CN212052996U - 大气制水机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种大气制水机，包括外壳、全热交换器、蒸发器、硅胶转轮、驱动电机、冷凝器、第一集水装置、第二集水装置以及净水箱。环境中的湿空气从外壳的第一进风口进入全热交换器和蒸发器后降温至露点温度，湿空气中的水分以液态形式析出并流入第一集水装置，空气再流经硅胶转轮以进一步吸附空气中的水分，干燥空气被排出。同时环境中的空气从外壳的第二进风口进入冷凝器并升温至预定温度后以第二个方向流经硅胶转轮以带走吸附于硅胶转轮的水分，空气再进入全热交换器并和从第一进风口进入的相对低温空气进行热交换以降低至露点温度，空气中的水分以液态形式析出并流入第二集水装置。收集的水分经过滤杀菌后输送至净水箱以供饮用。

Description

大气制水机

技术领域

本实用新型涉及制水设备，尤其涉及一种从空气中收集水分而获得饮用水的大气制水机。

背景技术

全球淡水资源比较匮乏，而饮用水资源就更是稀缺，尤其是在干旱地区。饮用水的需求量相对而言不是最大，但是对水质要求很高。因此利用初始水质很差的水资源进行提纯处理而获得饮用水的方式整个工艺过程处理成本非常高。目前已有另一种方式是从大气环境的空气中吸收水分并汇集净化，最终获得饮用水。这种利用大气进行制水的设备大多基于从高温高湿的空气中吸收空气中的水分，而难以从低温低湿的空气中吸收水分以提供饮用水。因此这种传统的制水机仅能在环境温湿度条件适宜的情况下从空气中吸收水分，而无法持续地利用空气制水；况且传统的制水机结构过于复杂，不利于降低生产成本。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种大气制水机，解决现有大气制水机无法从低温低湿空气中吸收水分并在任意环境空气条件下持续地利用空气制水的问题。

为解决上述问题，本实用新型提供一种大气制水机，所述大气制水机包括外壳、全热交换器、蒸发器、硅胶转轮、驱动电机、冷凝器、第一集水装置、第二集水装置以及净水箱。外壳的内部具有空腔，外壳具有第一进风口和第二进风口。全热交换器、蒸发器、硅胶转轮、驱动电机以及冷凝器均设置于外壳内。第一集水装置设置于壳体内并位于蒸发器的底部。第二集水装置设置外壳内并位于全热交换器的底部。净水箱设置外壳并具有取水口，第一集水装置和第二集水装置均与净水箱连通。环境中的湿空气从第一进风口依次进入全热交换器和蒸发器后，蒸发器吸收湿空气的热量，使得湿空气降温至露点温度，湿空气中的水分过饱和而以液态形式析出后附着在蒸发器并在自身重力作用下流入第一集水装置，从蒸发器中流出的空气再以第一个方向流经硅胶转轮，硅胶转轮表面的硅胶吸附空气中的水分，被吸走水分后的干燥空气被排出外壳。同时环境中的空气从第二进风口进入冷凝器以使空气温度提升至预定温度，升温后的空气以第二个方向流经硅胶转轮以带走吸附于硅胶转轮的水分，吸收水分后的空气进入全热交换器并和从第一进风口进入的相对低温空气进行热交换，使得吸收水分后的空气温度降低至露点温度，空气中的水分过饱和而以液态形式析出后附着在全热交换器并在自身重力作用下流入第二集水装置。收集于第一集水装置和第二集水装置内的水被输送至净水箱取用。

根据本实用新型一实施例，所述大气制水机包括压缩机和膨胀阀，压缩机、冷凝器、膨胀阀以及蒸发器依次连通以形成制冷循环。

根据本实用新型一实施例，所述大气制水机包括辅助加热器，辅助加热器设置于外壳内并毗邻冷凝器，当经过冷凝器中加热后的空气未达到预定温度时，空气进入辅助加热器以再次加热至预定温度。

根据本实用新型一实施例，所述大气制水机包括集水箱和增压泵，集水箱设置于外壳内，增压泵位于集水箱中，第一集水装置和第二集水装置均与集水箱连通，以使第一集水装置和第二集水装置中收集的水汇入集水箱并通过增压泵输送至净水箱。

