專利名稱：太陽(yáng)能蒸餾器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于通過(guò)施加太陽(yáng)能從液體供應(yīng)流生產(chǎn)期望冷凝物(濃縮物或冷凝液，condensate)的太陽(yáng)能蒸懼器(太陽(yáng)能蒸發(fā)器，solar still)的改進(jìn)。典型地,但并不排他地，所期望的冷凝物可以是從鹽水、含鹽或其它載有污染物的供應(yīng)流產(chǎn)生的干凈或新鮮水。冷凝物也可以是從含醇供應(yīng)流蒸發(fā)，其被冷凝并從太陽(yáng)能蒸發(fā)器單獨(dú)地移出的醇，如乙醇。在混合裝置(混雜布置，hybrid arrangement)中，根據(jù)本發(fā)明的蒸懼器能夠利用，例如來(lái)自工業(yè)或地?zé)釕?yīng)用的熱水供應(yīng)源進(jìn)行操作，其中該蒸餾器能夠利用最低的或不使用太陽(yáng)能進(jìn)行操作。
背景技術(shù)：
本說(shuō)明書(shū)將描述本發(fā)明主要關(guān)于生產(chǎn)干凈或新鮮水供應(yīng)作為所產(chǎn)生的冷凝物方面的內(nèi)容，但是應(yīng)該理解到，其它應(yīng)用也是可能的。對(duì)于各種各樣的目的，包括提供飲水，以及用于在通常與使用自廉水相關(guān)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)中沒(méi)有鹽積累情況下灌溉莊稼，提供足夠干凈或新鮮的水的能力對(duì)于地球越來(lái)越成為問(wèn)題。這對(duì)于相對(duì)干燥和荒蕪地區(qū)如澳大利亞的情形尤其如此，但對(duì)于世界上的許多其它地區(qū)也是一個(gè)問(wèn)題。太陽(yáng)能蒸餾器是已知的，其中其它方面不可用的水如自廉水、海水，或污染水源如來(lái)自礦井或工業(yè)的水，能夠通過(guò)暴露于太陽(yáng)而進(jìn)行加熱，冷凝為干凈新鮮水并收集用于后續(xù)使用。然而，對(duì)于太陽(yáng)能蒸餾器存在許多提議，一般它們的特征都在于生產(chǎn)和使用相對(duì)于生產(chǎn)的干凈新鮮水的量是成本高昂的。目前使用的太陽(yáng)能蒸餾器是用于特定的應(yīng)用，其中干凈新鮮水生產(chǎn)的成本不是主要問(wèn)題，例如生存應(yīng)用。以商標(biāo)名SUNSURE可獲得的一種已知太陽(yáng)能蒸餾器模塊包括一個(gè)基本上氣密性的面板結(jié)構(gòu)，適于以傾斜模式支撐以接收對(duì)上部玻璃壁施加的太陽(yáng)能。塑料塔盤(pán)元件(盤(pán)形構(gòu)件，tray member)位于玻璃壁之下并限定了一個(gè)小池或儲(chǔ)器(reservoir)的陣列，由此待處理的鹽水或類似液體能夠位于其中從而經(jīng)受通過(guò)上部壁透射的太陽(yáng)能。產(chǎn)生的水蒸汽在玻璃壁下側(cè)上冷凝并被收集以從該模塊排放。其它對(duì)于太陽(yáng)能蒸餾器裝置構(gòu)造的提議的一些實(shí)例可以參見(jiàn)美國(guó)專利No. 7008515、美國(guó)公開(kāi) No. 2003/0033805、WO 91/14487、UK 2345002、DE 19704046、DE10044344和WO 2008/043141。這些現(xiàn)有專利公開(kāi)的承認(rèn)不應(yīng)該當(dāng)作是承認(rèn)這些公開(kāi)內(nèi)容是太陽(yáng)能蒸餾器工業(yè)中的公知常識(shí)。對(duì)于合理的較大規(guī)模清潔新鮮水生產(chǎn)，盡管采用相對(duì)免費(fèi)的能源，但是太陽(yáng)能蒸餾器通常仍然是十分昂貴的選擇。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的太陽(yáng)能蒸餾器模塊，其為一種更簡(jiǎn)單的構(gòu)造并且在由液體進(jìn)料液流生產(chǎn)干凈冷凝物，尤其是但不排他地用于從污染的、含鹽的或鹽水供應(yīng)源生產(chǎn)干凈水中也是有效的。簡(jiǎn)單的構(gòu)造旨在實(shí)現(xiàn)包括一個(gè)或多個(gè)這樣的太陽(yáng)能蒸餾器模塊的裝置(安裝，installation)的投資成本更低。因此，本發(fā)明可以提供一種太陽(yáng)能蒸餾器模塊，具有處理室，該處理室包括位于所述處理室的上末端(upper extremity)下方(之下，below)的處理元件、向所述處理元件的第一區(qū)域的上端(upperend)供應(yīng)處理液體的處理液體供應(yīng)裝置,該第一區(qū)域在使用中具有至少一個(gè)傾斜的朝上表面(upwardly facing surface)以促進(jìn)所述處理液體以一個(gè)或多個(gè)液流在所述處理元件的所述第一區(qū)域上重力作用地向下流動(dòng)，所述第一區(qū)域的所述朝上表面或多個(gè)朝上表面相對(duì)于所述處理液體是親水性的，由此處理液體在所述第一區(qū)域的所述朝上表面或多個(gè)朝上表面上鋪展成薄膜，所述第一區(qū)域進(jìn)一步包括至少部分地覆蓋這個(gè)或每一個(gè)所述朝上表面或多個(gè)朝上表面的至少一個(gè)多孔材料層，所述處理室具有位于處理元件的所述第一區(qū)域上方(之上，above)的上部太陽(yáng)能透射壁(uppersolar energytransmission wall),能夠?qū)⑻?yáng)能至少施加至處理元件的所述第一區(qū)域， 從而在所述第一區(qū)域上至少部分地蒸發(fā)所述處理液體的(一個(gè))組分，所述蒸發(fā)的組分在所述上部太陽(yáng)能透射壁的內(nèi)表面上至少部分地冷凝而形成冷凝物，所述冷凝物從那里(therefrom)通過(guò)從所述處理室引出的冷凝物收集和排放裝置在一個(gè)下部位置或多個(gè)下部位置處被收集。優(yōu)選地，所述第一區(qū)域的該朝上表面或多個(gè)表面是導(dǎo)熱性的和/或能夠反射太陽(yáng)能。方便地，所述第一區(qū)域的該朝上表面或多個(gè)朝上表面是導(dǎo)熱性的。