[發明專利]一種匯聚空氣水成分的自動取水系統

有效

• 申請號: 202010063602.7
• 申請日: 2020-01-20
• 公開（公告）號: CN111236360B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 張方方;黃文倩;朱漢聰;王邦宇;陳凡殊;馮化英;遲曉立;何圣嘉;李建武
• 申請（專利權）人: 浙江農林大學
• 主分類號: E03B3/28
• 分類號: E03B3/28
• 代理公司: 杭州華進聯浙知識產權代理有限公司 33250
• 代理人: 張勇

本發明提供了一種匯聚空氣水成分的自動取水系統;本發明提供了一種匯聚空氣水成分的自動取水系統，利用仿生學的思維設計，通過整體花瓣結構的設計以及夜晚和白天自動打開與關閉的結構設計，結合了液化技術和MOFs材料，可以很好的對空氣中的水分進行匯集吸收，進行存儲灌溉，同時整個裝置自動進行，無需人工參與;可以實現空氣中水分的自動收集存儲，可以有效的解決沙漠化以及水資源短缺的問題。

技術領域

本發明涉及淡水收集技術領域，具體的是一種匯聚空氣水成分的自動取水系統。

背景技術

隨著人口的增長和環境破壞的加劇，人類可直接使用的水資源越來越少，同時隨著環境的惡化，沙漠的治理也迫在眉睫。但是要治理沙漠，如何給植物足夠的水分是很重要的研究課題，

該產品為了能夠在沙漠中使用肯定需要有很強的空氣取水能力，但同時沙漠如此干燥，是否能從沙漠空氣中取水呢，從一些資料中可以看出，沙漠并不像我們想象中那么干燥；以我國最干燥的新疆地區為代表，調查了新疆的氣候條件，發現新疆被天山從中隔開，北疆濕度要大于南疆。新疆（王秋香，1990）最干旱的地方在淖毛湖，年平均濕度 33%，5 月達到最低值 20%左右；最濕潤的伊犁地區相對濕度都在 60%以上。新疆擁有 10 個主要沙漠，其中塔克拉瑪干沙漠為中國最大沙漠，年平均降水量不到 10mm。冬季的濕度也能達到70%左右，與江南地區的濕度差不多。該地區相對地區日變化在 25%~55%之間（顧軍明，2014），可以發現到了夜晚沙漠相對濕度上升至 40%。而從不同時間的年比較來看，春季的相對濕度最低，但是凌晨 2：00 不低于 30%左右，而冬季同一時間的濕度可以達到 70%左右。也就是說，沙漠并不像我們想象中那么干燥；而要想從這樣的環境進行取水并不是不可能的，需要保證取水裝置的取水能力至少要高于25%甚至更低的空氣濕度條件就可進行空氣中水資源的利用。

因此設計一種可以有效的在沙漠利用空氣中含有的水分進行匯集積水的裝置是一項可行且有重大意義的項目。

發明內容

針對上述情況，為克服現有技術之缺陷，本發明提供了一種匯聚空氣水成分的自動取水系統，利用仿生學的思維設計，可以實現空氣中水分的自動收集存儲，可以有效的解決沙漠化以及水資源短缺的問題。

一種匯聚空氣水成分的自動取水系統，其解決的技術方案包括一種匯聚空氣水成分的自動取水系統，包括整體結構為花瓣形結構的集水裝置，所述的積水裝置包括吸水柱，吸水柱的外側圓周設有花瓣形的集水片，相鄰的兩個集水片之間有部分重疊區域，每個集水片的朝向吸水柱的一端設有托片，集水片可在托片的作用下自動閉合形成將吸水柱包裹的密閉結構。

優選的，所述的積水裝置的下部連接有導水管，導水管的下路連通至儲水裝置；通過上方積水裝置中匯聚到的水分可以通過導管輸送至儲水裝置進行存儲或者進行灌溉。

優選的，所述的吸水柱采用MOFs 材料制成，MOFs 材料是世界上空氣取水材料中效率最高，使用空氣濕度范圍最大的材料。

優選的，所述的托片采用記憶合金制成，托片在白天可使集水片進行螺旋交叉實現閉合，在夜晚可使集水片打開形成花瓣結構；夜晚時集水片打開保證空氣流通，能夠使吸水柱冷凝更多的水并迅速收集；在白天時花瓣可以完全閉合，MOF 中液化的水在垂直的內壁上液化就可以被完全收集。

優選的，所述的集水片的打開角度為45°-90°。

優選的，所述的集水片采用透明的疏水材料制成，吸水片的內側覆蓋有親水材料；該設置可以保證在白天時便于內部的水分在集水片內側的液化吸附，同時在夜晚集水片打開的時候可以配合吸水柱一同進行空氣中水分的吸附液化，增大積水效率。

優選的，所述的導水管的內壁附有化學涂層，用來減少液體在導水管中的表面張力；所述的導水管配套設置有聲波裝置，所述的聲波裝置通過太陽能控制裝置進行驅動。