吸附箱热管冷凝空气取水装置

1.本发明涉及取水技术领域，尤其是涉及一种吸附箱热管冷凝空气取水装置。


背景技术：

2.在沙漠等干旱地区淡水是极其重要的资源，泉水、地下水等自然水源在此类地区非常稀少，寻找其他水源是非常有必要的。空气中的水蒸气含量多且相对清洁，即使白天干燥空气相对湿度也有10％左右，夜间更高，从空气中获取淡水成为解决淡水资源短缺的一种有效途径。
3.目前也有相关技术涉及空气取水，但不能有效利用夜间高湿度大空气，吸附床接触面积小，大多采用盘管或简单的直管做冷凝管，没能充分利用土壤的冷度。因此，有必要对现有技术进行改进。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是：为了解决目前空气取水不能有效利用夜间高湿度大空气，吸附床接触面积小，大多采用盘管或简单的直管做冷凝管，没能充分利用土壤的冷度的问题，现提供了一种吸附箱热管冷凝空气取水装置。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种吸附箱热管冷凝空气取水装置，包括吸附箱和水箱，所述吸附箱和水箱之间设置有相互连通的冷凝组件；
6.所述吸附箱包括箱体，所述箱体内设置有风道和用于吸附空气中水分的吸附组件，所述吸附组件上设置有若干格室，若干所述格室与风道连通，所述箱体上设置有与格室连通的孔洞，所述风道内设置有通风组件，在使用时，通过所述通风组件将箱体外部的空气由孔洞引入至格室内，并通过吸附组件对进入空气的水分进行吸收，再通过风道进入至冷凝组件进行冷凝，最后通过水箱将冷凝结露的水进行存储。相比于现有技术，本方案通过通风组件进行将外部空气送入吸附组件的格室，增加空气与吸附组件的接触面积，提高吸水量，并再由冷凝组件对空气中的水分进行冷凝，最后存储在水箱内。
7.为了加快进风，进一步地，所述风道内设置有若干导流板，若干所述导流板呈螺旋设置。通过螺旋设置的导流板对风起到导流作用，使风螺旋转动，加快了风的进入。
8.为了实现通风组件，进一步地，所述通风组件包括转动设置在箱体上的转轴及设置在转轴上的螺旋叶片，所述螺旋叶片位于箱体外，所述转轴上设置有通风叶轮，所述通风叶轮位于通道内。
9.为了实现箱体，进一步地，所述箱体包括环形结构外筒壁、顶板和底板，所述顶板和底板分别设在外筒壁上方和下方形成封闭结构，所述孔洞设置在外筒壁上。
10.方便格室内的空气进入风道，进一步地，所述横向设置的吸附板由外向风道为逐渐向下倾斜设置。倾斜设置的横向设置的吸附板对吸附板排出的水起到导向作用，便于将水引导至冷凝组件后进入水箱。
11.为了提高进风量，进一步地，所述外筒壁包括若干侧壁，若干所述侧壁沿圆周围合
呈外筒壁，所述箱体上设置有拉伸组件，所述拉伸组件与侧壁传动连接并用于控制侧板靠近或者远离格室，从而实现打开或闭合箱体的格室。通过拉伸组件控制侧壁打开或者闭合，实现将格室的一端直接与外部空气接触，增加空气进入格室的接触面。
12.进一步地，所述吸附组件包括若干横向设置的吸附板和若干纵向设置的吸附板，若干所述横向设置的吸附板和若干纵向设置的吸附板相互交错设置形成若干相互间隔设置的格室，若干所述格室沿圆周分布且位于横向设置的吸附板和纵向设置的吸附板的内圈形成风道。
13.为了便于吸附组件吸附水分进入至风道，进一步地，所述横向设置的吸附板由外向风道为逐渐向下倾斜设置。
14.为了实现冷凝组件，进一步地，所述冷凝组件包括冷凝管、换热管和排气管，所述冷凝管倾斜埋在地下，所述冷凝管的入口与风道的出风口相连，所述换热管设置在冷凝管上，所述换热管的吸热端伸进冷凝管中，所述换热管的放热端在土壤中，所述排气管入口与冷凝管末端相连，所述排气管的出气口与外部连通。
15.为了更好的取水装置进行控制，进一步地，还包括控制机构，所述控制机构包括太阳能发电板、蓄电池、检测器、电机和控制中心，所述太阳能发电板与蓄电池连接，所述蓄电池与检测器和控制中心之间相互连接，所述检测器包括箱体上的光感器和用于检测转轴转速的转速检测器，所述电机设置在箱体上并与转轴传动连接。
16.进一步地，所述水箱内设有水位计。
17.本发明的有益效果是：本发明吸附箱热管冷凝空气取水装置在使用时，通过通风组件进行将外部空气送入格室，格室内的吸附板为横向和纵向设置，提高吸水量，并再由冷凝组件对空气中的水分进行冷凝，最后存储在水箱内，避免了目前空气取水不能有效利用夜间高湿度大空气，吸附床接触面积小，大多采用盘管或简单的直管做冷凝管，没能充分利用土壤的冷度的问题。
