[实用新型]涡流空气取水装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及淡水获取设备，具体是一种涡流空气取水装置。

背景技术

水是人类赖以生存的源泉，人体对水的需求仅次于氧气。但是随着人类社会的发展，水资源不断遭受污染和破坏，同时由于人口的大幅增加，供水出现了越来越严重的不足。根据联合国的相关调查显示，到2025年世界将出现1/3的人口得不到安全的饮用水供应。因此，人类必须采取一系列措施来增加获得水资源的渠道，这些措施包括地下水开采、抽取河流取水、海水淡化等，但是这些措施仍然无法满足正常生活和工业生产所需水量，特别尴尬的是，空气潮湿的缺水地区，比如我国的云南、四川这两个省，空气含水量较大，可是却出现了严重缺水的现象。

针对上述这种情况，出现了从空气中获得淡水资源的思路，简称为空气取水，这一技术可以用于水质差、水源比较缺乏或运输不便的地方，如高山地区、零星居住区、海岛、野外作业等。同时在空气常年潮湿的地方，空气取水技术还可以用于除湿。

目前，实现空气取水主要有三种方法：吸附式取水法、聚雾取水法和制冷结露取水法。其中，吸附式取水法是通过吸附剂将空气中的水蒸气吸收，然后加热得到淡水；聚雾取水法一般是采用巨幅尼龙屏障，将雾中小水滴分离出来；制冷结露取水法是通过将潮湿空气温度降到露点以下，使其中的水蒸气结露而获得液态水。

虽然空气取水有着方便、节约资源、可循环、实现简单等优点，但是，现阶段仍然存在着很多问题，首先是单位空气含水量太少，另一方面是取水效率低下，比如制冷结露取水法的水滴凝结效率太低，同时功率消耗很大，并且无法实现连续无间歇取水，而且受空气温度和湿度影响较大，这些都在一定程度上制约了空气取水的推广。

发明内容

本实用新型的目的在于：针对上述现有技术的不足，提供一种制水方便、制水效率高、功率消耗低、可循环的涡流取水装置。

本实用新型的设计原理是：利用涡流管内部的能量转换，一端产生冷空气（在6.9Bar、20℃干燥空气的前提下，最低冷气温度可达-40℃，温度最大降幅达-60℃），一端产生热空气（最高温度可达+110℃），即压缩空气进入涡流管的涡流室，产生涡流，并把压缩空气分成一股热气流和一股冷气流；通过使涡流管形成的冷端空气对热端空气中的水蒸气进行冷凝，产生淡水。冷气流的温度和气流量，通过热气端的调节阀门手动调节实现。

本实用新型采用的技术方案是：一种涡流空气取水装置，包括涡流管、冷凝室和储水器，所述涡流管分别连接有自然空气管线、冷空气管线和热空气管线；其中，所述自然空气管线用作向涡流管输入自然空气；所述冷空气管线与第一热交换机构连接，第一热交换机构的输出端与冷凝室连接，第一热交换机构的输入端还连接有冷干废空气管线和环境空气管线；所述热空气管线与第二热交换机构连接，第二热交换机构的输出端与冷凝室连接，第二热交换机构的输入端还连接有冷干废空气管线和环境空气管线；所述冷凝室内设有冷凝机构，冷凝机构用作制取水液，冷凝室的水液输出端与储水器连接，冷凝室内的冷干废空气排入冷干废空气管线。

所述自然空气管线上依次设有空气泵、过滤器和调节阀。

所述自然空气管线上还设有压力表。

所述环境空气管线上设有空气泵。

所述环境空气管线上还设有温度计和湿度计。

所述储水器上设有排水阀。

所述冷凝室内设有温度传感器。

本实用新型的有益效果是：上述结构的取水装置，主要是利用涡流管内部的能量转换原理而得以实现，它不仅可以用作空气取水，还能用作空气除湿，适合在不同海拔、不同温度、不同湿度的环境中使用，应用范围广。

本实用新型具有设计合理、结构简单、维护方便、成本较低、制水效率高、功率消耗低、可循环、稳定性好、可靠性高、实用性强等特点。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1是本实用新型的一种结构示意图。

图中代号含义：1—自然空气管线；2、19—空气泵；3—过滤器；4—压力表；5—调节阀；6—涡流管；7—热空气管线；8—第一热交换机构；9—冷凝机构；10—冷干废空气管线；11—第二热交换机构；12—热空气入口；13—冷凝室；14—储水器；15—冷空气管线；16—温度传感器；17—温度计；18—湿度计；20—冷空气入口；21—排水阀；22—环境空气管线。

具体实施方式

参见图1：本实用新型包括涡流管6、冷凝室13和储水器14。