，其中较大的网络节点40显示其位置，虚线框中所有其它造水单元的淡水通过淡水泄放软管送至该网络节点40。最后，淡水将被汇集输送至防波堤39外一定安全距离处的淡水处理和生产作业平台43。该平台可以用退役的油轮、浮式海洋石油生产储存和卸油装置、海洋石油钻采平台等大型海上浮式结构进行改造而成。该平台集中处理各个造水单元输送过来的淡水，包括进行过滤，杀菌和矿化产生饮用水。再通过外输管线44，将制造的淡水送至陆地或者是单点系泊装置45，单点系泊装置45用于运水驳船46停靠和接驳淡水。该淡水处理平台表面可以改造成一个大型的海上太阳能和风能发电站，以便为造水网络补充电力。此外，该处理平台主要还应有维护站的功能，不但为平台管理维护人员提供工作生活空间，还设有仓库存放造水网络维护保养所需的零配件及工具。
[0048]—种自然热交换空气造水方法，具体步骤如下:
[0049]A.通过引水装置将深层冷海水通过隔热水管输送至凝水器；
[0050]B.通过引风装置将海平面上温热湿润空气输送至凝水器；
[0051]C.湿润空气在凝水器中遇到较冷的海水，在凝水器中降温至露点下，产生淡水；
[0052]D.将使用过的空气和海水分别排入空中和大海。
[0053]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种自然热交换空气造水装置，其特征在于:该装置至少包括引水机构(I)、凝水机构(2)和供电机构;所述的引水机构(I)用于将低温海水送至凝水机构(2)内的海水管路内；所述的凝水机构(2)由引风装置(13)和凝水器(14)组成，所述的引风装置(13)用于将湿热空气引入凝水器(14)风道内，凝水器(14)作为凝水媒介使得引入的湿热空气被海水冷却产生冷凝水;供电机构为整个装置供应电能。2.根据权利要求1所述的一种自然热交换空气造水装置，其特征在于:所述的引水机构(I)包括海水过滤器(6)，隔热水管(7)，海水缓冲舱(8)以及引水栗(9);海水过滤器(6)安装在隔热水管(7)入水口端部;隔热水管(7)下半部分从海底连接过滤器(6)的端部起，穿过装置浮体机构(3)内部，直达浮体内部海水缓冲舱(8)底部，与海水缓冲舱形成一个水井状结构；隔热水管上半部分再从海水缓冲舱(8)内起，穿过栗舱直达浮体支撑的凝水机构(2)内部海水管路，形成海水的输送通道，并保持海水的低温状态。所述的隔热水管(7)下部绑缚在锚缆上或增加负重方式保持水管底端的进水口位于海面下一定深度；隔热水管(7)中部增加浮箱(12)，使隔热水管(7)与装置浮体连接部位形成一个自由端。3.根据权利要求1所述的一种自然热交换空气造水装置，其特征在于:所述的引风装置(13)位于凝水器(14)顶部，包括电机(15)和风扇(16);采用双电机对称设置，电机转子与风扇转轴之间采用齿轮啮合;风扇转轴为中空结构，内设轴承，中部伸出发电板支架(17)为顶部的太阳能电池板(38)提供支撑;凝水器(14)由顶部的海水分流管(18)和多层同心圆柱状结构的凝水模块(19)组成；每层凝水模块(19)中都有海水管路；海水曲折通过凝水模块(19)，凝水器(14)底部设置有出口；凝水模块(19)表面有栅板状换热片(22);换热片(22)表面设有密布的辅助凝水的尖点状突起(23)和导流槽(24);凝水模块(19)底部有支架结构；凝水器(14)下面为承接并汇集冷凝水的漏斗状集水机构(26)，该结构与凝水器(14)底部支架有一定距离，以便空气通过凝水器(14)后排出；集水机构(26)底部设有淡水导流管(27)，淡水导流管(27)连接淡水舱(28)。4.根据权利要求1所述的一种自然热交换空气造水装置，其特征在于:供电机构为太阳能发电装置(5)，位于装置顶部，太阳能发电装置(5)包括发电板支架(17)和电池板(38);太阳能发电装置(5)通过电缆与栗舱中的电池相连进行电能存储。5.