CN106123277A - 自动收集空气中水分的装置 - Google Patents

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Abstract

自动收集空气中水分的装置，涉及一种空气中水分的收集装置。本发明的技术要点是：方案一：采用立式结构，包括入风设备或导气结构、半导体制冷片、冷凝器、散热器、水泵、水箱和进水管；冷凝器上包裹有吸水材料，冷凝器竖直放置，冷凝器的进口端设置入风设备或导气结构，冷凝器的左右两侧布置散热器，半导体制冷片的冷面紧贴冷凝器，半导体制冷片的热面紧贴散热器，水箱设置在冷凝器和散热器的下方，且水箱与冷凝器和散热器相通，所述水箱的外部设置水泵，水泵通过进水管与水箱的下部连通。方案二与方案一的不同点为采用卧式结构。本发明具有结构简单、占用空间极小、高效智能、节能环保的优点。

Description

自动收集空气中水分的装置
技术领域
本发明涉及一种水分收集装置，具体涉及一种自动收集空气中水分的装置。
背景技术
具有收集空气中水分功能的结构在现实生活中具有广泛的用途，以采用压缩机的冷凝器结构为主，常应用于除湿机中。现有结构一般采用风扇进风，压缩机降温冷凝水汽后外接水箱的构造。因包含制冷用压缩机，具有工作噪音大、占用空间大的特点。由于压缩机耗电量大散热难，常造成设备效率不高且不够环保的劣势。此外，由于耗电量、复杂的散热结构的限制，设备难以进行扩展应用于除湿外的其他应用，尤其对采用传感器的智能化应用及控制产生限制。除此之外，因结构的先天限制，在实际使用中需定时手动倾倒水箱中的冷凝水，难以将收集到的水进行再利用，也不利于环保。
发明内容
在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
鉴于此，根据本发明的一个方面，本发明旨在提出一种体积小、节能、环保的自动收集空气中水分的装置。以达到工作噪音小、占用空间小、效率高、环保、收集到的水可进行再利用的目的。
方案一：本发明的自动收集空气中水分的装置，采用立式结构，包括入风设备或导气结构、半导体制冷片、冷凝器、散热器、水泵、水箱和进水管；
所述冷凝器上包附有吸水材料，冷凝器竖直放置，冷凝器的进口端设置入风设备或导气结构，冷凝器的左右两侧布置散热器，半导体制冷片的冷面紧贴冷凝器，半导体制冷片的热面紧贴散热器，水箱设置在冷凝器和散热器的下方，且水箱与冷凝器和散热器相通，所述水箱的外部设置水泵，水泵通过进水管与水箱的下部连通。
进一步地：所述水箱内部设置有水位传感器。
进一步地：所述吸水材料为高分子吸水涂层、铝基材专用亲水涂层、亲水金属材料或纳米涂层。在某些情况下，金属材质冷凝器表面亦可只做亲水处理，而不喷涂额外吸水材料。
方案二：本发明的自动收集空气中水分的装置，采用卧式结构，包括入风设备或导气结构、半导体制冷片、冷凝器、散热器、水泵、水箱和进水管；
所述冷凝器上包附有吸水材料，冷凝器与水平方向成一定角度向下倾斜放置，入风设备或导气结构置于冷凝器的进口端斜上方，冷凝器的下方布置散热器，半导体制冷片的冷面紧贴冷凝器，半导体制冷片的热面紧贴散热器，水箱设置在冷凝器和散热器的斜下方，且水箱与冷凝器和散热器相通，所述水箱的外部设置水泵，水泵通过进水管与水箱的下部连通。
进一步地：所述水箱内部设置有水位传感器。
进一步地：所述吸水材料为高分子吸水涂层、铝基材专用亲水涂层、亲水金属材料或纳米涂层。在某些情况下，金属材质冷凝器表面亦可只做亲水处理，而不喷涂额外吸水材料。
本发明提出的自动收集空气中水分的装置所达到的效果为：在相对湿度不低于35％时，温度10-35度的环境下，装置输入功率30W时冷凝水收集最高速率可达30-40mL/h。其中，收集水效率在上述环境下可随装置输入功率而发生变化。
本发明提供了一种小体积、高效、节能、智能、环保的冷凝水收集技术。其中，采用半导体制冷片替代压缩机作为制冷元件，使设备具有较低的耗电量和极小的体积。与此同时，使用吸水材料，实现两种冷凝功能的互补，(两种冷凝是指电制冷和自凝结)，从而显著提高收集中气态水的效率及能源利用效率，相同耗电量下可收集的水量更多。此外，在水箱中集成水位传感器，实现全自动控制。在此基础上还采用水箱外部接水泵的设计，可将冷凝水收集作其他用途，如，在野外、海上、船上等缺水环境下作为饮用水取水使用或用于浇花等。本发明具有结构简单、占用空间极小、高效智能、节能环保等诸多优势。
附图说明
图1为本发明实施例一的自动收集空气中水分的装置的结构图；
图2为本发明实施例二的自动收集空气中水分的装置的结构图。
