CN205832231U - 一种利用液氮制冷的空气制水机 - Google Patents

Abstract

本新型涉及一种利用液氮制冷的空气制水机，包括依次连通的进气机构、冷凝机构、储水机构、水净化机构和出水机构，所述冷凝机构包括依次连通的加热组件和冷凝组件，所述加热组件与所述进气机构相连通，该利用液氮制冷的空气制水机，采用多重空气和水过滤，大大提高了该制水机的实用性，采用液氮蒸发吸热的原理实现对加热后的空气的热交换，提高了制水效率和提升了对空气中水分液化的效果。

Description

一种利用液氮制冷的空气制水机

技术领域

本新型涉及一种利用液氮制冷的空气制水机。

背景技术

空气制水机是一种以各种环境中的空气为原始原料，通过空气净化、空气加热、空气冷凝、水质净化等诸多技术手段对空气进行液化，从而得到符合卫生标准的饮用水的高科技产品，空气制水机是将空气抽湿机、空调、空气净化器等诸多设备的原理融合为一体所形成的，可被广泛应用于家居、公共场所或者任何需要饮用水的场所内。

现有技术的空气制水机一般都是采用空调或者冰箱的原理，利用压缩机对空气进行压缩后冷凝，这种冷凝方式不仅能源消耗大，而且效率也不高。

实用新型内容

本新型要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种利用液氮制冷的空气制水机。

本新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种利用液氮制冷的空气制水机，包括依次连通的进气机构、冷凝机构、储水机构、水净化机构和出水机构；

所述冷凝机构包括依次连通的加热组件和冷凝组件，所述加热组件与所述进气机构相连通；

所述加热组件包括进气口、第一壳体、电热板、加热翅片组和导气管，所述进气口和导气管分别位于第一壳体的两端，所述电热板和加热翅片组均位于第一壳体内，所述电热板位于第一壳体的内侧底部，所述加热翅片组与电热板连接；

所述冷凝组件包括第二壳体、出气口、冷凝柱和热交换单元，所述热交换单元与第二壳体之间设有导热板，所述导热板下端面与第二壳体的上端接触，所述热交换单元与导热板的上端面接触，所述冷凝柱位于第二壳体内，所述导气管一端与第一壳体的内部连通，所述导气管的另一端与第二壳体的内部连通，所述出气口位于第二壳体的远离导气管的一侧。

作为优选，为了提升冷却效果，所述热交换单元包括若干冷却翅片组和汽化腔，所述汽化腔两端开口，所述冷却翅片组位于汽化腔的内部。

作为优选，为了提升对空气的冷凝效果，所述冷凝柱竖向设置，所述冷凝柱的外周设有若干翅片。

作为优选，所述出气口的水平高度大于导气管的水平高度。

作为优选，为了提高热交换效率，所述导热板为铝板。

作为优选，为了提高空气净化的质量，所述进气机构包括净气组件，所述净气组件包括依次设置的初效过滤层、HEPA过滤层、纳米光触媒过滤层、紫光灯杀菌层、负离子空气清新层和臭氧过滤层。

进一步，为了提升净化效果，所述初效过滤层、HEPA过滤层、纳米光触媒过滤层、紫光灯杀菌层、负离子空气清新层和臭氧过滤层中相邻的两个过滤层之间均设有活性炭层。

这里采用多层过滤相结合，并且辅助以活性炭的吸附效果，使得空气更加洁净无污染。

作为优选，为了方便集水储水，所述储水机构包括集水槽、集水箱和水泵，所述冷凝机构通过集水槽与集水箱连通，所述集水箱通过水泵与水净化机构连通。

作为优选，为了提升水过滤效果，所述水净化机构包括依次设置的PP棉过 滤层、压缩活性炭过滤层、超滤膜过滤层、反渗透膜过滤层和T33活性炭过滤层。

这里采用5层过滤，对杂质、颗粒、以及有害物质进行有效过滤，并且还能改善口感，通过超滤膜和反渗透膜的配合，实现为微小物质的过滤。

为了方便出水和使用，所述出水机构包括储水箱、热水箱和冷水箱，所述水净化机构通过储水箱分别与热水箱和冷水箱连通，所述冷水箱和热水箱上均设有出水阀，所述热水箱内设有电热管，所述储水箱还与集水箱连通。

本新型的有益效果是，该利用液氮制冷的空气制水机，采用多重空气和水过滤，大大提高了该制水机的实用性，采用液氮蒸发吸热的原理实现对加热后的空气的热交换，提高了制水效率和提升了对空气中水分液化的效果。