根据本实用新型一实施例，所述大气制水机包括多级滤芯，多级滤芯连通于集水箱和净水箱之间以进行水的过滤。

根据本实用新型一实施例，所述大气制水机包括紫外线杀菌装置，紫外线杀菌装置设置于外壳内对收集的水进行杀菌。

根据本实用新型一实施例，所述大气制水机包括水位控制器，水位控制器监测集水箱的水位，以便于启动增压泵运行。

根据本实用新型一实施例，所述大气制水机包括两个空气过滤网，两个空气过滤网分别对应地设置于第一进风口的位置和第二进风口的位置，以过滤进入外壳的空气。

根据本实用新型一实施例，所述大气制水机包括风机，风机设置于外壳内并毗邻硅胶转轮，被吸走水分后的干燥空气通过风机排出外壳。

根据本实用新型一实施例，所述大气中制水机包括智能控制系统，整个所述大气制水机通过智能控制系统控制运行，智能控制系统具有用于人机交互的操控面板。

与现有技术相比，本技术方案具有以下优点：

本实用新型一方面通过蒸发器对从第一进风口进入的湿空气进行降温至露点温度，使得湿空气中的水分过饱和而以液态形式析出并被收集起来，原先的湿空气成为低温低湿空气并进一步流经硅胶转轮，通过硅胶转轮表面的硅胶进一步吸走低温低湿空气中的水分；另一方面，通过冷凝器对从第二进风口进入的环境空气进行升温至预定温度，升温后的空气流经硅胶转轮并带走之前吸附于所述硅胶转轮的水分，使得硅胶转轮得以再生并再次循环地吸走从第一进风口进入的湿空气中的水分，而吸走了硅胶转轮上的水分的空气则进入全热交换器和相对低温空气热交换后温度降低至露点温度，同样地使得空气中水分以液态形式析出并被收集起来。可以理解的是，从第一进风口进入的湿空气经过蒸发器的降温结露作用析出了水分之后，空气变成低温低湿空气并再次通过硅胶转轮的吸附作用吸走水分；而通过硅胶转轮吸走的水分又再次通过从第二进风口进入并经过加热升温后的空气带走，带走了硅胶转轮上的水分的空气进入全热交换器进行热交换后降低至露点温度，使得空气中的水分析出并收集起来。因此，这相当于高温高湿空气和低温低湿空气中的水分均被析出回收，打破了传统的大气制水机只能从高温高湿空气中吸收水分而无法从低温低湿空气中吸收水分的限制，这样不论环境中的空气温湿度条件如何，本实用新型提供的所述大气制水机都能从空气中吸收水分，从而实现持续地利用大气制水的目的。

本实用新型通过设置辅助加热器对经过冷凝器加热后温度仍然未达到预定温度的空气进行再次加热至预定温度，以满足后续在空气流经硅胶转轮并带走水分的过程中对空气温度的要求。

本实用新型通过设置多级滤芯，可以过滤从大气中收集到的水分，以使水质满足饮用水要求。

本实用新型通过设置紫外线杀菌装置，可以对收集的水进行过滤，以使水质满足饮用水要求。

本实用新型通过在第一进风口和第二进风口位置分别设置空气过滤网，可以过滤进入所述大气制水机内的空气，从而也保证了利用大气制水的水质。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的所述大气制水机的结构示意图。

附图标记为：10、外壳；101、第一进风口；102、第二进风口；20、全热交换器；30、蒸发器；40、硅胶转轮；50、驱动电机；60、冷凝器；70、第一集水装置；80、第二集水装置；90、净水箱；901、取水口；100、过滤网；110、集水箱；120、辅助加热器；130、风机；140、压缩机。

具体实施方式

以下描述只用于揭露本实用新型以使得本领域技术人员能够实施本实用新型。以下描述中的实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变形。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及其他未背离本实用新型精神和范围的其他方案。

如图1所示，本实用新型提供一种大气制水机，可以持续地从任何温湿度条件的大气中吸收水分，以提供饮用水。具体地，所述大气制水机包括外壳10、全热交换器20、蒸发器30、硅胶转轮40、驱动电机50、冷凝器60、第一集水装置70、第二集水装置80以及净水箱90。

外壳10的内部具有空腔，用于容纳和支撑其他部件。外壳10的侧壁具有第一进风口101和第二进风口102，第一进风口101和第二进风口102间隔地上下分布于外壳10的侧壁。

