CN111705870B - 空气取水装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空气取水设备技术领域，尤其是涉及一种空气取水装置，包括内部具有空腔体的箱体及设置在空腔体内的制水组件，箱体上设置有出水口、进风口和出风口，出水口、进风口和出风口均与空腔体连通，出水口位于制水组件下方，箱体上位于进风口上设置有用于向空腔体内送风的送风机构；制水组件包括至少两个平行且相互接触的制冷辊，制冷辊转动设置在箱体上，箱体上设置有用于驱动制冷辊转动的驱动机构，制冷辊包括外滚筒、内滚筒和半导体制冷片，内滚筒套设在外滚筒内，使用时，通过两个相互转动并接触的制冷辊，从而将两个制冷辊表面的水膜挤压并去除，保证了制冷辊的导热系数，也就提高了制冷辊的制水效率。

Description

空气取水装置

技术领域

本发明涉及空气取水设备技术领域，尤其是涉及一种空气取水装置。

背景技术

近年来，对于解决缺水的问题展开了很多研究，前人从空气中摸索出取得水资源的新思路，简称空气取水技术。

空气取水应用中最大的好处是不受区域制约，特别是对于极度缺水地区，可解决取得淡水的难题。但是空气取水也有相应的缺点，就是需要消耗常规能源，在这个条件下，也限制了空气取水技术的发展。

现有的空气取水方法分为三种，吸附法、聚雾取水法和冷凝结露法，其中应用最成熟的便是冷凝结露法。冷凝结露法是通过压缩制冷或者半导体制冷，将制冷板冷却，带有水分的空气流过温度较低的制冷板，温度下降后便会在制冷板的表面结露析出水珠。但是影响取水效率的因素有很多，目前已经研究出空气流速、制冷板的最佳温度和采用导热系数较高的导热制冷板材料来提高取水效率。但是无论采用什么样的导热材料，都无法避免的会在制冷板表面形成一层薄薄的水膜，水的导热系数很小、比热大，水膜的形成将会大大的降低传热效率以及取水效率，如何去掉制冷板表面的水膜是提高取水效率的关键方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决导热材料都无法避免的会在制冷板表面形成一层薄薄的水膜，水的导热系数很小、比热大，水膜的形成将会大大的降低传热效率以及取水效率的问题，现提供了一种空气取水装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种空气取水装置，包括内部具有空腔体的箱体及设置在空腔体内的制水组件，所述箱体上设置有出水口、进风口和出风口，所述出水口、进风口和出风口均与空腔体连通，所述出水口位于制水组件下方，所述箱体上位于进风口上设置有用于向空腔体内送风的送风机构；

所述制水组件包括至少两个平行且相互接触的制冷辊，所述制冷辊转动设置在箱体上，所述箱体上设置有用于驱动制冷辊转动的驱动机构，所述制冷辊包括外滚筒、内滚筒和半导体制冷片，所述内滚筒套设在外滚筒内，所述半导体制冷片设置在外滚筒和内滚筒之间，所述半导体制冷片的冷端设置在外滚筒上，所述半导体制冷片的热端设置在内滚筒上。

本发明通过至少两个相互转动并接触的制冷辊，从而将制冷辊表面的水膜挤压并去除，保证了制冷辊的导热系数，也就提高了制冷辊的制水效率。

为了保证内滚筒及时冷却，进一步地，所述出风口与箱体之间设置有外接管路将出风口和内滚筒之间相互连通。通过外接管路将出风口内滚筒连通，也就是通过将箱体内的空气给内滚筒进行冷却，这样循环利用，一方面循环利用并减少能源消耗，第二能够保证内滚筒冷却。

为了能够实现制冷辊上半导体制冷片能够转动并接电，进一步地，所述箱体上设置有第一导电棒和第二导电棒，所述制冷辊上设置有绝缘体，所述绝缘体上开设有同心设置的第一环形槽及第二环形槽，所述第一环形槽位于第二环形槽内部，所述第一环形槽内设置有第一电极片，所述第二环形槽内设置有第二电极片，所述第一电极片与半导体制冷片的正极电连接，所述第二电极片与半导体制冷片的负极电连接，所述第一导电棒与第一电极片之间相互接触，所述第二导电棒与第二电极片之间相互接触。通过在制冷辊上设置绝缘体，同时绝缘体上设置第一环形槽和第二环形槽，第一环形槽内设置了第一电极，第二环形槽内设置了第二电极，并且在箱体上设置与第一电极接触的第一导电棒及与第二电极接触的第二导电棒，制冷辊能够转动并能够与半导体制冷片电连接。

