CN105780855A - 一种健康型空气制水机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种健康型空气制水机，包括依次连通的进气机构、冷凝机构、储水机构、水净化机构和出水机构；所述进气机构包括进气组件和设置在进气组件内的净气组件。该健康型空气制水机，通过多层过滤机构对空气和水进行净化过滤，提高了饮用水的健康安全级别，并且通过超声波检测，能够实时监控净气组件的工作状态，使得净气组件始终保持一个较好的过滤净化状态，具有较强的实用性和较好的市场开拓前景。

Description

一种健康型空气制水机

技术领域

本发明涉及一种健康型空气制水机。

背景技术

空气制水机是一种以各种环境中的空气为原始原料，通过空气净化、空气加热、空气冷凝、水质净化等诸多技术手段对空气进行液化，从而得到符合卫生标准的饮用水的高科技产品，空气制水机是将空气抽湿机、空调、空气净化器等诸多设备的原理融合为一体所形成的，可被广泛应用于家居、公共场所或者任何需要饮用水的场所内。

因为目前存在的环境污染问题，所以空气在被进行冷凝前，需要对其进行处理，现有技术的空气制水机的净气机构多数是采用一个净化净气组件作为过滤单元，没有其他的组件进行辅助，进气效率比较低，而且过滤效果也不是很理想，特别是在使用一段时间后，净气组件很容易被堵塞，严重影响过滤效率，而且现有技术中对于水过滤结构的设计也比较简单，无法满足人们日益增长的需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种健康型空气制水机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种健康型空气制水机，包括依次连通的进气机构、冷凝机构、储水机构、水净化机构和出水机构；

所述进气机构包括进气组件和设置在进气组件内的净气组件；

所述进气组件包括进气筒，所述进气筒的上端设有进气口，所述进气筒的下端设有出气口，所述净气组件位于进气筒内部的上端，所述进气筒的内部设有导轨，所述净气组件沿导轨滑动，所述净气组件的下方设有弹性元件，所述弹性元件的上端与净气组件固定连接，所述弹性元件的下端固定在进气筒的内壁的底部，所述弹性元件处于压缩状态；

所述净气组件包括依次设置的胶化棉过滤层、活性硅过滤层、静电集成过滤层、纳米银过滤层、分子筛吸附层、等离子杀菌层和HEPA过滤层。

作为优选，为了更好地对净气组件的状态进行监控，所述进气筒的内壁内设有超声波发生器和超声波接收器，所述超声波发生器和超声波接收器所在的直线与进气筒的轴线垂直，所述净气组件位于超声波发生器和超声波接收器所在的平面的上方。

作为优选，为了提高进气筒的耐腐蚀性，延长使用寿命，所述进气筒的制作材料为玻璃钢复合材料。

作为优选，为了更好地匹配净气工作，所述弹性元件为波纹管。

作为优选，为了提升净气效果，所述胶化棉过滤层与进气口之间的距离小于HEPA过滤层与进气口之间的距离。

作为优选，所述冷凝机构包括加热组件和冷凝组件，所述进气机构通过加热组件与冷凝组件连通，所述加热组件包括加热盘管，所述冷凝组件包括冷凝盘管和压缩机，所述加热盘管通过压缩机与冷凝盘管连通。

作为优选，所述加热盘管通过电热丝加热，所述冷凝盘管为微通道扁管，所述加热盘管和冷凝盘管的材质为铜或铝。

作为优选，所述储水机构包括集水槽、集水箱和水泵，所述冷凝机构通过集水槽与集水箱连通，所述集水箱通过水泵与水净化机构连通。

作为优选，所述水净化机构包括依次设置的PP棉过滤层、压缩活性炭过滤层、超滤膜过滤层、反渗透膜过滤层和T33活性炭过滤层。

作为优选，所述出水机构包括储水箱、热水箱和冷水箱，所述水净化机构通过储水箱分别与热水箱和冷水箱连通，所述冷水箱和热水箱上均设有出水阀，所述热水箱内设有电热管，所述储水箱还与集水箱连通。

