CN105862973A - 一种高效的新型空气制水机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高效的新型空气制水机，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，所述冷凝机构包括加热组件和冷凝组件，所述加热组件与冷凝组件连通，该高效的新型空气制水机先利用加热机构对空气进行预热，在加热单元的加热过程采用高频电加热的方式将电能转换为热能，加热过程不但效率高、速度快，而且低功耗节能环保，保证了空气加热的充分可靠性，空气预热后再通过空气冷凝机构中，利用上冷凝翅片和下冷凝翅片交错冷凝，由于空气接触的物体温差大，空气冷凝的效果大幅提升，从而加强了该空气制水机的制水效率并提高了该装置的市场竞争力。

Description

一种高效的新型空气制水机
技术领域
本发明涉及一种高效的新型空气制水机。
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。
现有技术的空气制水机一般都是采用空调或者冰箱的原理，利用压缩机对空气进行压缩后冷凝，从而达到制冷的效果。但是常规的冷凝技术中空气冷凝效果较差，利用空气遇到温差大的物体能有效提高冷凝效率这一规律，为了提高制水效率，部分空气制水机的冷凝机构会预先对空气进行加热，即便如此，现有的加热技术加热速度低、效率低下，从而导致空气制水机的制水效率未得到有效的提升；不仅如此，在对空气进行冷凝时，都是采用了简单的冷凝结构，从而冷凝效果差，降低了空气制水机的实用性。
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，提供一种高效的新型空气制水机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高效的新型空气制水机，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；
所述冷凝机构包括加热组件和冷凝组件，所述加热组件与冷凝组件连通；
所述加热组件包括加热管道和加热机构，所述加热机构的一端与加热管道连通，所述加热机构的另一端与冷凝组件连通，所述加热机构包括若干依次连通的U型管，所述U型管内设有两个加热单元，所述加热单元分别设置在U型管内部的两侧；
所述加热单元包括外壳和两个密封板，所述密封板设置在外壳的上下两侧，所述密封板上设有若干通气孔，所述外壳内设有竖向设置的圆柱形铁块和电磁线圈，所述铁块设置在外壳内部的中心，所述电磁线圈呈螺旋状且设置在外壳的内壁；
所述冷凝组件包括空气冷凝机构、设置在空气冷凝机构一侧的进气口、设置在空气冷凝机构另一侧的出气口和设置在空气冷凝机构下方的出水管，所述空气冷凝机构内设有若干空气冷凝单元，所述空气冷凝单元均匀分布在空气冷凝机构的内部，所述空气冷凝单元包括竖向设置的上冷凝翅片和竖向设置的下冷凝翅片，所述上冷凝翅片设置在空气冷凝机构内壁的顶部，所述下冷凝翅片设置在空气冷凝机构内壁的底部，相邻两个上冷凝翅片之间设有下冷凝翅片。
作为优选，为了使空气在外壳中形成错流，加强空气的吸热效果，所述上密封板的各通气孔的中心轴线所在的直线与下密封板的各通气孔的中心轴线所在的直线均不在同一直线上。
作为优选，利用蜂房式电磁线圈结构紧凑的特点，为了增加电磁线圈的匝数，提升电磁场对铁块的切割效果从而提高产生的热量，所述电磁线圈为蜂房式电磁线圈。
作为优选，利用冷凝水在亲水铝箔片上能迅速散开，不会凝结成水珠，增大热交换面积，避免冷凝水阻碍空气流通而产生噪音的特点，为了加强空气冷凝单元的冷凝效果，所述上冷凝翅片和下冷凝翅片均为亲水铝箔片。
作为优选，为了增大空气与铁块的接触面积，方便热量传递，所述铁块上设有若干通孔。
作为优选，为了提高空气净化的质量，所述进气机构包括净气组件，所述净气组件包括依次设置的初效过滤层、HEPA过滤层、纳米光触媒过滤层、紫光灯杀菌层、负离子空气清新层和臭氧过滤层。
进一步，为了提升净化效果，所述初效过滤层、HEPA过滤层、纳米光触媒过滤层、紫光灯杀菌层、负离子空气清新层和臭氧过滤层中相邻的两个过滤层之间均设有活性炭层。
这里采用多层过滤相结合，并且辅助以活性炭的吸附效果，使得空气更加洁净无污染。
