CN211345919U - 半导体空气制水制冰机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种半导体空气制水制冰机，包括基于空气制取水的制水部和基于所述制水部制取的水制冰的制冰部；所述的制水部包括风管，所述的风管内沿风管入口至风管出口的空气流动方向上依次设有第一风扇、第一电动阀门、第一加热装置、可吸水和脱水的吸附装置、第二电动阀门和散热装置，所述风管上在所述的散热装置处开设有第一风管开口，且所述的第一风管开口与蓄水箱的入水口相连通。所述的制冰部包括制冰室，所述的制冰室内自上而下设有制冰模具和第二半导体制冷模块，所述制冰模具与所述第二半导体制冷模块的冷端相接触，所述的制冰室设有制冰室入水口，所述的制冰模具与所述的蓄水箱通过所述的制冰室入水口相连通。

Description

半导体空气制水制冰机

技术领域

本申请涉及制冷技术领域，尤其涉及一种半导体空气制水制冰机。

背景技术

随着生活水平提高和商业发展，人们对冰的需求越来越大；空气制水具有加工环境友好、开发潜力巨大、取水方便、避免地下水资源过度开采等诸多优点，若能将空气制水技术与现有的制冰技术相结合，不仅能提供新的制冰途径，还能实现偏远地区、沙漠地区的制水、制冰便捷化。

传统的冷却结露式制水系统采用压缩机制冷方式获取，机组体型庞大，耗费大量高品位电能，且不能直接制取冰块。

所以，现有技术中冷却结露式制水系统至少存在如下技术问题：体型庞大、耗能高且不能直接制冰。

实用新型内容

本申请的实施例通过提供一种半导体空气制水制冰机，用以解决现有技术中冷却结露式制水系统存在的体型庞大、耗能高且不能直接制冰的技术问题。

为了解决上述问题，本申请实施例提供了一种半导体空气制水制冰机，所述的制水制冰机包括基于空气制取水的制水部和基于所述制水部制取的水制冰的制冰部；

所述的制水部包括风管，所述的风管内沿风管入口至风管出口的空气流动方向上依次设有第一风扇、第一电动阀门、第一加热装置、可吸水和脱水的吸附装置、第二电动阀门和散热装置，所述风管上在所述的散热装置处开设有第一风管开口，且所述的第一风管开口与蓄水箱的入水口相连通；

所述的散热装置包括散热肋片和第一半导体制冷模块，所述的散热肋片布设在所述的风管内，所述的第一半导体制冷模块贴合所述风管的内表面并完全覆盖所述风管的内表面，所述第一半导体制冷模块的冷端与所述的散热肋片接触，所述的第一半导体制冷模块的热端朝向所述的风管外，且所述的风管上对应所述第一半导体制冷模块的热端处开设有若干个通风口；

所述的制冰部包括制冰室，所述的制冰室内自上而下设有制冰模具和第二半导体制冷模块，所述制冰模具与所述第二半导体制冷模块的冷端相接触，所述的制冰室设有制冰室入水口，所述的制冰模具与所述的蓄水箱通过所述的制冰室入水口相连通。

进一步的，所述的制水制冰机还包括第二加热装置，所述的第二加热装置包括可吸收太阳能的太阳能集热管，所述的太阳能集热管是包括内管和外管的双层管，所述的内管和所述的外管之间具有环形的真空间隙，所述的内管的外表面涂覆有可吸收太阳辐射能的涂层，所述的内管内有空气；所述太阳能集热管的内管通过第一连接管与所述风管的第二风管开口连通，所述的第一连接管开设在所述第一加热装置的上方，且所述的第一连接管上设有第四电动阀门。

进一步的，所述的制水制冰机还包括第三加热装置，所述的第三加热装置包括第二连接管，所述的第二连接管的进口端与所述风管的通风口连通，所述的第二连接管的出口端与所述风管的第三风管开口连通，所述的第三风管开口开设在所述第一加热装置和所述吸附装置之间的风管上，且所述的第二连接管上设有第五电动阀门。

进一步的，所述的通风口处设有第二风扇。

进一步的，所述的制水制冰机还包括热水系统，所述的热水系统包括电热水装置，所述的电热水装置包括热水箱，所述热水箱的入口通过第四连接管与所述的蓄水箱的第二蓄水箱出水口连通，且所述第二蓄水箱出水口上设有第七电动阀门，所述的热水箱内设有电加热模块，所述的热水箱的一侧设有热水口，所述的热水口上配有第八电动阀门。

进一步的，所述的制水制冰机还包括换热装置，所述的换热装置包括设置在所述的热水箱内的盘管、设置在所述制冰室内的水冷换热器和设置在热水箱外的散热管；所述的水冷换热器与所述的第二半导体制冷模块的热端接触，所述的水冷换热器、所述的盘管和所述的散热管首尾相连串联成换热回路，且所述的散热管外设有第三风扇。

