CN116201204A - 一种空气制水装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种空气制水装置，包括：壳体，其内部具有空气通道，所述空气通道两端分别设有引风扇和排风扇，将空气通道分隔为空间一和空间二；冷凝器和蒸发器，所述蒸发器设于空间一中，所述冷凝器与蒸发器之间通过换热组件连接，用于提高吸入的湿空气焓差并换热后冷凝制水；集水组件，设于蒸发器下方，用于收集冷凝水，所述空气通道内设有位于蒸发器下方且与集水组件连通的排水口；本发明中，通过将空气引入后流动的通道分隔为升温空间和制水空间，使得引入的空气在得到充分的升温后再进行制水，前后两步骤独立进行，且相互不影响依次进行，不仅能够提高制水效率，同时能够使得空气的滞留时间更充分，将引入空气中的水分尽可能制取完。
Description
技术领域
本发明涉及空气制水技术领域，尤其涉及一种空气制水装置。
背景技术
在一些淡水资源匮乏的地区，采用空气制水方式获得人类可利用的淡水需要空气制水装置，目前世界上的空气制水装置均是利用冷热交换设备将空气中的水汽降温，使得空气中的水汽冷凝为水滴后汇集到特制的集水容器中。
目前的空气制水装置均是对持续流进并流出的湿空气，湿空气于装置内通过各个制水结构均不做二次接触，这样会出现对湿空气的凝水效率不高，不能单次高效的制出湿空气中含有的水分，导致制水效率低，且附着在制水结构表面的凝水不能快速被收集，从而影响后续进入的湿空气与制水结构的充分接触，进一步降低了制水的效率。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种空气制水装置，旨在解决现有的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种空气制水装置，包括：
壳体，其内部具有空气通道，所述空气通道两端分别设有引风扇和排风扇，且所述空气通道内设有间隔排列的第一百叶窗、第二百叶窗和第三百叶窗，将空气通道分隔为空间一和空间二；
冷凝器和蒸发器，所述冷凝器设于空间二中，所述蒸发器设于空间一中，所述冷凝器与蒸发器之间通过换热组件连接，用于提高吸入的湿空气焓差并换热后冷凝制水；
集水组件，设于蒸发器下方，用于收集冷凝水，所述空气通道内设有位于蒸发器下方且与集水组件连通的排水口。
进一步地，所述空气通道上方设有上通道，所述上通道内设有循环风扇，且所述上通道两端通道口分别与蒸发器两侧的空气通道连通，所述蒸发器设于靠近湿空气进口端的通道口下方。
进一步地，所述蒸发器顶部一侧贯穿插设有转动轴，所述蒸发器底部设有第一气缸，所述第一气缸可推动蒸发器在转动轴的配合下向上倾斜转动；
所述转动轴两端设有缺齿齿轮，所述缺齿齿轮与齿条板啮合连接，所述齿条板滑动设于水平设于壳体内的导轨上，且所述齿条板一端与弹簧杆连接，所述齿条板一侧设有与其连接的敲击板，所述敲击板端部与蒸发器侧面上部活动抵接。
进一步地，所述集水组件包括设于蒸发器正下方的集水箱，所述集水箱顶部开设有大于蒸发器底面面积的进水口，且所述集水箱内设有朝向蒸发器转动方向的相反方向倾斜的导水板，所述导水板与排水口滑动连接，所述集水箱内设有齿辊，所述导水板背面开设有与齿辊啮合连接的齿槽，所述齿辊与驱动机构的输出端连接；
所述集水组件还包括副储水箱，所述副储水箱出口与净化机构连接，所述净化机构出口与主储水箱连接。
进一步地，所述导水板底端设有倾斜向上的引水板，所述导水板与齿辊两端均安装于活动块上，所述活动块固定于滑动座上，所述滑动座活动设于横向滑轨上，所述横向滑轨上设有用于驱动滑动座横移的推动气缸，且所述横向滑轨设于集水箱外表面，待所述蒸发器转动处于倾斜状态时，通过将上移至空间二内的导水板向蒸发器方向水平推动，引水板位于蒸发器正下方用于导流。
进一步地，还包括设于空间一内的电加热板，所述电加热板靠近引风扇一侧设有第四百叶窗；
