一种收集大气水产水的装置制造方法及图纸

技术编号:35144633 阅读:20 留言:0更新日期:2022-10-05 10:21
本发明专利技术涉及一种收集大气水产水的装置,属于水收集装置技术领域。解决了水资源短缺的技术问题。本发明专利技术的收集大气水产水的装置,包括反应仓、吸附装置、连接管、收集装置、吸气装置和排气装置;反应仓为封闭容器;吸气装置和排气装置的外侧均与大气连通,内侧均与反应仓的内腔连通;吸附装置包括多个吸附板;连接管的一端与反应仓的内腔连通,另一端与收集装置密封连接。该装置可以快速吸附大气中的水分,并通过加热快速释放,通过冷凝,从而生产淡水。从而生产淡水。从而生产淡水。

【技术实现步骤摘要】
一种收集大气水产水的装置


[0001]本专利技术属于水收集装置
,具体涉及一种收集大气水产水的装置。

技术介绍

[0002]获得水资源对于改善全世界的人民的健康、生活水平和生产力至关重要。然而,预计到2050年,全球50%的人口将因地表水污染和地下水库枯竭而面临缺水问题。在这种情况下,淡水资源的时空分布不均尤其成问题,缺乏安全的淡水会导致健康和生活质量下降,并可能引发严重冲突。虽然改进水管理系统可以缓解一些国家的情况,但总体而言,补充淡水的生产是必要的,特别是在干旱地区。在这方面,海水淡化是一项强大的技术,但仅适用于沿海地区。因为经济和基础设施等相关因素使淡水的运输能力有限,内陆国家和发展中国家的农村地区不太可能从海水淡化中获得足够的安全用水。一种有效的方法就是直接从普遍存在的大气水蒸汽中生产水,这会大大降低水运输的成本和要求。更重要的是,这种方法可以在不污染环境的情况下提供安全饮用水。
[0003]现有的从大气中收集水的方法主要有三种:1.用网直接在雾中收集水;2.把水汽冷凝到其雾点之下来得到冷凝水;3.吸附剂辅助收集水。第一种方法虽然相对便宜且维护费用低,但在很大程度上依赖于雾的产生,因此其仅限于山区和沿海等多发大雾的地区,使其具有很大的地理局限性,无法被应用到缺水地区,特别是沙漠戈壁地带。第二种方法相对来说可以在任何地方使用,不具有地理局限性,但是其所耗费的能量和当地的气候有很大的关系。在干旱地区,由于大气相对湿度较低,想要把水汽冷凝到雾点所耗费的能量是巨大的,因此大大增加了其使用限制。作为对比,第三种方法吸附剂辅助的水收集可以解决以上问题,特别是其中的应用多孔材料的水收集是一种新兴的有效的水收集手段,其可以在低的相对湿度下进行水的吸收,并且在一定的温度或压力变化下下释放水汽,达到收集的目的,并且不受地理空间的限制是现在水收集研究的主要方向。而为了实现多孔材料辅助的大气中水分收集目的,就需要研发相配套的实施装置。

技术实现思路

[0004]有鉴于此,本专利技术的目的是提供一种收集大气水产水的装置,解决水资源短缺的问题,为收集大气水技术提供一种新装置。
[0005]为实现上述目的,采用以下技术方案:
[0006]本专利技术的收集大气水产水的装置,包括反应仓、吸附装置、连接管、收集装置、吸气装置和排气装置;
[0007]所述反应仓为封闭容器;
[0008]所述吸气装置和排气装置的外侧均与大气连通,内侧均与反应仓的内腔连通,吸气装置将大气吸入反应仓的内腔中,排气装置将吸附装置吸附的水汽吹入连接管中;
[0009]所述吸附装置包括多个吸附板,吸附板包括从上至下依次设置的第一固定框架、第一PTFE多孔膜、吸附材料、第二PTFE多孔膜和第二固定框架;吸附材料均匀分布于第一
PTFE多孔膜和第二PTFE多孔膜之间,吸附材料吸附大气中的水汽;第一固定框架和第二固定框架固定连接;多个吸附板间隔固定;每个吸附板上均缠绕有加热丝;
[0010]所述连接管的一端与反应仓的内腔连通,连接管上设有阀门,连接管将吸附装置释放的水汽传输至收集装置;
[0011]所述收集装置与连接管的另一端密封连接,收集装置将水汽压缩或冷凝为水。
[0012]进一步的,所述反应仓外还设有保温仓,保温仓为封闭容器,反应仓固定在保温仓内,且反应仓的外表面与保温仓的内表面均有间隙。
[0013]进一步的,所述反应仓通过四个连接板固定在保温仓内,每个连接板的一侧与反应仓的两个侧面相交的棱连接,另一侧与保温仓的内侧面垂直连接。
[0014]进一步的,所述反应仓侧面上设有第一吸气孔、第一排气孔和第一传气孔,第一排气孔和第一传气孔设置在反应仓相对的两个面上;
[0015]吸气装置的数量与第一吸气孔的数量相同,一个吸气装置密封固定在一个第一吸气孔上,排气装置的数量与第一排气孔的数量相同,一个排气装置密封固定在一个第一排气孔上,连接管的数量与第一传气孔的数量相同,一个连接管的一端密封固定在一个第一传气孔上。
[0016]进一步的,所述反应仓侧面上设有第一吸气孔、第一排气孔和第一传气孔,第一排气孔和第一传气孔设置在反应仓相对的两个面上;
[0017]所述保温仓上与第一吸气孔、第一排气孔和第一传气孔相对应的位置设有第二吸气孔、第二排气孔和第二传气孔,吸气装置的数量与第一吸气孔的数量相同,一个吸气装置密封固定在一个第一吸气孔和第二吸气孔上,排气装置的数量与第一排气孔的数量相同,一个排气装置密封固定在一个第一排气孔和第二排气孔上,连接管的数量与第一传气孔的数量相同,一个连接管的一端密封固定在一个第一传气孔和第二传气孔上。
[0018]进一步的,所述反应仓由顶端开口的容器和密封盖组成,密封盖能够密封固定在顶端开口的容器的顶端开口上。
[0019]进一步的,所述吸附装置还包括多个连接杆、多个螺母和多个螺钉,第一固定框架和第二固定框架的结构相同,网格连接节点处均设有连接孔,第一固定框架和第二固定框架的部分连接孔经螺钉固定连接;多个吸附板的结构相同,且边缘对齐设置,每个连接杆从一个第一个吸附板的第一固定框架上剩余的连接孔穿入,依次穿过多个吸附板上与该连接孔同轴的连接孔,并从最后一个吸附板的第二固定框上与该连接孔同轴的连接孔穿出;连接杆的外表面设有外螺纹,相邻的两个吸附板之间通过套装在连接杆上的螺母间隔并固定位置。
[0020]进一步的,所述第一PTFE多孔膜和第二PTFE多孔膜的孔径均为1μm。
[0021]进一步的,所述吸附材料为SAPO

