CN209798886U - 一种半导体制冷空气取水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于空气制水技术领域，涉及一种半导体制冷空气取水器，包括冷凝通道和散热通道，所述冷凝通道设置在散热通道内部，所述冷凝通道和散热通道之间设有若干PN结，所述PN结的吸热端和发热端分别与冷凝通道和散热通道连接，所述冷凝通道内部设有若干冷凝金属片，所述散热通道外部设有若干散热金属片。本实用新型利用不同半导体材料产生帕尔贴效应，在直流电通过时，在两端分别产生热和吸收热，利用吸热端将通道内空气降至露点，并在冷凝铜箔上稀出水，完成水的收集，具有结构简单、操作方便、稳定可靠、取水效果好、效率高等优点，可以采用薄膜太阳能电池作为驱动，非常适合作为户外远行、科考等方面的应急水源提供设备。

Description

一种半导体制冷空气取水器

技术领域

本实用新型属于空气制水技术领域，具体涉及一种半导体制冷空气取水器。

背景技术

我国水资源时空分布不均，水污染严重，淡水供需矛盾日益加剧，尤其是一些海岛、高山、边防哨所、灾区及干旱、沙漠等地区的淡水供应紧张问题十分突出。解决上述地区淡水供应问题的传统方式包括异地淡水运输、海水淡化、开采地下水、修建集雨水窖等。由于一些地区交通不便，淡水运输成本较高。海水淡化仅适用于沿海地区，且由于其技术和成本限制，不适合广泛适用。一些地区地下水开采工作极为艰难，数量也颇为有限。干旱山区的集雨水窖因储水周期长、缺乏消毒措施，易造成水质污染，难以保障人畜用水安全。为彻底解决上述特定区域、特定应用环境下的淡水获取困难的问题，迫切需要开发简单、实用、成本低、可广泛适用的淡水供应技术。

由于大气中富含淡水，并且不受地域限制，尤其在海岛、沿海、高山地区，空气湿度较高，从空气中获取液态淡水(简称空气取水)为解决上述问题提供了新思路。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷与不足，提供了一种结构简单、操作方便、稳定可靠、能够有效的在恶劣环境中获得淡水资源的半导体制冷空气取水器。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种半导体制冷空气取水器，包括冷凝通道和散热通道，所述冷凝通道设置在散热通道内部，所述冷凝通道和散热通道之间设有若干PN结，所述PN结的吸热端和发热端分别与冷凝通道和散热通道连接，所述冷凝通道内部设有若干冷凝金属片，所述散热通道外部设有若干散热金属片。

优选的，所述冷凝通道为陶瓷材料构成的圆柱形通道。

优选的，所述散热通道为金属材料构成的圆柱形通道，金属材料可选用铜箔。

优选的，所述冷凝通道和散热通道同心设置。

优选的，所述冷凝通道端部设有进气风扇。

优选的，所述冷凝金属片和散热金属片均为铜箔材料制成的金属片。

优选的，所述冷凝金属片呈网格状分布在冷凝通道内部。

优选的，所述散热金属片均匀分布在散热通道的外侧圆周面上，且散热金属片与散热通道之间垂直设置。

优选的，所述PN结垂直设置在冷凝通道和散热通道之间。

采用上述技术方案后，本实用新型提供的一种半导体制冷空气取水器具有以下有益效果：

本实用新型利用不同半导体材料产生帕尔贴效应，在直流电通过时，在两端产生热和吸收热，利用吸热端将通道内空气降至露点，并在冷凝铜箔上稀出水，完成水的收集；首先整体运行环境均为直流电，无需复杂的控制电路，无需转换而损失电能，也无需各类复杂的传感器，增加取水器在极端工作环境中的可靠性；其次整体圆柱状及其内外大面积的金属片传热片的设计，既能减小体积又能提高效率；因此，本实用新型实现了既环保又高效的对空气进行取水的目的，具有结构简单、稳定可靠、携带方便等优点，可以采用薄膜太阳能电池作为驱动，非常适合作为户外远行、科考等方面的应急水源提供设备。

