CN110924470B - 一种空气制水机及制水方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种空气制水机及制水方法，热空气（63）对进气室（40）进行预热；凝水板（10）内的介质水吸收进气室（40）内的热空气a（66）的热量后温度升高，温度升高后的介质水被蒸发器（1）吸收热量后温度降低，温度降低后的介质水进入到凝水板（10）内对凝水板（10）进行冷却；进气室（40）内的热空气a（66）被加热板（20）加热升温，相应进气室（40）内的热空气a（66）的动能、压力和露点都提高，然后进气室（40）内的热空气a（66）向上运动遇到被冷却的凝水板（10）结露生成水滴，凝水板（10）滴落的水滴和蒸发器（1）滴落的水滴进入到接水盘（30）中；本发明能提高在空气中制水的效率。
Description
（一）技术领域：
本发明涉及一种从空气中自动制水设备及制水方法，特别涉及一种空气制水机及制水方法。
（二）背景技术：
淡水及洁净的水资源对人类生活至关重要，但是在一些环境，例如海岛、轮船和沙漠等地区，水资源极度匮乏。目前的空气制水设备效率还有待提升，在利用空气冷凝制水的技术方面，现有的设备做的还不够好。
（三）发明内容：
为了克服现有技术存在的上述技术缺陷，本发明提供了一种空气制水机及制水方法，可以在干燥缺水的环境下自动高效地制水。
本发明实现上述目的的技术方案是: 一种空气制水机，包括蒸发器1、压缩机2、冷凝器3、膨胀阀4和风机5，压缩机2将制冷剂压缩进冷凝器3并在这个过程中放热，制冷剂经过膨胀阀4进入到蒸发器1并在这个过程中吸热，原始空气61在风机5的作用下吹过蒸发器1，原始空气61被蒸发器1吸收热量后变为冷空气62，冷空气62继续在风机5的作用下吹过冷凝器3，冷空气62吸收冷凝器3放出的热量后变为热空气63，所述的一种空气制水机还包括凝水板10、加热板20、接水盘30、进气室40、热电偶50、第一管路13、第二管路14、第三管路15、通道64和尾气收集室65，所述的凝水板10安装在所述的进气室40的上方，所述的加热板20安装在所述的进气室40的下方并对进气室40进行加热，所述的加热板20和所述的凝水板10围成所述的进气室40，所述的尾气收集室65安装在凝水板10的上方，所述的热电偶50安装在所述的凝水板10内，所述的接水盘30安装在凝水板10和蒸发器1的下方，第一管路13连接在凝水板10的左下方，第二管路14镶嵌在蒸发器1内，第三管路15连接在凝水板10的右下方，第一管路13、第二管路14和第三管路15相互连通，通道64安装在冷凝器3的右侧；
一种空气制水机的制水方法为：原始空气61被蒸发器1吸收热量并在蒸发器1上冷凝成水滴，在蒸发器1上冷凝的水滴通过第三接水盘33进入到第四接水盘34；与此同时原始空气61被蒸发器1吸收热量后变为冷空气62，冷空气62吸收冷凝器3放出的热量后变为热空气63， 热空气63在风机5的作用下经过通道64进入到进气室40， 热空气63可以对进气室40进行预热，节省了加热板20对进气室40加热时的热能消耗；热空气63进入进气室40后与其它进入进气室40的空气组成热空气a66，加热板20对进气室40进行加热，使进入到进气室40内的热空气a66温度继续提高，增加进气室40内的热空气a66的动能，并使进气室40内热空气a66的压力提高，相应的使在进气室40内的热空气a66的露点温度提高，可以使在进气室40内的热空气a66向上运动遇到凝水板10时更容易结露凝结成水滴，在凝水板10上凝结的水滴分别通过第一接水盘31和第二接水盘32进入到第四接水盘34中；蒸发器1吸收原始空气61热量的同时也吸收了第二管路14内介质水的热量；所述的凝水板10内流淌有介质水，凝水板10内的介质水吸收进气室40内的热空气a66的热量后温度升高，温度升高后的介质水经第一管路13进入到第二管路14中，温度升高后的介质水在第二管路14内被蒸发器1吸收热量后温度降低，温度降低后的介质水流经第三管路15进入到凝水板10内继续对凝水板10进行冷却；进气室40内的热空气a66向上运动遇到凝水板10冷凝成水滴后的尾气进入到尾气收集室65变为热空气b67，尾气收集室65内的热空气b67与原始空气61混合继续由风机5吹向蒸发器1，尾气收集室65内的热空气b67与原始空气61混合可以提高原始空气61的温度，这样就完成了一个制水循环。