进一步的，所述的制水制冰机还包括自动检测装置，所述的自动检测装置包括均用于检测空气湿度的第一湿度计、第二湿度计、第三湿度计；其中，所述的第一湿度计设置在所述第一电动阀门处，所述的第二湿度计设置在旁通管内，所述的旁通管与所述的风管上的第四风管开口连通，所述的第四风管开口设置在所述的吸附装置靠近第二电动阀门的一侧，且所述的旁通管上设有第九电动阀门；所述的第三湿度计设置在所述第二电动阀门靠近所述的散热装置的一侧；

所述的第一湿度计、所述的第二湿度计和所述的第三湿度计均与控制器相连，所述的第一湿度计、所述的第二湿度计和所述的第三湿度计将实时采集的湿度信息输送给所述的控制器，所述的控制器接收所述的湿度信息。

进一步的，所述的自动检测装置还包括第一水位传感器和第二水位传感器，所述的第一水位传感器设置在所述的制冰模具顶部的外壁上，所述的第一水位传感器与所述的控制器信号相连；当所述的第一水位传感器检测到制冰模具水位信息并输送给所述的控制器，所述的控制器接收所述的制冰模具水位信息并驱动所述的第三电动阀门关闭；

所述的第二水位传感器设置在所述的热水箱顶部的外壁上，所述的第二水位传感器与所述的控制器信号相连；当所述的第二水位传感器检测到热水箱水位信息并输送给所述的控制器，所述的控制器接收所述的热水箱水位信息并驱动所述的第七电动阀门关闭。

进一步的，所述的第一电动阀门、所述的第二电动阀门、所述的第三电动阀门、所述的第四电动阀门、所述的第五电动阀门、所述的第六电动阀门、所述的第七电动阀门、所述的第八电动阀门、所述的第九电动阀门均与所述的控制器电连接。

进一步的，所述的制水制冰机还包括太阳能电池和太阳能电池板，所述的太阳能电池板接收太阳能并转换成电能，且将所述的太阳能储存在所述的太阳能电池内；

所述的太阳能电池分别与所述的第一湿度计、所述的第二湿度计、所述的第三湿度计、所述的第一风扇、所述的第二风扇、所述的第三风扇、所述的第一电动阀门、所述的第二电动阀门、所述的第三电动阀门、所述的第四电动阀门、所述的第五电动阀门、所述的第六电动阀门、所述的第七电动阀门、所述的第八电动阀门、所述的第九电动阀门、所述的第一水位传感器、所述的第二水位传感器、所述的第一半导体制冷模块、所述的第二半导体制冷模块、所述的第一加热装置、所述的电加热模块和所述的控制器分别相连，以提供电能。

本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：

1、本申请实施例所述的半导体空气制水制冰机通过设置第一加热装置和可吸水和脱水的吸附装置，常温下吸附装置吸收空气中的水分，第一加热装置加热使得吸附装置中的水脱附；通过设置第一半导体制冷模块制冷使高温高湿的空气冷凝出冷凝水，从而得到水；再通过设置第二半导体制冷模块制冷使得到的冷凝水冷冻成冰，从而得到冰。由于所述的第一半导体制冷模块和所述的第二半导体制冷模块只需在12V的电压下工作，无需使用压缩机，小巧便携，解决了现有技术中冷却结露式制水系统存在的体型庞大、耗能高且不能直接制冰的技术问题。另外，第一半导体制冷模块和所述的第二半导体制冷模块具有快速降温的效果，能够在短时间内制冰，减少了人们的等待时间，同时也避免了由于提前制冰而导致的能源浪费，因此，本申请实施例实现了体积轻巧、便于携带、节能环保、安全高效的技术效果。

2、所述的制冰模具是若干个上下堆叠且可前后自由滑动的抽屉，上下相邻的两抽屉之间设有通水孔，制冰室入水口进入的水可自最上一层抽屉流入到最下一层抽屉内，所述的抽屉内分隔出若干个可盛放水以形成冰块的腔体，冰块成型后，可抽出抽屉并手动取出冰块，避免了水与第二半导体制冷模块直接接触，解决了生产的冰块难以取下的问题，也方便制冰模具和第二半导体制冷模块的更换，操作简单、安全。

3、所述的太阳能集热管通过吸收太阳的热量，用于吸附装置内水分的脱附，所述的可吸收太阳辐射能的涂层加热所述的内管内的空气，温度升高后，在脱附工作时，打开第四电动阀门，热空气通过第一连接管进入吸附装置处，将热量传递给吸附装置，以达到水分脱附的效果，有效利用太阳能，使得本申请实施例所述的制水制冰机具有较高的制水效率。

4、第一半导体制冷模块基于帕尔贴效应使冷热端产生温度差，第一半导体制冷模块的热端的热量加热所述第二连接管内的空气，温度升高后，在脱附工作时，打开第五电动阀门，热空气通过第二连接管进入吸附装置处，将热量传递给吸附装置，以达到水分脱附的效果，本实施例通过对第一半导体制冷模块的热量进行回收再利用从而节省高品位电能达到节能的效果，使得废热得到利用，提高了系统的效能，使得本申请实施例所述的制水制冰机具有较高的制水效率。

