CN110207287A - 一种基于热电制冷的针束型回热式热交换空气净化除湿器 - Google Patents

一种基于热电制冷的针束型回热式热交换空气净化除湿器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于热电制冷的针束型回热式空气净化除湿器。该空气净化除湿器包含空气处理系统、集水系统、储水系统和散热系统：所述的集水系统进气口与预处理系统相连，所述的集水系统的出水口与储水系统相连；所述集水系统的半导体片热端与散热系统相连；其中，集水系统与预处理系统、储水系统相连，散热系统位于集水系统和储水系统外部。本发明能够充分收集空气中的水蒸气，并采用针束型回热结构，使水蒸气充分冷凝，不仅能够同时进行空气净化和除湿，还能实现能源的高效利用，达到环保节能的目的。

Description

一种基于热电制冷的针束型回热式热交换空气净化除湿器
技术领域
本发明涉及热电制冷除水技术，具体设计一种基于热电制冷的针束型回热式空气净化除湿器。
背景技术
半导体是指一种导电性可受控制，范围可从绝缘体至导体之间的材料。当由两种不同的半导体材料组成的电偶中有直流电流通过时，电偶的两端可以分别吸收和放出热量，这就是半导体的帕尔贴效应。这种效应可逆，放热和吸热的两端随电流方向变化而变化，且放出或吸收的热量与通入电流的强度成正比。半导体的这种特性使其广泛用于制冷或制热。同时利用半导体的冷端和热端进行工作，能够减少不必要的能量损失，提高能量利用率。
从1834年发现帕尔贴效应开始，对于帕尔贴效应的利用已有一百多年的历史。二十世纪三十年代开始出现半导体制冷材料，并于二十世纪五十年代快速发展，并大量应用于农业、医疗、日常生活等领域，如红外探测器、激光器和光电倍增管等光电器件的制冷、温室温度的控制、扫描探针显微镜、激光技术用美容仪器等。
基于半导体制冷原理的半导体制冷器具有尺寸小、重量轻、工作时产生噪音小、不污染环境、作用速度快、使用寿命长等优点。同时，半导体制冷器还易于控制，即通过调节工作电流的大小，可较为方便的调节半导体制冷器的制冷速率；通过改变电流的方向，可使半导体制冷器在制冷和制热两种状态中转换。
无菌空气是指自然界的空气通过除菌处理使其含菌量低到一个极限百分数的净化空气，使用过滤器是较为高效的对空气进行净化处理的方式。过滤器通过范德华力使微粒粘到纤维表面，拦截空气中的尘埃粒子，通过静电效应使粉尘在介质上粘得更加牢固，再通过化学过滤有选择性的吸附有害气体分子，最终获得净化空气。其优点在于采用热融工艺，结构稳定，降低破漏风险；风量大、阻力小、容尘量高；可重复使用。
回热器是热声制冷机的热机的关键部件之一，热声制冷机是基于热声效应机理研制的一种新型制冷机，因其结构简单、无运动部件、使用寿命长、无污染、可靠性高，而受到广泛的关注。实际热声装置中，使用了多种结构形式的回热器包括平行板结构、圆孔结构和钢丝型结构等。而针束型回热器是许多类型的回热器中的一种，是一种具有针束结构的回热器。理论与实验均已证明针束型回热器结构优于其它规则几何结构的回热器。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种基于热电制冷的针束型回热式空气净化除湿器。本发明各结构间链接紧凑，充分利用半导体能同时制热和制冷的性能，同时采用针束型结构的回热器，充分利用热量，减少能量损失，节能环保，达到可持续发展的目标。
本发明的目的通过以下的技术方案实现：
一种基于热电制冷的针束型回热式转轮空气净化除湿器，包含预处理系统、集水系统、储水系统和散热系统；
