CN105862978A - 一种制水效率高的空气制水机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种制水效率高的空气制水机包括冷凝机构，所述冷凝机构包括主体、设置在主体内部的冷凝组件和设置在主体下方的制冷机，所述制冷机与冷凝组件电连接，所述冷凝组件包括竖直设置的第一级冷头和第二级冷头，该制水效率高的空气制水机中，通过不断将空气从气体转为液体，再对冷凝水进行收集，主体内就会形成高压，从而更有利于空气的冷凝，提高了空气制水机的冷凝效率，而且通过第一级冷头和第二级冷头对空气进行分级冷凝，降低了空气制水机的功耗，提高了空气制水机的实用价值；不仅如此，在电机驱动电路中，利用固态继电器无触点的特点，保证了制冷机在长期开关以后，避免发生触电粘连的现象，从而提高了空气制水机的可靠性。

Description

一种制水效率高的空气制水机

技术领域

本发明涉及一种制水效率高的空气制水机。

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都是采用对空气冷凝的方式来实现制水，但是由于内部冷凝的机构简单，从而无法满足人们的用水需求，从而大大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，提供一种制水效率高的空气制水机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种制水效率高的空气制水机，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；

所述冷凝机构包括竖直向上设置的主体、设置在主体内部的冷凝组件和设置在主体下方的制冷机，所述制冷机与冷凝组件电连接，所述冷凝组件包括竖直设置的第一级冷头和第二级冷头，所述第二级冷头竖直设置在第一级冷头的上方，所述第一级冷头的外周设有第一冷凝翅片组，所述第一冷凝翅片组包括若干水平设置的第一冷凝翅片，所述第一冷凝翅片沿着第一级冷头的外周均匀分布，所述第二级冷头的外周设有第二冷凝翅片组，所述第二冷凝翅片组包括若干水平设置的第二冷凝翅片，所述第二冷凝翅片沿着第二级冷头的外周均匀分布；

所述冷凝组件的外周套设有辐射屏，所述辐射屏位于主体的内部，所述辐射屏的下方设有出水管，所述出水管与储水机构连通。

作为优选，为了防止主体的压力过大，影响制水的效果，所述主体的下方还设有泄压阀。

作为优选，为了能够使得冷凝机构便于安装，所述主体的上方设有安装法兰。

作为优选，所述第一级冷头的工作温度为，所述第二级冷头的工作温度为。

作为优选，为了保证制冷机在长期开关以后，避免发生触电粘连的现象，从而提高了空气制水机的可靠性，所述制冷机电连接有电机驱动模块，所述电机驱动模块包括电机驱动电路，所述电机驱动电路包括固态继电器、第一电阻、第二电阻、发光二极管、压敏电阻、保险丝和隔离变压器，所述固态继电器的正输入端与第一电阻连接，所述固态继电器的正输入端通过第二电阻与发光二极管的阳极连接，所述发光二极管的阴极与固态继电器的负输入端连接，两个所述固态继电器的输出端与压敏电阻并联，两个所述固态继电器的输出端分别与隔离变压器的二次侧和保险丝FU连接。

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，该制水效率高的空气制水机中，通过不断将空气从气体转为液体，再对冷凝水进行收集，主体内就会形成高压，从而更有利于空气的冷凝，提高了空气制水机的冷凝效率，而且通过第一级冷头和第二级冷头对空气进行分级冷凝，降低了空气制水机的功耗，提高了空气制水机的实用价值；不仅如此，在电机驱动电路中，利用固态继电器无触点的特点，保证了制冷机在长期开关以后，避免发生触电粘连的现象，从而提高了空气制水机的可靠性。

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电机驱动电路的电路原理图；

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.主体，62.安装法兰，63.第二冷凝翅片，64.第二级冷头，65.第一冷凝翅片，66.第一级冷头，67.辐射屏，68.出水管，69.制冷机，70.泄压阀，K1.固态继电器，R1.第一电阻，R2.第二电阻，LED1.发光二极管，RV1.压敏电阻，FU.保险丝，T1.隔离变压器。

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，一种制水效率高的空气制水机，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包括竖直向上设置的主体61、设置在主体61内部的冷凝组件和设置在主体61下方的制冷机69，所述制冷机69与冷凝组件电连接，所述冷凝组件包括竖直设置的第一级冷头66和第二级冷头64，所述第二级冷头64竖直设置在第一级冷头66的上方，所述第一级冷头66的外周设有第一冷凝翅片组，所述第一冷凝翅片组包括若干水平设置的第一冷凝翅片65，所述第一冷凝翅片65沿着第一级冷头66的外周均匀分布，所述第二级冷头64的外周设有第二冷凝翅片组，所述第二冷凝翅片组包括若干水平设置的第二冷凝翅片63，所述第二冷凝翅片63沿着第二级冷头64的外周均匀分布；

