一種新型無能耗取水機(jī)制造技術(shù)

本實用新型專利技術(shù)公開了一種新型無能耗取水機(jī)，包括支架、設(shè)在支架頂部的進(jìn)氣倉和設(shè)在支架底部的集水槽，進(jìn)氣倉的底部與吸附管的頂端連通，吸附管的底端與集水槽連通，集水槽的底部設(shè)有儲水瓶；吸附管傾斜設(shè)置在支架上，并且吸附管內(nèi)設(shè)有改性硅膠。本實用新型專利技術(shù)根據(jù)硅膠的吸水性，以及硅膠在不同溫度下的吸水和解析的特性，利用改性硅膠和沙粒的混合物作為吸附劑，在夜晚和白天分別進(jìn)行對水蒸氣的吸附和解析，從而把水蒸氣液化收集，達(dá)到干旱地區(qū)取水的目的。本實用新型專利技術(shù)具有結(jié)構(gòu)簡單、投資小、無污染、取水效果好的特點，具有較好的經(jīng)濟(jì)意義和社會意義。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及一種空氣取水機(jī)，尤其是一種應(yīng)用于高溫干旱地區(qū)的新型無能耗空氣吸附式取水機(jī)。
技術(shù)介紹
水是一切生命賴以生存、社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展不可缺少和不可替代的重要自然資源和環(huán)境要素。地球上的淡水含量僅占全球總水量的2. 53%，其中87. 8%為分布在高山和兩極地區(qū)的固體冰川，難以被人們利用，人類能直接利用的淡水取自地下水、湖泊淡水和河床水。但是，現(xiàn)代社會的人口增長、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動和城市化的急劇發(fā)展，對有限的水資源及水環(huán)境產(chǎn)生了巨大的沖擊。隨著環(huán)境的日益惡化，這些淡水資源正變得越來越稀缺，尤其是在沙漠和海島地區(qū)。在沙漠、海洋和缺水地區(qū)確保持續(xù)有效的淡水供應(yīng)，是人類在這些地區(qū)所有活動的先決條件和迫切需要解決的問題。解決上述地區(qū)的淡水供應(yīng)問題的傳統(tǒng)方法包括交通運輸、開采地下水和海水淡化三種途徑。交通運輸成本較高，地下水開采及海水淡化，由于其技術(shù)、成本及環(huán)境要求限制而不適合廣泛使用。科研結(jié)果顯示,空氣中的水量約為14 OOOkm3,在沿海臨河地區(qū)，空氣濕度最大，水分容易獲取。充分利用空氣中的水蒸氣，將其收集起來即可達(dá)到取水的目的。即使在干旱的沙漠地區(qū)，大氣中仍有超過10g/m3的水蒸氣，可以進(jìn)行利用，并且沙漠、干旱地區(qū)晝夜溫差大的同時，濕度差異也很大。從空氣中取水的方法主要有四種方法。(I)機(jī)械方法通過將濕空氣壓縮，提高濕空氣中的水蒸氣分壓力，使冷凝溫度高于環(huán)境溫度，通過冷凝而獲得淡水。該方法耗能巨大，實用價值差。(2)制冷結(jié)露法將濕空氣的溫度降到露點溫度以下，使水蒸氣結(jié)露而獲得淡水。制冷結(jié)露法能量轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)多、耗能高、取水效率低，應(yīng)用價值不高。(3)吸收法通過吸收劑溶液吸收空氣中的水分，加熱被稀釋的吸收劑溶液，被吸收的水分變成水蒸氣通過冷凝而獲得淡水。(4)吸附法利用固體吸附劑吸附空氣中的水分，加熱吸附劑使吸附的水分脫附，脫附的水蒸氣經(jīng)過冷凝而獲得淡水。相比之下，吸附式空氣取水方法具有系統(tǒng)裝置簡單、體積小、效率高的優(yōu)點，具有更大的可行性。但是通常的吸附式空氣取水設(shè)備采用機(jī)械或電力作為能源，成本較高。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)要解決的技術(shù)問題是提供一種成本低、取水效果好的新型無能耗取水機(jī)。