附图说明

下面结合附图和实施例对本新型进一步说明。

图1是本新型的利用液氮制冷的空气制水机的结构示意图；

图2是本新型的利用液氮制冷的空气制水机的冷凝机构的结构示意图；

图3是本新型的利用液氮制冷的空气制水机的净气组件的结构示意图；

图4是本新型的利用液氮制冷的空气制水机的储水机构的结构示意图；

图5是本新型的利用液氮制冷的空气制水机的水净化机构的结构示意图；

图6是本新型的利用液氮制冷的空气制水机的出水机构的结构示意图；

图中：1.进气机构，2.冷凝机构，3.储水机构，4.水净化机构，5.出水机构，21.初效过滤层，22.HEPA过滤层，23.纳米光触媒过滤层，24.紫光灯杀菌层，25.负离子空气清新层，26.臭氧过滤层，31.集水槽，32.集水箱，33.水泵，41.PP棉过滤层，42.压缩活性炭过滤层，43.超滤膜过滤层，44.反渗透膜过滤 层，45.T33活性炭过滤层，51.储水箱，52.冷水箱，53.热水箱，54.电热管，55.出水阀，61.第一壳体，62.电热板，63.进气口，64.加热翅片组，65.导气管，66.第二壳体，67.出气口，68.冷凝柱，69.汽化腔，70.冷却翅片组，71.导热板。

具体实施方式

现在结合附图对本新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本新型的基本结构，因此其仅显示与本新型有关的构成。

如图1-图6所示，一种利用液氮制冷的空气制水机，包括依次连通的进气机构1、冷凝机构2、储水机构3、水净化机构4和出水机构5；

所述冷凝机构2包括依次连通的加热组件和冷凝组件，所述加热组件与所述进气机构相连通；

所述加热组件包括进气口63、第一壳体61、电热板62、加热翅片组64和导气管65，所述进气口63和导气管65分别位于第一壳体61的两端，所述电热板62和加热翅片组64均位于第一壳体61内，所述电热板62位于第一壳体61的内侧底部，所述加热翅片组64与电热板62连接；

所述冷凝组件包括第二壳体66、出气口67、冷凝柱68和热交换单元，所述热交换单元与第二壳体66之间设有导热板71，所述导热板71下端面与第二壳体66的上端接触，所述热交换单元与导热板71的上端面接触，所述冷凝柱68位于第二壳体66内，所述导气管65一端与第一壳体61的内部连通，所述导气管65的另一端与第二壳体66的内部连通，所述出气口67位于第二壳体66的远离导气管65的一侧。

作为优选，为了提升冷却效果，所述热交换单元包括若干冷却翅片组70和汽化腔69，所述汽化腔69两端开口，所述冷却翅片组70位于汽化腔69的内部。

作为优选，为了提升对空气的冷凝效果，所述冷凝柱68竖向设置，所述冷凝柱68的外周设有若干翅片。

作为优选，所述出气口67的水平高度大于导气管65的水平高度。

作为优选，为了提高热交换效率，所述导热板71为铝板。

这里空气先从进气口63进入到第一壳体61内，电热板62对加热翅片组64加热，从而使得流经第一壳体61的空气得到加热，然后从导气管65进入到第二壳体66内部，通过与冷凝柱68换热后，从出气口67出去。

同时，汽化腔69内不断地有液氮通入，然后液氮在汽化腔69内汽化，吸收大量的热，正好冷凝柱68上的热量通过导热板71传递至冷却翅片组70，这样液氮汽化就能吸收走冷却翅片组70上的大量热，实现一个快速的热交换过程，也相当于对冷凝柱68实现一个快速的吸热，从而使得冷凝柱68一直处于一个温度较低的工作状态，提升空气中的水汽液化的效率。

作为优选，为了提高空气净化的质量，所述进气机构1包括净气组件，所述净气组件包括依次设置的初效过滤层21、HEPA过滤层22、纳米光触媒过滤层23、紫光灯杀菌层24、负离子空气清新层25和臭氧过滤层26。

进一步，为了提升净化效果，所述初效过滤层21、HEPA过滤层22、纳米光触媒过滤层23、紫光灯杀菌层24、负离子空气清新层25和臭氧过滤层26中相邻的两个过滤层之间均设有活性炭层。

初效过滤层21是采用胶化棉粗过滤网，对大型颗粒进行过滤。

HEPA过滤层22是由叠片状硼硅微纤维制成的，能高效净化空气中的超细微粒物和细菌团，可有效去除PM2.5(最低可过滤直径0.3微米颗粒物)，滤净率高达99.9％。

纳米光触媒过滤层23将纳米级的粉体与多种纳米级的对光敏感的半导体媒 质做晶格掺杂，确保透气和接触充分，再与载体混炼加工而成，能有效的除去空气中的一氧化碳、氮氧化物、碳氢化物、醛类、苯类等有害气体和异味，而且能将它们分解成无害的CO₂和H₂O，而且还具有杀菌功能。

