CN105113575A

CN105113575A - 一种潮汐能空气取水装置

Info

Publication number: CN105113575A
Application number: CN201510580390.9A
Authority: CN
Inventors: 李鑫郡; 李国华
Original assignee: Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Current assignee: Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Priority date: 2015-09-11
Filing date: 2015-09-11
Publication date: 2015-12-02

Abstract

本发明公开了一种潮汐能空气取水装置，其包括：叶轮、发电机、活塞、冷凝管、浮子、导热翅片、水泵、抽水管、集水箱；其中，叶轮与发电机驱动连接；发电机通过连轴驱动活塞；冷凝管呈U型设计，由进气段、冷凝段及排气段构成，上述活塞的一端插设于冷凝管的进气段，该进气段的上表面外壁设有进气孔，且下表面外壁上设置有浮子；排气段的下表面外壁上设置有浮子；冷凝段的外壁上设有至少一个导热翅片，该冷凝段与集水箱固定连接并连通，该集水箱的一侧通过抽水管与水泵连接。本发明利用潮汐能为动力，海水作为冷源，液化空气中的水蒸气为远离大陆生活在小岛上的少数人提供生活用淡水。

Description

一种潮汐能空气取水装置

技术领域

本发明属于涉及空气取水技术领域，尤其是利用潮汐能作为主要能量来源并利用海水作为冷源的空气取水装置。

背景技术

目前，人类想要在远离大陆且地表和地下淡水资源匮乏、年降雨量小的小岛上长期生存时，获取淡水主要手段是依靠从外界运输水、设置雨水收集系统和海水淡化。但是，当出现交通受阻、降雨量减少时，前两种方法就不再适用。目前常用的海水淡化技术主要是蒸馏法和反渗透膜法。蒸馏法主要被用于特大型海水淡化处理上及热能丰富的地方；而反渗透膜法适用场合非常多，且脱盐率很高，因此被广泛使用。由于这两种方法都是从海水中获取淡水，因此取水量很大，能够满足海岛上长期生存的大量淡水需求。但是这两种海水方法却具有设备结构复杂、成本高昂、运行能耗高、维修不便等诸多缺点。尤其是当只需要为一两个驻扎在小岛上的士兵或者通信维护人员中、长期提供生活用淡水时，以上的海水淡化设备就显得十分浪费。

发明内容

针对于上述问题，本发明的目的在于提供一种潮汐能空气取水装置，以解决现有技术中使用的从外界运输水不便、雨水收集系统受降雨影响严重、海水淡化技术设备的不足等问题，该装置利用潮汐能作为动力，以海水作为冷源，从空气获取淡水。

为达到上述目的，本发明的一种潮汐能空气取水装置，其包括：叶轮、发电机、活塞、冷凝管、浮子、导热翅片、水泵、抽水管、集水箱；其中，叶轮与发电机驱动连接；发电机通过连轴驱动活塞；冷凝管呈U型设计，由进气段、冷凝段及排气段构成，上述活塞的一端插设于冷凝管的进气段，该进气段的上表面外壁设有进气孔，且下表面外壁上设置有浮子；排气段的下表面外壁上设置有浮子；冷凝段的外壁上设有至少一个导热翅片，该冷凝段与集水箱固定连接并连通，该集水箱的一侧通过抽水管与水泵连接。

优选地，上述的冷凝段置于集水箱内的位置处设有出水口。

优选地，上述的冷凝管为不锈钢管。

本发明的潮汐能空气取水装置，利用潮汐能驱动叶轮带动活塞压缩空气沿导热系数高的冷凝管进入海水中，因为海水温度较低，海水透过冷凝管与翅片和冷凝管内部流动的空气发生热交换之后能降低空气温度，使空气中的水蒸气发生凝结，这样就能利用海水作为冷源获得空气中的淡水，存至集水箱内。

本发明的有益效果：

本发明利用潮汐能驱动整个装置，具有节能的效果；其次，淡水的获得是通过液化空气中的水分，因此不需要蒸馏或者渗透装置，使得整个系统结构简单，维护容易；最后，利用海水作为冷源来液化空气中的水蒸气也是一种高效节能的冷却液化方式。

附图说明

图1绘示本发明潮汐能空气取水装置的结构示意图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

参照图1所示，本发明的一种潮汐能空气取水装置，其包括：叶轮1、发电机2、活塞3、冷凝管4、浮子、导热翅片6、水泵7、抽水管8、集水箱9；其中，叶轮1与发电机2驱动连接，二者组成利用潮汐能的发电装置；发电机2通过连轴10驱动活塞3实现往复运动；冷凝管4呈U型设计，由进气段41、冷凝段42及排气段43构成，上述活塞3的一端插设于冷凝管4的进气段41，该进气段41的上表面外壁设有进气孔411，且下表面外壁上设置有浮子51；排气段43的下表面外壁上设置有浮子52；冷凝段42的外壁上设有至少一个导热翅片6，该冷凝段42与集水箱9固定连接并连通，该集水箱9的一侧通过抽水管8与水泵7连接；冷凝段43置于集水箱9内的位置处设有出水口（图中未作示意）。

于实施例中，通过浮子51和浮子52用来支撑整个取水装置使之漂浮于海洋面，利用潮汐推动叶轮1转动，带动发电机2产生电力，同时通过连轴10带动活塞3实现往复运动，活塞3往复运动使得空气通过进气孔411抽入到进气段41，空气沿着冷凝管4流动（冷凝管4为不锈钢管），通过冷凝管4的管壁和外壁设有的导热翅片6与较低温度的海水发生热交换，冷凝管4内的空气温度降低，处于冷凝段42的空气液化成水，通过出水口流入到集水箱9中；此时，由发电机2产生的电力驱动水泵7，通过与集水箱连通的抽水管8将冷凝的淡水抽出，经过降温的空气通过排气段43排入到大气中。

本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种潮汐能空气取水装置，其特征在于，包括：叶轮、发电机、活塞、冷凝管、浮子、导热翅片、水泵、抽水管、集水箱；其中，叶轮与发电机驱动连接；发电机通过连轴驱动活塞；冷凝管呈U型设计，由进气段、冷凝段及排气段构成，上述活塞的一端插设于冷凝管的进气段，该进气段的上表面外壁设有进气孔，且下表面外壁上设置有浮子；排气段的下表面外壁上设置有浮子；冷凝段的外壁上设有至少一个导热翅片，该冷凝段与集水箱固定连接并连通，该集水箱的一侧通过抽水管与水泵连接。

2.根据权利要求1所述的潮汐能空气取水装置，其特征在于，上述的冷凝段置于集水箱内的位置处设有出水口。

3.根据权利要求1所述的潮汐能空气取水装置，其特征在于，上述的冷凝管为不锈钢管。