CN113309180A - 一种半导体制冷空气取水装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及半导体技术领域，尤其是一种半导体制冷空气取水装置，包括：外壳和底座，所述外壳一侧壁固定安装有半导体制冷板，所述半导体制冷板包括热端部和冷端部，所述热端部位于所述外壳外侧，所述冷端部位于所述外壳内侧，所述外壳底部一侧固定安装有出水管，所述外壳底部固定安装有转动座，所述转动座转动设置于所述底座顶部；风机，所述外壳侧壁外还固定安装有风机，所述风机端部通过进风管与外壳内部相连通，所述外壳侧壁还开设有出风口，该取水装置适用于沙漠地区收集水，使用效果好，值得推广。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种半导体制冷空气取水装置。
背景技术
我国西部地区的土地沙漠化较为严重，沙漠内缺水严重，当地人们的生活受到影响。但是沙漠地区的昼夜温差较大，白天温度高，湿度低，但是夜晚湿度大，如果可以将夜晚空气中的水蒸气进行利用，那么可以很好的解决沙漠极度缺水的问题。
现有技术中，有通过太阳能半导体制冷设备对空气进行制冷，然后让空气中的水蒸气液化成小水滴，达到取水的目的，在通过半导体制冷设备对空气进行制冷的过程中，需要使用风机将空气输送至半导体制冷设备处，以便更好的对空气进行制冷取水，但是，风机输送空气时具有源源不断的特点，而且风机输送空气时，空气的流动速度较快，不能实现间断缓慢的输送，不便于调节，而通过半导体制冷片对空气进行制冷冷却时，如果空气流通速度快，就不能对空气进行充分的冷却，从而就会影响取水的效率。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在空气流通速度快，且流通速度调节不方便的缺点，而提出的一种半导体制冷空气取水装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
设计一种半导体制冷空气取水装置，包括：
外壳和底座，所述外壳一侧壁固定安装有半导体制冷板，所述半导体制冷板包括热端部和冷端部，所述热端部位于所述外壳外侧，所述冷端部位于所述外壳内侧，所述外壳底部一侧固定安装有出水管，所述外壳底部固定安装有转动座，所述转动座转动设置于所述底座顶部；
风机，所述外壳侧壁外还固定安装有风机，所述风机端部通过进风管与外壳内部相连通，所述外壳侧壁还开设有出风口；
用于对空气进行减速缓冲的缓释机构，其固定安装于所述外壳内部，所述缓释机构通过连接机构与主动机构相连接。
优选的，所述缓释机构包括安装盒、内盒、滑块、第二弹簧、支杆和挡块，所述安装盒固定安装于所述外壳内壁表面上，所述安装盒与所述进风管相连通，所述内盒固定安装于所述安装盒内侧中部，所述滑块滑动设置于所述内盒内部，所述第二弹簧一端与所述内盒靠近所述进风管的一侧固定相连、另一端与所述滑块一端固定相连，所述支杆一端与所述滑块另一端固定相连、另一端贯穿延伸至所述内盒外侧并与所述挡块固定相连，所述安装盒远离所述进风管的端部开设有滑槽，所述挡块滑动设置于所述滑槽内，所述挡块端部设有倒角。
优选的，所述连接机构包括活动块、连杆、固定盒、活动板和往复丝杆，所述固定盒固定安装于所述外壳内侧底部，所述活动板滑动设置于所述固定盒内部，所述连杆一端与所述活动板固定相连、另一端贯穿延伸至所述固定盒上方并与所述活动块固定相连，所述往复丝杆与所述活动板中部螺纹配合连接，所述往复丝杆远离所述活动块的端部贯穿延伸至所述固定盒下方并与所述主动机构固定相连。
