凝水塔的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種凝水塔，包括：塔體外殼，所述塔體外殼的下部開(kāi)設(shè)有出水口，所述塔體外殼的外側(cè)上部開(kāi)設(shè)有富水空氣入口，所述塔體外殼上還開(kāi)設(shè)有貧水空氣排放口；內(nèi)殼，所述內(nèi)殼設(shè)置于所述塔體外殼內(nèi)，所述內(nèi)殼為兩端開(kāi)口的筒狀；換熱器，所述換熱器設(shè)置于所述內(nèi)殼內(nèi)；所述塔體外殼與所述內(nèi)殼之間形成使富水空氣流入到換熱器的下部并進(jìn)入換熱器的流通通道。本發(fā)明的凝水塔能把大氣中的水蒸氣凝結(jié)成液態(tài)水而分離出來(lái)，且具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低、凝水效果好的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】凝水塔
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種凝水塔，用于將空氣中富含的水分凝結(jié)回收。
【背景技術(shù)】
[0002]水是寶貴的自然資源，更是一切動(dòng)植物賴以生存的條件之一。但現(xiàn)在水資源日益匱乏，遠(yuǎn)離大陸的海島、交通不便的山村以及遠(yuǎn)洋作業(yè)的漁船更是深受缺水的困擾。
[0003]隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，啟動(dòng)了海水淡化工程，在海邊建起了大量的海水淡化工廠，但是其技術(shù)成本較高，投資巨大而無(wú)法普及。
[0004]水在自然界的存在，首先是江河、湖泊和海洋，另外，地球大氣中的淡水儲(chǔ)量，比地表的淡水儲(chǔ)量還要豐富，但由于一直沒(méi)有一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方法和設(shè)備，將大氣中的水資源加以利用。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能把大氣中的水蒸氣凝結(jié)成液態(tài)水、且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低、凝水效果好的凝水塔。
[0006]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案:一種凝水塔，包括:
[0007]塔體外殼，所述塔體外殼的下部開(kāi)設(shè)有出水口，所述塔體外殼的外側(cè)上部開(kāi)設(shè)有富水空氣入口，所述塔體外殼上還開(kāi)設(shè)有貧水空氣排放口 ；
[0008]內(nèi)殼，所述內(nèi)殼設(shè)置于所述塔體外殼內(nèi)，所述內(nèi)殼為兩端開(kāi)口的筒狀；
[0009]換熱器，所述換熱器設(shè)置于所述內(nèi)殼內(nèi)；
[0010]所述塔體外殼與所述內(nèi)殼之間形成使富水空氣流入到換熱器的下部并進(jìn)入換熱器的流通通道。
[0011]作為優(yōu)選，所述塔體外殼包括筒狀的側(cè)壁、封蓋在所述側(cè)壁上部的上封頭和封蓋在所述側(cè)壁下部的下封頭，所述貧水空氣排放口開(kāi)設(shè)在所述上封頭上，所述出水口開(kāi)設(shè)在所述下封頭上，所述富水空氣入口開(kāi)設(shè)在所述側(cè)壁上；所述側(cè)壁的上端與上封頭之間設(shè)置有用于連接所述側(cè)壁和上封頭的連接法蘭，所述上封頭與所述連接法蘭的上端外緣連接，所述內(nèi)殼的上端與所述連接法蘭的中心孔的孔壁連接。
[0012]作為優(yōu)選，所述內(nèi)殼包括上內(nèi)殼和下內(nèi)殼，所述上內(nèi)殼與所述下內(nèi)殼通過(guò)法蘭盤(pán)連接，所述上內(nèi)殼的壁厚大于所述下內(nèi)殼的壁厚。
[0013]作為優(yōu)選，所述上內(nèi)殼內(nèi)設(shè)置有除霧器，所述換熱器設(shè)置于所述下內(nèi)殼內(nèi)。
[0014]作為優(yōu)選，所述除霧器為折流板除霧器。
