CN103266645A - 仿生便携式雾气集水器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种仿生便携式雾气集水器。风扇叶片固定在叶片支撑托上，叶片支撑托与直流电机连接，直流电机插入直流电机座中，直流电机座通过周向固定螺钉固定于束风筒，太阳能电池板套在束风筒上，束风筒卡在鼓风筒上端，金属集水管组中的金属集水管横截面呈雪花状结构，金属集水管雪花状结构的凹面上设有凹槽，疏水膜片组嵌在金属集水管组中金属集水管的凹槽内，出水管固定于集水箱，金属集水管组插入输水板安装孔内，输水板固定于鼓风筒内侧，集水箱卡在鼓风筒下端。本发明适用于水资源缺乏但空气湿度较大的地区，且需要便于携带和组装的场合。本发明拆卸组装容易，非常便于携带，加工简单且成本低，使用方法容易，对使用者的技术水平要求低。

Description

仿生便携式雾气集水器
技术领域
   本发明涉及一种仿生便携式雾气集水器，特别是针对水资源缺乏但空气湿度较大的场合。
背景技术
水是包括人类在内所有生命生存的重要资源。就目前来看，全球约1/3人口生活在面临中度和严重水紧张的地区，这其中有很大一部分地区水资源匮乏，但是空气湿度又相对较大，尤其是在夜间和清晨雾气比较浓的时候。如果能够把这部分隐藏在空气中的水分转变成可使用的水资源，会很好地缓解当地水资源的紧张局势。
目前市面上有一种称之为捕雾网的设备，尽管其能够捕捉空气中的雾气，尤其适用于干旱缺水地区，但是该类设备占用空间很大，不易携带，且网面材料的制作成本也较高。现有的集水器多采用冷凝设备来收集空气中的水分，收集效果并不是非常明显，该类集水器由于增加了冷凝设备体积往往比较大，不便于随身携带，同时成本会有相应的提高。特别是对于在沙漠、高山、海洋等湿气条件良好的环境下，这类集水器难以得到广泛的应用。
除此以外，现有的集水器装置多停留在集水这一单一功能上，电源往往需要外部提供，在山区缺电源地带，这类集水器装置往往难以工作，同时如果在无风或风速较小的环境下，由于雾气流动速度过慢，大多起不到收集水资源的功效。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种仿生便携式雾气集水器。
仿生便携式雾气集水器包括风扇叶片、叶片支撑托、直流电机、直流电机座、束风筒、太阳能电池板、左电机座周向固定螺钉、右电机座周向固定螺钉、前电机座周向固定螺钉、后电机座周向固定螺钉、鼓风筒、金属集水管组、疏水膜片组、输水板、集水箱、出水管、密封盖；风扇叶片固定在叶片支撑托上，叶片支撑托与直流电机连接，直流电机插入直流电机座中，直流电机座通过左电机座周向固定螺钉、右电机座周向固定螺钉、前电机座周向固定螺钉、后电机座周向固定螺钉固定于束风筒，太阳能电池板套在束风筒上，束风筒卡在鼓风筒上端，金属集水管组中的金属集水管横截面呈雪花状结构，金属集水管雪花状结构的凹面上设有凹槽，疏水膜片组嵌在金属集水管组中金属集水管的凹槽内，金属集水管组插入输水板的安装孔内，输水板固定于鼓风筒的内侧，密封盖连接在出水管上，出水管固定在集水箱上，集水箱卡在鼓风筒下端。
所述的金属集水管组中的金属集水管采用铝制材料，在金属集水管表面涂有4～6微米的二氧化钛纳米涂层，疏水膜片组中的疏水膜片采用聚四氟乙烯材料，厚度为1～2毫米，每八片疏水膜片为一组嵌入到每根金属集水管的凹槽内。
