專利名稱：渦流空氣取水裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及淡水獲取設備，具體是一種渦流空氣取水裝置。
背景技術(shù)：
水是人類賴以生存的源泉，人體對水的需求僅次于氧氣。但是隨著人類社會的發(fā)展，水資源不斷遭受污染和破壞，同時由于人口的大幅增加，供水出現(xiàn)了越來越嚴重的不足。根據(jù)聯(lián)合國的相關(guān)調(diào)查顯示，到2025年世界將出現(xiàn)1/3的人口得不到安全的飲用水供應。因此，人類必須采取一系列措施來增加獲得水資源的渠道，這些措施包括地下水開采、抽取河流取水、海水淡化等，但是這些措施仍然無法滿足正常生活和工業(yè)生產(chǎn)所需水量，特別尷尬的是，空氣潮濕的缺水地區(qū)，比如我國的云南、四川這兩個省，空氣含水量較大，可是 卻出現(xiàn)了嚴重缺水的現(xiàn)象。針對上述這種情況，出現(xiàn)了從空氣中獲得淡水資源的思路，簡稱為空氣取水，這一技術(shù)可以用于水質(zhì)差、水源比較缺乏或運輸不便的地方，如高山地區(qū)、零星居住區(qū)、海島、野外作業(yè)等。同時在空氣常年潮濕的地方，空氣取水技術(shù)還可以用于除濕。目前，實現(xiàn)空氣取水主要有三種方法吸附式取水法、聚霧取水法和制冷結(jié)露取水法。其中，吸附式取水法是通過吸附劑將空氣中的水蒸氣吸收，然后加熱得到淡水；聚霧取水法一般是采用巨幅尼龍屏障，將霧中小水滴分離出來；制冷結(jié)露取水法是通過將潮濕空氣溫度降到露點以下，使其中的水蒸氣結(jié)露而獲得液態(tài)水。雖然空氣取水有著方便、節(jié)約資源、可循環(huán)、實現(xiàn)簡單等優(yōu)點，但是，現(xiàn)階段仍然存在著很多問題，首先是單位空氣含水量太少，另一方面是取水效率低下，比如制冷結(jié)露取水法的水滴凝結(jié)效率太低，同時功率消耗很大，并且無法實現(xiàn)連續(xù)無間歇取水，而且受空氣溫度和濕度影響較大，這些都在一定程度上制約了空氣取水的推廣。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種制水方便、制水效率高、功率消耗低、可循環(huán)的渦流取水裝置。本實用新型的設計原理是利用渦流管內(nèi)部的能量轉(zhuǎn)換，一端產(chǎn)生冷空氣(在6. 9Bar、20°C干燥空氣的前提下，最低冷氣溫度可達_40°C，溫度最大降幅達_60°C)，一端產(chǎn)生熱空氣(最高溫度可達+110°c )，即壓縮空氣進入渦流管的渦流室，產(chǎn)生渦流，并把壓縮空氣分成一股熱氣流和一股冷氣流；通過使渦流管形成的冷端空氣對熱端空氣中的水蒸氣進行冷凝，產(chǎn)生淡水。冷氣流的溫度和氣流量，通過熱氣端的調(diào)節(jié)閥門手動調(diào)節(jié)實現(xiàn)。本實用新型采用的技術(shù)方案是一種渦流空氣取水裝置，包括渦流管、冷凝室和儲水器，所述渦流管分別連接有自然空氣管線、冷空氣管線和熱空氣管線；其中，所述自然空氣管線用作向渦流管輸入自然空氣；所述冷空氣管線與第一熱交換機構(gòu)連接，第一熱交換機構(gòu)的輸出端與冷凝室連接，第一熱交換機構(gòu)的輸入端還連接有冷干廢空氣管線和環(huán)境空氣管線；所述熱空氣管線與第二熱交換機構(gòu)連接，第二熱交換機構(gòu)的輸出端與冷凝室連接，第二熱交換機構(gòu)的輸入端還連接有冷干廢空氣管線和環(huán)境空氣管線；所述冷凝室內(nèi)設有冷凝機構(gòu)，冷凝機構(gòu)用作制取水液，冷凝室的水液輸出端與儲水器連接，冷凝室內(nèi)的冷干廢空氣排入冷干廢空氣管線。