CN206885866U - 用于干旱地区的储水箱的外部结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于干旱地区的储水箱的外部结构，其特征在于：包括外罩，所述外罩的整体固定安装在所述储水箱的底座上且罩在所述储水箱的储水筒的外部，所述储水箱的储水筒的外侧面与所述外罩的内侧面之间形成有环形空间，所述外罩上设置有通气孔。本实用新型的外部结构设置上述外罩后，不仅能够通过外罩来遮挡灰尘，进而防止因灰尘覆盖至储水箱各个结构的表面进而丧失冷凝水功能的情形发生，有效防止水源被灰尘污染的同时，确保该储水箱收集空气中水蒸气的能力。

Description

用于干旱地区的储水箱的外部结构

技术领域

本实用新型属于用于干旱地区的蓄水装置领域，具体涉及一种用于干旱地区的储水箱的外部结构。

背景技术

干旱地区用水难是一个世界性的难题。为了应对这一难题，人们考虑从空气（雾气）中收集水分。目前，现有技术从空气中收集水分的原理主要有两种方式：

第一种为捕获式，例如，公告号为CN201505498U,名为“一种雾气取水装置”的技术方案所使用的原理。第二种为冷凝式，例如，公告号为CN1312876A，名为“从大气中提取水分的方法及装置”的技术方案所使用的原理。

申请人重点研发的是基于“冷凝式”原理来收集水分的装置。申请人经研究后认为上述公告号为CN1312876A，名为“从大气中提取水分的方法及装置”的技术方案仍存有以下不足之处：

1、使用过程需要耗费电能（参见其说明书附图2中标号为2、5和7的风扇），不太适合偏远地区使用。因为，干旱地区通常也较为偏远，在兼具用水难问题的同时，也存在供电难的情形；所以，需要使用电能的装置使用起来更为困难，不太适于在该地区使用。

2、该装置仅设计为单独用于收集水分，其自身的储蓄水功能较差。

综上，申请人结合干旱地区的实际需求，考虑设计一种利用“结露冷凝水”形成的原理来收集空气中的水蒸气的储水箱。例如考虑该储水箱具有更快隔热和散热的表面来使得与之接触的空气冷凝。

但进一步发现，干旱地区通常也处在易发生沙尘暴，且若储水箱的表面粘附灰尘后就会降低冷凝集水的功能。

基于此，还需要首要考虑解决如何设计一种能够维持冷凝集水功能可靠的用于干旱地区的储水箱的外部结构。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：怎样提供一种能够维持冷凝集水功能可靠的用于干旱地区的储水箱的外部结构。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

用于干旱地区的储水箱的外部结构，其特征在于：包括外罩，所述外罩的整体固定安装在储水箱的底座上且罩在储水箱的储水筒的外部，且储水箱的储水筒的外侧面与所述外罩的内侧面之间形成有环形空间，所述外罩上设置有通气孔。

本实用新型的外部结构设置上述外罩后，不仅能够通过外罩来遮挡灰尘，进而防止因灰尘覆盖至储水箱各个结构的表面进而丧失冷凝水功能的情形发生，有效防止水源被灰尘污染的同时，确保该储水箱收集空气中水蒸气的能力。

此外，还能够通过外罩来隔热，确保罩体内部温度更低，从而保证冷凝水功能能够持久正常的同时，也能够有效防止集水腔中的水分挥发。同时，也利用外罩来使得储水筒外围气温更低的优点，使得处在罩体内部的气压更低，进而便于从外罩的通气孔处吸入空气。

