CN108562060B - 一种基于半导体制冷的双温式捕水器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于半导体制冷的双温式捕水器。该捕水器包括预处理系统、捕水系统、双温储水系统和散热系统；所述的捕水系统的进气端与预处理系统相连，所述的捕水系统的出水端与双温储水系统相连；所述捕水系统的半导体片热端与散热系统相连；所述散热系统与双温储水系统的热储水箱相连；其中，捕水系统与预处理系统、双温储水系统相连，散热系统贯穿于捕水系统、预处理系统和双温储水系统的中心。本发明捕水器充分捕捉了空气中的水蒸气，并且通过将冷凝口的低温空气用于冷却散热翅，利用散热翅中的废弃热量加热热储水箱中的冷凝水，实现能源的高效利用，全过程层次分明，环保节能。

Description

一种基于半导体制冷的双温式捕水器

技术领域

本发明涉及半导体制冷技术，具体涉及一种基于半导体制冷的双温式捕水器。

背景技术

半导体制冷技术是在热电制冷材料基础上发展起来的一门新技术，是一种新兴的热门材料。随着人们环保意识的不断增强，对环境友好产品的需求研究也日益增加。在《京都协议书》和《联合国气候变化框架公约》的基础上，减少温室气体排放、减缓全球变暖成为一种必然趋势。相比于对大气臭氧层有破坏性影响的传统压缩机制冷，半导体制冷技术因其无制冷剂、环境友好等特点成为了研究热点。半导体制冷技术主要是帕尔帖效应在制冷方面的应用，它包括五种效应：帕尔帖、塞贝克、汤姆逊、焦耳和傅里叶效应。半导体制冷与传统制冷技术相比，具有以下几个优点：无制冷剂，对环境友好；无机械运动部件，运行平稳无噪声，结构紧凑；制冷器件可做成多种形状，适应性好；冷热端转换便捷，只要改变电流方向即可；方面调节，通过调节电流或电压大小即可调节制冷量；制冷功率范围大，可通过串并联的方式将单个制冷片组合成制冷系统，从而获得更大的制冷功率；半导体制冷片热惯性非常小，启动时间短。

半导体制冷是将热电材料组合成PN结，通以直流电后，热电元件会出现一端温度降低而另一端温度升高的现象，利用此现象将电能转换为热能，这就是半导体制冷的基本原理。给一对或多对热电元件之间通以直流电后，在接头处会产生温差和热量转移。在热电对的一端，电子和空穴从低能级的P型材料通过连接的导体进入到高能级的N型材料，同时吸收热量，致冷端温度降低；而热电对的另一端则存在相反的情况，放出热量致使温度升高，这就是帕尔帖效应。当连接点出现温差后，会产生塞贝克效应。当电流通过有温度剃度的热电元件时，元件周围环境会产生热量交换，称为汤姆逊效应。电流经过热电对还会产生焦耳热。当冷热端存在温差使，会通过导体产生热传导，称为傅里叶效应。

但截至目前，半导体制冷技术仍然存在着制冷效率低、单位制冷量成本高和加工工艺复杂等缺点，因此国内外对制冷技术的研究集中在三个方面：热点材料、结构设计和冷热端散热方式。

对于热电材料方面，研究重点一方面要在量子理论的指导下探索具有更高ZT值的材料，另一方面是利用掺杂合成、低维化等改善材料的显微结构，提高现有材料的优值系数；杜宇结构设计优化，主要方向是减小焊接面的热电阻，改变热电臂的几何尺寸，尝试采用非等截面的热电偶对，结构优化在很大程度上依赖于加工工艺的改进；对于冷端散热方式，应尽可能减小热阻，提高制冷器表面温度场的均匀性，消除热损失。在实际使用时，应比较各种散热方式的优缺点，根据使用工况的不同，合理选择适当的散热方式。

如今，半导体制冷技术因其环境友好、无噪声、运行平稳、耗材少和使用寿命长等特点收到广泛关注，在军事医疗以及生物制药等方面均有极大的发展潜力。随着人们对环境的日益重视，半导体应用的领域不断扩展，半导体制冷器的市场需求会越来越大，半导体制冷技术的发展前景会更加广阔。

