CN213836847U - 沙漠集水器 - Google Patents
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Abstract
一种沙漠集水器，在密闭腔体中装填有吸附剂，密闭腔体的上顶面为由透明玻璃制成的顶板，侧面为由透明玻璃制成的可开启侧门，下底面为由透明玻璃制成的通气支撑板，可开启侧门的顶端分别与顶板的四边通过铰接轴铰接，可开启侧门的底端搭置在通气支撑板的四边，通气支撑板的下部设置支座，支座通过支腿进行支撑；在通气支撑板的下部设置与其适配连接的集水槽，在集水槽中由上至下依次设置蛇形冷凝管、石英砂、分子筛、活性炭，集水槽的底端连通出水管；单片机的信号输入端与光信号控制器连接，单片机的信号输出端分别连接制冷压缩机、可开启侧门。本实用新型结构简单，便于携带，在不受天气影响的情况下，可以为沙漠地区人员实现连续稳定供水。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种集水器，具体为一种沙漠集水器，属于空气集水技术领域。
背景技术
水是生命之源，沙漠地区降雨量少、空气湿度低，依靠自然降水无法满足人员生产生活需要，尤其是对于沙漠探险者或科考人员，进入沙漠地区工作一般需要携带笨重的饮水桶，且携带的水源有限，一旦携带的饮用水使用完，将直接威胁人的生命安全。
现有的沙漠集水装置大多是将雨水、露水等自然降水进行收集储存，存在受天气影响大、集水量小、供水不连续稳定等缺点，远远无法满足人们的生存需求。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种沙漠集水器，结构简单，便于携带，在不受天气影响的情况下，可以为沙漠地区人员实现连续稳定供水。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种沙漠集水器，包括密闭腔体，在密闭腔体中装填有吸附剂，密闭腔体的上顶面为由透明玻璃制成的顶板，侧面为由透明玻璃制成的可开启侧门，下底面为由透明玻璃制成的通气支撑板，可开启侧门的顶端分别与顶板的四边通过铰接轴铰接，可开启侧门的底端搭置在通气支撑板的四边，在需要打开可开启侧门时，可开启侧门的底端均可沿铰接轴向远离密闭腔体的一侧旋转，通气支撑板的下部设置支座，支座通过支腿进行支撑；在通气支撑板的下部设置与其适配连接的集水槽，在集水槽中由上至下依次设置蛇形冷凝管、石英砂、分子筛、活性炭，集水槽的底端连通出水管；单片机的信号输入端与光信号控制器连接，单片机的信号输出端分别连接制冷压缩机、可开启侧门，制冷压缩机控制蛇形冷凝管的工作。
作为本实用新型的进一步改进，吸附剂为MOF-801吸附剂，为了更充分的吸附空气中的水分子，本实用新型吸附剂的装填形式为层状间隔装填，吸附剂的装填量为0.5-3kg，吸附剂的粒径为0.05-5mm。
作为本实用新型的进一步改进，为了提高顶板对太阳光热的吸收作用，使密闭腔体内部的吸附剂快速升温，本实用新型在顶板上安装黑色铜板；为了提高密闭腔体的密封性能，本实用新型在可开启侧门与顶板的连接处均设置硅胶密封圈。
作为本实用新型的进一步改进，本实用新型在支座上安装活动铰链，在不打开可开启侧门时，活动铰链用来将可开启侧门的底端固定在支座上，起到固定可开启侧门的作用。
作为本实用新型的进一步改进，本实用新型还包括太阳能电池板，太阳能电池板通过电线与蓄电池连接，蓄电池连接制冷压缩机，进一步提高了太阳能的利用率。
作为本实用新型的进一步改进，集水槽上部的体积大于下部的体积。
作为本实用新型的进一步改进，在可开启侧门一侧的吸附剂的表面上均安装滤网。
作为本实用新型的进一步改进，单片机的型号为STC89C52系列，光信号控制器的型号为DH48S-S。
与现有技术相比，本实用新型通过在密闭腔体中装填有吸附剂，在沙漠地区夜晚温度降低（5-15oC）、空气湿度增大时，将密闭腔体的可开启侧门打开，吸附剂与空气充分接触，其活性可吸附空气中的水分子，微孔结构可促进水分子液化储存，使其快速达到吸附饱和状态；在顶板上安装黑色铜板，白天利用沙漠强烈的太阳光照射的黑色铜板，使密闭腔体内部的吸附剂快速升温（50-70 oC）释放出水分子，释放出的水分子透过通气支撑板的小孔，再经太阳能和蓄电池驱动的冷凝作用将高浓度水分子液化，液化后的水再经石英砂、分子筛、活性炭过滤层进一步净化，最终得到饮用水；本实用新型结构简单，便于携带，在不受天气影响的情况下，可以为沙漠地区人员实现连续稳定供水。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图中：1、黑色铜板，2、硅胶密封圈，3、吸附剂，4、可开启侧门，5、通气支撑板，6、活动铰链，7、支座，8、支腿，9、集水槽，10、蛇形冷凝管，11、石英砂，12、分子筛，13、活性炭，15、出水管，16、滤网，17、太阳能电池板，18、电线，19、单片机，20、蓄电池，21、制冷压缩机。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