作为优选，所述储水筒在竖向上的投影整体落在所述底座的上表面；

所述底座的上表面边缘内侧凹陷形成有一圈装配用台阶，且所述外罩的下端面内侧凸形成有用于与所述装配用台阶配合相连的一圈环形凸起，所述环形凸起插接在所述环形插槽内。

上述底座上的装配用台阶与外罩上的环形凸起相配合的装配结构，不仅加工简单，利于生产制造；还便于在现场快速装配，提高安装使用的效率。

作为优选，所述储水筒的灌水口处密封固定安装有一根延长管，所述延长管上远离该灌水口的一端为位于所述外罩的外部的灌水端，所述灌水端处设置有一个堵头。

设置有上述延长管后，就不必每次需要灌水时将外罩取下，使得该储水箱的灌水操作更为便捷。

作为优选，所述外罩上的通气孔设置于下部位置处，且所述通气孔为沿所述储水筒的圆周方向均匀设置的多个。

采用上述结构后，即可使得空气能够通过外罩上通气孔吹入。且因为储水筒的外侧面与外罩的内侧面之间形成有环形空间，上述通气孔也同时位于环形空间的下部位置，这样一来，当空气中携带有灰尘时，即使该灰尘经上述通气孔进入至环形空间后会与储水筒的弧形外侧面相撞击后，在自身重力作用下掉落至环形空间的底部位置。这样一来，即可有效防止灰尘进入储水筒的空气通道，进而出现污染冷凝水或降低冷凝水功能的作用。

此外，将通气孔设置于外罩的下部位置还能够增大流经环形空间的气流的（竖向）行程，从而延长气流的冷却过程，使得气流能够在冷凝成水之前被充分冷却，帮助加快后续气流进入冷凝管中的凝水速度。

与此同时，即使经通气孔进入外罩内的空气因撞击温度更低的储水筒的外侧面冷凝成水滴，该水滴也会被经通气孔不断进入的空气吹至挥发呈水蒸气，并最终进入储水筒中部的空气流道内冷凝生成会被收集的水滴。

作为优选，所述外罩的外侧面位于所述通气孔处一圈边缘外凸形成有一个喇叭状的扩口。

上述扩口的设置，即能够通过扩口来压缩经通气孔进入的空气，并使得压缩后的空气能够被冷却（根据理想气体状态方程），从而能够提高携带有水蒸气的空气在外罩内的冷凝成水的进程，进而帮助提高空气中水蒸气转水滴的收集效率。

附图说明

图1为一种采用了本实用新型的用于干旱地区的储水箱的立体结构示意图。

图2为一种采用了本实用新型的用于干旱地区的储水箱的正视图。

图3为本实用新型的用于干旱地区的储水箱的爆炸图。

图4为图2中的A-A线剖视图。

图5为图4中B处放大图（图中的箭头示意气流流向）。

图6为一种采用了本实用新型的用于干旱地区的储水箱的另一种实施方式的正视图。

图7为图6中C-C线剖视图。

图1至图7中标记为：

1底座：11集水用出水龙头，12储水用出水龙头；

2储水筒：21空气通道，22延长管，23灌水端；

3冷凝管：31进气端，32冷凝水输出端，33防挥发软管，34扇形缺口；

4外罩：41通气孔，42扩口，43竖孔；

5顶盖；

6支承件；

7隔热块：71套接部，72太阳能电池；

8连接筒；

9限位环。

具体实施方式

下面结合一种采用了本实用新型的用于干旱地区的储水箱的附图对本实用新型作进一步的详细说明。其中，针对描述采用诸如上、下、左、右等说明性术语，目的在于帮助读者理解，而不旨在进行限制。

一种适于干旱地区的储水方法，包括以下步骤：

第一步，获取储水箱并利用该储水箱来存储水的步骤，所述储水箱的外形整体呈密闭状且内部具有储水腔，所述储水箱上设置有可开关的灌水口和出水龙头；

还包括以下步骤：

第二步，利用储水箱来冷却吹来的空气或雾气，并使得该吹来的空气或雾气中的水蒸气冷凝成水滴；

第三步，在储水箱旁单独设置的集水器来收集上述第二步中的水滴。

实施时，上述储水方法中第二步中“利用储水箱来冷却吹来的空气或雾气”的功能可采用储水箱表面设置快速散热结构来实现，例如，该快速散热结构可为储水箱自身有金属材料（优选不锈钢、铝或铝合金）制得，且在该储水箱的表面均布间隔设置有多个微凸起，这样一来，即可利用该微凸起的结构来加快储水箱的散热，且当储水箱表面温度低于邻近的空气温度时，即具备“结露冷凝水”的条件，从而即可对空气（雾气）中的水分进行收集。