本发明的有益效果是，该健康型空气制水机，通过多层过滤机构对空气和水进行净化过滤，提高了饮用水的健康安全级别，并且通过超声波检测，能够实时监控净气组件的工作状态，使得净气组件始终保持一个较好的过滤净化状态，具有较强的实用性和较好的市场开拓前景。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的健康型空气制水机的结构示意图；

图2是本发明的健康型空气制水机的冷凝机构的结构示意图；

图3是本发明的健康型空气制水机的储水机构的结构示意图；

图4是本发明的健康型空气制水机的水净化机构的结构示意图；

图5是本发明的健康型空气制水机的出水机构的结构示意图；

图6是本发明的健康型空气制水机的进气机构的结构示意图；

图7是本发明的健康型空气制水机的净气组件的结构示意图；

图中：1.进气机构，2.冷凝机构，3.储水机构，4.水净化机构，5.出水机构，21.加热盘管，22.压缩机构，23.冷凝盘管，31.集水槽，32.集水箱，33.水泵，41.PP棉过滤层，42.压缩活性炭过滤层，43.超滤膜过滤层，44.反渗透膜过滤层，45.T33活性炭过滤层，51.储水箱，52.冷水箱，53.热水箱，54.电热管，55.出水阀，61.进气筒，62.进气口，63.出气口，64.净气组件，65.导轨，66.弹性元件，67.超声波发生器，68.超声波接收器，69.胶化棉过滤层，70.活性硅过滤层，71.静电集成过滤层，72.纳米银过滤层，73.分子筛吸附层，74.等离子杀菌层，75.HEPA过滤层。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-图7所示，一种健康型空气制水机，包括依次连通的进气机构1、冷凝机构2、储水机构3、水净化机构4和出水机构5；

所述进气机构1包括进气组件和设置在进气组件内的净气组件64；

所述进气组件包括进气筒61，所述进气筒61的上端设有进气口62，所述进气筒61的下端设有出气口63，所述净气组件64位于进气筒61内部的上端，所述进气筒61的内部设有导轨65，所述净气组件64沿导轨65滑动，所述净气组件64的下方设有弹性元件66，所述弹性元件66的上端与净气组件64固定连接，所述弹性元件66的下端固定在进气筒61的内壁的底部，所述弹性元件66处于压缩状态；

所述净气组件64包括依次设置的胶化棉过滤层69、活性硅过滤层70、静电集成过滤层71、纳米银过滤层72、分子筛吸附层73、等离子杀菌层74和HEPA过滤层75。

作为优选，为了更好地对净气组件64的状态进行监控，所述进气筒61的内壁内设有超声波发生器67和超声波接收器68，所述超声波发生器67和超声波接收器68所在的直线与进气筒61的轴线垂直，所述净气组件64位于超声波发生器67和超声波接收器68所在的平面的上方。

作为优选，为了提高进气筒61的耐腐蚀性，延长使用寿命，所述进气筒61的制作材料为玻璃钢复合材料。

作为优选，为了更好地匹配净气工作，所述弹性元件66为波纹管。

作为优选，为了提升净气效果，所述胶化棉过滤层69与进气口62之间的距离小于HEPA过滤层75与进气口63之间的距离。

胶化棉过滤层69是采用胶化棉作为过滤材料，用于过滤大型颗粒，如：孢子、灰尘、花粉、毛发等。

活性硅过滤层70是以活性硅为基材，通过甲醛催化载体技术，有效负载活性因子，强力催化分解甲醛分子成二氧化碳、水等无害物质。

静电集成过滤层71是利用高压直流电场使空气中的气体分子电离，产生大量电子和离子，含尘气体经过高压静电场时被电分离，尘粒与负离子结合带上负电后，经过除尘网时被带正电的金属板吸附。

纳米银过滤层72采用广泛抗菌、强效杀菌的纳米银过滤网，可在数分钟内杀死细菌、真菌、霉菌、孢子等650多种细菌微生物。

分子筛吸附层73是通过分子筛对气体纯化，主要靠吸附和交换作用，分子筛孔隙率非常高，内表面积很大，内空占体积的50％左右，经高温活化沸石失水后，晶体内部形成许多孔径大小均匀的孔径，具有很强的吸附能力，能有效地把直径小于其孔径的气体分子及水分吸时孔内，而把大于孔径的分子档在孔外。

