一種淡水收集設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及淡水收集技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種同時(shí)可實(shí)現(xiàn)收集空氣中的水蒸氣、霧狀水及自然降水的淡水收集設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]地球上的淡水資源正變得越來越稀缺，海島及沿海地區(qū)淡水資源尤其稀缺。其中，海島作為開發(fā)海洋的前緣基地，有著巨大的經(jīng)濟(jì)、軍事、科學(xué)和生態(tài)價(jià)值。海島與同瑋度大陸地區(qū)相比，具有降水少(且多集中在雨季)、蒸發(fā)大，徑流量少，地下水賦存條件差、利用困難等特點(diǎn);沿海地區(qū)作為我國經(jīng)濟(jì)增長的重要支撐，該地區(qū)密集的人口對生活用水和工業(yè)用水的需求量大，近九成沿海城市淡水資源短缺，淡水資源已經(jīng)成為制約沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的重要瓶頸。所以，海島及沿海地區(qū)淡水資源供應(yīng)是亟待解決的問題。
[0003]海水淡化是解決水資源短缺的主要措施，但傳統(tǒng)的海水淡化設(shè)備復(fù)雜、能耗及成本高，推廣使用有一定的局限性。海島及沿海地區(qū)氣候濕熱，大氣中富含水蒸氣，當(dāng)未飽和水蒸氣變成飽和水蒸氣時(shí)，會有極細(xì)的小水滴出現(xiàn)，產(chǎn)生濃霧，這些霧狀水是一種隱性的水資源，而且非常豐富，同時(shí)這些地區(qū)擁有相對較大的降水量，自然降水也是一種淡水資源。將這些地區(qū)空氣中的水蒸氣、霧狀水以及自然降水收集起來，是解決當(dāng)?shù)厮Y源短缺的一種出路。近年來，人們收集淡水資源的方式主要分為收集空氣中水霧和收集雨水兩類?，F(xiàn)申請?zhí)枮?01410640310.X的專利“一種快速收集霧水的裝置及方法”提供了一種快速收集霧水的裝置，利用風(fēng)機(jī)將空氣中的霧氣從頂蓋的風(fēng)機(jī)接口迅速導(dǎo)入到設(shè)置于柱狀外罩的霧水反應(yīng)皿中，以由仿荷葉表面微納米結(jié)構(gòu)的超疏水膜材料制成的柱狀外罩的內(nèi)壁、冷凝管和漏斗狀集水皿的接觸面為附著點(diǎn)，通過對冷凝管中注入了預(yù)先冷卻到-10°c的防凍液，在冷凝作用下，霧氣凝結(jié)成小水珠，然后匯入集水瓶實(shí)現(xiàn)霧水收集。申請?zhí)枮?01210439503.X的專利“一種基于地表溫差的自供電輔冷空氣汲水自灌溉系統(tǒng)”，在核心控制單元的支配下，通過太陽能和風(fēng)能供電，由送風(fēng)機(jī)將外部空氣導(dǎo)入地下，用土壤填充冷凝管道周圍的空隙，經(jīng)過地冷和半導(dǎo)體輔冷對空氣進(jìn)行冷凝，將收集到的冷凝水與集雨器收集到的雨水露水一并通過水箱下的毛細(xì)尼龍繩引入需要灌溉的農(nóng)田地下土壤中。申請?zhí)枮?01510135213.X的專利“一種仿仙人掌集水的空氣凝水裝置”提供了一種收集近?？諝庵械乃难b置，由于海邊的濕度高以及海風(fēng)的作用規(guī)律，水汽能大范圍的流動，通過仿葉脈結(jié)構(gòu)的銅管主脈以及不銹鋼濾絲網(wǎng)的分支，在冷凝作用下凝結(jié)出水珠，本裝置依靠制冷芯片給介質(zhì)水降溫，再利用波浪驅(qū)動海水栗，使介質(zhì)水散熱，凝結(jié)出的小水珠最終收集在水箱里。綜上現(xiàn)有收集空氣中霧水的集水裝置的主要技術(shù)方案中存在不能夠充分冷卻含有霧水的空氣、空氣與冷凝部件接觸面積較小、裝置內(nèi)部通風(fēng)效果不佳、集水效率低及結(jié)構(gòu)復(fù)雜等問題。申請?zhí)枮?01220323018.1的專利“集水噴霧公交站”，下雨時(shí)雨水通過傾斜的頂棚流入集水槽，當(dāng)溫度傳感器檢測到周圍溫度高于37°時(shí)，控制單元控制抽水單元將水抽出，以噴霧形式為周圍降溫。收集雨水的裝置的主要技術(shù)方案是直接在降雨過程中收集雨水，目前這種集水裝置占地面積大，功能單一，只能收集雨水，受當(dāng)?shù)亟涤炅康挠绊懕容^大。