此外，上述储水方法中第二步中“利用储水箱来冷却邻近空气或雾气”的功能还可采用储水箱的表面具有隔热功能来实现，且该“储水箱的表面具有隔热功能”可采用以下方式来实现：

1、储水箱整体由隔热材料制得，该隔热材料为玻璃钢或真空板。

2、储水箱的表面还具有一层由隔热材料制得的隔热层，该隔热层可由石棉、岩棉或玻璃钢中任意一种材料制得。

这样一来，即可使得储水箱表面在白天阳光照射时，温度升幅不大且低于邻近的空气（雾气）的温度，具备“结露冷凝水”的条件，能够对空气（雾气）中的水分进行收集。

上述适于干旱地区的储水方法，即可利用“结露冷凝水”形成的原理，通过储水箱来收集空气中的水分。

“结露冷凝水”形成的原理是：结露冷凝水是物体表面温度低于附近空气露点温度时物体表面出现冷凝水。空气的温度高，能够包含的水蒸气就多；反之，空气温度低，包含的水蒸气就少。空气中的饱和水蒸气含量与空气的温度成正比。即使空气本身没有达到饱和，而与湿空气接触的物体表面冷却到低于湿空气的饱和温度时，则在其表面附近空气中所含的水蒸气也会凝结成水而变成水滴。

综上，在干旱地区不仅能够利用储水箱来存储水，还能够通过储水箱（的表面或内部储水腔内蓄水的冷却作用）来收集空气中的蒸汽冷凝成的水滴并对其进行收集，以此增加干旱地区可供使用的水量；且在储水并收集水的过程中，不会使用电能，所以，能适于在干旱偏远地区使用。

具体实施时：如图1至图7所示，用于干旱地区的储水箱，包括底座1和储水筒2；

所述底座1的外形整体呈柱形，且所述底座1的内部为用于构成集水腔的空心结构，所述底座1构成集水器；

所述储水筒2整体为竖向固定安装在所述底座1上表面的筒形结构，且所述储水筒2的内部具有筒形的所述储水腔，所述储水筒2的筒形结构的中部围成有一个竖向的空气通道21，所述空气通道21的下端与所述底座1的所述集水腔连通；

所述灌水口设置于所述储水筒2的上部；所述出水龙头包括集水用出水龙头11和储水用出水龙头12，所述集水用出水龙头11的进水口与所述集水腔的下部密封连通，所述储水用出水龙头12的进水口与所述储水腔的下部密封连通。

上述用于干旱地区的储水箱在使用时，因为储水筒2整体呈筒形结构，且储水筒2内部具有筒形的储水腔，这样一来，即可利用该筒形的储水腔来存储水源。

与此同时，还因为储水筒2的中部围形成有一个竖向的空气通道21，空气通道21能够利用储水筒2及其内部装有水的结构来隔热降温，并使得空气通道21能够持久地维持更低温度（相较于所处环境温度而言）；且当空气通道21能够持久地维持更低温度后，该空气通道21不仅能够使得从上往下进入的空气（雾气）能够快速地冷凝成水滴，并利用该水滴竖向的重力来使其滴落至底座1的集水腔内收集。还能够通过更低温度的空气通道21来使得由集水腔内的水挥发形成的水蒸气运动至此处后重新冷凝成水，从而有效防止集水腔内的水挥发损失。