5、所述的第二风扇能加快第二连接管内的空气流动，从而加快所述第一半导体制冷模块热端的散热，从而使得本申请实施例所述的制水制冰机具有较高的制水效率。

6、所述的换热装置将第二半导体制冷模块8热端产生的热量收集到热水箱，蓄水箱内的热量可以对热水箱内的水进行预热，减少了电加热模块在制取热水时消耗的能量，充分利用能量，提高了能源利用率。

综上，本申请实施例所述的制水制冰机，对太阳的光能和热能进行了充分利用，利用太阳能集热管产生的热能与太阳能电池提供的电能加热吸附装置使水蒸汽脱附，减少了直接消耗电能加热吸附剂的能耗，同时半导体热端产生的热量传递到吸附装置侧，使得废热得到利用，节能效果进一步提高。在上述的制冰工况下，半导体具有的快速降温的效果，能够在短时间内将水制成冰，减少了人们的等待时间，同时也避免了由于提前制冰而导致的能源浪费，水冷换热模块将制冰热端产生的热量收集到热水蓄水箱，减少了电加热模块在制取热水时消耗的能量。

本申请实施例所述的制水制冰机采用了半导体制冷，一方面避免使用压缩机，减小了装置体积，提高了装置的便捷性，另一方面对半导体制冷片的热量进行回收再利用从而节省高品位电能达到节能的效果，提高了系统的效能；采用了抽屉式制冰室，避免了水直接与半导体片接触，解决了生产的冰块难以取下的问题，也方便制冰室与半导体片的更换，操作简单、安全。本系统实现能量互补、吸收利用太阳能的优点，具有双重节能的优势。

本申请实施例所述的制水制冰机运行安全可靠、无污染、适用的条件广泛、节约能源，而且有效解决了传统制冰制水机组的体积过大、不易携带的问题。对于光照时间长的地区非常适用，特别适合家庭、公司等要求短时间制水制冰的场合。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

图1为本实用新型实施例中半导体空气制水制冰机的整体结构示意图。

附图标记说明：太阳能集热管1，吸脱水装置2，散热装置3，散热肋片4，水处理过滤装置5，蓄水箱6，制冰模具7，第二半导体制冷模块8，水冷换热器9，第一加热装置11a，电加热模块11b，第一电动阀门12a、第二电动阀门12e、第三电动阀门12f，第四电动阀门12b，第五电动阀门12c，第六电动阀门12g，第七电动阀门12h，第八电动阀门12i，第九电动阀门12e，第一风扇13a，第三风扇13c，太阳能电池14，制冰室16，第一湿度计a，第二湿度计b，第三湿度计c，第一水位传感器e，第二水位传感器d。

具体实施方式

本申请的实施例通过提供一种半导体空气制水制冰机，用以解决现有技术中冷却结露式制水系统存在的体型庞大、耗能高且不能直接制冰的技术问题。

为了解决上述技术问题，本申请提供的技术方案总体思路如下：通过设置第一加热装置和可吸水和脱水的吸附装置，常温下吸附装置吸收空气中的水分，第一加热装置加热使得吸附装置中的水脱附；通过设置第一半导体制冷模块制冷使高温高湿的空气冷凝出冷凝水，从而得到水；再通过设置第二半导体制冷模块制冷使得到的冷凝水冷冻成冰，从而得到冰。由于所述的第一半导体制冷模块和所述的第二半导体制冷模块只需在12V的电压下工作，无需使用压缩机，小巧便携，解决了现有技术中冷却结露式制水系统存在的体型庞大、耗能高且不能直接制冰的技术问题。另外，第一半导体制冷模块和所述的第二半导体制冷模块具有快速降温的效果，能够在短时间内制冰，减少了人们的等待时间，同时也避免了由于提前制冰而导致的能源浪费，因此，本申请实施例实现了体积轻巧、便于携带、节能环保、安全高效的技术效果。

下面通过附图以及具体实施例对本申请技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

图1为本实用新型实施例中一种半导体空气制水制冰机的结构示意图，如图1所示，所述的制水制冰机包括基于空气制取水的制水部和基于所述制水部制取的水制冰的制冰部。

所述的制水部包括风管，所述的风管内沿风管入口至风管出口的空气流动方向上依次设有第一风扇13a、第一电动阀门12a、第一加热装置11a、可吸水和脱水的吸附装置2、第二电动阀门12e和散热装置3，且所述风管上在所述的散热装置3处开设有第一风管开口，且所述的第一风管开口与蓄水箱6 的入水口相连通。

所述的散热装置3包括散热肋片4和第一半导体制冷模块，所述的散热肋片4布设在所述的风管内，所述的第一半导体制冷模块贴合所述风管的内表面并完全覆盖所述风管的内表面，所述第一半导体制冷模块的冷端与所述的散热肋片4接触，所述的第一半导体制冷模块的热端朝向所述的风管外，且所述的风管上对应所述第一半导体制冷模块的热端处开设有若干个通风口。