具体实施方式
在下文中将结合附图对本发明的示范性实施例进行描述。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，例如，符合与系统及业务相关的限制条件，并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外，还应该了解，虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的，但对得益于本发明公开内容的本领域技术人员来说，这种开发工作仅仅是例行的任务。
在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的装置结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
实施例一：自动收集空气中水分的装置，参见图1可知，其采用立式结构，包括入风设备或导气结构1、半导体制冷片3、冷凝器4、散热器2、水泵8、水箱6、水位传感器5和进水管7；
所述冷凝器4上包裹有吸水材料，冷凝器4竖直放置，冷凝器4的进口端设置入风设备或导气结构1，入风设备或导气结构1可以为风扇，冷凝器4的左右两侧布置散热器2，半导体制冷片3的冷面紧贴冷凝器4，半导体制冷片3的热面紧贴散热器2，水箱6设置在冷凝器4和散热器2的正下方，且水箱6与冷凝器4和散热器2相通，所述水箱6的外部设置水泵8，水泵8通过进水管7与水箱6的下部连通。所述水箱6内部设置有水位传感器5。所述吸水材料为高分子吸水涂层、铝基材专用亲水涂层、亲水金属材料层和各类纳米涂层。在某些情况下，金属材质冷凝器表面亦可只做亲水处理，而不喷涂额外吸水材料。
自动收集空气中水分的装置内空气流动由位于装置正上方的入风设备或导气结构推动，入风设备或导气结构出风口处正对并贴紧冷凝器上方的进口端，将湿润的空气吹入冷凝器中进行冷凝，冷凝水在冷凝器上凝结并滑入位于冷凝器下方的水箱。同时，进行过冷凝的干燥空气从自动蓄积空气中水分的收集装置下方(需确保空气可按图1所示方向流动)进入散热器为制冷片降温，并排出自动蓄积空气中水分的收集装置外。水箱内部设有水位传感器，当自动蓄积空气中水分的收集装置作为除湿系统使用时，可在水箱中的水满后自动开启水泵排水并停止冷凝系统工作；或当自动蓄积空气中水分的收集装置作为取水系统使用时，在水箱中水位较低时自动开启冷凝系统以收集水。在密封的水箱侧面有水泵连接，可将水箱中的水排出作其他用处。此外，视自动蓄积空气中水分的收集装置的用途不同，在自动蓄积空气中水分的收集装置外部接触环境空气处设空气湿度传感器，当空气湿度较高时依用户设定可自动开启自动蓄积空气中水分的收集装置工作(因装置安装环境不同，自动蓄积空气中水分的收集装置位置、与外围空气接触位置亦会产生不同，空气湿度传感器位置需相应变化，故此空气湿度传感器在未在图1中示出)。
实施例二：自动收集空气中水分的装置，参见图2可知，其采用卧式结构，包括入风设备或导气结构1、半导体制冷片3、冷凝器4、散热器2、水泵8、水箱6、水位传感器5和进水管7；
所述冷凝器4上包裹有吸水材料，冷凝器4与水平方向成一定角度向下倾斜放置，入风设备或导气结构1置于冷凝器4的进口端斜上方，入风设备或导气结构1可以为风扇，冷凝器4的下方布置散热器2，半导体制冷片3的冷面紧贴冷凝器4，半导体制冷片3的热面紧贴散热器2，水箱6设置在冷凝器4和散热器2的斜下方，且水箱6与冷凝器4和散热器2相通，所述水箱6的外部设置水泵8，水泵8通过进水管7与水箱6的下部连通。所述水箱6内部设置有水位传感器5。所述吸水材料为高分子吸水涂层、铝基材专用亲水涂层、亲水金属材料层和各类纳米涂层。在某些情况下，金属材质冷凝器表面亦可只做亲水处理，而不喷涂额外吸水材料。
若因产品空间结构限制无法采用实施例一的立式结构，则可采用实施例二所述的卧式结构。其中，入风设备或导气结构放置于冷凝器空气流入端斜上方，冷凝器由竖直向上变为与水平方向成一定角度向下倾斜放置，使冷凝水可沿冷凝器斜向下流出至水箱(同时需确保空气可按图2所示方向流动)。其他要素与实施例一保持不变。
虽然本发明所揭示的实施方式如上，但其内容只是为了便于理解本发明的技术方案而采用的实施方式，并非用于限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭示的核心技术方案的前提下，可以在实施的形式和细节上做任何修改与变化，但本发明所限定的保护范围，仍须以所附的权利要求书限定的范围为准，且具有法律效力。