优选的，所述主动机构包括转轴、主动齿轮和电机，所述电机固定安装于所述底座内侧底部，所述主动齿轮一端与所述电机控制输出端固定相连，所述转轴一端与所述主动齿轮另一端固定相连、另一端贯穿延伸至所述外壳内部并与所述往复丝杆固定相连，所述电机通过导线与所述蓄电池电性输出端电性相连。
优选的，所述转动座下表面固定安装有联动机构，所述转动座通过所述联动机构与所述主动机构传动相连。
优选的，所述联动机构包括联动齿轮、容纳盒、抵块、连接块和第一弹簧，所述联动齿轮转动设置于所述底座内侧底部，所述联动齿轮和所述主动齿轮啮合相连，所述联动齿轮表面开设有凹槽，所述容纳盒固定安装于所述转动座下表面，所述连接块滑动设置于所述容纳盒内部，所述连接块一端以及所述容纳盒内侧表面均固定安装有相互吸合匹配的电磁铁，所述第一弹簧一端与所述连接块该端固定相连、另一端与所述容纳盒内侧表面固定相连，所述抵块一端与所述连接块另一端固定相连、另一端贯穿所述容纳盒并延伸至所述凹槽内。
优选的，还包括用于对热端部进行散热冷却的散热机构，所述散热机构固定安装于所述外壳外侧表面。
优选的，所述散热机构包括散热片、冷却箱和冷却管，所述冷却箱固定安装于所述外壳外侧表面，所述散热片固定安装于所述热端部外表面，所述冷却管一端与所述冷却箱内部相连通、另一端呈螺旋状盘曲设置于所述散热片之间。
优选的，所述外壳外侧表面固定包覆设有保温层，所述保温层内部由气凝胶毡结构制成。
优选的，所述太阳能电池板表面相对于水平面倾斜设置。
本发明提出的一种半导体制冷空气取水装置，有益效果在于：该取水装置能够在沙漠地区收集水，并通过连接机构和主动机构带动挡块往复移动，挡块会在滑槽内往复滑动，挡块与滑槽之间的缝隙会发生变化，从而空气进入到外壳内的速度也会发生变化，这样循环会降低空气进入的速度，使得外壳内部的空气有序而又缓慢进行流通更换，能够根据具体情况对挡块往复移动的速度进行控制，从而对空气通入的速度进行控制，以保证空气被充分的冷却，提高制冷取水的效率。
附图说明
图1为本发明提出的一种半导体制冷空气取水装置的结构示意图；
图2为本发明提出的一种半导体制冷空气取水装置的立体结构示意图；
图3为本发明提出的一种半导体制冷空气取水装置的图1中A-A处的剖视结构示意图；
图4为本发明提出的一种半导体制冷空气取水装置的图1中B处的放大结构示意图。
图中：外壳1、半导体制冷板2、热端部3、冷端部4、散热机构5、散热片51、冷却箱52、冷却管53、联动机构6、联动齿轮61、凹槽62、容纳盒63、抵块64、连接块65、电磁铁66、第一弹簧67、缓释机构7、安装盒71、内盒72、滑块73、第二弹簧74、支杆75、挡块76、滑槽77、连接机构8、活动块81、连杆82、固定盒83、活动板84、往复丝杆85、主动机构9、转轴91、主动齿轮92、电机93、底座10、转动座11、蓄电池12、风机13、进风管14、出风口15、逆变器16、太阳能电池板17、保温层18、出水管19。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
参照图1-4，一种半导体制冷空气取水装置，包括：
外壳1和底座10，外壳1一侧壁固定安装有半导体制冷板2，半导体制冷板2包括热端部3和冷端部4，热端部3位于外壳1外侧，冷端部4位于外壳1内侧，半导体制冷板2工作时，热端部3的温度会变高，冷端部4的温度会变低，外壳1底部一侧固定安装有出水管19，外壳1底部固定安装有转动座11，转动座11转动设置于底座10顶部，外壳1通过转动座11可以转动，底座10起到支撑固定的作用，外壳1外侧表面固定包覆设有保温层18，保温层18内部由气凝胶毡结构制成，保温层18起到保温隔热的作用，当半导体制冷板2的冷端部4对空气进行制冷时，如果外界温度高，那么外壳1内的温度也会受到外界温度的影响，从而会影响到外壳1内空气的温度降低速率，通过保温层18会对外壳1进行保温，从而提高外壳1内部的制冷效果。
