吸水軟管與外部相連，并接一壓取式取水氣囊，外向吸氣，內(nèi)向出水，單向相通。工作一段時(shí)間后，冷凝水層內(nèi)貯存足夠的淡水后，可通過手動(dòng)擠壓壓取式取水氣囊，將冷凝室內(nèi)的淡水吸出至貯水罐內(nèi)飲用。

當(dāng)冷凝室內(nèi)淡水通過壓取式取水囊完全吸出后，繼續(xù)擠壓，使該腔室內(nèi)形成負(fù)壓，而該腔室與頂部蒸發(fā)器通過冷凝汽導(dǎo)管互通，通過氣壓差作用打開真空隔熱觀察罩內(nèi)海水腔室底部的球形底閥，將海水通過淹沒在海水面內(nèi)的海水取水過濾器，抽進(jìn)海水蒸發(fā)腔室。

一種應(yīng)急海水淡化裝置，傘脊斜面預(yù)留一個(gè)真空隔熱觀察罩內(nèi)海水蒸發(fā)腔室的溢水管，并通過閥門控制，垂直高度低于冷凝器導(dǎo)管頂口，可防止取水時(shí)海水滿溢至冷凝器導(dǎo)管，并當(dāng)海水蒸發(fā)腔室內(nèi)有其他雜物堆積時(shí)，可通過壓取式取水氣囊連續(xù)進(jìn)水，并打開溢水管閥門，清洗腔室內(nèi)污垢。

一種應(yīng)急海水淡化裝置，為氣脹式結(jié)構(gòu)，所以在緊急狀況下，本裝置還可以作為救生筏使用。

一種應(yīng)急海水淡化裝置，外形為傘形結(jié)構(gòu)，可最大程度接受陽光的照射，提高海水淡化效率。

一種應(yīng)急海水淡化裝置，采用夾套間接加熱的方式，避免直接加熱海水造成的諸如，結(jié)垢、冷凝水阻擋陽光降低蒸發(fā)效率等問題。

本發(fā)明裝置構(gòu)造巧妙，思路新穎，十分便于攜帶，且在使用過程中，完全不需要借助額外的動(dòng)力能源，可以安全、高效、穩(wěn)定地運(yùn)行，產(chǎn)生淡水。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。

附圖1是本發(fā)明裝置打開使用時(shí)的剖面圖示意圖。

附圖2是本發(fā)明裝置打開使用時(shí)的上層平面圖示意圖。

附圖3是本發(fā)明裝置打開使用時(shí)的下層平面圖示意圖。

附圖4是本發(fā)明裝置中集熱傳導(dǎo)系統(tǒng)斷面結(jié)構(gòu)。

附圖5是本發(fā)明裝置中回水系統(tǒng)斷面結(jié)構(gòu)。

其中，如附圖中所示：1、上外膜；2、隔熱空氣層；3、集熱系統(tǒng)4、隔熱空氣層；5、回水系統(tǒng)；6、LED示蹤燈；7、冷凝器倒錐體；8、冷凝器導(dǎo)管；9、雙層真空隔熱觀察罩；10、海水腔室；11、加熱夾套導(dǎo)熱片；12、隔熱空氣層；13、下外膜；14、冷凝水層；15、冷凝導(dǎo)熱膜；16、隔熱墊層（二氧化硅氣凝膠）；17、底閥；18、海水取水過濾器；19、支撐氣囊；20、導(dǎo)熱絲（上部編入導(dǎo)熱膜）；21、穩(wěn)定錘；22、溢水管（閥門控制）；23、壓取式取水氣囊；24、貯水罐；25、水管；26、循環(huán)水管；27、救生繩索；28、吸熱膜；29、布熱水通道；30、吸水纖維；31、導(dǎo)熱超細(xì)金屬絲網(wǎng)；32、集熱膜；33、下層隔熱膜（涂覆二氧化硅氣凝膠）；34、回水管膜；35、回水通道；36、回水下層隔熱膜（涂覆二氧化硅氣凝膠）；37、層間黏膠壓制密封；38、海水面；39、水環(huán)流方向。

