利用自然能的空氣取水裝置的製作方法

2023-05-20 02:13:46

專利名稱：利用自然能的空氣取水裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種飲用水或自來水的取水或集水裝置，特別是一種取自潮溼空氣的裝置。
背景技術：
在缺乏淡水供應的地方，如海洋、沙漠或水資源不足等領域，解決淡水供應是一個重要問題。根據地球上水的氣、液、固三態轉化和水量的質量守恆特性，地球表面的大氣層是三態轉化循環的中間環節，是一巨大的儲水水庫，是獲取淡水的源泉，業者針對此提出了多種技術方案，大都是採用太陽能和吸附法製取淡水，其特點是以太陽直接照射加熱，依靠自然對流的方式供水蒸氣和空氣流動，這些方案換熱和傳質效果較差，產水效率低，同時類似技術方案在吸附時均需要將吸附劑從裝置中取出，解吸時又要將吸附劑裝入，使用和操作十分麻煩，只適合微小型的取水裝置；另一技術方案(中國專利號CN0113489.5)，其結構保證操作不再需要將吸附床作上述取出和裝入程序，改善了設備的使用特性，但該方案是採用複雜的外形構造以聚集太陽照射的熱能，其實際應用性較差，製作成本高，不宜形成大容量(大總取水量)的結構難以推廣使用。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種改進的利用自然能的空氣取水裝置，它能根據取水量的需求，快速組裝一製取淡水的系統，並能充分利用自然能，能獲得較佳的經濟效益和社會效益。
本實用新型解決上述問題採用的技術方案是利用自然能的空氣取水裝置包括有太陽能集熱系統、吸附房、吸附床組件、冷凝儲水組件、自然能供電系統、循環水系統，吸附房上設置有進風門、出風門和溼風門，溼風門連接有冷凝儲水組件，冷凝儲水組件上設置有冷卻風機，其特徵是封閉的吸附房內容置有一組模塊化吸附床組件，各吸附床組件的出水口連接有太陽能集熱系統，太陽能集熱系統還連接有循環水系統，循環水系統連接有各吸附床組件的進水口，吸附房的出風門和溼風門的前方設置有抽風機。吸附程序時，空氣自吸附房進風口進入，從吸附房出風門抽出，解吸程序時，太陽能加熱的水經循環水系統加熱吸附劑，其解吸的水蒸氣進入冷凝儲水組件獲得淡水。
本實用新型採用模塊化的吸附床組件，可根據不同的需求組裝成設定容量的取水裝置，擴大了取水裝置的適用範圍，其相應配套件均為通用的市場產品因而整個裝置可實現快速組裝，同時充分利用太陽能等自然能，使裝置的製作和使用成本大大降，具有良好的經濟效益，對缺水地區具有良好的實用價值，就我國水資源不足的先天條件，本實用新型更具有良好的社會效益。


