[發明專利]一種環路熱管及其空氣取水裝置

有效

• 申請號: 201810034904.4
• 申請日: 2018-01-15
• 公開（公告）號: CN108253828B
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 郭春生;李言偉;馬玥;王蘭文;馬聚隆;歐陽宇恒;李雅倩;張瑞;馬志騰;王鐵信
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: F28D15/04
• 分類號: F28D15/04;F24T10/10;E03B3/28
• 代理公司: 青島清泰聯信知識產權代理有限公司 37256
• 代理人: 高洋

本發明提供了一種熱管，所述熱管包括蒸發端和冷凝端，所述蒸發端位于冷凝端上部，所述冷凝端通向蒸發端的管路中設置毛細芯，還包括風機裝置、空氣進口通道、空氣出口通道、環路熱管和儲水冷凝室，所述儲水冷凝室設置在土壤冷源中，所述環路熱管是反重力熱管，環路熱管的蒸發端安裝在儲水冷凝室入口處，環路熱管的冷凝端空氣進口通道的出口、空氣出口通道的入口與儲水冷凝室連通，所述風機裝置將空氣從空氣進口通道引入到儲水冷凝室的過程中與蒸發端進行換熱，冷凝端將熱傳導給外部土壤冷源。本發明能夠實現熱管的反向重力作用。

技術領域

本發明涉及一種熱管以及利用熱管的露點冷凝式空氣取水裝置。

背景技術

現有技術中，熱管一般都是依靠重力實現熱管的循環，但是此種熱管只適合下部吸熱上部放熱的情況，對于相反上部吸熱下部放熱去無法適用。因此針對此種情況，本發明進行了改進，發明了反重力熱管。

數據表明，地球上汽態水含量是地表液態淡水含量的11.6倍，但人們對氣態淡水的利用率并不高。現在的空氣取水方法主要是將濕空氣中以水蒸氣或微小水滴形式存在的水資源轉化為液態水的方法，主要有制冷結露法、吸附法、機械壓縮法、半導體制冷法等。葉繼濤等提出設計了一種較成熟的帶有回熱器的太陽能半導體制冷取水裝置，參見CN2567274Y，CN10485506A，并對其進行了數值模擬和實驗測試，但該方案存在兩點不足:一方面太陽能蓄電池的轉化效率低且損耗大，另一方面受到更多的地域限制和自然條件限制，而且該取水裝置結構復雜。

針對上述問題，本發明在前面發明的基礎上進行了改進，提供了一種新的環路熱管及其取水裝置，利用空氣中水蒸氣源和土壤冷源，解決淡水資源貧瘠、電力設施簡陋地區的取水問題。裝置由風能驅動。

發明內容

本發明提供了一種新的環路熱管及其取水裝置，利用空氣中水蒸氣源和土壤冷源，解決淡水資源貧瘠、電力設施簡陋地區的取水問題，從而解決前面出現的技術問題。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種熱管，所述熱管包括蒸發端和冷凝端，所述蒸發端位于冷凝端上部，其特征在于，所述冷凝端通向蒸發端的管路中設置毛細芯。

作為優選，所述毛細芯的一部分設置在蒸發端。

一種環路熱管空氣取水裝置，包括風機裝置、空氣進口通道、空氣出口通道、環路熱管和儲水冷凝室，其特征在于，所述儲水冷凝室設置在土壤冷源中，所述環路熱管是反重力熱管，環路熱管的蒸發端安裝在儲水冷凝室入口處，空氣進口通道的出口、空氣出口通道的入口與儲水冷凝室連通，所述風機裝置將空氣從空氣進口通道引入到儲水冷凝室的過程中與蒸發端進行換熱，冷凝端將熱傳導給外部土壤冷源。

作為優選，所述風機裝置包括垂直風力機、行星輪增速器和螺旋葉片，垂直軸風力機利用風能，帶動行星輪增速器和螺旋葉片吸入空氣。

作為優選，螺旋葉片下端連通儲水冷凝室的入口管，所述儲水冷凝室連接入口管的位置開始直徑變大，然后直徑開始變小。

作為優選，環路熱管的蒸發端安裝在儲水冷凝室入口管，環路熱管的冷凝端纏繞于冷凝室外部，和外部土壤直接接觸。

作為優選，所述蒸發端的至少一部分設置毛細芯，從而實現反重力熱管的作用。

作為優選，空氣進口通道就是冷凝室的入口管，空氣出口通道設置在冷凝室的入口管，空氣出口的冷空氣預冷空氣進口的熱空氣。

作為優選，蒸發端設置在冷凝室的入口管，蒸發端的至少一部分充滿了毛細芯，毛細芯中心設置冷凝端流向蒸發端的管路，蒸發端的外壁面環繞設置縱向豎直翅片。

作為優選，空氣出口通道設置在相鄰的兩個豎直翅片之間并與相鄰的兩個豎直翅片接觸。

作為優選，蒸發端流向的冷凝端管路設置在相鄰的兩個豎直翅片之間并與相鄰的兩個豎直翅片接觸。