[发明专利]一种环路热管及其空气取水装置

说明书

本发明提供了一种热管，所述热管包括蒸发端和冷凝端，所述蒸发端位于冷凝端上部，所述冷凝端通向蒸发端的管路中设置毛细芯，还包括风机装置、空气进口通道、空气出口通道、环路热管和储水冷凝室，所述储水冷凝室设置在土壤冷源中，所述环路热管是反重力热管，环路热管的蒸发端安装在储水冷凝室入口处，环路热管的冷凝端空气进口通道的出口、空气出口通道的入口与储水冷凝室连通，所述风机装置将空气从空气进口通道引入到储水冷凝室的过程中与蒸发端进行换热，冷凝端将热传导给外部土壤冷源。本发明能够实现热管的反向重力作用。

技术领域

本发明涉及一种热管以及利用热管的露点冷凝式空气取水装置。

背景技术

现有技术中，热管一般都是依靠重力实现热管的循环，但是此种热管只适合下部吸热上部放热的情况，对于相反上部吸热下部放热去无法适用。因此针对此种情况，本发明进行了改进，发明了反重力热管。

数据表明，地球上汽态水含量是地表液态淡水含量的11.6倍，但人们对气态淡水的利用率并不高。现在的空气取水方法主要是将湿空气中以水蒸气或微小水滴形式存在的水资源转化为液态水的方法，主要有制冷结露法、吸附法、机械压缩法、半导体制冷法等。叶继涛等提出设计了一种较成熟的带有回热器的太阳能半导体制冷取水装置，参见CN2567274Y，CN10485506A，并对其进行了数值模拟和实验测试，但该方案存在两点不足:一方面太阳能蓄电池的转化效率低且损耗大，另一方面受到更多的地域限制和自然条件限制，而且该取水装置结构复杂。

针对上述问题，本发明在前面发明的基础上进行了改进，提供了一种新的环路热管及其取水装置，利用空气中水蒸气源和土壤冷源，解决淡水资源贫瘠、电力设施简陋地区的取水问题。装置由风能驱动。

发明内容

本发明提供了一种新的环路热管及其取水装置，利用空气中水蒸气源和土壤冷源，解决淡水资源贫瘠、电力设施简陋地区的取水问题，从而解决前面出现的技术问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种热管，所述热管包括蒸发端和冷凝端，所述蒸发端位于冷凝端上部，其特征在于，所述冷凝端通向蒸发端的管路中设置毛细芯。

作为优选，所述毛细芯的一部分设置在蒸发端。

一种环路热管空气取水装置，包括风机装置、空气进口通道、空气出口通道、环路热管和储水冷凝室，其特征在于，所述储水冷凝室设置在土壤冷源中，所述环路热管是反重力热管，环路热管的蒸发端安装在储水冷凝室入口处，空气进口通道的出口、空气出口通道的入口与储水冷凝室连通，所述风机装置将空气从空气进口通道引入到储水冷凝室的过程中与蒸发端进行换热，冷凝端将热传导给外部土壤冷源。

作为优选，所述风机装置包括垂直风力机、行星轮增速器和螺旋叶片，垂直轴风力机利用风能，带动行星轮增速器和螺旋叶片吸入空气。

作为优选，螺旋叶片下端连通储水冷凝室的入口管，所述储水冷凝室连接入口管的位置开始直径变大，然后直径开始变小。

作为优选，环路热管的蒸发端安装在储水冷凝室入口管，环路热管的冷凝端缠绕于冷凝室外部，和外部土壤直接接触。

作为优选，所述蒸发端的至少一部分设置毛细芯，从而实现反重力热管的作用。

作为优选，空气进口通道就是冷凝室的入口管，空气出口通道设置在冷凝室的入口管，空气出口的冷空气预冷空气进口的热空气。

作为优选，蒸发端设置在冷凝室的入口管，蒸发端的至少一部分充满了毛细芯，毛细芯中心设置冷凝端流向蒸发端的管路，蒸发端的外壁面环绕设置纵向竖直翅片。

作为优选，空气出口通道设置在相邻的两个竖直翅片之间并与相邻的两个竖直翅片接触。

作为优选，蒸发端流向的冷凝端管路设置在相邻的两个竖直翅片之间并与相邻的两个竖直翅片接触。