CN114183857B - 一种家用除湿装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种家用除湿装置，特点是包括壳体和多片上下排列的疏水的除湿薄板，壳体的前端设置有进风口和出风口，壳体内设置有通风腔道，进风口和出风口通过通风腔道相连通，进风口处设置有亲水的薄板伸缩驱动机构，当薄板伸缩驱动机构带动除湿薄板收缩形成正弦状的褶皱时，相邻的除湿薄板之间具有空隙，使得空气从进风口进入，进风口的下端面设置有集水槽，薄板伸缩驱动机构位于集水槽的上方，出风口设置有排风扇；优点是其利用了除湿薄板收缩后形成的褶皱的几何梯度以及褶皱与薄板伸缩驱动机构的润湿梯度作为去除薄板表面冷凝液滴的驱动力，实现自发除湿，提高了除湿效率，且耗能小，运行成本低。

Description

一种家用除湿装置
技术领域
本发明涉及用于消除空气中水汽的设备，尤其涉及一种家用除湿装置。
背景技术
在我国南方的梅雨、回南天等季节，由于经常下雨，屋里会特别潮湿，墙壁、地板上会覆盖一层水珠，长时间后会使食物、衣物等发霉，墙上的石灰变色脱落等，而对人体来说，最适宜的湿度为45%—65%，过于潮湿容易滋生细菌、病菌，影响人体健康，同时过于潮湿的环境还容易使人体产生呼吸道、关节炎、风湿痛等疾病。为此，市面上应运而生了除湿器，它可以调节空气的湿度，使人体处于一个舒适的湿度环境，其可以把空气中的大量水汽凝结出来，达到除湿的效果。但水汽在除湿过程中由于是在除湿器的表面冷凝，形成一层厚厚的水膜，这会抑制空气中的水滴在除湿器表面的进一步凝结，严重限制了除湿效率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够自发除湿，提高除湿效率的家用除湿装置。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种家用除湿装置，包括壳体和多片上下排列的疏水的除湿薄板，所述的壳体的前端设置有进风口和出风口，所述的壳体内设置有通风腔道，所述的进风口和所述的出风口通过所述的通风腔道相连通，所述的进风口处设置有亲水的薄板伸缩驱动机构，当所述的薄板伸缩驱动机构带动所述的除湿薄板收缩形成正弦状的褶皱时，相邻的除湿薄板之间具有空隙，使得空气从所述的进风口进入，当所述的薄板伸缩驱动机构带动所述的除湿薄板伸展时，多片除湿薄板上下相接覆盖住所述的进风口和所述的出风口，所述的进风口的下端面设置有集水槽，所述的薄板伸缩驱动机构位于所述的集水槽的上方，所述的出风口设置有排风扇。
进一步地，所述的薄板伸缩驱动机构包括亲水的X形伸缩架，所述的除湿薄板固定在所述的X形伸缩架上，所述的X形伸缩架包括多组依次铰接的连杆组，所述的连杆组包括在中部交叉铰接的第一连杆和第二连杆，所述的壳体的进风口处设置有滑槽，第一组所述的连杆组中的第一连杆的下端固定在所述的滑槽中，所述的第二连杆的上端与所述的滑槽上下滑动配合，第一组所述的连杆组中的第一连杆的下端与所述的第二连杆的下端之间设置有伸缩架伸缩驱动机构。
进一步地，所述的伸缩架伸缩驱动机构包括减速电机和丝杆，所述的减速电机固定在所述的壳体的进风口处，所述的丝杆与所述的减速电机的输出轴同轴固定，所述的第二连杆的下端铰接有螺母，所述的螺母与所述的丝杆相螺接。
进一步地，多组所述的连杆组的上端与下端之间均通过亲水的锥形销轴依次铰接，所述的连杆组的第一连杆与第二连杆之间通过亲水的锥形销轴铰接。
进一步地，所述的除湿薄板为三片，分别与所述的X形伸缩架中位于上端、下端以及中部的锥形销轴相连接。
进一步地，所述的除湿薄板的材质为厚度为0.03～0.1mm的不锈钢薄片，当所述的薄板伸缩驱动机构带动所述的除湿薄板收缩形成正弦状的褶皱时，两个相邻的锥形销轴之间的间距小于等于1cm。
进一步地，所述的第一连杆、第二连杆、锥形销轴的材质均为不锈钢。