制水时，湿空气进入至空气通道内，第一百叶窗、第二百叶窗关闭且第四百叶窗打开，引入的湿空气依次通过冷凝器和电加热板双重升温；除冰时，第二百叶窗、第四百叶窗关闭且第三百叶窗打开，电加热板产生的热量作用于蒸发器上。
进一步地，所述第三百叶窗、第四百叶窗和电加热板两端均与空气通道滑动连接，且所述电加热板通过两侧分别设置的四根弹性伸缩杆分别与第三百叶窗和第四百叶窗连接，所述第四百叶窗靠近冷凝器一侧设置有第二气缸，所述第二气缸用于将电加热板沿着空气通道推动靠近蒸发器，向蒸发器近距离传递热量；
其中，所述空气通道内靠近蒸发器且朝向电加热板的一侧设有用于限制连接为整体的第三百叶窗、第四百叶窗和电加热板过度移动的限位块。
进一步地，所述电加热板朝向冷凝器的表面上下端设有导风排，上下端设置的导风排之间通过导风管连接，所述电加热板上设有导风盒，所述导风盒的出风口与上端设置的导风排连接，上端设置的导风排出风口倾斜向下设置，下端设置的导风排出风口倾斜向上设置。
进一步地，
本发明的有益效果体现在：
本发明中，通过将空气引入后流动的通道分隔为升温空间和制水空间，使得引入的空气在得到充分的升温后再进行制水，前后两步骤独立进行，且相互不影响依次进行，不仅能够提高制水效率，同时能够使得空气的滞留时间更充分，将引入空气中的水分尽可能制取完，避免快速流动的空气中含有的水分不能充分的制取，造成循环反复制取的问题；并通过及时收集制水结构上的制取水，使得空气与制水结构的接触更充分，避免存留的水滴阻挡后续进入的空气与制水结构的接触，进一步提高了制水效率。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明内部结构示意图；
图3为本发明内部结构正视剖面示意图；
图4为本发明去除外壳内腔结构示意图；
图5为本发明图4中A处结构放大示意图；
图6为本发明导水板安装结构及局部放大示意图；
图7为本发明内部结构分布示意图；
图8为本发明冷凝器及蒸发器相关驱动结构示意图；
图9为本发明电加热板结构示意图。
附图标记说明：
100、壳体；101、引风扇；102、排风扇；S、空气通道；K1、空间一；K2、空间二；K3、上通道；200、冷凝器；201、蒸发器；2011、转动轴；2012、缺齿齿轮；2013、齿条板；2014、弹簧杆；2015、敲击板；2016、第一气缸；2017、导轨；202、第一百叶窗；203、第二百叶窗；204、第三百叶窗；205、第四百叶窗；206、电加热板；2061、弹性伸缩杆；2062、第二气缸；2063、导风盒；2064、导风管；2065、导风排；207、排水口；208、集水箱；209、导水板；210、齿辊；211、驱动机构；212、副储水箱；213、净化机构；214、主储水箱；215、循环风扇；216、横向滑轨；217、活动块；218、滑动座；219、推动气缸；220、引水板；300、换热设备。
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的一部分实施例，而不是全部的实施例。在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，“多个”指两个以上。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在。
请参阅图1和2，本发明一种空气制水装置，包括：
壳体100，其内部具有空气通道S，空气通道S两端分别设有引风扇101和排风扇102，且空气通道S内设有间隔排列的第一百叶窗202、第二百叶窗203和第三百叶窗204，将空气通道S分隔为空间一K1和空间二K2；
冷凝器200和蒸发器201，冷凝器200设于空间二K2中，蒸发器201设于空间一K1中，冷凝器200与蒸发器201之间通过换热组件连接，用于提高吸入的湿空气焓差并换热后冷凝制水；
