一种水蒸气液化采集装置转让专利

申请号 : CN201710158918.2

文献号 : CN106836378B

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发明人 : 李增亮杜明超胥曰强李昆鹏孙召成冯龙刘刚刘艳立

申请人 : 中国石油大学(华东)

摘要 :

本发明提供一种水蒸气液化采集装置,涉及水制取技术领域,包括第一垂直轴风力发电组件、第一蓄电组件、第一加热组件、第一支架、第一排气扇、第一广口接头、第一管体、第一半导体制冷片、第一储水室、第一取水管和第一取水器;第一排气扇将第一加热组件加热后的空气吸入第一管体的腔体内,同时由于第一管体的管壁上的排气孔位于第一半导体制冷片和第一储水室之间,因此可以形成空气的对流,在第一半导体制冷片的作用下,第一管体的内表面的温度低于阈值,使得第一排气扇吸入的空气中的水蒸气可以在第一管体的表面上冷凝,进入汇集到第一管体第二端的第一储水室内,完成了水蒸气的液化和收集。

权利要求 :

1.一种水蒸气液化采集装置,其特征在于:所述水蒸气液化采集装置包括第一垂直轴风力发电组件、第一蓄电组件、第一加热组件、第一支架、第一排气扇、第一广口接头、第一管体、第一半导体制冷片、第一储水室、第一取水管和第一取水器;其中,所述第一支架固定在所述第一广口接头的第一端;所述第一广口接头的第二端固定在所述第一管体的第一端,所述第一广口接头的第二端为所述第一广口接头中开口较小的一端;所述第一管体的另一端固定在所述第一储水室的上端,所述第一储水室的内腔与所述第一管体的内腔连通,所述第一管体的内腔与所述第一广口接头的内腔连通;所述第一垂直轴风力发电组件和所述第一蓄电组件设置在所述第一支架的上侧;所述第一排气扇设置在所述第一支架的下侧;所述第一排气扇位于所述第一加热组件朝向所述第一广口接头的一侧,所述第一排气扇用于将所述第一加热组件加热后的空气吸入所述第一管体的腔体内,所述第一排气扇位于所述第一广口接头的内腔中;所述第一半导体制冷片的制冷面设置在所述第一管体的内表面上,所述第一半导体制冷片位于所述第一排气扇和所述第一储水室之间;所述第一管体的管壁上设置有排气孔,所述排气孔位于所述第一半导体制冷片和所述第一储水室之间;所述第一取水器与所述第一取水管连通,所述第一取水管与所述第一储水室连通;所述第一半导体制冷片设置在所述第一广口接头和所述第一管体的连接处,所述第一广口接头呈喇叭状结构;所述第一半导体制冷片远离所述第一管体的表面为所述第一半导体制冷片的制热面,所述水蒸气液化采集装置还包括第一多孔板顶盖,所述第一多孔板顶盖套设在所述第一支架上,所述第一多孔板顶盖的边缘铆接在所述第一广口接头的开口处,所述第一多孔板顶盖用于封闭所述第一广口接头的大端开口。

2.根据权利要求1所述的水蒸气液化采集装置,其特征在于:所述第一管体的侧壁上设置有第一通孔,所述第一取水管的一端穿过所述第一通孔位于所述第一管体内部,所述第一取水管位于所述第一管体内部的一端深入所述第一储水室,所述第一取水管的内腔与所述第一储水室的内腔连通。

3.根据权利要求2所述的水蒸气液化采集装置,其特征在于:所述水蒸气液化采集装置还包括第一双层活性炭过滤器,所述第一双层活性炭过滤器安装在所述第一储水室内,所述第一双层活性炭过滤器的中间位置设置有第二通孔,所述第一取水管的一端穿过所述第二通孔,所述第一取水管伸至所述第一储水室的底端,其中,所述第一双层活性炭过滤器包括用于过滤较大固体颗粒的机械滤层和用于过滤较小细菌颗粒的吸附滤层。

