CN217460757U - 涡轮仿生空气取水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种涡轮仿生空气取水装置，涉及淡水获取的技术领域，解决了现有空气取水手段能耗高、效率低、外界条件要求苛刻的问题，本实用新型通过风力叶片驱动抽气涡扇转动，将空气吸入外壳内部，采用高效辐射制冷材料实现对外壳内部的空气降温，通过波纹仿生结构集水器，使得空气中水分快速聚集凝结并引流至贮水器，避免了二次蒸发导致效率下降，适用于降雨量低的地区、沙漠地区和淡水资源匮乏的沿海地区，不需要外界输入能源，同时本实用新型结构简单，易于生产加工，便于安装和后期使用时的维护。

Description

涡轮仿生空气取水装置

技术领域

本实用新型涉及淡水获取的技术领域，尤其涉及一种涡轮仿生空气取水装置。

背景技术

利用空气取水意义重大。现行的空气取水方法主要有：1.制冷结露法；2.机械法；3.吸附法。三种方法相应的缺点为：制冷结露法的能量转化过程复杂，能耗较高且取水效率低，一般只用于紧急情况；机械法取水效率低，装置体积大大，不便于携带；吸附法能耗高，步骤过多。这些方法普遍具有能耗大效率低的缺点。

实用新型内容

针对上述产生的现有空气取水手段能耗高、效率低、外界条件要求苛刻的问题，本实用新型的目的在于提供一种涡轮仿生空气取水装置。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种涡轮仿生空气取水装置，其中，包括：风力叶片1、支撑主轴4、抽气涡扇5、制冷片层6、集水器8、贮水器10和外壳9，所述集水器8、所述贮水器10和所述抽气涡扇5均设于所述外壳9内，贮水器10的外径大于集水器8的外径，贮水器10的凹面朝上设置，集水器8的凸面朝上设置，所述集水器8安装在所述贮水器10内，所述支撑主轴4安装在外壳 9的顶板的中部，所述抽气涡扇5安装在所述支撑主轴4上，所述外壳9的顶板上设有至少一个进气口和至少一个出气口，环绕所述支撑主轴4设置有多个所述风力叶片1，多个所述风力叶片1通过风力驱动所述支撑主轴4转动进而带动所述抽气涡扇5转动将空气抽入所述外壳9内，所述外壳9的顶板上安装有制冷片层6，所述制冷片层6用于对通过所述进气口进入所述外壳9内的空气降温使水蒸气液化。

上述的涡轮仿生空气取水装置，其中，所述外壳9的顶板下表面设有多个用于引流的弧形挡板，多个弧形挡板环绕支撑主轴4设置，位于所述集水器8和所述外壳9的顶板之间的任意相邻的两个弧形挡板合围形成一个空气导流涵道。

上述的涡轮仿生空气取水装置，其中，还包括：出气烟囱7，每一个所述出气口处安装有一个所述出气烟囱7。

上述的涡轮仿生空气取水装置，其中，还包括：横向连杆2，每一个风力叶片1和所述支撑主轴4通过至少两个所述横向连杆2连接。

上述的涡轮仿生空气取水装置，其中，还包括：固定卡槽3，多个所述固定卡槽3均安装在所述支撑主轴4上，每一个横向连杆2的端部和所述支撑主轴4通过一个所述固定卡槽 3连接。

上述的涡轮仿生空气取水装置，其中，所述制冷片层6选用辐射制冷材料。

上述的涡轮仿生空气取水装置，其中，多个所述风力叶片1环绕所述支撑主轴4等间距设置。

上述的涡轮仿生空气取水装置，其中，多个所述进气口环绕所述支撑主轴4设置，多个所述出气口环绕所述支撑主轴4设置，每一个所述空气导流涵道均与至少一个所述进气口连通，每一个所述空气导流涵道至少与一个所述出气口连通。

上述的涡轮仿生空气取水装置，其中，多个所述进气口靠近所述支撑主轴4设置，多个所述出气口靠近外壳9的顶板外缘设置。

上述的涡轮仿生空气取水装置，其中，集水器8的凸面设有呈波纹状的导流槽，通过多个所述导流槽增大与所述外壳9内液化的水蒸气的接触面积并使液化的水蒸气沿多个所述导流槽流入所述贮水器10内。

本实用新型由于采用了上述技术，使之与现有技术相比具有的积极效果是：

(1)本实用新型中，采用高效辐射制冷材料实现对装置的降温，不需要外界输入额外的能源，有效的解决了传统降温手段能耗高的问题。

(2)本实用新型中，提出了波纹仿生结构凝水器，使得空气中水分快速聚集凝结，也避免了二次蒸发导致效率下降，在沿海等湿度较大的地区，应用本装置收集淡水，具有节能优势。

