CN208095513U - 一种空气凝水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种空气凝水装置，包括空气吸收设备、水分提取设备、空气排出设备、储水设备及控制设备，所述空气吸收设备与所述水分提取设备的入口连接，所述空气排出设备、所述储水设备均与所述水分提取设备的出口连接，所述空气吸收设备、水分提取设备及空气排出设备均与所述控制设备的输出端连接，所述控制设备、空气吸收设备、水分提取设备、空气排出设备均与一供电装置连接。本实用新型的空气凝水装置，可以快速去除空气中的水分，将获得的液态水存储起来还能起到灌溉的目的；本实用新型的空气凝水装置不需要人力监测湿度及开闭设备，制造及运行费用低，且改善了缺水地区的农作物灌溉问题。

Description

一种空气凝水装置

技术领域

本实用新型涉及空气处理设备技术领域，特别是涉及一种空气凝水装置。

背景技术

空气具有温度、湿度等多种指标。在社会生活的许多领域，空气湿度及温度的影响不容小觑。例如，在农业生产中，尤其是大棚种植区，农作物对于空气的温度及湿度指标要求较高，不适宜的温度及湿度均会阻碍农作物的生长；而农作物生长过程中会排放二氧化碳、水分等多种物质，而二氧化碳在温室效应中占主要作用，大量的二氧化碳会提高周围空气的温度，水分会提高空气湿度，给农作物生长带来多种不稳定因素。在林业中同样存在上述问题。同样，在文物存放区及遗址区，为了保护文物及遗迹，也需要通过一些装置来控制空气的温湿度指标。然而，目前的空气除湿器生产及使用成本高，不能合理利用除湿产生的水分，造成资源浪费。

综上所述，如何提供一种生产及使用成本低、且能回收利用除湿获得的水分的空气凝水装置成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种空气凝水装置，以解决上述现有技术存在的问题，使空气凝水装置生产及使用成本低，且能回收利用除湿获得的水分。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种空气凝水装置，包括空气吸收设备、水分提取设备、空气排出设备、储水设备及控制设备，所述空气吸收设备与所述水分提取设备的入口连接，所述空气排出设备、所述储水设备均与所述水分提取设备的出口连接，所述空气吸收设备、水分提取设备及空气排出设备均与所述控制设备的输出端连接，所述控制设备、空气吸收设备、水分提取设备、空气排出设备均与一供电装置连接。

优选地，所述空气吸收设备为第一鼓风机或第一抽风机，所述水分提取设备包括冷凝装置或汲取装置，所述空气排出设备为第二鼓风机或第二抽风机，所述控制设备包括湿度传感器和PLC控制器，所述湿度传感器与所述PLC控制器的输入端连接，所述PLC控制器的输出端分别与所述第一鼓风机或第一抽风机、冷凝装置或汲取装置、第二鼓风机或第二抽风机连接。

优选地，所述空气吸收设备为第一鼓风机或第一抽风机，所述水分提取设备包括冷凝装置和汲取装置，所述空气排出设备为第二鼓风机或第二抽风机，所述控制设备包括湿度传感器和PLC控制器，所述湿度传感器与所述PLC控制器的输入端连接，所述PLC控制器的输出端分别与所述第一鼓风机或第一抽风机、冷凝装置和汲取装置、第二鼓风机或第二抽风机连接。

优选地，所述冷凝装置包括冷凝管，所述冷凝管包括冷凝部，所述冷凝部埋设于地面下；所述冷凝管的输入端与所述空气吸收设备的出口连通，所述冷凝管的输出端分别与所述空气排出设备、储水设备连接。

优选地，所述汲取装置包括汲取塔及蒸馏塔，所述汲取塔的输入端与所述空气吸收设备连接，输出端与所述空气排出设备、蒸馏塔的输入端连接，所述蒸馏塔的输出端与所述储水设备及所述汲取塔相连。