優(yōu)選地，處理面板元件是一個(gè)預(yù)制(preformed)薄板金屬元件,其具有形成所述第一區(qū)域的第一傾斜壁。方便地，該預(yù)制薄板金屬元件具有薄壁結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，薄板金屬元件是鋁或鋁合金，或者是銅或銅合金。在一個(gè)可能的替換方式中，薄板金屬元件可以是不銹鋼材料。優(yōu)選地，預(yù)制薄板金屬元件是由薄壁(化)金屬箔材料壓制而成的。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，薄板金屬元件是塔盤(pán)元件，其至少具有直立側(cè)壁和連接這些側(cè)壁的下端(Iowerend)的下部直立壁(lowerupstanding wall)。在另一個(gè)優(yōu)選布置(裝置或設(shè)計(jì)，arrangement)中，可以將一個(gè)層粘結(jié)至第一區(qū)域的朝上表面或多個(gè)朝上表面，該層具有其上形成的朝上親水性表面。在一個(gè)優(yōu)選的布置中，構(gòu)成處理面板元件的塔盤(pán)元件可以被支撐在具有兩個(gè)相對(duì)側(cè)臂和兩個(gè)相對(duì)端臂的矩形周邊框架(perimeterframe)上。方便地,塔盤(pán)元件可以具有長(zhǎng)度約3m而寬度約I 2m的尺寸。使用中，塔盤(pán)元件可以被支撐為較長(zhǎng)側(cè)邊以10 55°，優(yōu)選約30°的角度傾斜。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，多孔材料層是處理液體吸收性或親水性的材料，其可以是紡織或非紡織的材料。方便地，當(dāng)從蒸餾器模塊生產(chǎn)干凈水時(shí)，多孔材料層具有不超過(guò)200gm/m2,優(yōu)選在10 80gm/m2的重量/面積。合適的材料包括但不限于天然纖維材料如羊毛、丙烯、聚酯以及聚酯摻混材料，包括聚酯與人造纖維的摻混物。期望的是材料是親水性的，即將會(huì)吸收處理液體。如果可能，纖維材料也應(yīng)該是UV穩(wěn)定的以提供更有效的使用期。如果期望多孔材料捕獲和保留可能從處理液體沉淀出來(lái)的材料，則多孔材料層可以比以上所述的重量/面積更重或更厚。氈制材料如丙烯酸樹(shù)脂氈制材料可以用于這樣的應(yīng)用。在另一優(yōu)選的實(shí)施方式中，上部太陽(yáng)能透射壁可以包括光亮(clear)或高度透明(translucent)的相對(duì)于其中形成的冷凝物是親水性的內(nèi)表面。這使得冷凝物能夠形成為薄膜并且在該表面上在重力加載下易于向下流動(dòng)，從而在一個(gè)下部收集位置或多個(gè)位置處被收集。已發(fā)現(xiàn)該內(nèi)表面上的冷凝物的液膜凈化該表面并且改進(jìn)太陽(yáng)能由此通過(guò)已被施加至處理元件上的處理液體，同時(shí)沒(méi)有不利地影響該內(nèi)表面上的冷凝物的向下流動(dòng)。方便地,該親水性表面通過(guò)機(jī)械方式如酸蝕形成柔性薄板的聚合物材料內(nèi)表面或通過(guò)向內(nèi)表面施加涂層或?qū)尤缪趸飳?，方便地是氧化硅、氧化鈦或氧化鋁而形成。在一種可替換的布置中，聚合物薄板材料或其內(nèi)表面可以是疏水性的。這允許冷凝物在內(nèi)表面上成珠以及在其上向下流動(dòng)，然而，所實(shí)現(xiàn)的性能顯著地低于通過(guò)具有親水性內(nèi)表面所實(shí)現(xiàn)的性能。如果使用疏水性表面，則可以采用氟化聚合物材料涂層或?qū)?，如聚四氟乙?PTFE)。在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方式中，上部太陽(yáng)能透射壁可以由預(yù)制柔性聚合物材料的第一薄板形成。方便地，該聚合物材料是能夠通過(guò)施加熱而形成的材料。聚合物材料可以是聚碳酸酯、聚酯、PET、聚丙烯、聚乙烯、丙烯酸樹(shù)脂或乙酰樹(shù)脂(乙?；芰希琣cetyl) 。優(yōu)選地，聚合物材料包括UV穩(wěn)定的材料以最小化由于太陽(yáng)光暴露產(chǎn)生的任何退化。這樣的聚合物材料能夠構(gòu)建成薄壁柔性薄板材料，其在使用中足夠耐用而承受太陽(yáng)能蒸餾器模塊可能忍受的正常磨蝕和撕扯。玻璃薄板也是可能的，但是可能是一種更昂貴的選擇。期望地，太陽(yáng)能透射壁具有可以是柔性的但并不是完全恢復(fù)原狀或彈性的薄壁結(jié)構(gòu)。形成上部太陽(yáng)能透射壁的聚合物材料是光亮或高度透明的以允許太陽(yáng)能由此通過(guò)。太陽(yáng)能蒸懼器模塊可以進(jìn)一步包括至少一個(gè)隔離元件(spacerelement),當(dāng)使用時(shí)，能夠使柔性預(yù)制薄壁化聚合物材料薄板元件在處理元件的第一區(qū)域上方隔離地定位。這樣的間隔確保處理元件上的處理液體和在薄壁化聚合物薄板材料上形成的冷凝物之間的實(shí)際分離。這種間隔也使得能夠在處理元件上方對(duì)流空氣/蒸汽流向上流動(dòng)以及沿著處理元件的后表面向下流動(dòng)。該隔離元件或多個(gè)隔離元件可以與處理面板元件整體形成或可以單獨(dú)地形成并定位在其上方。處理室可以包括與液體處理元件的下末端(lowerextremity)隔開(kāi)的下壁，下壁由預(yù)制薄壁化柔性聚合物材料的第二薄板形成。下壁可以由與上部太陽(yáng)能透射壁類似的材料制成，盡管下壁當(dāng)然不需要是光亮或高度透明的。形成處理室的上壁和下壁可以沿著周邊邊緣固定在一起以包圍處理元件。上壁和下壁靠近處理元件布置但與處理元件間隔開(kāi)。隔離元件也可以提供在處理元件的上或下邊緣處或附近，以確保形成太陽(yáng)能蒸餾器模塊的外部封套的上壁和下壁之間的隔離。這樣的附加隔離元件可以與處理元件的上和下端嚙合以便在太陽(yáng)能蒸餾器模塊運(yùn)行期間保持前面的冷凝物和處理液體之間的隔離以及使得在處理元件周?chē)鷮?duì)流空氣/蒸汽流動(dòng)。方便地，這種間隔在10 40mm的范圍。根據(jù)第二方面，本發(fā)明提供一種太陽(yáng)能蒸餾器模塊，具有處理室，該處理室包括位于處理室的上末端處或(上末端)上方的由聚合物薄板材料形成的上部太陽(yáng)能透射壁，所述太陽(yáng)能透射壁至少在用于將太陽(yáng)能透射到所述處理室中的第一區(qū)域中是光亮或高度透明的，所述太陽(yáng)能透射壁提供一個(gè)親水性內(nèi)表面，其上蒸發(fā)的組分冷凝而形成冷凝物。