CN101629875A - 一种太阳能空气水分采集装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水分采集装置，特别是一种吸收空气水分并利用太阳能进行水分采集的装置。在底座(3)上主要由可自由打开关闭的透光板(2)围成容器，该容器的内部设置有多层网架(8)，所述网架(8)上放有吸水性物质(5)；容器内部中心设有采水管(6)，顶部设有冷凝器(7)，底座(3)上有通向收集瓶(9)的连接管道(4)。本发明的太阳能空气水分采集装置具有使用简单，节省能源等优点。

Description

一种太阳能空气水分采集装置

一、技术领域

本发明涉及一种水分采集装置，特别是一种吸收空气水分并利用太阳能进行水分采集的装置。

二、背景技术

世界上许多地方，淡水十分缺乏，例如在干旱的沙漠或广袤的海洋及其小岛上，人们想获得生存所需的淡水，常常是很困难的，因为没有水源或海水等水源不能饮用的，必须进行蒸馏等加工处理，但要在远离人类生活的地区对海水进行二次处理是一件不容易的事。所以，如何从上述地方简单、方便地提取出可使用的淡水一直是困扰人类活动的难题。

三、发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种从空气中简单、方便地提取出淡水的太阳能空气水分采集装置。

本发明的太阳能空气水分采集装置是通过这样的技术方案实现的，在底座上主要由可自由打开关闭的透光板围成容器，该容器的内部设置有多层网架，所述网架上放有吸水性物质；容器内部中心设有采水管，顶部设有冷凝器，底座上有通向收集瓶的连接管道。

本发明所述的太阳能空气水分采集装置的工作过程是这样的的：夜间打开透光板，放置在网架上的吸水性物质从空气中吸收水分；白天，温度上升时关上透光板，在太阳光的照射下，内部温度升高，吸水性物质所吸收的水分在高温下变成水蒸气蒸发，蒸发出来的水蒸气遇到周围的透光板和顶部的冷凝器，由于温度降低凝结成水，凝结水顺四壁流下或滴入采水管，最后通过管道流入收集瓶。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：本装置使用简单，它在吸湿、吸能蒸发、冷凝结水等过程中完全按自然规律完成，不需人工参与；同时利用太阳蒸发水分，节省能源。

四、附图说明

本发明的附图说明如下：

图1为本发明的太阳能空气水分采集装置的结构示意图；

图2为本发明的太阳能空气水分采集装置透光板张开的状态图；

图3为本发明的太阳能空气水分采集装置夜间吸收水分的示意图；

图4为本发明的太阳能空气水分采集装置蒸发/冷凝集水的示意图；

图5为本发明的太阳能空气水分采集装置带多个冷凝器的示意图；

图6为本发明的太阳能空气水分采集装置的一种透光板转动控制机构示意图；

图7为本发明的太阳能空气水分采集装置的另一种透光板转动控制机构示意图。

图中：1.容器；2.透光板；3.底座；4.连接管道；5.吸水性物质；6.采水管；7.冷凝器；8.网架；9.收集瓶；10.中间层网架的冷凝器；

21.转轴；22.延展支架；23.驱动臂；24.动力装置；

31.转轴；32.传动机构；33.动力装置；34.延展支架；35.控制电路模板。

五、具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

如图1、图2所示，太阳能空气水分采集装置在底座3上主要由可自由打开关闭的透光板2围成容器1，该容器1的内部设置有多层网架8，所述网架8上放有吸水性物质5；容器内部中心设有采水管6，顶部设有冷凝器7，底座3上有通向收集瓶9的连接管道4。

上述由透光板2围成容器1的外形应当为底部大、顶部小的锥形，以接受来自上方不同方向的阳光照射。

作为本发明的一个具体实施例，图1、图2所示的太阳能空气水分采集装置的外形为为四棱锥，该锥体四面的透光板为四块玻璃板，这样实现太阳能空气水分采集装置的外形比较简单，而且接受阳光的照射面积较大。当然，本发明的太阳能空气水分采集装置外形也可以是三棱锥，该锥体三面的透光板为三块玻璃板。

上述网架8之间间距设置为30cm，网架8上堆放的吸水性物质5厚度为10cm。所述吸水性物质5选定为饱和吸收30％的CaCl₂溶液的锯末。

透光板在夜间打开，如图3所示，放置在网架上的吸水性物质从空气中吸收水分。白天，关上透光板，如图4所示，在太阳光的照射下，内部温度升高，吸水性物质所吸收的水分在高温下变成水蒸气蒸发，蒸发出来的水蒸气遇到周围的透光板和顶部的冷凝器，由于温度降低凝结成水，凝结水顺四壁流下或滴入采水管，最后通过管道流入收集瓶。