紫光灯杀菌层24采用无臭氧的紫外线灯管，杀菌率最高的254-2570nm波长对细菌、病毒消灭率可达99％。

负离子空气清新层25内实际上是可以产生负离子的装置，而产生的负离子能够对空气进行净化、除尘、除味、灭菌。

臭氧过滤层26由于前道过滤层在过滤过程中容易产生臭氧，对空气净化起到反作用，所以加入了臭氧过滤层26，实际上臭氧过滤层26中是由臭氧过滤网组成，臭氧过滤网能够对臭氧进行有效地去除。

这里采用多层过滤相结合，并且辅助以活性炭的吸附效果，使得空气更加洁净无污染。

该净气组件不仅能够有效去除空气中的杂质、粉尘颗粒等，保持空气的洁净，还能有效杀灭空气中的病菌，消除空气的异味，保持空气的卫士，使得进入到制水机内的空气在后面被排出后，也是一种比较洁净健康的空气，相当于起到了空气净化器的作用，也能保证空气中的水质。

作为优选，为了方便集水储水，所述储水机构3包括集水槽31、集水箱32和水泵33，所述冷凝机构2通过集水槽31与集水箱32连通，所述集水箱32通过水泵33与水净化机构4连通。

作为优选，为了提升水过滤效果，所述水净化机构4包括依次设置的PP棉过滤层41、压缩活性炭过滤层42、超滤膜过滤层43、反渗透膜过滤层44和T33活性炭过滤层45。

这里采用5层过滤，对杂质、颗粒、以及有害物质进行有效过滤，并且还 能改善口感，通过超滤膜和反渗透膜的配合，实现为微小物质的过滤。

为了方便出水和使用，所述出水机构5包括储水箱51、热水箱53和冷水箱52，所述水净化机构4通过储水箱51分别与热水箱53和冷水箱52连通，所述冷水箱52和热水箱53上均设有出水阀55，所述热水箱53内设有电热管54，所述储水箱51还与集水箱32连通。

在储水机构3中，液态的水通过集水槽31被收集，然后流进集水箱32内被收集存放起来，再通过水泵33增压打入下一道工序中，即水净化机构4。

PP棉过滤层41采用PP棉滤芯，PP棉滤芯又名熔喷式pp滤芯，采用无毒无味的聚丙烯粒子，经过加热熔融、喷丝、牵引、接受成形而制成的管状滤芯；如果原料以聚丙烯为主，就可以称做PP熔喷滤芯，能有效去除所过滤液体中的各种颗粒杂质；可多层式深度结构，纳污量大；过滤流量大，压差小；不含任何化学粘合剂，更卫生，安全；耐酸、碱、有机溶液、油类，有良好的化学稳定性；集表面、深层、粗精滤为一体；具有流量大、耐腐蚀耐高压低成本等特点。用以阻挡水中的铁锈、泥沙、虫卵等大颗粒物质。

压缩活性炭过滤层42内设有压缩活性炭，压缩活性炭由粉状原料活性炭和粘结剂经混捏、挤压成型再经炭化、活化等工序制成。粉状炭的粒度达到微米级。吸附能力更快，更强。深层次吸咐水中之异色、异味、余氯、卤代烃及有机物对人体有害的物质，有效改善出水口感，长寿命的压缩活性炭棒和高纳污能力的网布构造使滤芯具有双重功能的过滤性能。

超滤膜过滤层43中设有超滤膜，超滤膜是一种孔径规格一致，额定孔径范围为0.001-0.02微米的微孔过滤膜。在膜的一侧施以适当压力，就能筛出小于孔径的溶质分子，以分离分子量大于500道尔顿(原子质量单位)、粒径大于10纳米的颗粒；超滤膜的膜材料主要有纤维素及其衍生物、聚碳酸酯、聚氯乙烯、 聚偏氟乙烯、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺、聚砜酰胺、磺化聚砜、交链的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等；超滤膜筛分过程，以膜两侧的压力差为驱动力，以超滤膜为过滤介质，在一定的压力下，当原液流过膜表面时，超滤膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液，而原液中体积大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧，成为浓缩液，因而实现对原液的净化、分离和浓缩的目的。每米长的超滤膜丝管壁上约有60亿个0.01微米的微孔，其孔径只允许水分子、水中的有益矿物质和微量元素通过，而最小细菌的体积都在0.02微米以上，因此细菌以及比细菌体积大得多的胶体、铁锈、悬浮物、泥沙、大分子有机物等都能被超滤膜截留下来，从而实现了净化过程。