集水组件，设于蒸发器201下方，用于收集冷凝水，空气通道S内设有位于蒸发器201下方且与集水组件连通的排水口207。
工作时，第一百叶窗202打开，第二百叶窗203和第三百叶窗204关闭，通过引风扇101将外界湿空气引入至空间二K2内，使得引入的空气于空间二K2内停留，并与其中设置的换热组件充分接触，待充分提高湿空气中的焓差后，第三百叶窗204打开，空气进入至空间一K1内，并与蒸发器201接触，空气中的水分凝结于其上，并在积攒到一定量后下落，并通过集水组件进行收集。
通过将空气引入后流动的通道分隔为升温空间和制水空间，使得引入的空气在得到充分的升温后再进行制水，前后两步骤独立进行，且相互不影响依次进行，不仅能够提高制水效率，同时能够使得空气的滞留时间更充分，将引入空气中的水分尽可能制取完，避免快速流动的空气中含有的水分不能充分的制取，造成循环反复制取的问题。
在一实施例中，请参阅图3，空气通道S上方设有上通道K3，上通道K3内设有循环风扇215，且上通道K3两端通道口分别与蒸发器201两侧的空气通道S连通，蒸发器201设于靠近湿空气进口端的通道口下方。通过上通道K3的设置，使得升温后的空气穿过蒸发器201接触后，通过循环风扇215引入至上通道K3内，并向空气进入的方向推送，使得空气与蒸发器201反复接触，充分制取其中含有的水分，提高制水量。
在一实施例中，请参阅图3-5，蒸发器201顶部一侧贯穿插设有转动轴2011，蒸发器201底部设有第一气缸2016，第一气缸2016可推动蒸发器201在转动轴2011的配合下向上倾斜转动；
转动轴2011两端设有缺齿齿轮2012，缺齿齿轮2012与齿条板2013啮合连接，齿条板2013滑动设于水平设于壳体100内的导轨2017上，且齿条板2013一端与弹簧杆2014连接，齿条板2013一侧设有与其连接的敲击板2015，敲击板2015端部与蒸发器201侧面上部活动抵接。
当完成一轮空气制水后，在后续空气进入前，通过第一气缸2016将蒸发器201向斜上方推动，转动过程中，转动轴2011带动两端的缺齿齿轮2012转动，使得齿条板2013相应移动，同步带动敲击板2015向远离蒸发器201的方向移动，当缺齿齿轮2012与齿条板2013的啮合连接关系脱离时，在弹簧杆2014的作用下驱使敲击板2015复位，使得敲击板2015以一定速度与蒸发器201接触，由于弹簧杆2014具有可伸缩性能，使得敲击板2015反复与蒸发器201撞击，进而将蒸发器201上凝结的水珠敲落，避免水珠于蒸发器201表面不滴落，影响后续进入的空气与蒸发器201充分接触的问题。
在一实施例中，请参阅图4-6，集水组件包括设于蒸发器201正下方的集水箱208，集水箱208顶部开设有大于蒸发器201底面面积的进水口，且集水箱208内设有朝向蒸发器201转动方向的相反方向倾斜的导水板209，导水板209与排水口207滑动连接，集水箱208内设有齿辊210，导水板209背面开设有与齿辊210啮合连接的齿槽，齿辊210与驱动机构211的输出端连接；
集水组件还包括副储水箱212，副储水箱212出口与净化机构213连接，净化机构213出口与主储水箱214连接。
在集水过程中，通过驱动齿辊210转动，使得导水板209于集水箱208内向空间一K1内移动，使得导水板209位于蒸发器201下方，对滴落的水珠进行导向收集，使得制备成的水流快速进入至集水箱208内。
在一实施例中，请参阅图6，导水板209底端设有倾斜向上的引水板220，导水板209与齿辊210两端均安装于活动块217上，活动块217固定于滑动座218上，滑动座218活动设于横向滑轨216上，横向滑轨216上设有用于驱动滑动座218横移的推动气缸219，且横向滑轨216设于集水箱208外表面。
待蒸发器201转动处于倾斜状态时，通过将上移至空间二K2内的导水板209向蒸发器201方向水平推动，引水板220位于蒸发器201正下方用于导流。
