CN106812178B - 一种空气净化提纯制水机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空气净化提纯制水机，包括机壳、制水系统、制冷系统和控制电路，制冷系统包括第一蒸发器、风机、压缩机、第一冷凝器和第二冷凝器，机壳包括进风口和出风口，第二冷凝器与第一冷凝器并联，第二冷凝器布置进风口与第一蒸发器之间；外部空气从进风口进入，先经过第第二冷凝器后再通过第一蒸发器，然后经第一冷凝器从出风口排出；控制电路包括控制器、第一电控阀、温度传感器和湿度传感器；第一电控阀布置在第二冷凝器的入口处，第一电控阀的控制端、第一电控阀温度传感器的输出端和湿度传感器的输出端分别接控制器。本发明利用第二冷凝器对进风加热，可以增加制水量，同时可以减少排到室内的热量。

Description

一种空气净化提纯制水机

[技术领域]

本发明涉及空气冷凝制水，尤其涉及一种空气净化提纯制水机。

[背景技术]

目前人类比较容易利用的淡水资源，主要来自河流、湖泊及浅层地下水，淡水资源在大量使用下不仅短缺，加上污染严重而且地区分布极不平衡，即使电和能源都充沛的地方，清洁的水资源仍然相对缺乏和需要节能和保护，水资源已经为成人类宝贵的资源，水资源问题更成为关系到国家经济、社会可持续发展和长治久安的重大战略。

在一些极难获得清洁及缺乏水源的偏远干旱贫困地区，难以铺设长距离供水的长输管线提供饮用水，或不计算运输成本通过运输工具往返运送饮用水，或安装大型净水系统，安全用水成本变得非常高昂；除用水成本高昂外，也可能因长距离的输送或运送，导致水质的变化或二级污染，使人们无法直接安全饮用。

另外，人们日常饮用水的个人需求量不一定巨大(按照不同地区、不同的气候及不同的环境需求量不同)，但其卫生、清洁、无菌、无毒害的要求则较高，如何在有能源及电力的地方，在合理的成本下制造清纯饮水，是迫切需要解决的重大问题。

申请号为2016105944757的发明公开了一种空气提纯冷凝制水系统，包括至少一台制水装置，制水装置包括机身、原水缸和制冷系统，制冷系统包括蒸发器和第一冷凝器，蒸发器布置在机身的侧面；原水缸布置在机身的底部,位于蒸发器的下方，第一冷凝器布置在机身的顶部；外部空气通过位于机身侧面的蒸发器进入机身中部，再经过第一冷凝器从机身顶部的出风口排出。本发明能够在有能源及电力的地方，在合理的成本下获取清纯的饮用水，可以为缺乏水源的偏远干旱地区解决饮用水困难的问题。

该发明存在的问题是，对于在室内使用的空气净化提纯制水机来说，第一冷凝器产生的热量回到室内，会使室内的温度升高；另外当进风温度较低时，会影响空气净化提纯制水机的制水量。

[发明内容]

本发明要解决的技术问题是提供一种能利用冷凝器废热增加制水量的空气净化提纯制水机。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种空气净化提纯制水机，包括机壳、制水系统、制冷系统和控制电路，制冷系统包括第一蒸发器、风机、压缩机和第一冷凝器，机壳包括进风口和出风口，制水系统的原水缸布置在机壳下部,位于第一蒸发器的下方，制冷系统包括第二冷凝器，第二冷凝器与第一冷凝器并联，第二冷凝器布置进风口与第一蒸发器之间；外部空气从进风口进入，先经过第第二冷凝器后再通过第一蒸发器，然后经第一冷凝器从出风口排出；控制电路包括控制器、第一电控阀、温度传感器和湿度传感器；第一电控阀布置在第二冷凝器的入口处，温度传感器和湿度传感器布置在第二冷凝器与第一蒸发器之间的风道中；第一电控阀的控制端、第一电控阀温度传感器的输出端和湿度传感器的输出端分别接控制器。

以上所述的空气净化提纯制水机，当温度传感器反馈的温度数据低于设定的温度值、湿度传感器反馈的湿度数据高于设定的湿度值时，控制器打开第一电控阀，利用第二冷凝器的废热对进风进行预热；反馈的温度数据越低、反馈的湿度数据越高，第一电控阀的开度越大