4.根据权利要求1所述的水蒸气液化采集装置,其特征在于:所述第一垂直轴风力发电组件包括:第一增速器、第一发电机、第一整流滤波器、第一传动轴、第一叶轮和第二发电机;所述第一垂直轴风力发电组件设置在所述第一多孔板顶盖的上方,所述第一叶轮与所述第一传动轴的一端连接,所述第一传动轴的另一端与所述第一增速器的输入轴连接,所述第一增速器的输出轴与所述第一发电机的输入轴相连,所述第一增速器的输出轴与所述第二发电机的输入轴相连,所述第一发电机和所述第二发电机均与所述第一整流滤波器电连接,所述第一整流滤波器与所述第一蓄电组件电连接,所述第一蓄电组件分别与所述第一加热组件和所述第一半导体制冷片电连接。

5.根据权利要求3所述的水蒸气液化采集装置,其特征在于:所述水蒸气液化采集装置包括第一水蒸气液化采集子装置、第二水蒸气液化采集子装置和V型软管,所述第一水蒸气液化采集子装置与所述V型软管的内腔连通,所述第二水蒸气液化采集子装置与所述V型软管的内腔连通。

6.根据权利要求5所述的水蒸气液化采集装置,其特征在于,所述第一水蒸气液化采集子装置包括所述第一垂直轴风力发电组件、所述第一蓄电组件、所述第一加热组件、所述第一支架、所述第一排气扇、所述第一广口接头、所述第一管体、所述第一半导体制冷片、所述第一储水室、所述第一取水管、所述第一取水器、所述第一多孔板顶盖和所述第一双层活性炭过滤器。

7.根据权利要求6所述的水蒸气液化采集装置,其特征在于,所述第二水蒸气液化采集子装置与所述第一水蒸气液化采集子装置的结构相同,所述第二水蒸气液化采集子装置包括第二垂直轴风力发电组件、第二蓄电组件、第二加热组件、第二支架、第二排气扇、第二广口接头、第二管体、第二半导体制冷片、第二储水室、第二取水管、第二取水器、第二多孔板顶盖和第二双层活性炭过滤器,所述第二管体的侧壁上设置有第二通气孔,所述第二通气孔与所述V型软管连接,所述第一管体的侧壁上设置有排气孔,所述排气孔与所述V型软管连接。

说明书 :

一种水蒸气液化采集装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种水制取技术领域,尤其涉及一种水蒸气液化采集装置。

背景技术

[0002] 水是生命之源,是人类生存不可或缺的资源,但随着地球上人口的不断增长,淡水资源日益匮乏的危机逐渐显现出来,在淡水资源比较缺乏的地区,如偏远的山区、荒原等地,人们的生活饮用水得不到有效的供给,只能每天长途跋涉从远方运输饮用水,而且水质本身存在很多问题,不利于直接饮用。科学研究表明,即使在干旱的荒原等地区,空气中的水蒸气含量也十分丰富,若能就地取材,充分利用该部分资源,将从很大程度上解决山区、荒原等地居民的饮用水问题。