(3)本实用新型中，通过风力叶片的驱动抽气涡扇，主动将空气吸入装置内部，在装置体积较小的前提下，保证了足够体积的空气流入。

(4)本实用新型中，装置使用零件大部分为标准件，易于生产加工，同时装置结构简单，便于安装和后期使用时的维护。

(5)本实用新型中，具有非能动，产率高，可适应多种环境的优势，解决传统空气取水装置高能耗低效率的问题。

(6)本实用新型应用范围广泛，尤其适用于降雨量低的地区、沙漠地区和淡水资源匮乏的沿海地区。

附图说明

图1是本实用新型的一种涡轮仿生空气取水装置的结构示意图。

图2是本实用新型的一种涡轮仿生空气取水装置的俯视示意图。

图3是本实用新型的一种涡轮仿生空气取水装置的外壳的结构示意图。

图4是本实用新型的一种涡轮仿生空气取水装置的集水器和贮水器的结构示意图。

附图中：1、风力叶片；2、横向连杆；3、固定卡槽；4、支撑主轴；5、抽气涡扇；6、制冷片层；7、出气烟囱；8、集水器；9、外壳；10、贮水器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。

请参照图1至图4所示，示出了一种涡轮仿生空气取水装置，其中，包括：风力叶片1、支撑主轴4、抽气涡扇5、制冷片层6、集水器8、贮水器10和外壳9，集水器8、贮水器10 和抽气涡扇5均设于外壳9内，贮水器10的外径大于集水器8的外径，贮水器10的凹面朝上设置，集水器8的凸面朝上设置，集水器8安装在贮水器10内，支撑主轴4安装在外壳9 的顶板的中部，抽气涡扇5安装在支撑主轴4上，外壳9的顶板上设有至少一个进气口和至少一个出气口，环绕支撑主轴4设置有多个风力叶片1，多个风力叶片1通过风力驱动支撑主轴4转动进而带动抽气涡扇5转动将空气抽入外壳9内，外壳9的顶板上安装有制冷片层 6，制冷片层6用于对通过进气口进入外壳9内的空气降温使水蒸气液化。

进一步，在一种较佳实施例中，外壳9的顶板下表面设有多个用于引流的弧形挡板，多个弧形挡板环绕支撑主轴4设置，位于集水器8和外壳9的顶板之间的任意相邻的两个弧形挡板合围形成一个空气导流涵道。

进一步，在一种较佳实施例中，还包括：出气烟囱7，每一个出气口处安装有一个出气烟囱7。

进一步，在一种较佳实施例中，还包括：横向连杆2，每一个风力叶片1和支撑主轴4通过至少两个横向连杆2连接。

进一步，在一种较佳实施例中，还包括：固定卡槽3，多个固定卡槽3均安装在支撑主轴4上，每一个横向连杆2的端部和支撑主轴4通过一个固定卡槽3连接。

进一步，在一种较佳实施例中，制冷片层6选用辐射制冷材料。

进一步，在一种较佳实施例中，多个风力叶片1环绕支撑主轴4等间距设置。

进一步，在一种较佳实施例中，多个进气口环绕支撑主轴4设置，多个出气口环绕支撑主轴4设置，每一个空气导流涵道均与至少一个进气口连通，每一个空气导流涵道至少与一个出气口连通。

进一步，在一种较佳实施例中，多个进气口靠近支撑主轴4设置，多个出气口靠近外壳9的顶板外缘设置。

进一步，在一种较佳实施例中，集水器8的凸面设有呈波纹状的导流槽，通过多个导流槽增大与外壳9内液化的水蒸气的接触面积并使液化的水蒸气沿多个导流槽流入贮水器10 内。

以上仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围。

本实用新型在上述基础上还具有如下实施方式：

本实用新型的进一步实施例中，本实用新型的针对现有空气取水手段能耗高，效率低，外界条件要求苛刻的问题，提供一种应用辐射制冷和仿生亲水现象的非能动水资源收集方法，增加淡水产量。

本实用新型的进一步实施例中，一种仿生空气取水装置，包括风力叶片1通过横向连杆 2和固定卡槽3固定在支撑主的上端，支撑主轴4的下端固定抽气涡扇5，支撑主轴4支撑于集水器8和外壳9，风力叶片1、支撑主轴4、抽气涡扇5所形成构件可绕支撑主轴4中心轴自由旋转，贮水器10安装在集水器8内部，集水器8底部和贮水器10上部相互联通，集水器8安装在外壳9底部内测，集水器8外侧于外壳9内表面有一定缝隙，出气烟囱7贯穿外壳9。