风机13，外壳1侧壁外还固定安装有风机13，风机13端部通过进风管14与外壳1内部相连通，外壳1侧壁还开设有出风口15，风机13启动时，风机13会将空气通过进风管14吸入到外壳1内。
太阳能电池板17，太阳能电池板17固定安装于外壳1上端面，太阳能电池板17表面相对于水平面倾斜设置，外壳1上端内部固定安装有逆变器16，底座10内部一侧固定安装有蓄电池12，蓄电池12电性输入端通过导线与逆变器16电性相连，逆变器16通过导线与太阳能电池板17电性相连，半导体制冷板2以及风机13均通过导线与蓄电池12的电性输出端电性相连，太阳能电池板17在白天时候吸收光能对蓄电池12进行充电，夜晚的时候蓄电池12对装置进行供电，从而使得装置在夜晚的时候能够进行取水工作。
用于对空气进行减速缓冲的缓释机构7，缓释机构7包括安装盒71、内盒72、滑块73、第二弹簧74、支杆75和挡块76，安装盒71固定安装于外壳1内壁表面上，安装盒71与进风管14相连通，内盒72固定安装于安装盒71内侧中部，内盒72外侧表面与安装盒71之间还有空隙，用于容纳空气通入，滑块73滑动设置于内盒72内部，第二弹簧74一端与内盒72靠近进风管14的一侧固定相连、另一端与滑块73一端固定相连，在第二弹簧74的弹性作用下，挡块74始终将滑槽77完全封堵住，支杆75一端与滑块73另一端固定相连、另一端贯穿延伸至内盒72外侧并与挡块76固定相连，安装盒71远离进风管14的端部开设有滑槽77，挡块76滑动设置于滑槽77内，挡块76向内盒72内移动时，由于挡块76端部设有倒角，挡块76与滑槽77之间会存在有缝隙，使得空气能够进入到外壳1内，缓释机构7通过连接机构8与主动机构9相连接，连接机构8和主动机构9用于带动挡块76往复移动。
连接机构8和主动机构9带动挡块76往复移动，挡块76会在滑槽77内滑动，当连接机构8和主动机构9推动挡块76向安装盒71内移动时，支杆75带动滑块73向进风管14的一侧移动，第二弹簧74被压缩，此时，挡块76与滑槽77之间的缝隙较大，通过进风管14带进到安装盒71内的空气会进入到外壳1内；当连接机构8和主动机构9不对挡块76作用时，第二弹簧74恢复到延展状态，滑块73带动支杆75推动挡块76移动，挡块76会将滑槽77进行封堵，这样循环会降低空气进入的速度，使得外壳1内部的空气有序而又缓慢进行流通更换，根据具体情况对连接机构8和主动机构9带动挡块76往复移动的速度进行控制，从而对空气通入的速度进行控制，以保证空气被充分的冷却，空气冷却后其内部含有的水蒸气会液化成小水滴，然后空气被排出，水滴则留在外壳1内，完成取水的工作。
实施例2
参照图1-3，作为本发明的另一优选实施例，在实施例1的基础上，连接机构8包括活动块81、连杆82、固定盒83、活动板84和往复丝杆85，固定盒83固定安装于外壳1内侧底部，活动板84滑动设置于固定盒83内部，连杆82一端与活动板84固定相连、另一端贯穿延伸至固定盒83上方并与活动块81固定相连，往复丝杆85与活动板84中部螺纹配合连接，往复丝杆85转动会带动活动板84上下移动，活动板84上下移动会通过连杆82带动活动块81上下移动，活动块81上下移动的时候会推动挡块76往复移动，往复丝杆85远离活动块81的端部贯穿延伸至固定盒83下方并与主动机构9固定相连，