所述的集水系统进气口与预处理系统相连，所述的集水系统的出水口与储水系统相连；所述集水系统的半导体片热端与散热系统相连；其中，集水系统与预处理系统、储水系统相连，散热系统位于预处理系统和集水系统外部。外部空气经预处理系统净化后，在风轮作用下，通过进气通道进入集水系统，并在所述的集水系统迅速凝结为水珠；所述的导水斜面表面的毛细管面将冷凝后的水珠引流至预处理系统的防水外壳。所述的集水系统中的出气通道中的水珠由于重力作用和引流作用沿预处理系统的防水外壁流动，最后汇集至储水箱，出气通道中的剩余气体经由排气扇排出；所述储水箱底部侧面开有取水孔，用于取水；所述的散热系统与储水系统相连，使储水系统中的水能够利用散热系统中的热量对水进行加热。整个集水过程节能高效，使空气中的水分能够最大程度被收集，能够有效解决用水环境的局限，使人们能够更加简单高效的获得水资源，且能够对所得水的温度进行控制。
进一步地，预处理系统包括进风网、初效过滤层、吸附层和中效过滤层、HEPA高效过滤层、预处理系统外壳、绝热板、引流风轮；所述预处理系统的顶部开设有出风口，出风口由多个六边形孔构成；所述出风口上方为绝热板，绝热板含有19个六边形开口，开口与出风口的六边形孔对应，每个开口固定有一个引流风轮；所述预处理系统为正六棱柱状，六棱柱内部内部设置有进风网、初效过滤层、活性炭吸附层和中效过滤层、HEPA高效过滤层；外部空气在所述引流风轮的作用下，经由所述正六棱柱底面中部进入预处理系统，经过进风网、初效过滤层、吸附层和中效过滤层、HEPA高效过滤层、充分净化后离开预处理系统；
所述集水系统进气通道、排气扇、半导体片、出气通道、导水斜面、毛细管面、导水凹槽；所述集水系统为六棱柱状，六棱柱外壁面为半导体片冷端；所述集水系统的六棱柱中间嵌入19个六棱柱行进气通道，且引流风轮位于进气通道下方；所述六棱柱形进气通道周围均有六个圆柱形出气通道；所述集水系统底部为导水斜面，导水斜面为俯视图为正六边形六边形，导水斜面中间部分略高，边缘部分略低；所述毛细管面位于导水斜面表面；所述导水凹槽位于六边形导水斜面三条对角线处；导水斜面使位于毛细管面边缘部分的导水凹槽略低，位于毛细管面中心部分的导水凹槽略高；半导体片利用半导体材料的帕尔贴效应，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，使得所述的出风通道的温度下降 10℃左右，经过所述的预处理系统净化后的空气在所述的集水系统顶部的引流风轮的作用下，由所述的预处理系统的出风口进入所述的集水系统；空气在所述的集水系统中，经由散热系统后，通过和半导体片的冷端相连的出风通道凝结为水珠；所述的集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在引流和重力作用下沿预处理系统防水外壳流至储水系统；
所述的储水系统包括：所述储水系统包括排气扇、底部支架、储水箱、取水孔、水量显示窗、控温装置、环形加热管道、热气输送管；所述排气扇固定在储水箱外壳的其中一面上；所述储水箱位于预处理系统外层，底部与预处理系统进风口位于同一高度，下方设有取水孔；所述水量显示窗位于储水箱壁上；所述控温装置位于储水箱内壁处，与散热系统和集水系统的半导体片热端相连；所述环形加热管道位于储水箱中央，与控温装置相连，并通过热气输送管与散热系统连通，需要升温时，管道中的气体将散热系统的散热翅翅面的热量带到环形加热管道中，使储存的水温度升高，水温通过控温装置进行监控；所述取水孔位于储水箱底部靠近边缘处，取水时打开取水孔，水放出；
所述散热系统由散热管道、散热翅片、风轮、控温装置组成；镂空的散热管道与散热翅片紧密相连，并于外界相通；散热系统控温装置通过热气输送管与储水系统控温装置相连接；风轮位于其中三面的散热管道中。集水系统的进风通道的冷空气进入散热系统，冷空气能在散热系统中流动，使散热系统充分降温，最后从散热系统进入集水系统的出风通道，同时风轮通过引入外界空气对散热系统进行降温。
进一步地，所述进风网由外层铁质框架和两层棉布组成。