所述的凝水板10由第一凝水板11、第二凝水板12和第四管路16组成，所述的第一凝水板11和第二凝水板12由第四管路16连通。
所述的接水盘30由第一接水盘31、第二接水盘32、第三接水盘33和第四接水盘34组成，所述的第一接水盘31安装在第一凝水板11的下方，所述的第二接水盘32安装在第二凝水板12的下方，所述的第三接水盘33安装在蒸发器1的下方，所述的第四接水盘34安装在第一接水盘31、第二接水盘32和第三接水盘33的下方。
所述的第一凝水板11包括第一主板111、第一蛇形沟槽112、第一进水口113、第一出水口114、第一进水端115、第一出水端116和第一密封板117，所述的第一进水口113和第一进水端115相通，所述的第一出水端116和第一出水口114相通，所述的第一密封板117通过螺钉70将第一主板111密封。
所述的第二凝水板12包括第二主板121、第二蛇形沟槽122、第二进水口123、第二出水口124、第二进水端125、第二出水端126和第二密封板127，所述的第二进水口123和第二进水端125相通，所述的第二出水端126和第二出水口124相通，所述的第二密封板127通过螺钉70将第二主板121密封。
本发明的工作原理是：原始空气61在蒸发器1上冷凝成水滴，在蒸发器1上冷凝的水滴通过第三接水盘33进入到第四接水盘34；
与此同时原始空气61被蒸发器1吸收热量后变为冷空气62，冷空气62吸收冷凝器3放出的热量后变为热空气63， 热空气63在风机5的作用下经过通道64进入到进气室40， 热空气63可以对进气室40进行预热，节省了加热板20对进气室40加热时的热能消耗；
蒸发器1吸收原始空气61热量的同时也吸收了第二管路14内介质水的热量；
凝水板10内流淌有介质水，凝水板10内的介质水吸收进气室40内的热空气a66的热量后温度升高，温度升高后的介质水经第一管路13进入到第二管路14中，温度升高后的介质水在第二管路14内被蒸发器1吸收热量后温度降低，温度降低后的介质水流经第三管路15进入到凝水板10内继续对凝水板10进行冷却；
热空气63进入进气室40后与其它进入进气室40的空气组成热空气a66，加热板20对进气室40进行加热，使进入到进气室40内的热空气a66温度继续提高，增加进气室40内热空气a66的动能，并使进气室40内热空气a66的压力提高，相应的使在进气室40内的热空气a66的露点温度提高，可以使在进气室40内的热空气a66向上运动遇到凝水板10时更容易结露凝结成水滴，在凝水板10上凝结的水滴分别通过第一接水盘31和第二接水盘32进入到第四接水盘34中；
进气室40内的热空气a66在凝水板10冷凝成水滴后的尾气进入到尾气收集室65，尾气收集室65内的热空气b67与原始空气61混合继续由风机5吹向蒸发器1，尾气收集室65内的热空气b67与原始空气61混合可以提高原始空气61的温度，这样就完成了一个制水循环。
本发明的有益效果是：由于发明了一种空气制水机及制水方法，并相应地提高了一种空气制水机的露点温度，使得在空气中制水的效率有很大提高。
（四）附图说明：
图1是本发明的一种空气制水机的整机结构示意图；
图2是本发明的一种空气制水机的凝水板10的结构示意图；
图中“→”为制冷剂的流动方向，“
”为空气的流动方向，“
”为介质水的流动方向。
图中：1～蒸发器，2～压缩机， 3～冷凝器， 4～膨胀阀， 5～风机，