主动机构9包括转轴91、主动齿轮92和电机93，电机93固定安装于底座10内侧底部，主动齿轮92一端与电机93控制输出端固定相连，转轴91一端与主动齿轮92另一端固定相连、另一端贯穿延伸至外壳1内部并与往复丝杆85固定相连，电机93通过导线与蓄电池12电性输出端电性相连，电机93启动会带动主动齿轮92转动，主动齿轮92会带动转轴91转动，转轴91转动会带动往复丝杆85转动。
电机93启动会带动主动齿轮92转动，主动齿轮92会带动转轴91转动，转轴91转动会带动往复丝杆85转动，往复丝杆85转动会带动活动板84上下移动，活动板84上下移动会通过连杆82带动活动块81上下移动，活动块81上下移动的时候会推动挡块76往复移动，从而可以使得挡块76在滑槽77内移动，可以保证空气能够进入到外壳1内，并且通过设置电机93的转速，可以对往复丝杆85转动的速度进行控制调节，从而可以对活动块81上下推动挡块76的速度进行控制，使得空气进入的速度可以被调节控制。
实施例3
参照图1-2以及图4，作为本发明的另一优选实施例，在实施例1的基础上，转动座11下表面固定安装有联动机构6，转动座11通过联动机构6与主动机构9传动相连，联动机构6包括联动齿轮61、容纳盒63、抵块64、连接块65和第一弹簧67，联动齿轮61转动设置于底座10内侧底部，联动齿轮61和主动齿轮92啮合相连，联动齿轮61表面开设有凹槽62，容纳盒63固定安装于转动座11下表面，连接块65滑动设置于容纳盒63内部，连接块65一端以及容纳盒63内侧表面均固定安装有相互吸合匹配的电磁铁66，电磁铁66通过导线与蓄电池12电性输出端电性相连，第一弹簧67一端与连接块65该端固定相连、另一端与容纳盒63内侧表面固定相连，抵块64一端与连接块65另一端固定相连、另一端贯穿容纳盒63并延伸至凹槽62内，当抵块64和凹槽62相互远离时，联动齿轮61转动则不会带动转动座11转动；抵块64和凹槽62相互配合时，联动齿轮61转动可以带动转动座11转动，转动座11转动会带动外壳1整体转动。
当主动齿轮92转动时，主动齿轮92会带动联动齿轮61转动，当不需要外壳1转动时，打开电磁铁66内部的电源，电磁铁66之间相互吸合，此时，第一弹簧67被压缩，连接块65带动抵块64向上移动，抵块64和凹槽62之间相互远离，联动齿轮61转动的时候不会带动转动座11转动，则外壳1也不会转动；当需要外壳1转动时，关闭电磁铁66内部的电源，电磁铁66之间吸力消失，第二弹簧67恢复延展状态，连接块65带动抵块64向下移动，抵块64和凹槽62之间相互配合，此时，联动齿轮61转动时会带动转动座11转动，转动座11转动从而会对带动外壳1转动，从而对风机13吸风口的角度进行调节，使得风机13吸入的空气范围更加广泛，使得更大范围内的空气能够被吸入到外壳1内。
实施例4
参照图1-3，作为本发明的另一优选实施例，在实施例1的基础上，还包括用于对热端部3进行散热冷却的散热机构5，散热机构5固定安装于外壳1外侧表面，散热机构5包括散热片51、冷却箱52和冷却管53，冷却箱52固定安装于外壳1外侧表面，散热片51固定安装于热端部3外表面，散热片51主要用于对热端部3进行散热，冷却管53一端与冷却箱52内部相连通、另一端呈螺旋状盘曲设置于散热片5之间，冷却箱52内部盛装有冷却液，冷却液通过冷却管53进行循环流动，可以对散热片51内部进行很好的冷却散热，热端部3内部的热量会传递给散热片51，冷却管53会对散热片51内部的热量进行吸收，使得散热片51更好的进行散热，并且冷却管53与热端部3贴合，可以直接对热端部3进行冷却。
由于热端部3在工作过程中的温度会变高，热量散发不出去，冷端部4也受影响，所以需要对热端部3进行良好的冷却散热，这样才能保证冷端部4良好的制冷效果。
工作原理：