[0015]作為優(yōu)選，所述塔體外殼為上端敞口的筒體狀，所述上端敞口處設(shè)置有法蘭，所述法蘭的外緣與所述塔體外殼的頂端連接，所述內(nèi)殼的上端連接至所述法蘭的下表面上，所述法蘭的中心孔內(nèi)嵌設(shè)有制冷器，所述內(nèi)殼的上部設(shè)置與所述制冷器連接的盛放有防凍液的防凍池，所述防凍池下方的所述內(nèi)殼內(nèi)設(shè)置凝水管，所述防凍池的下部中心連接有從所述塔體外殼的外側(cè)下部引出的用于將貧水空氣導(dǎo)出的排出管。[0016]作為優(yōu)選，所述出水口上連接有出水管道，從靠近所述出水口的一端起所述出水管道上依次設(shè)置有第一閥門(mén)、水過(guò)濾器、儲(chǔ)水罐和第二閥門(mén)。
[0017]作為優(yōu)選，所述富水空氣入口與空壓機(jī)的出口連接，所述空壓機(jī)的入口連接有空氣過(guò)濾器；所述換熱器的入口與制冷壓縮機(jī)的出口連接，所述換熱器的出口與所述制冷壓縮機(jī)的入口連接。
[0018]作為優(yōu)選，所述貧水空氣排放口通過(guò)空氣管路連通至外部工作間。
[0019]作為優(yōu)選，所述下封頭上連接有用于支撐整個(gè)所述凝水塔的支座。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的凝水塔的有益效果在于:
[0021 ] 1、本發(fā)明的凝水塔的凝水效率高，可以將大氣中富含的水資源，規(guī)?；啬Y(jié)分離出來(lái)，以解決目前水資源緊張的問(wèn)題，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。
[0022]2、本發(fā)明的凝水塔具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低、使用方便的優(yōu)點(diǎn)。
[0023]3、本發(fā)明的凝水塔日淡水量產(chǎn)量可以根據(jù)需要，從幾十公斤到幾噸，而且隨著產(chǎn)量的增加，相應(yīng)單位量的淡水的成本越低。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】 [0024]圖1為本發(fā)明的實(shí)施例一的凝水塔的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為本發(fā)明的實(shí)施例一的凝水塔的上內(nèi)殼、連接法蘭和法蘭盤(pán)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3為本發(fā)明的實(shí)施例一的凝水塔的下內(nèi)殼的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖4為本發(fā)明的實(shí)施例二的凝水塔的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖5為本發(fā)明的實(shí)施例二的凝水塔的內(nèi)殼、法蘭和凝水管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖6為圖5的俯視圖。
[0030]附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0031]1-空壓機(jī)2-空氣過(guò)濾器
[0032]3-塔體外殼4-內(nèi)殼
[0033]41-上內(nèi)殼42-下內(nèi)殼
[0034]5-換熱器6-下封頭
[0035]7-支座8-儲(chǔ)水罐
[0036]9-貧水空氣排放口 10-上封頭
[0037]11-制冷壓縮機(jī) 12-除霧器
[0038]13-第一閥門(mén)14-水過(guò)濾器
[0039]15-第二閥門(mén)18-連接法蘭
[0040]19-流通通道20-法蘭盤(pán)
[0041]21-出水管道22-凝水管
[0042]23-制冷器24-防凍池
[0043]25-法蘭26-排出管
[0044]27-凸臺(tái)
【具體實(shí)施方式】
[0045]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0046]實(shí)施例一