发明内容

本发明的目的是为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种基于半导体制冷的双温式捕水器。本发明结构紧凑，综合利用了半导体既能制冷又能制热的性能，同时可以得到两种温度的水，节能环保，符合可持续发展战略的要求。

本发明的目的通过以下的技术方案实现。

一种基于半导体制冷的双温式捕水器，包括预处理系统、捕水系统、双温储水系统和散热系统；

所述的捕水系统的进气端与预处理系统相连，所述的捕水系统的出水端与双温储水系统相连；所述捕水系统的半导体片热端与散热系统相连；所述散热系统与双温储水系统的热储水箱相连；外部空气经所述预处理系统净化至凝结出的水可直接饮用后，小风扇的作用下，通过过滤风道汇集，在引流进入所述捕水系统，在所述的捕水系统中的冷凝翅迅速快凝结为水珠；所述的捕水系统底部的毛细管面将冷凝后的水珠经引流汇集至导水凹槽。所述的导水凹槽中的一部分的冷凝水由所述的捕水系统底部的冷聚水孔导入双温储水系统的冷导水口，最后进入所述的双温储水系统的冷储水箱；另一冷凝水部分由所述的补水系统底部的热聚水孔导入双温储水系统的热导水口，最后进入所述的双温储水系统的热储水箱；所述的散热系统底部的散热翅翅面与热储水箱相连，将热量回收用于加热热储水箱内的水；在所述的双温储水系统顶部排气小风扇的作用下，所述捕水装置内部冷空气进入双温储水系统的冷风道内；所述的冷风道内的冷空气和外部空气在预处理系统上层的大风扇作用下，由所述的散热系统的底部进入散热装置，在所述的预处理顶部的热出风口排出，整个过程节能高效，可将空气中的水分充分捕获，有效的解决了人们对用水环境的局限，令水的获取变得更加简单高效。

进一步地，所述的预处理系统包括热出风口、进风滤板、过滤版面、大风扇、带孔滤板和过滤风道；所述预处理系统的顶部中央开设有热出风口，所述热出风口下方设置有大风扇；所述预处理系统为正六棱柱状，柱状中间镂空，镂空处装有散热系统；所述正六棱柱间隔的三个棱处设置有进风滤板，所述正六棱柱内部设置有三个过滤版面，所述进风滤板与过滤版面连接，相邻过滤版面之间开设有过滤风道，所述过滤风道与过滤版面之间设置有带孔滤板；外部空气在所述的补水系统顶部引流小风扇的作用下，由所述的预处理系统的进风滤板进入所述的预处理系统，在经过过滤版面充分过滤后经带孔滤板使空气过滤风道；

所述捕水系统包括六个带孔隔板、冷凝翅、引流小风扇、半导体片、毛细管面、冷聚水孔、热聚水孔、导水凹槽和毛细花纹；所述捕水系统为六棱柱状中间镂空，镂空的壁面为半导体片；所述的捕水系统内含三组冷凝翅，所述冷凝翅与半导体片的冷端连接，每组冷凝翅两侧都接有带孔隔板，所述捕水系统的顶部为绝热板，绝热板含有三个开口，每个开口中固定有一个引流小风扇，所述引流小风扇位于空气过滤风道的下方；所述捕水系统底部设置有三个毛细管面；所述导水凹槽位于毛细管面中心处；毛细花纹延导水凹槽对称分布于毛细管面靠冷凝翅的一端，靠近导水凹槽的部分略低，另外两端略高；冷聚水孔贯穿于导水凹槽所处线段靠外侧处；热聚水孔贯穿于导水凹槽所处线段靠内侧处；半导体片利用半导体材料的Peltier效应，当直流电通过两种半导体串联成的电偶时，电偶的两端即可吸收和放出热量，使得所述的冷凝翅的温度下降10℃左右，经过所述的预处理系统净化后的空气在所述的捕水系统顶部的引流小风扇的作用下，由所述的预处理系统的过滤风道进入所述的捕水系统；空气在所述的捕水系统中，通过和半导体片的冷端相连的冷凝翅凝结为水珠；所述的捕水系统底部的毛细管面将冷凝后的水珠汇集至导水凹槽。所述的导水凹槽中的水分别流至冷聚水孔和热聚水孔；