发明内容

[0003] 针对上述问题,本发明提供一种水蒸气液化采集装置,旨在实现空气中的水蒸气的液化和收集,解决山区、荒原等地居民的饮用水问题。
[0004] 一种水蒸气液化采集装置,包括第一垂直轴风力发电组件、第一蓄电组件、第一加热组件、第一支架、第一排气扇、第一广口接头、第一管体、第一半导体制冷片、第一储水室、第一取水管和第一取水器;其中,所述第一支架固定在所述第一广口接头的第一端;所述第一广口接头的第二端固定在所述第一管体的第一端,所述第一广口接头的第二端为所述第一广口接头中开口较小的一端;所述第一管体的另一端固定在所述第一储水室的上端,所述第一储水室的内腔与所述第一管体的内腔连通,所述第一管体的内腔与所述第一广口接头的内腔连通;所述第一垂直轴风力发电组件和所述第一蓄电组件设置在所述第一支架的上侧;所述第一排气扇设置在所述第一支架的下侧;所述第一排气扇位于所述第一加热组件朝向所述第一广口接头的一侧,所述第一排气扇用于将所述第一加热组件加热后的空气吸入所述第一管体的腔体内,所述第一排气扇位于所述第一广口接头的内腔中;所述第一半导体制冷片的制冷面设置在所述第一管体的内表面上,所述第一半导体制冷片位于所述第一排气扇和所述第一储水室之间;所述第一管体的管壁上设置有排气孔,所述排气孔位于所述第一半导体制冷片和所述第一储水室之间;所述第一取水器与所述第一取水管连通,所述第一取水管与所述第一储水室连通。
[0005] 可选的,所述第一管体的侧壁上设置有第一通孔,所述第一取水管的一端穿过所述第一通孔位于所述第一管体内部,所述第一取水管位于所述第一管体内部的一端深入所述第一储水室,所述第一取水管的内腔与所述第一储水室的内腔连通。
[0006] 可选的,所述水蒸气液化采集装置还包括第一双层活性炭过滤器,所述第一双层活性炭过滤器安装在所述第一储水室内,所述第一双层活性炭过滤器的中间位置设置有第二通孔,所述第一取水管的一端穿过所述第二通孔,所述第一取水管伸至所述第一储水室的底端,其中,所述第一双层活性炭过滤器包括用于过滤较大固体颗粒的机械滤层和用于过滤较小细菌颗粒的吸附滤层。
[0007] 可选的,所述第一半导体制冷片设置在所述第一广口接头和所述第一管体的连接处,所述第一广口接头呈喇叭状结构。
[0008] 可选的,所述第一半导体制冷片远离所述第一管体的表面为所述第一半导体制冷片的制热面,所述第一广口接头的材质为金属,所述第一管体的材质为金属,所述第一储水室的材质为金属。
[0009] 可选的,所述水蒸气液化采集装置还包括第一多孔板顶盖,所述第一多孔板顶盖套设在所述第一支架上,所述第一多孔板顶盖的边缘铆接在所述第一广口接头的开口处,所述第一多孔板顶盖用于封闭所述第一广口接头的大端开口。
[0010] 可选的,所述第一垂直轴风力发电组件包括:第一增速器、第一发电机、第一整流滤波器、第一传动轴、第一叶轮和第二发电机;所述第一垂直轴风力发电组件设置在所述第一多孔板顶盖的上方,所述第一叶轮与所述第一传动轴的一端连接,所述第一传动轴的另一端与所述第一增速器的输入轴连接,所述第一增速器的输出轴与所述第一发电机的输入轴相连,所述第一增速器的输出轴与所述第二发电机的输入轴相连,所述第一发电机和所述第二发电机均与所述第一整流滤波器电连接,所述第一整流滤波器与所述第一蓄电组件电连接,所述第一蓄电组件分别与所述第一加热组件和所述第一半导体制冷片电连接。
[0011] 可选的,所述水蒸气液化采集装置包括第一水蒸气液化采集子装置、第二水蒸气液化采集子装置和V型软管,所述第一水蒸气液化采集子装置与所述V型软管的内腔连通,所述第二水蒸气液化采集子装置与所述V型软管的内腔连通。
[0012] 可选的,所述第一水蒸气液化采集子装置包括所述第一垂直轴风力发电组件、所述第一蓄电组件、所述第一加热组件、所述第一支架、所述第一排气扇、所述第一广口接头、所述第一管体、所述第一半导体制冷片、所述第一储水室、所述第一取水管、所述第一取水器、所述第一多孔板顶盖和所述第一双层活性炭过滤器。
[0013] 可选的,所述第二水蒸气液化采集子装置与所述第一水蒸气液化采集子装置的结构相同,所述第二水蒸气液化采集子装置包括所述第二垂直轴风力发电组件、所述第二蓄电组件、所述第二加热组件、所述第二支架、所述第二排气扇、所述第二广口接头、所述第二管体、所述第二半导体制冷片、所述第二储水室、所述第二取水管、所述第二取水器、所述第二多孔板顶盖和所述第二双层活性炭过滤器,所述第二管体的侧壁上设置有第二通气孔,所述第二通气孔与所述V型软管连接,所述第一管体的侧壁上设置有排气孔,所述排气孔与所述V型软管连接。
[0014] 本发明提供了一种水蒸气液化采集装置,包括第一垂直轴风力发电组件、第一蓄电组件、第一加热组件、第一支架、第一排气扇、第一广口接头、第一管体、第一半导体制冷片、第一储水室、第一取水管和第一取水器;设置在第一支架上的垂直轴风力发电机和第一蓄电组件可以为第一加热组件、第一半导体制冷片提供电能,以实现第一加热组件和第一半导体制冷片工作;第一排气扇将第一加热组件加热后的空气吸入第一管体的腔体内,同时由于第一管体的管壁上的排气孔位于第一半导体制冷片和第一储水室之间,因此可以形成空气的对流,使得空气可以源源不断的进入第一管体的腔体,在第一半导体制冷面的作用下,第一管体内表面的温度低于温度阈值,使得第一排气扇吸入的空气中的水蒸气可以在第一管体的表面上冷凝,进而汇集到第一储水室内,完成了空气中水蒸气的液化和收集,即本发明实施例的水蒸气液化采集装置实现了空气中的水蒸气的液化和收集,可以解决山区、荒原等地居民的饮用水问题。