具體實(shí)施方式

將本發(fā)明裝置打開后，利用氣瓶或通過人工方式，從進(jìn)氣口，使該裝置氣囊充滿氣體，緩緩放置于海水中，穩(wěn)定錘（21）牽引下墜，支撐氣囊（19）及整個(gè)裝置的提供浮力，使整個(gè)裝置穩(wěn)定地漂浮于水面（38）上。

將壓取式取水氣囊（23）與取水管（25）連接，不斷擠壓壓取式取水氣囊（23），使海水腔室（10）形成負(fù)壓，在氣壓差的作用下，海水腔室底部底閥（17）打開，海水通過取水過濾器（18）進(jìn)入海水腔室（10）。陽光透過上外膜（1）和隔熱空氣層（2），直接照射表層涂覆吸熱材料的吸熱膜（28），吸熱膜（28）受熱直接加熱布熱水通道（29）內(nèi)的水，根據(jù)冷熱水密度差的原理，布熱水通道（29）內(nèi)的熱水向上運(yùn)動(dòng)，或通過布熱水通道（29）內(nèi)的吸水纖維（30）和導(dǎo)熱超細(xì)金屬絲網(wǎng)（31）向上傳遞熱量，將熱量傳導(dǎo)至加熱夾套導(dǎo)熱片（11），加熱夾套導(dǎo)熱片（11）受熱加熱海水腔室（10）內(nèi)的海水，海水蒸發(fā)的水蒸氣通過冷凝器導(dǎo)管（8）進(jìn)入冷凝水層（14），冷凝水層（14）底部冷凝導(dǎo)熱膜（15）傳導(dǎo)海水溫度，預(yù)冷，從而將蒸汽液化形成淡水。一部分水蒸汽在熱交換伊始，即在海水腔室（10）內(nèi)頂部就迅速液化，獨(dú)特的冷凝器倒錐體（7）外形構(gòu)造，也可以最大限度地保證初期形成的冷凝水滴入冷凝器導(dǎo)管（8）中，一并匯入冷凝水層（14），暫時(shí)貯存在其內(nèi)。

布熱水通道（29）內(nèi)的熱水與加熱夾套導(dǎo)熱片（11）發(fā)生熱交換后，溫度降低，向下通過回水通道（35）流至循環(huán)水管（26）內(nèi)，形成一個(gè)如附圖1中（39）所示的水環(huán)流方向，完成一個(gè)熱交換循環(huán)。

布熱水通道（29）和回水通道（35）之間的隔熱空氣層（4）可有效防止布熱水通道（29）內(nèi)的熱水還未與加熱夾套導(dǎo)熱片（11）發(fā)生熱交換就直接將熱量傳遞給回水通道（35）內(nèi)的冷水，降低熱交換效率。

當(dāng)冷凝水層（14）內(nèi)產(chǎn)生了一定量的淡水，將貯水罐（24）通過水管（25）與壓取式取水氣囊（23）相連，手動(dòng)擠壓壓取式取水氣囊（23），將冷凝水層（14）中的淡水吸至貯水罐（23）中，即可飲用。

在該裝置工作過程中，通過雙層真空隔熱觀察罩（9）發(fā)現(xiàn)海水腔室（10）內(nèi)存在雜質(zhì)異物影響海水蒸發(fā)時(shí)，可打開溢水管（22）閥門，連續(xù)擠壓壓取式取水囊（23），讓海水大量進(jìn)入海水腔室（10）中，以達(dá)到?jīng)_洗海水腔室（10）的目的；另一方面，當(dāng)由于操作失誤過量補(bǔ)充海水時(shí)，也可以打開溢流管（22）閥門排除一部分海水，保障海水蒸發(fā)的正常進(jìn)行。

當(dāng)然，所描述的實(shí)例僅是本發(fā)明一個(gè)實(shí)例，并非代表全部，也非對(duì)本發(fā)明的保護(hù)限定，基于本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通專業(yè)技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前，依據(jù)本實(shí)施例的設(shè)計(jì)思路所做的同能變化，所獲得的其他實(shí)施例，均落入本案的保護(hù)范圍。