专利名称：利用深冷海水和波浪能生产淡水和冷空气的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种空气取水装置，尤其是一种利用深冷海水和波浪能生产淡水和冷空气的装置。
背景技术：
要满足海岛用户长期生活生存需要，需稳定可靠的淡水供应。海岛生活用水包括饮用水和沐浴用水等，须是淡水。在海岛自然淡水资源不足的情况下，需要补充淡水。一些必须长期驻守而淡水资源缺乏的岛屿岛礁，通常是通过定期船运的方法将淡水运往海岛储存备用，该方法的缺点是成本较高，遇到恶劣天气，运输困难时，海岛淡水供应就会紧张。也可采用海水淡化的方法生产生活用淡水。海水淡化需要动力，现有海水淡化所需的动力主要是电力。在没有电网供电的岛屿，电力主要来自燃油发电机组，缺点是要消耗燃油。为了减小燃油的消耗，开始采用风力发电，波浪能发电、海洋温差能发电等发电的方式。这些发电方式尚存在系统复杂、造价高的问题。也可以采用太阳能海水淡化的方法，缺点是占地面积大，受天气影响较大。现有海岛所采用的能源供应模式主要是将各类能源转化为电能，然后利用电能通过淡水生产装置生产淡水、利用电能开动空调系统，转化效率低、系统复杂。目前，还未有好的解决方案。
发明内容
本发明的技术任务是针对上述现有技术中的不足提供一种利用深冷海水和波浪能生产淡水和冷空气的装置，该利用深冷海水和波浪能生产淡水和冷空气的装置具有不耗费电力，简单可靠、价格低廉，适合于电价较高的海岛以及其它海洋工程的要求的特点。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是它包括淡水仓、深冷海水仓和换热元件，所述的淡水仓设置在深冷海水仓的上部，所述的换热元件置于深冷海水仓内，所述的换热元件的上部穿过淡水仓的底部，并伸出淡水仓，所述的深冷海水仓的侧面设置有一与深冷海水仓内腔相通的出水管，所述的出水管上设置有出水阀，所述的深冷海水仓的下部设置有一吸水管，所述的吸水管的上部穿过深冷海水仓的底部与设置在深冷海水仓内的进水管相连，所述的进水管上设置有进水阀。所述的深冷海水仓下部的吸水管外侧设置有隔热元件，所述的隔热元件的上部与深冷海水仓底部相固定。本发明的利用深冷海水和波浪能生产淡水和冷空气的装置和现有技术相比，具有以下突出的有益效果利用深冷海水为冷源将海面上的湿热空气冷却至低于其露点温度，使其中所含的部分水蒸气凝结为淡水供应海岛生产生活所需；去除了部分水蒸气的冷空气可用于降低室内空气的温度和湿度，以提高海岛生活的舒适性；由于采用深冷海水为冷源，可以避免为生产低温冷源所消耗的电力，可以节约宝贵的海岛电力，克服了现有空气取水装置和空调装置需要耗电的问题等特点。
附图1是利用深冷海水和波浪能生产淡水和冷空气的装置的主视结构示意图；附图2是利用深冷海水和波浪能生产淡水和冷空气的装置的进水过程结构示意图；附图标记说明1、换热元件，2、湿热空气，3、淡水，4、淡水仓，5、进水管，6、进水阀，7、海水表面层，8、隔热元件，9、越温层，10、吸水管，11、深冷海水层，12、海平面，13、出水管，14、出水阀，15、深冷海水，16、深冷海水仓，17、冷空气。
具体实施例方式参照说明书附图1和附图2对本发明的利用深冷海水和波浪能生产淡水和冷空气的装置作以下详细地说明。本发明的利用深冷海水和波浪能生产淡水和冷空气的装置，其结构包括淡水仓4、深冷海水仓16和换热元件1，所述的淡水仓4设置在深冷海水仓16的上部，所述的换热元件I置于深冷海水仓16内，所述的换热元件I的上部穿过淡水仓4的底部，并伸出淡水仓4，所述的深冷海水仓16的侧面设置有一与深冷海水仓16内腔相通的出水管13，所述的出水管13上设置有出水阀14,所述的深冷海水仓16的下部设置有一吸水管10,所述的吸水管10的上部穿过深冷海水仓16的底部与设置在深冷海水仓16内的进水管5相连，所述的进水管5上设置有进水阀6。