34。
[0022]进一步的,每片吸附板的厚度为1cm,相邻两片吸附板的间隔为2cm。
[0023]进一步的,所述反应仓的外轮廓为方体形,吸附装置外轮廓为立方体。
[0024]进一步的,所述反应仓、第一固定框架和第二固定框架的材料均为耐80

120℃的塑料。
[0025]进一步的,所述吸气装置和排气装置均为风扇。
[0026]与现有技术相比,本专利技术的有益效果为:
[0027]本专利技术的收集大气水产水的装置在多孔材料的吸附阶段可以使大气中的水分充分接触多孔材料,实现多孔材料的快速饱和吸附;在多孔材料水分的释放阶段通过对多孔材料进行加热,可以实现多孔材料孔道中水分子的快速释放,短时间内形成高湿度水汽,收集装置对多孔材料释放的高湿度水汽实现冷凝,从而生产淡水。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0029]图1为本专利技术的收集大气水产水的装置的结构示意图;
[0030]图2为本专利技术的收集大气水产水的装置的反应仓和保温仓的结构示意图;
[0031]图3为本专利技术的收集大气水产水的装置的吸附装置的吸附本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.收集大气水产水的装置,其特征在于,包括反应仓(1)、吸附装置(4)、连接管(5)、收集装置(6)、吸气装置(7)和排气装置(8);所述反应仓(1)为封闭容器;所述吸气装置(7)和排气装置(8)的外侧均与大气连通,内侧均与反应仓(1)的内腔连通,吸气装置(7)将大气吸入反应仓(1)的内腔中,排气装置(8)将吸附装置(4)吸附的水汽吹入连接管(5)中;所述吸附装置(4)包括多个吸附板(4

10),吸附板(4

10)包括从上至下依次设置的第一固定框架(4

1)、第一PTFE多孔膜(4

2)、吸附材料(4

3)、第二PTFE多孔膜(4

4)和第二固定框架(4

5);吸附材料(4

3)均匀分布于第一PTFE多孔膜(4

2)和第二PTFE多孔膜(4

4)之间,吸附材料(4

3)吸附大气中的水汽;第一固定框架(4

1)和第二固定框架(4

5)固定连接;多个吸附板(4

10)间隔固定;每个吸附板(4

10)上均缠绕有加热丝(4

9);所述连接管(5)的一端与反应仓(1)的内腔连通,连接管(5)上设有阀门(5

1),连接管(5)将吸附装置(4)释放的水汽传输至收集装置(7);所述收集装置(6)与连接管(5)的另一端密封连接,收集装置(6)将水汽压缩或冷凝为水。2.根据权利要求1所述的收集大气水产水的装置,其特征在于,所述反应仓(1)外还设有保温仓(2),保温仓(2)为封闭容器,反应仓(1)固定在保温仓(2)内,且反应仓(1)的外表面与保温仓(2)的内表面均有间隙。3.根据权利要求2所述的收集大气水产水的装置,其特征在于,所述反应仓(1)通过四个连接板(3)固定在保温仓(2)内,每个连接板(3)的一侧与反应仓(1)的两个侧面相交的棱连接,另一侧与保温仓(2)的内侧面垂直连接。4.根据权利要求1

3任何一项所述的收集大气水产水的装置,其特征在于,所述反应仓(1)侧面上设有第一吸气孔(1

1)、第一排气孔(1

2)和第一传气孔(1

3),第一排气孔(1

2)和第一传气孔(1

3)设置在反应仓(1)相对的两个面上;吸气装置(7)的数量与第一吸气孔(1

1)的数量相同,一个吸气装置(7)密封固定在一个第一吸气孔(1

1)上,排气装置(8)的数量与第一排气孔(1

2)的数量相同,一个排气装置密封固定在一个第一排气孔(1

2)上,连接管(5)的数量与第一传气孔(1

3)的数量相同,一个连接管(5)的一端密封固定在一个第一传气孔(1

3)上。5.根据权利要求2

3任何一项所述的收集大气水产水的装置,其特征在于,所述反应仓(1)侧面上设有第一吸气孔(1

1)、第一排气孔(1

2)和第一传气孔(1

3),第一排气孔(1

2)和第一传气孔(1

3)设置在反应仓(1)相对的两个面上;所述保温仓(2)上与第一吸气孔(1

1)、第一排...

【专利技术属性】
技术研发人员:贲腾张帅
申请(专利权)人:浙江师范大学
类型:发明
国别省市:

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