附图说明
18.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
19.图1是本发明的结构示意图；
20.图2是本发明中箱体内的结构示意图一；
21.图3是本发明中箱体内的结构示意图二；
22.图4是本发明中箱体内的结构示意图三。
23.图中：1、吸附箱，1-1、顶板，1-2、侧壁，1-3、底板，1-4、拉伸组件，1-5、螺旋叶片，1-6、转轴，1-7、通风组件，1-8、电机，1-9、吸附板，1-10、风道，1-11、导流板，1-12、通风叶轮，1-13、格室，2-1、冷凝管，2-2、换热管，2-3、水箱，2-4、排气管；2-5、压力水井，2-6、水位计，2-7、水位显示器，3-1、太阳能发电板，3-2、蓄电池，3-3、控制中心。
具体实施方式
24.本发明下面结合实施例作进一步详述：
25.本发明不局限于下列具体实施方式，本领域一般技术人员根据本发明公开的内容，可以采用其他多种具体实施方式实施本发明的，或者凡是采用本发明的设计结构和思
路，做简单变化或更改的，都落入本发明的保护范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
26.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
27.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
28.如图1所示，一种吸附箱热管冷凝空气取水装置，其特征在于：包括吸附箱1和水箱2-3，所述吸附箱1和水箱2-3之间设置有相互连通的冷凝组件；
29.所述吸附箱1包括箱体，所述箱体内设置有风道1-10和用于吸附空气中水分的吸附组件，所述吸附组件上设置有若干格室1-13，若干所述格室1-13与风道1-10连通，所述箱体上设置有与格室1-13连通的孔洞，所述风道1-10内设置有通风组件1-7，在使用时，通过所述通风组件1-7将箱体外部的空气由孔洞引入至格室1-13内，并通过吸附组件对进入空气的水分进行吸收，再通过风道1-10进入至冷凝组件进行冷凝，最后通过水箱2-3将冷凝结露的水进行存储。
30.所述风道1-10内设置有若干导流板1-11，若干所述导流板1-11呈螺旋设置。
31.所述通风组件1-7包括转动设置在箱体上的转轴1-6及设置在转轴1-6上的螺旋叶片1-5，所述螺旋叶片1-5位于箱体外，所述转轴1-6上设置有通风叶轮1-12，所述通风叶轮1-12位于通道内。
32.所述箱体包括环形结构外筒壁、顶板1-1和底板1-3，所述顶板1-1和底板1-3分别设在外筒壁上方和下方形成封闭结构，所述孔洞设置在外筒壁上。
33.所述箱体包括环形结构外筒壁、顶板1-1和底板1-3，所述顶板1-1和底板1-3分别设在外筒壁上方和下方形成封闭结构，所述孔洞设置在外筒壁上。
34.所述吸附组件包括若干横向设置的吸附板1-9和若干纵向设置的吸附板1-9，若干所述横向设置的吸附板1-9和若干纵向设置的吸附板1-9相互交错设置形成若干相互间隔设置的格室1-13，若干所述格室1-13沿圆周分布且位于横向设置的吸附板1-9和纵向设置的吸附板1-9的内圈形成风道1-10。
35.所述横向设置的吸附板1-9由外向风道1-10为逐渐向下倾斜设置。
36.所述冷凝组件包括冷凝管2-1、换热管2-2和排气管2-4，所述冷凝管2-1倾斜埋在地下，所述冷凝管2-1的入口与风道1-10的出风口相连，所述换热管2-2设置在冷凝管2-1上，所述换热管2-2的吸热端伸进冷凝管2-1中，所述换热管2-2的放热端在土壤中，所述排
气管2-4入口与冷凝管2-1末端相连，所述排气管2-4的出气口与外部连通。
37.还包括控制机构，所述控制机构包括太阳能发电板3-1、蓄电池3-2、检测器、电机1-8和控制中心3-3，所述太阳能发电板3-1与蓄电池3-2连接，所述蓄电池3-2与检测器和控制中心3-3之间相互连接，所述检测器包括箱体上的光感器和用于检测转轴1-6转速的转速检测器，所述电机1-8设置在箱体上并与转轴1-6传动连接。
38.所述水箱2-3内设有水位计2-6。