方便地，所述第一區(qū)域的內(nèi)表面可以通過(guò)包括酸蝕聚合物薄板材料內(nèi)表面的機(jī)械方式形成?？商鎿Q地，第一區(qū)域的內(nèi)表面可以通過(guò)親水性材料涂層或?qū)尤绨ㄑ趸?、氧化鈦或氧化鋁的氧化物形成。然而，這些材料在使用中與其上的冷凝物液膜應(yīng)該都是光亮或高度透明的。根據(jù)另一方面，本發(fā)明提供一種太陽(yáng)能蒸餾器模塊，具有處理室，該處理室包括位于所述處理室的上末端下方(below)的處理元件，將處理液體供應(yīng)至至少所述處理元件的第一區(qū)域的上端的處理液體供應(yīng)裝置(treatment liquid supply means),所述處理元件的所述第一區(qū)域由薄金屬薄板形成，由此通過(guò)所述處理液體供應(yīng)裝置遞送的所述處理液體在所述第一區(qū)域上以一個(gè)薄處理液體膜流或多個(gè)膜流進(jìn)行分布(排布或配置，dispose),從而在其上重力作用地向下流動(dòng)，所述處理室具有位于所述處理元件的所述第一區(qū)域上方的上部太陽(yáng)能透射壁，能夠?qū)⑻?yáng)能至少施加至所述第一區(qū)域，以蒸發(fā)所述處理液體的組分的至少一部分，所述蒸發(fā)的組分在所述上部太陽(yáng)能透射壁的內(nèi)表面上至少部分地被冷凝從而在其上形成冷凝物，所述處理室的所述上部太陽(yáng)能透射壁由預(yù)制聚合物材料的第一薄板形成，在使用中所述上部太陽(yáng)能透射壁與相對(duì)于所述冷凝物是親水性的內(nèi)表面是光亮的 或高度透明的，由此其上形成的冷凝物鋪展成液膜而在其上向下流動(dòng)至用于收集的所述下部位置或多個(gè)下部位置。根據(jù)另一方面，本發(fā)明提供一種太陽(yáng)能蒸餾器模塊，具有處理室，該處理室包括位于所述處理室的上末端下方的處理元件，將處理液體至少供應(yīng)至所述處理元件的第一區(qū)域的上端的處理液體供應(yīng)裝置，處理元件的第一區(qū)域由薄金屬薄板材料形成，由此通過(guò)所述處理液體供應(yīng)裝置遞送的處理液體在所述第一區(qū)域上以薄處理液體膜流或多個(gè)膜流進(jìn)行分布，所述處理室具有位于處理元件的第一區(qū)域上方的上部太陽(yáng)能透射壁，能夠?qū)⑻?yáng)能至少施加至處理元件的所述第一區(qū)域從而蒸發(fā)所述處理液體的組分的至少一部分，所述蒸發(fā)的組分在所述上部太陽(yáng)能透射壁的內(nèi)表面上至少部分地冷凝而形成冷凝物，其從那里通過(guò)從所述處理室引出的冷凝物收集和排放裝置在下部位置或多個(gè)下部位置處被收集，所述處理室由聚合物薄板材料的第一上部元件(first upper member)以及由聚合物薄板材料的第二下部元件(second lower member)形成，所述第一上部元件和所述第二下部元件的至少一些邊緣區(qū)域具有從那里橫向地(側(cè)向地，laterally)并沿著所述邊沿區(qū)域延伸的隆起結(jié)構(gòu)(脊形構(gòu)造，ridge formation),所述太陽(yáng)能蒸懼器模塊進(jìn)一步包括至少一個(gè)其內(nèi)具有縱向形成的狹縫的管狀固位元件(tubular retainermember),所述固位元件哨合于所述第一上部元件和所述第二下部元件的所述邊緣區(qū)域上方(over)，由此將所述隆起結(jié)構(gòu)保持在所述管狀固位元件中。方便地，第一元件沿著一個(gè)所述邊緣區(qū)域整體地結(jié)合至所述第二下部元件。優(yōu)選地，所述管狀固位元件沿著第一上部元件和第二下部元件的下部邊緣區(qū)域定位，所述固位元件提供基本上封閉的內(nèi)部區(qū)域以從至少形成所述太陽(yáng)能透射壁的上部第一上部元件的所述內(nèi)表面收集所述冷凝物。優(yōu)選地，沿著所述下部邊緣區(qū)域定位的管狀固位元件朝著太陽(yáng)能蒸餾器模塊的一側(cè)向下傾斜。這允許在固位元件內(nèi)收集的冷凝物朝所述一側(cè)流動(dòng)，以從太陽(yáng)能蒸餾器模塊排出。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了太陽(yáng)能蒸餾器模塊，具有處理室，該處理室包括位于所述處理室的上末端下方的處理元件，將處理液體供應(yīng)至至少所述處理元件的第一區(qū)域的上端的處理液體供應(yīng)裝置，由此通過(guò)所述處理液體供應(yīng)裝置遞送的處理液體在第一區(qū)域上以薄處理液體膜流或多個(gè)膜流進(jìn)行分布從而在其上重力作用地向下流動(dòng)，所述處理室具有位于處理元件的第一區(qū)域上方的上部太陽(yáng)能透射壁，能夠?qū)⑻?yáng)能至少施加至處理元件的所述第一區(qū)域以蒸發(fā)所述處理液體的組分的至少一部分，所述蒸發(fā)的組分在所述上部太陽(yáng)能透射壁的內(nèi)表面上至少部分地冷凝而形成冷凝物，其從那里通過(guò)從所述處理室引出的冷凝物收集和排放裝置在下部位置或多個(gè)位置處被收集，所述處理室的所述上部太陽(yáng)能透射壁由具有相對(duì)于所述冷凝物是親水性的內(nèi)表面的光亮或高度透明聚合材料層形成，所述水處理元件由薄金屬材料形成為具有構(gòu)成所述第一區(qū)域的塔盤(pán)基底(tray base),周壁(perimeter wall)從所述塔盤(pán)基底沿著所述塔盤(pán)基底的至少側(cè)部邊緣和下部邊緣向上延伸，以及向外延伸法蘭從所述周壁的上部區(qū)域延伸，所述法蘭被支撐在支撐框架上。方便地，處理元件的第一區(qū)域具有至少一個(gè)朝上的親水性表面。優(yōu)選地，該親水性表面在所述第一區(qū)域上由氧化物層形成。優(yōu)選地，處理元件包括預(yù)制的鋁或鋁合金金屬箔塔盤(pán)元件，并且所述氧化物層是氧化鋁層。在一種可替換方式中，處理元件可以由不銹鋼制成。優(yōu)選地，至少一個(gè)隆起結(jié)構(gòu)沿著處理元件的第一區(qū)域延伸，將所述第一區(qū)域分成至少兩個(gè)分開(kāi)的通道，其中處理液體能夠沿該通道流動(dòng)。