附图说明

[0015] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016] 附图1为本发明实施例一种水蒸气液化采集装置的整体结构示意图;
[0017] 附图2为附图1所示结构的剖面示意图;
[0018] 附图3附图1所示结构中第一垂直轴风力发电组件的局部结构的示意图;
[0019] 附图4为附图1所示结构中第一垂直轴风力发电组件的另一视角局部结构的示意图;
[0020] 附图5为附图1中的局部结构示意图;
[0021] 附图6为本发明实施例的第一广口接头、第一管体和第一储水室的装配结构示意图;
[0022] 附图7为本发明实施例的第一双层活性炭过滤器装配示意图;
[0023] 附图8为本发明实施例的水蒸气液化采集装置的工作示意图。

具体实施方式

[0024] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0025] 本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0026] 本申请提供了一种水蒸气液化采集装置,包括第一垂直轴风力发电组件、第一蓄电组件、第一加热组件、第一支架、第一排气扇、第一广口接头、第一管体、第一半导体制冷片、第一储水室、第一取水管和第一取水器;设置在第一支架上的垂直轴风力发电机和第一蓄电组件可以为第一加热组件、第一半导体制冷片提供电能,以实现第一加热组件和第一半导体制冷片工作;第一排气扇将第一加热组件加热后的空气吸入第一管体的腔体内,同时由于第一管体的管壁上的排气孔位于第一半导体制冷片和第一储水室之间,因此可以形成空气的对流,使得空气可以源源不断的进入第一管体的腔体,在第一半导体制冷面的作用下,第一管体内表面的温度低于温度阈值,使得第一排气扇吸入的空气中的水蒸气可以在第一管体的表面上冷凝,进而汇集到第一储水室内,完成了空气中水蒸气的液化和收集,即本发明实施例的水蒸气液化采集装置实现了空气中的水蒸气的液化和收集,可以解决山区、荒原等地居民的饮用水问题。
[0027] 下面将结合附图1至附图7,对本发明实施例的水蒸气液化采集装置进行详细的说明。
[0028] 参考图1所示,本发明实施例的水蒸气液化采集装置包括第一水蒸气液化采集子装置、第二水蒸气液化采集子装置和V型软管100,其中,第一水蒸气液化采集子装置与V型软管100的内腔连通,第二水蒸气液化采集子装置与V型软管100的内腔连通。
[0029] 需要说明的是,第一水蒸气液化采集子装置和第二水蒸气液化采集子装置的结构相同,且第一水蒸气液化采集子装置和第二水蒸气液化采集子装置均可以独立工作,本发明实施例的水蒸气液化采集装置之所以分别设置第一水蒸气液化采集子装置和第二水蒸气液化采集子装置,并且第一水蒸气液化采集子装置和第二水蒸气液化采集子装置通过V型软管100连通,可以提高本发明实施例的水蒸气液化采集装置的处理能力,在相同的时间内可以实现更多空气中的水蒸气的液化和收集,更好的解决山区、荒原等地居民的饮用水问题。
[0030] 具体的,参考图1至图7所示,本发明实施例提供的水蒸气液化采集装置,包括第一垂直轴风力发电组件、第一蓄电组件115、第一加热组件112、第一支架111、第一排气扇116、第一广口接头109、第一管体108、第一半导体制冷片117、第一储水室107、第一取水管106和第一取水器105、第一多孔板顶盖104。
[0031] 参考图1、图2、图5和图6所示,第一支架111固定在第一广口接头109的第一端;第一广口接头109的第二端固定在第一管体108的第一端,第一广口接头109的第二端为第一广口接头109中开口较小的一端;第一管体108的另一端固定在第一储水室107的上端,第一储水室107的内腔与第一管体108的内腔连通,第一管体108的内腔与第一广口接头109的内腔连通。