作为优选，为了方便集水储水，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，为了提升水过滤效果，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。
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，该高效的新型空气制水机先利用加热机构对空气进行预热，在加热单元的加热过程采用高频电加热的方式将电能转换为热能，加热过程不但效率高、速度快，而且低功耗节能环保，保证了空气加热的充分可靠性，空气预热后再通过空气冷凝机构中，利用上冷凝翅片和下冷凝翅片交错冷凝，由于空气接触的物体温差大，空气冷凝的效果大幅提升，从而加强了该空气制水机的制水效率并提高了该装置的市场竞争力。
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是本发明的基于物联网的新型空气制水机的结构示意图；
图2是本发明的基于物联网的新型空气制水机的进气机构的结构示意图；
图3是本发明的基于物联网的新型空气制水机的储水机构的结构示意图；
图4是本发明的基于物联网的新型空气制水机的水净化机构的结构示意图；
图5是本发明的基于物联网的新型空气制水机的出水机构的结构示意图；
图6是本发明的基于物联网的新型空气制水机的冷凝机构的结构示意图；
图7是本发明的基于物联网的新型空气制水机的加热机构的结构示意图；
图8是本发明的基于物联网的新型空气制水机的加热单元的结构示意图；
图9是本发明的基于物联网的新型空气制水机的铁块的结构示意图；
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.初效过滤层，22.HEPA过滤层，23.纳米光触媒过滤层，24.紫光灯杀菌层，25.负离子空气清新层，26.臭氧过滤层，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.加热管道，62.加热机构，63.空气冷凝机构，64.上冷凝翅片，65.下冷凝翅片，66.出气口，67.进气口，68.出水管，69.外壳，70.密封板，71.通气孔，72.电磁线圈，73.铁块，74.通孔，75.加热单元，76.U型管。
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9所示，一种高效的新型空气制水机，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；
所述冷凝机构2包括加热组件和冷凝组件，所述加热组件与冷凝组件连通；
所述加热组件包括加热管道61和加热机构62，所述加热机构62的一端与加热管道61连通，所述加热机构62的另一端与冷凝组件连通，所述加热机构62包括若干依次连通的U型管76，所述U型管76内设有两个加热单元75，所述加热单元75分别设置在U型管76内部的两侧；
所述加热单元75包括外壳69和两个密封板70，所述密封板70设置在外壳69的上下两侧，所述密封板70上设有若干通气孔71，所述外壳69内设有竖向设置的圆柱形铁块73和电磁线圈72，所述铁块73设置在外壳69内部的中心，所述电磁线圈72呈螺旋状且设置在外壳69的内壁；
所述冷凝组件包括空气冷凝机构63、设置在空气冷凝机构63一侧的进气口67、设置在空气冷凝机构63另一侧的出气口66和设置在空气冷凝机构63下方的出水管68，所述空气冷凝机构63内设有若干空气冷凝单元，所述空气冷凝单元均匀分布在空气冷凝机构63的内部，所述空气冷凝单元包括竖向设置的上冷凝翅片64和竖向设置的下冷凝翅片65，所述上冷凝翅片64设置在空气冷凝机构63内壁的顶部，所述下冷凝翅片65设置在空气冷凝机构63内壁的底部，相邻两个上冷凝翅片64之间设有下冷凝翅片65。
作为优选，为了使空气在外壳69中形成错流，加强空气的吸热效果，所述上密封板的各通气孔的中心轴线所在的直线与下密封板的各通气孔的中心轴线所在的直线均不在同一直线上。
作为优选，利用蜂房式电磁线圈结构紧凑的特点，为了增加电磁线圈72的匝数，提升电磁场对铁块73的切割效果从而提高产生的热量，所述电磁线圈72为蜂房式电磁线圈。