這個(gè)或前述隆起結(jié)構(gòu)中的至少一個(gè)可以嚙合上部太陽(yáng)能透射壁的內(nèi)表面。方便地，處理液體供應(yīng)裝置可以包括位于處理元件第一區(qū)域的上端處或鄰近其的處理液體儲(chǔ)器(treatment reservoir),提供管芯材料以將所述處理液體從處理液體儲(chǔ)器轉(zhuǎn)移至處理元件的所述第一區(qū)域的上端，從而在其上重力作用地向下流動(dòng)。優(yōu)選地，一個(gè)薄多孔層或多個(gè)薄多孔層至少部分地覆蓋所述第一區(qū)域。該薄多孔層或多個(gè)薄多孔層也可以起到管芯材料的作用。處理室可以由構(gòu)成太陽(yáng)能透射壁的第一上壁、以及第二下壁限定，所述第一上壁和所述第二下壁中的每一個(gè)基本上與所述處 理元件間隔開(kāi)。結(jié)合施加太陽(yáng)能或沒(méi)有施加太陽(yáng)能，有可能利用加熱的水，例如來(lái)自工業(yè)的、采礦的或地?zé)釕?yīng)用的水。根據(jù)這樣的一方面，本發(fā)明提供一種蒸餾器模塊，在使用中相對(duì)于垂直(方向)傾斜，具有由柔性聚合物薄板材料的第一上壁和柔性聚合物薄板材料的第二下壁限定的處理室，位于所述處理室內(nèi)的處理元件在所述第一上壁下方且在所述第二下壁上方間隔開(kāi)，由此在所述處理元件上方和下方形成對(duì)流熱流空間，所述處理元件是由薄金屬材料形成為具有構(gòu)成處理元件的第一區(qū)域的塔盤(pán)基底的塔盤(pán)，所述第一區(qū)域具有相對(duì)于供應(yīng)至其的處理液體是親水性的一個(gè)朝上表面或多個(gè)朝上表面，用于將處于預(yù)熱條件的所述處理液體供應(yīng)至處理元件的所述第一區(qū)域的至少一個(gè)上端區(qū)(upper end zone)的液體供應(yīng)裝置，由此處理液體在所述第一區(qū)域上以在其上重力作用地向下流動(dòng)的薄處理液流或多個(gè)液流進(jìn)行分布，所述第一區(qū)域的所述朝上表面或多個(gè)朝上表面至少部分地被多孔的(優(yōu)選吸收性的)材料層覆蓋，在所述第一區(qū)域上所述預(yù)熱的處理液體的組分至少部分地蒸發(fā)并冷凝，從而在蒸懼器模塊所述第一上壁的朝內(nèi)表面(inwardly facing surface)上形成冷凝物，所述第一朝內(nèi)表面具有相對(duì)于所述冷凝物的親水性表面，由此冷凝物在其上向下流動(dòng)以被收集并從所述蒸餾器模塊排出。方便地，蒸餾器模塊可以能夠組合進(jìn)行操作，由此太陽(yáng)能也施加至第一上壁，第一上壁是光亮的或高度透明的以允許太陽(yáng)能進(jìn)入處理室。本文中所描述的其它特征或方面可以等同地應(yīng)用于這種混雜型的蒸餾器模塊。在上述蒸餾器模塊中利用的處理液體可以是鹽水如海水、鉆井水或自廉水，或受不期望材料或物質(zhì)包括，例如在工業(yè)、采礦或其它應(yīng)用中產(chǎn)生的例如藻類污染的水。利用這樣的處理液體形成的冷凝物可以是干凈水。雖然新鮮或干凈水的生成是如本文中公開(kāi)的蒸餾器的一個(gè)主要應(yīng)用，但是其它應(yīng)用可以包括從液體進(jìn)料源分離醇如乙醇，其中醇通過(guò)蒸發(fā)進(jìn)行分離并形成收集的冷凝物。在大多數(shù)應(yīng)用中，本文中描述的多個(gè)太陽(yáng)能蒸餾器模塊可以在一個(gè)裝置中使用，其中在通過(guò)一個(gè)太陽(yáng)能蒸餾器模塊之后剩余的任何處理液體可以作為向下游太陽(yáng)能蒸餾器模塊輸入的至少一部分加以利用。在其中進(jìn)料處理液體是鹽水或含鹽的水如海水的其它應(yīng)用中，太陽(yáng)能蒸餾器模塊也可以用于濃縮在所處理的進(jìn)料液體中的鹽水平，從而最終從其生產(chǎn)鹽。向處理元件供應(yīng)處理液體的控制，可以經(jīng)由進(jìn)料至蒸餾器模塊的處理液體進(jìn)料管道中的開(kāi)/關(guān)閥，其響應(yīng)于太陽(yáng)輻射傳感器、傳感處理元件的溫度的溫度傳感器或傳感處理元件的濕度的傳感器而被控制。期望維持向處理元件穩(wěn)定供應(yīng)處理液體，同時(shí)沒(méi)有到達(dá)處理元件下部水平而不得不由此排出的過(guò)量液流。優(yōu)選的實(shí)施方式下文中將參照附圖進(jìn)行描述。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)第一優(yōu)選實(shí)施方式構(gòu)建的太陽(yáng)能蒸餾器模塊的透視圖；
圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)第二優(yōu)選實(shí)施方式構(gòu)建的太陽(yáng)能蒸餾器模塊的透視圖；圖3是沿著圖1的線II1-1II的剖視圖，但包括進(jìn)一步優(yōu)選的變形；圖4是示出了對(duì)于圖1和圖2中所示的太陽(yáng)能蒸餾器模塊外層封套的上下外部薄板元件的邊緣區(qū)域的一種可替換連接布置的部分剖視圖；圖5是類似于沿著圖2的線V-V截取的類似于圖3的剖視圖；圖6和6a是沿圖2的線V1-VI的部分剖視圖，示出了兩種可替換的布置；和圖7和7a是沿圖2的線VI1-VII的部分剖視圖，示出了對(duì)于向太陽(yáng)能蒸餾器模塊的進(jìn)料處理液體的可能的可替換布置。
