一種太陽能吸附制水裝置的製作方法
2023-08-03 15:19:36 1
專利名稱：一種太陽能吸附制水裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種太陽能吸附制水裝置，用於沙漠等乾旱缺水地區從空氣中吸 附水蒸氣，然後利用太陽能進行脫附冷凝製成液態水。
背景技術：
在沙漠等乾旱缺水地區，水的意義非同一般，由於缺少水會使得很多生命受到嚴 重威脅，沙漠雖然乾旱，缺少水，但在沙漠的空氣中依然存在大量的水蒸氣，如果能把這些 水蒸氣充分利用於製取水，將產生重要的應用價值。本實用新型利用沙漠地區具有良好的 日光照射條件，通過複合吸附劑吸附空氣中的水分，將沙漠空氣中的水蒸氣變成液態水，通 過該裝置可以為沙漠旅行探險人員提供保障生命的飲用水，也可以建立沙漠飲水站，為迷 失在沙漠中的旅行探險者或者勘探人員提供飲水。從目前公開號CN 1740465A的發明專利 「太陽能制水設備及方法」採用的太陽轉換成電能通過半導體能源元件實現冷熱交換，在制 冷板上產生冷凝水，該方法要將太陽能轉換成電能再通過半導體製冷，並且由於沙漠中空 氣溼度較低，為了獲得凝結水需要很低的製冷溫度，所以整套系統效率較低。
實用新型內容本實用新型公開了一種太陽能吸附制水裝置，其目的在於利用太陽能和空氣中的 水蒸氣製取液態水，為解決乾旱缺水的沙漠旅行探險人員提供保障生命的飲用水。本實用新型是基於申請人主持的國家自然科學基金「太陽能吸附製冷管在光熱制 冷循環中傳熱特性研究」(項目批准號5097607 對太陽能吸附製冷管、太陽能吸附制水 裝置的深入研究。本實用新型採用13X沸石複合吸附劑對水蒸氣吸附脫附性能，利用太陽 能集熱真空管的高效集熱特點，將兩者結合起來，使得吸附床內部溫度達到200°C以上，可 以有效的將吸附的水蒸氣脫附出來，從而獲得較高的制水能力，單支太陽能制水管可以制 7jc 100-200ml。一種太陽能吸附制水裝置，包括真空集熱管、冷凝管和集水瓶，所述的真空集熱管 由真空集熱外管內套真空集熱內管，兩層管壁之間留有夾層，夾層密閉抽真空，其特徵在 於真空集熱管內填充有複合吸附劑，形成與真空集熱內管壁直接接觸的複合吸附劑吸附 床，真空集熱內管中空位置為水蒸氣通道，複合吸附劑吸附床頂端設置濾網，真空集熱管口 連接密封塞，冷凝管一端穿過密封塞進入真空集熱內管，另一端進入集水瓶。所述的水蒸氣通道為圓柱形通道，水蒸氣通道直徑為2-10mm，真空集熱管內徑為 38mm 至 58mm。所述的濾網，採用10目至325目的不鏽鋼絲網。所述密封塞採用橡膠塞、或矽膠塞，或者軟木塞，用以密封複合吸附劑吸附床脫附 出的水蒸氣。所述的冷凝管採用玻璃管、或金屬管或塑料管。本實用新型是通過固體複合吸附劑吸附床對空氣中水蒸氣的吸附作用，利用太陽脫附冷凝獲得液態水。本實用新型結構簡單，使用方便，利用沙漠地區具有良好的日光照射條件，通過復 合吸附劑吸附床吸附空氣中的水蒸氣，將沙漠空氣中的水蒸氣變成液態水，為沙漠乾旱缺 水的沙漠旅行探險人員提供保障生命的飲用水，或建立沙漠飲水站。