仿生便携式雾气集水方法：选取在半径为2米以上的圆形区域内无高大遮拦物的地带，放置雾气集水器，在日光条件下，太阳能电池板正常工作，存储电能，在夜间温度达到10℃以下且空气湿度达到60%以上时，太阳能电池板供给直流电机带动风扇叶片以转速300rpm作旋转运动，相对湿度达到60%以上的空气从鼓风筒上的四个矩形凹槽以不低于1.5m/s的风速缓缓吸入至鼓风筒内，空气中的水分贴近金属集水管表面涂层时，由于湿气的结露现象，会在金属集水管表面生成水膜，涂层左右两边的疏水膜片将湿气分散到涂层上，经过30～50分钟，水膜逐渐变厚，当水膜所受的重力超过所受的表面附着力时，就会沿着金属集水管表面流下，聚集到输水板上，水流沿着输水板上的水道进入集水箱内，同时，湿度降低的气流经过鼓风筒上端、束风筒回到空气中。
使用本发明，由于束风筒和集水箱均采用卡入式的方法卡在鼓风筒上，便于安装和拆卸，也带来了方便携带的好处。集水器风扇叶片旋转带动空气从鼓风筒进入，并从束风筒出来，空气湿度下降，更有利于空气的流通，即使在无风的条件下，同样可以实现水分的收集，大大地提高了集水效率。同时使用安装在束风筒外壁上的太阳能电池板对直流电机进行供电，使得集水器的移动性和便捷性得到了进一步的提升。整个装置加工简单且成本低，使用方法容易，对使用者的技术水平要求低，非常适用于空气湿度较大的地区，且具有较大的潜在商业价值。
附图说明
图1为本发明仿生便携式雾气集水器的示意图；
图2为本发明仿生便携式雾气集水器的金属集水管组的示意图；
图3为本发明仿生便携式雾气集水器的金属集水管组的俯视示意图；
图中，风扇叶片1、叶片支撑托2、直流电机3、直流电机座4、束风筒5、太阳能电池板6、左电机座周向固定螺钉7、右电机座周向固定螺钉8、前电机座周向固定螺钉9、后电机座周向固定螺钉10、鼓风筒11、金属集水管组12、疏水膜片组13、输水板14、集水箱15、出水管16、密封盖17。
具体实施方式
如图1-3所示，仿生便携式雾气集水器包括风扇叶片1、叶片支撑托2、直流电机3、直流电机座4、束风筒5、太阳能电池板6、左电机座周向固定螺钉7、右电机座周向固定螺钉8、前电机座周向固定螺钉9、后电机座周向固定螺钉10、鼓风筒11、金属集水管组12、疏水膜片组13、输水板14、集水箱15、出水管16、密封盖17；风扇叶片1固定在叶片支撑托2上，叶片支撑托2与直流电机3连接，直流电机3插入直流电机座4中，直流电机座4通过左电机座周向固定螺钉7、右电机座周向固定螺钉8、前电机座周向固定螺钉9、后电机座周向固定螺钉10固定于束风筒5，太阳能电池板6套在束风筒5上，束风筒5卡在鼓风筒11上端，金属集水管组12中的金属集水管横截面呈雪花状结构，金属集水管雪花状结构的凹面上设有凹槽，疏水膜片组13嵌在金属集水管组12中金属集水管的凹槽内，金属集水管组12插入输水板14的安装孔内，输水板14固定于鼓风筒11的内侧，密封盖17连接在出水管16上，出水管16固定在集水箱15上，集水箱15卡在鼓风筒11下端。
所述的金属集水管组12中的金属集水管采用铝制材料，在金属集水管表面涂有4～6微米的二氧化钛纳米涂层，疏水膜片组13中的疏水膜片采用聚四氟乙烯材料，厚度为1～2毫米，每八片疏水膜片为一组嵌入到每根金属集水管的凹槽内。