等离子杀菌层74是通过等离子发生器同时产生的正离子与负离子在空气中进行正负电荷中和的瞬间产生巨大的能量释放，从而导致其周围细菌结构的改变或能量的转换，从而致使细菌死亡，实现其杀菌的作用。

HEPA过滤层75是通过达到HEPA标准的过滤网高效净化空气中的超细微粒物和细菌团，可有效去除PM2.5(最低可过滤直径0.3微米颗粒物)，滤净率高达99.9％从而达到除尘的效果。

通过以上7层过滤层的叠加过滤，能够有效对空气中的颗粒杂质、粉尘、细菌病毒实现有效地净化。

而当净气组件64工作一段时间后，杂质就会在净气组件64上堆积甚至会产生堵塞，这样净气组件64的整体重量就会增大，使得净气组件64继续压缩弹性元件66即波纹管，最终由于净气组件64的重量过重会使得净气组件64下降到超声波发生器67和超声波接收器68之间，阻挡超声波信号的接收，进而超声波接收器68就会反馈出报警信号，提示使用者该更换滤芯了。

实际上，这里的超声波接收器68是要与外部的控制系统连接的，这样才能实现信号的反馈以及报警信号的发出。

这里采用波纹管，一方面可以起到弹簧的弹性伸缩效果，另一方面，还能与净气组件64的下端形成一个气流通道，使得被净化后的气体直接从波纹管内部穿过，然后直接从出气口出去。

作为优选，为了提升水蒸气凝结效果，提高凝结效率，所述冷凝机构2包括加热组件和冷凝组件，所述进气机构1通过加热组件与冷凝组件连通，所述加热组件包括加热盘管21，所述冷凝组件包括冷凝盘管23和压缩机，所述加热盘管21通过压缩机与冷凝盘管23连通。

这里对空气先进行加热，然后再进行降温，实现较大的温差变化，有效地促进了气态水转化成液态水的进程。

进一步，为了提升加热和冷凝效率，所述加热盘管21通过电热丝加热，所述冷凝盘管23为微通道扁管，所述加热盘管21和冷凝盘管23的材质为铜或铝。

这里采用电热丝对加热盘管21进行加热，能够提高加热速度，这里采用的微通道扁管，能够使得冷凝效果更好。

作为优选，为了方便集水储水，所述储水机构3包括集水槽31、集水箱32和水泵33，所述冷凝机构2通过集水槽31与集水箱32连通，所述集水箱32通过水泵33与水净化机构4连通。

作为优选，为了提升水过滤效果，所述水净化机构4包括依次设置的PP棉过滤层41、压缩活性炭过滤层42、超滤膜过滤层43、反渗透膜过滤层44和T33活性炭过滤层45。

这里采用5层过滤，对杂质、颗粒、以及有害物质进行有效过滤，并且还能改善口感，通过超滤膜和反渗透膜的配合，实现为微小物质的过滤。

作为优选，为了方便出水和使用，所述出水机构5包括储水箱51、热水箱53和冷水箱52，所述水净化机构4通过储水箱51分别与热水箱53和冷水箱52连通，所述冷水箱52和热水箱53上均设有出水阀55，所述热水箱53内设有电热管54，所述储水箱51还与集水箱32连通。

压缩机，是将低压气体提升为高压气体的一种从动的流体机械，它从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体，通过电机运转带动活塞对其进行压缩后，向排气管排出高温高压的制冷剂气体，为制冷循环提供动力，从而实现压缩→冷凝(放热)→膨胀→蒸发(吸热)的制冷循环，此处的压缩机主要为回转式压缩机、涡旋式压缩机和离心式压缩机。

