[发明专利]一种环路热管从空气中提取水的装置的设计方法

说明书

本发明提供了一种环路热管从空气中提取水的装置的设计方法，包括风机装置、空气进口通道、空气出口通道、环路热管和储水冷凝室，管线管壁上设置通联，管线通过通联与毛细芯之间统统，所述的装置的设计方法如下：高度方向上为G，通联的分布Y咬着G，为Y＝G(Y)，锁着G加高，G‘(Y)0。本发明通过优化的设计，避免装置局部压力过大，造成损失。

技术领域

本发明涉及一种从空气中取水的装置及其设计方法。

背景技术

随着现代工业的发展和气候变化，尤其是环境污染，可用水资源日益减少。虽然，桶装净化水可以为人们提供一定量的饮用水。但是，桶装水运输不方便，并且还有成本高和二次污染问题；有些地方的桶装净水还有质量问题。由于地表水是在大气层中循环的。因此，人们想到了从空气中获取淡水的技术方案。比如，上海交通大学申请了“吸附式空气取水装置”的发明专利(CN1131359C)。这类发明还有几个，有些是用半导体制冷元件来实现空气取水的。虽然，这些技术方案都能从空气中取水。但是，空气取水器的研发成本高、商业风险大，尤其是小型家用空气取水器的开发风险更大。

在缺乏淡水供应的地方，如海洋、沙漠或水资源不足等领域，解决淡水供应是一个重要问题。根据地球上水的气、液、固三态转化和水量的质量守恒特性，地球表面的大气层是三态转化循环的中间环节，是一巨大的储水水库，是获取淡水的源泉，业者针对此提出了多种技术方案，大都是采用太阳能和吸附法制取淡水，其特点是以太阳直接照射加热，依靠自然对流的方式供水蒸气和空气流动，这些方案换热和传质效果较差，产水效率低，同时类似技术方案在吸附时均需要将吸附剂从装置中取出，解吸时又要将吸附剂装入，使用和操作十分麻烦，只适合微小型的取水装置；另一技术方案(中国专利号CN0113489.5)，其结构保证操作不再需要将吸附床作上述取出和装入程序，改善了设备的使用特性，但该方案是采用复杂的外形构造以聚集太阳照射的热能，其实际应用性较差，制作成本高，不宜形成大容量(大总取水量)的结构难以推广使用。针对上述问题，本发明在前面发明的基础上进行了改进，所要解决的技术问题是，提供一种改进的利用自然能的空气取水装置，它能根据取水量的需求，快速组装一制取淡水的系统，并能充分利用自然能，能获得较佳的经济效益和社会效益。发明内容

本发明提供了一种新的环路热管及其换热装置，本发明通过通孔分布密度越来越大，使得连通面积越来越大，可以保证毛细芯整体上的压力均衡，避免局部压力过大，造成损失从而解决前面出现的技术问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种反重力环路热管，所述热管包括蒸发端和冷凝端，所述蒸发端位于冷凝端上部，所述蒸发端一部分设置在流体上升段，在流体上升段的蒸发端的至少一部分设置毛细芯，毛细芯中心设置冷凝端流向蒸发端的管路，所述管路是柔性管，所述管路管壁上设置通孔，管路通过通孔与毛细芯之间连通，沿着高度上升方向上，所述通孔的分布密度越来越大。

作为优选，沿着高度上升方向上，所述通孔的分布密度越来越大幅度不断的增加。

作为优选，通孔为圆形或者菱形。

作为优选，所述毛细芯延伸到冷凝端。

一种换热装置，包括风机装置、空气进口通道、空气出口通道、环路热管和储水冷凝室，其特征在于，所述储水冷凝室设置在土壤冷源中，空气进口通道的出口、空气出口通道的入口与储水冷凝室连通，所述风机装置将空气从空气进口通道引入到储水冷凝室的过程中与蒸发端进行换热，冷凝端将热传导给外部土壤冷源，所述环路热管是前面所述的环路热管。

作为优选，所述风机装置包括垂直风力机、行星轮增速器和螺旋叶片，垂直轴风力机利用风能，带动行星轮增速器和螺旋叶片吸入空气。

作为优选，螺旋叶片下端连通储水冷凝室的入口管，所述储水冷凝室连接入口管的位置开始直径变大，然后直径开始变小。

作为优选，环路热管的蒸发端安装在储水冷凝室入口管，环路热管的冷凝端缠绕于冷凝室外部，和外部土壤直接接触。