所述的收集系统包括：排气小风扇、冷风道、底部支架、冷环形汇流管、热环形汇流管、热储水箱、冷储水箱、热导水口、冷导水口、热出水口、冷出水口、热取水口和冷取水口；所述的排气小风扇分别固定在储水系统上方，每个排气小风扇下方都接有冷风道；冷风道位于散热系统内部；冷储水箱和热储水箱、底部支架相连；热储水箱上方设有热导水口，下方设有热出水口；冷储水箱上方设有冷导水口，下方设有冷出水口；所述热储水箱通过绝热端与冷储水箱相连，另一端通过导热端与所述散热系统的散热翅翅面相连，底部通过热出水口和热环形汇流管相连；所述冷储水箱底部通过冷出水口和冷环形汇流管相连；所述热取水口设置于热环形汇流管上，所述冷取水口设置于冷环形汇流管上；冷凝水由冷聚水孔，通过冷聚水孔进入冷储水箱，通过冷储水箱的保温作用保持较低温度，需要使用时通过冷环形回流管从冷取水口放出；冷凝水由热聚水孔，通过热导水口进入热储水箱，通过散热翅翅面热储水箱的加热作用让水保持较高的温度，待使用时由热环形汇流管从热取水口放出；

所述的散热系统是由散热翅内芯、散热翅翅面和散热翅导热面组成；所述散热系统贯穿于预处理系统、捕水系统、双温储水系统中间的镂空处；镂空的散热翅内芯与散热翅翅面紧密相连；散热翅导热面与半导体片的热端紧密相连，将半导体片上的热量传递至散热翅翅面，进而在散热翅内芯的作用下使热量均匀分布于整个散热系统；在所述的预处理系统顶部的大风扇的作用下，冷风道中的冷风和外部的空气进入散热系统，自下而上流动，令整个散热系统充分降温，最后由热出风口排出。

进一步地，所述的过滤版面由外层铁质框架和两层棉布组成，并在过滤版面内部交替填充吸附颗粒和多孔海绵；所述的带孔滤板为带孔铁质滤板。

进一步地，所述的吸附颗粒可选用活性炭、活性铝、硅胶中的任一种；所述的多孔海绵可选用木纤维海绵、聚氨酯海绵中的任一种。

进一步地，所述的冷凝翅，由顶部开口的不锈钢冷凝板和底部开口的不锈钢冷凝板相互交替组成；所述的带孔隔板，为打有条状孔洞的金属板；所述毛细管面设有毛细花纹和导水凹槽，所述毛细管面由绝热材料制成；所述的半导体片，是由半导体热电制冷材料制成，且其热端与散热系统的散热翅导热面相连，其冷端连接冷凝翅，热端连接散热系统，同时接入额定电源。

进一步地，所述的绝热材料为玻璃纤维、硅酸盐中的任一种。

进一步地，所述的冷环形汇流管、热环形汇流管，是由外层包有绝热材料的不锈钢水管环绕组成；所述冷储水箱，是由绝热材料组成；所述热储水箱，其与所述的散热系统底部散热翅翅面相连接的一面由导热铜板组成，其余部分由绝热材料组成；所述的底部支架是由不锈钢板制成。

进一步地，所述的绝热材料可选用玻璃纤维、硅酸盐中的一种。

进一步地，散热翅内芯由环形铜片制成，贯穿于整个散热系统，散热翅翅面由铜片制成，通过连接散热翅内芯贯穿于整个散热系统，散热翅导热面由铜片制成，与散热翅翅面相连固定于散热系统的中部，并与半导体片的热端紧密相连。