所述冷凝组件的外周套设有辐射屏67，所述辐射屏67位于主体61的内部，所述辐射屏67的下方设有出水管68，所述出水管68与储水机构3连通。

作为优选，为了防止主体61的压力过大，影响制水的效果，所述主体61的下方还设有泄压阀70。

作为优选，为了能够使得冷凝机构2便于安装，所述主体61的上方设有安装法兰62。

作为优选，所述第一级冷头66的工作温度为150K，所述第二级冷头64的工作温度为80K。

作为优选，为了保证制冷机69在长期开关以后，避免发生触电粘连的现象，从而提高了空气制水机的可靠性，所述制冷机69电连接有电机驱动模块，所述电机驱动模块包括电机驱动电路，所述电机驱动电路包括固态继电器K1、第一电阻R1、第二电阻R2、发光二极管LED1、压敏电阻RV1、保险丝FU和隔离变压器T1，所述固态继电器K1的正输入端与第一电阻R1连接，所述固态继电器K1的正输入端通过第二电阻R2与发光二极管LED1的阳极连接，所述发光二极管LED1的阴极与固态继电器K1的负输入端连接，两个所述固态继电器K1的输出端与压敏电阻RV1并联，两个所述固态继电器K1的输出端分别与隔离变压器T1的二次侧和保险丝FU连接。

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。

事实上：当气体分子入射到温度足够低的固体表面时，会被冷凝吸附于该低温表面，以至蒸气压力降得很低，从而获得高真空。低温抽气就是在低温下使被抽空间内的气体被低温表面冷凝凝聚、捕集吸附，从而使被抽空间的压强降低的过程。

在冷凝机构2中，空气进入到主体61以后，首先遇到第二级冷头64和第二冷凝翅片组，由第二级冷头64对第二冷凝翅片组制冷，再由各第二冷凝翅片63对空气进行冷凝，随后空气继续往下，遇到第一级冷头66和第一冷凝翅片组，由第一级冷头66对第一冷凝翅片组制冷，再由各第一冷凝翅片65对空气进行冷凝。随着空气从气体转为液体，再通过出水管68将冷凝水进行收集，随后主体61内就会形成高压，从而更有利于空气的冷凝，提高了空气制水机的冷凝效率。其中，通过第一级冷头66和第二级冷头64对空气进行分级冷凝，降低了空气制水机的功耗，提高了空气制水机的实用价值。

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，该制水效率高的空气制水机中，通过不断将空气从气体转为液体，再对冷凝水进行收集，主体61内就会形成高压，从而更有利于空气的冷凝，提高了空气制水机的冷凝效率，而且通过第一级冷头66和第二级冷头64对空气进行分级冷凝，降低了空气制水机的功耗，提高了空气制水机的实用价值；不仅如此，在电机驱动电路中，利用固态继电器K1无触点的特点，保证了制冷机69在长期开关以后，避免发生触电粘连的现象，从而提高了空气制水机的可靠性。

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)

1.一种制水效率高的空气制水机，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)包括竖直向上设置的主体(61)、设置在主体(61)内部的冷凝组件和设置在主体(61)下方的制冷机(69)，所述制冷机(69)与冷凝组件电连接，所述冷凝组件包括竖直设置的第一级冷头(66)和第二级冷头(64)，所述第二级冷头(64)竖直设置在第一级冷头(66)的上方，所述第一级冷头(66)的外周设有第一冷凝翅片组，所述第一冷凝翅片组包括若干水平设置的第一冷凝翅片(65)，所述第一冷凝翅片(65)沿着第一级冷头(66)的外周均匀分布，所述第二级冷头(64)的外周设有第二冷凝翅片组，所述第二冷凝翅片组包括若干水平设置的第二冷凝翅片(63)，所述第二冷凝翅片(63)沿着第二级冷头(64)的外周均匀分布；

所述冷凝组件的外周套设有辐射屏(67)，所述辐射屏(67)位于主体(61)的内部，所述辐射屏(67)的下方设有出水管(68)，所述出水管(68)与储水机构(3)连通。

2.如权利要求1所述的制水效率高的空气制水机，其特征在于，所述主体(61)的下方还设有泄压阀(70)。

3.如权利要求1所述的制水效率高的空气制水机，其特征在于，所述主体(61)的上方设有安装法兰(62)。

4.如权利要求1所述的制水效率高的空气制水机，其特征在于，所述第一级冷头(66)的工作温度为150K，所述第二级冷头(64)的工作温度为80K。

5.如权利要求1所述的制水效率高的空气制水机，其特征在于，所述制冷机(69)电连接有电机驱动模块，所述电机驱动模块包括电机驱动电路，所述电机驱动电路包括固态继电器(K1)、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、发光二极管(LED1)、压敏电阻(RV1)、保险丝(FU)和隔离变压器(T1)，所述固态继电器(K1)的正输入端与第一电阻(R1)连接，所述固态继电器(K1)的正输入端通过第二电阻(R2)与发光二极管(LED1)的阳极连接，所述发光二极管(LED1)的阴极与固态继电器(K1)的负输入端连接，两个所述固态继电器(K1)的输出端与压敏电阻(RV1)并联，两个所述固态继电器(K1)的输出端分别与隔离变压器(T1)的二次侧和保险丝(FU)连接。

6.如权利要求1所述的制水效率高的空气制水机，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所述的制水效率高的空气制水机，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所述的制水效率高的空气制水机，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所述的制水效率高的空气制水机，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所述的制水效率高的空气制水机，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。