启动风机13，风机13将空气从进风管14输送到安装盒71内，启动电机93带动主动齿轮92转动，主动齿轮92会带动转轴91转动，转轴91转动会带动往复丝杆85转动，往复丝杆85转动会带动活动板84上下移动，活动板84上下移动会通过连杆82带动活动块81上下移动，活动块81上下移动的时候会推动挡块76往复移动；
挡块76往复移动时即在滑槽77内循环滑动，当活动块81向上移动推动挡块76向安装盒71内移动时，支杆75带动滑块73向进风管14的一侧移动，第二弹簧74被压缩，此时，挡块76与滑槽77之间的缝隙较大，通过进风管14带进到安装盒71内的空气会进入到外壳1内，通过半导体制冷板2的冷端部4进行制冷；当活动块81向下移动与挡块76远离时，第二弹簧74恢复到延展状态，滑块73带动支杆75推动挡块76移动，挡块76会将滑槽77进行封堵，这样循环会降低空气进入的速度，通过设置电机93的转速，使得外壳1内部的空气有序而又缓慢地进行流通更换，提高对空气的制冷效果；
当主动齿轮92转动时，主动齿轮92会带动联动齿轮61转动，当不需要外壳1转动时，打开电磁铁66内部的电源，电磁铁66之间相互吸合，此时，第一弹簧67被压缩，连接块65带动抵块64向上移动，抵块64和凹槽62之间相互远离，联动齿轮61转动的时候不会带动转动座11转动，则外壳1也不会转动；当需要外壳1转动时，关闭电磁铁66内部的电源，电磁铁66之间吸力消失，第二弹簧67恢复延展状态，连接块65带动抵块64向下移动，抵块64和凹槽62之间相互配合，此时，联动齿轮61转动时会带动转动座11转动，转动座11转动从而会对带动外壳1转动，从而对风机13吸风口的角度进行调节，使得风机13吸入的空气范围更加广泛，使得更大范围内的空气能够被吸入到外壳1内；
冷却箱52内部盛装有冷却液，启动冷却箱52内部的循环设备，使得冷却液通过冷却管53进行循环流动，冷却管53会对散热片51内部的热量进行吸收，使得散热片51更好的进行散热，并且冷却管53与热端部3贴合，可以直接对热端部3进行冷却，使得热端部3的温度能够散去，保证冷端部4良好的制冷效果。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种半导体制冷空气取水装置，其特征在于，包括：
外壳(1)和底座(10)，所述外壳(1)一侧壁固定安装有半导体制冷板(2)，所述半导体制冷板(2)包括热端部(3)和冷端部(4)，所述热端部(3)位于所述外壳(1)外侧，所述冷端部(4)位于所述外壳(1)内侧，所述外壳(1)底部一侧固定安装有出水管(19)，所述外壳(1)底部固定安装有转动座(11)，所述转动座(11)转动设置于所述底座(10)顶部；
风机(13)，所述外壳(1)侧壁外还固定安装有风机(13)，所述风机(13)端部通过进风管(14)与外壳(1)内部相连通，所述外壳(1)侧壁还开设有出风口(15)；
用于对空气进行减速缓冲的缓释机构(7)，其固定安装于所述外壳(1)内部，所述缓释机构(7)通过连接机构(8)与主动机构(9)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种半导体制冷空气取水装置，其特征在于，所述缓释机构(7)包括安装盒(71)、内盒(72)、滑块(73)、第二弹簧(74)、支杆(75)和挡块(76)，所述安装盒(71)固定安装于所述外壳(1)内壁表面上，所述安装盒(71)与所述进风管(14)相连通，所述内盒(72)固定安装于所述安装盒(71)内侧中部，所述滑块(73)滑动设置于所述内盒(72)内部，所述第二弹簧(74)一端与所述内盒(72)靠近所述进风管(14)的一侧固定相连、另一端与所述滑块(73)一端固定相连，所述支杆(75)一端与所述滑块(73)另一端固定相连、另一端贯穿延伸至所述内盒(72)外侧并与所述挡块(76)固定相连，所述安装盒(71)远离所述进风管(14)的端部开设有滑槽(77)，所述挡块(76)滑动设置于所述滑槽(77)内，所述挡块(76)端部设有倒角。