本发明相对于现有技术具有如下的优点：

1、本发明不需要任何制冷剂，可连续工作，环保且结构紧凑易于存放，工作时没有震动、噪音，安装简易；

2、本发明采用半导体制冷片具有两种功能，既制冷，又加热，且制热效率较高，代替了传统的捕水器分立的加热系统和制冷系统。

3、本发明半导体制冷片热惯性非常小，制冷制热时间短，在热端散热良好冷端空载的情况下，制冷片就能在较短时间内达到最大温差。

4、本发明结构简易，可组合成电堆，使用同类型的电堆串、并联的方法组合成制冷系统，提供较大制冷功率。

5、本发明利用扇热翅与热储水箱相连的结构，使得半导体片热端对水进行加热，达到节约能源的效果。

6、本发明采用活性炭板等对输入的风源进行初步吸附处理，提高所捕获水的质量。

7、本发明利用含有环状内芯的散热翅，使得散热翅导热效果优良，能及时让半导体片热端降温。

8、本发明通过在储水装置中设置冷风风道将捕水装置出的冷风引入散热翅风道，使得散热翅降温效果更好。

9、本发明采用带有倾斜角度的毛细管面，能优化捕水系统的捕水功能和冷凝水的收集功能。

10、本发明通设计冷凝翅结构，改变风道方向，令空气在捕水系统中充分且快速冷凝。

11、本发明的预处理系统采用吸附材料和过滤材料交替排布的方式，可有效提升预处理空气的效率。

12、本发明使用环形汇流管汇集储水槽中的水，使得取水方式变得简单高效。

附图说明

图1是本发明的一种基于半导体制冷的双温式补水器系统排布示意图。

图2是本发明的一种基于半导体制冷的双温式补水器整体结构示意图。

图3是本发明的预处理系统的结构示意图。

图4是本发明的捕水系统的俯视结构示意图。

图5是本发明的捕水系统的底面结构示意图。

图6是本发明的毛细管面结构示意图。

图7是本发明的补水系统结构剖视图。

图8是本发明的双温储水系统总体结构示意图。

图9是本发明的双温储水系统结构剖视图。

图10是本发明的双温储水系统底部结构视图。

图11是本发明的散热系统结构示意图。

其中，预处理系统 1、捕水系统2、双温储水系统3 、散热系统4、热出风口101、进风滤板102、过滤版面103、大风扇104、带孔滤板105、过滤风道106、带孔隔板201、冷凝翅202、引流小风扇203、半导体片204、毛细管面205、冷聚水孔206、热聚水孔207、导水凹槽208、毛细花纹209、排气小风扇301、冷风道302、底部支架303、冷环形汇流管304、热环形汇流管305、热储水箱306、冷储水箱307、热导水口308、冷导水口309、热出水口310、冷出水口311、热取水口312、冷取水口313、散热翅内芯401、散热翅翅面402、散热翅导热面403。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1，捕水系统与预处理系统、双温储水系统相连，散热系统贯穿于捕水系统、预处理系统和双温储水系统的中心。

如图2，在小风扇的作用下，外部空气通过进风滤板进入预处理系统内部的过滤版面，在经过过滤版面充分过滤后，经带孔滤板通过小风扇进入捕水系统，经过冷凝翅冷凝后，通过带孔隔板后，经过小风扇进入冷风道，冷空气和外部空气在大风扇的作用下进入散热系统，冷却散热翅，最后从出风口排出。

如图3，外部空气通过进风滤板进入预处理系统内部的过滤版面，过滤版面的每个版面由双层薄棉布构成，内部交替填充海绵和吸附颗粒。空气在经过过滤版面充分过滤后，经带孔滤板通过小风扇离开预处理系统。

如图4，经预处理系统处理后的空气进入捕水系统后，通过小风扇进入含有冷凝翅的冷凝室；半导体片的冷端与冷凝翅相连，令冷凝翅保持低温；

如图5，空气在经过冷凝翅冷凝后，冷凝水通过冷导水口和热导水口离开冷凝室，经冷凝翅冷凝后的气体冷凝经带孔隔板离开捕水系统。

如图6，冷凝水通过有斜度的毛细管面上的毛细花纹,汇集至导水槽处，通过冷导水口和热导水口排出。

如图7，冷凝翅的翅面交替排布，构成如图所示的冷凝室结构。空气在冷凝室中的冷凝翅面间充分往复流动，水蒸气充分冷凝成冷凝水，由底部的毛细管面汇集；冷凝后的气体由带孔隔板通过小风扇进入冷风道。