优选地，所述蒸馏塔内设置有半导体制冷片，所述半导体制冷片包括制冷端及制热端，所述制热端设置于所述蒸馏塔的内底部，所述制冷端设置于所述蒸馏塔的内顶部。

优选地，还包括灌溉设备，所述灌溉设备包括水泵及输送管，所述水泵的输入端与所述储水设备相连，所述水泵的输出端与所述输送管相连，所述输送管沿长度方向上开设有多个出水口，所述出水口处连接有渗透管，所述渗透管为穿孔软管。

优选地，在所述空气吸收设备的出口处连接有空气过滤装置。

优选地，所述冷凝管为螺旋状铜管，且所述冷凝管内部填充有铜丝绒。

优选地，所述供电装置为太阳能发电装置，所述太阳能发电装置包括太阳能电池板，所述太阳能电池板通过空心立柱连接在地面上，所述太阳能电池板与一蓄电池连接，所述空气吸收设备设置在所述空心立柱的中部，所述空气吸收设备通过设置于所述空心立柱中的管道与所述水分提取设备连接，所述空心立柱内设置有连接所述蓄电池和所述太阳能电池板的电线。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

本实用新型提供了一种空气凝水装置，包括空气吸收设备、水分提取设备、空气排出设备、储水设备及控制设备，所述空气吸收设备与所述水分提取设备的入口连接，所述空气排出设备、所述储水设备均与所述水分提取设备的出口连接，所述空气吸收设备、水分提取设备及空气排出设备均与所述控制设备的输出端连接，所述控制设备、空气吸收设备、水分提取设备、空气排出设备均与一供电装置连接。本实用新型的空气凝水装置，可以快速去除空气中的水分，将获得的液态水存储起来还能起到灌溉的目的；本实用新型的空气凝水装置不需要人力监测湿度及开闭设备，制造及运行费用低，且改善了缺水地区的农作物灌溉问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的一种实施方式的空气凝水装置的结构示意图；

图2为本实用新型的空气凝水装置的冷凝管的剖视图；

图3为本实用新型的空气凝水装置的汲取装置工作示意图；

其中，101为空气吸收设备；102为空气排出设备；103为储水设备；104 为冷凝管；105为汲取塔；106为蒸馏塔；107为太阳能发电装置；108为蓄电池；109为铜丝绒；110为制冷端；111为制热端；112为水泵；113为输送管； 114为渗透管；115为地面；116为抽水管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种空气凝水装置，以解决现有技术存在的问题，使空气凝水装置生产及使用成本低，且能回收利用除湿获得的水分。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例一

如图1-3所示，本实施例提供一种空气凝水装置，包括空气吸收设备101、水分提取设备、空气排出设备102、储水设备103及控制设备，空气吸收设备 101与所述水分提取设备的入口连接，空气排出设备102、储水设备103均与所述水分提取设备的出口连接，空气吸收设备101、所述水分提取设备及空气排出设备102均与所述控制设备的输出端连接，所述控制设备、空气吸收设备 101、所述水分提取设备、空气排出设备102均与一供电装置连接。空气吸收设备101用于吸收待处理的潮湿空气，所述水分提取设备用于提取空气中的水分，本实用新型的空气凝水装置，可以快速去除空气中的水分，将获得的液态水存储起来还能起到灌溉的目的；本实用新型的空气凝水装置不需要人力监测湿度及开闭设备，制造及运行费用低，且改善了缺水地区的农作物灌溉问题。

其中，空气吸收设备101为第一鼓风机或第一抽风机，所述水分提取设备包括冷凝装置和汲取装置，空气排出设备102为第二鼓风机或第二抽风机，所述控制设备包括湿度传感器和PLC控制器(型号为西门子115U)，所述湿度传感器与所述PLC控制器的输入端连接，所述湿度传感器用于感应外界空气的湿度。所述PLC控制器的输出端分别与所述第一鼓风机或第一抽风机、冷凝装置和汲取装置、第二鼓风机或第二抽风机连接。所述PLC控制器控制所述第一鼓风机或第一抽风机、冷凝装置和汲取装置、第二鼓风机或第二抽风机的方法为现有技术。所述汲取装置内盛装有用于吸收空气中水分的汲取液，汲取液能够吸收空气中的水分。汲取液可以为浓盐水。在冷凝装置及汲取装置的共同作用下空气中的水分能够最大限度且最高效地被提取，在短时间内得到更多的水资源。