圖1為本實用新型結構示意圖；圖2為本實用新型白天脫附制水過程示意圖。1、真空集熱管，2、真空集熱外管，3、真空集熱內管，4、複合吸附劑吸附床，5、水蒸 氣通道，6、濾網，7、密封塞，8、冷凝管，9、集水瓶。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型加以詳細說明。一種太陽能吸附制水裝置，如圖1所示，包括真空集熱管1、冷凝管8和集水瓶9， 所述的真空集熱管1由真空集熱外管2內套真空集熱內管3，兩層管壁之間留有夾層，夾層 密閉抽真空，真空集熱內管填充複合吸附劑，所述的複合吸附劑採用13X沸石分子篩與矽 溶膠複合而成，形成與真空集熱內管壁直接接觸的複合吸附劑吸附床4，真空集熱內管3中 空位置為水蒸氣通道5，水蒸氣通道為圓柱形通道，水蒸氣通道直徑為2-10mm，真空集熱管 內徑為38mm至58mm。複合吸附劑吸附床4頂端設置濾網6，濾網採用10目至325目的不 鏽鋼絲網；真空集熱管口連接密封塞7，密封塞採用橡膠塞、或矽膠塞，或者軟木塞，用以密 封吸附床脫附出的水蒸氣；冷凝管8 —端穿過密封塞7進入真空集熱內管3，另一端進入集 水瓶9 ；冷凝管採用玻璃管、或金屬管或塑料管。本實用新型是通過固體複合吸附劑對空氣中水蒸氣的吸附作用，利用太陽能作為 能量脫附冷凝獲得液態水。夜間，如圖1所示將真空集熱管1上連接的密封塞7打開，空氣流經吸附床頂端 濾網6進入真空集熱管1，真空集熱管1內的複合吸附劑吸附床4開始吸附空氣中的水蒸 氣，產生的吸附熱被流動空氣不斷帶走。吸附過程延續10-16小時。次日白天，如圖2所示，將真空集熱管口用密封塞7密封。放置在太陽光照下接 受太陽能輻射。複合吸附劑吸附床4在接受太陽能輻射後，溫度開始升高，最高可以達到 200°C以上，吸附床內的水蒸氣開始脫附出來，脫附出的水蒸氣沿著真空集熱內管3的水蒸 氣通道5進入冷凝管8，冷凝成液態水後靠重力作用流到集水瓶9保存起來。整個白天的過 程均是脫附制水的過程。傍晚時刻，太陽能輻射減弱，複合吸附劑吸附床4溫度降低，不再有水蒸氣脫附出 來，此時，將真空集熱管口的密封塞7打開，重複夜間吸附過程。
權利要求1.一種太陽能吸附制水裝置，包括真空集熱管、冷凝管和集水瓶，所述的真空集熱管由 真空集熱外管內套真空集熱內管，兩層管壁之間留有夾層，夾層密閉抽真空，其特徵在於 所述的真空集熱管內填充有複合吸附劑，形成與真空集熱內管壁直接接觸的複合吸附劑吸 附床，真空集熱內管中空位置為水蒸氣通道，複合吸附劑吸附床頂端設置濾網，真空集熱管 口連接密封塞，冷凝管一端穿過密封塞進入真空集熱內管，另一端進入集水瓶。
2.根據權利要求1所述的太陽能吸附制水裝置，其特徵在於所述的水蒸氣通道為圓 柱形通道，水蒸氣通道直徑為2-10mm，真空集熱管內徑為38mm至58mm。
3.根據權利要求1所述的太陽能吸附制水裝置，其特徵在於所述的濾網，採用10目 至325目的不鏽鋼絲網。
4.根據權利要求1所述的太陽能吸附制水裝置，其特徵在於所述密封塞採用橡膠塞、 或矽膠塞，或者軟木塞。
5.根據權利要求1所述的太陽能吸附制水裝置，其特徵在於所述的冷凝管採用玻璃 管、或金屬管、或塑料管。
專利摘要一種太陽能吸附制水裝置，包括真空集熱管、冷凝管和集水瓶，所述的真空集熱管由真空集熱外管內套真空集熱內管，兩層管壁之間留有夾層，夾層密閉抽真空，其特徵在於所述的真空集熱管內填充有複合吸附劑，形成與真空集熱內管壁直接接觸的複合吸附劑吸附床，真空集熱內管中空位置為水蒸氣通道，複合吸附劑吸附床頂端設置濾網，真空集熱管口連接密封塞，冷凝管一端穿過密封塞進入真空集熱內管，另一端進入集水瓶。本實用新型是通過固體複合吸附劑對空氣中水蒸氣的吸附作用，利用太陽能作為能量脫附冷凝獲得液態水。本實用新型結構簡單，使用方便，為沙漠乾旱缺水的沙漠旅行探險人員提供保障生命的飲用水，或建立沙漠飲水站。
文檔編號F24J2/00GK201817855SQ20102025446
公開日2011年5月4日 申請日期2010年7月9日 優先權日2010年7月9日
發明者林志芬, 趙惠忠, 陳劍波, 陳飛 申請人:上海理工大學