[0047]如圖1所不,本實(shí)施例的一種凝水塔，包括:塔體外殼3、內(nèi)殼4和換熱器5。塔體外殼3的下部開(kāi)設(shè)有出水口(圖中未標(biāo)示出)，塔體外殼3的上部開(kāi)設(shè)有貧水空氣排放口 9 (貧水空氣指含有水分較少的空氣)，塔體外殼3的外側(cè)開(kāi)設(shè)有富水空氣入口(圖中未標(biāo)示出)。本實(shí)施例中塔體外殼3包括筒狀的側(cè)壁、封蓋在所述側(cè)壁上部的上封頭10和封蓋在所述側(cè)壁下部的下封頭6，貧水空氣排放口 9開(kāi)設(shè)在上封頭10上，所述出水口開(kāi)設(shè)在下封頭6上，所述富水空氣入口開(kāi)設(shè)在所述側(cè)壁上；為了實(shí)現(xiàn)上封頭10與所述側(cè)壁的連接，在所述側(cè)壁的上端與上封頭10之間設(shè)置有連接法蘭18 (如圖2所示)，所述側(cè)壁的上端向外翻折形成凸出的外緣(圖中未示出)，所述外緣上開(kāi)設(shè)有一圈與連接法蘭18上的連接孔相對(duì)應(yīng)的孔，上封頭10的外緣上也開(kāi)設(shè)有相對(duì)的一圈孔，然后通過(guò)在對(duì)應(yīng)的孔的穿設(shè)螺釘或螺栓便實(shí)現(xiàn)了上封頭10、連接法蘭18和所述側(cè)壁之間的連接。
[0048]如圖1、圖2和圖3所示，內(nèi)殼4設(shè)置于塔體外殼3內(nèi)，內(nèi)殼4為兩端開(kāi)口的筒狀；內(nèi)殼4的上端與連接法蘭18的中心孔的孔壁連接。當(dāng)內(nèi)殼4和塔體外殼3均為圓筒狀時(shí)，內(nèi)殼4的中心軸線和塔體外殼3的中心軸線共線。換熱器5固定設(shè)置于內(nèi)殼4內(nèi)。內(nèi)殼4的設(shè)置方式相當(dāng)于利用內(nèi)殼4堵住了塔體外殼3上端的通路，從塔體外殼3的外壁的所述富水空氣入口進(jìn)入到凝水塔內(nèi)的富水空氣便不能直接向上運(yùn)行，而只能在內(nèi)殼4與塔體外殼3之間向下運(yùn)行從內(nèi)殼4的下端進(jìn)入換熱器5，然后從連接法蘭18的中心孔通過(guò)進(jìn)入上封頭10內(nèi)，然后由貧水空氣排放口 9排出。因此塔體外殼3與內(nèi)殼4之間形成使富水空氣流入到換熱器5的下部并進(jìn)入換熱器5的流通通道19。
[0049]作為本實(shí)施例的一種優(yōu)選方案，如圖1所不，將內(nèi)殼4分成兩部分，即內(nèi)殼4包括圖2中不出的上內(nèi)殼41和圖3中不出的下內(nèi)殼42,上內(nèi)殼41的壁厚大于下內(nèi)殼42的壁厚。以避免當(dāng)內(nèi)殼4整體都做成一樣的厚度時(shí)，如果做得太薄，將影響內(nèi)殼4的承載力，導(dǎo)致其在掛上換熱器5后會(huì)發(fā)生彎曲變形或斷裂的可能，而影響使用。為了提高承載力，如果將內(nèi)殼4整體都做得較厚，那樣將提高設(shè)備的制造成本?？紤]的上述因素，將內(nèi)殼4分成兩部分，將上部殼體41做得厚些，而將下部殼體42做得相對(duì)薄些，既起到良好的承載作用，而又不至于使成本太高。上內(nèi)殼41與下內(nèi)殼42通過(guò)法蘭盤(pán)20 (如圖3所示)連接。由于采用法蘭盤(pán)的連接方式為常規(guī)技術(shù)，在此不再贅述。
[0050]為了進(jìn)一步提升本發(fā)明的凝水塔的凝水效果，作為本實(shí)施例的另一種優(yōu)選方案，上內(nèi)殼41內(nèi)設(shè)置有除霧器12,換熱器5設(shè)置于下內(nèi)殼42內(nèi)。本實(shí)施例中的除霧器12米用折流板除霧器。除霧器12可以進(jìn)一步分離空氣中夾帶的液滴，降低排出的貧水空氣中水分的含量。如圖2所示，上內(nèi)殼41的內(nèi)部形成有環(huán)形的凸臺(tái)27，用于連接除霧器12。
[0051]繼續(xù)結(jié)合圖1，所述出水口上連接有用于將凝水塔凝結(jié)出的水導(dǎo)出的出水管道21，出水管道21從靠近所述出水口的一端起依次設(shè)置有第一閥門(mén)13、水過(guò)濾器14、儲(chǔ)水罐8和第二閥門(mén)15。凝結(jié)水經(jīng)過(guò)水過(guò)濾器14過(guò)濾后，變成可以直接使用的水源，然后儲(chǔ)存至儲(chǔ)水罐8內(nèi)，如果需要使用，直接開(kāi)啟第二閥門(mén)15便可放出。
[0052]作為本實(shí)施例的再一種優(yōu)選方案，在富水空氣進(jìn)入凝水塔之前對(duì)其進(jìn)行處理，首先對(duì)富水空氣進(jìn)行過(guò)濾處理，然后通過(guò)空壓機(jī)I壓縮，形成壓縮空氣，再通過(guò)所述富水空氣入口進(jìn)入凝水塔內(nèi)。因此，如圖1所示，在所述富水空氣入口處設(shè)置空壓機(jī)1，所述富水空氣入口與空壓機(jī)I的出口連接，空壓機(jī)I的入口連接有空氣過(guò)濾器2。