此处，先对过滤后的空气进行加热，然后通过压缩机的配合，实现对空气的冷凝，使得空气中的气态水变成液态水。

微通道扁管，也称为微通道换热器，就是通道当量直径在10-1000μm的换热器。这种换热器的扁平管内有数十条细微流道,在扁平管的两端与圆形集管相联。集管内设置隔板,将换热器流道分隔成数个流程。该微冷却装置实际上是一个微散热系统,由电子动力泵、微冷凝器、微热管组成。而其中微型微通道换热器可选用的材料有:聚甲基丙烯酸甲酯、镍、铜、不锈钢、陶瓷、硅、Si3N4和铝等。采用镍材料的微通道换热器,单位体积的传热性能比相应聚合体材料的换热器高5倍多,单位质量的传热性能也提高了50％；采用铜材料,可将金属板材加工成小而光滑的流体通道,且可精确控制翅片尺寸和平板厚度,达到几十微米级,经钎焊形成平板错流式结构,传热系数可达45MW/(m3·K),是传统紧凑式换热器的20倍；采用硅、Si3N4等材料可制造结构更为复杂的多层结构,通过各向异性的蚀刻过程可完成加工新型换热器,使用夹层和堆砌技术可制造出各种结构和尺寸,如通道为角锥结构的换热器。大尺度微通道换热器形成微通道规模化的生产技术主要是受挤压技术,受压力加工技术所限,可选用的材料也极为有限,主要为铝及铝合金。

在本空气制水机中，可以结合实际成本生产需求选择相适应的微通道扁管的制作材料。

此处采用微通道技术，大大提升了换热效率，进而提升了冷凝效率。

在储水机构3中，液态的水通过集水槽31被收集，然后流进集水箱32内被收集存放起来，再通过水泵33增压打入下一道工序中，即水净化机构4。

PP棉过滤层41采用PP棉净气组件，PP棉净气组件又名熔喷式pp净气组件，采用无毒无味的聚丙烯粒子，经过加热熔融、喷丝、牵引、接受成形而制成的管状净气组件；如果原料以聚丙烯为主，就可以称做PP熔喷净气组件，能有效去除所过滤液体中的各种颗粒杂质；可多层式深度结构，纳污量大；过滤流量大，压差小；不含任何化学粘合剂，更卫生，安全；耐酸、碱、有机溶液、油类，有良好的化学稳定性；集表面、深层、粗精滤为一体；具有流量大、耐腐蚀耐高压低成本等特点。用以阻挡水中的铁锈、泥沙、虫卵等大颗粒物质。

压缩活性炭过滤层42内设有压缩活性炭，压缩活性炭由粉状原料活性炭和粘结剂经混捏、挤压成型再经炭化、活化等工序制成。粉状炭的粒度达到微米级。吸附能力更快，更强。深层次吸咐水中之异色、异味、余氯、卤代烃及有机物对人体有害的物质，有效改善出水口感，长寿命的压缩活性炭棒和高纳污能力的网布构造使净气组件具有双重功能的过滤性能。

超滤膜过滤层43中设有超滤膜，超滤膜是一种孔径规格一致，额定孔径范围为0.001-0.02微米的微孔过滤膜。在膜的一侧施以适当压力，就能筛出小于孔径的溶质分子，以分离分子量大于500道尔顿(原子质量单位)、粒径大于10纳米的颗粒；超滤膜的膜材料主要有纤维素及其衍生物、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺、聚砜酰胺、磺化聚砜、交链的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等；超滤膜筛分过程，以膜两侧的压力差为驱动力，以超滤膜为过滤介质，在一定的压力下，当原液流过膜表面时，超滤膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液，而原液中体积大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧，成为浓缩液，因而实现对原液的净化、分离和浓缩的目的。每米长的超滤膜丝管壁上约有60亿个0.01微米的微孔，其孔径只允许水分子、水中的有益矿物质和微量元素通过，而最小细菌的体积都在0.02微米以上，因此细菌以及比细菌体积大得多的胶体、铁锈、悬浮物、泥沙、大分子有机物等都能被超滤膜截留下来，从而实现了净化过程。

反渗透膜过滤层44中设有反渗透膜，反渗透的原理是在高于溶液渗透压的作用下，依据其他物质不能透过半透膜而将这些物质和水分离开来。反渗透膜的膜孔径非常小，因此能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等。反渗透膜应具有以下特征：(1)在高流速下应具有高效脱盐率；(2)具有较高机械强度和使用寿命；(3)能在较低操作压力下发挥功能；(4)能耐受化学或生化作用的影响；(5)受pH值、温度等因素影响较小；(6)制膜原料来源容易，加工简便，成本低廉。