进一步地，所述初效过滤层由外框架及内嵌的滤层单元组成，外框架为不锈钢网，滤层单元基本采用单元滤料，可选用无纺布、尼龙网、金属孔网中的一种。
进一步地，所述吸附层的吸附颗粒可选用活性炭、活性铝、硅胶中的一种。
进一步地，所述过滤纤维层的第一层过滤纤维为棉纤维，第二层过滤纤维为涤纶纤维，第三层过滤纤维为聚酰亚胺纤维。
进一步地，所述底面基部、表面迎风层和过滤纤维层和加固层通过热熔的方法结合。
进一步地，所述的绝热材料为外环氧树脂、玻璃纤维中的任一种；所述的热的良导体可采用铜。
进一步地，所述储水箱由绝热材料组成；所述的环形加热管道、热气输送管由外层包有绝热材料的不锈钢水管环绕组成；所述的底部支架由不锈钢板制成；所述水量显示窗由普通平板玻璃制成。
进一步地，散热管道由铜管制成，贯穿于整个散热系统，散热翅片由铜片制成，通过连接散热管道贯穿于整个散热系统；散热管道和散热翅片构成的散热结构单元采用倒T型布置。
本发明相对于现有技术具有如下的优点：
1、本发明利用半导体制冷片具有制冷、制热两种功能，取代了传统捕水器分立的加热系统和制冷系统。
2、本发明半导体制冷片的热惯性较小，且制冷制热时间短，可在短时间内达到最大温差。
3、本发明散热系统散热翅片管与储水箱通过管道连接，能够利用半导体片产生的热量对产出水进行加热，并配有控温装置，使其达到目标温度后即保温在目标温度，可达到节约能源的效果。
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、本发明预处理系统采用初效过滤层、吸附层和中效过滤层、HEPA高效过滤层对风源进行净化处理，提高水的质量。
6、本发明采用针束型回热器做为集水系统主体部分，利用冷端进口压缩空气温度致其在露点以下，形成冷凝水，能够通过增加传热单元，减小水的当量比，能够明显提高换热效率，增加空气集水产量。
7、本发明采用带有倾斜角度的毛细管面，能优化捕水系统的集水功能和冷凝水的收集功能。
8、本发明储水系统安装了控温装置，能够根据需要取出目标温度的水，更加方便快捷。
9、本发明储水箱安装有水量显示窗，能随时对水量进行监控。
10、本发明散热系统翅片管采用倒T型布置，能让气流组织分布更加合理，翅片管两侧存在回流现象，能够不同程度提高其中两根翅片管的散热效果，在满足散热需求条件下，每组散热结构单元可减少一根翅片管，能减小散热器尺寸，降低生产成本。
11、本发明结构简易，空气净化的处理层采用镶嵌连接，易于更换和拆卸检修。
附图说明
图 1 是本发明的一种基于热电制冷的针束型回热式空气净化除湿器系统排布示意图。
图2是本发明的预处理系统的结构示意图。
图3是本发明的集水系统的底面侧视结构示意图。
图4是本发明的集水系统的侧俯视结构示意图。
图5是本发明的储水系统总体结构示意图。
图6是本发明的储水系统侧视示意图。
图7是本发明的散热系统总体结构示意图。
图8是本发明的散热系统侧视示意图。
图 9 是本发明的散热系统倒T型散热单元结构视图。
图中各个部件如下：
空气处理系统1、集水系统2、储水系统3、散热系统4、进风网101、初效过滤层102、吸附层和中效过滤层103、HEPA高效过滤层104、预处理系统外壳105、绝热板106、引流风轮107、进气通道201、排气扇202、半导体片203、出气通道204、导水斜面205、毛细管面206、排气扇301、底部支架302、储水箱303、取水孔304、水量显示窗305、控温装置306、环形加热管道307、热气输送管308、散热管道401、散热翅片402、风轮403、控温装置404。
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，所述的集水系统进气口与预处理系统相连，所述的集水系统的出水口与储水系统相连；所述集水系统的半导体片热端与散热系统相连；其中，集水系统与预处理系统、储水系统相连，散热系统位于集水系统上部。