作为优选，利用冷凝水在亲水铝箔片上能迅速散开，不会凝结成水珠，增大热交换面积，避免冷凝水阻碍空气流通而产生噪音的特点，为了加强空气冷凝单元的冷凝效果，所述上冷凝翅片64和下冷凝翅片65均为亲水铝箔片。
作为优选，为了增大空气与铁块73的接触面积，方便热量传递，所述铁块73上设有若干通孔74。
作为优选，为了保证采集的空气纯净安全，进气机构包括净气组件，所述净气组件包括依次设置的初效过滤层21、HEPA过滤层22、纳米光触媒过滤层23、紫光灯杀菌层24、负离子空气清新层25和臭氧过滤层26。
作为优选，为了进一步保证采集的空气纯净安全，所述初效过滤层21、HEPA过滤层22、纳米光触媒过滤层23、紫光灯杀菌层24、负离子空气清新层25和臭氧过滤层26中相邻的两个过滤层之间均设有活性炭层。
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。
在进气机构1的净气组件中，初效过滤层21是采用胶化棉粗过滤网，对大型颗粒进行过滤。
HEPA过滤层22是由叠片状硼硅微纤维制成的，能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％。
纳米光触媒过滤层23将纳米级的粉体与多种纳米级的对光敏感的半导体媒质做晶格掺杂，确保透气和接触充分，再与载体混炼加工而成，能有效的除去空气中的一氧化碳、氮氧化物、碳氢化物、醛类、苯类等有害气体和异味，而且能将它们分解成无害的CO2和H2O，而且还具有杀菌功能。
紫光灯杀菌层24采用无臭氧的紫外线灯管，杀菌率最高的254-2570nm波长对细菌、病毒消灭率可达99％。
负离子空气清新层25内实际上是可以产生负离子的装置，而产生的负离子能够对空气进行净化、除尘、除味、灭菌。
臭氧过滤层26由于前道过滤层在过滤过程中容易产生臭氧，对空气净化起到反作用，所以加入了臭氧过滤层26，实际上臭氧过滤层26中是由臭氧过滤网组成，臭氧过滤网能够对臭氧进行有效地去除。
这里采用多层过滤相结合，并且辅助以活性炭的吸附效果，使得空气更加洁净无污染。
该净气组件不仅能够有效去除空气中的杂质、粉尘颗粒等，保持空气的洁净，还能有效杀灭空气中的病菌，消除空气的异味，保持空气的卫士，使得进入到制水机内的空气在后面被排出后，也是一种比较洁净健康的空气，相当于起到了空气净化器的作用，也能保证空气中的水质。
在冷凝机构2中，为了加强冷凝效果，从而提高空气制水机的制水效率，对引入冷凝机构2中的空气先进行预热处理，空气首先进入到加热管道中，随后由加热管道61中，通过62加热机构中的多级加热单元对空气进行加热，保证空气加热效果，再进入到空气冷凝机构63中，利用空气冷凝单元中上冷凝翅片64和下冷凝翅片65的共同作用，对空气进行冷凝，冷凝制得的水就从出水管68中流出进行存储。其中进气口67用来通入常温空气对空气冷凝机构63中的上冷凝翅片64和下冷凝翅片65进行冷却，从而提高了对空气的冷凝的持续性。该冷凝过程先利用加热机构62对空气进行预热，再通过空气冷凝机构63进行冷凝，由于空气接触的物体温差较大，使得空气冷凝的效果大幅提升。
为了达到空气加热效果，在加热单元75中，电磁线圈72统一交流电，由于电磁线圈72会产生电磁场，则电磁场就会在铁块73中对铁块73进行切割，从而产生热量。空气通过铁块73中的通孔时，吸收铁块73的热量，实现了对空气的加热。其中，上下两密封板70的通气孔71均不在同一直线上，则空气就会在外壳69中形成错流，提高了空气吸热的效率，由于该加热过程采用高频电加热的方式将电能转换为热能，加热过程不但效率高、速度快，而且低功耗节能环保。