此外，底座1（集水器）与储水筒2之间的结构简单，集水过程无需使用电能，故使用起来也简单方便。

其中，用于干旱地区的储水箱还包括冷凝管3，所述冷凝管3整体为沿所述储水腔的筒形结构螺旋延伸的盘管型结构，且所述冷凝管3的上端密封贯穿所述储水筒2的顶部并形成进气端31，所述冷凝管3的下端密封贯穿所述储水筒2和所述底座1后与所述集水腔连通并形成冷凝水输出端32。

采用上述冷凝管3的结构后，即能够更为充分地利用储水腔中所存储的水的吸热特性来吸收冷凝管3的外表面的温度，使得冷凝管3上处在储水腔中长度段的温度能够低于所处环境的空气温度，并构成能够使得空气中的水蒸气冷凝成水的冷凝段，以此更为充分地提升储水箱来收集空气中水分的能力和效率。

其中，所述冷凝管3上处在所述储水腔中的长度段内部嵌插设置有防挥发软管33，且所述防挥发软管33为管径依次递减的至少两根根；所述挥发软管的底部具有一个扇形缺口34，所述扇形缺口34与所述冷凝管3的管体内下侧共同构成水滴流道。

实施时，防挥发软管33优选采用PVC(聚氯乙烯)材料制得。

在冷凝管3内设置上述防挥发软管33后，即可通过防挥发软管33的管壁内增大冷凝管3内部与空气接触的壁面面积，从而形成能够充分地与进入的水蒸气相接触并使其快速充分地生成冷凝水的结构，避免冷凝管3内的水分挥发损失；

与此同时；防挥发软管33底部具有一个扇形缺口34，即可将防挥发软管33壁的冷凝水经此处汇聚至上述水滴流道并流向底座1的集水腔中，防止因水滴过小而粘附在管壁的情形。

其中，所述储水筒2在竖向上的投影整体落在所述底座1的上表面；

所述储水箱还包括外罩4（即为本实用新型的外罩），所述外罩4的整体固定安装在所述底座1上且罩在所述储水筒2的外部，所述储水筒2的外侧面与外罩4的内侧面之间形成有环形空间，所述外罩4上还设置有通气孔41。

实施时，优选所述底座1和所述外壳的外形均为圆柱形。

实施时，优选所述外罩4由玻璃钢材料制得。

设置上述外罩4后，不仅能够通过外罩4来遮挡灰尘，进而防止因灰尘覆盖至储水箱各个结构的表面进而丧失冷凝水功能的情形发生，有效防止水源被灰尘污染的同时，确保该储水箱收集空气中水蒸气的能力。

此外，还能够通过外罩4来隔热，确保罩体内部温度更低，从而保证冷凝水功能能够持久正常的同时，也能够有效防止集水腔中的水分挥发。同时，也利用外罩4来使得储水筒2外围气温更低的优点，使得处在罩体内部的气压更低，进而便于从外罩4的通气孔41处吸入空气。

其中，所述底座1的上表面边缘内侧凹陷形成有一圈装配用台阶，且所述外罩4的下端面内侧凸形成有用于与所述装配用台阶配合相连的一圈环形凸起，所述环形凸起插接在所述环形插槽内。

上述底座1上的装配用台阶与外罩4上的环形凸起相配合的装配结构，不仅加工简单，利于生产制造；还便于在现场快速装配，提高安装使用的效率。

其中，所述储水筒2的灌水口处密封固定安装有一根延长管22，所述延长管22上远离该灌水口的一端为位于所述外罩4的外部的灌水端23，所述灌水端23处设置有一个堵头。

设置有上述延长管22后，就不必每次需要灌水时将外罩4取下，使得该储水箱的灌水操作更为便捷。

其中，所述外罩4上的通气孔41设置于下部位置处，且所述通气孔41为沿所述储水筒2的圆周方向均匀设置的多个。

采用上述结构后，即可使得空气能够通过外罩4上通气孔41吹入。且因为储水筒2的外侧面与外罩4的内侧面之间形成有环形空间，上述通气孔41也同时位于环形空间的下部位置，这样一来，当空气中携带有灰尘时，即使该灰尘经上述通气孔41进入至环形空间后会与储水筒2的弧形外侧面相撞击后，在自身重力作用下掉落至环形空间的底部位置。这样一来，即可有效防止灰尘进入储水筒2的空气通道21，进而出现污染冷凝水或降低冷凝水功能的作用。