具体的，所述冷凝装置包括冷凝管104，冷凝管104包括冷凝部，所述冷凝部埋设于地面115下；冷凝管104的输入端与空气吸收设备101的出口连通，冷凝管104的输出端分别与空气排出设备102、储水设备103连接。自然界中大多数情况下空气的平均温度要高于地表以下的平均温度，尤其是在戈壁等日照较为强烈的地区，所述冷凝部的外壁与外界的土壤紧密贴合，因此会始终保持低温状态，不会因为温度较高的空气的通入而升温，可以持续地提取空气中的水分。空气吸收设备101将外界温度较高的空气吸入并输送给冷凝管104，空气遇到温度较低的冷凝管104的所述冷凝部后，内部所含的水分会冷凝成液态水，提取水分后的干燥空气从空气排出设备102排出，而液态水流入储水设备103内。冷凝管104可以全部设置在地面115以下，也可以只有一部分设置在地面115以下。

为了使冷凝管104的螺旋形状更稳定，将冷凝管104缠绕在水泵112上，这种结构设置也使得整个空气凝水装置体积更小，更容易运输及安装。

所述汲取装置包括汲取塔105及蒸馏塔106，汲取塔105的输入端与空气吸收设备101连接，输出端与空气排出设备102及蒸馏塔106的输入端连接，蒸馏塔106的输出端与储水设备103及汲取塔105相连。汲取塔105及蒸馏塔 106组成一个循环，汲取液在汲取塔105中汲取空气中的水分而稀释，汲取液在蒸馏塔106内经蒸馏作用重新变为浓缩状态。

蒸馏塔106内设置有半导体制冷片，所述半导体制冷片包括制冷端110及制热端111，制热端111设置于蒸馏塔106的内底部，制冷端110设置于蒸馏塔106的内顶部。制热端111用于加热蒸馏塔106底部的汲取液，制冷端110 用于使汲取液加热后产生的水蒸气 冷凝成液态水。半导体制冷片也叫热电制冷片，是一种热泵，属于现有技术。

汲取塔105的底部通过管道与蒸馏塔106的中部相连，使稀释后的汲取液通过管道流入蒸馏塔106内，在管道上设置抽水装置，使汲取液有动力向上流动。蒸馏塔106内设有用于吸收汲取液并将其输送至汲取塔105顶部的管道，该管道在汲取塔105内设有多个出口，使汲取液能够分股流下，使其与空气接触面积更大；在该管道上也设有能够使汲取液向上流动的抽水设备。如图3 所示，制冷端110倾斜设置，蒸馏塔106中与储水设备103的连接端设置在制冷端110的下方，使冷凝后的液态水能够顺利的流入储水设备103中。

所述汲取装置工作时，汲取塔105的输入端通入汲取液及空气，使二者在汲取塔105内混合流动，汲取液能够吸收空气中的水分，在汲取塔105的输出端处，经提取水分后的干燥空气经空气排出设备102排出，而吸收了水分的稀释汲取液进入蒸馏塔106内；在蒸馏塔106内，稀释的汲取液蒸馏后变为浓缩汲取液，浓缩汲取液重新进入汲取塔105进行水分的提取；汲取液蒸馏过程会产生蒸馏水，蒸馏水冷凝后即形成液态水，液态水经蒸馏塔106的输出端流入储水设备103储存。

本实用新型的空气凝水装置还包括灌溉设备，所述灌溉设备包括水泵112 及输送管113，水泵112的输入端与储水设备103相连，水泵112的输出端与输送管113相连，输送管113沿长度方向上开设有多个出水口。打开水泵112 可将储水设备103内的水抽出，水在输送管113内流动从所述出水口流出，实现灌溉目的。

所述出水口处连接有渗透管114，渗透管114为穿孔软管。通过在所述出水口连接渗透管114，可使水分较为缓慢地渗透到土壤中，使水流不会过大，从而不会对农作物的根系起到冲击作用，使农作物能够正常生长；也不会因为水流过大而淹没农作物，使农作物能够尽快地将水分吸收，避免浪费水资源。