附图说明

图1为本实用新型一种半导体制冷空气取水器的结构示意图；

图2为本实用新型一种半导体制冷空气取水器的主视图；

图3为本实用新型一种半导体制冷空气取水器的剖视图；

图4为本实用新型一种半导体制冷空气取水器的俯视图。

其中：冷凝通道1、冷凝金属片11、进气风扇12、散热通道2、散热金属片21、PN结3。

具体实施方式

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说明。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1-4所示，本实用新型一种半导体制冷空气取水器，包括冷凝通道1和散热通道2，冷凝通道1为陶瓷材料构成的圆柱形通道，散热通道2为金属材料构成的圆柱形通道，金属材料可选用铜箔，所述冷凝通道1设置在散热通道2内部，且冷凝通道1和散热通道2同心设置，所述冷凝通道1和散热通道2之间设有若干PN结3，所述PN结3垂直设置在冷凝通道1和散热通道2之间，所述PN结3的吸热端和发热端分别与冷凝通道1和散热通道2连接，进一步的，所述冷凝通道1端部设有进气风扇12，所述冷凝通道1内部设有若干冷凝金属片11，具体的，冷凝金属片11呈网格状分布在冷凝通道1内部，冷凝金属片11上具有超亲水涂层，能够起到防腐、亲水的作用，所述散热通道2外部设有若干散热金属片21，具体的，所述散热金属片21均匀分布在散热通道2的外侧圆周面上，且散热金属片21与散热通道2之间垂直设置，上述冷凝金属片11和散热金属片21均为铜箔材料制成的金属片。

需要说明的是，该空气取水器可以由一个组成，也可以有多个并列组合而成，从而能够获得更多的取水量。

本实用新型一种半导体制冷空气取水器使用时，外界热空气由进气风扇12强制吸入冷凝通道1内，同时PN结3通电后开始产生吸热端和放热端，吸热端和冷凝通道1的陶瓷壁面连接，通过热传导使冷凝通道1内的网状冷凝金属片11达到通道中空气的露点温度，空气中的水析出在冷凝金属片11的表面并顺流而下，通过在冷凝通道1远离进气风扇12的一端设置集水箱可以完成对水的收集；散热通道2采用铜箔与PN结3的放热端贴合，并通过其外表面加装与之垂直的散热金属片21加大换热面积，使PN结3的放热端可以良好散热，以保证吸热端维持在较为稳定的露点温度。

需要说明的是，本实用新型的取水器采用的驱动能源可来自太阳能，由于该半导体制冷功率较小，将采用薄膜太阳能电池，可折叠体积小，同时，采用清洁能源作为系统能源驱动，无污染，符合目前环保大方向。

综上所述，本实用新型利用不同半导体材料产生帕尔贴效应，在直流电通过时，在两端分别产生热和吸收热，利用吸热端将通道内空气降至露点，并在冷凝铜箔上稀出水，完成水的收集，具有结构简单、操作方便、稳定可靠、取水效果好、效率高等优点。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种半导体制冷空气取水器，包括冷凝通道(1)和散热通道(2)，其特征在于：所述冷凝通道(1)设置在散热通道(2)内部，所述冷凝通道(1)和散热通道(2)之间设有若干PN结(3)，所述PN结(3)的吸热端和发热端分别与冷凝通道(1)和散热通道(2)连接，所述冷凝通道(1)内部设有若干冷凝金属片(11)，所述散热通道(2)外部设有若干散热金属片(21)。

2.根据权利要求1所述的一种半导体制冷空气取水器，其特征在于：所述冷凝通道(1)为陶瓷材料构成的圆柱形通道。

3.根据权利要求1所述的一种半导体制冷空气取水器，其特征在于：所述散热通道(2)为金属材料构成的圆柱形通道，金属材料可选用铜箔。

4.根据权利要求1所述的一种半导体制冷空气取水器，其特征在于：所述冷凝通道(1)和散热通道(2)同心设置。

5.根据权利要求1所述的一种半导体制冷空气取水器，其特征在于：所述冷凝通道(1)端部设有进气风扇(12)。

6.根据权利要求1所述的一种半导体制冷空气取水器，其特征在于：所述冷凝金属片(11)和散热金属片(21)均为铜箔材料制成的金属片。

7.根据权利要求1所述的一种半导体制冷空气取水器，其特征在于：所述冷凝金属片(11)呈网格状分布在冷凝通道(1)内部。

8.根据权利要求1所述的一种半导体制冷空气取水器，其特征在于：所述散热金属片(21)均匀分布在散热通道(2)的外侧圆周面上，且散热金属片(21)与散热通道(2)之间垂直设置。

9.根据权利要求1所述的一种半导体制冷空气取水器，其特征在于：所述PN结(3)垂直设置在冷凝通道(1)和散热通道(2)之间。