此外，将通气孔41设置于外罩4的下部位置还能够增大流经环形空间的气流的（竖向）行程，从而延长气流的冷却过程，使得气流能够在冷凝成水之前被充分冷却，帮助加快后续气流进入冷凝管3中的凝水速度。

与此同时，即使经通气孔41进入外罩4内的空气因撞击温度更低的储水筒2的外侧面冷凝成水滴，该水滴也会被经通气孔41不断进入的空气吹至挥发呈水蒸气，并最终进入储水筒2中部的空气流道内冷凝生成会被收集的水滴。

其中，如图6和图7所示，所述外罩4的外侧面位于所述通气孔41处一圈边缘外凸形成有一个喇叭状的扩口42。

上述扩口42的设置，即能够通过扩口42来压缩经通气孔41进入的空气，并使得压缩后的空气能够被冷却（根据理想气体状态方程），从而能够提高携带有水蒸气的空气在外罩4内的冷凝成水的进程，进而帮助提高空气中水蒸气转水滴的收集效率。

其中，所述外罩4的顶部为气流聚集部，所述气流聚集部整体的外形为高于所述储水筒2顶部的锥筒形结构；所述气流聚集部的顶部位于所述储水筒2的正上方，且所述气流聚集部的顶部竖向贯穿设置有一个圆形的竖孔43，所述竖孔43在竖向上的投影落在所述空气通道21的入口范围内；

还包括一个顶盖5，所述顶盖5通过支承件6固定安装在所述外罩4上位于所述竖孔43的正上方处，所述顶盖5在竖向上的投影能够覆盖所述竖孔43；

所述冷凝管3的进气端31朝向且位于所述竖孔43的正下方；

所述顶盖5的外形呈圆锥形板状结构。

采用上述外罩4顶部与顶盖5的结构，能够使得吹向外罩4顶部的气流并导流汇聚至顶盖5处，随后经顶盖5下方的竖孔43导入至外罩4内部，提升经竖孔43的气流量，进而帮助提升集水量。

与此同时，还可通过外罩4顶部的气流聚集部来使得经外罩4侧面的通气孔41和外罩4顶部的竖孔43的气流汇聚于此后向下对准并移动至冷凝管3的进气端31，从而加速完成对空气中水蒸气的冷凝处理，最大幅度地提高冷凝效率。

其中，所述支承件6为侧面上间隔设置有多个通孔的圆筒形结构，且所述支承件6的下端向内弯折形成有一个环形的安装用台阶；所述外罩4的竖孔43为能够与所述安装用台阶的台阶孔，所述支承件6的下端插接安装在所述台阶孔处。

采用上述支承件6的安装结构，不仅便于加工，也能够大幅提升支承件6的安装效率。

其中，用于干旱地区的储水箱还包括隔热块7，所述隔热块7整体为顶部具有装配孔的锥形板状结构，所述隔热块7固定安装在所述外罩4的顶部且围绕在所述支承件6的外部；所述隔热块7在竖向上的投影能够覆盖所述外罩4的顶部。

实施时，优选隔热块7由玻璃钢材料制得。

采用上述隔热块7材料后，能够降低外罩4顶部的气流聚集部处的温度，从而降低经竖孔43进入至气流聚集部处温度，起到预冷却处理空气的作用，利于加快后续冷凝水生成的速率。