[0032] 具体的,参考图1和图5所示,第一加热组件112将第一支架111固定在第一广口接头109的第一端,示例的,第一加热组件112与第一支架111的底部通过螺栓固定在一起,参考图5所示,第一加热组件112设置在第一排气扇116的上端,第一加热组件112将第一排气扇116均匀的罩住。
[0033] 需要说明的是,对于第一加热组件112的具体结构和材料,本发明实施例不做具体限定,示例的,第一加热组件112可以是柱状电加热棒,可以将柱状电加热棒的第一端固定在第一支架111上,另一端固定在第一广口接头109的第一端内侧,第一广口接头109的第一端是指第一广口接头109的开口较大的一端。示例的,第一加热组件112和第一支架111相连接的部位可以设置在第一广口接头109的开口较大的一端的上方,优选的,可以将第一加热组件112和第一支架111相连接的部位可以设置在第一广口接头109的中轴线上,这样可以使得固定在第一支架111上的第一排气扇116可以深入第一管体108的腔体内,并且第一排气扇116在第一广口接头109的开口较大的一端设置,有利于外部空气的吸入。
[0034] 参考图5所示,第一加热组件112的整体是一个笼罩型结构,第一加热组件112的上端开口间隙比第一加热组件112的下端开口间隙小,即第一加热组件112绕第一广口接头109的中轴线呈辐射状设置。
[0035] 其次需要说明的是,第一广口接头109的下端与第一管体108的上端焊接,第一管体108的下端与第一储水室107的上端开口焊接,将第一广口接头109、第一管体108和第一储水室107焊接在一起,连接强度高且制造成本低。当然,此处仅是举例说明,并不代表第一广口接头109、第一管体108和第一储水室107之间的连接方式仅限于焊接这一种,当然,第一广口接头109、第一管体108和第一储水室107还可以是一体成型,一体成型的第一广口接头109、第一管体108和第一储水室107,其强度高且制造成本更低。
[0036] 参考图2所示,第一广口接头109、第一管体108和第一储水室107均为中空结构,且第一广口接头109、第一管体108和第一储水室107的内腔相互连通。
[0037] 可选的,第一广口接头109的材质为金属,第一管体108的材质为金属,第一储水室107的材质为金属。
[0038] 为了防止空气中大型漂浮物(例如树叶、杂草等)进入水蒸气液化装置,参考图1所示,第一多孔板顶盖104套设在第一支架111上,第一多孔板顶盖104的边缘铆接在第一广口接头109的开口处,第一多孔板顶盖104用于封闭第一广口接头109的大端开口。参考图1和图2所示,第一广口接头109整体呈喇叭状结构,喇叭状结构的第一广口接头109其上端开口大,下端开口小,有助于更多的空气进入该第一广口接头109,提高本发明实施例的水蒸气液化采集装置的处理效率。
[0039] 参考图3和图5所示,第一垂直轴风力发电组件和第一蓄电组件115设置在第一支架111的上侧;第一排气扇116设置在第一支架111的下侧;第一排气扇116位于第一加热组件112朝向第一广口接头109的一侧,第一排气扇116用于将第一加热组件112加热后的空气吸入第一管体108的腔体内,第一排气扇116位于第一广口接头109的内腔中。
[0040] 参考图1、图2、图3、图4和图5所示,第一垂直轴风力发电组件包括:第一增速器102、第一发电机103、第一整流滤波器113、第一传动轴114、第一叶轮101和第二发电机110;
第一垂直轴风力发电组件设置在第一多孔板顶盖104的上方,第一叶轮101与第一传动轴
114的一端连接,第一传动轴114的另一端与第一增速器102的输入轴连接,第一增速器102的输出轴与第一发电机103的输入轴相连,第一增速器102的输出轴与第二发电机110的输入轴相连,第一发电机103和第二发电机110均与第一整流滤波器113电连接,第一整流滤波器113与第一蓄电组件115电连接,第一蓄电组件115分别与第一加热组件112和第一半导体制冷片117电连接。