如图2，外部空气通过进风网进入预处理系统内部，通过初效过滤层、吸附层和中效过滤层、HEPA高效过滤层进行净化处理后，得到净化空气，经过出风口离开预处理系统。
如图3，在引流风轮作用下，外部空气进入预处理系统，在充分过滤后通过进气通道进入集水系统，并在所述的集水系统迅速凝结为水珠，最后从排气扇排出。
如图4，外部空气经预处理系统净化后，在风轮作用下，通过进气通道进入集水系统，从出气通道离开集水系统.，半导体片冷端与集水系统外壁相连。
如图5，外部空气经预处理系统净化后，在风轮作用下，通过进气通道进入集水系统，从出气通道离开集水系统时，迅速凝结为水珠。冷凝后的水珠由于重力作用和引流作用沿防水外壳外壁汇集至储水系统，出气通道中的气体经由排气扇排出。导水斜面表面的毛细管面将引流至预处理系统的防水外壳，并出气通道中的气体经由排气扇排出。
如图6，储水系统内部含有排气扇，用于降低水温和排出空气；水量显示窗用于观察水量；控温装置用于控制水温，与环形加热管道、热气输送管相连，通过控制管道内气体流动，利用半导体热端产生的热量对储水箱中的水进行加热。取水孔位于储水箱底部靠近边缘处，用于取水，储水箱内部的水经过控温装置进行温度处理后，通过取水孔取出。
如图7，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；散热系统控温装置通过热气输送管与储水系统控温装置相连接；集水系统的进风通道的冷空气进入散热系统，冷空气能在散热系统中流动，使散热系统充分降温，最后从散热系统进入集水系统的出风通道。
如图8，散热管道贯穿于整个散热系统，散热翅片通过连接散热管道贯穿于整个散热系统；散热管道和散热翅片构成的散热结构单元采用倒T型布置，风轮通过引入外界空气对散热系统进行降温。
如图9，散热系统倒T型散热单元结构，能让气流组织分布更加合理，翅片管两侧存在回流现象。
一种基于热电制冷的针束型回热式热交换空气净化除湿器，包括空气处理系统1、集水系统2、储水系统3和散热系统4：
所述的集水系统2进气口与空气处理系统1相连，所述的集水系统2的出水口与储水系统3相连；所述集水系统2上部与散热系统4相连；所述储水系统3的与散热系统4相连；所述散热系统4位于集水系统上部；
所述的预处理系统1包括进风网101、初效过滤层102、吸附层和中效过滤层103、HEPA高效过滤层104、预处理系统外壳105、绝热板106和引流风轮107；所述预处理系统1的顶部开设有出风口105，出风口105由19个六边形孔构成，六边形孔均匀分布，并与集水系统的19个六棱柱形进气通道201一一对应；所述出风口105上方为绝热板106，绝热板106含有19个六边形开口，开口与出风口105的六边形孔对应，每个开口固定有一个引流风轮107；所述预处理系统1为正六棱柱状，六棱柱内部镶嵌连接，呈层层叠加分布，从下到上分别设置有进风网101、初效过滤层102、活性炭吸附层和中效过滤层103、HEPA高效过滤层104；所述出风口105下方依次为HEPA高效过滤层104、活性炭吸附层和中效过滤层103、初效过滤层102和进风网101；本实施例中，在引流风轮107作用下，外部空气进入预处理系统1，通过进风网101、初效过滤层102、吸附层和中效过滤层103、HEPA高效过滤层104进行净化处理后，从预处理系统1出风口离开预处理系统1，通过进气通道201进入集水系统2，离开集水系统2时，经过出气通道204，气体中的水蒸气凝结为水珠，其余气体最后从排风轮202排出；导水斜面205表面的毛细管面206将水引流至导水凹槽207，冷凝后得到的水由于重力作用和引流作用沿预处理系统1的预处理系统外壳105，流至储水系统3的储水箱303。