具體實(shí)施例方式參照?qǐng)D1和2，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的太陽(yáng)能蒸餾器模塊10具有大體上矩形的周邊支撐框架11，該支撐框架11具有較長(zhǎng)側(cè)邊緣元件12、13和較短端邊緣元件14、15。使用中，支撐框架11由前支腳16和后支腳17支撐，以使支撐框架11以及由此太陽(yáng)能蒸餾器模塊10以相對(duì)于水平的傾斜角度被支撐。也可以采用任何其它形式的支撐結(jié)構(gòu)。方便地，周邊支撐框架11由電鍍金屬管材或管子形成，但是也可以采用任何其它形式的細(xì)長(zhǎng)支撐框架材料。使用中，傾斜的角度為10 50°，優(yōu)選約30°。以塔盤(pán)80形式的處理面板元件(treatment panel member) 18,其具有基底壁(base wall) 19、直立周壁20和上部向外延伸法蘭21，提供有被支撐在周邊支撐框架11上的法蘭21。處理面板元件18，通過(guò)將鋁或鋁合金箔或薄板材料壓制成具有如下文所描述的在使用中足以自支撐的厚度的所期望形狀和構(gòu)造而方便地形成。處理面板元件18的塔盤(pán)80優(yōu)選由導(dǎo)熱性材料制成，并且也可以使用其它金屬，包括銅和銅合金或不銹鋼。當(dāng)然，也可以使用其它非金屬材料，然而，大多數(shù)金屬將提供從基底壁19朝上的熱輻射反射表面。處理面板元件18的基底壁19可以提供一個(gè)朝上的平整表面或如圖1中所示的，多個(gè)朝上平整表面25由沿著基底壁19縱向延伸的加強(qiáng)肋22、23和24劃分開(kāi)。加強(qiáng)肋22、23和24可以永久地形成在基底壁19的壁厚度中。表面25中的每一個(gè)可以經(jīng)過(guò)處理以在該表面上提供親水性液體流。這可以經(jīng)由直接處理該表面或通過(guò)施加在其上形成的具有這樣的表面的光亮或透明涂層。可以提供在其表面上酸蝕或用氧化硅、氧化鋁、氧化鈦或另一合適材料涂覆的聚合物材料的光亮或透明層，以覆蓋朝上表面或多個(gè)朝上表面25從而在其上提供親水性表面。還認(rèn)識(shí)到，在鋁表面上形成的氧化鋁在朝上表面25上自然地形成親水性表面25。親水性表面允許表面25中的液流以薄液膜鋪展開(kāi)，與結(jié)珠成滴或液流狀流動(dòng)相反，已發(fā)現(xiàn)這實(shí)質(zhì)性地改進(jìn)了太陽(yáng)熱能向液體的傳遞并由此改進(jìn)了期望組分從該液體的蒸發(fā)。位于處理面板元件18的上端26處的是用于將處理液體遞送到處理面板元件18的上端26的遞送裝置27 (delivery arrangement)。在如圖1和2中舉例說(shuō)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，遞送裝置27包括集管28，該集管28沿著其長(zhǎng)度具有多個(gè)間隔開(kāi)的排放開(kāi)口 29。排放開(kāi)口 29方便地是在集管28中形成并在外周(或豎立)方向上延伸的狹縫。集管28方便地由能夠耐受在蒸餾模塊10內(nèi)經(jīng)歷的溫度的材料制成。方便地，可以使用金屬管，但是也可以使用其它合適的耐高溫材料。遞送管30將處理液體從外部來(lái)源(未示出)進(jìn)料至集管28。排放開(kāi)口 29將處理液體遞送至橫跨處理面板元件18的基底壁19的間隔開(kāi)的位置，并且具體地在如圖1中舉例說(shuō)明的實(shí)施方式中的表面25。盡管附圖僅顯示了在表面25上端處的一個(gè)上部集管28，但是在沿著表面25的中間位置提供多個(gè)供應(yīng)裝置也是可能的。在每一個(gè)表面25上，多孔材料層31基本上橫跨表面25延伸并且基本上沿著表面25從太陽(yáng)能蒸餾器模塊10的上端26延伸至下端30、32。在另一可能的實(shí)施方式中可以提供覆蓋基 底壁19的整個(gè)上表面的單個(gè)多孔材料層31。處理液體流在多孔材料層31上流動(dòng)和通過(guò)，從而以薄膜流橫跨基底壁表面25鋪展。如下文描述的太陽(yáng)能加熱這種薄膜流，并且期望的組分被蒸發(fā)而作為蒸汽向上通過(guò)多孔層31或從其穿過(guò)。多孔層31可以是紡織或非紡織材料，并且可以是吸收性或親水性的。合適的材料包括聚丙烯、聚酯和聚酯摻混材料，例如聚酯和人造纖維的摻混物。這些材料在可能情況下應(yīng)該是UV穩(wěn)定的以改進(jìn)其在使用中的壽命。也可以使用天然纖維(包括羊毛)，如以羊毛氈制材料的形式。優(yōu)選地，所述層或多個(gè)層31的材料對(duì)于處理液體是吸收性的，并且具有低于200gm/m2，并優(yōu)選在10 80gm/m2的重量。該多孔材料層或多個(gè)層31可以是織物材料或成網(wǎng)狀材料(netting material),并且該層或每個(gè)層31可以在至少一個(gè)位置出固定至在下方的處理面板元件18。連接可以經(jīng)由Velcro緊固裝置或其它合適的可拆卸裝置，以使該材料層或多個(gè)層31能夠按照需要隨時(shí)替換。在處理液體中的材料也可以沉降出來(lái)并保留在該多孔材料層或多個(gè)層31中。如果這些材料具有價(jià)值，則在使用之后，該多個(gè)層31能夠經(jīng)過(guò)處理而回收這些材料。這可以包括例如貴重礦物、金屬包括金、以及其它物質(zhì)。到達(dá)太陽(yáng)能蒸餾器10下端32的任何處理液體能夠被收集并通過(guò)位于處理面板元件18中的排出口 33合適地排出。從排出口 33引出的合適排出管(未示出)，可以提供用于引導(dǎo)通過(guò)蒸餾器模塊的下部薄板，從而將該液體引導(dǎo)至收集點(diǎn)或再循環(huán)以再引入到其中或另一太陽(yáng)能蒸餾器模塊。太陽(yáng)能蒸餾器模塊10的外部封套34優(yōu)選由光亮或高度透明的柔性或半剛性塑料材料的上薄板35以及柔性塑料材料的下薄板36形成。上和下薄板35、36的塑料材料可以是半剛性的、通常不是恢復(fù)原狀或彈性的，但是在使用中是耐久的和耐磨的。優(yōu)選地，它也是抗沖擊的。合適的材料包括PET塑料薄板材料、聚碳酸酯薄片材、聚丙烯、聚乙烯、丙烯酸樹(shù)脂、乙酰樹(shù)脂或類似的聚合物薄板材料。優(yōu)選該材料通過(guò)熱成型或類似方式能夠被預(yù)制成期望形狀，從而形成如下文更詳細(xì)描述的能夠與柔性緊固裝置一起使用的協(xié)同操作的上和下塔盤(pán)或邊緣結(jié)構(gòu)。優(yōu)選至少塑料材料的上薄板35的材料對(duì)預(yù)計(jì)形成的冷凝物表現(xiàn)出親水性特性，或至少塑料材料的上薄板35的內(nèi)表面表現(xiàn)出這樣的親水性特性。這可以通過(guò)將這樣的親水性層層壓至塑料材料的薄板35的內(nèi)表面上而實(shí)現(xiàn)。這樣的材料可以是氧化物材料，如氧化硅、氧化鈦、氧化鋁，或表現(xiàn)出合適親水性特性的類似材料。內(nèi)表面層可以單獨(dú)地形成并通過(guò)光亮或高度透明的粘合劑粘附于內(nèi)表面上，或它可以通過(guò)共擠出或任何其它技術(shù)(包括涂覆技術(shù))層壓至上薄板材料35的基底材料上?？