Claims (6)

1.自动收集空气中水分的装置，其特征在于：其采用立式结构，包括入风设备或导气结构(1)、半导体制冷片(3)、冷凝器(4)、散热器(2)、水泵(8)、水箱(6)和进水管(7)；
所述冷凝器(4)上包附有吸水材料，冷凝器(4)竖直放置，冷凝器(4)的进口端设置入风设备或导气结构(1)，冷凝器(4)的左右两侧布置散热器(2)，半导体制冷片(3)的冷面紧贴冷凝器(4)，半导体制冷片(3)的热面紧贴散热器(2)，水箱(6)设置在冷凝器(4)和散热器(2)的下方，且水箱(6)与冷凝器(4)和散热器(2)相通，所述水箱(6)的外部设置水泵(8)，水泵(8)通过进水管(7)与水箱(6)的下部连通。
2.根据权利要求1所述的自动收集空气中水分的装置，其特征在于：所述水箱(6)内部设置有水位传感器(5)。
3.根据权利要求1或2所述的自动收集空气中水分的装置，其特征在于：所述吸水材料为高分子吸水涂层、铝基材专用亲水涂层、亲水金属材料或纳米涂层。
4.自动蓄积空气中水分的收集装置，其采用卧式结构，包括入风设备或导气结构(1)、半导体制冷片(3)、冷凝器(4)、散热器(2)、水泵(8)、水箱(6)和进水管(7)；
所述冷凝器(4)上包裹有吸水材料，冷凝器(4)与水平方向成一定角度向下倾斜放置，入风设备或导气结构(1)置于冷凝器(4)的进口端斜上方，冷凝器(4)的下方布置散热器(2)，半导体制冷片(3)的冷面紧贴冷凝器(4)，半导体制冷片(3)的热面紧贴散热器(2)，水箱(6)设置在冷凝器(4)和散热器(2)的斜下方，且水箱(6)与冷凝器(4)和散热器(2)相通，所述水箱(6)的外部设置水泵(8)，水泵(8)通过进水管(7)与水箱(6)的下部连通。
5.根据权利要求4所述的自动蓄积空气中水分的收集装置，其特征在于：所述水箱(6)内部设置有水位传感器(5)。
6.根据权利要求4或5所述的自动蓄积空气中水分的收集装置，其特征在于：所述吸水材料为高分子吸水涂层、铝基材专用亲水涂层、亲水金属材料层或纳米涂层。
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