吸附式空气制水装置的制作方法

本实用新型属于环保技术领域，涉及一种吸附式空气制水装置，尤其涉及一种利用氯化钙从空气中吸附大气水，然后从吸附剂中提取水的吸附式空气制水装置。

背景技术：

联合国一项研究报告指出：全球现有12亿人面临中度到高度缺水的压力，80个国家水源不足，20亿人的饮水得不到保证。预计到2025年，形势将会进一步恶化，缺水人口将达到28 亿～33亿。世界银行的官员预测，在未来的5年内“水将像石油一样在全世界运转”。

我国属于缺水国之列，人均淡水资源仅为世界人均量的1/4，居世界第109位。中国已被列入全世界人均水资源13个贫水国家之一。而且分布不均，大量淡水资源集中在南方，北方淡水资源只有南方水资源的1/4。据统计，全国600多个城市中有一半以上城市不同程度缺水，沿海城市也不例外，甚至更为严重。目前我国城市供水以地表水或地下水为主，或者两种水源混合使用，有些城市因地下水过度开采，造成地下水位下降，有的城市形成了几百平方公里的大漏斗，使海水倒灌数十公里。由于工业废水的肆意排放，导致80％以上的地表水、地下水被污染。流经中国一些人口稠密集地区的淮河去年也断流了90天。根据卫星拍摄的照片，数百个湖泊正在干涸，一些地方性的河流也在消失。目前全国600多座城市中，有300多座城市缺水，其中严重缺水的有108个。其中北京市的人均占有水量为全世界人均占有水量的1/13，连一些干旱的阿拉伯国家都不如。

地球表面的水是十分活跃的。海洋及湖泊江河的水汽进入大气圈，经气流输送到大陆、在高空凝结后降落到地面，部分被生物吸收，部分下渗为地下水，部分成为地表径流。地表径流和地下径流大部分回归海洋。水在循环过程中不断释放或吸收热能，调节着地球上各层圈的能量，还不断地塑造着地表的形态。大气圈中的水分参与水圈的循环，交换速度较快，周期仅几天，大气水能很快的达到补给。

市面上的空气制水装置一般是利用冷凝法制水，这种制水方式使用条件太狭窄，在空气湿度较低的地方几乎无法使用，且冷凝制水的装置体积一般较大。已有的吸附式空气制水装置大多不具有连续性，吸附剂的吸附效率也较低。

技术实现要素：

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种连续性强、结构紧凑、成本低廉、方便实用的吸附式空气制水装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种吸附式空气制水装置，其特征在于：所述吸附式空气制水装置包括吸附盘、吸附室、循环部件、导气管、蒸发冷凝装置以及导水管；所述吸附室以及蒸发冷凝装置之间设置有循环部件；所述吸附盘在吸附室中吸附空气中的水分后通过循环部件移动至蒸发冷凝装置进行制水作业；所述吸附盘内部填充有吸附剂；所述导气管置于吸附盘沿循环部件运动的运动轨迹上并设置在蒸发冷凝装置底部；所述导气管通过蒸发冷凝装置与导水管相贯通。

作为优选，本实用新型所采用的蒸发冷凝装置包括液体蒸发装置以及冷凝制水装置；所述冷凝制水装置以及液体蒸发装置自上而下依次设置；所述液体蒸发装置通过导气管与冷凝制水装置相连通；所述导水管与冷凝制水装置相连通。

作为优选，本实用新型所采用的液体蒸发装置包括蒸发室以及置于蒸发室内部的加热器；所述蒸发室通过导气管与冷凝制水装置相连通；所述加热器环绕设置在吸附盘沿循环部件运动的运动轨迹上。

作为优选，本实用新型所采用的冷凝制水装置包括冷凝室、冷凝管以及冷凝管冷却装置；所述蒸发室通过导气管与冷凝室相连通；所述冷凝管以及冷凝管冷却装置均设置在冷凝室内部；所述冷凝管冷却装置套装在冷凝管外部；所述导气管与冷凝管顶部相贯通；所述导水管与冷凝管底部相贯通；所述冷凝管冷却装置内部填充有可流动式冷却液。

作为优选，本实用新型所采用的冷凝管是一组或多组，所述冷凝管是多组时，多组冷凝管均布在冷凝室内部。

作为优选，本实用新型所采用的吸附室包括吸附室箱体；所述吸附室箱体上设置有风扇；所述吸附盘在吸附室中进行吸附时，所述吸附盘置于风扇的风道上。

作为优选，本实用新型所采用的风扇是两个，两风扇相对设置在吸附室箱体的侧壁上。

作为优选，本实用新型所采用的吸附室箱体上还设置有观察窗以及维修口。

作为优选，本实用新型所采用的循环部件包括第一循环部件以及第二循环部件；所述吸附室至蒸发冷凝装置方向设置有第一循环部件；所述蒸发冷凝装置至吸附室方向设置有第二循环部件；所述第一循环部件以及第二循环部件均包括轨道以及驱动电机；所述吸附盘设置在轨道上；所述驱动电机与轨道相连并驱动轨道转动；所述轨道带动吸附盘运动；所述轨道是皮带或传输带。