具体的，若干个所述的散冷肋片4整齐排布在所述风管的内部，所述散热肋片4的内端固定在所述风管中心的固定杆上，所述散热肋片4的外端向外延伸并抵触在所述的第一半导体制冷模块的冷端上。

在本实施例中，所述的吸附装置2是硅胶，且是变色硅胶，所述的变色硅胶在常温下呈蓝色，可以吸附水，逐渐变为粉红色，加热后，水会从所述的硅胶中脱附。

本实施例所述的制水部的工作过程是：打开第一电动阀门12a并关闭所述的第二电动阀门12e，空气被第一风扇13a引入风管内，吸附装置2吸收空气中的水分；打开第二电动阀门12e，且使第一加热装置(例如可为PTC加热器)加热，吸附装置2内吸附的水分开始脱附；第一半导体制冷模块基于帕尔贴效应使冷热端产生温度差，第一半导体制冷模块的冷端冷却所述的散热肋片4，使所述的散冷肋片4的温度维持在-5摄氏度，高温高湿的空气在散热装置3处凝结出水，且凝结水进入蓄水箱6内，从而制得水。

所述的制冰部包括制冰室16，所述的制冰室16内自上而下设有制冰模具 7和第二半导体制冷模块8，所述制冰模具7与所述第二半导体制冷模块8的冷端相接触，所述的制冰室16设有制冰室入水口，所述的制冰模具7与所述的蓄水箱6通过所述的制冰室入水口相连通。

具体的，所述的制冰模具7位于所述的制冰室入水口的正下方；所述的第一蓄水箱出水口上设有第三电动阀门12f。

本实施例所述的制冰部的工作过程是：所述的蓄水箱6中的水进入制冰室内的制冰模具7，第二半导体制冷模块8基于帕尔贴效应使冷热端产生温度差，第二半导体制冷模块8的冷端冷却所述的制冰模具7，以制得冰块。

综上，本申请实施例所述的半导体空气制水制冰机通过设置第一加热装置11a和可吸水和脱水的吸附装置2，常温下吸附装置2吸收空气中的水分，第一加热装置11a加热使得吸附装置2中的水脱附；通过设置第一半导体制冷模块制冷使高温高湿的空气冷凝出冷凝水，从而得到水；再通过设置第二半导体制冷模块制冷使得到的冷凝水冷冻成冰，从而得到冰。由于所述的第一半导体制冷模块和所述的第二半导体制冷模块只需在12V的电压下工作，无需使用压缩机，小巧便携，解决了现有技术中冷却结露式制水系统存在的体型庞大、耗能高且不能直接制冰的技术问题。另外，第一半导体制冷模块和所述的第二半导体制冷模块具有快速降温的效果，能够在短时间内制冰，减少了人们的等待时间，同时也避免了由于提前制冰而导致的能源浪费，因此，本申请实施例实现了体积轻巧、便于携带、节能环保、安全高效的技术效果。

在图1所示的实施例中，所述的制冰模具7是若干个上下堆叠且可前后自由滑动的抽屉，上下相邻的两抽屉之间设有通水孔，制冰室16入水口进入的水可自最上一层抽屉流入到最下一层抽屉内，所述的抽屉内分隔出若干个可盛放水以形成冰块的腔体，冰块成型后，可抽出抽屉并手动取出冰块，避免了水与第二半导体制冷模块直接接触，解决了生产的冰块难以取下的问题，也方便制冰模具7和第二半导体制冷模块的更换，操作简单、安全。

在图1所示的实施例中，所述的制水制冰机还包括第二加热装置，所述的第二加热装置包括可吸收太阳能的太阳能集热管1，所述的太阳能集热管1 是包括内管和外管的双层管，所述的内管和所述的外管之间具有环形的真空间隙，所述的内管的外表面涂覆有可吸收太阳辐射能的涂层，所述的内管内有空气；所述太阳能集热管的内管通过第一连接管与所述风管的第二风管开口连通，所述的第一连接管开设在所述第一加热装置11a的上方，且所述的第一连接管上设有第四电动阀门。

具体的，所述的太阳能集热管1通过吸收太阳的热量，用于吸附装置2 内水分的脱附，所述的可吸收太阳辐射能的涂层，如耐高温远红外辐射涂层或Ag-Al2O3(银和氧化铝的复合物)选择性吸收涂层，加热所述的内管内的空气，温度升高后，在脱附工作时，打开第四电动阀门，热空气通过第一连接管进入吸附装置2处，将热量传递给吸附装置2，以达到水分脱附的效果，有效利用太阳能，使得本申请实施例所述的制水制冰机具有较高的制水效率。

在图1所示的实施例中，所述的制水制冰机还包括第三加热装置，所述的第三加热装置包括第二连接管，所述的第二连接管的进口端与所述风管的通风口连通，所述的第二连接管的出口端与所述风管的第三风管开口连通，所述的第三风管开口开设在所述第一加热装置11a和所述吸附装置2之间的风管上，且所述的第二连接管上设有第五电动阀门。