以上所述的空气净化提纯制水机，控制电路包括风机驱动电路、压缩机驱动电路和第一水位传感器，第一水位传感器位于原水缸中；第一水位传感器的输出端、第一电控阀的控制端、风机驱动电路的控制端和压缩机驱动电路的控制端分别接控制器；风机驱动电路和压缩机驱动电路各包括变频器。

以上所述的空气净化提纯制水机，制水系统包括水泵、水质过滤装置和净水缸，制冷系统包括第二蒸发器；进风口和出风口位于机壳侧板的中部，净水缸位于机壳的上部；水泵的进水口接原水缸，出水口通过水质过滤装置接净水缸；第二蒸发器置于净水缸中，与第一蒸发器串联。

以上所述的空气净化提纯制水机，控制电路包括第二电控阀、旁通阀、净水缸温度传感器和第二水位传感器，第二水位传感器位于净水缸中，第二电控阀布置在第二蒸发器的入口处，旁通阀与第二蒸发器并联，第二电控阀的控制端、旁通阀的控制端、净水缸温度传感器的输出端和第二水位传感器的输出端分别接控制器；控制器根据净水缸中的温度、水位和原水缸中的水位，控制第二电控阀和旁通阀的开度。

以上所述的空气净化提纯制水机，包括空气滤清器和负离子净化器，空气滤清器布置在进风口，包括依次串接的纱网、PP纤维过滤网、活性炭空气过滤网和静电空气过滤网；负离子净化器布置在空气滤清器与第二冷凝器之间，负离子净化器的控制端接控制器。

以上所述的空气净化提纯制水机，制水系统包括初级活性炭过滤网、接水盘和PP纤维过滤系统，初级活性炭过滤网、接水盘和PP纤维过滤系统依次布置在第一蒸发器与原水缸之间。

以上所述的空气净化提纯制水机，水质过滤装置包括PP纤维过滤器、活性炭过滤器、磁化过滤器、RO水处理装置和UV灭菌系统，PP纤维过滤器、活性炭过滤器、磁化过滤器、RO水处理装置和UV灭菌系统依次串接；PP纤维过滤器的入口通过水泵接原水缸，UV灭菌系统的出口接净水缸。

以上所述的空气净化提纯制水机，包括第一电磁阀和第二电磁阀，原水缸通过第一电磁阀接水泵的进水口，净水缸的下部通过第二电磁阀接水泵的进水口；第一电磁阀的控制端和第二电磁阀的控制端接控制器；当净水缸中的水位下降到最低水位时，控制器打开第一电磁阀和水泵，将原水缸中的原水泵到净水缸中，当当净水缸中的水位上升到最高水位时，控制器关闭第一电磁阀和高压水泵，停止向净水缸泵水，并开始计时；在设定的时间段内，净水缸中的水位还没有下降到最低水位时，控制器打开第二电磁阀和高压水泵，对净水缸中存储的水进行过滤灭菌，完成一次活水循环；每次过滤灭菌循环完成后，控制器开始重新计时，准备下一次的活水循环。

以上所述的空气净化提纯制水机，包括电磁炉盘和用铁磁材料制作的、由电磁炉盘加热的、可移动的电热壶，净水缸的下部包括出水管，出水管装有放水阀；机壳的前面板包括取水腔；出水管的管口伸入到机壳前面板的取水腔中；电磁炉盘安装在取水腔的底部，位于管口的下方；控制电路包括继电器和霍尔传感器，电磁炉盘通过继电器接电源；霍尔传感器安装在取水腔的侧壁上，霍尔传感器的输出端和继电器的控制端接控制器。以上所述的空气净化提纯制水机，风机驱动电路和压缩机驱动电路各包括变频器。

本发明利用第二冷凝器对进风加热，可以增加制水量，同时可以减少排到室内的热量。

[附图说明]

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明实施例空气净化提纯制水机的结构示意图。

图2是本发明实施例制冷系统和冷热水系统的示意图。

图3是本发明实施例水质过滤装置的结构框图。

[具体实施方式]

本发明实施例空气净化提纯制水机的结构如图1至图3所示，包括机壳1、原水缸2、高压水泵3、净水缸4、制冷系统和控制电路。

机壳1包括进风口101和出风口102，进风口101和出风口102位于机壳1两相对侧板的中部。

空气滤清器5布置在进风口101上，由外向内依次包括纱网、PP纤维过滤网、活性炭空气过滤网36和静电空气过滤网。

制冷系统包括第一蒸发器6、第二蒸发器7、风机8、压缩机9、第一冷凝器10和第二冷凝器11。第二冷凝器11与第一冷凝器10并联，第二蒸发器7与第一蒸发器6串联，旁通阀与第二蒸发器并联。