作为优选，本实用新型所采用的加热器是电加热器或燃烧加热器；所述吸附盘内部设置有吸附格栅；所述吸附盘是一个或多个，所述吸附盘是多个时，多个吸附盘均布在循环部件上。

本实用新型的优点是：

本实用新型提供了一种吸附式空气制水装置，该吸附式空气制水装置包括吸附盘、吸附室、循环部件、导气管、蒸发冷凝装置以及导水管；吸附室以及蒸发冷凝装置之间设置有循环部件；吸附盘在吸附室中吸附空气中的水分后通过循环部件移动至蒸发冷凝装置进行制水作业；吸附盘内部填充有吸附剂；导气管置于吸附盘沿循环部件运动的运动轨迹上并设置在蒸发冷凝装置底部；导气管通过蒸发冷凝装置与导水管相贯通。本实用新型所提供的吸附盘装载在吸附室内，然后依次经过循环部件、蒸发室、循环部件再回到吸附室，如此循环。吸附盘中装载吸附剂，起到吸附空气水的作用，吸附室与循环部件相连，循环部件将吸附盘送入蒸发室进行水的形态转换，循环部件将完成转换的吸附盘移出蒸发室，并在循环部件中冷却，然后将吸附盘循环回吸附室中；蒸发室和冷却室连接，高温水蒸气在冷却室先初降温，然后进入冷凝管进一步冷却，最终从导水管中排出洁净的水；冷凝管外是被外壳包裹的冷却液，冷却液在冷凝管循环装置的作用下循环流动。本实用新型具有可以从空气中制取水的特点，并且具有连续制水的优点，通过根据使用环境调整吸附盘数量达到连续工作制水。本新型达到了动态连续吸附的功能，在相同大小的地方，能够制取更多的水分，与传统的冷凝式空气取水装置不同的是，此装置适用范围更广阔，吸附效率更高。

附图说明

图1是本实用新型所提供的吸附式空气制水装置的俯视结构示意图；

图2是本实用新型所采用的蒸发冷凝装置的剖视结构示意简图；

图3是本实用新型所采用的吸附室的剖视结构示意简图；

图4是本实用新型所采用的吸附盘的剖视结构示意简图；

其中：

1-吸附盘；2-吸附室；3-循环部件；31-轨道；32-驱动电机；4-加热器；5-冷凝制水装置； 6-风扇；7-蒸发室；8-导气管；9-冷却室；10-冷凝管；11-冷凝管冷却装置；12-导水管；13- 观察窗；14-吸附格栅。

具体实施方式

下面这个具体实施方式对本实用新型做进一步说明，但不因此将本实用新型定在以下具体方式之中。

参见图1，本实用新型提供了一种吸附式空气制水装置，吸附式空气制水装置包括吸附盘 1、吸附室2、循环部件3、导气管8、蒸发冷凝装置以及导水管12；吸附室2以及蒸发冷凝装置之间设置有循环部件3；吸附盘1在吸附室2中吸附空气中的水分后通过循环部件3移动至蒸发冷凝装置进行制水作业；吸附盘1内部填充有吸附剂；导气管8置于吸附盘1沿循环部件3运动的运动轨迹上并设置在蒸发冷凝装置底部；导气管8通过蒸发冷凝装置与导水管12相贯通。

参见图2，蒸发冷凝装置包括液体蒸发装置以及冷凝制水装置5；冷凝制水装置5以及液体蒸发装置自上而下依次设置；液体蒸发装置通过导气管8与冷凝制水装置5相连通；导水管12 与冷凝制水装置5相连通。

其中：

液体蒸发装置包括蒸发室7以及置于蒸发室7内部的加热器4；蒸发室7通过导气管8与冷凝制水装置5相连通；加热器4环绕设置在吸附盘1沿循环部件3运动的运动轨迹上。

冷凝制水装置5包括冷凝室9、冷凝管10以及冷凝管冷却装置11；蒸发室7通过导气管8与冷凝室9相连通；冷凝管10以及冷凝管冷却装置11均设置在冷凝室9内部；冷凝管冷却装置11 套装在冷凝管10外部；导气管8与冷凝管10顶部相贯通；导水管12与冷凝管10底部相贯通；冷凝管冷却装置11内部填充有可流动式冷却液。冷凝管10是一组或多组，冷凝管10是多组时，多组冷凝管10均布在冷凝室9内部。

参见图3，吸附室2包括吸附室箱体；吸附室箱体上设置有风扇6；吸附盘1在吸附室2中进行吸附时，吸附盘1置于风扇6的风道上；风扇6是两个，两风扇相对设置在吸附室箱体的侧壁上。吸附室箱体上还设置有观察窗13以及维修口。