本实用新型的进一步实施例中，本实用新型的工作原理：风力叶片1与抽气涡扇5在风力的作用下，将大量空气吸入装置内部，制冷片层可将热空气冷却降温，达到水蒸气凝结所需温度，导流涵道结构使得空气在装置内部流动时间延长，使得降温过程更加充分。

本实用新型的进一步实施例中，集水器8表面的仿生波纹结构，使得空气中水分易于凝结。同时波浪本身充当导流槽结构，凝结的小液滴可通过此结构快速流入下方的贮水器10中，避免了因收集不及时导致的液滴二次蒸发。

本实用新型的进一步实施例中，装置工作时，将装置水平放置在上方无遮挡且有风的环境中，风力作用下将空气抽入装置内部，经导流涵道与制冷片层换热，降温后水蒸气在集水器8上凝结，实现水资源的收集。

本实用新型的进一步实施例中，本实用新型的有益效果，本实用新型采用高效辐射制冷材料实现对装置的降温，不需要外界输入额外的能源，有效的解决了传统降温手段能耗高的问题

本实用新型的进一步实施例中，本实用新型提出了波纹仿生结构凝水器，使得空气中水分快速聚集凝结，也避免了二次蒸发导致效率下降，在沿海等湿度较大的地区，应用本装置收集淡水，具有节能优势。

本实用新型的进一步实施例中，通过风力叶片1的驱动抽气涡扇5，主动将空气吸入装置内部，在装置体积较小的前提下，保证了足够体积的空气流入。

本实用新型的进一步实施例中，装置使用零件大部分为标准件，易于生产加工，同时装置结构简单，便于安装和后期使用时的维护。

本实用新型的进一步实施例中，本实用新型具有非能动，产率高，可适应多种环境的优势，解决传统空气取水装置高能耗低效率的问题。

本实用新型的进一步实施例中，本实用新型应用范围广泛，在降雨量低的地区沙漠地区和淡水资源匮乏的沿海地区，有着广阔的应用前景。

本实用新型的进一步实施例中，结合图1说明本实施方式，本实施方案涡轮仿生空气取水装置，包括风力叶片1、横向连杆2、固定卡槽3、支撑主轴4、抽气涡扇5、制冷片层6、集水器8、贮水器10、出气烟囱7、外壳9。风力叶片1通过横向连杆2和固定卡槽3固定在支撑主轴4的上端，支撑主轴4的下端固定抽气涡扇5，支撑主轴4支撑于集水器8和外壳9，风力叶片1、支撑主轴4、抽气涡扇5所形成构件可绕支撑主轴4中心轴自由旋转，贮水器 10安装在集水器8内部，集水器8底部和贮水器10上部相互联通，集水器8安装在外壳9 底部内测，集水器8外侧于外壳9内表面有一定缝隙，出气烟囱7贯穿外壳9。

本实用新型的进一步实施例中，一种涡轮仿生空气取水装置，包括：风力叶片1、横向连杆2、固定卡槽3、支撑主轴4、抽气涡扇5、制冷片层6、出气烟囱7、集水器8、外壳9、贮水器10。

风力叶片1通过横向连杆2和固定卡槽3固定在支撑主轴4的上端，支撑主轴4的下端固定抽气涡扇5，支撑主轴4支撑于集水器8和外壳9，风力叶片1、支撑主轴4、抽气涡扇5所形成构件可绕支撑主轴4中心轴自由旋转，贮水器10安装在集水器8内部，集水器8底部和贮水器10上部相互联通，集水器8安装在外壳9底部内测，集水器8外侧于外壳9内表面有一定缝隙，出气烟囱7贯穿外壳9。

本实用新型的进一步实施例中，制冷片层6选用高效辐射制冷材料。

本实用新型的进一步实施例中，集水器8表面设有波纹，纹间距25mm，纹深5mm。

本实用新型的进一步实施例中，风力叶片1与抽气涡扇5通过横向连杆2、固定卡槽3、支撑主轴4相互固结。

本实用新型的进一步实施例中，外壳9下部内表面设有空气导流涵道。

本实用新型的进一步实施例中，制冷片层6为附着辐射制冷膜的金属板材，辐射制冷材料为多孔聚二甲基硅氧烷。

本实用新型的进一步实施例中，横向连杆2、固定卡槽3起到固定风力叶片1的作用；支撑主轴4起到支撑和为抽气涡扇5传动的作用。

本实用新型的进一步实施例中，装置工作时，支撑主轴4用于将风力叶片1能量传动至抽气涡扇5；外壳9用于引导空气流动；制冷片层6用于降低空气温度；集水器8用于凝结水蒸气；贮水器10用于收集产生的水滴；出气烟囱7用于排除乏气。

