專利名稱：利用深冷海水和波浪能生產(chǎn)淡水和冷空氣的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種空氣取水裝置，尤其是一種利用深冷海水和波浪能生產(chǎn)淡水和冷空氣的裝置。
背景技術(shù)：
要滿足海島用戶長(zhǎng)期生活生存需要，需穩(wěn)定可靠的淡水供應(yīng)。海島生活用水包括飲用水和沐浴用水等，須是淡水。在海島自然淡水資源不足的情況下，需要補(bǔ)充淡水。一些必須長(zhǎng)期駐守而淡水資源缺乏的島嶼島礁，通常是通過定期船運(yùn)的方法將淡水運(yùn)往海島儲(chǔ)存?zhèn)溆茫摲椒ǖ娜秉c(diǎn)是成本較高，遇到惡劣天氣，運(yùn)輸困難時(shí)，海島淡水供應(yīng)就會(huì)緊張。也可采用海水淡化的方法生產(chǎn)生活用淡水。海水淡化需要?jiǎng)恿?，現(xiàn)有海水淡化所需的動(dòng)力主要是電力。在沒有電網(wǎng)供電的島嶼，電力主要來自燃油發(fā)電機(jī)組，缺點(diǎn)是要消耗燃油。為了減小燃油的消耗，開始采用風(fēng)力發(fā)電，波浪能發(fā)電、海洋溫差能發(fā)電等發(fā)電的方式。這些發(fā)電方式尚存在系統(tǒng)復(fù)雜、造價(jià)高的問題。也可以采用太陽能海水淡化的方法，缺點(diǎn)是占地面積大，受天氣影響較大。現(xiàn)有海島所采用的能源供應(yīng)模式主要是將各類能源轉(zhuǎn)化為電能，然后利用電能通過淡水生產(chǎn)裝置生產(chǎn)淡水、利用電能開動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)，轉(zhuǎn)化效率低、系統(tǒng)復(fù)雜。目前，還未有好的解決方案。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的技術(shù)任務(wù)是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足提供一種利用深冷海水和波浪能生產(chǎn)淡水和冷空氣的裝置，該利用深冷海水和波浪能生產(chǎn)淡水和冷空氣的裝置具有不耗費(fèi)電力，簡(jiǎn)單可靠、價(jià)格低廉，適合于電價(jià)較高的海島以及其它海洋工程的要求的特點(diǎn)。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:它包括淡水倉(cāng)、深冷海水倉(cāng)和換熱元件，所述的淡水倉(cāng)設(shè)置在深冷海水倉(cāng)的上部，所述的換熱元件置于深冷海水倉(cāng)內(nèi)，所述的換熱元件的上部穿過淡水倉(cāng)的底部，并伸出淡水倉(cāng)，所述的深冷海水倉(cāng)的側(cè)面設(shè)置有一與深冷海水倉(cāng)內(nèi)腔相通的出水管，所述的出水管上設(shè)置有出水閥，所述的深冷海水倉(cāng)的下部設(shè)置有一吸水管，所述的吸水管的上部穿過深冷海水倉(cāng)的底部與設(shè)置在深冷海水倉(cāng)內(nèi)的進(jìn)水管相連，所述的進(jìn)水管上設(shè)置有進(jìn)水閥。所述的深冷海水倉(cāng)下部的吸水管外側(cè)設(shè)置有隔熱元件，所述的隔熱元件的上部與深冷海水倉(cāng)底部相固定。本實(shí)用新型的利用深冷海水和波浪能生產(chǎn)淡水和冷空氣的裝置和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下突出的有益效果:利用深冷海水為冷源將海面上的濕熱空氣冷卻至低于其露點(diǎn)溫度，使其中所含的部分水蒸氣凝結(jié)為淡水供應(yīng)海島生產(chǎn)生活所需；去除了部分水蒸氣的冷空氣可用于降低室內(nèi)空氣的溫度和濕度，以提高海島生活的舒適性；由于采用深冷海水為冷源，可以避免為生產(chǎn)低溫冷源所消耗的電力，可以節(jié)約寶貴的海島電力，克服了現(xiàn)有空氣 取水裝置和空調(diào)裝置需要耗電的問題等特點(diǎn)。