具体的，所述的通风口上设有纱窗，所述的散热装置3所在的风管部分粗于风管的其他部分，且所述的第一半导体制冷模块完全覆盖所述的风管的内表面，以围合成封闭的管状空间，供空气流动。

具体的，第一半导体制冷模块基于帕尔贴效应使冷热端产生温度差，第一半导体制冷模块的热端的热量加热所述第二连接管内的空气，温度升高后，在脱附工作时，打开第五电动阀门，热空气通过第二连接管进入吸附装置2 处，将热量传递给吸附装置2，以达到水分脱附的效果。本实施例通过对第一半导体制冷模块的热量进行回收再利用从而节省高品位电能达到节能的效果，使得废热得到利用，提高了系统的效能，使得本申请实施例所述的制水制冰机具有较高的制水效率。

在图1所示的实施例中，所述的通风口处设有第二风扇。所述的第二风扇能加快第二连接管内的空气流动，从而加快所述第一半导体制冷模块热端的散热，从而使得本申请实施例所述的制水制冰机具有较高的制水效率。

在图1所示的实施例中，所述的蓄水箱6还设有用于接水的冷水口，且所述的冷水口上设有第六电动阀门；所述的蓄水箱6的入水口通过第三连接管与所述内管底部的第一风管开口连通，且所述的第三连接管内设有水处理过滤装置5。

具体的，所述的第三连接管通过漏斗与所述的第一风管开口连通，所述的冷水口可直接放出冷水，所述的水处理过滤装置5用于处理制得的冷凝水达到饮用水准。

在图1所示的实施例中，所述的制水制冰机还包括热水系统，所述的热水系统包括电热水装置，所述的电热水装置包括热水箱，所述热水箱的入口通过第四连接管与所述的蓄水箱的第二蓄水箱出水口连通，且所述第二蓄水箱出水口上设有第七电动阀门12h，所述的热水箱内设有电加热模块11b，所述的热水箱的一侧设有热水口，所述的热水口上配有第八电动阀门。

具体的，所述的电加热模块11b通电后产热可以将所述热水箱内的水加热到指定温度，从而获得热水。

在图1所示的实施例中，所述的制水制冰机还包括换热装置，所述的换热装置包括设置在所述的热水箱内的盘管、设置在所述制冰室16内的水冷换热器9和设置在热水箱外的散热管；所述的水冷换热器与所述的第二半导体制冷模块8的热端接触，所述的水冷换热器9、所述的盘管和所述的散热管首尾相连串联成换热回路，且所述的散热管外设有第三风扇13c。

具体的，所述的换热装置将第二半导体制冷模块8热端产生的热量收集到热水箱，蓄水箱6内的热量可以对热水箱内的水进行预热，减少了电加热模块11b在制取热水时消耗的能量，充分利用能量，提高了能源利用率。

在图1所示的实施例中，所述的制水制冰机还包括自动检测装置，所述的自动检测装置包括均用于检测空气湿度的第一湿度计a、第二湿度计b、第三湿度计c，其中，所述的第一湿度计a设置在所述第一电动阀门12a处，所述的第二湿度计b设置在旁通管内，所述的旁通管与所述的风管上的第四风管开口连通，所述的第四风管开口设置在所述的吸附装置2靠近第二电动阀门12e的一侧，且所述的旁通管上设有第九电动阀门12d；所述的第三湿度计 c设置在所述第二电动阀门12e靠近所述的散热装置3的一侧；

所述的第一湿度计a、所述的第二湿度计b和所述的第三湿度计c均与控制器相连，所述的第一湿度计a、所述的第二湿度计b和所述的第三湿度计c 将实时采集的湿度信息输送给所述的控制器，所述的控制器接收所述的湿度信息。

具体的，当所述的第一湿度计a和所述的第二湿度计b采集到的湿度信息一样时，说明所述的吸附装置2已经饱和；当所述的第三湿度计c采集到的湿度降低到预定值时，说明风管内空气中的含水量已经不够了，需要所述的吸附装置2重新蓄水。

所述的自动检测装置还包括第一水位传感器e和第二水位传感器d，所述的第一水位传感器e设置在所述的制冰模具7顶部的外壁上，所述的第一水位传感器e与所述的控制器信号相连；当所述的第一水位传感器e检测到制冰模具水位信息并输送给所述的控制器，所述的控制器接收所述的制冰模具水位信息并驱动所述的第三电动阀门12f关闭；所述的第二水位传感器d设置在所述的热水箱顶部的外壁上，所述的第二水位传感器d与所述的控制器信号相连；当所述的第二水位传感器d检测到热水箱水位信息并输送给所述的控制器，所述的控制器接收所述的热水箱水位信息并驱动所述的第七电动阀门 12h关闭。

具体的，当所述的第一水位传感器e检测到制冰模具水位信息并输送给所述的控制器时，控制器识别到制冰模具7内的水已够量，则所述的控制器驱动所述的第三电动阀门12f关闭，以停止供水。同理，当所述的第二水位传感器d检测到热水箱水位信息并输送给所述的控制器时，控制器识别到热水箱内的水已够量，则所述的控制器驱动所述的第七电动阀门12h关闭，以停止供水。