如图8， 冷凝水通过冷导水口和热导水口进入双温储水系统内部，最后分别通过冷取水口和热取水口取用。

如图9，双温储水系统内部含有三个热储水箱和三个冷储水箱，一部分冷凝水通过冷导水口进入冷储水箱，并由冷出水口排出冷储水箱；另一部分冷凝水通过热导水口进入热储水箱，热储水箱与散热系统相连可用于加热冷凝水，由热出水口排出热储水箱；小风扇引导的风流则进入冷风道，和外部空气汇入散热系统用于冷却。

如图10，三个热储水箱中的热水通过底部的热环形汇流管汇集，最后通过热取水口取用；三个冷储水箱中的冷水通过底部的冷环形汇流管汇集，最后通过冷取水口取用；

如图11，镂空的散热翅内芯与散热翅翅面紧密相连，贯穿整个散热系统，使热量尽可能均匀分布在散热翅面上，散热翅导热面与半导体片的热端相连，在大风扇的作用下，冷风道中的冷风和外部的空气进入散热系统，自下而上流动，最后由出风口排出。

一种基于半导体制冷的双温式捕水器，包括预处理系统1、捕水系统2、双温储水系统3和散热系统4；

所述的捕水系统2的进气端与预处理系统1相连，所述的捕水系统2的出水端与双温储水系统3相连；所述捕水系统2的半导体片204热端与散热系统4相连；所述散热系统4与双温储水系统3的热储水箱306相连；外部空气经所述预处理系统1净化至凝结出的水可直接饮用后，小风扇203的作用下，通过过滤风道106汇集，在引流进入所述捕水系统2，在所述的捕水系统2中的冷凝翅202迅速快凝结为水珠；所述的捕水系统2底部的毛细管面205将冷凝后的水珠经引流汇集至导水凹槽208。所述的导水凹槽208中的一部分的冷凝水由所述的捕水系统2底部的冷聚水孔206导入双温储水系统3的冷导水口309，最后进入所述的双温储水系统3的冷储水箱307；另一冷凝水部分由所述的补水系统2底部的热聚水孔207导入双温储水系统3的热导水口308，最后进入所述的双温储水系统3的热储水箱306；所述的散热系统4底部的散热翅翅面402与热储水箱306相连，将热量回收用于加热热储水箱306内的水；在所述的双温储水系统3顶部排气小风扇301的作用下，所述捕水装置内部冷空气进入双温储水系统3的冷风道302内；所述的冷风道302内的冷空气和外部空气在预处理系统1上层的大风扇104作用下，由所述的散热系统4的底部进入散热装置，在所述的预处理顶部的热出风口101排出。所述的预处理系统1包括热出风口101、进风滤板102、过滤版面103、大风扇104、带孔滤板105和过滤风道106；所述预处理系统1的顶部中央开设有热出风口101，所述热出风口101下方设置有大风扇104；所述预处理系统1为正六棱柱状，柱状中间镂空，镂空处装有散热系统4；所述正六棱柱间隔的三个棱处设置有进风滤板102，所述正六棱柱内部设置有三个过滤版面103，所述进风滤板102与过滤版面103连接，相邻过滤版面103之间开设有过滤风道106，所述过滤风道106与过滤版面103之间设置有带孔滤板105；外部空气在所述的补水系统2顶部引流小风扇203的作用下，由所述的预处理系统1的进风滤板102进入所述的预处理系统1，在经过过滤版面103充分过滤后经带孔滤板105使空气过滤风道106；

