[发明专利]一种吸附-冷凝式空气取水装置

说明书

本发明提供一种吸附‑冷凝式空气取水装置，用于连续取水，包括：壳体、空气过滤网、分离式吸附床、蒸发器、冷凝器、压缩机、接水盘、储水器、水过滤器、风机以及电机，并且本发明使用的分离式吸附床将水凝胶与换热器进行结合，强化了水凝胶在吸附和脱附过程中的传热传质性能，提高空气‑材料的热湿传递效率，还使用了基于分离式吸附床的吸附‑冷凝循环，采用吸附式循环提高提高空气的露点，降低冷凝过程中单位取水能耗。另外，本发明使用的基于分离式吸附床的吸附‑冷凝循环可以提高流经吸附床的空气的露点，从而降低能耗，提高效率，并且这种基于分离式吸附床的取水机组相对小而便捷，特别适用于沙漠干旱地区的灵活供水。

技术领域

本发明涉及一种空气取水装置，具体涉及一种吸附-冷凝式空气 取水装置。

背景技术

水是生命之源，更是人类在沙漠中进行行军、科研、探险等各种 活动必不可少的资源。现如今水资源匮乏，从整个水圈看，地表水中 的海水约占整个水圈的97.5％，而真正能够被人类直接利用的淡水资 源只占0.00768％，数量极为有限。但少有人注意到的是大气淡水体 积储量占全球淡水体积储量0.04％，甚至超过了全球各地沼泽、湿地 和江河的可用淡水总量。

空气中的水蒸气储量大、相对清洁、可循环再生、不受空间和地 域的限制，如果可以从空气中获取淡水是一种行之有效的灵活取水方 式。对于沙漠及干旱地区来说，低效和庞大的取水设备无法满足地点 不定、流动性大的人们，如何使取水高效且装置便捷是亟需解决的问 题。

冷凝取水是一种普遍的取水方式。纯吸附式的取水系统不受地域 限制，但装置体积大、运输困难，难以满足沙漠地区的人员流动性大， 地点不定的特点。

冷凝结露法、膜分离法和吸附取水是空气取水三种主要方式。但 是在这之中，冷凝式空气取水是一种普遍的取水方式，然而在低露点 的情况下，取水的效率会大幅下降，甚至装置无法运行，这使得传统 的冷凝取水方法在空气绝对湿度较低、露点温度通常低于10℃的干 旱地区难以实现有效地取水，如申请号为201420780374.5的空气冷 凝淡水取水机；膜分离法通常用于海水淡化，在临海地区使用较多， 受地域限制大且需要耗费大量的电能，如申请号为201280009591.8 的海水淡化系统及海水淡化方法；纯吸附式的取水装置虽然不受地域 限制，但装置体积大、运输困难，难以满足沙漠地区的人员流动性大， 地点不定的特点，只能实现间歇性取水，如申请号为202010147945.1 的一种连续循环式空气取水装置。

因此，需要设计一种能够解决上述问题，以实现低露点干旱地区 高效的连续性取水的空气取水装置。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种吸附- 冷凝式空气取水装置。

本发明提供了一种吸附-冷凝式空气取水装置，用于连续取水， 具有这样的特征，包括：壳体，内部具有空腔，且一侧开设有进风口； 空气过滤网，设置于进风口，用于拦截空气中的大分子颗粒物；分离 式吸附床，与空气过滤网相邻设置，由翅片换热器和附着于翅片换热 器上的用于吸附除湿和脱附再生的聚丙烯酸水凝胶构成；蒸发器，与 分离式吸附床通过风道连接，蒸发器，与分离式吸附床通过风道连接， 使得流经蒸发器表面的过滤后的空气中的水蒸气液化产水即冷凝水， 同时用于处理自毛细管流入蒸发器的低温低压的液体制冷剂，使其与 过滤后的空气进行换热，以得到气体制冷剂；冷凝器，与蒸发器通过毛细管连接，与蒸发器以及毛细管相配合对液体制冷剂进行处理；压 缩机，与蒸发器通过吸气管连接，通过吸气管吸入来自蒸发器的气体 制冷剂，并对其进行压缩，得到高温高压的气体制冷剂，从而完成气 体的液化放热和气化吸热过程，使得过滤后的空气中的水蒸气液化， 得到冷凝水；接水盘，设置于蒸发器的下方，用于接收蒸发器表面的 冷凝水；储水器，设置于壳体的底部，与接水盘通过水管连接，用于 储存蒸发器表面的冷凝水；以及水过滤器，与储水器通过水管连接， 用于去除水中的悬浮物和胶体，进而得到饮用水。