[0041] 参考图4所示,第一增速器102包括第一增速器第一输出轴1021和第一增速器第二输出轴1022,其中,第一增速器第一输出轴1021与第一发电机103连接,第一增速器第二输出轴1022与第二发电机110连接。具体的,第一叶轮101在风力的带动下转动,然后转动的第一叶轮101带动第一传动轴114转动,转动的第一传动轴114会带动第一增速器102中的齿轮转动。
[0042] 需要说明的是,第一增速器102是一个齿轮组,通过齿轮间的啮合传动,可以将第一传动轴114的转动分别传递给第一发电机103和第二发电机110,即第一叶片101通过第一增速器第一输出轴1021和第一增速器第二输出轴1022分别带动第一发电机103和第二发电机110工作,即第一发电机103和第二发电机110分别在第一增速器第一输出轴1021和第一增速器第二输出轴1022的带动下发电,进而第一发电机103和第二发电机110发的电,经过第一整流滤波器113处理之后,将电能储存在第一蓄电组件115内。
[0043] 参考图2所示,第一半导体制冷片117的制冷面设置在第一管体108的内表面上,第一半导体制冷片117位于第一排气扇116和第一储水室107之间;参考图6所示,第一管体108的管壁上设置有排气孔1082,排气孔1082位于第一半导体制冷片117和第一储水室107之间,排气孔1082用于形成对流,提高第一管体108内腔中的空气流动,实现空气与第一半导体制冷片117和第一管体108内腔的充分接触,提高水蒸气的液化效率。
[0044] 需要说明的是,第一半导体制冷片117的制冷面设置在第一管体108的内表面上,可以使得第一管体108的内表面温度低于预设温度阈值,水蒸气进入第一管体108之后,在第一管体108的内表面上可以液化,进而顺着第一管体108的内壁流入第一储水室107,第一储水室107能将在第一管体108的内壁液化的水蒸气收集存储。
[0045] 示例的,第一半导体制冷片117的制冷面通过导热硅胶贴附在第一管体108的内表面上,采用导热硅胶将第一半导体制冷片117的制冷面贴附在第一管体108的内表面上,不仅导热效率高,而且制作工艺简单。
[0046] 需要说明的是,对于第一管体108的内表面上设置的第一半导体制冷片117的数量,本发明实施例不做具体限定。示例的,第一管体108的内表面上设置的第一半导体制冷片117的数量为8个,且8个第一半导体制冷片117沿第一管体108的内表面呈阵列方式排布。
[0047] 第一半导体制冷片117数量为8个,成阵列方式排布。排气孔1082的设置是为了形成空气的对流,排气孔1082位于第一半导体制冷片117和第一储水室703之间,是为了使对流的孔其能充分的和被第一半导体制冷片117冷却的第一管体108的内壁进行接触,提高水蒸气的液化效率。
[0048] 参考图1和图2所示,第一取水器105与第一取水管106连通,第一取水管106与第一储水室107连通。具体的,参考图1所示,第一管体108上设置有第一通孔1081,即第一管体108的侧壁上设置有第一通孔1081,第一取水管106的一端穿过第一通孔1081位于第一管体
108内部,第一取水管106位于第一管体108内部的一端深入第一储水室107,第一管体108的内部与第一储水室107的内部连通。参考图1所示,第一取水管106将第一取水器105和第一储水室107的内部连通,可以实现将第一储水室107内部的液化水取出。优选的,第一取水管
106位于第一管体108内部的一端深入第一储水室107的底部。
[0049] 参考图7所示,第一半导体制冷片117远离第一管体108的表面为第一半导体制冷片117的制热面,即第一半导体制冷片117包括制冷面和制热面,将第一半导体制冷片117的制冷面贴合第一管体108的内表面设置,将第一半导体制冷片117的制热面远离第一管体108的内表面设置,可以保证第一半导体制冷片117的制热面裸露在第一管体108的内腔中,可以实现经第一排气扇116吸入第一管体108内的空气进行二次加热,使得第一管体108内的空气度再一次升高,实现经第一排气扇116吸入第一管体108内的空气的双重加热,使得水蒸气的布朗运动更加剧烈,水蒸气更容易和第一管体108的内表面产生接触,提升了本发明实施例的水蒸气液化效率。