所述捕水系统2包括六个带孔隔板201、冷凝翅202、引流小风扇203、半导体片204、毛细管面205、冷聚水孔206、热聚水孔207、导水凹槽208和毛细花纹209；所述捕水系统2为六棱柱状中间镂空，镂空的壁面为半导体片204；所述的捕水系统2内含三组冷凝翅202，所述冷凝翅202与半导体片204的冷端连接，每组冷凝翅202两侧都接有带孔隔板201，所述捕水系统2的顶部为绝热板，绝热板含有三个开口，每个开口中固定有一个引流小风扇203，所述引流小风扇203位于空气过滤风道106的下方；所述捕水系统2底部设置有三个毛细管面205；所述导水凹槽208位于毛细管面205中心处；毛细花纹209延导水凹槽208对称分布于毛细管面205靠冷凝翅202的一端，靠近导水凹槽208的部分略低，另外两端略高；冷聚水孔206贯穿于导水凹槽所处线段靠外侧处；热聚水孔207贯穿于导水凹槽208所处线段靠内侧处；半导体片204利用半导体材料的Peltier效应，当直流电通过两种半导体串联成的电偶时，电偶的两端即可吸收和放出热量，使得所述的冷凝翅202的温度下降10℃左右，经过所述的预处理系统1净化后的空气在所述的捕水系统2顶部的引流小风扇203的作用下，由所述的预处理系统1的过滤风道106进入所述的捕水系统2；空气在所述的捕水系统2中，通过和半导体片204的冷端相连的冷凝翅202凝结为水珠；所述的捕水系统2底部的毛细管面205将冷凝后的水珠汇集至导水凹槽208。所述的导水凹槽208中的水分别流至冷聚水孔206和热聚水孔207；

所述的双温储水系统3包括：排气小风扇301、冷风道302、底部支架303、冷环形汇流管304、热环形汇流管305、热储水箱306、冷储水箱307、热导水口308、冷导水口309、热出水口310、冷出水口311、热取水口312和冷取水口313；所述的排气小风扇301分别固定在储水系统3上方，每个排气小风扇301下方都接有冷风道302；冷风道302位于散热系统4内部；冷储水箱307和热储水箱306、底部支架303相连；热储水箱306上方设有热导水口308，下方设有热出水口310；冷储水箱307上方设有冷导水口309，下方设有冷出水口311；所述热储水箱306通过绝热端与冷储水箱307相连，另一端通过导热端与所述散热系统4的散热翅翅面402相连，底部通过热出水口310和热环形汇流管305相连；所述冷储水箱306底部通过冷出水口311和冷环形汇流管304相连；所述热取水口312设置于热环形汇流管305上，所述冷取水口313设置于冷环形汇流管304上；冷凝水由冷聚水孔206，通过冷聚水孔207进入冷储水箱307，通过冷储水箱307的保温作用保持较低温度，需要使用时通过冷环形回流管304从冷取水口311放出；冷凝水由热聚水孔207，通过热导水口312进入热储水箱306，通过散热翅翅面402热储水箱306的加热作用让水保持较高的温度，待使用时由热环形汇流管305从热取水口312放出；

所述的散热系统4是由散热翅内芯401、散热翅翅面402和散热翅导热面403组成；所述散热系统4贯穿于预处理系统1、捕水系统2、双温储水系统3中间的镂空处；镂空的散热翅内芯401与散热翅翅面402紧密相连；散热翅导热面403与半导体片204的热端紧密相连，将半导体片204上的热量传递至散热翅翅面402，进而在散热翅内芯401的作用下使热量均匀分布于整个散热系统4；在所述的预处理系统1顶部的大风扇104的作用下，冷风道302中的冷风和外部的空气进入散热系统4，自下而上流动，令整个散热系统4充分降温，最后由热出风口101排出。所述的过滤版面103由外层铁质框架和两层棉布组成，并在过滤版面103内部交替填充吸附颗粒和多孔海绵；所述的带孔滤板105为带孔铁质滤板。所述的吸附颗粒可选用活性炭、活性铝、硅胶中的任一种；所述的多孔海绵可选用木纤维海绵、聚氨酯海绵中的任一种。

所述的冷凝翅202，由顶部开口的不锈钢冷凝板和底部开口的不锈钢冷凝板相互交替组成；所述的带孔隔板201，为打有条状孔洞的金属板；所述毛细管面205设有毛细花纹209和导水凹槽208，所述毛细管面205由绝热材料制成；所述的半导体片204，是由半导体热电制冷材料制成，且其热端与散热系统的散热翅导热面403相连，其冷端连接冷凝翅202，热端连接散热系统4，同时接入额定电源。所述的绝热材料为玻璃纤维、硅酸盐中的任一种。所述的冷环形汇流管301、热环形汇流管305，是由外层包有绝热材料的不锈钢水管环绕组成；所述冷储水箱307，是由绝热材料组成；所述热储水箱306，其与所述的散热系统4底部散热翅翅面402相连接的一面由导热铜板组成，其余部分由绝热材料组成；所述的底部支架303是由不锈钢板制成。所述的绝热材料可选用玻璃纤维、硅酸盐中的一种。散热翅内芯401由环形铜片制成，贯穿于整个散热系统4，散热翅翅面402由铜片制成，通过连接散热翅内芯贯穿于整个散热系统，散热翅导热面403由铜片制成，与散热翅翅面402相连固定于散热系统4的中部，并与半导体片204的热端紧密相连。