所述的预处理系统包括进风网101、初效过滤层102、吸附层和中效过滤层103、HEPA高效过滤层104、预处理系统外壳105、绝热板106、引流风轮107；所述预处理系统1的顶部开设有出风口，出风口由多个六边形孔构成；所述出风口上方为绝热板106，绝热板106含有19个六边形开口，开口与出风口的六边形孔对应，每个开口固定有一个引流风轮107；所述预处理系统1为正六棱柱状，六棱柱内部内部设置有进风网101、初效过滤层102、吸附层和中效过滤层103、HEPA高效过滤层104；外部空气在所述引流风轮107的作用下，经由所述正六棱柱底面中部进入预处理系统1，经过进风网101、初效过滤层102、吸附层和中效过滤层103、HEPA高效过滤层104充分净化后离开预处理系统1；
所述集水系统2包括进气通道201、排气扇202、半导体片203、出气通道204、导水斜面205和毛细管面206；所述集水系统2为六棱柱状，六棱柱外壁面为半导体片203冷端；所述集水系统2的六棱柱中间嵌入19个六棱柱形进气通道201，且引流风轮107位于进气通道201下方；所述排气扇202位于集水系统2与预处理系统1相连接处的外壁上；所述六棱柱形的进气通道201周围均匀设置有六个圆柱形出气通道204，对称分布于六棱柱形进气通道201六条边线中间；所述集水系统2底部为导水斜面205，导水斜面205的俯视图为正六边形六边形，导水斜面205中间部分略高，边缘部分略低；所述毛细管面206位于导水斜面205表面；所述集水系统的六棱柱中间均匀嵌入19个六棱柱行进气通道，且引流风轮107位于进气通道201下方；所述六棱柱形进气通道201周围均有六个圆柱形出气通道204；所述集水系统2底部为导水斜面205，导水斜面205俯视图为正六边形，导水斜面205中间部分略高，边缘部分略低；所述毛细管面206位于导水斜面205表面；所述导水凹槽207位于六边形导水斜面205三条对角线处；半导体片203利用半导体材料的帕尔贴效应，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，使得所述的出气通道204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集水系统2底部的引流风轮107的作用下，由所述的预处理系统1的出风口进入所述的集水系统2；空气在所述的集水系统2中，通过进气通道201流动到散热系统4，再通过和半导体片203的冷端相连的出气通道204凝结为水珠；所述的集水系统2底部的毛细管面206将冷凝后的水珠汇集至导水凹槽207；所述的导水凹槽207中的水在引流和重力作用下沿预预处理系统外壳105流至储水系统3；
所述储水系统3包括排气扇301、底部支架302、储水箱303、取水孔304、水量显示窗305、控温装置306、环形加热管道307和热气输送管308；所述排气扇301固定在储水箱303外壳的其中一面上；所述储水箱303位于预处理系统1外层，底部与预处理系统1进风口位于同一高度，下方设有取水孔304；所述取水孔304位于储水箱303底部；所述水量显示窗305位于储水箱303壁上；所述控温装置306位于储水槽处，通过热气输送管308与散热系统4的控温装置404和集水系统2的半导体片203热端相连；所述环形加热管道307位于储水箱303底部中央，与控温装置306相连，并通过热气输送管与散热系统连通；所述储水箱303位于预处理系统外层，底部与预处理系统1进风口位于同一高度；所述环形加热管道307位于储水箱303底部中央，需要升温时，管道中的气体将散热系统4的散热翅翅面402的热量带到环形加热管道307中，管内气体与管外的水进行热量交换，使储存的水温度升高，水温通过控温装置306进行监控；所述取水孔304位于储水箱303底部靠近边缘处，取水时打开取水孔304，水放出；所述水量显示窗305位于储水箱303壁上；所述控温装置306位于储水箱303内壁处；所述环形加热管道307位于储水箱303中央，与控温装置306相连，并通过热气输送管308与散热系统4的控温装置404连通；