10～凝水板， 11～第一凝水板， 12～第二凝水板， 13～第一管路， 14～第二管路， 15～第三管路， 16～第四管路， 20～加热板， 30～接水盘， 31～第一接水盘， 32～第二接水盘， 33～第三接水盘， 34～第四接水盘， 40～进气室， 50～热电偶， 61～空气，62～冷空气， 63～热空气， 64～通道， 65～尾气收集室，66～热空气a，67～热空气b， 70～螺钉，
111～第一主板， 112～第一蛇形沟槽，113～第一进水口， 114～第一出水口，115～第一进水端， 116～第一出水端， 117～第一密封板
121～第二主板， 122～第二蛇形沟槽， 123～第二进水口， 124～第二出水口，125～第二进水端， 126～第二出水端， 127～第二密封板。
（五）具体实施方式：
下面结合附图及具体实施例对本发明提供的一种空气制水机及制水方法进行详细说明，在本发明中，为了便于描述，对各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书各附图的布图方式来进行描述的，如：上、下、左、右、左下、右下等的位置关系是依据说明书各附图的布图方向来确定的，各附图及附图方向仅用于示例性说明，不能理解为对本发明专利的限制。
实施例1：参见图1至图2，本发明提供了一种空气制水机，包括蒸发器1、压缩机2、冷凝器3、膨胀阀4和风机5，压缩机2将制冷剂压缩进冷凝器3并在这个过程中放热，制冷剂经过膨胀阀4进入到蒸发器1并在这个过程中吸热，原始空气61在风机5的作用下吹过蒸发器1，原始空气61被蒸发器1吸收热量后变为冷空气62，冷空气62继续在风机5的作用下吹过冷凝器3，冷空气62吸收冷凝器3放出的热量后变为热空气63，所述的一种空气制水机还包括凝水板10、加热板20、接水盘30、进气室40、热电偶50、第一管路13、第二管路14、第三管路15、通道64和尾气收集室65，所述的凝水板10安装在所述的进气室40的上方，所述的加热板20安装在所述的进气室40的下方并对进气室40进行加热，所述的加热板20和所述的凝水板10围成所述的进气室40，所述的尾气收集室65安装在凝水板10的上方，所述的热电偶50安装在所述的凝水板10内，所述的接水盘30安装在凝水板10和蒸发器1的下方，第一管路13连接在凝水板10的左下方，第二管路14镶嵌在蒸发器1内，第三管路15连接在凝水板10的右下方，第一管路13、第二管路14和第三管路15相互连通，通道64安装在冷凝器3的右侧；
一种空气制水机的制水方法为：原始空气61被蒸发器1吸收热量并在蒸发器1上冷凝成水滴，在蒸发器1上冷凝的水滴通过第三接水盘33进入到第四接水盘34；与此同时原始空气61被蒸发器1吸收热量后变为冷空气62，冷空气62吸收冷凝器3放出的热量后变为热空气63， 热空气63在风机5的作用下经过通道64进入到进气室40， 热空气63可以对进气室40进行预热，节省了加热板20对进气室40加热时的热能消耗；热空气63进入进气室40后与其它进入进气室40的空气组成热空气a66，加热板20对进气室40进行加热，使进入到进气室40内的热空气a66温度继续提高，增加进气室40内的热空气a66的动能，并使进气室40内热空气a66的压力提高，相应的使在进气室40内的热空气a66的露点温度提高，可以使在进气室40内的热空气a66向上运动遇到凝水板10时更容易结露凝结成水滴，在凝水板10上凝结的水滴分别通过第一接水盘31和第二接水盘32进入到第四接水盘34中；蒸发器1吸收原始空气61热量的同时也吸收了第二管路14内介质水的热量；所述的凝水板10内流淌有介质水，凝水板10内的介质水吸收进气室40内的热空气a66的热量后温度升高，温度升高后的介质水经第一管路13进入到第二管路14中，温度升高后的介质水在第二管路14内被蒸发器1吸收热量后温度降低，温度降低后的介质水流经第三管路15进入到凝水板10内继续对凝水板10进行冷却；进气室40内的热空气a66向上运动遇到凝水板10冷凝成水滴后的尾气进入到尾气收集室65变为热空气b67，尾气收集室65内的热空气b67与原始空气61混合继续由风机5吹向蒸发器1，尾气收集室65内的热空气b67与原始空气61混合可以提高原始空气61的温度，这样就完成了一个制水循环。