与现有技术相比，本发明的优点是：
（1）、由于本除湿装置中的除湿薄板为疏水性，薄板伸缩驱动机构为亲水性，其利用了除湿薄板收缩后形成的褶皱的几何梯度以及褶皱与薄板伸缩驱动机构的润湿梯度作为去除薄板表面冷凝液滴的驱动力，实现自发除湿，且耗能小，运行成本低；
（2）、除湿薄板上凝结成的水珠一产生就会被褶皱的几何梯度驱离除湿薄板表面，使得除湿装置的除湿效率高；
（3）、本除湿装置结构紧凑简单，生产和维护成本低。
附图说明
图1为本发明的使用状态示意图；
图2为本发明去掉除湿薄板后的结构示意图；
图3为本发明的壳体的立体结构示意图；
图4为本发明的壳体的剖视图；
图5为本发明在除湿薄板展平时的状态示意图；
图6为本发明的除湿薄板形成的褶皱驱动液滴沿凹陷处水平快速移动的实验效果图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图所示，一种家用除湿装置，包括壳体1和三片上下排列的疏水的除湿薄板2，壳体1的前端设置有进风口11和出风口12，壳体1内设置有通风腔道13，进风口11和出风口12通过通风腔道13相连通，进风口11处设置有亲水的薄板伸缩驱动机构，薄板伸缩驱动机构包括亲水的X形伸缩架3，X形伸缩架3包括多组上端与下端之间均通过亲水的锥形销轴31依次铰接的连杆组，连杆组包括在中部通过亲水的锥形销轴31交叉铰接的第一连杆32和第二连杆33，且锥形销轴31的尖锥端朝外，壳体1的进风口11处设置有滑槽14，第一组连杆组中的第一连杆32的下端固定在滑槽14中，第二连杆33的上端与滑槽14上下滑动配合，第一组连杆组中的第一连杆32的下端与第二连杆33的下端之间设置有伸缩架伸缩驱动机构，伸缩架伸缩驱动机构包括减速电机4和丝杆5，减速电机4固定在壳体1的进风口11处，丝杆5与减速电机4的输出轴同轴固定，第二连杆33的下端铰接有螺母34，螺母34与丝杆5相螺接，三片除湿薄板2分别与X形伸缩架3中位于上端、下端以及中部的锥形销轴31相连接，同时锥形销轴31穿过除湿薄板2且具有间隙；当薄板伸缩驱动机构带动除湿薄板2收缩形成正弦状的褶皱时，两个相邻的锥形销轴31之间的间距小于等于1cm，同时，上下相邻的除湿薄板2之间具有空隙，使得空气可从进风口11进入壳体1中，当薄板伸缩驱动机构带动除湿薄板2伸展时，三片除湿薄板2上下相接覆盖住进风口11和出风口12，进风口11的下端面设置有集水槽15，集水槽15的底部设置有排水孔（图中未显示），用于将集水槽15中的积水排出，X形伸缩架3位于集水槽15的上方，使得X形伸缩架3上收集的凝结水可滴到集水槽15中，出风口12中设置有排风扇6。
上述实施例中，除湿薄板2的材质可选用厚度为0.03～0.1mm之间的不锈钢薄片，且可通过全氟癸基三甲基硅烷气相沉积2h获得疏水表面，使的除湿薄板2具有疏水性。
第一连杆32、第二连杆33和锥形销轴31的材质均可选用不锈钢，且可通过以下方法获得亲水表面，具体为：先将2g三氯化铁溶于4ml的水，再加2ml磷酸（85%的浓磷酸）后对不锈钢刻蚀5分钟，将不锈钢捞出后，用5mol/100mL的NaOH和0.25 mol/100mL的过硫酸铵混合成的刻蚀溶液继续对用酸刻蚀后的不锈钢处理24小时，获得亲水表面，使得第一连杆32、第二连杆33和锥形销轴31均具有亲水性。
上述实施例中，该家用除湿装置的除湿原理为：
减速电机4工作，通过丝杆5和螺母34的配合带动X形伸缩架3收缩，使得固定在X形伸缩架3上的除湿薄板2收缩形成正弦状的褶皱，如图1所示，空气中的水汽在除湿薄板2的疏水褶皱上凝结成微小的水珠，由于一片除湿薄板2上两个相邻的锥形销轴31之间的间距小于等于1cm，使得水珠自身受到的界面张力作用大于自身重力作用，在除湿薄板2的曲率梯度的驱动作用下，水珠会在水平方向上向褶皱凹陷处自发移动，并逐渐在移动过程中汇聚变大，且一片除湿薄板2上两个相邻的锥形销轴31之间的间距越小，表明褶皱的凸起程度越大，几何曲率越大，对水珠的驱动也越大；