所述自然空氣管線上依次設有空氣泵、過濾器和調(diào)節(jié)閥。所述自然空氣管線上還設有壓力表。 所述環(huán)境空氣管線上設有空氣泵。所述環(huán)境空氣管線上還設有溫度計和濕度計。所述儲水器上設有排水閥。所述冷凝室內(nèi)設有溫度傳感器。·本實用新型的有益效果是上述結(jié)構(gòu)的取水裝置，主要是利用渦流管內(nèi)部的能量轉(zhuǎn)換原理而得以實現(xiàn)，它不僅可以用作空氣取水，還能用作空氣除濕，適合在不同海拔、不同溫度、不同濕度的環(huán)境中使用，應用范圍廣。本實用新型具有設計合理、結(jié)構(gòu)簡單、維護方便、成本較低、制水效率高、功率消耗低、可循環(huán)、穩(wěn)定性好、可靠性高、實用性強等特點。
以下結(jié)合附圖
對本實用新型作進一步的說明。圖I是本實用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖。圖中代號含義1 一自然空氣管線；2、19一空氣泵；3—過濾器；4一壓力表；5—調(diào)節(jié)閥；6—渦流管；7—熱空氣管線；8—第一熱交換機構(gòu)；9一冷凝機構(gòu)；10—冷干廢空氣管線；11 一第二熱交換機構(gòu)；12—熱空氣入口 ；13—冷凝室；14一儲水器；15—冷空氣管線；16—溫度傳感器；17—溫度計；18—濕度計；20—冷空氣入口 ；21—排水閥；22—環(huán)境空氣管線。
具體實施方式
參見圖I :本實用新型包括渦流管6、冷凝室13和儲水器14。其中，渦流管6分別連接有自然空氣管線I、冷空氣管線15和熱空氣管線7。自然空氣管線I用作向渦流管6輸入自然空氣，自然空氣管線I上由外到內(nèi)依次設有空氣泵2、過濾器3、壓力表4和調(diào)節(jié)閥5，自然空氣通過空氣泵2進入自然空氣管線1，形成壓縮空氣，并在過濾器3中進行凈化處理，自然空氣進入渦流管6內(nèi)的速度，通過對調(diào)節(jié)閥5的調(diào)節(jié)實現(xiàn)。冷空氣管線15用作輸送渦流管6內(nèi)形成的冷空氣，該冷空氣所含的水分較少，冷空氣管線15與第一熱交換機構(gòu)8連接；第一熱交換機構(gòu)8的輸出端與冷凝室13的冷空氣入口20連接，第一熱交換機構(gòu)8的輸入端還連接有冷干廢空氣管線10和環(huán)境空氣管線22。熱空氣管線7用作輸送渦流管6內(nèi)形成的熱空氣，該熱空氣中含有大量水蒸氣，熱空氣管線7與第二熱交換機構(gòu)11連接；第二熱交換機構(gòu)11的輸出端與冷凝室13的熱空氣入口 12連接，第二熱交換機構(gòu)11的輸入端還連接有冷干廢空氣管線10和環(huán)境空氣管線22。環(huán)境空氣管線22通過前端叉頭分別連接在第一熱交換機構(gòu)8和第二熱交換機構(gòu)11上，在環(huán)境空氣管線22上由外到內(nèi)依次設有濕度計18、溫度計17和空氣泵19。冷干廢空氣管線10通過兩端端頭分別連接在第一熱交換機構(gòu)8和第二熱交換機構(gòu)11上，冷干廢空氣管線10內(nèi)的冷干廢空氣來自冷凝室13。冷凝室13內(nèi)設有冷凝機構(gòu)9，冷凝機構(gòu)9利用冷空氣，通過片式吸熱器對熱空氣中的水蒸氣進行冷卻，使空氣中的水分達到結(jié)露點(熱空氣與部分環(huán)境空氣混合直接冷凝成水)，形成水液。冷凝室13的水液輸出端與儲水器14連接。冷凝室13內(nèi)熱交換形成的冷干廢空氣排入冷干廢空氣管線10。在冷凝室13內(nèi)設有溫度傳感器16。儲水器14與冷凝室13為一體結(jié)構(gòu)，設在冷凝器13的底部。在儲水器14上設有排水閥21。通過儲水器14收集得到的水，經(jīng)消毒、凈化處理后，即可達到飲用水標準，能夠
