[发明专利]太阳能空气吸附式沙漠取水旅行包有效
申请号: | 201210397948.6 | 申请日: | 2012-10-18 |
公开(公告)号: | CN102936912A | 公开(公告)日: | 2013-02-20 |
发明(设计)人: | 白泽宇;范霄宇;陆迪洲;陈静龄;朱彦;陆韬 | 申请(专利权)人: | 上海交通大学 |
主分类号: | E03B3/28 | 分类号: | E03B3/28 |
代理公司: | 上海汉声知识产权代理有限公司 31236 | 代理人: | 郭国中 |
地址: | 200240 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 太阳能 空气 吸附 沙漠 取水 旅行包 | ||
技术领域
本发明涉及一种取水器,具体地,涉及一种太阳能空气吸附式沙漠取水旅行包。
背景技术
据联合国专家最新数据显示,未来人类最缺的资源是淡水。当今世界,淡水资源日渐匮乏是众所皆知的事实,尤其是在干旱地区,缺水情况非常严重,如何在此类地区确保持续有效的淡水供应则是公认的难题。
沙漠是最典型的缺水地区。世界上沙漠或面临沙漠化威胁的地区面积占陆地面积的50%,沙漠人口占世界人口的10%,沙漠中蕴藏着极其丰富的石油、天然气等矿物资源。然而沙漠中严重缺水,这给居民生活、工业生产、经济开发、科学考察以及军事部署带来巨大困难。
沙漠地带的淡水供给主要靠三种形式:1.地下水,2.运输水,3.空气取水。前两种较为普遍,但是长期使用地下水会产生很多负面效应,而运输水又十分耗能。相比于前两者,第三种取水方式更加环保和节能,尤其适用于没法获得其它水资源的苛刻自然条件。地球大气层是一个巨大的水库,据估计空气中的水量约为14000km3,因此,空气本身就是一个很好的淡水源。由于大气环流作用,虽然沙漠地区地表水资源严重匮乏,但由于昼夜温差很大,尤其是在夜间,沙漠温度低,湿度则维持相对较高水平。以中国塔克拉玛干沙漠为例,夜间相对湿度为40%-60%,第一季度极大值可达70%,有利于吸附剂的吸附。同时,白天沙漠地表温度高,光照强度大,光照时间长,这些都利于吸附剂解吸出水。
沙漠吸附式空气取水的原理是:利用夜晚沙漠温度低湿度相对较高的特性,让流动的空气经过敞开的吸附床,大气中的水蒸气被吸附剂吸附。第二天白天,将吸附床密封,其上吸附剂在太阳强光照射和地表辐射下达到70摄氏度以上的解吸温度后,大量水蒸气被解吸出来,进而冷凝得到液态淡水的过程。
经对已有文献的检索发现,现有的太阳能吸附式空气取水器所有设计皆为固定式。固定式的太阳能吸附式空气取水器设计体积庞大,金属制外壳让其十分笨重,无法让旅行者或者科研人员随身随车或随身携带,不能满足便携的需求。如中国专利申请号为01102877.7的发明专利公开了一种太阳能吸附式空气取水器,该太阳能吸附式空气取水器由太阳能聚光罩、相变蓄冷冷凝罩、支架、透光罩和吸附床等一系列部分构成。该装置提供了一种透光良好、冷凝迅速、吸附彻底、集热高效的太阳能空气取水器。但是该装置体积过于庞大,结构十分复杂,成本较高,而且吸附剂的吸附量较低,取水量较低,因此不适合崇尚经济实用简约的旅行者。又如中国专利申请号为01113489.5的发明专利公开了一种太阳能吸附式空气取水装置,使用了较为优良的吸附剂硅胶/氯化钙混合物,提高了取水效率。但是该装置同样结构复杂,十分沉重且成本较高。
发明内容
针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种方便携带且取水率高的太阳能空气吸附式沙漠取水旅行包。
根据本发明的一个方面,提供一种太阳能空气吸附式沙漠取水旅行包,包括:取水装置和包体,取水装置和包体连接,其进一步包括吸附床、冷凝室和蓄水器,吸附床与冷凝室连接,蓄水器连接至冷凝室底部,冷凝室与包体连接。
优选地,该吸附床包括透光亚克力板盖、太阳能吸收板、泡沫塑料板、吸附剂及不锈钢网丝,冷凝室包括中空塑料板,铝板和冷凝剂包,透光亚克力板盖、太阳能吸收板、泡沫塑料板和不锈钢网丝由上至下依次贴近连接,吸附剂填充于透光亚克力板盖、泡沫塑料板和不锈钢网丝形成的密闭空间内;中空塑料板分别与透光亚克力板盖和包体连接,铝板和冷凝剂包依次设置在中空塑料板和包体之间。
优选地,该中空塑料板底部设置有出水口,出水口上设置有弹性抓手,蓄水器通过弹性抓手连接至出水口。
优选地,该沙漠取水旅行包还包括过滤装置,过滤装置连接至中空塑料板底部的出水口。
优选地,该过滤装置为滤网。
优选地,该透光亚克力板盖上设置有若干卡扣,卡扣与中空塑料板扣接连接。
优选地,该泡沫塑料板为中空泡沫塑料板,其上设置有若干通孔。
优选地,该沙漠取水旅行包还包括若干橡胶密封条,橡胶密封条设置在透光亚克力板盖与泡沫塑料板之间。
优选地,该吸附剂为LiCl-硅胶复合吸附剂。
优选地,该太阳能吸收板为蓝钛太阳能吸收板。
本发明的使用方法如下:
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