如图1所示，一种沙漠集水器，包括密闭腔体，在密闭腔体中装填有吸附剂3，密闭腔体的上顶面为由透明玻璃制成的顶板，侧面为由透明玻璃制成的可开启侧门4，下底面为由透明玻璃制成的通气支撑板5，可开启侧门4的顶端分别与顶板的四边通过铰接轴铰接，可开启侧门4的底端搭置在通气支撑板5的四边，在需要打开可开启侧门4时，可开启侧门4的底端均可沿铰接轴向远离密闭腔体的一侧旋转，通气支撑板5的下部设置支座7，支座7通过支腿8进行支撑；在通气支撑板5的下部设置与其适配连接的集水槽9，在集水槽9中由上至下依次设置蛇形冷凝管10、石英砂11、分子筛12、活性炭13，集水槽9的底端连通出水管15；制冷压缩机21的开启与关闭以及可开启侧门4的开启与关闭均通过单片机19控制，单片机19的信号输入端与光信号控制器连接，单片机19的信号输出端分别连接制冷压缩机21、可开启侧门4，制冷压缩机21控制蛇形冷凝管10的工作。
吸附剂3为MOF-801吸附剂，吸附剂3的装填形式为层状间隔装填，吸附剂3的装填量为0.5-3kg，吸附剂的粒径为0.05-5mm。
在顶板上安装黑色铜板1，在可开启侧门4与顶板的连接处均设置硅胶密封圈2。
在支座7上安装活动铰链6，活动铰链6用来将可开启侧门4的底端固定在支座7上。
还包括太阳能电池板17，太阳能电池板17通过电线18与蓄电池20连接，蓄电池20连接制冷压缩机21。
集水槽9上部的体积大于下部的体积。
在可开启侧门4一侧的吸附剂3的表面上均安装滤网16。
单片机19的型号为STC89C52系列，光信号控制器的型号为24V的DH48S-S。
吸附剂3是本实用新型实现空气中水分子吸附收集的关键核心材料，本实用新型采用的吸附剂3为金属有机框架（Metal-Organic Frameworks，MOFs）材料，MOFs是一类由金属节点（金属离子或金属簇）与有机配体骨架自组装而成的有机-无机杂化多孔材料，不仅具有巨大比的表面积和发达微孔结构，其高度分散的金属节点上还含有大量可用于水分子吸附的活性位点；本装置选用廉价、无毒、结构稳定的MOF-801为吸附剂，其金属节点为Zr，骨架配体为富马酸。
本实用新型总体积在0.006m3左右，小巧紧凑、方便携带，且具有控制方便、使用简单的特点。
本实用新型通过在密闭腔体中装填有吸附剂3，晚上，在沙漠地区温度降低（5-15oC）、空气湿度增大时，光信号控制器检测不到太阳光，将该检测信号传给单片机19，单片机19控制密闭腔体的可开启侧门打开，同时控制制冷压缩机21不工作，使吸附剂3与空气充分接触，其活性可吸附空气中的水分子，微孔结构可促进水分子液化储存，使其快速达到吸附饱和状态；白天，光信号控制器检测到太阳光，将该检测信号传给单片机19，单片机19控制密闭腔体的可开启侧门关闭，同时控制制冷压缩机21工作，此时饱和吸附的MOF-801吸附剂在强烈阳光照射下温度升高，释放出水蒸气，并有制冷压缩机21控制蛇形冷凝管10将高浓度水分子液化得到液态水，液化后的水再经石英砂、分子筛、活性炭过滤层进一步净化，最终得到饮用水；本实用新型结构简单，便于携带，在不受天气影响的情况下，将空气中的水分子进行吸附、液化、收集、净化，可以为沙漠地区人员实现连续稳定供水。对于缓解沙漠地区人员饮用水缺乏问题将具有重要意义。
Claims (8)
1.一种沙漠集水器，包括密闭腔体，其特征在于，在密闭腔体中装填有吸附剂（3），密闭腔体的上顶面为由透明玻璃制成的顶板，侧面为由透明玻璃制成的可开启侧门（4），下底面为由透明玻璃制成的通气支撑板（5），可开启侧门（4）的顶端分别与顶板的四边通过铰接轴铰接，可开启侧门（4）的底端搭置在通气支撑板（5）的四边，在需要打开可开启侧门（4）时，可开启侧门（4）的底端均可沿铰接轴向远离密闭腔体的一侧旋转，通气支撑板（5）的下部设置支座（7），支座（7）通过支腿（8）进行支撑；在通气支撑板（5）的下部设置与其适配连接的集水槽（9），在集水槽（9）中由上至下依次设置蛇形冷凝管（10）、石英砂（11）、分子筛（12）、活性炭（13），集水槽（9）的底端连通出水管（15）；单片机（19）的信号输入端与光信号控制器连接，单片机（19）的信号输出端分别连接制冷压缩机（21）、可开启侧门（4），制冷压缩机（21）控制蛇形冷凝管（10）的工作。
2.根据权利要求1所述的沙漠集水器，其特征在于，吸附剂（3）为MOF-801吸附剂，吸附剂（3）的装填形式为层状间隔装填，吸附剂（3）的装填量为0.5-3kg，吸附剂的粒径为0.05-5mm。
3.根据权利要求2所述的沙漠集水器，其特征在于，在顶板上安装黑色铜板（1），在可开启侧门（4）与顶板的连接处均设置硅胶密封圈（2）。
4.根据权利要求2所述的沙漠集水器，其特征在于，在支座（7）上安装活动铰链（6），活动铰链（6）用来将可开启侧门（4）的底端固定在支座（7）上。
5.根据权利要求4所述的沙漠集水器，其特征在于，还包括太阳能电池板（17），太阳能电池板（17）通过电线（18）与蓄电池（20）连接，蓄电池（20）连接制冷压缩机（21）。
6.根据权利要求5所述的沙漠集水器，其特征在于，集水槽（9）上部的体积大于下部的体积。
7.根据权利要求6所述的沙漠集水器，其特征在于，在可开启侧门（4）一侧的吸附剂（3）的表面上均安装滤网（16）。
8.根据权利要求6所述的沙漠集水器，其特征在于，单片机（19）的型号为STC89C52系列，光信号控制器的型号为DH48S-S。
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