其中，用于干旱地区的储水箱还包括连接筒8和限位环9；所述连接筒8为外直径与所述竖孔43直径相匹配的圆筒形结构，且所述连接筒8的下端边缘外凸形成有限位凸环，所述连接筒8的由上向下插接限位在所述竖孔43中；所述限位环9通过螺纹旋接在所述连接筒8上使得所述连接筒8固定在安装在所述竖孔43处；

所述隔热块7的装配孔为与所述连接筒8的外直径相匹配的圆形孔，且所述隔热块7的装配孔处的边缘下凸形成有圆筒形的套接部71，所述隔热块7通过所述套接部71套装在所述连接筒8上。

采用上述连接筒8、限位环9来与隔热块7相配合以实现隔热块7快速安装的结构，不仅利于各个零件的快速加工生产，还能够降低隔热块7的安装难度，帮助提升储水箱的安装效率。

其中，用于干旱地区的储水箱还包括太阳能电池72、蓄电池（图中为示出）、控制器（图中为示出）和充电接口（图中为示出）；

所述太阳能电池72铺设置在所述隔热块7的外表面上；

所述蓄电池和控制器固定安装在所述外罩4上，且所述太阳能电池72的电能输出接口与所述控制器的电能输入接口相连接，所述控制器的电能传输接口与所述蓄电池的接口相连接；

所述充电接口固定安装在所述外罩4的表面，且所述充电接口的接线端与所述控制器上对应的电源输出接口相连接。

因为干旱地区普遍也较为偏远，储水箱上设置了上述太阳能电池72、蓄电池、控制器和充电接口，便于路经此处的行人及时给手机等电子设备进行充电，提升了本产品的功能和实用性。

其中，用于干旱地区的储水箱还包括水源指示灯（图中为示出），所述水源指示灯固定安装在所述外罩4的外表面，且所述水源指示灯的电源接口与所述控制器上对应的电源输出接口相连接。

设置了上述水源指示灯，能够及时供他们快速看见，并及时饮水和补充身体水分，确保人体健康。

其中，用于干旱地区的储水箱还包括液位传感器（图中为示出）和显示屏（图中为示出），所述储水腔和集水腔中分别安装有一个所述液位传感器，所述液位传感器的信号输出端与所述控制器的信号接口相连接；

所述显示屏固定在所述外罩4的外表面上，且所述显示屏的输入接口与所述控制器上对应的输出接口相连接。

上述液位传感器的设置，便于及时对储水箱中的水量进行检测并显示在显示屏上，以供人快速了解情况。

以上仅是本实用新型优选的实施方式，需指出是，对于本领域技术人员在不脱离本技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，上述变形和改进的技术方案应同样视为落入本申请要求保护的范围。

Claims (4)

1.用于干旱地区的储水箱的外部结构，其特征在于：包括外罩，所述外罩的整体固定安装在所述储水箱的底座上且罩在所述储水箱的储水筒的外部，所述储水箱的储水筒的外侧面与所述外罩的内侧面之间形成有环形空间，所述外罩上设置有通气孔；

所述储水筒在竖向上的投影整体落在所述底座的上表面；

所述底座的上表面边缘内侧凹陷形成有一圈装配用台阶，且所述外罩的下端面内侧凸形成有用于与所述装配用台阶配合相连的一圈环形凸起，所述环形凸起插接在所述环形插槽内。

2.根据权利要求1所述的用于干旱地区的储水箱的外部结构，其特征在于：所述储水筒的灌水口处密封固定安装有一根延长管，所述延长管上远离该灌水口的一端为位于所述外罩的外部的灌水端，所述灌水端处设置有一个堵头。

3.根据权利要求1所述的用于干旱地区的储水箱的外部结构，其特征在于：所述外罩上的通气孔设置于下部位置处，且所述通气孔为沿所述储水筒的圆周方向均匀设置的多个。

4.根据权利要求1所述的用于干旱地区的储水箱的外部结构，其特征在于：所述外罩的外侧面位于所述通气孔处一圈边缘外凸形成有一个喇叭状的扩口。