其中，在空气吸收设备101的出口位置连接空气过滤装置，通过设置空气过滤装置，能够过滤掉空气中夹杂的砂石泥土等杂质，使进入所述水分提取设备中的空气比较纯净，提高所述水分提取设备的寿命，还可起到净化外界空气的效果。

冷凝管104为螺旋状铜管，且冷凝管104内部填充有铜丝绒109。铜的热导率高，导热性非常好，且价格相对不高。在铜制成的冷凝管104中加入铜丝绒109，使其内部的空气的流动变为湍流形式，使得冷凝管104与内部空气的接触面积更大，热传递效果更好，凝水效果也更好。冷凝管104设置多根，多根冷凝管104分别与空气吸收设备101相连，使空气分别流入多根冷凝管104 中，增大热交换面积，凝水效率更高。冷凝管104设置为螺旋状结构，螺旋状结构增大了空气在冷凝管104内部流通时的阻力，增大了空气与冷凝管104 的接触面积及接触时间，使得冷凝效果更好。冷凝管104的数目为3-6根。

储水设备103还连接有抽水管116，抽水管116上连接有水泵112，抽水管116的出水口位于地面115以上，通过此结构设置，能够将储水设备103中的水抽取出来进行使用。

所述供电装置可采用交流电供电，也可采用发电装置供电。在一些日照条件较好的地区可以使用太阳能发电装置107，例如戈壁地区、高原地区。在地势比较开阔的地方，风力较大，可以采用风力发电装置发电，在我国北方大部分地区均可使用。在水流量、流速或落差较大的地方，可以采用水力发电装置发电。本领域技术人员可以根据实际情况进行选择。

所述供电装置为太阳能发电装置107，太阳能发电装置107包括太阳能电池板，所述太阳能电池板通过空心立柱连接在地面115上，所述太阳能电池板与一蓄电池108连接，空气吸收设备101设置在所述空心立柱的中部，空气吸收设备101通过设置于所述空心立柱中的管道与所述水分提取设备连接，所述空心立柱内设置有连接蓄电池108和所述太阳能电池板的电线。所述空心立柱不仅支撑太阳能电池板，还具有连接空气吸收设备101及所述水分提取设备、连接蓄电池108及太阳能发电装置107的作用，使本实用新型的空气凝水装置结构紧凑，方便制作加工及运输。

工作过程：当放置于外界的所述湿度传感器感应到的空气湿度大于设定值上限时，所述PLC控制器开启空气吸收设备101、所述水分提取设备和空气排出设备102进行除湿。空气吸收设备101将外界的空气吸入并输送给所述水分提取设备，所述水分提取设备将空气中的水分提取，将空气转换为液态水及干燥气体(此处的干燥气体的含义是：其湿度相对初始湿度有所降低，并不代表其完全不含水分)，液态水输送至储水设备103储存，以备后续使用，干燥气体从空气排出设备102处排出。当所述湿度传感器感应到的空气湿度小于设定值下限时，所述PLC控制器关闭空气吸收设备101、所述水分提取设备和空气排出设备102停止除湿。

空气凝水装置不仅具有上述凝水功能，还具有除霜功能：在天气较冷温度较低的季节，地面115容易结霜，且此时地面115以下的土壤温度要高于空气的温度，此时开启本实用新型的空气凝水装置，空气吸收设备101将温度较低的空气吸入并输送给所述冷凝装置，所述冷凝装置处于温度较高的环境中，因此空气在所述冷凝装置中由于热交换的作用会升温，经空气排出设备102 排出后能够起到除霜的效果。

实施例二

本实施例提供一种空气凝水装置，在实施例一的基础上，本实施例的空气凝水装置还具有以下特点：空气吸收设备101为第一鼓风机或第一抽风机，所述水分提取设备仅包括冷凝装置。当所述冷凝装置作为水分提取设备时，空气吸收设备101与冷凝管104的上端相连，冷凝管104的下端与储水设备103 及空气排出设备102相连。