而当富集的水珠接触到亲水的锥形销轴31时，水珠会受到锥形销轴31上锥形表面所具有的几何曲率梯度以及疏水的除湿薄板2与亲水的X形伸缩架3的润湿梯度的双重驱动作用（锥形销轴31将除湿薄板2与X形伸缩架3连接在一起，形成前面疏水，后面亲水的润湿梯度结构，叫做“Janus膜”，也称之为“液体二极管”，可迅速驱使液滴从疏水面渗透到亲水面），在此双重驱动力的作用下，水珠会迅速脱离疏水的除湿薄板2的表面，并移动到亲水的X形伸缩架3上，实现了冷凝液滴的自动快速移除，并在大液滴自身重力的作用下滴入下方的集水槽15中，在曲率梯度与润湿梯度的双重作用下大大提高了除湿效率；而且在除湿薄板2收缩形成褶皱的同时，上下相邻的两块除湿薄板2之间产生空隙，使得除湿后的空气从进风口11进入壳体1中，并通过通风腔道13从出风口12排出，实现空气在本除湿装置中的循环；
除湿结束后，减速电机4工作，带动丝杆5反向旋转，在丝杆5和螺母34的配合下带动X形伸缩架3伸展，使得除湿薄板2的褶皱展平，同时三片除湿薄板2之间的上下间距缩小直至相接形成一个平板并覆盖住进风口11和出风口12，如图5所示，将集水槽15封闭，防止收集好的水汽溢出，同时，集水槽15中的水可通过排水孔排出。
本发明的保护范围包括但不限于以上实施方式，其保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种家用除湿装置，其特征在于：包括壳体和多片上下排列的疏水的除湿薄板，所述的壳体的前端设置有进风口和出风口，所述的壳体内设置有通风腔道，所述的进风口和所述的出风口通过所述的通风腔道相连通，所述的进风口处设置有薄板伸缩驱动机构，当所述的薄板伸缩驱动机构带动所述的除湿薄板收缩形成正弦状的褶皱时，上下相邻的除湿薄板之间具有空隙，使得空气从所述的进风口进入，当所述的薄板伸缩驱动机构带动所述的除湿薄板伸展时，多片除湿薄板上下相接覆盖住所述的进风口和所述的出风口，所述的进风口的下端面设置有集水槽，所述的薄板伸缩驱动机构位于所述的集水槽的上方，所述的出风口设置有排风扇。
2.如权利要求1所述的一种家用除湿装置，其特征在于：所述的薄板伸缩驱动机构包括亲水的X形伸缩架，所述的除湿薄板固定在所述的X形伸缩架上，所述的X形伸缩架包括多组依次铰接的连杆组，所述的连杆组包括在中部交叉铰接的第一连杆和第二连杆，所述的壳体的进风口处设置有滑槽，第一组所述的连杆组中的第一连杆的下端固定在所述的滑槽中，所述的第二连杆的上端与所述的滑槽上下滑动配合，第一组所述的连杆组中的第一连杆的下端与所述的第二连杆的下端之间设置有伸缩架伸缩驱动机构。
3.如权利要求2所述的一种家用除湿装置，其特征在于：所述的伸缩架伸缩驱动机构包括减速电机和丝杆，所述的减速电机固定在所述的壳体的进风口处，所述的丝杆与所述的减速电机的输出轴同轴固定，所述的第二连杆的下端铰接有螺母，所述的螺母与所述的丝杆相螺接。
4.如权利要求2所述的一种家用除湿装置，其特征在于：多组所述的连杆组的上端与下端之间均通过亲水的锥形销轴依次铰接，所述的连杆组的第一连杆与第二连杆之间通过亲水的锥形销轴铰接，且锥形销轴的尖锥端朝外。
5.如权利要求4所述的一种家用除湿装置，其特征在于：所述的除湿薄板为三片，分别与所述的X形伸缩架中位于上端、下端以及中部的锥形销轴相固定。
6.如权利要求5所述的一种家用除湿装置，其特征在于：所述的除湿薄板的材质为厚度为0.03～0.1mm的不锈钢薄片，当所述的薄板伸缩驱动机构带动所述的除湿薄板收缩形成正弦状的褶皱时，两个相邻的锥形销轴之间的间距小于等于1cm。
7.如权利要求4所述的一种家用除湿装置，其特征在于：所述的第一连杆、第二连杆、锥形销轴的材质均为不锈钢。
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