商鎿Q地，上薄板元件35的整個(gè)材料可以由表現(xiàn)出親水性特性的材料形成。在另一種可能方式中，親水性表面可以通過(guò)酸蝕基底層聚合物材料而形成。使用中，當(dāng)在親水性表面上形成冷凝物時(shí)，其形成液膜而鋪展在該表面上并在其上向下流動(dòng)。在這種情況下，上壁凈化而改進(jìn)其太陽(yáng)能傳輸質(zhì)量。下薄板元件36可以類似構(gòu)建，但是下薄板元件36不需要是光亮或高度透明的，盡管如果需要時(shí)它可以是。至少提供是親水性的上薄板元件35的內(nèi)表面37，允許其上形成的冷凝物更快地流到下部收集點(diǎn)(如下文所述的)，同時(shí)鋪展開(kāi)成薄液膜，由此也最小化了冷凝物對(duì)進(jìn)入太陽(yáng)能蒸餾器模塊10的太陽(yáng)能構(gòu)成的可能障礙。下薄板元件36也可以期望地具有親水性或疏水性內(nèi)表面38 (至少)，因?yàn)槿缫韵赂敿?xì)描述的，一些冷凝物也可能在該表面38上形成并流到收集位置，然而，通過(guò)這種壁的太陽(yáng)能透射利用所述模塊的性能，并不是一個(gè) 相關(guān)問(wèn)題。如圖1中所示,可以提供至少一個(gè)隔離元件(spacer member)40,優(yōu)選地在縱向方向上延伸以保持上薄板元件35的內(nèi)表面37在處理面板元件18的基底壁19上方間隔開(kāi)。期望地，內(nèi)表面37，至少近似地，在基底壁19上方保持相對(duì)均勻的距離，其中這個(gè)距離相對(duì)較小以最小化太陽(yáng)能蒸餾器模塊10中的體積。隔離元件40可以是絲、桿或類似網(wǎng)狀材料或相對(duì)光亮/透明塑料材料，其對(duì)引向處理面板元件18的該表面或多個(gè)表面25的太陽(yáng)能提供最小的障礙。圖2舉例說(shuō)明了一種可能的優(yōu)選可替換方式，其中隔離元件40用從處理面板元件18的基底壁19壓制或輥軋形成的延長(zhǎng)法蘭元件41代替，其縱向延伸并維持上薄板元件35的內(nèi)表面81與底壁表面25間隔開(kāi)(參見(jiàn)圖5)。一個(gè)或多個(gè)隔離元件42可以提供在處理面板兀件18的基底壁19的后表面43和下薄板兀件36的內(nèi)表面82之間。該隔離元件或多個(gè)隔離元件42可以縱向或橫向地延伸，并且可以通過(guò)可膨脹元件或通過(guò)網(wǎng)狀材料或類似材料構(gòu)造以允許氣體或蒸氣在蒸餾器模塊內(nèi)循環(huán)，在下薄板元件36和基底壁19的后表面43之間形成的空間內(nèi)。該后部隔離元件或多個(gè)隔離元件42也應(yīng)該構(gòu)造成最小化在下薄板元件36的內(nèi)表面82上的冷凝物流動(dòng)的障礙，因?yàn)橐恍├淠镆残纬捎谄渖喜⑾蛳铝鞯嚼淠锸占瘏^(qū)。在一些應(yīng)用中，該后部隔離元件或多個(gè)隔離元件42也可以省去，其中重力確保在下薄板元件36和處理面板元件18之間所需的間隔。處理室85由此形成在上和下薄板元件35、36的內(nèi)表面81、82之間，其中上部區(qū)域86在處理元件18上方而下部區(qū)域87在處理元件18下方。隔離元件(未示出)可以位于處理面板元件18的上端和下端處以確保對(duì)流循環(huán)空間形成在處理面板元件18上方、下方和周?chē)?。?duì)流流動(dòng)在使用中在處理面板元件18上方向上地并在處理面板元件18下方向下地出現(xiàn)。如圖3和5所示，上和下薄板元件35、36可以預(yù)制成塔盤(pán)或殼狀元件，其中它們的周邊邊緣區(qū)域44、45相互嚙合并由膠帶46或任何其它合適裝置包括夾子固定。盡管太陽(yáng)能蒸餾器10應(yīng)該提供很大程度上封閉的內(nèi)部環(huán)境，但是內(nèi)部空間完全是氣密性的并不是必須的。盡管圖3和5示出了作為塔盤(pán)或殼狀的薄板元件35、36，但是等同地可以具有一個(gè)或另一個(gè)形成為平板元件。圖4舉例說(shuō)明了在上和下薄板元件35、36的相鄰邊緣區(qū)域之間的優(yōu)選連接的另一種形式。在這種構(gòu)造中，每一個(gè)邊緣區(qū)域47、48具有在使用中布置成相互面對(duì)的半圓形邊緣區(qū)域隆起結(jié)構(gòu)49、50。然后具有其內(nèi)形成的縱向狹縫52的圓形固位管(retainertube) 51在相對(duì)邊緣結(jié)構(gòu)49、50上滑動(dòng)，使得它們隨后被防止相對(duì)于固位管51側(cè)向或橫向地發(fā)生移動(dòng)。如圖1和2看到的，太陽(yáng)能蒸餾器模塊10的相對(duì)側(cè)邊緣以及上和下端邊緣中的每一個(gè)可以通過(guò)固位管51固定。如果太陽(yáng)能蒸餾器模塊10的內(nèi)部區(qū)域需要以任何方式使用，則將一個(gè)或多個(gè)固位管51滑出該裝置從而允許進(jìn)入太陽(yáng)能蒸餾器模塊10的內(nèi)部區(qū)域?qū)⑹且粋€(gè)很輕松的過(guò)程。所附附圖的圖6在部分剖視圖中示出了用于在太陽(yáng)能蒸餾器模塊10的下端32處收集冷凝物53的一個(gè)優(yōu)選構(gòu)造。上和下薄板元件35、36的下端通過(guò)類似于圖3中所示的緊固裝置而連接在一起。在這種情況下，縱向狹縫52具有一定寬度，其允許在上薄板元件35內(nèi)表面81上形成的冷凝物53可以通過(guò)重力作用在內(nèi)表面81上向下流動(dòng)并進(jìn)入由邊緣區(qū)域結(jié)構(gòu)49、50以及固位管51限定的內(nèi)部區(qū)域57中。在下薄板元件36的內(nèi)表面82上形成的任何冷凝物53也在重力作用下向下流動(dòng)并進(jìn)入空間57中。如在圖1和2中所看到的，下部固位管51可以向下地朝一側(cè)傾斜，以使其中收集的冷凝物能夠在重力作用下流向該側(cè)，并經(jīng)由冷凝物管道54排出。當(dāng)冷凝物53是干凈水時(shí)，可以期望的是還提供用于收集 降落在如圖6a所示的上薄板元件35外表面55上的雨水59的裝置。在這樣的布置中，降落在外表面55上的雨水可以在其上向下流動(dòng)以被向上轉(zhuǎn)動(dòng)的法蘭56截流并由此引入到內(nèi)部區(qū)域57。