在一实施例中，请参阅图7和图8，还包括设于空间一K1内的电加热板206，电加热板206靠近引风扇101一侧设有第四百叶窗205；
制水时，湿空气进入至空气通道S内，第一百叶窗202、第二百叶窗203关闭且第四百叶窗205打开，引入的湿空气依次通过冷凝器200和电加热板206双重升温；除冰时，第二百叶窗203、第四百叶窗205关闭且第三百叶窗204打开，电加热板206产生的热量作用于蒸发器201上。通过第四百叶窗205的设置，能够在不影响空气分隔空间处理的前提下，同时能够对引入的湿空气进行进一步的升温，提高焓差，进而提高后续的制水效率。
在一实施例中，请参阅图7和图8，第三百叶窗204、第四百叶窗205和电加热板206两端均与空气通道S滑动连接，且电加热板206通过两侧分别设置的四根弹性伸缩杆2061分别与第三百叶窗204和第四百叶窗205连接，第四百叶窗205靠近冷凝器200一侧设置有第二气缸2062，第二气缸2062用于将电加热板206沿着空气通道S推动靠近蒸发器201，向蒸发器201近距离传递热量；
其中，空气通道S内靠近蒸发器201且朝向电加热板206的一侧设有用于限制连接为整体的第三百叶窗204、第四百叶窗205和电加热板206过度移动的限位块。
若处于寒冷地区，蒸发器201表面可能会出现结冰的状态，此时通过第二气缸将电加热板206沿着空气通道S推动靠近蒸发器201，随后将电加热板206上产生的热量向蒸发器传导，使得蒸发器201快速升温，解决表面结冰的问题，既能在设备处于未工作状态时，维护蒸发器201，也能在设备要工作时，快速解决蒸发器201表面结冰的问题，使得设备快速能够达到正常工作的状态，使用效果好。
在一实施例中，请参阅图9，电加热板206朝向冷凝器200的表面上下端设有导风排2065，上下端设置的导风排2065之间通过导风管2064连接，电加热板206上设有导风盒2063，导风盒2063的出风口与上端设置的导风排2065连接，上端设置的导风排2065出风口倾斜向下设置，下端设置的导风排2065出风口倾斜向上设置。通过导风排2065的设置，在电加热板206向蒸发器201靠近后，将热空气向蒸发器201表面吹送，使得热空气与蒸发器201接触更加充分，能够使得蒸发器201表面的结冰状态快速缓解，提高处理的效率。
在一实施例中，还包括换热设备300，与蒸发器201和冷凝器200连接，具体结构可采用与申请号：202320076478.7的专利中相同的结构。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种空气制水装置，其特征在于,包括：
壳体(100)，其内部具有空气通道(S)，所述空气通道(S)两端分别设有引风扇(101)和排风扇(102)，且所述空气通道(S)内设有间隔排列的第一百叶窗(202)、第二百叶窗(203)和第三百叶窗(204)，将空气通道(S)分隔为空间一(K1)和空间二(K2)；
冷凝器(200)和蒸发器(201)，所述冷凝器(200)设于空间二(K2)中，所述蒸发器(201)设于空间一(K1)中，所述冷凝器(200)与蒸发器(201)之间通过换热组件连接，用于提高吸入的湿空气焓差并换热后冷凝制水；
集水组件，设于蒸发器(201)下方，用于收集冷凝水，所述空气通道(S)内设有位于蒸发器(201)下方且与集水组件连通的排水口(207)。
2.如权利要求1所述的一种空气制水装置，其特征在于：所述空气通道(S)上方设有上通道(K3)，所述上通道(K3)内设有循环风扇(215)，且所述上通道(K3)两端通道口分别与蒸发器(201)两侧的空气通道(S)连通，所述蒸发器(201)设于靠近湿空气进口端的通道口下方。
3.如权利要求1所述的一种空气制水装置，其特征在于：所述蒸发器(201)顶部一侧贯穿插设有转动轴(2011)，所述蒸发器(201)底部设有第一气缸(2016)，所述第一气缸(2016)可推动蒸发器(201)在转动轴(2011)的配合下向上倾斜转动；