附圖1是利用深冷海水和波浪能生產(chǎn)淡水和冷空氣的裝置的主視結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2是利用深冷海水和波浪能生產(chǎn)淡水和冷空氣的裝置的進(jìn)水過程結(jié)構(gòu)示意圖；附圖標(biāo)記說明:1、換熱元件，2、濕熱空氣，3、淡水，4、淡水倉(cāng)，5、進(jìn)水管，6、進(jìn)水閥，7、海水表面層，8、隔熱元件，9、越溫層，10、吸水管，11、深冷海水層，12、海平面，13、出水管，14、出水閥，15、深冷海水，16、深冷海水倉(cāng)，17、冷空氣。
具體實(shí)施方式
參照說明書附圖1和附圖2對(duì)本實(shí)用新型的利用深冷海水和波浪能生產(chǎn)淡水和冷空氣的裝置作以下詳細(xì)地說明。本實(shí)用新型的利用深冷海水和波浪能生產(chǎn)淡水和冷空氣的裝置，其結(jié)構(gòu)包括淡水倉(cāng)4、深冷海水倉(cāng)16和換熱元件1，所述的淡水倉(cāng)4設(shè)置在深冷海水倉(cāng)16的上部，所述的換熱元件I置于深冷海水倉(cāng)16內(nèi)，所述的換熱元件I的上部穿過淡水倉(cāng)4的底部，并伸出淡水倉(cāng)4，所述的深冷海水倉(cāng)16的側(cè)面設(shè)置有一與深冷海水倉(cāng)16內(nèi)腔相通的出水管13，所述的出水管13上設(shè)置有出水閥14,所述的深冷海水倉(cāng)16的下部設(shè)置有一吸水管10,所述的吸水管10的上部穿過深冷海水倉(cāng)16的底部與設(shè)置在深冷海水倉(cāng)16內(nèi)的進(jìn)水管5相連，所述的進(jìn)水管5上設(shè)置有進(jìn)水閥6。所述的深冷海水倉(cāng)16下部的吸水管10外側(cè)設(shè)置有隔熱元件8，所述的隔熱元件8的上部與深冷海水倉(cāng)16底部相固定。換熱元件I將掠過其表面的海面上的濕熱空氣2冷卻，使其溫度下降到露點(diǎn)溫度以下時(shí)，濕熱空氣2中所含有的部分水蒸氣便會(huì)凝結(jié)成水珠并匯聚成凝結(jié)的淡水3，儲(chǔ)存于淡水倉(cāng)4中備用。降溫后的冷空氣17可作為空調(diào)用冷源。換熱元件I置于深冷海水倉(cāng)16中的深冷海水15中被其冷卻降溫，深冷海水15被加熱溫度上升，上升到接近濕熱空氣的溫度時(shí)，將失去對(duì)濕熱空氣的冷卻能力，需要將較高溫度的海水排入大海，并不斷補(bǔ)充新鮮的深冷海水，才能持續(xù)生產(chǎn)淡水。設(shè)置了出水閥14，出水閥14為單向閥，當(dāng)整個(gè)裝置因?yàn)椴ɡ诉\(yùn)動(dòng)上升而使其深冷海水倉(cāng)16內(nèi)水位高于深冷海水倉(cāng)16倉(cāng)外水位時(shí)，出水閥14打開，深冷海水倉(cāng)16內(nèi)海水通過出水口 13排入海中。為了補(bǔ)充新的溫度較低的深冷海水，裝置設(shè)置了進(jìn)水管5、進(jìn)水閥6和吸水管10，當(dāng)因?yàn)椴ɡ诉\(yùn)動(dòng)裝置下降而使其深冷海水倉(cāng)16內(nèi)水位低于深冷海水倉(cāng)16倉(cāng)外水位時(shí)，進(jìn)水閥6打開，深冷海水層11的深冷海水通過吸水管10、進(jìn)水閥6、進(jìn)水管5進(jìn)入深冷海水倉(cāng)16中。為減小吸水管吸入的深冷海水與溫度較高的海水表面層7和溫躍層9的換熱，設(shè)置了隔熱元件8。整個(gè)裝置漂浮在海平面12上隨波浪運(yùn)動(dòng)，深冷海水倉(cāng)16的深冷海水15不斷更換以維持較低溫度。