[发明专利]一种综合利用空气的制水机

说明书

一种综合利用空气的制水机，由空气压缩机和下部的分离罐，以及罐外两侧的过滤式水箱、发电装置所构成。本发明利用压力露点远高于常压露点的特点，以压缩、冷凝、吸附三种不同的方式同步分离空气中的水分，从而高效率制取洁净的饮用水，同时利用脱水后的膨胀冷气流进行风力发电和借以冷凝析水。因此本机具一气多用的功能，可大幅提高制水能效比，并降低运行成本。

技术领域

本发明属于空气制水技术领域，具体涉及一种多方法综合利用空气的制水机。

背景技术

全球淡水资源匮乏且分布不均，随着陆地水源不断受到污染，人们对新水源的寻求更加迫切。据科研揭示，全球大气中蕴蓄着近13万立方千米的水分，相当于世上所有江河湖泊总水量的6倍多，由于蒸腾等自然平衡作用，空气中的水分比地表或地下水从源头上更加洁净，且取之不尽用之不竭，是近在眼前的理想的“天然水库”。

随着科学技术不断发展提高，从空气中获取水分的方法及设备日趋多样，但受性价比的制约，目前都只是在小范围内应用，其中以常压冷凝方式的空气制水机占比较大，其适合在温暖湿润、空气含水量大的气侯条件下使用，却不适应寒冷干燥、空气含水量小的气侯条件。另外从已有的各种类型制水机来看，均存在着能耗大而制水量少的问题。所以应继续大力改进提高现有的设备，从而大幅提升制水能效比，促成空气制水机早日得到普遍应用。

发明内容

针对上述制水能效比普遍偏低的问题，结合空气被压缩其露点会发生相应改变、且压力露点远高于常压露点的特点（如气压在0.7MPa时压力露点温度为2度，所对应的常压露点温度为负23度），本发明提供了一种综合利用空气的制水机，能以较少的能耗从包括低湿度的空气中制取相对多的饮用水，同时还兼具风力发电的功能。

本发明技术方案为，一种综合利用空气的制水机，包括空气压缩机和下部的分离罐，以及罐外一侧的过滤式水箱，还包括罐外另一侧的发电装置和操控柜。该机能抽取机外常压湿空气，经压缩和冷凝及吸附使气、水分离从而获取液态水，同时利用脱水后的压力射流实行风力发电。

所述空气压缩机（1）固定于分离罐上，机上设有连通大气的前置过滤器（101）和连通分离罐的单向阀（102），由此该机能抽取机外的常压湿空气加压输向分离罐，并驱动气体在机内运行，是本制水机的空气驱动器。

所述分离罐（2）为圆桶状承压罐体，罐内贴上部罐壁斜置着冷凝器（201），该器形似栅栏内可通气，其进气端穿罐壁与发电装置连通，出气端穿罐壁与外部大气连通；冷凝器之下贴罐壁设有锥形吸附网（202），该网由多层金属滤网叠合组成，且每层滤网上均覆有坚固的超亲水纳米涂层；在冷凝器和吸附网上下间的罐壁上，设有数盏紫外灯（203）；穿中下部的罐壁设有限压阀（204）；贴下部的罐壁设有水位器（205）；穿水位器之下的罐壁设有电动的输水阀（206）；穿罐底中心位罐壁设有电动的排污阀（207）。由此，当空气压缩机向罐内输气加压时，该罐具有分离罐内气流中水分的作用。

所述过滤式水箱（3）设于分离罐外壁一侧，箱内下部设有水质过滤器（301），该器的进口与输水阀连通，出口经短管穿隔板（302）与水箱上部连通；在隔板之上穿箱壁设有手动的出水阀（303）；在箱顶穿壁设有横向的溢流管（304）和直立的呼吸管（305）。由此，该箱具有过滤和储存饮用水的作用。

所述发电装置（4）设于分离罐外壁另一侧，包括上连冷凝器下通限压阀的防护罩（401），以及罩内设置的喇叭管（402）、叶轮（403）、发电机（404）、整流器（405）、蓄电池（406）。该装置能利用脱水后的压力射流驱动发电机做功发电，所发电量经整流后储存于蓄电池中备用。

所述操控柜（5）设于防护罩上部的空间位置，内置各类电器元件组成操控系统，外设液晶面板，该柜分别与空气压缩机、紫外灯、水位器、输水阀、排污阀、发电机、整流器、蓄电池电连接。由此，该柜能操控本机运转，并依据水位器测得的水位变化，适时开启或闭合电动输水阀。