所述的第一电动阀门12a、所述的第二电动阀门12e、所述的第三电动阀门12f、所述的第四电动阀门12b、所述的第五电动阀门12c、所述的第六电动阀门12g、所述的第七电动阀门12h、所述的第八电动阀门12i、所述的第九电动阀门12e、所述的第一水位传感器e和所述的第二水位传感器d均与所述的控制器电连接。

进一步的，所述的制水制冰机还包括太阳能电池14和太阳能电池板，所述的太阳能电池板接收太阳能并转换成电能，且将所述的太阳能储存在所述的太阳能电池14内。所述的太阳能电池14分别与所述的第一湿度计a、所述的第二湿度计b、所述的第三湿度计c、所述的第一风扇13a、所述的第二风扇、所述的第三风扇13c、所述的第一电动阀门12a、所述的第二电动阀门12e、所述的第三电动阀门12f、所述的第四电动阀门12b、所述的第五电动阀门12c、所述的第六电动阀门12g、所述的第七电动阀门12h、所述的第八电动阀门12i、所述的第九电动阀门12e、所述的第一水位传感器e、所述的第二水位传感器 d、所述的第一半导体制冷模块、所述的第二半导体制冷模块8、所述的第一加热装置11a、所述的电加热模块11b和所述的控制器相连，以提供电能。

另外，所述的第一湿度计a、所述的第二湿度计b和所述的第三湿度计c、所述的第一风扇13a、所述的第二风扇、所述的第三风扇13c、所述的第一电动阀门12a、所述的第二电动阀门12e、所述的第三电动阀门12f、所述的第四电动阀门12b、所述的第五电动阀门12c、所述的第六电动阀门12g、所述的第七电动阀门12h、所述的第八电动阀门12i、所述的第九电动阀门12e、所述的第一水位传感器e、所述的第二水位传感器d、所述的第一半导体制冷模块、所述的第二半导体制冷模块8、所述的第一加热装置11a、所述的电加热模块11b和所述的控制器还连接有其他备用电源，本申请实施例通过吸收利用太阳能，具有节能的优势。

本申请实施例所述的制水制冰机的工作原理如下：

(1)制水工况：

步骤1：开启所述的第一风扇13a、所述的第一电动阀门12a和所述的第九电动阀门12d；关闭所述的第五电动阀门12c、所述的第四电动阀门12b、所述的第二电动阀门12e；所述的吸附装置2吸附空气中的水分。

步骤2：一段时间后，所述的吸附装置2由蓝色变为粉红色，且所述的第二湿度计b检测到的第二电动阀门12e出口处的空气湿度与第一湿度计a检测到的第一电动阀门12a处的空气湿度相同，表明所述的吸附装置2吸水量到饱和；此时，关闭所述的第九电动阀门12d，开启所述的第五电动阀门12c、所述的第四电动阀门12b、所述的第一加热装置11a、所述的第一半导体制冷模块8，调低所述的第一风扇13a的风速；

高温高湿的空气流入散热装置3处，并在所述散冷肋片4的低温表面接触冷凝出水滴，且水滴在重力作用向下经水处理过滤装置5进入蓄水箱6中。

步骤3：当控制器识别到所述的第三湿度计c检测到的空气湿度低于设定值的50％时，控制器控制所述的制水制冰机实施所述的步骤1，以进行循环制水。

(2)热水工况：

打开所述的第七电动阀门12h，联动开启电加热模块11b，对热水箱内的水进行加热，直接制取热水；当所述的控制器通过所述的第一水位传感器d 检测到蓄水箱10内的水位低于设定值的60％时，所述的控制器控制所述的制水制冰机开启上述的制水工况。

(3)制冰工况：

点击控制器上的制冰按钮，所述的第二半导体制冷模块8接通电源，第三电动阀门12f自动打开，蓄水箱6向制冰块模具7中注入冷水，当第二水位传感器e探测到水位快要溢出制冰块模具7时，控制器控制第二电动阀门12e 关闭，水冷换热模块9将第二半导体制冷膜块8的热量传递到热水箱和空气中，制冰块模具7中冰块形成。

本申请实施例中所述的半导体空气制水制冰机至少具有如下一种或多种技术效果：

1、本申请实施例所述的半导体空气制水制冰机通过设置第一加热装置 11a和可吸水和脱水的吸附装置2，常温下吸附装置2吸收空气中的水分，第一加热装置11a加热使得吸附装置2中的水脱附；通过设置第一半导体制冷模块制冷使高温高湿的空气冷凝出冷凝水，从而得到水；再通过设置第二半导体制冷模块制冷使得到的冷凝水冷冻成冰，从而得到冰。由于所述的第一半导体制冷模块和所述的第二半导体制冷模块只需在12V的电压下工作，无需使用压缩机，小巧便携，解决了现有技术中冷却结露式制水系统存在的体型庞大、耗能高且不能直接制冰的技术问题。另外，第一半导体制冷模块和所述的第二半导体制冷模块具有快速降温的效果，能够在短时间内制冰，减少了人们的等待时间，同时也避免了由于提前制冰而导致的能源浪费，因此，本申请实施例实现了体积轻巧、便于携带、节能环保、安全高效的技术效果。