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棉滤芯，PP棉滤芯又名熔喷式pp滤芯，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滤芯；如果原料以聚丙烯为主，就可以称做PP熔喷滤芯，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滤芯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，其滤芯为T33活性炭滤芯，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，该高效的新型空气制水机先利用加热机构62对空气进行预热，在加热单元75的加热过程采用高频电加热的方式将电能转换为热能，加热过程不但效率高、速度快，而且低功耗节能环保，保证了空气加热的充分可靠性，空气预热后再通过空气冷凝机构63中，利用上冷凝翅片64和下冷凝翅片65交错冷凝，由于空气接触的物体温差大，空气冷凝的效果大幅提升，从而加强了该空气制水机的制水效率并提高了该装置的市场竞争力。
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)

1.一种高效的新型空气制水机，其特征在于，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)；
所述冷凝机构(2)包括加热组件和冷凝组件，所述加热组件与冷凝组件连通；
所述加热组件包括加热管道(61)和加热机构(62)，所述加热机构(62)的一端与加热管道(61)连通，所述加热机构(62)的另一端与冷凝组件连通，所述加热机构(62)包括若干依次连通的U型管(76)，所述U型管(76)内设有两个加热单元(75)，所述加热单元(75)分别设置在U型管(76)内部的两侧；
所述加热单元(75)包括外壳(69)和两个密封板(70)，所述密封板(70)设置在外壳(69)的上下两侧，所述密封板(70)上设有若干通气孔(71)，所述外壳(69)内设有竖向设置的圆柱形铁块(73)和电磁线圈(72)，所述铁块(73)设置在外壳(69)内部的中心，所述电磁线圈(72)呈螺旋状且设置在外壳(69)的内壁；
所述冷凝组件包括空气冷凝机构(63)、设置在空气冷凝机构(63)一侧的进气口(67)、设置在空气冷凝机构(63)另一侧的出气口(66)和设置在空气冷凝机构(63)下方的出水管(68)，所述空气冷凝机构(63)内设有若干空气冷凝单元，所述空气冷凝单元均匀分布在空气冷凝机构(63)的内部，所述空气冷凝单元包括竖向设置的上冷凝翅片(64)和竖向设置的下冷凝翅片(65)，所述上冷凝翅片(64)设置在空气冷凝机构(63)内壁的顶部，所述下冷凝翅片(65)设置在空气冷凝机构(63)内壁的底部，相邻两个上冷凝翅片(64)之间设有下冷凝翅片(65)。
2.如权利要求1所述的高效的新型空气制水机，其特征在于，所述密封板(70)包括上密封板和下密封，所述上密封板的各通气孔的中心轴线所在的直线与下密封板的各通气孔的中心轴线所在的直线均不在同一直线上。
3.如权利要求1所述的高效的新型空气制水机，其特征在于，所述电磁线圈(72)为蜂房式电磁线圈。
4.如权利要求1所述的高效的新型空气制水机，其特征在于，所述上冷凝翅片(64)和下冷凝翅片(65)均为亲水铝箔片。
5.如权利要求1所述的高效的新型空气制水机，其特征在于，所述铁块(73)上设有若干通孔(74)。
6.如权利要求1所述的高效的新型空气制水机，其特征在于，所述进气机构包括净气组件，所述净气组件包括依次设置的初效过滤层(21)、HEPA过滤层(22)、纳米光触媒过滤层(23)、紫光灯杀菌层(24)、负离子空气清新层(25)和臭氧过滤层(26)。
7.如权利要求6所述的高效的新型空气制水机，其特征在于，所述初效过滤层(21)、HEPA过滤层(22)、纳米光触媒过滤层(23)、紫光灯杀菌层(24)、负离子空气清新层(25)和臭氧过滤层(26)中相邻的两个过滤层之间均设有活性炭层。
8.如权利要求1所述的高效的新型空气制水机，其特征在于，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。
9.如权利要求1所述的高效的新型空气制水机，其特征在于，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)。
10.如权利要求1所述的高效的新型空气制水机，其特征在于，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。
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