第二冷凝器11布置进风口101与第一蒸发器6之间。外部空气从进风口101进入，先经过第第二冷凝器11后再通过第一蒸发器6，然后经第一冷凝器10从出风口102排出。

控制电路包括控制器(微电脑系统)、风机驱动电路、压缩机驱动电路、第一电控阀，第二电控阀。第一水位传感器、第二水位传感器、净水缸温度传感器、温度传感器12和湿度传感器13。风机驱动电路的电源和压缩机驱动电路的电源各包括变频器。

温度传感器12和湿度传感器13布置在第二冷凝器11与第一蒸发器6之间的风道中。第一水位传感器的输出端、第二水位传感器的输出端、净水缸温度传感器的输出端、温度传感器12的输出端和湿度传感器13的输出端分别接控制器。风机驱动电路的控制端和压缩机驱动电路的控制端分别接控制器。

第一电控阀布置在第二冷凝器11的入口处，第二电控阀布置在第二蒸发器7的入口处；第一电控阀的控制端、第二电控阀的控制端和旁通阀的控制端分别接控制器。旁通阀、第一控制阀和第二控制阀是电动调节阀。

原水缸2布置在机壳1的下部,接水盘17放置在第一蒸发器6的下方、第一蒸发器6冷凝的水滴由接水盘收集，接水盘的出水口通过过滤器接原水缸2。第一水位传感器位于原水缸2中。

净水缸4位于机壳1的上部。高压水泵3的进水口通过第一电磁阀20接原水缸2，高压水泵3的出水口通过水质过滤装置19接净水缸4，第二蒸发器7和第二水位传感器置于净水缸4中；净水缸4底部的出水口通过第二电磁阀21接水质过滤装置19的入口，第一电磁阀20的控制端和第二电磁阀21的控制端接控制器。

如图3所示，水质过滤装置19包括PP纤维过滤器、活性炭过滤器、磁化过滤器、RO水处理装置和UV灭菌系统，PP纤维过滤器、活性炭过滤器、磁化过滤器、RO水处理装置和UV灭菌系统依次串接；PP纤维过滤器的入口通过水泵接原水缸，UV灭菌系统的出口接净水缸。

净水缸4中第二水位传感器将净水缸的水位信号传送给控制器，当净水缸中的水位下降到最低水位时，控制器打开第一电磁阀20和高压水泵3，将原水缸2中的原水泵到净水缸4中，当当净水缸4中的水位上升到最高水位时，控制器关闭第一电磁阀20和高压水泵3，停止向净水缸4泵水，并开始计时。当在设定的时间段内，净水缸4中的水位还没有下降到最低水位时，控制器打开第二电磁阀21和高压水泵3，对净水缸中存储的水进行过滤灭菌，完成一次活水循环。每次过滤灭菌循环完成后，控制器开始重新计时，准备下一次的活水循环。

这样，净水过滤灭菌系统能够定期、自动地对净水缸中的存水进行过滤和灭菌，保证饮用水的水质良好，新鲜可口，满足饮用的要求。

负离子净化器15布置在空气滤清器5与第二冷凝器11之间，负离子净化器的控制端接控制器。

空气通过进风口101进入，通过空气滤清器5的可清洗纱网、隔离较大的尘埃，再过PP纤维过滤网、把较小的尘埃隔离，再通过活性炭空气过滤网、把空气中的异味吸收及分解有害物质，再过一层静电空气过滤网、把剩余的微麈隔离，利用负离子净化器、再次清洁及净化空气。

温度传感器12和湿度传感器13将温度和湿度数据传递给控制器，控制器根据温度和湿度数据发出指令开启开关闭第一电控阀，第二冷凝器11利用余热对空气预热。

当净化后的空气进入第一蒸发器6，第一蒸发器6把空气中的微量物质分解及制水，制出来的水通过初级活性炭过滤网16、把分解出来的微量物质隔离过滤，通过接水盘17、把过滤后的水收集后再通过活性炭、PP纤维过滤系统18、把水中的异味吸收再到原水缸2。