中國(guó)的南海海域遼闊，水深大于800米的海域140 150萬平方公里，位于北回歸線以南，太陽輻射強(qiáng)烈，是典型的熱帶海洋，表層水溫均在25° C以上。而超過500米以下的深層水溫可在5-10° C以下，表深層水溫差在20 24° C。接近海面的濕熱空氣，設(shè)定其溫度為25-30°C，相對(duì)濕度為0.8，含濕量為20-22g/kg，當(dāng)其掠過換熱元件上端時(shí)被冷卻到其露點(diǎn)溫度以下時(shí)，其中所含有的水分便會(huì)冷凝成冷凝水并儲(chǔ)存于淡水倉(cāng)中備用。當(dāng)濕熱空氣被冷卻至10°c，則其中含水量將為7.8g/kg，每kg空氣可凝結(jié)出12-14克冷凝水。若每小時(shí)冷卻風(fēng)量為5000m3，每天可生產(chǎn)淡水1500 kg。同時(shí)聯(lián)產(chǎn)超過11萬m3溫度約10°C的冷空氣用于空調(diào)，與常規(guī)空氣取水裝置和空調(diào)裝置相比，每天可節(jié)電600千瓦時(shí)。除說明書所述的技術(shù)特征外，均為本專業(yè)技術(shù)人員的已知技術(shù)。
權(quán)利要求1.利用深冷海水和波浪能生產(chǎn)淡水和冷空氣的裝置，其特征是:包括淡水倉(cāng)、深冷海水倉(cāng)和換熱元件，所述的淡水倉(cāng)設(shè)置在深冷海水倉(cāng)的上部，所述的換熱元件置于深冷海水倉(cāng)內(nèi)，所述的換熱元件的上部穿過淡水倉(cāng)的底部，并伸出淡水倉(cāng)，所述的深冷海水倉(cāng)的側(cè)面設(shè)置有一與深冷海水倉(cāng)內(nèi)腔相通的出水管，所述的出水管上設(shè)置有出水閥，所述的深冷海水倉(cāng)的下部設(shè)置有一吸水管，所述的吸水管的上部穿過深冷海水倉(cāng)的底部與設(shè)置在深冷海水倉(cāng)內(nèi)的進(jìn)水管相連，所述的進(jìn)水管上設(shè)置有進(jìn)水閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用深冷海水和波浪能生產(chǎn)淡水和冷空氣的裝置，其特征是:所述的深冷海水倉(cāng)下部的吸水管外側(cè)設(shè)置有隔熱元件，所述的隔熱元件的上部與深冷海水倉(cāng)底部相固定。
專利摘要本實(shí)用新型公開了利用深冷海水和波浪能生產(chǎn)淡水和冷空氣的裝置，屬于空氣取水裝置，其結(jié)構(gòu)包括淡水倉(cāng)、深冷海水倉(cāng)和換熱元件，所述的淡水倉(cāng)設(shè)置在深冷海水倉(cāng)的上部，所述的換熱元件置于深冷海水倉(cāng)內(nèi)，所述的換熱元件的上部穿過淡水倉(cāng)的底部，并伸出淡水倉(cāng)，所述的深冷海水倉(cāng)的側(cè)面設(shè)置有一與深冷海水倉(cāng)內(nèi)腔相通的出水管，所述的出水管上設(shè)置有出水閥，所述的深冷海水倉(cāng)的下部設(shè)置有一吸水管，所述的吸水管的上部穿過深冷海水倉(cāng)的底部與設(shè)置在深冷海水倉(cāng)內(nèi)的進(jìn)水管相連，所述的進(jìn)水管上設(shè)置有進(jìn)水閥。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的利用深冷海水和波浪能生產(chǎn)淡水和冷空氣的裝置具有不耗費(fèi)電力，簡(jiǎn)單可靠、價(jià)格低廉等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)E03B3/28GK203008031SQ201320010758
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2013年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月9日
發(fā)明者劉啟宸 申請(qǐng)人:劉啟宸