本一种基于半导体制冷的双温式捕水器的工作过程如下：在小风扇的作用下，外部空气通过进风滤板进入预处理系统内部的过滤版面；过滤版面的每个版面由双层薄棉布构成，内部交替填充海绵和吸附颗粒；在经过过滤版面充分过滤后，空气经带孔滤板通过小风扇进入捕水系统；

经预处理系统处理后的空气在进入冷凝翅冷凝；冷凝翅的翅面交替排布，构成使能气体往复交替流通的冷凝室结构，使空气在冷凝室中的冷凝翅面间充分往复流动，进而令水蒸气充分冷凝成冷凝水；凝聚的冷凝水通过有斜度的毛细管面上的毛细花纹，汇集至导水槽；通过冷导水口流入冷储水箱，和通过热导水口流入热储水箱；一部分冷凝水通过冷导水口进入冷储水箱，并有冷出水口汇入冷环形汇流管，最后从冷取水口取用；另一部分冷凝水通过热导水口进入热储水箱，热储水箱与散热系统相连可用于加热冷凝水，并由热出水口汇入热环形汇流管，最后从冷取水口取用。

经预处理系统处理后的空气在经过冷凝翅冷凝后，通过带孔隔板204，经过小风扇进入冷风道，冷空气和外部空气在大风扇的作用下进入散热系统，自下而上流动，在与散热翅翅面紧密相连的散热翅内芯的作用下冷却散热系统，进而冷却与散热翅导热面相连的半导体面热端，令系统高效运转；散热系统的空气最后从出风口排出。

上述具体实施方式为本发明的优选实施例，并不能对本发明进行限定，其他的任何未背离本发明的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于半导体制冷的双温式捕水器，其特征在于：包括预处理系统（1）、捕水系统（2）、双温储水系统（3）和散热系统（4）；

所述的捕水系统（2）的进气端与预处理系统（1）相连，所述的捕水系统（2）的出水端与双温储水系统（3）相连；所述捕水系统（2）的半导体片（204）热端与散热系统（4）相连；所述散热系统（4）与双温储水系统（3）的热储水箱（306）相连；

所述的预处理系统（1）包括热出风口（101）、进风滤板（102）、过滤版面（103）、大风扇（104）、带孔滤板（105）和过滤风道（106）；所述预处理系统（1）的顶部中央开设有热出风口（101），所述热出风口（101）下方设置有大风扇（104）；所述预处理系统（1）为正六棱柱状，柱状中间镂空，镂空处装有散热系统（4）；正六棱柱间隔的三个棱处设置有进风滤板（102），所述正六棱柱内部设置有三个过滤版面（103），所述进风滤板（102）与过滤版面（103）连接，相邻过滤版面（103）之间开设有过滤风道（106），所述过滤风道（106）与过滤版面（103）之间设置有带孔滤板（105）；

所述捕水系统（2）包括六个带孔隔板（201）、冷凝翅（202）、引流小风扇（203）、半导体片（204）、毛细管面（205）、冷聚水孔（206）、热聚水孔（207）、导水凹槽（208）和毛细花纹（209）；所述捕水系统（2）为六棱柱状中间镂空，镂空的壁面为半导体片（204）；所述的捕水系统（2）内含三组冷凝翅（202），所述冷凝翅（202）与半导体片（204）的冷端连接，每组冷凝翅（202）两侧都接有带孔隔板（201），所述捕水系统（2）的顶部为绝热板，绝热板含有三个开口，每个开口中固定有一个引流小风扇（203），所述引流小风扇（203）位于空气过滤风道（106）的下方；所述捕水系统（2）底部设置有三个毛细管面（205）；所述导水凹槽（208）位于毛细管面（205）中心处；毛细花纹（209）延导水凹槽（208）对称分布于毛细管面（205）靠冷凝翅（202）的一端，靠近导水凹槽（208）的部分略低，另外两端略高；冷聚水孔（206）贯穿于导水凹槽所处线段靠外侧处；热聚水孔（207）贯穿于导水凹槽（208）所处线段靠内侧处；