所述散热系统4包括散热管道401、散热翅片402、风轮403和控温装置404；所述散热系统4外形呈六棱柱状；所述散热管道401贯穿于整个散热系统4，散热管道401两端分别位于六棱柱的对立面上，并与外界相通；六棱柱有三组对立面，共计三组散热管道，所述风轮403位于其中三面的散热管道中；所述散热翅片402位于散热管道中央，与散热管道401紧密相连；所述控温装置404位于散热系统4内壁顶端处，通过热气输送管308与储水系统3控温装置306相连接。镂空的散热管道401与散热翅片402紧密相连；散热系统4的控温装置404通过热气输送管道307与储水系统3的控温装置306相连接；集水系统2的进气通道201的冷空气进入散热系统4，冷空气在散热系统4中流动，使散热系统4充分降温至露点一下，冷凝结水，最后从散热系统4进入集水系统2的出气通道204。
所述进风网101由外层铁质框架和两层棉布组成；所述初效过滤层102由外框架及内嵌的滤层单元组成；所述吸附层和中效过滤层103由底面基部、表面迎风层和过滤纤维层组成；所述HEPA高效过滤层104由金属护网和滤层组成；所述预处理系统外壳105由防水板制成；所述进风网101、初效过滤层102、吸附层和中效过滤层103、HEPA高效过滤层104采用镶嵌连接。
所述的外框架的材料为不锈钢网；所述滤层单元采用单元滤料，所述单元滤料包括无纺布、尼龙网、金属孔网中的一种；所述吸附层的吸附颗粒包括活性炭、活性铝、硅胶中的一种；所述过滤纤维层位于底面基部和表面迎风层间，包含三层过滤纤维；所述过滤纤维层的第一层过滤纤维为棉纤维，第二层过滤纤维为涤纶纤维，第三层过滤纤维为聚酰亚胺纤维；所述底面基部、表面迎风层和过滤纤维层和加固层通过热熔的方法组合，过滤层间采用叠加方式。
所述的集水系统的外壁采用良好的绝热材料，进气通道201、出气通道204采用热的良导体。所述绝热材料包括玻璃纤维、硅酸盐中的一种，所述的热的良导体为铜。
所述导水斜面205设有毛细管面206和导水凹槽207，所述毛细管面205由绝热材料制成；所述的半导体片203，是由半导体热电制冷材料制成，其冷端202与集水系统2六棱柱外壁相连，半导体片203热端位于散热系统4内；所述绝热材料为外环氧树脂、玻璃纤维中的任一种。
所述环形加热管道307由良导体组成；所述热气输送管308，是由外层包有绝热材料的不锈钢水管环绕组成；所述储水槽303由绝热材料组成；所述的底部支架302是由不锈钢板制成；所述水量显示窗305由普通平板玻璃制成；所述的绝热材料包括玻璃纤维、硅酸盐中的一种，所述的热的良导体为铜
所述的集水系统2的外壁采用良好的绝热材料，所述绝热材料为玻璃纤维、硅酸盐等材料中的一种；进气通道201、出气通道204采用铜作为良导体。
所述散热系统4由3组散热结构单元组成，每组散热结构单元由4根倒T型布置的翅片管组成，每根翅片管包括一根散热管道401和一个散热翅片402；散热管道401由铜管制成，贯穿于整个散热系统4，散热翅片402由铜片制成，通过连接散热管道401贯穿于整个散热系统。
本实施例中所述控温装置206、控温装置404选自广东源建生产的数字式温度控制器DTCA01。
一种基于热电制冷的针束型回热式空气净化除湿器的工作过程如下：在引流风轮作用下，外部空气通过进风网进入预处理系统内部，通过初效过滤层、吸附层和中效过滤层、HEPA高效过滤层进行净化处理后，得到净化空气，经过出风口离开预处理系统。
空气通过进气通道进入集水系统，冷空气进入散热系统，冷空气能在散热系统中流动，使散热系统充分降温，最后从散热系统进入集水系统的出风通道，经过出气通道离开集水系统时，气体中的水蒸气凝结为水珠，导水斜面表面的毛细管面将引流至预处理系统的防水外壳，剩余气体经由排气扇排出。导水斜面表面的毛细管面将水珠引流至导水凹槽，最后水流至预处理系统的防水外壳，冷凝后的水由于重力作用和引流作用沿防水外壳外壁汇集至储水系统，同时，风轮通过引入外界空气对散热系统进行降温。
