[发明专利]一种环境空气取水装置

说明书

本发明涉及一种环境空气取水装置，包括空气进气通道、热管、空气出气烟囱、多根多孔翅管；所述多孔翅管采用导热材料，且其表面设有若干翅管开孔，所述翅管开孔孔径为2mm以下；所述热管位于所述空气出气烟囱内，所述热管的冷凝端穿过所述空气出气烟囱侧壁插入土壤中，多根所述多孔翅管固定安装在所述热管的蒸发端外壁上，所述多孔翅管下方设有积水槽，所述空气进气通道一端与所述空气出气烟囱侧壁连通，且连通处对着所述热管的蒸发端；所述空气出气烟囱部分位于地面土壤内，且所述空气进气通道连接环境空气的一端高度低于所述空气出气烟囱位于地面上端的高度。本发明依靠温度降和微界面介观效应协同效应进行取水，增加淡水获得量。

技术领域

本发明属于淡水获取技术，特别是涉及一种环境空气取水装置。

背景技术

水是人类生命的源泉，也是地球生物生存的根基。然而，在野外无水源或降雨少的情况下，获得淡水尤为重要。空气中的水分是来自地表水或海洋海水等水源的自然蒸发，空气湿度大小表示空气中含水率高低，空气温度越高，其容纳水分就越多。利用温度差或压力变化可以使水分蒸发或冷凝:提高压力要用机械方法加压，意味在消耗电力；把温度降到露点以下也可以将空气中的气态水分子冷凝成液态水。然而，以上方法大多数使用电力来辅助，限制了其使用范围。比如：利用半导体制冷片实现温度降低需要电源；热管技术是成熟的单向传热技术，现有热管一般都是依靠重力实现热管的循环，依靠重力流实现热管内介质的蒸发和冷凝回流，一般只适合下部吸热上部放热的情况。

因此，基于这些问题，提供一种依靠温度降和微界面介观效应协同效应的环境空气取水方法，增加淡水获得量，具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种依靠温度降和微界面介观效应协同效应的环境空气取水方法，增加淡水获得量。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种环境空气取水装置，包括空气进气通道、热管、空气出气烟囱、多根多孔翅管；所述多孔翅管采用导热材料，且其表面设有若干翅管开孔，所述翅管开孔孔径为2mm以下；所述热管位于所述空气出气烟囱内，所述热管的冷凝端穿过所述空气出气烟囱侧壁插入土壤中，多根所述多孔翅管固定安装在所述热管的蒸发端外壁上，所述多孔翅管下方设有积水槽，所述空气进气通道一端与所述空气出气烟囱侧壁连通，且连通处对着所述热管的蒸发端；

所述空气出气烟囱部分位于地面土壤内，且所述空气进气通道连接环境空气的一端高度低于所述空气出气烟囱位于地面上端的高度。

进一步的，所述热管是弯曲的，其上端为冷凝端，且冷凝端插入环境土壤中。

进一步的，所述多孔翅管与所述热管安装夹角小于85°。

进一步的，所述空气出气烟囱为上窄下宽的贯通管状结构。

利用上述环境空气取水装置的原理是：空气进气通道和空气出气烟囱形成对流，引导更多空气通过含有多孔翅管的热管；由于热管蒸发端温度低，达到环境空气露点温度，并且，协同多孔翅管的翅管开孔的介观效应，即使空气中的水分子未达到露点温度，由于凹液面处液体的饱和蒸气压比平面液体饱和蒸气压小，即该温度下，水蒸气对平面液面来说还未达到饱和，但对在毛细管内的凹液面来讲，已经到饱和甚至过饱和状态，此时，环境空气中的水分子凝结在多孔翅管表面，流入积水槽。另外，由于土壤的吸水性，空气进气通道铺设过程中，土壤中的水分会扩散到周围环境空气中，有助于多孔翅管捕获更多的水分。

本发明的优点和积极效果是：

本发明在取水时，湿空气通过空气进气通道和空气出气烟囱导流，使大量空气流过安装有多孔翅管的热管，受温度降低影响和毛细管凝结现象双重作用，环境空气中的水蒸气在多孔翅管的翅管开孔内将凝结成液体，本发明的取水装置通过多部件的联合协同作用，最大限度获取环境空气中的水分。

附图说明