所述的凝水板10由第一凝水板11、第二凝水板12和第四管路16组成，所述的第一凝水板11和第二凝水板12由第四管路16连通。
所述的接水盘30由第一接水盘31、第二接水盘32、第三接水盘33和第四接水盘34组成，所述的第一接水盘31安装在第一凝水板11的下方，所述的第二接水盘32安装在第二凝水板12的下方，所述的第三接水盘33安装在蒸发器1的下方，所述的第四接水盘34安装在第一接水盘31、第二接水盘32和第三接水盘33的下方。
所述的第一凝水板11包括第一主板111、第一蛇形沟槽112、第一进水口113、第一出水口114、第一进水端115、第一出水端116和第一密封板117，所述的第一进水口113和第一进水端115相通，所述的第一出水端116和第一出水口114相通，所述的第一密封板117通过螺钉70将第一主板111密封。
所述的第二凝水板12包括第二主板121、第二蛇形沟槽122、第二进水口123、第二出水口124、第二进水端125、第二出水端126和第二密封板127，所述的第二进水口123和第二进水端125相通，所述的第二出水端126和第二出水口124相通，所述的第二密封板127通过螺钉70将第二主板121密封。
所述的第一凝水板11和第二凝水板12成一定角度安装。
所述的介质水在凝水板10内的流动方向依次为：第二出水口124、第二出水端126、第二蛇形沟槽122、第二进水端125、第二进水口123、第四管路16、第一出水口114、第一出水端116、第一蛇形沟槽112、第一进水端115、第一进水口113。
所述的第一密封板117通过8个螺钉70将第一主板111密封，所述的第二密封板127通过8个螺钉70将第二主板121密封，所述的螺钉70具体为十字盘头螺钉M4×12。
热电偶50检测凝水板10的温度变化情况，当凝水板10的温度达到设定值，加热板20停止对进气室40加热；待凝水板10的温度低于设定值时，加热板20继续对进气室40进行加热。
以上仅为本发明提供的一个具体实施例，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用本发明构思对本发明做出的非实质性修改，均落入本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种空气制水机，包括蒸发器（1）、压缩机（2）、冷凝器（3）、膨胀阀（4）和风机（5），压缩机（2）将制冷剂压缩进冷凝器（3）并在这个过程中放热，制冷剂经过膨胀阀（4）进入到蒸发器（1）并在这个过程中吸热，原始空气（61）在风机（5）的作用下吹过蒸发器（1），原始空气（61）被蒸发器（1）吸收热量后变为冷空气（62），冷空气（62）继续在风机（5）的作用下吹过冷凝器（3），冷空气（62）吸收冷凝器（3）放出的热量后变为热空气（63），其特征是：所述的一种空气制水机还包括凝水板（10）、加热板（20）、接水盘（30）、进气室（40）、热电偶（50）、第一管路（13）、第二管路（14）、第三管路（15）、通道（64）和尾气收集室（65），所述的凝水板（10）安装在所述的进气室（40）的上方，所述的加热板（20）安装在所述的进气室（40）的下方并对进气室（40）进行加热，所述的加热板（20）和所述的凝水板（10）围成所述的进气室（40），所述的尾气收集室（65）安装在凝水板（10）的上方，所述的热电偶（50）安装在所述的凝水板（10）内，所述的接水盘（30）安装在凝水板（10）和蒸发器（1）的下方，第一管路（13）连接在凝水板（10）的左下方，第二管路（14）镶嵌在蒸发器（1）内，第三管路（15）连接在凝水板（10）的右下方，第一管路（13）、第二管路（14）和第三管路（15）相互连通，通道（64）安装在冷凝器（3）的右侧；