当温度传感器12反馈的进风的温度数据低于5℃、湿度传感器13反馈的进风的湿度数据高于35％时，控制器打开第一电控阀，利用第二冷凝器的废热对进风进行预热；反馈的温度数据越低、反馈的湿度数据越高，第一电控阀的开度越大，既可减小废热排到室内，影响室内温度升高，又可防止冷空气进入蒸发器时结冰/霜，蒸发器停机除霜，可以增加制水量。

控制器根据温度传感器反馈的温度数据和湿度传感器反馈的湿度数据调整风机8的转速和压缩机9的转速；风机8的变频器按控制器发出的指令控制风机8转速及抽风量。压缩机9的变频器按控制器所发出的指令工作，以增加露点范围及制水量。

原水缸2中的水源通过高压水泵3加压至水质过滤装置19，把水源净化灭菌后泵到净水缸4，原水缸2内的第一水位传感器把水位数据回馈给控制器，控制高压水泵3开/关，原水缸2内的UV灭菌系统按控制器发出指令定时开/关。

净水缸4水位传感器及温度传感器、把水位数据和温度数据回馈给控制器，净水缸4中的第二蒸发器7按控制器发出指令开/关第二电控阀，进行制冷工作，。

机壳前面板的中部有取水腔。如图2所示，净水缸的下部有冷水的出水管，出水管上装有放水阀、出水管的管口伸入到机壳前面板的取水腔中。电磁炉盘安装在取水腔的底部，位于管口的下方。

电磁炉盘通过继电器接电源。霍尔传感器安装在取水腔的侧壁上。净水缸水位传感器的输出端、净水缸温度传感器的输出端、霍尔传感器的输出端和继电器的控制端接控制器，控制屏安装在机壳前面板的上部，与控制器电连接。

可移动的电热壶用用铁磁材料制作的、放在电磁炉盘上，由电磁炉盘加热。

用户需要热水时，将电热壶放到机壳前面板取水腔中的电磁炉盘上，打开放水阀，将净水缸中的水加入到电热壶中，加入的水量由用户掌握。电热壶放到电磁炉盘上时，触发霍尔传感器，霍尔传感器向控制器发出信号，控制器打开电磁炉盘的继电器，电磁炉盘对电热壶进行加热。电热壶中的水烧开后，用户取下电热壶，霍尔传感器再次向控制器发出信号，控制器关闭电磁炉盘。电热壶使用一段时间后，用户可以自行清洁电热壶。

用户在机壳上的控制屏上设置净水缸中的冷水温度(4℃至12℃)，设置了制冷水的温度后，控制器计算有多少余下的冷能可以制冷或预冷净水缸的水，既不影响制水又可最有效地使用冷能。控制阀按控制器的指令控制冷媒进入第二蒸发器，控制器是根据净水缸中水位传感器和温度传感器回馈的水量和水温，控制电动调节阀的开度(0％、50％、75％及100％)，冷媒便通过电动调节阀进入第二蒸发器冷却净水缸中的水。当净水缸中的温度传感器检测水温到达设定温度时，回馈数据给控制器，由控制器关闭电动调节阀。

本发明以上实施例还有以下有益效果：

入风口的冷凝器既可减小废热进入室内，影响室内温度升高，又可增加制水量；

利用控制器计算入风温度、湿度控制风速，使蒸发器在最佳的状态下工作，提高制水量；

空气滤清器把空气分离出来的杂质隔离，使制出来的水更纯净，减少下游制水净化系统因杂质进入水系统而要过滤的工作量，从而增加过滤器的使用寿命，降低运作成本。

Claims (9)

1.一种空气净化提纯制水机，包括机壳、制水系统、制冷系统和控制电路，制冷系统包括第一蒸发器、风机、压缩机和第一冷凝器，机壳包括进风口和出风口，制水系统的原水缸布置在机壳下部,位于第一蒸发器的下方，其特征在于，制冷系统包括第二冷凝器，第二冷凝器与第一冷凝器并联，第二冷凝器布置进风口与第一蒸发器之间；外部空气从进风口进入，先经过第二冷凝器后再通过第一蒸发器，然后经第一冷凝器从出风口排出；控制电路包括控制器、第一电控阀、温度传感器和湿度传感器；第一电控阀布置在第二冷凝器的入口处，温度传感器和湿度传感器布置在第二冷凝器与第一蒸发器之间的风道中；第一电控阀的控制端、温度传感器的输出端和湿度传感器的输出端分别接控制器；当温度传感器反馈的温度数据低于设定的温度值、湿度传感器反馈的湿度数据高于设定的湿度值时，控制器打开第一电控阀，利用第二冷凝器的废热对进风进行预热；反馈的温度数据越低、反馈的湿度数据越高，第一电控阀的开度越大。