根据权利要求1所述的一种自然热交换空气造水装置，其特征在于:该装置还包括浮体机构(3)，所述的浮体机构(3)为整个装置提供浮力和支撑;浮体机构(3)主体为多个舱室构成的中空圆柱筒，包括提供浮力的水密舱(29)、存储淡水的淡水舱(28)和引水栗舱(11);浮体机构(3)的中心为隔热水管通道(30);水密舱(29)在下，淡水舱(28)在上;浮体机构(3)底部四周设有系泊机构(35)。6.根据权利要求5所述的一种自然热交换空气造水装置，其特征在于:引水栗舱(11)位于淡水舱(28)上部，引水栗舱(11)中设置有引水栗(9)，电池和电控柜；引水栗舱(11)甲板中部安装管状支柱(34)，从栗舱甲板开始向上延伸，穿过栗舱顶部直至凝水器(14)顶部;支柱(34)内为隔热水管通道(30)，隔热水管(7)与支柱(34)间存在空隙;支柱(34)为集水机构(26)、凝水机构和发电装置(5)的支撑结构件。7.根据权利要求6所述的一种自然热交换空气造水装置，其特征在于:淡水舱(28)各个小舱之间是相通的，各小舱隔板上下均布有过水孔(31);淡水舱(28)底至少部设置有一个泄放口，泄放口安装止回阀(32);泄放口与淡水泄放管(33)相连，淡水泄放管(33)连接其它终端。8.根据权利要求1所述的一种自然热交换空气造水装置，其特征在于:该装置还包括压载机构(4)，位于浮体机构(3)下部，由压载舱(36)和桁架结构(37)组成，压载舱(36)通过桁架结构(37)连接支柱(34)。9.一种包括该造水装置的造水系统，其特征在于:还包括防波堤(39)、管汇(41)、集输水管(42)、淡水处理和生产作业平台(43)、外输管线(44)、单点系泊装置(45);防波堤(39)在海上圈出较大的区域，在此区域内按照一定的间隔设置造水网络，网络上每一个网络节点(40)用上述造水装置布置一个造水单元，各个造水单元之间以缆绳相连，网络边缘用揽绳与浮式防波堤(39)箱体相连;造水网络中每间隔一定距离布置一个管汇(41)，管汇(41)连接周边多个造水单元收集淡水并通过集输水管(42)将淡水送出；管汇(41)和集输水管(42)可设置多级，形成树状集输系统;将管汇(41)设置在网络节点(40)上，带管汇(41)的造水单元将较普通的造水单元更大，尤其是淡水舱(28)增大，且位置下移;集输水管(42)连接淡水处理和生产作业平台；该平台集中处理各个造水单元输送过来的淡水，包括进行过滤，杀菌和矿化产生饮用水，再通过外输管线(44)，将制造的淡水送至陆地或者是单点系泊装置(45)，单点系泊装置(45)用于运水驳船(46)停靠和接驳淡水。10.一种自然热交换空气造水方法，具体步骤如下: A.通过引水装置将深层冷海水通过隔热水管输送至凝水器； B.通过引风装置将海平面上温热湿润空气输送至凝水器； C.湿润空气在凝水器中遇到较冷的海水，在凝水器中降温至露点下，产生淡水； D.将使用过的空气和海水分别排入空中和大海。
【专利摘要】本发明公开了一种自然热交换空气造水装置，该装置至少包括引水机构(1)、凝水机构(2)和供电机构；所述的引水机构(1)用于将低温海水送至凝水机构(2)内的海水管路内；所述的凝水机构(2)由引风装置(13)和凝水器(14)组成，所述的引风装置(13)用于将湿热空气引入凝水器(14)风道内，凝水器(14)作为凝水媒介使得引入的湿热空气被海水冷却产生冷凝水；供电机构为整个装置供应电能。一种包括该造水装置的造水系统，还包括防波堤、汇管、集输水管、淡水处理和生产作业平台、外输管线、单点系泊装置。通过自然界不同物质的温度差产生冷凝水，节约了能源，实现规模化造水，且整个装置可设置于海上，节约土地。
【IPC分类】E03B3/28
【公开号】CN105507367
【申请号】CN201610048875
【发明人】张方元
【申请人】张方元
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2016年1月25日