反渗透膜过滤层44中设有反渗透膜，反渗透的原理是在高于溶液渗透压的作用下，依据其他物质不能透过半透膜而将这些物质和水分离开来。反渗透膜的膜孔径非常小，因此能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等。反渗透膜应具有以下特征：(1)在高流速下应具有高效脱盐率；(2)具有较高机械强度和使用寿命；(3)能在较低操作压力下发挥功能；(4)能耐受化学或生化作用的影响；(5)受pH值、温度等因素影响较小；(6)制膜原料来源容易，加工简便，成本低廉。

T33活性炭过滤层45，其滤芯为T33活性炭滤芯，活性炭心是以优质的果壳炭及煤质活性炭为原料，辅以食用级粘合剂，采用高科技技术，经特殊工艺加工而成，它集吸附、过滤、截获、催化作用于一体，能有效去除水中的有机物、余氯及其他放射性物质，并有脱色、去除异味的功效主要应用在净水设备后置过滤中，用于吸附水中的杂质，达到改善口感的目的。

此处采用5层净水叠加技术处理，不仅能够实现对水的高效、高质净化，还能改善引用口感。

水在被净化处理后，得到可以饮用的水存储到储水箱51中，然后分别进入到热水箱53和冷水箱52中，热水箱53中则是由电热管54对水进行加热，然后使用者可以通过打开相应的水阀取水。

此处，储水箱51与集水箱32连通，可以实现对水的循环处理。

本新型的利用液氮制冷的空气制水机，采用多重空气和水过滤，大大提高了该制水机的实用性，采用液氮蒸发吸热的原理实现对加热后的空气的热交换，提高了制水效率和提升了对空气中水分液化的效果。

以上述依据本新型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新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项新型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 (10)

1.一种利用液氮制冷的空气制水机，其特征在于，包括依次连通的进气机构、冷凝机构、储水机构、水净化机构和出水机构；

所述冷凝机构包括依次连通的加热组件和冷凝组件，所述加热组件与所述进气机构相连通；

所述加热组件包括进气口、第一壳体、电热板、加热翅片组和导气管，所述进气口和导气管分别位于第一壳体的两端，所述电热板和加热翅片组均位于第一壳体内，所述电热板位于第一壳体的内侧底部，所述加热翅片组与电热板连接；

所述冷凝组件包括第二壳体、出气口、冷凝柱和热交换单元，所述热交换单元与第二壳体之间设有导热板，所述导热板下端面与第二壳体的上端接触，所述热交换单元与导热板的上端面接触，所述冷凝柱位于第二壳体内，所述导气管一端与第一壳体的内部连通，所述导气管的另一端与第二壳体的内部连通，所述出气口位于第二壳体的远离导气管的一侧。

2.如权利要求1所述的一种利用液氮制冷的空气制水机，其特征在于，所述热交换单元包括若干冷却翅片组和汽化腔，所述汽化腔两端开口，所述冷却翅片组位于汽化腔的内部。

3.如权利要求1所述的一种利用液氮制冷的空气制水机，其特征在于，所述冷凝柱竖向设置，所述冷凝柱的外周设有若干翅片。

4.如权利要求1所述的一种利用液氮制冷的空气制水机，其特征在于，所述出气口的水平高度大于导气管的水平高度。

5.如权利要求1所述的一种利用液氮制冷的空气制水机，其特征在于，所述导热板为铝板。

6.如权利要求1所述的一种利用液氮制冷的空气制水机，其特征在于，所述进气机构包括净气组件，所述净气组件包括依次设置的初效过滤层、HEPA过滤层、纳米光触媒过滤层、紫光灯杀菌层、负离子空气清新层和臭氧过滤层。

7.如权利要求6所述的一种利用液氮制冷的空气制水机，其特征在于，所述初效过滤层、HEPA过滤层、纳米光触媒过滤层、紫光灯杀菌层、负离子空气清新层和臭氧过滤层中相邻的两个过滤层之间均设有活性炭层。

8.如权利要求1所述的一种利用液氮制冷的空气制水机，其特征在于，所述储水机构包括集水槽、集水箱和水泵，所述冷凝机构通过集水槽与集水箱连通，所述集水箱通过水泵与水净化机构连通。

9.如权利要求1所述的一种利用液氮制冷的空气制水机，其特征在于，所述水净化机构包括依次设置的PP棉过滤层、压缩活性炭过滤层、超滤膜过滤层、反渗透膜过滤层和T33活性炭过滤层。

10.如权利要求1所述的一种利用液氮制冷的空气制水机，其特征在于，所述出水机构包括储水箱、热水箱和冷水箱，所述水净化机构通过储水箱分别与热水箱和冷水箱连通，所述冷水箱和热水箱上均设有出水阀，所述热水箱内设有电热管，所述储水箱还与集水箱连通。