[0004]通過對上述專利及相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)分析可知，收集空氣中水霧的集水裝置的主要技術(shù)方案是利用自然溫差變化，將空氣中的水霧轉(zhuǎn)化為液態(tài)水，這種集水裝置收集效率非常低，不能夠收集足夠的水量;收集雨水的集水器的主要技術(shù)方案是直接在降雨過程中收集雨水，目前這種集水裝置占地面積大，功能單一，只能收集雨水，受當(dāng)?shù)亟涤炅康挠绊懕容^大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種同時(shí)可實(shí)現(xiàn)空氣中水蒸氣、霧狀水及自然降水收集，且提高集水效率的淡水收集設(shè)備。
[0006]本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:
[0007]一種淡水收集設(shè)備，其特征在于:包括由下至上依次連接的儲水裝置、進(jìn)風(fēng)裝置、空氣凝水裝置和雨水收集盤;所述儲水裝置固定安裝于底座上;在所述進(jìn)風(fēng)裝置上設(shè)有進(jìn)風(fēng)口，進(jìn)風(fēng)裝置在與空氣凝水裝置結(jié)合的部位設(shè)有上排風(fēng)口，在進(jìn)風(fēng)裝置的內(nèi)部設(shè)有連通進(jìn)風(fēng)口與上排風(fēng)口的風(fēng)腔，所述風(fēng)腔與儲水裝置的儲水腔形成上下連通;所述空氣凝水裝置為上小下大的錐形體結(jié)構(gòu)，其上端部和下端部分別設(shè)有排氣口和進(jìn)氣口，該進(jìn)氣口與進(jìn)風(fēng)裝置的上排風(fēng)口連通，所述空氣凝水裝置包括外壁套、內(nèi)壁套、螺旋形導(dǎo)流板，外壁套、內(nèi)壁套及螺旋形導(dǎo)流板均呈錐形，所述內(nèi)壁套置于外壁套的內(nèi)腔中，內(nèi)壁套的上端部與外壁套的上端部密封連接，內(nèi)壁套的下端部與外壁套的下端部密封連接，使內(nèi)壁套與外壁套之間形成環(huán)形腔，所述螺旋形導(dǎo)流板設(shè)置在所述環(huán)形腔內(nèi)，使環(huán)形腔內(nèi)形成螺旋形冷卻水通道，在外壁套上靠近上下兩端的位置分別設(shè)有一個(gè)與螺旋形冷卻水通道形成連通的進(jìn)出水口，兩進(jìn)出水口與外設(shè)的冷卻水供水、回水裝置連接，形成水循環(huán)冷卻系統(tǒng)，在內(nèi)壁套的內(nèi)表面上均勻分布有多組凝水凸起結(jié)構(gòu);在所述雨水收集盤的中心設(shè)有集水孔，所述集水孔與內(nèi)壁套的內(nèi)腔形成連通。
[0008]本發(fā)明還可以采用如下技術(shù)方案:
[0009]所述進(jìn)風(fēng)裝置為蝸殼式進(jìn)風(fēng)結(jié)構(gòu)，包括蝸殼狀的外殼及設(shè)置在外殼內(nèi)與外殼一體連接的內(nèi)圈套;進(jìn)風(fēng)裝置的進(jìn)風(fēng)口設(shè)置在外殼的端部，所述內(nèi)圈套呈上小下大的錐形狀，內(nèi)圈套的內(nèi)部形成所述風(fēng)腔，內(nèi)圈套的上端口形成所述上排風(fēng)口，在外殼與內(nèi)圈套之間形成渦狀進(jìn)風(fēng)通道，渦狀進(jìn)風(fēng)通道與進(jìn)風(fēng)口連通，在內(nèi)圈套上均勻布滿進(jìn)風(fēng)通孔，進(jìn)風(fēng)通孔連通渦狀進(jìn)風(fēng)通道與風(fēng)腔;在內(nèi)圈套的上端內(nèi)表面上設(shè)有凸緣部，在凸緣部的上端面上設(shè)有環(huán)形集水槽，在凸緣部的下端沿圓周方向布置有多個(gè)引流管段，多個(gè)引流管段與環(huán)形集水槽均形成連通。