所述的深冷海水仓16下部的吸水管10外侧设置有隔热元件8，所述的隔热元件8的上部与深冷海水仓16底部相固定。换热元件I将掠过其表面的海面上的湿热空气2冷却，使其温度下降到露点温度以下时，湿热空气2中所含有的部分水蒸气便会凝结成水珠并汇聚成凝结的淡水3，储存于淡水仓4中备用。降温后的冷空气17可作为空调用冷源。换热元件I置于深冷海水仓16中的深冷海水15中被其冷却降温，深冷海水15被加热温度上升，上升到接近湿热空气的温度时，将失去对湿热空气的冷却能力，需要将较高温度的海水排入大海，并不断补充新鲜的深冷海水，才能持续生产淡水。设置了出水阀14，出水阀14为单向阀，当整个装置因为波浪运动上升而使其深冷海水仓16内水位高于深冷海水仓16仓外水位时，出水阀14打开，深冷海水仓16内海水通过出水口 13排入海中。为了补充新的温度较低的深冷海水，装置设置了进水管5、进水阀6和吸水管10，当因为波浪运动装置下降而使其深冷海水仓16内水位低于深冷海水仓16仓外水位时，进水阀6打开，深冷海水层11的深冷海水通过吸水管10、进水阀6、进水管5进入深冷海水仓16中。为减小吸水管吸入的深冷海水与温度较高的海水表面层7和温跃层9的换热，设置了隔热元件8。整个装置漂浮在海平面12上随波浪运动，深冷海水仓16的深冷海水15不断更换以维持较低温度。中国的南海海域辽阔，水深大于800米的海域140 150万平方公里，位于北回归线以南，太阳辐射强烈，是典型的热带海洋，表层水温均在25° C以上。而超过500米以下的深层水温可在5-10° C以下，表深层水温差在20 24° C。接近海面的湿热空气，设定其温度为25-30°C，相对湿度为0. 8，含湿量为20-22g/kg，当其掠过换热元件上端时被冷却到其露点温度以下时，其中所含有的水分便会冷凝成冷凝水并储存于淡水仓中备用。当湿热空气被冷却至10°c，则其中含水量将为7. 8g/kg，每kg空气可凝结出12-14克冷凝水。若每小时冷却风量为5000m3，每天可生产淡水1500 kg。同时联产超过11万m3温度约10°C的冷空气用于空调，与常规空气取水装置和空调装置相比，每天可节电600千瓦时。除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。
权利要求
1.利用深冷海水和波浪能生产淡水和冷空气的装置，其特征是包括淡水仓、深冷海水仓和换热元件，所述的淡水仓设置在深冷海水仓的上部，所述的换热元件置于深冷海水仓内，所述的换热元件的上部穿过淡水仓的底部，并伸出淡水仓，所述的深冷海水仓的侧面设置有一与深冷海水仓内腔相通的出水管，所述的出水管上设置有出水阀，所述的深冷海水仓的下部设置有一吸水管，所述的吸水管的上部穿过深冷海水仓的底部与设置在深冷海水仓内的进水管相连，所述的进水管上设置有进水阀。
2.根据权利要求1所述的利用深冷海水和波浪能生产淡水和冷空气的装置，其特征是所述的深冷海水仓下部的吸水管外侧设置有隔热元件，所述的隔热元件的上部与深冷海水仓底部相固定。
全文摘要
本发明公开了利用深冷海水和波浪能生产淡水和冷空气的装置，属于空气取水装置，其结构包括淡水仓、深冷海水仓和换热元件，所述的淡水仓设置在深冷海水仓的上部，所述的换热元件置于深冷海水仓内，所述的换热元件的上部穿过淡水仓的底部，并伸出淡水仓，所述的深冷海水仓的侧面设置有一与深冷海水仓内腔相通的出水管，所述的出水管上设置有出水阀，所述的深冷海水仓的下部设置有一吸水管，所述的吸水管的上部穿过深冷海水仓的底部与设置在深冷海水仓内的进水管相连，所述的进水管上设置有进水阀。与现有技术相比，本发明的利用深冷海水和波浪能生产淡水和冷空气的装置具有不耗费电力，简单可靠、价格低廉等特点。
文档编号E03B3/28GK103031873SQ20131000784
公开日2013年4月10日 申请日期2013年1月9日 优先权日2013年1月9日
发明者刘启宸 申请人:刘启宸