为了防止外部空气中的杂质进入到箱体内，进一步地，所述箱体的进风口上设置有过滤网。通过在进风口上设置过滤网，过滤网能够有效过滤空气中部分杂质等，保证取水不会出现过多杂质。

进一步地，所述驱动机构包括设置在箱体上的伺服电机，所述伺服电机的输出端与制冷辊之间相互传动连接。

进一步地，所述制冷辊的转动中心轴线与水平面之间为非平行设置。与水平面倾斜设置的制冷辊，这个两个相互挤压的制冷辊更容易将水排掉，提高制冷辊的制水率。

本发明的有益效果是：本发明空气取水装置在使用时，通过两个相互转动并接触的制冷辊，从而将两个制冷辊表面的水膜挤压并去除，保证了制冷辊的导热系数，也就提高了制冷辊的制水效率，避免了导热材料都无法避免的会在制冷板表面形成一层薄薄的水膜，水的导热系数很小、比热大，水膜的形成将会大大的降低传热效率以及取水效率的问题。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的主视图；

图2是本发明的后视图；

图3是本发明的内部结构示意图；

图4是本发明中箱体内制冷辊的安装结构示意图；

图5是本发明中制冷辊与箱体之间的结构示意图；

图6是本发明中箱体内制冷辊的冷却结构示意图；

图7是本发明中制冷辊之间的安装结构示意图。

图中：1、箱体，2、空腔体，3、进风口，4、出风口，5、出水口，6、送风机构，7、制冷辊，8、外滚筒，9、内滚筒，10、半导体制冷片，11、热端，12、冷端，13、外接管路，14、第一导电棒，15、第二导电棒，16、绝缘体，17、第一环形槽，18、第二环形槽，19、第一电极片，20、第二电极片，21、过滤网，22、伺服电机。

具体实施方式

本发明下面结合实施例作进一步详述：

本发明不局限于下列具体实施方式，本领域一般技术人员根据本发明公开的内容，可以采用其他多种具体实施方式实施本发明的，或者凡是采用本发明的设计结构和思路，做简单变化或更改的，都落入本发明的保护范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-7所示，一种空气取水装置，包括内部具有空腔体2的箱体1及设置在空腔体2内的制水组件，所述箱体1上设置有出水口5、进风口3和出风口4，所述出水口5、进风口3和出风口4均与空腔体2连通，所述出水口5位于制水组件下方，所述箱体1上位于进风口3上设置有用于向空腔体2内送风的送风机构6；

所述制水组件包括两个平行且相互接触的制冷辊7，所述制冷辊7转动设置在箱体1上，所述箱体1上设置有用于驱动制冷辊7转动的驱动机构，所述制冷辊7包括外滚筒8、内滚筒9和半导体制冷片10，所述内滚筒9套设在外滚筒8内，所述半导体制冷片10设置在外滚筒8和内滚筒9之间，所述半导体制冷片10的冷端12设置在外滚筒8上，所述半导体制冷片10的热端11设置在内滚筒9上。进风口3和出风口4相对设置在箱体1的两侧，并且制冷组件位于进风口3和出风口4之间，制冷辊7通过通过轴承转动设置在箱体1上，此处送风机构6为引风机。

所述出风口4与箱体1之间设置有外接管路13将出风口4和内滚筒9之间相互连通。

所述箱体1上设置有第一导电棒14和第二导电棒15，所述制冷辊7上设置有绝缘体16，所述绝缘体16上开设有同心设置的第一环形槽17及第二环形槽18，所述第一环形槽17位于第二环形槽18内部，第一环形槽17的直径小于第二环形槽18的直径，所述第一环形槽17内设置有第一电极19片，所述第二环形槽18内设置有第二电极20片，所述第一电极19片与半导体制冷片10的正极电连接，所述第二电极20片与半导体制冷片10的负极电连接，所述第一导电棒14与第一电极19片之间相互接触，所述第二导电棒15与第二电极20片之间相互接触。第一导电棒14和第二导电棒15均为石墨烯材质，并且第一导电棒14为接正极，第二导电棒15为接负极，相邻两半导体制冷片10之间相互串联设置。