2、所述的制冰模具7是若干个上下堆叠且可前后自由滑动的抽屉，上下相邻的两抽屉之间设有通水孔，制冰室16入水口进入的水可自最上一层抽屉流入到最下一层抽屉内，所述的抽屉内分隔出若干个可盛放水以形成冰块的腔体，冰块成型后，可抽出抽屉并手动取出冰块，避免了水与第二半导体制冷模块直接接触，解决了生产的冰块难以取下的问题，也方便制冰模具7和第二半导体制冷模块的更换，操作简单、安全。

3、所述的太阳能集热管1通过吸收太阳的热量，用于吸附装置2内水分的脱附，所述的可吸收太阳辐射能的涂层加热所述的内管内的空气，温度升高后，在脱附工作时，打开第四电动阀门，热空气通过第一连接管进入吸附装置2处，将热量传递给吸附装置2，以达到水分脱附的效果，有效利用太阳能，使得本申请实施例所述的制水制冰机具有较高的制水效率。

4、第一半导体制冷模块基于帕尔贴效应使冷热端产生温度差，第一半导体制冷模块的热端的热量加热所述第二连接管内的空气，温度升高后，在脱附工作时，打开第五电动阀门，热空气通过第二连接管进入吸附装置2处，将热量传递给吸附装置2，以达到水分脱附的效果。本实施例通过对第一半导体制冷模块的热量进行回收再利用从而节省高品位电能达到节能的效果，使得废热得到利用，提高了系统的效能，使得本申请实施例所述的制水制冰机具有较高的制水效率。

5、所述的第二风扇能加快第二连接管内的空气流动，从而加快所述第一半导体制冷模块热端的散热，从而使得本申请实施例所述的制水制冰机具有较高的制水效率。

6、所述的换热装置将第二半导体制冷模块8热端产生的热量收集到热水箱，蓄水箱6内的热量可以对热水箱内的水进行预热，减少了电加热模块11b 在制取热水时消耗的能量，充分利用能量，提高了能源利用率。

综上，本申请实施例所述的制水制冰机，对太阳的光能和热能进行了充分利用，利用太阳能集热管产生的热能与太阳能电池提供的电能加热吸附装置2使水蒸汽脱附，减少了直接消耗电能加热吸附剂的能耗，同时半导体热端产生的热量传递到吸附装置侧，使得废热得到利用，节能效果进一步提高。在上述的制冰工况下，半导体具有的快速降温的效果，能够在短时间内将水制成冰，减少了人们的等待时间，同时也避免了由于提前制冰而导致的能源浪费，水冷换热模块将制冰热端产生的热量收集到热水蓄水箱，减少了电加热模块在制取热水时消耗的能量。

本申请实施例所述的制水制冰机采用了半导体制冷，一方面避免使用压缩机，减小了装置体积，提高了装置的便捷性，另一方面对半导体制冷片的热量进行回收再利用从而节省高品位电能达到节能的效果，提高了系统的效能；采用了抽屉式制冰室，避免了水直接与半导体片接触，解决了生产的冰块难以取下的问题，也方便制冰室与半导体片的更换，操作简单、安全。本系统实现能量互补、吸收利用太阳能的优点，具有双重节能的优势。

本申请实施例所述的制水制冰机运行安全可靠、无污染、适用的条件广泛、节约能源，而且有效解决了传统制冰制水机组的体积过大、不易携带的问题。对于光照时间长的地区非常适用，特别适合家庭、公司等要求短时间制水制冰的场合。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.半导体空气制水制冰机，其特征在于：所述的制水制冰机包括基于空气制取水的制水部和基于所述制水部制取的水制冰的制冰部；

所述的制水部包括风管，所述的风管内沿风管入口至风管出口的空气流动方向上依次设有第一风扇、第一电动阀门、第一加热装置、可吸水和脱水的吸附装置、第二电动阀门和散热装置，所述风管上在所述的散热装置处开设有第一风管开口，且所述的第一风管开口与蓄水箱的入水口相连通；

所述的散热装置包括散热肋片和第一半导体制冷模块，所述的散热肋片布设在所述的风管内，所述的第一半导体制冷模块贴合所述风管的内表面并完全覆盖所述风管的内表面，所述第一半导体制冷模块的冷端与所述的散热肋片接触，所述的第一半导体制冷模块的热端朝向所述的风管外，且所述的风管上对应所述第一半导体制冷模块的热端处开设有若干个通风口；

所述的制冰部包括制冰室，所述的制冰室内自上而下设有制冰模具和第二半导体制冷模块，所述制冰模具与所述第二半导体制冷模块的冷端相接触，所述的制冰室设有制冰室入水口，所述的制冰模具与所述的蓄水箱通过所述的制冰室入水口相连通。