如果期望，則可以沿著在管頸58和薄板元件35的外表面55之間的固位管51的長(zhǎng)度提供一個(gè)或多個(gè)增加寬度的區(qū)域以改進(jìn)流入內(nèi)部區(qū)域57中的水流。圖7和圖7a舉例說(shuō)明了優(yōu)選實(shí)施方式，其中用于處理液體的遞送裝置27可以是延伸橫跨面板元件18的上端26的溝槽儲(chǔ)器(trough reservoir) 60,溝槽儲(chǔ)器60接收來(lái)自合適的遞送管如圖1、2中的管30的處理液體61。隨后處理液體從溝槽儲(chǔ)器通過(guò)管芯材料層62吸走(通過(guò)毛細(xì)作用)。管芯材料層62可以是多孔材料層或多個(gè)層31的延長(zhǎng)部分(圖7)或者它可以是如圖7a中所示的單獨(dú)層。這樣的布置使其對(duì)于處理面板元件18在橫向上保持基本水平從而實(shí)現(xiàn)向該表面或多個(gè)表面25均勻供應(yīng)處理液體變得不太關(guān)鍵。已經(jīng)實(shí)施了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)建的太陽(yáng)能蒸餾器模塊的測(cè)試，其中對(duì)比了 SUNSURE現(xiàn)有太陽(yáng)能蒸餾器模塊。根據(jù)本發(fā)明的三個(gè)脫鹽太陽(yáng)能蒸餾器模塊安裝在澳大利亞的墨爾本維多利亞州北部45km的房屋上，其中每一個(gè)蒸餾器模塊面向朝北方向。這些太陽(yáng)能蒸餾器模塊的標(biāo)識(shí)為A的第一個(gè)總體上是根據(jù)圖1所示的蒸餾器模塊進(jìn)行構(gòu)建。分別標(biāo)識(shí)為B和C的第二和第三個(gè)蒸餾器模塊總體上是根據(jù)圖2進(jìn)行構(gòu)建的。從現(xiàn)場(chǎng)的罐抽出的鉆井水用作向太陽(yáng)能蒸餾器模塊A、B和C的進(jìn)料。地下水預(yù)先對(duì)于總?cè)芙夤腆w(TDS)、pH和污染物進(jìn)行了檢測(cè)。這些試驗(yàn)的目的不是驗(yàn)證水的質(zhì)量超過(guò)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)品水的電導(dǎo)率的隨機(jī)檢測(cè)值。所實(shí)施的測(cè)試證實(shí)，在測(cè)試期間內(nèi)對(duì)于遞送到蒸餾器中的進(jìn)料水的TDS濃度為1700ppm數(shù)量級(jí)。對(duì)生產(chǎn)的蒸餾水(冷凝物)也進(jìn)行了檢測(cè)，其中TDS濃度在I 20ppm范圍。來(lái)自太陽(yáng)能蒸餾器模塊A、B和C的廢水達(dá)到了高達(dá)2500ppm的TDS，證實(shí)了廢水流中的鹽濃度。太陽(yáng)能蒸餾器在每?jī)商斓纳衔?:00開(kāi)始運(yùn)行，其中通過(guò)蒸餾器模塊的流速調(diào)節(jié)為大約4L/h。蒸餾的水在蒸餾器底部收集并用管道送至接收容器。該小時(shí)內(nèi)生產(chǎn)的水的體積使用500mL量杯測(cè)定。泵在下午6:00停止并且整夜蒸發(fā)的水在啟動(dòng)之前的次日凌晨收集。
為了驗(yàn)證這些裝置的太陽(yáng)能效率，測(cè)定每小時(shí)所接收的太陽(yáng)輻射水平。Campbell科學(xué)氣象站預(yù)先現(xiàn)場(chǎng)建立，也是面朝北。建立這個(gè)氣象站以每小時(shí)和每天記錄現(xiàn)場(chǎng)接收的太陽(yáng)輻射。另外，為了進(jìn)一步驗(yàn)證效率，還運(yùn)行SUNSURE((標(biāo)識(shí)為)S)太陽(yáng)能蒸餾器。這種蒸餾器在每日上午9:00用水填充并允許在沒(méi)有再填充的情況下整天運(yùn)行。在每個(gè)生產(chǎn)日結(jié)束時(shí)，測(cè)定生產(chǎn)的水的體積并對(duì)比計(jì)算的效率。為了計(jì)算太陽(yáng)能蒸餾器模塊的太陽(yáng)能效率，這個(gè)小時(shí)期間接收的太陽(yáng)輻射從氣象站收集并用于計(jì)算能夠生產(chǎn)的水的理論極限，由以下方程表示Pt = Rs/Hvap (方程 I)其中，· Pt =基于100%效率的水的理論生產(chǎn)速率(L/m2)· Rs =該小時(shí)期間接收的太陽(yáng)輻射(MJ/m2)· Hvap =水的汽化熱(kJ/L)然后通過(guò)測(cè)定該小時(shí)期間生產(chǎn)的水體積除以能夠生產(chǎn)的水理論極限而計(jì)算效率，由以下方程表示ns = (ΡΕ/Ρτ)χ100 (方程 2)其中，ns =太陽(yáng)能效率，Pe =該小時(shí)內(nèi)生產(chǎn)的水的實(shí)際生產(chǎn)速率(L/m2)，Pt =基于100%效率的水的理論生產(chǎn)速率(L/m2)在測(cè)試的第一天，測(cè)試結(jié)果如下表I中所示表I
權(quán)利要求
1.一種太陽(yáng)能蒸餾器模塊(10)，具有處理室(85)，所述處理室(85)包括位于所述處理室(85)的上末端(35)下方的處理元件(18)、將處理液體供應(yīng)至所述處理元件(18)的第一區(qū)域(25)的上端(26)的處理液體供應(yīng)裝置(27)，由此通過(guò)所述處理液體供應(yīng)裝置(27)遞送的所述處理液體在所述第一區(qū)域(25)上以一個(gè)薄處理液體膜流或多個(gè)膜流進(jìn)行分布，從而在其上重力作用地向下流動(dòng)，所述處理室(85)具有位于所述處理元件(18)的所述第一區(qū)域(25)上方的上部太陽(yáng)能透射壁(35)，能夠?qū)⑻?yáng)能至少施加至所述第一區(qū)域(25)以蒸發(fā)所述處理液體的組分的至少一部分，所述蒸發(fā)的組分在所述上部太陽(yáng)能透射壁(35)的內(nèi)表面(81)上至少部分地冷凝從而在其上形成冷凝物，所述上部太陽(yáng)能透射壁(35)由具有相對(duì)于所述冷凝物(53)是親水性的內(nèi)表面的光亮或高度透明的聚合材料的第一薄板形成，由此在其上形成的所述冷凝物(53)鋪展成薄膜而在其上向下流動(dòng)至用于收集的下部位置或多個(gè)下部位置，所述太陽(yáng)能蒸餾器模塊(10)特征在于所述處理元件(18)由所述處理液體在其上流動(dòng)的