2.根据权利要求1所述的空气净化提纯制水机，其特征在于，控制电路包括风机驱动电路、压缩机驱动电路和第一水位传感器，第一水位传感器位于原水缸中；第一水位传感器的输出端、第一电控阀的控制端、风机驱动电路的控制端和压缩机驱动电路的控制端分别接控制器；风机驱动电路和压缩机驱动电路各包括变频器；控制器根据温度传感器反馈的温度数据和湿度传感器反馈的湿度数据调整风机的转速和压缩机的转速。

3.根据权利要求2所述的空气净化提纯制水机，其特征在于，制水系统包括水泵、水质过滤装置和净水缸，制冷系统包括第二蒸发器；进风口和出风口位于机壳侧板的中部，净水缸位于机壳的上部；水泵的进水口接原水缸，出水口通过水质过滤装置接净水缸；第二蒸发器置于净水缸中，与第一蒸发器串联。

4.根据权利要求3所述的空气净化提纯制水机，其特征在于，控制电路包括第二电控阀、旁通阀、净水缸温度传感器和第二水位传感器，第二水位传感器位于净水缸中，第二电控阀布置在第二蒸发器的入口处，旁通阀与第二蒸发器并联，第二电控阀的控制端、旁通阀的控制端、净水缸温度传感器的输出端和第二水位传感器的输出端分别接控制器；控制器根据净水缸中的温度、水位和原水缸中的水位，控制第二电控阀和旁通阀的开度。

5.根据权利要求1所述的空气净化提纯制水机，其特征在于，包括空气滤清器和负离子净化器，空气滤清器布置在进风口，包括依次串接的纱网、PP纤维过滤网、活性炭空气过滤网和静电空气过滤网；负离子净化器布置在空气滤清器与第二冷凝器之间，负离子净化器的控制端接控制器。

6.根据权利要求4所述的空气净化提纯制水机，其特征在于，制水系统包括初级活性炭过滤网、接水盘和PP纤维过滤系统，初级活性炭过滤网、接水盘和PP纤维过滤系统依次布置在第一蒸发器与原水缸之间。

7.根据权利要求4所述的空气净化提纯制水机，其特征在于，水质过滤装置包括PP纤维过滤器、活性炭过滤器、磁化过滤器、RO水处理装置和UV灭菌系统，PP纤维过滤器、活性炭过滤器、磁化过滤器、RO水处理装置和UV灭菌系统依次串接；PP纤维过滤器的入口通过水泵接原水缸，UV灭菌系统的出口接净水缸。

8.根据权利要求3所述的空气净化提纯制水机，其特征在于，包括第一电磁阀和第二电磁阀，原水缸通过第一电磁阀接水泵的进水口，净水缸的下部通过第二电磁阀接水泵的进水口；第一电磁阀的控制端和第二电磁阀的控制端接控制器；当净水缸中的水位下降到最低水位时，控制器打开第一电磁阀和水泵，将原水缸中的原水泵到净水缸中，当当净水缸中的水位上升到最高水位时，控制器关闭第一电磁阀和高压水泵，停止向净水缸泵水，并开始计时；在设定的时间段内，净水缸中的水位还没有下降到最低水位时，控制器打开第二电磁阀和高压水泵，对净水缸中存储的水进行过滤灭菌，完成一次活水循环；每次过滤灭菌循环完成后，控制器开始重新计时，准备下一次的活水循环。

9.根据权利要求3所述的空气净化提纯制水机，其特征在于，包括电磁炉盘和用铁磁材料制作的、由电磁炉盘加热的、可移动的电热壶，净水缸的下部包括出水管，出水管装有放水阀；机壳的前面板包括取水腔；出水管的管口伸入到机壳前面板的取水腔中；电磁炉盘安装在取水腔的底部，位于管口的下方；控制电路包括继电器和霍尔传感器，电磁炉盘通过继电器接电源；霍尔传感器安装在取水腔的侧壁上，霍尔传感器的输出端和继电器的控制端接控制器。

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