所述箱体1的进风口3上设置有过滤网。

所述制冷辊7的转动中心轴线与水平面之间为非平行设置。两个制冷辊7之间相互平行设置，并且制冷辊7与水平面之间具有小幅度的角度。

所述驱动机构包括设置在箱体1上的伺服电机22，所述伺服电机22的输出端与制冷辊7之间相互传动连接。

上述空气取水装置在使用时，首先启动送风机构6处的引风机，引风机将外部高温高湿的空气通过进风口3送至箱体1的空腔体2内，在进入箱体1时空气现有过滤网将空气中的杂质过滤，制冷辊7由伺服电机22通过齿轮带动转动，两个相互接触的制冷辊7之间也是通过齿轮相互传动连接，制冷辊7转动，也就使外滚筒8和内滚筒9同时转动，将第一导电棒14和第二导电棒15接电，此时第一导电棒14和第二导电棒15分别与第一电极19和第二电极20接触并相对转动，冷端12设置在外滚筒8上，由于外滚筒8为制冷使空气中的水分凝结在外滚筒8的外表面，热端11设置在内滚筒9上，热端11将热量传导至内滚筒9上，由于两个制冷辊7外滚筒制冷而形成水膜，水膜通过两个制冷辊7之间的挤压，从而将制冷辊7上的水膜取出，提高热导系数，保证制冷辊7高效的取水效率，空腔体2的空气通过出风口4外接管路13进入到内滚筒9的内，空气将内滚筒9的热量带出并排出箱体1，最后制冷辊7凝结的水通过箱体1上的出水口5排出。

上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (4)

1.一种空气取水装置，其特征在于：包括内部具有空腔体(2)的箱体(1)及设置在空腔体(2)内的制水组件，所述箱体(1)上设置有出水口(5)、进风口(3)和出风口(4)，所述出水口(5)、进风口(3)和出风口(4)均与空腔体(2)连通，所述出水口(5)位于制水组件下方，所述箱体(1)上位于进风口(3)上设置有用于向空腔体(2)内送风的送风机构(6)；

所述制水组件包括至少两个平行且相互接触的制冷辊(7)，所述制冷辊(7)转动设置在箱体(1)上，所述箱体(1)上设置有用于驱动制冷辊(7)转动的驱动机构，所述制冷辊(7)包括外滚筒(8)、内滚筒(9)和半导体制冷片(10)，所述内滚筒(9)套设在外滚筒(8)内，所述半导体制冷片(10)设置在外滚筒(8)和内滚筒(9)之间，所述半导体制冷片(10)的冷端(12)设置在外滚筒(8)上，所述半导体制冷片(10)的热端(11)设置在内滚筒(9)上；

所述出风口(4)与箱体(1)之间设置有外接管路(13)将出风口(4)和内滚筒(9)之间相互连通；

所述箱体(1)上设置有第一导电棒(14)和第二导电棒(15)，所述制冷辊(7)上设置有绝缘体(16)，所述绝缘体(16)上开设有同心设置的第一环形槽(17)及第二环形槽(18)，所述第一环形槽(17)位于第二环形槽(18)内部，所述第一环形槽(17)内设置有第一电极(19)片，所述第二环形槽(18)内设置有第二电极(20)片，所述第一电极(19)片与半导体制冷片(10)的正极电连接，所述第二电极(20)片与半导体制冷片(10)的负极电连接，所述第一导电棒(14)与第一电极(19)片之间相互接触，所述第二导电棒(15)与第二电极(20)片之间相互接触。

2.根据权利要求1所述的空气取水装置，其特征在于：所述箱体(1)的进风口(3)上设置有过滤网。

3.根据权利要求1所述的空气取水装置，其特征在于：所述驱动机构包括设置在箱体(1)上的伺服电机(22)，所述伺服电机(22)的输出端与制冷辊(7)之间相互传动连接。

4.根据权利要求1所述的空气取水装置，其特征在于：所述制冷辊(7)的转动中心轴线与水平面之间为非平行设置。

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