[0053]如圖1所示，換熱器5的入口與制冷壓縮機(jī)11的出口連接，換熱器5的出口與制冷壓縮機(jī)11的入口連接。另外，由于從貧水空氣排放口 9排出的空氣為含水量少且穩(wěn)定較低的空氣，因此，可以對(duì)低溫貧水空氣再利用，如可以用低溫貧水空氣對(duì)富水空氣進(jìn)行預(yù)降溫，以提高凝水效率。還可以將低溫貧水空氣通入到需要降溫的空間作為空調(diào)使用。因此，在貧水空氣排放口 9上連接有空氣管路(圖中未標(biāo)示出)，通過(guò)空氣管路將貧水低溫空氣連通至外部工作間或用于對(duì)進(jìn)入富水空氣入口前的富水空氣預(yù)降溫。
[0054]繼續(xù)結(jié)合圖1，下封頭6上連接有用于支撐整個(gè)凝水塔的支座7。
[0055]本實(shí)施例中的凝水塔適于量產(chǎn)淡水，凝水塔內(nèi)的壓力為0.2?1.0MPa0凝水塔的日淡水產(chǎn)量可以根據(jù)需要，從幾十公斤到幾噸，產(chǎn)量越大，單位淡水成本越低。
[0056]下面對(duì)本實(shí)施例的凝水塔的工作過(guò)程和工作原理進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹:
[0057]首先富水空氣(含水分較多的空氣)經(jīng)過(guò)空氣過(guò)濾器2過(guò)濾后進(jìn)入空壓機(jī)I內(nèi)被壓縮，壓縮后的富水空氣通過(guò)所述富水空氣入口進(jìn)入塔體外殼3與內(nèi)殼4之間的流通通道19，并沿流通通道19向下運(yùn)行至換熱器5的下端，進(jìn)入到換熱器5內(nèi)，換熱器5與制冷壓縮機(jī)11連通以保證換熱器5具有較低的溫度。由于換熱器5的溫度低于富水空氣的溫度，因此富水空氣與換熱器5發(fā)生熱交換，富水空氣放出熱量而溫度降低，使富水空氣中的水分凝結(jié)而從空氣中分離出來(lái)，凝結(jié)出的水分滴落并匯集到凝水塔的底部，當(dāng)塔內(nèi)水量達(dá)到一定量時(shí)，開(kāi)啟第一閥門(mén)13，凝結(jié)水通過(guò)所述出水口進(jìn)入出水管道21，經(jīng)第一閥門(mén)13和水過(guò)濾器14過(guò)濾后流入并儲(chǔ)存到儲(chǔ)水罐8內(nèi)，當(dāng)儲(chǔ)水罐8內(nèi)的水儲(chǔ)滿或需要使用時(shí)，開(kāi)啟第二閥門(mén)15即可。
[0058]與換熱器5交換熱量并分離出水分的空氣中還含有部分水分，該部分空氣繼續(xù)向上運(yùn)行至除霧器12，除霧器12進(jìn)一步將空氣中的微小水滴凝結(jié)分離出來(lái)，此時(shí)的空氣為低溫貧水空氣，該低溫貧水空氣的溫度可以達(dá)到幾度或零度。低溫貧水空氣通過(guò)貧水空氣排放口 9排出。由于貧水空氣的溫度較低可以再利用，前面已有論述。
[0059]本發(fā)明申請(qǐng)中所提及的貧水空氣與富水空氣是相對(duì)而言的，進(jìn)入到凝水塔內(nèi)的富水空氣如果含水量越高(濕度越大)溫度越高，而凝結(jié)出的水分越多，使凝水塔的效率越高，制水量相對(duì)也越多。
[0060]實(shí)施例二
[0061]本實(shí)施例與實(shí)施例一的區(qū)別主要在于:本實(shí)施例為小型的凝水塔，供家庭或小型單位使用。本實(shí)施例中，凝水塔內(nèi)取消上封頭10和除霧器12，換熱器采用多個(gè)凝水管22，取消制冷壓縮機(jī)11而增設(shè)制冷器23，在設(shè)置除霧器12的位置設(shè)置防凍池24。具體結(jié)構(gòu)如圖4、圖5和圖6所示，塔體外殼3的上端設(shè)置有法蘭25，法蘭25的外緣與塔體外殼3的頂端連接，內(nèi)殼4的上端連接至法蘭25的下表面上，法蘭25的中心孔內(nèi)嵌設(shè)有制冷器23，內(nèi)殼4的上部設(shè)置與制冷器23連接的盛放有防凍液的防凍池24，制冷器23用于使防凍池24內(nèi)的防凍液保持一定的低溫。防凍池24下方的內(nèi)殼內(nèi)設(shè)置凝水管22，防凍液用于使凝水管22保持一定的低溫。防凍池24的下部中心設(shè)置有從塔體外殼3的外側(cè)下部引出的用于將貧水空氣導(dǎo)出的排出管26，排出管26靠近防凍池24處開(kāi)設(shè)有用于使低溫貧水空氣進(jìn)入的開(kāi)口(圖中未示出)。也就是本實(shí)施例中的低溫貧水空氣不從凝水塔的上部排出，而是從側(cè)面下部排出。[0062]本實(shí)施例的凝水塔的其它部分的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一相同，在此不再贅述。