循环部件3包括第一循环部件以及第二循环部件；吸附室2至蒸发冷凝装置方向设置有第一循环部件；蒸发冷凝装置至吸附室2方向设置有第二循环部件；第一循环部件以及第二循环部件均包括轨道31以及驱动电机32；吸附盘1设置在轨道31上；驱动电机32与轨道31相连并驱动轨道31转动；轨道31带动吸附盘1运动；轨道31是皮带或传输带。

加热器4是电加热器或燃烧加热器；吸附盘1内部设置有吸附格栅14(参见图4)；吸附盘 1是一个或多个，吸附盘1是多个时，多个吸附盘1均布在循环部件3上。

本实用新型的制水量是：

M水＝M吸附剂×4×70％

其中：

吸附效率跟使用地点的空气湿度有关；

M水为制取的水的质量；

M吸附剂为吸附剂的使用量。

本实用新型的工作过程是：吸附盘1从吸附室2通过循环部件3，依次通过吸附室2，循环部件3，冷凝制水装置5，循环部件3，返回吸附室2中，吸附剂制放在吸附盘1中，吸附盘1具有栅格结构，能够有效防止吸附剂的板结，吸附盘1在设有通风设备的吸附室2中吸收空气中的水蒸气，当吸附盘1中的吸附剂达到最大效率吸附量时，吸附室2内的传动装置将吸附盘1 送到循环部件3中，循环部件3将吸附盘1放入蒸发室7中，蒸发室7下方的加热装置开始工作，温度控制在200℃，吸附剂在200℃下，吸附剂由液态的氯化钙溶液向二水氯化钙转变，然后分子内脱水，转化为氯化钙，还原成吸附前状态。吸附剂吸收的水分在高温下变成水蒸气，在气压的作用下向上运动，进入导气管8，导气管8与冷却室9相连，冷却室9是由合金构成的，水蒸气在冷却室9内温度稍微降低，但并未冷凝成水，冷却室9与冷凝管10相连，温度降低后的水蒸气在冷凝管10中进一步冷凝，在冷凝管10中完成冷凝，由导水管12排出。冷凝管10外部是冷凝管10冷却装置，冷凝管10是一个封闭的圆柱体，中通冷却液，冷却液在冷却循环泵作用下循环使用。待吸附剂完全脱水后，循环部件3将吸附盘1取出蒸发室7，待吸附盘1中的吸附剂冷却后传动回吸附室2，如此循环。

吸附盘1中的吸附剂要定时进行提纯，间隔时间依据使用地点的空气状态。吸附剂的提纯方案：在吸附盘1在吸附室2中完成吸附后拿出吸附室2，将吸附盘1中的氯化钙溶液倒出，吸附盘1利用压缩空气清洁，并放入紫外线箱中灭菌，氯化钙溶液通过滤膜进行过滤，将其中吸附的空气灰尘排出，然后倒回吸附盘1中，再将吸附盘1放入循环部件3，完成吸附剂的粗提纯，如当地空气质量太差，导致吸附剂中杂质过多，将需要频繁更换吸附剂。

吸附室2设有观察口，可以目测吸附剂的吸附情况，以便提高吸附剂的循环效率。

加热器4设有两种模式，一种是用电力驱动的加热器4，另一种是用燃烧燃料产生热的加热器4，以便在不同的环境下使用。

下面结合具体的实施例对本实用新型所提供的装置进行详细说明：

实施例1中从空气中吸附水并将吸附剂中水转换成可以使用的洁净水

实施例1中，在甘肃省会宁县完成原型机的测试，并在空气湿度远低于设计湿度的情况下正常工作，并取得相当的水。

如图1所示，将50g吸附剂放入小型吸附盘1中，并将吸附盘1放入吸附室2中，在空气湿度为20％左右，温度25℃，海拔200m处经过24小时，吸附剂完成吸附，称重在250g左右，说明吸附了将近200g水，循环部件3将吸附盘1放入到冷凝制水装置中，加热器4开始工作，1小时后，吸附剂完成脱水，循环部件3将吸附盘1取出，冷却后称重50g，说明吸附剂完全脱水，冷凝制水装置流出约150g的水，而冷凝器内部还有较多的水未流出，推测冷凝效率在70％左右，吸附剂在循环次后，颜色并无明显变化，而之后的3次循环后，颜色稍有变黄，说明有空气灰尘对其造成了少许污染。之后的3次循环的结果和第一次的结果大致相同。

本实用新型可根据使用环境的不同可以增加或减少吸附盘的数量，达到连续工作，降低制水成本，吸附剂在使用10次后一定要进行提纯；在没有电的情况下，本装置可以人工手动操作，人工转移吸附盘的位置，代替循环部件。冷凝装置采用4通道同时冷凝，达到更加高效的冷凝效果。吸附盘可以连续循环，维修简便，吸附室的排风扇上可以安装防尘网，减少吸附剂的污染。生成的水，最好先进行水质分析，不同的水质运用在不同的地方。

上述实施方式只是本实用新型的一个优选实施例，并不是用来限制本实用新型的实施与权利范围的，凡依据本实用新型申请专利保护范围所述的内容做出的等效变化和近似替换，均应落在本实用新型的保护范围内。