圖1是本實用新型利用自然能的空氣取水裝置示意圖。
圖2是圖1是部分構件組合示意圖。
圖3是圖1是空氣和水流向示意圖。
具體實施方式
參照圖1，利用自然能的空氣取水裝置包括有太陽能集能系統1、吸附房2、吸附床組件3、抽風機4和進入冷卻風機4』、冷凝儲水組件5、自然能供電系統6、循環水系統7。
太陽能集能系統1，可採用市場高效的商品，其主要功能是利用太陽能加熱循環水，使吸附床組件3的吸附劑32得到加熱，實現吸附劑32的解吸功能，太陽能集能系統1的進水口經管系連接吸附床組件3的出水口331，其出水口經管系和循環水系統連接。
吸附房2，是用以容置吸附床組件3的密封構件，其容量大小可根據所需取水量決定，其殼體21可由金屬或工程塑料等材質製成，殼體21可為立方體、長方體或其他利於容置吸附床組件3的幾何形狀，在殼體21底部設置有進風門22，進風門22的啟閉可手控或遙控，殼體21內腔設置有可安裝吸附床組件3的支架，支架的布設能使進入殼體21內腔的空氣曲徑式繞流於各吸附床組件3，使空氣和吸附床組件3上的吸附劑32獲得最大接觸面積，殼體21的頂部分別設置有出風門23和溼風門24，在出風門23和溼風門24的前方設置有一抽風機4，上述二風門23、24的啟閉可手控或遙控。
吸附床組件3，包括吸附床31、吸附劑32和加熱循環水管33，吸附床31為一敞口的網狀或多孔容器，其側壁高度不大，且便於鋪撒吸附劑32，吸附劑32可選用矽膠分子篩等市場品，加熱循環水管33可為一組直管或盤管的結構固設在吸附床31的底部，該管的兩端側分別形成一出水口331和一進水口332，各出、進水口331、332可並聯於一總管再接向太陽能集能系統1和循環水系統7；吸附床組件3可製成設定的規格，以形成批量生產，降低成本，即形成模塊化的製品。
抽風機4和溼風機4』，均為電動常規風機，抽風機4設置在吸附房2上部出風門23和溼風門24的前方，風機的電能由自然能供電系統6供給。
冷凝儲水組件5，包括有冷凝器51、淨水器52和儲水器53，各組件均為現有市場供應品，冷凝器51進口經管路和溼風門24連接，其出口經管路和淨水器52進口連接，淨水器出口徑管路和儲水器53連接，在冷凝器51上空氣冷卻側設置有一冷卻風機4』，以加強冷卻效果。
自然能供電系統6，是本實用新型的各電動組件的能源供給點，電站可由市場品太陽能電池61或風力發電機62構成，也可為二者聯合組成，電站的電能經各連接電纜分別輸向抽風機4、冷卻風機4』和循環水泵73。
循環水系統7，包括有閥71，保溫循環水筒72，循環水泵73和管路，閥71的出口連接於吸附床組件3的進水口332，其進口連接於保溫循環水筒72的出口，保溫循環水筒72的進口連接於循環水泵73的出口，循環水泵73的進口連接於太陽能集熱系統1的出口。
上述各組成部分，如吸附房2、吸附床組件3、太陽能集熱系統1、冷凝器51、淨水器52、儲水器、自然能電站等，均可形成為一模塊單元，便於組合選用，以適用各種不同取水量的需求，也可因此降低設備成本。
本實用新型的運行狀態是吸附階段吸附房2的進風門22和出風門23打開，此時進入冷凝器風門24關閉，抽風機4啟動，將外界空氣從進風門22引入，並流經各吸附床31(如圖3虛線箭頭所示)，各吸附劑32充分吸收空氣中水分，被吸附後的空氣從出風口23排出。
解吸階段——時間為白天吸附房2的進風門22和出風門23關閉，進入冷凝器風門24打開，同時利用太陽能集熱系統1加熱循環熱水，該熱水經水泵73，保溫循環水筒72，閥71自進水口332進入加熱循環水管33(如圖3實線箭頭所示)，加熱吸附床31上的吸附劑32，吸附劑32吸附的水蒸氣發生解吸，解吸出的水蒸氣經抽風機4從進入冷凝器風門24送入冷凝器51(如圖3虛線箭頭所示)，並經冷卻風機4』的作用，冷凝為液態水進入淨水器52進行淨化或礦化，再輸入儲水器53完成取水作業(如圖3實線箭頭所示)。
本實用新型的模塊化結構，供吸水裝置的適用範圍擴大、其全過程耗能充分利用自然能源，具有重大經濟價值和社會效益。
權利要求1.一種利用自然能的空氣取水裝置，包括有太陽能集熱系統、吸附房、吸附床組件、冷凝儲水組件、自然能供電系統、循環水系統，吸附房上設置有進風門、出風門和進入冷凝器風門，溼風門連接有冷凝儲水組件，冷凝儲水組件上設置有冷卻風機，其特徵在於a.封閉的吸附房(2)內容置有一組模塊化吸附床組件(3)；b.各吸附床組件(3)的出水口(331)連接有太陽能集熱系統(1)，太陽能集熱系統(1)還連接有循環水系統(7)，循環水系統(7)連接各吸附床組件(3)的進水口(332)；c.吸附房(2)的出風門(23)和溼風門(24)的前方設置有抽風機(4)。
2.根據權利要求1所述的利用自然能的空氣取水裝置，其特徵是吸附床組件(3)包括有吸附床(31)、吸附劑(32)、加熱循環水管(33)，吸附床(31)上盛裝置有吸附劑(32)，吸附床(31)的底部敷設有一組加熱循環水管(33)。
3.根據權利要求1所述的利用自然能的空氣取水裝置，其特徵是吸附房(2)內容置的吸附床組件(3)數量為至少2個。
4.根據權利要求1所述的利用自然能的空氣取水裝置，其特徵是抽風機(4)、冷卻風機(4』)和循環水系統(7)的循環水泵(73)的電動機經電纜和自然能供電系統(6)連接。
專利摘要一種利用自然能的空氣取水裝置，主要解決裝置的適用性和充分利用自然能等技術問題，其採用技術方案是在封閉的吸附房內容置有一組模塊化吸附床組件，各吸附床組件的出水口連接有太陽能集熱系統，太陽能集熱系統還連接有循環水系統，循環水系統連接有各吸附床組件的進水口，吸附房的出風門和進入冷凝器風門的前方設置有抽風機，適用於海洋、沙漠或水資源不足等領域自空氣中取水。
文檔編號E03B3/28GK2885942SQ20062004071
公開日2007年4月4日 申請日期2006年3月31日 優先權日2006年3月31日
發明者季建剛, 壽旭日, 黎立新, 倪海, 易海鷗 申請人:中國船舶重工集團公司第七○四研究所