為解決上述技術(shù)問題，本技術(shù)所采取的技術(shù)方案是一種新型無能耗取水機(jī)，其特征在于包括支架、設(shè)在支架頂部的進(jìn)氣倉和設(shè)在支架底部的集水槽，進(jìn)氣倉的底部與吸附管的頂端連通，吸附管的底端與集水槽連通，集水槽的底部設(shè)有儲水瓶；吸附管傾斜設(shè)置在支架上，并且吸附管內(nèi)設(shè)有改性硅膠。其中，所述支架由相互鉸接的下固定座和承載吸附管的傾斜托板組成；并且吸附管與水平線夾角為40° -50°。其中，所述進(jìn)氣倉由相互鉸接的上活動封蓋和下固定封蓋組成。其中，所述吸附管為多根，其由粘覆有改性硅膠的載板和設(shè)在載板外圍的半圓形玻璃罩板組成。其中，所述集水槽的兩端各設(shè)有一個氣壓風(fēng)門。采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于本技術(shù)根據(jù)硅膠的吸水性，以及硅膠在不同溫度下的吸水和解析的特性，利用改性硅膠和沙粒的混合物作為吸附劑，在夜晚和白天分別進(jìn)行對水蒸氣的吸附和解析，從而把水蒸氣液化收集，達(dá)到干旱地區(qū)取水的目的。本技術(shù)具有結(jié)構(gòu)簡單、投資小、無污染、取水效果好的特點，具有較好的經(jīng)濟(jì)意義和社會意義。附圖說明圖1是本技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中，1、上活動封蓋，2、下固定封蓋，3、吸附管，4、支架，5、集水槽，6、氣壓風(fēng)門，7、儲水瓶。具體實施方式以下結(jié)合附圖和具體實施方式對本技術(shù)作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。如圖1所示為本技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。本技術(shù)采用太陽能熱水器式結(jié)構(gòu)，包括支架4、設(shè)在支架4頂部的進(jìn)氣倉和設(shè)在支架4底部的集水槽5，進(jìn)氣倉的底部與吸附管3的頂端連通，吸附管3的底端與集水槽5連通，集水槽5的底部設(shè)有儲水瓶7 ;吸附管3傾斜設(shè)置在支架4上，并且吸附管3內(nèi)設(shè)有改性硅膠。其中，支架4由相互鉸接的下固定座和承載吸附管3的傾斜托板組成；并且吸附管3與水平線夾角為40° -50° ;進(jìn)氣倉由相互鉸接的上活動封蓋I和下固定封蓋2組成，并且采用耐熱性好的材料制成，白天時取水機(jī)密封效果好，減少內(nèi)部熱量從壁面的散失，產(chǎn)水量大；吸附管3為多根，其由粘覆有改性硅膠的載板和設(shè)在載板外圍的半圓形玻璃罩板組成，半圓形玻璃罩板可以使采光角度增大，硅膠覆層周圍設(shè)計為深色，加強(qiáng)吸熱，提高硅膠溫度，硅膠覆層上表面與玻璃罩板下表面之間的容積設(shè)置的小些，有利于增大產(chǎn)水量，并且吸附管內(nèi)采用單層硅膠擺放，吸附解吸效果較好；集水槽5的兩端各設(shè)有一個氣壓風(fēng)門6。本技術(shù)合理有效利用沙漠晝夜溫差大的特殊自然條件，將大氣作為水源，運用簡單的原理，有效解決沙漠缺水問題，避免了從遠(yuǎn)處調(diào)水的不便；本技術(shù)一方面采用環(huán)境友好的原材料加工，且使用最簡便的方法獲取水源，與同類產(chǎn)品相比大大節(jié)省了環(huán)境成本；另一方面從空氣獲得的淡水可用于干旱地區(qū)人民的生活以及沙漠化的治理，這對干旱地區(qū)的環(huán)境生態(tài)保護(hù)具有重要的意義，值得推廣。本技術(shù)的工作原理改性硅膠(如氯化鎂含量為1%的改性硅膠)，除了具有硅膠本身的物理吸附活性中心以外，還具有引入氯化鎂后產(chǎn)生的絡(luò)合吸附活性中心，因此改性硅膠的平均吸濕量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于未改性硅膠，因此，本技術(shù)采用改性硅膠。本技術(shù)為單元組合式結(jié)構(gòu)，可以較大的提高太陽能吸收效率，并且提高吸附管3內(nèi)固體吸附劑的產(chǎn)水率。