储水系统内部含有排气扇，用于降低水温和排出空气；水量显示窗用于观察水量；控温装置用于控制水温，与环形加热管道、热气输送管相连，通过控制管道内气体流动，利用半导体热端产生的热量对储水箱中的水进行加热。取水孔位于储水箱底部靠近边缘处，用于取水，储水箱内部的水经过控温装置进行温度处理后，通过取水孔取出。
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 (10)

1.一种基于热电制冷的针束型回热式热交换空气净化除湿器，其特征在于：包括空气处理系统（1）、集水系统（2）、储水系统（3）和散热系统（4）：
所述的集水系统（2）进气口与空气处理系统（1）相连，所述的集水系统（2）的出水口与储水系统（3）相连；所述集水系统（2）上部与散热系统（4）相连；所述储水系统（3）的与散热系统（4）相连；所述散热系统（4）位于集水系统上部。
2.根据权利要求1所述基于热电制冷的针束型回热式热交换空气净化除湿器，其特征在于：所述的预处理系统（1）包括进风网（101）、初效过滤层（102）、吸附层和中效过滤层（103）、HEPA高效过滤层（104）、预处理系统外壳（105）、绝热板（106）和引流风轮（107）；所述预处理系统（1）的顶部开设有出风口（105），出风口（105）由19个六边形孔构成，六边形孔均匀分布，并与集水系统的19个六棱柱形进气通道（201）一一对应；所述出风口（105）上方为绝热板（106），绝热板（106）含有19个六边形开口，开口与出风口（105）的六边形孔对应，每个开口固定有一个引流风轮（107）；所述预处理系统（1）为正六棱柱状，六棱柱内部镶嵌连接，呈层层叠加分布，从下到上分别设置有进风网（101）、初效过滤层（102）、活性炭吸附层和中效过滤层（103）、HEPA高效过滤层（104）；所述出风口（105）下方依次为HEPA高效过滤层（104）、活性炭吸附层和中效过滤层（103）、初效过滤层（102）和进风网（101）；
所述集水系统（2）包括进气通道（201）、排气扇（202）、半导体片（203）、出气通道（204）、导水斜面（205）和毛细管面（206）；所述集水系统（2）为六棱柱状，六棱柱外壁面为半导体片（203）冷端；所述集水系统（2）的六棱柱中间嵌入19个六棱柱形进气通道（201），且引流风轮（107）位于进气通道（201）下方；所述排气扇（202）位于集水系统（2）与预处理系统（1）相连接处的外壁上；所述六棱柱形的进气通道（201）周围均匀设置有六个圆柱形出气通道（204），对称分布于六棱柱形进气通道（201）六条边线中间；所述集水系统（2）底部为导水斜面（205），导水斜面（205）的俯视图为正六边形六边形，导水斜面（205）中间部分略高，边缘部分略低；所述毛细管面（206）位于导水斜面（205）表面；
所述储水系统（3）包括排气扇（301）、底部支架（302）、储水箱（303）、取水孔（304）、水量显示窗（305）、控温装置（306）、环形加热管道（307）和热气输送管（308）；所述排气扇（301）固定在储水箱（303）外壳的其中一面上；所述储水箱（303）位于预处理系统（1）外层，底部与预处理系统（1）进风口位于同一高度，下方设有出水口（307）；所述取水孔（304）位于储水箱（303）侧面靠近底部边缘处；所述水量显示窗（305）位于储水箱（303）壁上；所述控温装置（306）位于储水箱（303）内壁处；所述环形加热管道（307）位于储水箱（303）中央，与控温装置（306）相连，并通过热气输送管（308）与散热系统（4）的控温装置（404）连通；