实施例三

本实施例提供一种空气凝水装置，在实施例一的基础上，本实施例的空气凝水装置还具有以下特点：空气吸收设备101为第一鼓风机或第一抽风机，所述水分提取设备仅包括汲取装置。当所述汲取装置作为水分提取设备时，空气吸收设备101与汲取塔105的上端相连，汲取塔105的下端与蒸馏塔106 及空气排出设备102相连，蒸馏塔106与汲取塔105及储水设备103相连。

本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种空气凝水装置，其特征在于：包括空气吸收设备、水分提取设备、空气排出设备、储水设备及控制设备，所述空气吸收设备与所述水分提取设备的入口连接，所述空气排出设备、所述储水设备均与所述水分提取设备的出口连接，所述空气吸收设备、水分提取设备及空气排出设备均与所述控制设备的输出端连接，所述控制设备、空气吸收设备、水分提取设备、空气排出设备均与一供电装置连接。

2.根据权利要求1所述的空气凝水装置，其特征在于：所述空气吸收设备为第一鼓风机或第一抽风机，所述水分提取设备包括冷凝装置或汲取装置，所述空气排出设备为第二鼓风机或第二抽风机，所述控制设备包括湿度传感器和PLC控制器，所述湿度传感器与所述PLC控制器的输入端连接，所述PLC控制器的输出端分别与所述第一鼓风机或第一抽风机、冷凝装置或汲取装置、第二鼓风机或第二抽风机连接。

3.根据权利要求1所述的空气凝水装置，其特征在于：所述空气吸收设备为第一鼓风机或第一抽风机，所述水分提取设备包括冷凝装置和汲取装置，所述空气排出设备为第二鼓风机或第二抽风机，所述控制设备包括湿度传感器和PLC控制器，所述湿度传感器与所述PLC控制器的输入端连接，所述PLC控制器的输出端分别与所述第一鼓风机或第一抽风机、冷凝装置和汲取装置、第二鼓风机或第二抽风机连接。

4.根据权利要求2或3所述的空气凝水装置，其特征在于：所述冷凝装置包括冷凝管，所述冷凝管包括冷凝部，所述冷凝部埋设于地面下；所述冷凝管的输入端与所述空气吸收设备的出口连通，所述冷凝管的输出端分别与所述空气排出设备、储水设备连接。

5.根据权利要求2或3所述的空气凝水装置，其特征在于：所述汲取装置包括汲取塔及蒸馏塔，所述汲取塔的输入端与所述空气吸收设备连接，输出端与所述空气排出设备、蒸馏塔的输入端连接，所述蒸馏塔的输出端与所述储水设备及所述汲取塔相连。

6.根据权利要求5所述的空气凝水装置，其特征在于：所述蒸馏塔内设置有半导体制冷片，所述半导体制冷片包括制冷端及制热端，所述制热端设置于所述蒸馏塔的内底部，所述制冷端设置于所述蒸馏塔的内顶部。

7.根据权利要求1所述的空气凝水装置，其特征在于：还包括灌溉设备，所述灌溉设备包括水泵及输送管，所述水泵的输入端与所述储水设备相连，所述水泵的输出端与所述输送管相连，所述输送管沿长度方向上开设有多个出水口，所述出水口处连接有渗透管，所述渗透管为穿孔软管。

8.根据权利要求1所述的空气凝水装置，其特征在于：在所述空气吸收设备的出口处连接有空气过滤装置。

9.根据权利要求4所述的空气凝水装置，其特征在于：所述冷凝管为螺旋状铜管，且所述冷凝管内部填充有铜丝绒。

10.根据权利要求1所述的空气凝水装置，其特征在于：所述供电装置为太阳能发电装置，所述太阳能发电装置包括太阳能电池板，所述太阳能电池板通过空心立柱连接在地面上，所述太阳能电池板与一蓄电池连接，所述空气吸收设备设置在所述空心立柱的中部，所述空气吸收设备通过设置于所述空心立柱中的管道与所述水分提取设备连接，所述空心立柱内设置有连接所述蓄电池和所述太阳能电池板的电线。