本发明的太阳能空气水分采集装置的试验装置，底座面积1平方米，高1.6米，有4层网架放置吸水性物质，该装置每天能够采集2.4升至2.6升的淡水。

在上述吸水性物质中加入缓释型氯消毒剂，即可实现水质的消毒，由此得到的水即可饮用。

图5所示，由于本发明所涉及的水分采集过程包括吸收水分、蒸发和冷凝，在阳光照射温度较高时，水分蒸发能力较强，而冷凝集水能力较差，所以应当在中间层网架8的中心位置分别设置冷凝器10，并在冷凝器10下端设置对应的采水管，以提高冷凝集水能力，达到更好的水分采集效果。中间层网架的冷凝器10与上端的采水管相通，构成一个整体，两端形成喇叭状的开口。

作为本发明的太阳能空气水分采集装置的一种优选实施方式，在透光板与底座之间设有透光板转动控制机构。以下实施例仅以一面透光板的转动控制机构来说明。

如图6所示，本发明的太阳能空气水分采集装置的一种透光板转动控制机构，它主要包括透光板2下边沿联结的转轴21、透光板2外表面上设置的驱动臂23和安装在底座的延展支架22上的动力装置24以及对动力装置实施控制的控制电路模板25；所述转轴21安装在底座上，动力装置24与驱动臂23相连。

如图7所示，本发明的太阳能空气水分采集装置的另一种透光板转动控制机构，它主要包括透光板2下边沿联结的转轴31、传动机构32和安装在底座的延展支架34上的动力装置33以及对动力装置实施控制的控制电路模板35；所述转轴31安装在底座上，动力装置33通过传动机构32与所述转轴31相连。

上述透光板转动控制机构的工作过程是：日光强弱信号由感光传感器感应，经信号放大/处理后，通过驱动电路控制电动机的转动。当日光信号较弱时，即为夜间，由感光传感器获得一种控制信号，作为动力装置的电动机带动透光板向外转动一个角度，此时水分采集装置的四面透光板全部张开，放在金属网架上的吸水性物质从空气中吸收水分。相反，当日光信号较强时，即为白天，由感光传感器获得另一种控制信号，电动机带动透光板向内转动一个角度，此时水分采集装置的四面透光板完全封闭，形成密闭的金字塔型容器，在该容器内实现水分的蒸发和冷凝。

本发明实现了金字塔型太阳能空气水分采集装置，根据昼夜变化自动实现透光板的打开与闭合，从而完成水分的吸收、蒸发、冷凝收集。当然，昼夜变化可以不用感光传感器来感应，它可以根据时间周期变化来设定，即为定时打开/闭合透光板。

Claims (10)

1.一种太阳能空气水分采集装置，在底座(3)上主要由可自由打开关闭的透光板(2)围成容器(1)，该容器(1)的内部设置有多层网架(8)，所述网架(8)上放有吸水性物质(5)；容器内部中心设有采水管(6)，顶部设有冷凝器(7)，底座(3)上有通向收集瓶(9)的连接管道(4)。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能空气水分采集装置，其特征是：所述容器的外形为底部大、顶部小的锥形。

3.根据权利要求2所述的一种太阳能空气水分采集装置，其特征是：所述锥形容器为四棱锥，该锥体四面的透光板(2)为四块玻璃板。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种太阳能空气水分采集装置，其特征是：所述网架(8)之间间距为30cm，网架(8)上堆放的吸水性物质(5)厚度为10cm。

5.根据权利要求4所述的一种太阳能空气水分采集装置，其特征是：所述吸水性物质(5)为饱和吸收30％的CaCl₂溶液的锯末。

6.根据权利要求1、2或3所述的一种太阳能空气水分采集装置，其特征是：所述吸水性物质(5)中加有缓释型氯消毒剂。

7.根据权利要求1、2或3所述的一种太阳能空气水分采集装置，其特征是：中间层网架(8)的中心位置分别设有冷凝器(10)，该冷凝器(10)与上端的采水管相通，构成一个整体，两端形成喇叭状的开口。

8.根据权利要求1、2或3所述的一种太阳能空气水分采集装置，其特征是：所述透光板(2)与底座之间设有透光板转动控制机构。

9.根据权利要求8所述的一种太阳能空气水分采集装置，其特征是：所述透光板转动控制机构主要包括透光板(2)下边沿联结的转轴(21)、透光板外表面上设置的驱动臂(23)和安装在底座的延展支架(22)上的动力装置(24)以及对动力装置实施控制的控制电路模板(25)；所述转轴(21)安装在底座上，动力装置(24)与驱动臂(23)相连。

10.根据权利要求8所述的一种太阳能空气水分采集装置，其特征是：所述透光板转动控制机构主要包括透光板(2)下边沿联结的转轴(31)、传动机构(32)和安装在底座的延展支架(34)上的动力装置(33)以及对动力装置实施控制的控制电路模板(35)；所述转轴(31)安装在底座上，动力装置(33)通过传动机构(32)与所述转轴(31)相连。

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