其中，活動封蓋I由有機(jī)玻璃塑形而成，可實現(xiàn)封蓋的定軸開關(guān)。其主要動作有夜晚，活動封蓋I開啟，與裝置集水槽5兩端的氣壓風(fēng)門6實現(xiàn)導(dǎo)流，使硅膠與外界空氣充分接觸，提高硅膠單位時間吸水速率；白天，活動封蓋I關(guān)閉，整個取水機(jī)實現(xiàn)密閉。采用有機(jī)玻璃可以增加陽光的通過量，以用來增加內(nèi)部溫度。固定封蓋2與支架4連為一體，采用鋼板制作成半圓柱空腔，其空腔與吸附管3導(dǎo)通。吸附管3為取水機(jī)的重要組成部分，其截面形狀為半圓形空腔，上表面為有機(jī)玻璃材質(zhì)，下平面是承載硅膠的粗糙面。上表面玻璃罩板設(shè)計為圓弧狀，可以避免由于太陽轉(zhuǎn)動角度，而導(dǎo)致的采光不足問題。吸附管3與水平線夾角呈40° -50°，以便使太陽光直射。白天陽光可通過玻璃罩板射到吸附管3內(nèi)，提升吸附管3的內(nèi)部溫度，從而使硅膠中吸收的水分充分蒸發(fā)并在表面凝結(jié)。支架4為角鐵焊接而成，其中固定封蓋2和集水槽5固定在支架4上，并且吸附管3與水平線之間的傾斜角度由支架4進(jìn)行調(diào)節(jié)。集水槽5的截面為V型結(jié)構(gòu)，當(dāng)吸附管3內(nèi)壁有水凝結(jié)后，由于吸附管3擺放有一定傾角，水會由吸附管3自上而下流動并且匯集，直至流到集水槽5處。V型結(jié)構(gòu)的好處一方面是減少阻力，加速流動；另一方面則是可以最大量的減少水在集水槽5上的殘余量，增大一周期的水產(chǎn)量。氣壓風(fēng)門6設(shè)在集水槽5的兩端，可實現(xiàn)開關(guān)，主要操作動作夜晚，氣壓風(fēng)門6開啟，與活動封蓋I的開啟相配合，實現(xiàn)取水機(jī)內(nèi)部空氣的導(dǎo)流，有助于硅膠與外界空氣的充分接觸，增大吸水量；白天，氣壓風(fēng)門6關(guān)閉，整個取水機(jī)實現(xiàn)密閉，隨著照射溫度升高，有助于硅膠脫水。儲水瓶7用于儲存集水槽5中流出的水，儲水瓶7為活動件，方便拆卸。干旱或沙漠地區(qū)白天與晚上的溫差特別大，隨著晚上溫度的急劇下降，空氣的相對濕度可以由白天時的20%-30%增加到晚上的70%-80%，也就是說晚上空氣中凝聚了大量的水分。本技術(shù)以一晝夜為一個工作周期，夜晚主要進(jìn)行水分的吸附，白天主本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種新型無能耗取水機(jī)，其特征在于：包括支架（4）、設(shè)在支架（4）頂部的進(jìn)氣倉和設(shè)在支架（4）底部的集水槽（5），進(jìn)氣倉的底部與吸附管（3）的頂端連通，吸附管（3）的底端與集水槽（5）連通，集水槽（5）的底部設(shè)有儲水瓶（7）；吸附管（3）傾斜設(shè)置在支架（4）上，并且吸附管（3）內(nèi)設(shè)有改性硅膠。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種新型無能耗取水機(jī)，其特征在于包括支架(4)、設(shè)在支架(4)頂部的進(jìn)氣倉和設(shè)在支架(4)底部的集水槽(5)，進(jìn)氣倉的底部與吸附管(3)的頂端連通，吸附管(3)的底端與集水槽(5)連通，集水槽(5)的底部設(shè)有儲水瓶(7);吸附管(3)傾斜設(shè)置在支架(4)上，并且吸附管(3)內(nèi)設(shè)有改性硅膠。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型無能耗取水機(jī)，其特征在于所述支架(4)由相互鉸接的下固定座和承載吸附管(3)的傾斜托板...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：盛遵榮，武文竹，孟祥睿，
申請(專利權(quán))人：盛遵榮，武文竹，孟祥睿，
類型：實用新型
國別省市：