一種仿生集水器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種仿生集水器，它包含集水頭，該集水頭整體為中空的半球形結(jié)構(gòu)，其外面套接固定有一圈擋水圈，該擋水圈與集水頭之間設(shè)有集水槽，所述的集水頭整體由硅橡膠材料加工制作而成，其底部固定有硬質(zhì)的定位板，該定位板的中部固定孔，所述定位板的底部固定有支架，所述的支架包含與固定孔套接固定連接的中連桿和與中連桿套接固定的集水支座，該集水支座的周?chē)潭ㄓ袛?shù)個(gè)與其轉(zhuǎn)動(dòng)配合的支架桿，所述中連桿的底部設(shè)有與其活動(dòng)連接的支架連桿，該支架連桿的另一端與支架桿相連。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，由于采用仿生學(xué)的原理使其能夠利用涂覆在小玻璃球上的親水層吸引空氣中的水霧，從而最終實(shí)現(xiàn)集水的目的。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種仿生集水器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是集水設(shè)備加工制造領(lǐng)域，具體涉及一種基于納米布沙漠甲蟲(chóng)集水原理的仿生集水器。

【背景技術(shù)】
[0002]自人類(lèi)文明發(fā)展以來(lái)，工業(yè)化和都市化不斷加劇著對(duì)水體的污染，越來(lái)越嚴(yán)重的供水不足，已成為世界難題。我國(guó)的淡水資源更是短缺，南北不平衡，到20世紀(jì)末，全國(guó)600多座城市中，已有400多個(gè)城市存在供水不足問(wèn)題,其中比較嚴(yán)重的缺水城市達(dá)110個(gè)，現(xiàn)在情況更加嚴(yán)重。還有，在某些特定情況下，比如在沙漠地帶旅游、工作，在嚴(yán)重干旱地區(qū)，在地震等自然災(zāi)害的時(shí)候，我們都有可能面臨缺水的狀況，因此如何設(shè)計(jì)一種能夠源源不斷能夠提供清潔水源同時(shí)又方便攜帶的集水器已成為當(dāng)前的一個(gè)重要的研究課題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的是提供一種仿生集水器，它能有效地解決【背景技術(shù)】中所存在的問(wèn)題。
[0004]為了解決【背景技術(shù)】中所存在的問(wèn)題，它包含集水頭1，該集水頭I整體為中空的半球形結(jié)構(gòu)，其外面套接固定有一圈擋水圈2，該擋水圈2與集水頭I之間設(shè)有集水槽，所述的集水頭I整體由硅橡膠材料加工制作而成,其底部固定有硬質(zhì)的定位板3，該定位板3的中部固定孔4，所述定位板3的底部固定有支架，所述的支架包含與固定孔4套接固定連接的中連桿7和與中連桿7套接固定的集水支座5，該集水支座5的周?chē)潭ㄓ袛?shù)個(gè)與其轉(zhuǎn)動(dòng)配合的支架桿6，所述中連桿7的底部設(shè)有與其活動(dòng)連接的支架連桿8，該支架連桿8的另一端與支架桿6相連。
[0005]所述集水頭I的球面一側(cè)均勻排列有數(shù)個(gè)直徑0.0lmm的小玻璃球，每個(gè)單獨(dú)直徑為0.0lmm小玻璃球的表面涂覆有一層有ZXL-CSS超疏水型涂料，所述集水頭I球面的另一側(cè)均勻排列有數(shù)個(gè)直徑0.5mm的小玻璃球，每個(gè)單獨(dú)直徑為0.5mm小玻璃球的頂部涂有超親水型納米涂料，其外側(cè)面涂有ZXL-CSS超疏水型涂料。
[0006]所述集水頭I與擋水圈2之間的集水槽處設(shè)有一個(gè)與其連通的出水管。