一种空气制水机的制水方法为：原始空气（61）被蒸发器（1）吸收热量并在蒸发器（1）上冷凝成水滴，在蒸发器（1）上冷凝的水滴通过第三接水盘（33）进入到第四接水盘（34）；与此同时原始空气（61）被蒸发器（1）吸收热量后变为冷空气（62），冷空气（62）吸收冷凝器（3）放出的热量后变为热空气（63）， 热空气（63）在风机（5）的作用下经过通道（64）进入到进气室（40）， 热空气（63）可以对进气室（40）进行预热，节省了加热板（20）对进气室（40）加热时的热能消耗；热空气（63）进入进气室（40）后与其它进入进气室（40）的空气组成热空气a（66），加热板（20）对进气室（40）进行加热，使进入到进气室（40）内的热空气a（66）温度继续提高，增加进气室（40）内的热空气a（66）的动能，并使进气室（40）内热空气a（66）的压力提高，相应的使在进气室（40）内的热空气a（66）的露点温度提高，可以使在进气室（40）内的热空气a（66）向上运动遇到凝水板（10）时更容易结露凝结成水滴，在凝水板（10）上凝结的水滴分别通过第一接水盘（31）和第二接水盘（32）进入到第四接水盘（34）中；蒸发器（1）吸收原始空气（61）热量的同时也吸收了第二管路（14）内介质水的热量；所述的凝水板（10）内流淌有介质水，凝水板（10）内的介质水吸收进气室（40）内的热空气a（66）的热量后温度升高，温度升高后的介质水经第一管路（13）进入到第二管路（14）中，温度升高后的介质水在第二管路（14）内被蒸发器（1）吸收热量后温度降低，温度降低后的介质水流经第三管路（15）进入到凝水板（10）内继续对凝水板（10）进行冷却；进气室（40）内的热空气a（66）向上运动遇到凝水板（10）冷凝成水滴后的尾气进入到尾气收集室（65）变为热空气b（67），尾气收集室（65）内的热空气b（67）与原始空气（61）混合继续由风机（5）吹向蒸发器（1），尾气收集室（65）内的热空气b（67）与原始空气（61）混合可以提高原始空气（61）的温度，这样就完成了一个制水循环。
2.根据权利要求1所述的一种空气制水机，其特征是：所述的凝水板（10）由第一凝水板（11）、第二凝水板（12）和第四管路（16）组成，所述的第一凝水板（11）和第二凝水板（12）由第四管路（16）连通。
3.根据权利要求2所述的一种空气制水机，其特征是：所述的接水盘（30）由第一接水盘（31）、第二接水盘（32）、第三接水盘（33）和第四接水盘（34）组成，所述的第一接水盘（31）安装在第一凝水板（11）的下方，所述的第二接水盘（32）安装在第二凝水板（12）的下方，所述的第三接水盘（33）安装在蒸发器（1）的下方，所述的第四接水盘(34)安装在第一接水盘（31）、第二接水盘（32）和第三接水盘（33）的下方。
4.根据权利要求2所述的一种空气制水机，其特征是：所述的第一凝水板（11）包括第一主板（111）、第一蛇形沟槽（112）、第一进水口（113）、第一出水口（114）、第一进水端（115）、第一出水端（116）和第一密封板（117），所述的第一进水口（113）和第一进水端（115）相通，所述的第一出水端（116）和第一出水口（114）相通，所述的第一密封板（117）通过螺钉（70）将第一主板（111）密封。
5.根据权利要求2所述的一种空气制水机，其特征是：所述的第二凝水板（12）包括第二主板（121）、第二蛇形沟槽（122）、第二进水口（123）、第二出水口（124）、第二进水端（125）、第二出水端（126）和第二密封板（127），所述的第二进水口（123）和第二进水端（125）相通，所述的第二出水端（126）和第二出水口（124）相通，所述的第二密封板（127）通过螺钉（70）将第二主板（121）密封。
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