所述转动轴(2011)两端设有缺齿齿轮(2012)，所述缺齿齿轮(2012)与齿条板(2013)啮合连接，所述齿条板(2013)滑动设于水平设于壳体(100)内的导轨(2017)上，且所述齿条板(2013)一端与弹簧杆(2014)连接，所述齿条板(2013)一侧设有与其连接的敲击板(2015)，所述敲击板(2015)端部与蒸发器(201)侧面上部活动抵接。
4.如权利要求3所述的一种空气制水装置，其特征在于：所述集水组件包括设于蒸发器(201)正下方的集水箱(208)，所述集水箱(208)顶部开设有大于蒸发器(201)底面面积的进水口，且所述集水箱(208)内设有朝向蒸发器(201)转动方向的相反方向倾斜的导水板(209)，所述导水板(209)与排水口(207)滑动连接，所述集水箱(208)内设有齿辊(210)，所述导水板(209)背面开设有与齿辊(210)啮合连接的齿槽，所述齿辊(210)与驱动机构(211)的输出端连接；
所述集水组件还包括副储水箱(212)，所述副储水箱(212)出口与净化机构(213)连接，所述净化机构(213)出口与主储水箱(214)连接。
5.如权利要求4所述的一种空气制水装置，其特征在于：所述导水板(209)底端设有倾斜向上的引水板(220)，所述导水板(209)与齿辊(210)两端均安装于活动块(217)上，所述活动块(217)固定于滑动座(218)上，所述滑动座(218)活动设于横向滑轨(216)上，所述横向滑轨(216)上设有用于驱动滑动座(218)横移的推动气缸(219)，且所述横向滑轨(216)设于集水箱(208)外表面，待所述蒸发器(201)转动处于倾斜状态时，通过将上移至空间二(K2)内的导水板(209)向蒸发器(201)方向水平推动，引水板位(220)于蒸发器(201)正下方用于导流。
6.如权利要求1所述的一种空气制水装置，其特征在于：还包括设于空间一(K1)内的电加热板(206)，所述电加热板(206)靠近引风扇(101)一侧设有第四百叶窗(205)；
制水时，湿空气进入至空气通道(S)内，第一百叶窗(202)、第二百叶窗(203)关闭且第四百叶窗(205)打开，引入的湿空气依次通过冷凝器(200)和电加热板(206)双重升温；除冰时，第二百叶窗(203)、第四百叶窗(205)关闭且第三百叶窗(204)打开，电加热板(206)产生的热量作用于蒸发器(201)上。
7.如权利要求6所述的一种空气制水装置，其特征在于：所述第三百叶窗(204)、第四百叶窗(205)和电加热板(206)两端均与空气通道(S)滑动连接，且所述电加热板(206)通过两侧分别设置的四根弹性伸缩杆(2061)分别与第三百叶窗(204)和第四百叶窗(205)连接，所述第四百叶窗(205)靠近冷凝器(200)一侧设置有第二气缸(2062)，所述第二气缸(2062)用于将电加热板(206)沿着空气通道(S)推动靠近蒸发器(201)，向蒸发器(201)近距离传递热量；
其中，所述空气通道(S)内靠近蒸发器(201)且朝向电加热板(206)的一侧设有用于限制连接为整体的第三百叶窗(204)、第四百叶窗(205)和电加热板(206)过度移动的限位块。
8.如权利要求6或7所述的一种空气制水装置，其特征在于：所述电加热板(206)朝向冷凝器(200)的表面上下端设有导风排(2065)，上下端设置的导风排(2065)之间通过导风管(2064)连接，所述电加热板(206)上设有导风盒(2063)，所述导风盒(2063)的出风口与上端设置的导风排(2065)连接，上端设置的导风排(2065)出风口倾斜向下设置，下端设置的导风排(2065)出风口倾斜向上设置。
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