[0010]在進(jìn)風(fēng)裝置的進(jìn)風(fēng)口位置安裝有進(jìn)風(fēng)扇。
[0011]所述進(jìn)風(fēng)裝置為蟻丘式進(jìn)風(fēng)結(jié)構(gòu)，其包括一個(gè)上小下大的環(huán)狀外殼，環(huán)狀外殼的上端形成所述上排風(fēng)口，在環(huán)狀外殼的側(cè)壁上均勻布滿進(jìn)風(fēng)通孔，進(jìn)風(fēng)通孔形成所述進(jìn)風(fēng)口，環(huán)狀外殼的內(nèi)腔形成所述風(fēng)腔，在環(huán)狀外殼的側(cè)壁內(nèi)表面上位于上端的部位設(shè)有凸緣部，在凸緣部的上端面上設(shè)有環(huán)形集水槽，在凸緣部的下端沿圓周方向布置有多個(gè)引流管段，多個(gè)引流管段與環(huán)形集水槽均形成連通。
[0012]在外壁套的上端部位于排氣口的位置設(shè)有凹槽，在凹槽內(nèi)安裝有排氣扇。
[0013]所述凝水凸起結(jié)構(gòu)為凝水針簇，每組凝水針簇由一根主刺和布置在主刺上的多根小刺構(gòu)成，凝水針簇為中空結(jié)構(gòu)，凝水針簇內(nèi)的空腔與螺旋形冷卻水通道相連通。
[0014]每組凝水針簇上的主刺與錐形體結(jié)構(gòu)的軸線呈40°?70°夾角，每組凝水針簇上的小刺與對應(yīng)主刺呈20°?40°夾角。
[0015]在凝水針簇的表面及內(nèi)壁套的內(nèi)表面上涂覆有納米疏水基親水材料層。
[0016]所述儲水裝置包括儲水箱，儲水箱的上端為開口結(jié)構(gòu)，儲水箱的側(cè)壁內(nèi)表面上靠近上端的位置設(shè)有凸緣部，在該凸緣部上安裝有可拆卸的防蒸發(fā)盤，在防蒸發(fā)盤的中心設(shè)有流水孔;在儲水箱的側(cè)壁上靠近下端的位置設(shè)有出水口，在出水口位置安裝有水龍頭。
[0017]所述冷卻水供水、回水裝置包括半導(dǎo)體制冷器、水箱、潛水栗;所述潛水栗置于水箱中，潛水栗的出水口與半導(dǎo)體制冷器的進(jìn)水口通過中間管路連接，半導(dǎo)體制冷器的出水口與空氣凝水裝置外壁套上的其中一進(jìn)出水口通過進(jìn)水管路連接，空氣凝水裝置外壁套上的另一進(jìn)出水口與水箱的進(jìn)水口通過回水管路連接。
[0018]本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:
[0019]采用本淡水收集設(shè)備，空氣通過進(jìn)風(fēng)裝置的進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入由進(jìn)風(fēng)裝置和空氣凝水裝置構(gòu)成的仿白蟻丘結(jié)構(gòu)內(nèi)部，在壓力場的作用下，空氣不斷上升并從頂部釋放，當(dāng)空氣從凝水裝置的內(nèi)腔通過時(shí)與內(nèi)壁套的內(nèi)表面及凝水凸起的表面充分接觸，在水循環(huán)冷卻系統(tǒng)的作用下，進(jìn)行熱量交換，使空氣中含有的水蒸氣或霧狀水液化，并聚集在內(nèi)壁套的內(nèi)表面及凝水凸起的表面，在重量的作用下，流至最下方的儲水箱內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)了空氣中水蒸氣、霧狀水的有效收集;另外，當(dāng)有自然降水時(shí)，雨水收集盤可直接將雨水引導(dǎo)至淡水收集裝置內(nèi)部，存入儲水箱中，這樣也實(shí)現(xiàn)了自然降水的收集。本淡水收集設(shè)備相比于現(xiàn)有的淡水收集結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)多種淡水資源的收集，且通過水循環(huán)制冷系統(tǒng)，使空氣凝水裝置內(nèi)部始終保持利于空氣中水分冷凝的適宜溫差，從而大幅度提高了集水效率。