所述的双温储水系统（3）包括：排气小风扇（301）、冷风道（302）、底部支架（303）、冷环形汇流管（304）、热环形汇流管（305）、热储水箱（306）、冷储水箱（307）、热导水口（308）、冷导水口（309）、热出水口（310）、冷出水口（311）、热取水口（312）和冷取水口（313）；所述的排气小风扇（301）分别固定在双温储水系统（3）上方，每个排气小风扇（301）下方都接有冷风道（302）；冷风道（302）位于散热系统（4）内部；冷储水箱（307）和热储水箱（306）、底部支架（303）相连；热储水箱（306）上方设有热导水口（308），下方设有热出水口（310）；冷储水箱（307）上方设有冷导水口（309），下方设有冷出水口（311）；所述热储水箱（306）通过绝热端与冷储水箱（307）相连，另一端通过导热端与所述散热系统（4）的散热翅翅面（402）相连，底部通过热出水口（310）和热环形汇流管（305）相连；所述热储水箱（306）底部通过冷出水口（311）和冷环形汇流管（304）相连；所述热取水口（312）设置于热环形汇流管（305）上，所述冷取水口（313）设置于冷环形汇流管（304）上；

所述的散热系统（4）是由散热翅内芯（401）、散热翅翅面（402）和散热翅导热面（403）组成；所述散热系统（4）贯穿于预处理系统（1）、捕水系统（2）、双温储水系统（3）中间的镂空处；镂空的散热翅内芯（401）与散热翅翅面（402）紧密相连；散热翅导热面（403）与半导体片（204）的热端紧密相连；

所述的过滤版面（103）由外层铁质框架和两层棉布组成，并在过滤版面（103）内部交替填充吸附颗粒和多孔海绵；所述的带孔滤板（105）为带孔铁质滤板；

所述的吸附颗粒选用活性炭、活性铝、硅胶中的任一种；所述的多孔海绵选用木纤维海绵、聚氨酯海绵中的任一种；

所述的冷凝翅（202），由顶部开口的不锈钢冷凝板和底部开口的不锈钢冷凝板相互交替组成；所述的带孔隔板（201），为打有条状孔洞的金属板；所述毛细管面（205）设有毛细花纹（209）和导水凹槽（208），所述毛细管面（205）由绝热材料制成；所述的半导体片（204），是由半导体热电制冷材料制成，且其热端与散热系统的散热翅导热面（403）相连，其冷端连接冷凝翅（202），热端连接散热系统（4），同时接入额定电源。

2.根据权利要求1所述基于半导体制冷的双温式捕水器，其特征在于：所述的绝热材料为玻璃纤维、硅酸盐中的任一种。

3.根据权利要求1所述基于半导体制冷的双温式捕水器，其特征在于：所述的冷环形汇流管（304）、热环形汇流管（305），是由外层包有绝热材料的不锈钢水管环绕组成；所述冷储水箱（307），是由绝热材料组成；所述热储水箱（306），其与所述的散热系统（4）底部散热翅翅面（402）相连接的一面由导热铜板组成，其余部分由绝热材料组成；所述的底部支架（303）是由不锈钢板制成。

4.根据权利要求3所述基于半导体制冷的双温式捕水器，其特征在于：所述的绝热材料可选用玻璃纤维、硅酸盐中的一种。

5.根据权利要求1所述基于半导体制冷的双温式捕水器，其特征在于：散热翅内芯（401）由环形铜片制成，贯穿于整个散热系统（4），散热翅翅面（402）由铜片制成，通过连接散热翅内芯贯穿于整个散热系统，散热翅导热面（403）由铜片制成，与散热翅翅面（402）相连固定于散热系统（4）的中部，并与半导体片（204）的热端紧密相连。