39.上述吸附箱热管冷凝空气取水装置在使用时，箱体上的拉伸组件1-4，例如本例中使用的盘线器，与绞绳或连杆相连，通过吸附箱1顶边沿的滑轮与侧壁1-2连接，控制侧壁1-2开合，抬起时如图4所示，使侧壁1-2在夜间抬起，让空气不受侧壁1-2阻拦大量进入吸附箱1；白天时空气通过孔洞进入吸附箱1内，孔洞处设有单向阀，使空气只能进入吸附箱1不能从吸附箱1出去。
40.如图2和图3所示，当空气通过孔洞或者侧壁1-2抬起时，空气从吸附箱1外进入吸附箱1内部，先流过均匀在箱体内格室1-13及吸附组件并进入中心风道1-10，吸附板1-9采用可逆吸水材料制成，低于解吸温度时吸收水分，高于解吸温度时释放水分，安装方式分为竖置的吸附板1-9和横置的吸附板1-9，其中竖置的吸附板1-9沿箱体径向竖直放置，横置的吸附板1-9与水平方向有一定夹角放置，横置的吸附板1-9位于箱体的侧壁1-2处高于吸附箱1中心处，将箱体分为多个径向贯通的格室1-13，空气从箱体外经过格室1-13流向风道1-10流动，夜间时，流过的空气温度低，湿度大，吸附板1-9从空气中吸收水分，白天时阳光照射吸附箱1，使吸附箱1内部温度升高，吸附板1-9向流过格室1-13的空气释放水汽。
41.空气流经由吸附板1-9组成的格室1-13之后进入风道1-10，通风组件1-7的通风叶轮1-12和螺旋叶片1-5之间采用公共转轴1-6连接，螺旋叶片1-5在风力作用下转动时带动转轴1-6转动，在转动时通风叶轮1-12能将空气从上向下运送，在将空气从上向下运送时自然地带动格室1-13里的空气向风道1-10流动，风道1-10周围安装导流板1-11，导流板1-11引导空气形成涡流，使空气更容易地向风道1-10聚集，转轴1-6与电机1-8连接，电机1-8通过支架与底板1-3连接固定，电机1-8在启动时可带动强制通风组件1-7转动。
42.螺旋叶片1-5采用单向式螺旋叶片1-5，如螺旋式叶片，使其不受风力方向变化的影响，保证无论风力方向如何，螺旋叶片1-5旋转方向保持不变；此外，螺旋叶片1-5转轴1-6与通风组件1-7的转轴1-6之间采用单向传动装置如单向离合器相连，使螺旋叶片1-5的旋转能带动通风组件1-7转动。
43.底板1-3对应风道1-10位置开有出风口，出风口与冷凝管2-1相连，出风口空气在通风组件1-7带动下进入冷凝管2-1，冷凝管2-1埋在地下土壤中，冷凝管2-1的外壁直接与土壤接触，空气一部分与较冷的管壁接触并在管壁上冷凝出水，并顺着管壁向下流动；沿冷凝管2-1轴向及径向设置多个换热管2-2，换热管2-2的吸热端伸进冷凝管2-1中，换热管2-2的放热端在土壤中，流入冷凝管2-1的空气与放热端接触冷凝出水，冷凝出水时释放的热量沿换热管2-2传到放热端并释放到周围的土壤中。
44.为增加换热管2-2与冷凝管2-1内空气以及与周围土壤的接触面积，换热管2-2表面可设置凸起物，例如针状，螺旋状，片状等。
45.在冷凝管2-1中冷凝出的水沿管壁向下流动，流入与冷凝管2-1末端相连的水箱2-3中，水箱2-3通过水管与地表的压力水井2-5相连，通过按压压力水井2-5可以将储存在水
箱2-3中的水抽出使用，在水箱2-3中还设有水位计2-6，检测水箱2-3内水位高低，并将结果传至设在压力水井2-5旁边的水位显示器2-7上。
46.排气管2-4与冷凝管2-1末端相连，冷凝过后的空气通过排气管2-4排出，排气管2-4出口设置在地表两米以上，利用烟囱效应增强排气效果，为防止有异物落入排气管2-4中，排气管2-4上还设有滤网。
47.在装置附近设置有太阳能发电板3-1，将太阳能转化为电能并储存在蓄电池3-2中，为装置的用电部分如拉伸组件1-4、电机1-8、水位计2-6等供电；为获取装置环境及运行情况，在吸附箱1周围设置有光感器，在转轴1-6上的电机1-8处设有转速检测器并检测转轴1-6转速，蓄电池3-2处设有电量检测器，所有检测器均与控制中心3-3连接并将结果都传至控制中心3-3处，控制中心3-3采用单片机或者微型计算机作为处理中心，对信号处理判断，判别昼夜情况，在夜间抬起吸附箱1上的侧壁1-2，白天放下吸附箱1侧壁1-2，在通风组件1-7转速慢时启动电动机，保证不间断地输送空气至冷凝管2-1内，蓄电池3-2电量满电时停止蓄电。
48.上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。