本实用新型的进一步实施例中，涡轮仿生空气取水装置，实用新型涉及一种仿生空气取水装置。本实用新型解决传统空气取水手段能耗高，效率低，外界条件要求苛刻的问题。

本实用新型的进一步实施例中，风力叶片1通过横向连杆2和固定卡槽3固定在支撑主轴4上，支撑主轴4的另一端固定离心抽气涡扇5，支撑主轴4支撑于集水器8和外壳9。贮水器10安装在集水器8内部，与集水器8形成整体，集水器8置于外壳下侧，集水器8与外壳9内表面导流槽有一定距离。

本实用新型的进一步实施例中，本实用新型依靠降低温度和提供异相凝结核协同效应进行取水，降低对工作环境的要求，增加了集水的产量。

本实用新型的进一步实施例中，本实用新型通过风力叶片1驱动抽气涡扇5转动，将空气吸入外壳9内部，采用高效辐射制冷材料实现对外壳9内部的空气降温，通过波纹仿生结构集水器8，使得空气中水分快速聚集凝结并引流至贮水器10，避免了二次蒸发导致效率下降，适用于降雨量低的地区、沙漠地区和淡水资源匮乏的沿海地区，不需要外界输入能源，同时本实用新型结构简单，易于生产加工，便于安装和后期使用时的维护。

以上仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种涡轮仿生空气取水装置，其特征在于，包括：风力叶片(1)、支撑主轴(4)、抽气涡扇(5)、制冷片层(6)、集水器(8)、贮水器(10)和外壳(9)，所述集水器(8)、所述贮水器(10)和所述抽气涡扇(5)均设于所述外壳(9)内，贮水器(10)的外径大于集水器(8)的外径，贮水器(10)的凹面朝上设置，集水器(8)的凸面朝上设置，所述集水器(8)安装在所述贮水器(10)内，所述支撑主轴(4)安装在外壳(9)的顶板的中部，所述抽气涡扇(5)安装在所述支撑主轴(4)上，所述外壳(9)的顶板上设有至少一个进气口和至少一个出气口，环绕所述支撑主轴(4)设置有多个所述风力叶片(1)，多个所述风力叶片(1)通过风力驱动所述支撑主轴(4)转动进而带动所述抽气涡扇(5)转动将空气抽入所述外壳(9)内，所述外壳(9)的顶板上安装有制冷片层(6)，所述制冷片层(6)用于对通过所述进气口进入所述外壳(9)内的空气降温使水蒸气液化。

2.根据权利要求1所述的涡轮仿生空气取水装置，其特征在于，所述外壳(9)的顶板下表面设有多个用于引流的弧形挡板，多个弧形挡板环绕支撑主轴(4)设置，位于所述集水器(8)和所述外壳(9)的顶板之间的任意相邻的两个弧形挡板合围形成一个空气导流涵道。

3.根据权利要求1所述的涡轮仿生空气取水装置，其特征在于，还包括：出气烟囱(7)，每一个所述出气口处安装有一个所述出气烟囱(7)。

4.根据权利要求1所述的涡轮仿生空气取水装置，其特征在于，还包括：横向连杆(2)，每一个风力叶片(1)和所述支撑主轴(4)通过至少两个所述横向连杆(2)连接。

5.根据权利要求4所述的涡轮仿生空气取水装置，其特征在于，还包括：固定卡槽(3)，多个所述固定卡槽(3)均安装在所述支撑主轴(4)上，每一个横向连杆(2)的端部和所述支撑主轴(4)通过一个所述固定卡槽(3)连接。

6.根据权利要求1所述的涡轮仿生空气取水装置，其特征在于，所述制冷片层(6)选用辐射制冷材料。

7.根据权利要求1所述的涡轮仿生空气取水装置，其特征在于，多个所述风力叶片(1)环绕所述支撑主轴(4)等间距设置。

8.根据权利要求2所述的涡轮仿生空气取水装置，其特征在于，多个所述进气口环绕所述支撑主轴(4)设置，多个所述出气口环绕所述支撑主轴(4)设置，每一个所述空气导流涵道均与至少一个所述进气口连通，每一个所述空气导流涵道至少与一个所述出气口连通。

9.根据权利要求8所述的涡轮仿生空气取水装置，其特征在于，多个所述进气口靠近所述支撑主轴(4)设置，多个所述出气口靠近外壳(9)的顶板外缘设置。

10.根据权利要求1所述的涡轮仿生空气取水装置，其特征在于，集水器(8)的凸面设有呈波纹状的导流槽，通过多个所述导流槽增大与所述外壳(9)内液化的水蒸气的接触面积并使液化的水蒸气沿多个所述导流槽流入所述贮水器(10)内。

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