所述散热系统（4）包括散热管道（401）、散热翅片（402）、风轮（403）和控温装置（404）；所述散热系统（4）外形呈六棱柱状；所述散热管道（401）贯穿于整个散热系统（4），散热管道（401）两端分别位于六棱柱的对立面上，并与外界相通；六棱柱有三组对立面，共计三组散热管道，所述风轮（403）位于其中三面的散热管道中；所述散热翅片（402）位于散热管道中央，与散热管道（401）紧密相连；所述控温装置（404）位于散热系统（4）内壁顶端处，通过热气输送管（308）与储水系统（3）控温装置（306）相连接。
3.根据权利要求2所述基于热电制冷的针束型回热式热交换空气净化除湿器，其特征在于：所述进风网（101）由外层铁质框架和两层棉布组成；所述初效过滤层（102）由外框架及内嵌的滤层单元组成；所述吸附层和中效过滤层（103）由底面基部、表面迎风层和过滤纤维层组成；所述HEPA高效过滤层（104）由金属护网和滤层组成；所述预处理系统外壳（105）由防水板制成；所述进风网（101）、初效过滤层（102）、吸附层和中效过滤层（103）、HEPA高效过滤层（104）采用镶嵌连接。
4.根据权利要求3所述基于热电制冷的针束型回热式热交换空气净化除湿器，其特征在于：所述的外框架的材料为不锈钢网；所述滤层单元采用单元滤料，所述单元滤料包括无纺布、尼龙网、金属孔网中的一种；所述吸附层的吸附颗粒包括活性炭、活性铝、硅胶中的一种；所述过滤纤维层位于底面基部和表面迎风层间，包含三层过滤纤维；所述过滤纤维层的第一层过滤纤维为棉纤维，第二层过滤纤维为涤纶纤维，第三层过滤纤维为聚酰亚胺纤维；所述底面基部、表面迎风层和过滤纤维层和加固层通过热熔的方法组合，过滤层间采用叠加方式。
5.根据权利要求2所述基于热电制冷的针束型回热式热交换空气净化除湿器，其特征在于：所述的集水系统的外壁采用良好的绝热材料，进气通道（201）、出气通道（204）采用热的良导体。
6.根据权利要求5所述基于热电制冷的针束型回热式热交换空气净化除湿器，其特征在于：所述绝热材料包括玻璃纤维、硅酸盐中的一种，所述的热的良导体为铜。
7.根据权利要求 2 所述基于热电制冷的针束型回热式热交换空气净化除湿器，其特征在于：所述导水斜面（205）设有毛细管面（206）和导水凹槽（207），所述毛细管面（205）由绝热材料制成；所述的半导体片（203），是由半导体热电制冷材料制成，其冷端（202）与集水系统（2）六棱柱外壁相连，半导体片（203）热端位于散热系统（4）内；
所述绝热材料为外环氧树脂、玻璃纤维中的任一种。
8.根据权利要求2所述基于热电制冷的针束型回热式热交换空气净化除湿器，其特征在于：所述环形加热管道（307）由良导体组成；所述热气输送管（308），是由外层包有绝热材料的不锈钢水管环绕组成；所述储水槽（303）由绝热材料组成；所述的底部支架（302）是由不锈钢板制成；所述水量显示窗（305）由普通平板玻璃制成；
所述的绝热材料包括玻璃纤维、硅酸盐中的一种，所述的热的良导体为铜。
9.根据权利要求2所述基于热电制冷的针束型回热式空气净化除湿器，其特征在于：所述的集水系统（2）的外壁采用良好的绝热材料，所述绝热材料为玻璃纤维、硅酸盐等材料中的一种；进气通道（201）、出气通道（204）采用铜作为良导体。
10.根据权利要求2所述基于热电制冷的针束型回热式热交换空气净化除湿器，其特征在于：所述散热系统（4）由3组散热结构单元组成，每组散热结构单元由4根倒T型布置的翅片管组成，每根翅片管包括一根散热管道（401）和一个散热翅片（402）；
散热管道（401）由铜管制成，贯穿于整个散热系统（4），散热翅片（402）由铜片制成，通过连接散热管道（401）贯穿于整个散热系统。
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