[0050] 参考图1至图7所示,第一加热组件112和第一半导体制冷片117以及第一排气扇116均与第一蓄电组件115电连接,即第一加热组件112、第一半导体制冷片117和第一排气扇116利用第一发电机103和第二发电机110制造的电能工作,所以本发明实施例的水蒸气液化采集装置,使用的是其自身的风力发电组件利用风能转化的电能工作,风力发电属于清洁能源,即本发明实施例的水蒸气液化采集装置使用的是清洁能源,不需要外接电线/电缆,因此,在偏远地区使用时极其方便,不需要铺设单独的供电线路。
[0051] 可选的,在第一传动轴114的底端安装第一排气扇116,即第一排气扇116在第一传动轴114的带动下转动,即当第一叶轮101在风力的作用下旋转时,与其相连的第一传动轴114在第一叶轮101的带动下旋转,进而第一排气扇116在第一传动轴114的转动下工作,可以避免第一排气扇116使用第一蓄电组件115中的电能,直接采用第一叶轮101带动第一排气扇116工作,减少了能量的转换过程,提升了整个系统的工作效率。
[0052] 为了实现液化水的过滤和净化,参考图2和图7所示,本发明实施例的水蒸气液化采集装置还包括第一双层活性炭过滤器118,第一双层活性炭过滤器118安装在第一储水室107内,第一双层活性炭过滤器118的中间位置设置有第二通孔,第一取水管106的一端穿过第二通孔,第一取水管106伸至第一储水室107的底端,其中,第一双层活性炭过滤器118包括用于过滤较大固体颗粒的机械滤层和用于过滤较小细菌颗粒的吸附滤层。
[0053] 由于本发明实施例的水蒸气液化采集装置的水蒸气来源为空气中的水蒸气,但是空气中会含有一些固体颗粒和细菌,在第一储水室107中设置第一双层活性炭过滤器118可以使得第一管体108上的冷凝水在进入第一储水室107的过程中,会被第一双层活性炭过滤器118过滤,因此聚集在第一储水室107底部的水的洁净度较高,通过在第一双层活性炭过滤器118上设置第二通孔,第一取水管106通过第二通孔插入第一储水室107的底部,可以通过第一取水管106取出洁净度较高的水。
[0054] 需要说明的是,第一垂直轴风力发电组件、第一蓄电组件115、第一加热组件112、第一支架111、第一排气扇116、第一广口接头109、第一管体108、第一半导体制冷片117、第一储水室107、第一取水管106、第一取水器105、第一多孔板顶盖104和第一双层活性炭过滤器118组成第一水蒸气液化采集子装置。第一水蒸气液化采集子装置和第二水蒸气液化采集子装置的结构相同,所以第二水蒸气液化采集子装置可以包括第二垂直轴风力发电组件、第二蓄电组件、第二加热组件、第二支架、第二排气扇、第二广口接头209、第二管体208、第二半导体制冷片217、第二储水室207、第二取水管206、第二取水器205、第二多孔板顶盖204、和第二双层活性炭过滤器218,第二管体208的侧壁上设置有第二通气孔,第二通气孔与V型软管100连接,第一管体108的侧壁上设置有排气孔1082,排气孔1082与V型软管100连接。
[0055] 参考图1所示,第二垂直轴风力发电组件包括第二增速器202、第二发电机203、第二叶轮201和第二发电机210。参考图2所示,第二水蒸气液化采集子装置还包括第二排气扇216,具体的,第二排气扇216的安装固定方式,与第一排气扇116相同,本发明在此不再累述。
[0056] 需要说明的是,第二排气扇216与第一排气扇116的工作方向相反,即第一排气扇116用于将外部的空气吸入第一管体108内部,第二排气扇216用于将第二管体208内的空气第二广口接头209的大端开口排出。通过第一排气扇116、第二排气扇216和V型软管110的相互配合,在第一水蒸气液化采集子装置和第二水蒸气液化采集子装置形成一个相互连通且相互配合的空气流动管路,使得第一管体108和第二管体208内的腔体连成一体,并且空气气流可以完美的对流,从第一广口接头109处吸入,并从第二广口接头209处排出,同时V型软管110呈倒V型,使得在V型软管110中液化成的水可以分别流入第一管体108和第二管体