薄金屬薄板材料形成，第一薄板為光亮或高度透明的預(yù)制柔性聚合材料(35，44，47，49)，以及所述處理室(85)具有與所述處理元件(18)的下末端隔開(kāi)的下壁(36)，所述下壁(36)由預(yù)制薄壁化柔性聚合物材料的第二薄板(36)形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能蒸餾器模塊(10)，其特征在于，所述處理元件(18)的所述第一區(qū)域(25)具有能夠反射太陽(yáng)能的朝上表面或多個(gè)朝上表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽(yáng)能蒸餾器模塊(10)，其特征在于，所述第一區(qū)域(25)的所述朝上表面或多個(gè)朝上表面相對(duì)于所述處理液體是親水性的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能蒸餾器模塊(10)，其特征在于，所述太陽(yáng)能蒸餾器模塊(10)包括至少一個(gè)至少部分地覆蓋所述所述第一區(qū)域(25)的所述朝上表面的多孔材料層(31)，所述多孔材料層(31)具有10 80gm/m2的重量/面積。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能蒸餾器模塊(10)，其特征在于，所述處理元件(18)是具有形成所述第一區(qū)域(25)的第一傾斜壁的預(yù)制薄板金屬元件，選自鋁、銅、鋁或銅的合金、或不銹鋼。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能蒸餾器模塊(10)，其特征在于，設(shè)置有至少一個(gè)能夠使所述第一薄板(35)的預(yù)制聚合物材料在所述處理元件(18)的所述第一區(qū)域(25)上方被隔開(kāi)定位的隔離元件(40，41)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能蒸餾器模塊(10)，其特征在于，形成所述下壁(36)的第二薄板與所述處理元件(18)的下末端隔開(kāi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能蒸餾器模塊(10)，其特征在于，所述上部太陽(yáng)能透射壁(35)的預(yù)制柔性聚合物材料是聚碳酸酯、PET、聚丙烯、聚乙烯、丙烯酸樹(shù)脂、或乙酰樹(shù)脂。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的太陽(yáng)能蒸餾器模塊(10)，其特征在于，所述親水性表面作為施加至所述預(yù)制聚合物材料的朝內(nèi)表面(81)上的單獨(dú)層或涂層形成。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的太陽(yáng)能蒸餾器模塊(10)，其特征在于，所述親水性表面通過(guò)酸蝕所述預(yù)制柔性聚合物材料的內(nèi)表面(81)而形成。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的太陽(yáng)能蒸餾器模塊(10)，其特征在于，所述第一區(qū)域(25)的朝內(nèi)表面由親水性材料涂層或?qū)友趸?、氧化鈦或氧化鋁形成。
12.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽(yáng)能蒸餾器模塊(10)，其特征在于，所述多孔材料層或多個(gè)多孔材料層(31)選自紡織或非紡織網(wǎng)狀材料或織物材料。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的太陽(yáng)能蒸餾器模塊(10)，其特征在于，所述或每個(gè)所述多孔材料層或多個(gè)材料層(31)相對(duì)于所述處理液體是吸收性的。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能蒸餾器模塊(10)，其特征在于，所述第一和第二薄板(35，36)中的至少一個(gè)被形成為塔盤(pán)，所述第一和第二薄板沿著周邊邊緣被固定在一起，從而形成包圍所述處理元件(18)的所述處理室(85)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至14任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能蒸餾器模塊(10)，其特征在于，至少一個(gè)隆起結(jié)構(gòu)(41)沿著所述處理元件(18)的所述第一區(qū)域(25)延伸，將所述第一區(qū)域分成所述處理液體能夠沿其流動(dòng)的至少兩個(gè)分開(kāi)的通道，所述或至少一個(gè)所述隆起結(jié)構(gòu)(41)嚙合所述上部太陽(yáng)能透射壁(35)的所述內(nèi)表面。
全文摘要
本發(fā)明涉及太陽(yáng)能蒸餾器。一種太陽(yáng)能蒸餾器模塊，具有處理室，其包括位于處理室上末端下方的處理元件、將處理液體供應(yīng)至處理元件的第一區(qū)域的上端的處理液體供應(yīng)裝置，由此通過(guò)處理液體供應(yīng)裝置遞送的處理液體在第一區(qū)域上以薄處理液體膜流分布，從而在其上重力作用地向下流動(dòng)，處理室具有位于第一區(qū)域上方的上部太陽(yáng)能透射壁，能夠?qū)⑻?yáng)能至少施加至第一區(qū)域以蒸發(fā)處理液體的組分，蒸發(fā)的組分在上部太陽(yáng)能透射壁的內(nèi)表面上至少部分地冷凝從而在其上形成冷凝物，上部太陽(yáng)能透射壁由具有相對(duì)于冷凝物是親水性的內(nèi)表面的光亮或高度透明的聚合材料的第一薄板形成，由此在其上形成的冷凝物鋪展成薄膜而在其上向下流動(dòng)至用于收集的下部位置。
文檔編號(hào)C02F1/14GK103011319SQ20121048464
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2009年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月24日
發(fā)明者彼得·約翰斯通 申請(qǐng)人:第一綠色園林私人公司