T33活性炭过滤层45，其净气组件为T33活性炭净气组件，活性炭心是以优质的果壳炭及煤质活性炭为原料，辅以食用级粘合剂，采用高科技技术，经特殊工艺加工而成，它集吸附、过滤、截获、催化作用于一体，能有效去除水中的有机物、余氯及其他放射性物质，并有脱色、去除异味的功效主要应用在净水设备后置过滤中，用于吸附水中的杂质，达到改善口感的目的。

此处采用5层净水叠加技术处理，不仅能够实现对水的高效、高质净化，还能改善引用口感。

水在被净化处理后，得到可以饮用的水存储到储水箱51中，然后分别进入到热水箱53和冷水箱52中，热水箱53中则是由电热管54对水进行加热，然后使用者可以通过打开相应的水阀取水。

此处，储水箱51与集水箱32连通，可以实现对水的循环处理。

与现有技术相比，该健康型空气制水机，通过多层过滤机构对空气和水进行净化过滤，提高了饮用水的健康安全级别，并且通过超声波检测，能够实时监控净气组件64的工作状态，使得净气组件64始终保持一个较好的过滤净化状态，具有较强的实用性和较好的市场开拓前景。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种健康型空气制水机，其特征在于，包括依次连通的进气机构、冷凝机构、储水机构、水净化机构和出水机构；

所述进气机构包括进气组件和设置在进气组件内的净气组件；

所述进气组件包括进气筒，所述进气筒的上端设有进气口，所述进气筒的下端设有出气口，所述净气组件位于进气筒内部的上端，所述进气筒的内部设有导轨，所述净气组件沿导轨滑动，所述净气组件的下方设有弹性元件，所述弹性元件的上端与净气组件固定连接，所述弹性元件的下端固定在进气筒的内壁的底部，所述弹性元件处于压缩状态；

所述净气组件包括依次设置的胶化棉过滤层、活性硅过滤层、静电集成过滤层、纳米银过滤层、分子筛吸附层、等离子杀菌层和HEPA过滤层。

2.如权利要求1所述的健康型空气制水机，其特征在于，所述进气筒的内壁内设有超声波发生器和超声波接收器，所述超声波发生器和超声波接收器所在的直线与进气筒的轴线垂直，所述净气组件位于超声波发生器和超声波接收器所在的平面的上方。

3.如权利要求1所述的健康型空气制水机，其特征在于，所述进气筒的制作材料为玻璃钢复合材料。

4.如权利要求1所述的健康型空气制水机，其特征在于，所述弹性元件为波纹管。

5.如权利要求1所述的健康型空气制水机，其特征在于，所述胶化棉过滤层与进气口之间的距离小于HEPA过滤层与进气口之间的距离。

6.如权利要求1所述的健康型空气制水机，其特征在于，所述冷凝机构包括加热组件和冷凝组件，所述进气机构通过加热组件与冷凝组件连通，所述加热组件包括加热盘管，所述冷凝组件包括冷凝盘管和压缩机，所述加热盘管通过压缩机与冷凝盘管连通。

7.如权利要求6所述的健康型空气制水机，其特征在于，所述加热盘管通过电热丝加热，所述冷凝盘管为微通道扁管，所述加热盘管和冷凝盘管的材质为铜或铝。

8.如权利要求1所述的健康型空气制水机，其特征在于，所述储水机构包括集水槽、集水箱和水泵，所述冷凝机构通过集水槽与集水箱连通，所述集水箱通过水泵与水净化机构连通。

9.如权利要求1所述的健康型空气制水机，其特征在于，所述水净化机构包括依次设置的PP棉过滤层、压缩活性炭过滤层、超滤膜过滤层、反渗透膜过滤层和T33活性炭过滤层。

10.如权利要求1所述的健康型空气制水机，其特征在于，所述出水机构包括储水箱、热水箱和冷水箱，所述水净化机构通过储水箱分别与热水箱和冷水箱连通，所述冷水箱和热水箱上均设有出水阀，所述热水箱内设有电热管，所述储水箱还与集水箱连通。