3.根据权利要求1所述的一种半导体制冷空气取水装置，其特征在于，所述连接机构(8)包括活动块(81)、连杆(82)、固定盒(83)、活动板(84)和往复丝杆(85)，所述固定盒(83)固定安装于所述外壳(1)内侧底部，所述活动板(84)滑动设置于所述固定盒(83)内部，所述连杆(82)一端与所述活动板(84)固定相连、另一端贯穿延伸至所述固定盒(83)上方并与所述活动块(81)固定相连，所述往复丝杆(85)与所述活动板(84)中部螺纹配合连接，所述往复丝杆(85)远离所述活动块(81)的端部贯穿延伸至所述固定盒(83)下方并与所述主动机构(9)固定相连。
4.根据权利要求3所述的一种半导体制冷空气取水装置，其特征在于，所述主动机构(9)包括转轴(91)、主动齿轮(92)和电机(93)，所述电机(93)固定安装于所述底座(10)内侧底部，所述主动齿轮(92)一端与所述电机(93)控制输出端固定相连，所述转轴(91)一端与所述主动齿轮(92)另一端固定相连、另一端贯穿延伸至所述外壳(1)内部并与所述往复丝杆(85)固定相连，所述电机(93)通过导线与所述蓄电池(12)电性输出端电性相连。
5.根据权利要求4所述的一种半导体制冷空气取水装置，其特征在于，所述转动座(11)下表面固定安装有联动机构(6)，所述转动座(11)通过所述联动机构(6)与所述主动机构(9)传动相连。
6.根据权利要求5所述的一种半导体制冷空气取水装置，其特征在于，所述联动机构(6)包括联动齿轮(61)、容纳盒(63)、抵块(64)、连接块(65)和第一弹簧(67)，所述联动齿轮(61)转动设置于所述底座(10)内侧底部，所述联动齿轮(61)和所述主动齿轮(92)啮合相连，所述联动齿轮(61)表面开设有凹槽(62)，所述容纳盒(63)固定安装于所述转动座(11)下表面，所述连接块(65)滑动设置于所述容纳盒(63)内部，所述连接块(65)一端以及所述容纳盒(63)内侧表面均固定安装有相互吸合匹配的电磁铁(66)，所述第一弹簧(67)一端与所述连接块(65)该端固定相连、另一端与所述容纳盒(63)内侧表面固定相连，所述抵块(64)一端与所述连接块(65)另一端固定相连、另一端贯穿所述容纳盒(63)并延伸至所述凹槽(62)内。
7.根据权利要求1所述的一种半导体制冷空气取水装置，其特征在于，还包括用于对热端部(3)进行散热冷却的散热机构(5)，所述散热机构(5)固定安装于所述外壳(1)外侧表面。
8.根据权利要求7所述的一种半导体制冷空气取水装置，其特征在于，所述散热机构(5)包括散热片(51)、冷却箱(52)和冷却管(53)，所述冷却箱(52)固定安装于所述外壳(1)外侧表面，所述散热片(51)固定安装于所述热端部(3)外表面，所述冷却管(53)一端与所述冷却箱(52)内部相连通、另一端呈螺旋状盘曲设置于所述散热片(5)之间。
9.根据权利要求1所述的一种半导体制冷空气取水装置，其特征在于，所述外壳(1)外侧表面固定包覆设有保温层(18)，所述保温层(18)内部由气凝胶毡结构制成。
10.根据权利要求1所述的一种半导体制冷空气取水装置，其特征在于，所述太阳能电池板(17)表面相对于水平面倾斜设置。
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