208内,增加了水蒸气液化装置的液化效率。
[0057] 需要说明的是,由于第一水蒸气液化采集子装置和第二水蒸气液化采集子装置的结构相同,所以第二垂直轴风力发电组件、第二蓄电组件、第二加热组件、第二支架、第二排气扇、第二广口接头209、第二管体208、第二半导体制冷片217、第二储水室207、第二取水管206、第二取水器205、第二多孔板顶盖204、第二双层活性炭过滤器218的具体结构和设置方式,分别与第一垂直轴风力发电组件、第一蓄电组件115、第一加热组件112、第一支架111、第一排气扇116、第一广口接头109、第一管体108、第一半导体制冷片117、第一储水室107、第一取水管106、第一取水器105、第一多孔板顶盖104和第一双层活性炭过滤器118的具体结构和设置方式相同,本发明在此不再累述。
[0058] 下面将结合附图1至附图8,对本发明实施例的水蒸气液化收集装置的具体工作过程进行简要说明。
[0059] 参考图8所示,可以将本发明实施例的水蒸气液化收集装置的第一储水室107和第二储水室108可以埋在地下大约2米深处,由于第一储水室107、第一管体108、第二管体208和第二储水室207均是由金属材料制成,可以被周围的土壤层进一步冷却到水蒸气露点以下,双重冷却会使水蒸气的液化效果更明显。
[0060] 示例性的,当该装置使用时,先将第一储水室107、第二储水室207、V型软管100埋在地下约2米深处固定住,第一储水室107和第二储水室207由金属材料制成,可以被周围的土壤层所冷却。当有风时,风吹动第一叶轮101和第二叶轮201朝同一个方向旋转,旋转的第一叶轮101和第二叶轮201分别带动下面的排气扇(包括第一排气扇116和第二排气扇216,第一排气扇116和第二排气扇216的排气方向相反)旋转,当第一叶轮101和第二叶轮201朝顺时针方向(从上空俯视)旋转时,此时第一排气扇116将空气通过第一多孔板顶盖104上的小孔吸入到第一管体108内,吸入的空气经过第一加热组件112加热后温度上升,第一加热组件112的笼罩型结构能增加空气的受热面,使空气受热均匀;第一半导体制冷片117的制冷面通过导热硅胶贴附在第一管体108内壁表面上,使第一管体108内壁表面温度下降,实现水蒸气的冷凝,在壁面上凝聚成小水珠,沿壁面流淌至第一储水室107,并在流淌至第一储水室107的过程中,经第一双层活性炭过滤器118过滤处理,并收集起来,与此同时,第二排气扇216将第二管体208内部的空气排出,使得第一管体108内的空气经过V型软管进入第二管体208内,提高了装置内部空气流动效率,从而提高了水蒸气冷凝液化效果。
[0061] 本发明提供了一种水蒸气液化采集装置,包括第一垂直轴风力发电组件、第一蓄电组件、第一加热组件、第一支架、第一排气扇、第一广口接头、第一管体、第一半导体制冷片、第一储水室、第一取水管和第一取水器;设置在第一支架上的垂直轴风力发电机和第一蓄电组件可以为第一加热组件、第一半导体制冷片提供电能,以实现第一加热组件和第一半导体制冷片工作;第一排气扇将第一加热组件加热后的空气吸入第一管体的腔体内,同时由于第一管体的管壁上的排气孔位于第一半导体制冷片和第一储水室之间,因此可以形成空气的对流,使得空气可以源源不断的进入第一管体的腔体,在第一半导体制冷面的作用下,第一管体内表面的温度低于温度阈值,使得第一排气扇吸入的空气中的水蒸气可以在第一管体的表面上冷凝,进而汇集到第一储水室内,完成了空气中水蒸气的液化和收集,即本发明实施例的水蒸气液化采集装置实现了空气中的水蒸气的液化和收集,可以解决山区、荒原等地居民的饮用水问题。
[0062] 最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。