[发明专利]一种太阳能空气取水装置

说明书

根据本发明的太阳能空气取水装置，包括空气取水部以及具有冷端换热器的脉管型自由活塞斯特林制冷机，其中，空气取水部包括风机、回热器、凝水器、铜板、热管、集水器、太阳能电池、蓄电池，风机通过管道和回热器连接，回热器通过管道和凝水器连接，用于冷却空气，凝水器内分布有数根热管，热管的冷端通过铜板连接冷端换热器，热管的热端分布有密集的翅片，回热器流入的冷却空气与热管的热端进行冷热交换，集水器设置在凝水器的下方，用于收集翅片析出的冷凝水，太阳能电池和蓄电池相连接，用于给风机和斯特林制冷机供电，脉管型自由活塞斯特林制冷机包括直线电机、压缩单元、膨胀机单元以及机架。

技术领域

本发明涉及一种取水设备，具体涉及一种太阳能空气取水装置。

背景技术

空气含有一部分水蒸气，即使是干旱的沙漠地区，空气中的相对湿度也能达到20％以上，因此，利用太阳能从空气中提取淡水十分可观。现已经发明的空气取水装置大多都是吸附式取水，基本采用吸附能力较强的吸附材料，晚上吸附，白天加热脱附，这种设备往往体积庞大，不方便与携带与运输。而且吸附式取水需要一个白天和一个夜晚作为一个取水周期，不能在白天单独取水。申请号2015105208000的发明专利“移动式太阳能空气取水系统”中采用传统斯特林制冷机进行制冷，但传统斯特林制冷机的膨胀活塞具有冷热端高频运动带来的泵气损失、穿梭损失以及轴向导热损失等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供使用一种新型高效的脉管型自由活塞斯特林制冷机的太阳能空气取水装置,本发明的同轴脉管型自由活塞斯特林制冷机取消了传统自由活塞斯特林制冷机较长的低温膨胀活塞，以较短室温区工作的功回收膨胀活塞代替。自由活塞斯特林制冷机的膨胀气缸变成了脉管冷指的脉冲管，脉冲管冷端布置有层流化的导流器，热端设有二级热端换热器。这种改变结合了自由活塞斯特林制冷机和脉管制冷机的优点，通过取消在冷热端高频运动的膨胀活塞，消除了低温膨胀活塞带来的泵气损失、穿梭损失以及轴向导热损失。通过热端设置较短的室温膨胀活塞解决了脉管制冷机的声功回收问题，因此，当完全回收冷端声功时，该新型脉管型自由活塞斯特林制冷机理论效率为卡诺循环效率。同时，取消低温膨胀活塞降低了制冷机制造难度，减小了整机质量。