一种适用于低湿度环境的淡水获取装置

本技术涉及水资源处理，特别涉及一种适用于低湿度环境的淡水获取装置。

背景技术：

1、水是生命之源，及时补充淡水是人和其他生物生命维持的基本条件。在沙漠等低湿度环境中，淡水更显得尤为宝贵。从空气中提取水分，是获取淡水的一种方式，比如冷却空气到水露点以下。但沙漠等环境湿度低，一般温度也高，水的露点低，如果制冷机直接冷却空气获取淡水，再排空冷却后的空气，则淡水的单位质量获取成本会非常高。如果将脱水后的冷空气与未脱水的热空气换热，将减少大部分能耗，这需要风机等压缩机驱动。

技术实现思路

1、鉴于此，有必要针对当前的低湿度环境的淡水获取存在的稳定性较差且成本较高的技术问题提供一种稳定可靠且易于操作的适用于低湿度环境的淡水获取装置及获取方法。

2、为解决上述问题，本实用新型采用下述技术方案：

3、本实用新型目的之一，提供了一种适用于低湿度环境的淡水获取装置，包括：过滤器(101)、压缩机(102)、冷却器(103)、换热器(104)、膨胀机(105)、相分离器(106)及集水器(107)，其中：

4、环境空气第一流股(1)经所述过滤器(101)过滤后形成第二气体流股(2)，所述流股(2)经所述压缩机(102)压缩为高压高温的第三气体流股(3)，所述流股(3)经所述冷却器(103)冷却为第四气体流股(4)，所述第四气体流股(4)经所述换热器(104)进一步冷却为第五气体流股(5)，所述第五气体流股(5)在所述膨胀机(105)中进一步降温后形成第六气体流股(6)，所述第六气体流股(6)在所述相分离器(106)实现水和空气分离，其中，水进入所述集水器(107)，而被提取过水的空气成为第七流股(7)，所述第七流股(7)经过所述换热器(104)的热交换后形成第八流股(8)排出。

5、在其中一些实施例中，所述环境空气第一流股(1)的温度记为t1，压力记为p1；所述第三气体流股(3)的温度记为t3，压力记为p3；所述第四气体流股(4)的温度记为t4，压力记为p4；所述第五气体流股(5)的温度记为t5，压力记为p5；所述第六气体流股(6)的温度记为t6，压力记为p6；其中：t3＞t1，p3＞p1，t4≈t1，p4≈p2，t5＜t3，p5≈p3，t6＜环境水露点温度，p6≈p1。

6、在其中一些实施例中，还包括电机(108)，所述电机(108)用于驱动所述压缩机(102)及所述膨胀机(105)工作。

7、在其中一些实施例中，所述压缩机(102)包括离心式或容积式。

8、在其中一些实施例中，所述冷却器(103)采用水冷或风冷。

9、在其中一些实施例中，所述第八流股(8)可用于空调系统和冷却器的风冷冷源。

10、本实用新型采用上述技术方案，其有益效果如下：

11、本实用新型提供的适用于低湿度环境的淡水获取装置，环境空气第一流股(1)经所述过滤器(101)过滤后形成第二气体流股(2)，所述流股(2)经所述压缩机(102)压缩为高压高温的第三气体流股(3)，所述流股(3)经所述冷却器(103)冷却为第四气体流股(4)，所述第四气体流股(4)经所述换热器(104)进一步冷却为第五气体流股(5)，所述第五气体流股(5)在所述膨胀机(105)中进一步降温后形成第六气体流股(6)，所述第六气体流股(6)在所述相分离器(106)实现水和空气分离，其中，水进入所述集水器(107)，而被提取过水的空气成为第七流股(7)，所述第七流股(7)经过所述换热器(104)的热交换后形成第八流股(8)排出，本实用新型提供的淡水获取装置及获取方法，利用压缩和膨胀的基本原理，从空气中提取水，具有稳定可靠的特点；规模可调，适应不同场合需求；制冷过程的工质是空气，只需要供应电能，可以与光伏等本地电源联合使用；制冷过程的出口气体温度低，可以提供冷气。

技术特征：

1.一种适用于低湿度环境的淡水获取装置，其特征在于，包括：过滤器(101)、压缩机(102)、冷却器(103)、换热器(104)、膨胀机(105)、相分离器(106)及集水器(107)，其中：

2.如权利要求1所述的适用于低湿度环境的淡水获取装置，其特征在于，所述环境空气第一流股(1)的温度记为t1，压力记为p1；所述第三气体流股(3)的温度记为t3，压力记为p3；所述第四气体流股(4)的温度记为t4，压力记为p4；所述第五气体流股(5)的温度记为t5，压力记为p5；所述第六气体流股(6)的温度记为t6，压力记为p6；其中：t3＞t1，p3＞p1，t4≈t1，p4≈p2，t5＜t3，p5≈p3，t6＜环境水露点温度，p6≈p1。

3.如权利要求1所述的适用于低湿度环境的淡水获取装置，其特征在于，还包括电机(108)，所述电机(108)用于驱动所述压缩机(102)及所述膨胀机(105)工作。

4.如权利要求1所述的适用于低湿度环境的淡水获取装置，其特征在于，所述压缩机(102)包括离心式或容积式。

5.如权利要求4所述的适用于低湿度环境的淡水获取装置，其特征在于，所述冷却器(103)采用水冷或风冷。

6.如权利要求1所述的适用于低湿度环境的淡水获取装置，其特征在于，所述第八流股(8)可用于空调系统和冷却器的风冷冷源。

技术总结本技术提供的适用于低湿度环境的淡水获取装置，环境空气第一流股(1)经过滤器过滤后形成第二气体流股(2)，流股(2)经所述压缩机压缩为高压高温的第三气体流股(3)，流股(3)经冷却器冷却为第四气体流股(4)，第四气体流股(4)经换热器进一步冷却为第五气体流股(5)，所述第五气体流股(5)在膨胀机中进一步降温后形成第六气体流股(6)，所述第六气体流股(6)在相分离器实现水和空气分离，其中，水进入所述集水器，而被提取过水的空气成为第七流股(7)，所述第七流股(7)经过所述换热器的热交换后形成第八流股(8)排出，本技术提供的淡水获取装置，利用压缩和膨胀的基本原理，从空气中提取水，具有稳定可靠的特点。技术研发人员：王金阵,钞宝华,伍继浩受保护的技术使用者：中国科学院理化技术研究所技术研发日：20240122技术公布日：2024/9/19