仿生便携式雾气集水方法：选取在半径为2米以上的圆形区域内无高大遮拦物的地带，放置雾气集水器，在日光条件下，太阳能电池板6正常工作，存储电能，在夜间温度达到10℃以下且空气湿度达到60%以上时，太阳能电池板6供给直流电机3带动风扇叶片1以转速300rpm作旋转运动，相对湿度达到60%以上的空气从鼓风筒11上的四个矩形凹槽以不低于1.5m/s的风速缓缓吸入至鼓风筒11内，空气中的水分贴近金属集水管表面涂层时，由于湿气的结露现象，会在金属集水管表面生成水膜，涂层左右两边的疏水膜片将湿气分散到涂层上，经过30～50分钟，水膜逐渐变厚，当水膜所受的重力超过所受的表面附着力时，就会沿着金属集水管表面流下，聚集到输水板14上，水流沿着输水板14上的水道进入集水箱15内，同时，湿度降低的气流经过鼓风筒11上端、束风筒5回到空气中。

Claims (3)

1.一种仿生便携式雾气集水器，其特征在于包括风扇叶片（1）、叶片支撑托（2）、直流电机（3）、直流电机座（4）、束风筒（5）、太阳能电池板（6）、左电机座周向固定螺钉（7）、右电机座周向固定螺钉（8）、前电机座周向固定螺钉（9）、后电机座周向固定螺钉（10）、鼓风筒（11）、金属集水管组（12）、疏水膜片组（13）、输水板（14）、集水箱（15）、出水管（16）、密封盖（17）；风扇叶片（1）固定在叶片支撑托（2）上，叶片支撑托（2）与直流电机（3）连接，直流电机（3）插入直流电机座（4）中，直流电机座（4）通过左电机座周向固定螺钉（7）、右电机座周向固定螺钉（8）、前电机座周向固定螺钉（9）、后电机座周向固定螺钉（10）固定于束风筒（5），太阳能电池板（6）套在束风筒（5）上，束风筒（5）卡在鼓风筒（11）上端，金属集水管组（12）中的金属集水管横截面呈雪花状结构，金属集水管雪花状结构的凹面上设有凹槽，疏水膜片组（13）嵌在金属集水管组（12）中金属集水管的凹槽内，金属集水管组（12）插入输水板（14）的安装孔内，输水板（14）固定于鼓风筒（11）的内侧，密封盖（17）连接在出水管（16）上，出水管（16）固定在集水箱（15）上，集水箱（15）卡在鼓风筒（11）下端。
2.根据权利要求1所述的一种仿生便携式雾气集水器，其特征在于所述的金属集水管组（12）中的金属集水管采用铝制材料，在金属集水管表面涂有4～6微米的二氧化钛纳米涂层，疏水膜片组（13）中的疏水膜片采用聚四氟乙烯材料，厚度为1～2毫米，每八片疏水膜片为一组嵌入到每根金属集水管的凹槽内。
3.一种使用如权利要求1所述雾气集水器的仿生便携式雾气集水方法，其特征在于：选取在半径为2米以上的圆形区域内无高大遮拦物的地带，放置雾气集水器，在日光条件下，太阳能电池板（6）正常工作，存储电能，在夜间温度达到10℃以下且空气湿度达到60%以上时，太阳能电池板（6）供给直流电机（3）带动风扇叶片（1）以转速300rpm作旋转运动，相对湿度达到60%以上的空气从鼓风筒（11）上的四个矩形凹槽以不低于1.5m/s的风速缓缓吸入至鼓风筒（11）内，空气中的水分贴近金属集水管表面涂层时，由于湿气的结露现象，会在金属集水管表面生成水膜，涂层左右两边的疏水膜片将湿气分散到涂层上，经过30～50分钟，水膜逐渐变厚，当水膜所受的重力超过所受的表面附着力时，就会沿着金属集水管表面流下，聚集到输水板（14）上，水流沿着输水板（14）上的水道进入集水箱（15）内，同时，湿度降低的气流经过鼓风筒（11）上端、束风筒（5）回到空气中。
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