[0007]由于采用了以上技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下有益效果:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，由于采用仿生學(xué)的原理使其能夠利用涂覆在小玻璃球上的親水層吸引空氣中的水霧，從而最終實(shí)現(xiàn)集水的目的。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明，下面將結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例作簡(jiǎn)單的介紹。
[0009]圖1是本發(fā)明中集水頭部分的主視圖；
[0010]圖2是本發(fā)明中集水頭部分的俯視圖；
[0011]圖3是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0012]為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。
[0013]參看圖1-3，本【具體實(shí)施方式】是采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)，它包含集水頭1，該集水頭I整體為中空的半球形結(jié)構(gòu)，其外面套接固定有一圈擋水圈2，該擋水圈2與集水頭I之間設(shè)有集水槽，所述的集水頭I整體由硅橡膠材料加工制作而成，其底部固定有硬質(zhì)的定位板3，該定位板3的中部固定孔4，所述定位板3的底部固定有支架，所述的支架包含與固定孔4套接固定連接的中連桿7和與中連桿7套接固定的集水支座5，該集水支座5的周?chē)潭ㄓ袛?shù)個(gè)與其轉(zhuǎn)動(dòng)配合的支架桿6，所述中連桿7的底部設(shè)有與其活動(dòng)連接的支架連桿8，該支架連桿8的另一端與支架桿6相連。
[0014]所述集水頭I的球面一側(cè)均勻排列有數(shù)個(gè)直徑0.0lmm的小玻璃球，每個(gè)單獨(dú)直徑為0.0lmm小玻璃球的表面涂覆有一層有ZXL-CSS超疏水型涂料，所述集水頭I球面的另一側(cè)均勻排列有數(shù)個(gè)直徑0.5mm的小玻璃球，每個(gè)單獨(dú)直徑為0.5mm小玻璃球的頂部涂有超親水型納米涂料，其外側(cè)面涂有ZXL-CSS超疏水型涂料。
[0015]所述集水頭I與擋水圈2之間的集水槽處設(shè)有一個(gè)與其連通的出水管。
[0016]由于整個(gè)集水裝置表面仿制納米布甲蟲(chóng)的背部結(jié)構(gòu)采用半球形結(jié)構(gòu)可以從四周接觸空氣，當(dāng)風(fēng)向不確定時(shí)不用調(diào)整集水裝置，就能夠更大面積的收集空氣中的水霧，提高集水效率，直徑為0.0lmm的小玻璃球按正六邊形的規(guī)則排列覆蓋整個(gè)集水表面，鑲有的直徑0.5mm小玻璃球間距為Imm呈方形排列覆蓋在集水頭I表面，在直徑為0.0lmm的小玻璃球的表面涂有ZXL-CSS超疏水型涂料，在直徑為0.5mm小玻璃球的頂部涂有超親水型納米涂料，其外側(cè)面涂有ZXL-CSS超疏水型涂料，由于頂部是超親水層，利用親水層吸引空氣中的水霧，同時(shí)水膜表面的靜電引力和吸引力會(huì)進(jìn)一步吸引小水霧，從而逐漸聚合出一層薄薄的水霧，當(dāng)凝結(jié)的水珠在重力的作用下流入到親水層與超疏水涂層接合處時(shí)，因?yàn)槿亟佑|線水膜在厚度方向上增加，形成小水珠，另一方面，小水滴遇到基地和凸起側(cè)斜面，因表面的超疏水性被彈起。最終形成直徑4-5mm的大水珠，順著表面沿固定線路落下與“荷葉效應(yīng)”相似，且滾動(dòng)的水珠會(huì)把一些灰塵污泥的顆粒一起帶走，達(dá)到自清潔的效果。
[0017]支架利用伸縮桿的原理可以自由伸縮。支架與集水裝置的結(jié)合可以提高集水時(shí)集水位置的高度，提高收集的水質(zhì)與水量。