直接飲用。
權(quán)利要求1.一種渦流空氣取水裝置，包括渦流管(6)、冷凝室(13)和儲水器(14)，其特征在于所述渦流管(6)分別連接有自然空氣管線(I )、冷空氣管線(15)和熱空氣管線(7);其中，所述自然空氣管線(I)用作向渦流管(6)輸入自然空氣；所述冷空氣管線(15)與第一熱交換機構(gòu)(8 )連接,第一熱交換機構(gòu)(8 )的輸出端與冷凝室(13)連接,第一熱交換機構(gòu)(8 )的輸入端還連接有冷干廢空氣管線(10)和環(huán)境空氣管線(22);所述熱空氣管線(7)與第二熱交換機構(gòu)(11)連接，第二熱交換機構(gòu)(11)的輸出端與冷凝室(13)連接，第二熱交換機構(gòu)(11)的輸入端還連接有冷干廢空氣管線(10)和環(huán)境空氣管線(22);所述冷凝室(13)內(nèi)設有冷凝機構(gòu)(9)，冷凝機構(gòu)(9)用作制取水液，冷凝室(13)的水液輸出端與儲水器(14)連接，冷凝室(13)內(nèi)的冷干廢空氣排入冷干廢空氣管線(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的渦流空氣取水裝置，其特征在于所述自然空氣管線(I)上依次設有空氣泵(2)、過濾器(3)和調(diào)節(jié)閥(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的渦流空氣取水裝置，其特征在于所述自然空氣管線(I)上還設有壓力表(4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的渦流空氣取水裝置，其特征在于所述環(huán)境空氣管線(22)上設有空氣泵(19)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的渦流空氣取水裝置，其特征在于所述環(huán)境空氣管線(22)上還設有溫度計(17)和濕度計(18 )。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的渦流空氣取水裝置，其特征在于所述儲水器(14)上設有排水閥(21)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的渦流空氣取水裝置，其特征在于所述冷凝室(13)內(nèi)設有溫度傳感器(16)。
專利摘要一種渦流空氣取水裝置，包括渦流管、冷凝室和儲水器，渦流管分別連接有自然空氣管線、冷空氣管線和熱空氣管線；自然空氣管線用作向渦流管輸入自然空氣；冷空氣管線與第一熱交換機構(gòu)連接，第一熱交換機構(gòu)的輸出端與冷凝室連接，第一熱交換機構(gòu)的輸入端還連接有冷干廢空氣管線和環(huán)境空氣管線；熱空氣管線與第二熱交換機構(gòu)連接，第二熱交換機構(gòu)的輸出端與冷凝室連接，第二熱交換機構(gòu)的輸入端還連接有冷干廢空氣管線和環(huán)境空氣管線；冷凝室內(nèi)設有冷凝機構(gòu)，冷凝機構(gòu)用作制取水液，冷凝室的水液輸出端與儲水器連接，冷凝室內(nèi)的冷干廢空氣排入冷干廢空氣管線。它適合在不同海拔、不同溫度、不同濕度的環(huán)境中使用，制水效率高，功率消耗低，應用范圍廣。
文檔編號E03B3/28GK202530502SQ20122015804
公開日2012年11月14日 申請日期2012年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月16日
發(fā)明者肖瑤 申請人:肖瑤