[0063]以上實(shí)施例僅為本發(fā)明的示例性實(shí)施例，不用于限制本發(fā)明，本發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求書(shū)限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本發(fā)明做出各種修改或等同替換，這種修改或等同替換也應(yīng)視為落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種凝水塔，其特征在于，包括: 塔體外殼，所述塔體外殼的下部開(kāi)設(shè)有出水口，所述塔體外殼的外側(cè)上部開(kāi)設(shè)有富水空氣入口，所述塔體外殼上還開(kāi)設(shè)有貧水空氣排放口 ； 內(nèi)殼，所述內(nèi)殼設(shè)置于所述塔體外殼內(nèi)，所述內(nèi)殼為兩端開(kāi)口的筒狀； 換熱器，所述換熱器設(shè)置于所述內(nèi)殼內(nèi)； 所述塔體外殼與所述內(nèi)殼之間形成使富水空氣流入到換熱器的下部并進(jìn)入換熱器的流通通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凝水塔，其特征在于，所述塔體外殼包括筒狀的側(cè)壁、封蓋在所述側(cè)壁上部的上封頭和封蓋在所述側(cè)壁下部的下封頭，所述貧水空氣排放口開(kāi)設(shè)在所述上封頭上，所述出水口開(kāi)設(shè)在所述下封頭上，所述富水空氣入口開(kāi)設(shè)在所述側(cè)壁上；所述側(cè)壁的上端與上封頭之間設(shè)置有用于連接所述側(cè)壁和上封頭的連接法蘭，所述上封頭與所述連接法蘭的上端外緣連接，所述內(nèi)殼的上端與所述連接法蘭的中心孔的孔壁連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凝水塔，其特征在于，所述內(nèi)殼包括上內(nèi)殼和下內(nèi)殼，所述上內(nèi)殼與所述下內(nèi)殼通過(guò)法蘭盤(pán)連接，所述上內(nèi)殼的壁厚大于所述下內(nèi)殼的壁厚。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的凝水塔，其特征在于，所述上內(nèi)殼內(nèi)設(shè)置有除霧器，所述換熱器設(shè)置于所述下內(nèi)殼內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的凝水塔，其特征在于，所述除霧器為折流板除霧器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凝水塔，其特征在于，所述塔體外殼為上端敞口的筒體狀，所述上端敞口處設(shè)置有法蘭，所述法蘭的外緣與所述塔體外殼的頂端連接，所述內(nèi)殼的上端連接至所述法蘭的下表面上，所述法蘭的中心孔內(nèi)嵌設(shè)有制冷器，所述內(nèi)殼的上部設(shè)置與所述制冷器連接的盛放有防凍液的防凍池，所述防凍池下方的所述內(nèi)殼內(nèi)設(shè)置凝水管，所述防凍池的下部中心連接有從所述塔體外殼的外側(cè)下部引出的用于將貧水空氣導(dǎo)出的排出管。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的凝水塔，其特征在于，所述出水口上連接有出水管道，從靠近所述出水口的一端起所述出水管道上依次設(shè)置有第一閥門(mén)、水過(guò)濾器、儲(chǔ)水罐和第二閥門(mén)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的凝水塔，其特征在于，所述富水空氣入口與空壓機(jī)的出口連接，所述空壓機(jī)的入口連接有空氣過(guò)濾器；所述換熱器的入口與制冷壓縮機(jī)的出口連接，所述換熱器的出口與所述制冷壓縮機(jī)的入口連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的凝水塔，其特征在于，所述貧水空氣排放口通過(guò)空氣管路連通至外部工作間。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的凝水塔，其特征在于，所述下封頭上連接有用于支撐整個(gè)所述凝水塔的支座。
【文檔編號(hào)】E03B3/28GK103669479SQ201210362911
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2012年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月25日
【發(fā)明者】王萬(wàn)強(qiáng) 申請(qǐng)人:王萬(wàn)強(qiáng)