[0018]集水裝置的工作面與普通僅利用疏水性材料如類(lèi)似聚乙烯(會(huì)產(chǎn)生收集水滴小，易被風(fēng)吹走)，及僅利用親水性材料如類(lèi)似玻璃表面(易于形成大水膜且冷凝水路不確定)相比利用親水和疏水層相結(jié)合，疏水部分涂有ZXL-CSS超疏水型涂料(其主要成分為納米二氧化硅，拒水、防水效果極佳，浸泡水中取出后，可以使表面完全不沾水，疏水角度為150°，當(dāng)物體表面形成一層高密度穩(wěn)固的納米超疏水透明薄膜，在立面上，水珠會(huì)在重力的作用下滾落，即不粘水，對(duì)水有很強(qiáng)的排斥力，跟我們非常熟悉的“荷葉效應(yīng)”相似，滾動(dòng)的水珠會(huì)把一些灰塵污泥的顆粒一起帶走，達(dá)到自清潔的效果。)在大突起的頂部親水部分涂有超親水型納米涂料(其主要成分為納米二氧化鈦，納米薄膜層與水的接觸角為0-5°，是水滴在表面形成薄薄的水膜，下雨時(shí)可以從污染物的根部進(jìn)行全面沖洗。同時(shí)，納米薄膜超親水性可以吸附空氣中的水分，形成薄薄的水膜。)易于吸收空氣中的水霧且具有明確的凝水路線便于儲(chǔ)存水可以高效收集水，并且通過(guò)鑲?cè)胗H水頂部玻璃球的均勻排布，控制其大小進(jìn)行快速冷凝。
[0019]集水器與Kitae Pak設(shè)計(jì)的沙漠集水器相比其集水表面采用大小突起親水與疏水相結(jié)合比單獨(dú)的利用波浪條紋更易收集空氣中的水霧，且采用硅橡膠比鋼結(jié)構(gòu)易于折疊、攜帶。同時(shí)支架的使用使收集的水更干凈，不限制場(chǎng)地，使用起來(lái)更方便。
[0020]最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種仿生集水器，其特征在于它包含集水頭(I)，該集水頭(I)整體為中空的半球形結(jié)構(gòu)，其外面套接固定有一圈擋水圈(2)，該擋水圈(2)與集水頭(I)之間設(shè)有集水槽，所述的集水頭(I)整體由娃橡膠材料加工制作而成，其底部固定有硬質(zhì)的定位板(3),該定位板(3)的中部固定孔(4)，所述定位板(3)的底部固定有支架，所述的支架包含與固定孔(4)套接固定連接的中連桿(7)和與中連桿(7)套接固定的集水支座(5)，該集水支座(5)的周?chē)潭ㄓ袛?shù)個(gè)與其轉(zhuǎn)動(dòng)配合的支架桿￠)，所述中連桿(7)的底部設(shè)有與其活動(dòng)連接的支架連桿(8)，該支架連桿(8)的另一端與支架桿(6)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種仿生集水器，其特征在于所述集水頭(I)的球面一側(cè)均勻排列有數(shù)個(gè)直徑0.0lmm的小玻璃球，每個(gè)單獨(dú)直徑為0.0lmm小玻璃球的表面涂覆有一層有ZXL-CSS超疏水型涂料，所述集水頭(I)球面的另一側(cè)均勻排列有數(shù)個(gè)直徑0.5mm的小玻璃球，每個(gè)單獨(dú)直徑為0.5mm小玻璃球的頂部涂有超親水型納米涂料，其外側(cè)面涂有ZXL-CSS超疏水型涂料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種仿生集水器，其特征在于所述集水頭(I)與擋水圈(2)之間的集水槽處設(shè)有一個(gè)與其連通的出水管。
【文檔編號(hào)】E03B3/28GK104196085SQ201410360140
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年7月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月24日
【發(fā)明者】許鋒, 王志恒, 龔冬梅, 袁鳳獻(xiàn), 程生, 錢(qián)房房, 駱林惠 申請(qǐng)人:皖西學(xué)院