[发明专利]一种高效且防结霜的空气对流可控式露水获取装置

说明书

本发明公开了一种高效且防结霜的空气对流可控式露水获取装置，包括真空箱体、设置于真空箱体内的管道、设置于管道上方与其直接接触的辐射制冷层和设置于真空箱体上方封顶的红外透明盖板。所述真空箱体可进行内部抽真空以隔绝装置内外的热交换并且作为整个装置的保护外壳；所述管道作为空气和所生成露水流动的通道；所述辐射制冷层是由具有辐射制冷效果的材料制成，保证了管道内空气温度低于露点温度而产生露水；本发明能够控制管道内空气流速以调节辐射制冷表面的空气对流保证装置在不同的环境下都能保证最高的制水量，同时保证辐射制冷层的温度高于霜点以防止结霜。

技术领域

本发明属于新能源技术领域，尤其涉及一种高效且防结霜的空气对流可控式露水获取装置。

背景技术

淡水资源的可持续获取已经被列为21世纪最大的工程问题之一，淡水获取技术的重要性不言而喻。然而，目前世界上大多数淡水获取技术都是利用消耗电能或者燃料来进行海水的淡化，然而这个过程不仅耗费巨大的能源，还会产生对环境有害的污染气体。此外，还有一些海水淡化的方法比如薄膜过滤海水，分离盐分，这类技术的淡化效率较低，且维护成本高。另一方面，在非沿海地区，并没有丰富的海水资源，不适合应用上述技术获取淡水。

露水的产生是由于空气的温度低于露点温度，空气中的水蒸气饱和从而液化成液态水。自然界中露水的产生本质上是由于辐射制冷效果造成的，比如夜间树叶的温度低于环境温度，甚至低于露点温度从而表面产生露水。辐射制冷技术，是利用-270℃的外太空作为冷源，通过热辐射的传热方式将物体的热量散热至外太空，从而实现地球表面上的物体不消耗能源的自发式制冷的效果。

由于利用辐射制冷技术来获取露水不消耗能源，且不需要依赖于海水资源，所以受到了各界的广泛关注。然而现有的基于辐射制冷技术来获取露水的方法产水量不高，且受到环境（环境温度、湿度等）的影响较大。

因此现在淡水露水获取技术存在以下五个问题；

1、消耗能源制取淡水技术的成本较高、结构复杂和产生污染等问题。

2、现有基于辐射制冷技术获取淡水的方法无法人工调节辐射制冷材料表面的空气对流，从而无法在不同的环境下都保持最佳的制水效果

3、现有的基于辐射制冷技术获取淡水的方法是将露水凝结在辐射制冷材料的上表面，再进行收集。然而残留在材料上表面的露水会影响材料的辐射特性，从而影响露水制取的效果。

4、现有的基于辐射制冷技术获取淡水的方法在某些环境下会出现结霜的情况，且无法避免。

5、现有的基于辐射制冷技术获取淡水的方法需要将装置倾斜一定的角度从而利于露水的收集，但是辐射制冷板倾斜会影响制冷效果，从而影响露水获取的效果。

6、现有的基于辐射制冷技术获取淡水的方法中辐射制冷材料与周围环境的热交换（寄生热）过大。

发明内容

本发明提供一种高效且防结霜的空气对流可控式露水获取装置，能够有效解决上述问题，所述装置直接从大气中冷凝出露水，这个过程不消耗能源，无温室气体和有害物质排放；还可以调节管道内空气流动速率从而控制辐射材料表面的空气对流。

技术方案

本发明提供一种高效且防结霜的空气对流可控式露水获取装置，包括真空箱体、设置于真空箱体内部的管道、设置于管道上方与其直接接触的辐射制冷层和设置于真空箱体上方封顶的红外透明盖板。

作为优选，所述所述真空箱体由红外透明盖板封顶，所述真空箱体材料采用金、银、铝、铁、铜、钼、锡、钛或铬中的其中一种，且在需要抽真空时真空箱体厚度满足其内部抽真空的要求。

作为优选，所述管道采用中空设计，管道两头分别连接气泵和露水收集容器，管道上方紧贴辐射制冷层，管道材料采用金、银、铝、铁、铜、钼、锡、钛或铬中的其中一种。