2.如权利要求1所述的半导体空气制水制冰机，其特征在于：所述的制水制冰机还包括第二加热装置，所述的第二加热装置包括可吸收太阳能的太阳能集热管，所述的太阳能集热管是包括内管和外管的双层管，所述的内管和所述的外管之间具有环形的真空间隙，所述的内管的外表面涂覆有可吸收太阳辐射能的涂层，所述的内管内有空气；所述太阳能集热管的内管通过第一连接管与所述风管的第二风管开口连通，所述的第一连接管开设在所述第一加热装置的上方，且所述的第一连接管上设有第四电动阀门。

3.如权利要求2所述的半导体空气制水制冰机，其特征在于：所述的制水制冰机还包括第三加热装置，所述的第三加热装置包括第二连接管，所述的第二连接管的进口端与所述风管的通风口连通，所述的第二连接管的出口端与所述风管的第三风管开口连通，所述的第三风管开口开设在所述第一加热装置和所述吸附装置之间的风管上，且所述的第二连接管上设有第五电动阀门。

4.如权利要求1所述的半导体空气制水制冰机，其特征在于：所述的通风口处设有第二风扇。

5.如权利要求3所述的半导体空气制水制冰机，其特征在于：所述的制水制冰机还包括热水系统，所述的热水系统包括电热水装置，所述的电热水装置包括热水箱，所述热水箱的入口通过第四连接管与所述的蓄水箱的第二蓄水箱出水口连通，且所述第二蓄水箱出水口上设有第七电动阀门，所述的热水箱内设有电加热模块，所述的热水箱的一侧设有热水口，所述的热水口上配有第八电动阀门。

6.如权利要求5所述的半导体空气制水制冰机，其特征在于：所述的制水制冰机还包括换热装置，所述的换热装置包括设置在所述的热水箱内的盘管、设置在所述制冰室内的水冷换热器和设置在热水箱外的散热管；所述的水冷换热器与所述的第二半导体制冷模块的热端接触，所述的水冷换热器、所述的盘管和所述的散热管首尾相连串联成换热回路，且所述的散热管外设有第三风扇。

7.如权利要求6所述的半导体空气制水制冰机，其特征在于：所述的制水制冰机还包括自动检测装置，所述的自动检测装置包括均用于检测空气湿度的第一湿度计、第二湿度计、第三湿度计；其中，所述的第一湿度计设置在所述第一电动阀门处，所述的第二湿度计设置在旁通管内，所述的旁通管与所述的风管上的第四风管开口连通，所述的第四风管开口设置在所述的吸附装置靠近第二电动阀门的一侧，且所述的旁通管上设有第九电动阀门；所述的第三湿度计设置在所述第二电动阀门靠近所述的散热装置的一侧；

所述的第一湿度计、所述的第二湿度计和所述的第三湿度计均与控制器相连，所述的第一湿度计、所述的第二湿度计和所述的第三湿度计将实时采集的湿度信息输送给所述的控制器，所述的控制器接收所述的湿度信息。

8.如权利要求7所述的半导体空气制水制冰机，其特征在于：所述的自动检测装置还包括第一水位传感器和第二水位传感器，所述的第一水位传感器设置在所述的制冰模具顶部的外壁上，所述的第一水位传感器与所述的控制器信号相连；当所述的第一水位传感器检测到制冰模具水位信息并输送给所述的控制器，所述的控制器接收所述的制冰模具水位信息并驱动第三电动阀门关闭；

所述的第二水位传感器设置在所述的热水箱顶部的外壁上，所述的第二水位传感器与所述的控制器信号相连；当所述的第二水位传感器检测到热水箱水位信息并输送给所述的控制器，所述的控制器接收所述的热水箱水位信息并驱动所述的第七电动阀门关闭。

9.如权利要求8所述的半导体空气制水制冰机，其特征在于：所述的第一电动阀门、所述的第二电动阀门、所述的第三电动阀门、所述的第四电动阀门、所述的第五电动阀门、第六电动阀门、所述的第七电动阀门、所述的第八电动阀门、所述的第九电动阀门均与所述的控制器电连接。

10.如权利要求9所述的半导体空气制水制冰机，其特征在于：所述的制水制冰机还包括太阳能电池和太阳能电池板，所述的太阳能电池板接收太阳能并转换成电能，且将所述的太阳能储存在所述的太阳能电池内；

所述的太阳能电池分别与所述的第一湿度计、所述的第二湿度计、所述的第三湿度计、所述的第一风扇、第二风扇、所述的第三风扇、所述的第一电动阀门、所述的第二电动阀门、所述的第三电动阀门、所述的第四电动阀门、所述的第五电动阀门、所述的第六电动阀门、所述的第七电动阀门、所述的第八电动阀门、所述的第九电动阀门、所述的第一水位传感器、所述的第二水位传感器、所述的第一半导体制冷模块、所述的第二半导体制冷模块、所述的第一加热装置、所述的电加热模块和所述的控制器分别相连，以提供电能。

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