所述大气制水机还包括两个空气过滤网100，两个空气过滤网100分别对应地设置于第一进风口101的位置和第二进风口102的位置。环境中的空气可以分别从第一进风口101和第二进风口102进入外壳10内，两个空气过滤网100可以过滤进入外壳10的空气。

全热交换器20、蒸发器30、硅胶转轮40、驱动电机50、冷凝器60均设置于外壳内10内。其中全热交换器20毗邻第一进风口101的位置，蒸发器30位于全热交换器20和硅胶转轮40之间。硅胶转轮40的表面具有多孔性的合成硅胶，流经硅胶转轮40的低温低湿空气中的水分可以通过物理吸附的方式吸附于多孔的合成硅胶上。驱动电机50和硅胶转轮40的一侧连接，驱动电机50驱动硅胶转轮40转动。例如，于本实施例中，驱动电机50带动硅胶转轮40以8-18r/min的转速持续转动。

此外，所述大气制水机还包括压缩机140和膨胀阀(图中未示出)，压缩机140、冷凝器60、膨胀阀以及蒸发器30依次连通以形成制冷循环，这四者构成所述大气制水机的制冷系统。

第一集水装置70设置于外壳10内并位于蒸发器30的底部。第二集水装置80设置于外壳10内并位于全热交换器20的底部。

净水箱90设置于外壳并具有取水口901，取水口901可供用户取水。第一集水装置70和第二集水装置80均与净水箱90连通。

当所述大气制水机运行时，环境中的湿空气在风机形成的负压下从第一进风口101经过其中一个空气过滤网100过滤后依次进入全热交换器20和蒸发器30，此时湿空气先在全热交换器20内升温然后进入蒸发器30，压缩机、冷凝器60、膨胀阀以及蒸发器30四者构成的制冷循环系统运行，蒸发器30吸收湿空气的热量，使得湿空气降温至露点温度，湿空气中的水分过饱和而以液态形式析出后附着在蒸发器30并在自身重力作用下流入第一集水装置70。而从蒸发器30中流出的空气此时变成低温低湿空气并再以第一个方向流经硅胶转轮40，硅胶转轮40表面的硅胶吸附空气中的水分，被吸走水分后的干燥空气被排出外壳10，整个过程如图1中路径A的箭头所示。

与此同时，环境中的空气从第二进风口102进入冷凝器60以使空气温度提升至预定温度，例如，于本实施例中，冷凝器60将空气温度提升至60℃左右；升温后的空气以第二个方向流经硅胶转轮40以带走吸附于硅胶转轮40的水分，使得之前吸附有水分的硅胶转轮40得以再生并可用于再次吸附湿空气中的水分，从而实现循环的利用。其中第二个方向和第一个方向相反，也就是说，从第二进风口102进入的空气流经硅胶转轮40时的气流方向和从第一进风口101进入的空气流经硅胶转轮40时的气流方向相反。从硅胶转轮40吸走水分后的空气进入全热交换器20并和从第一进风口101进入的相对低温空气进行热交换，使得吸收水分后的空气温度降低至露点温度，空气中的水分过饱和而以液态形式析出后附着在全热交换器20并在自身重力作用下流入第二集水装置80，从全热交换器20流出的空气则被排出外壳10，整个过程如图1中路径B的箭头所示。收集于第一集水装置70和第二集水装置80内的水被输送至净水箱90取用。

进一步地，所述大气制水机还包括集水箱110以及增压泵(图中为示出)，集水箱110设置于外壳10的顶部，增压泵位于集水箱110中。第一集水装置70和第二集水装置80均与集水箱110通过管道连通。集水箱110与净水箱90通过管道连通。收集于第一集水装置70和第二集水装置80的水分汇入到集水箱110中，当集水箱110中的水量达到预定值时，通过增压泵将集水箱110中的水输送至净水箱90以供用户取用。

进一步地，所述大气制水机还包括多级滤芯(图中未示出)和紫外线杀菌装置(图中未示出)。多级滤芯连通于集水箱110和净水箱90之间以进行水的过滤。紫外线杀菌装置设置于外壳内并对收集的水进行杀菌。经增压泵增压输送的水流通过多级滤芯和紫外线杀菌装置的杀菌、过滤净化作用，可以提高水质，以满足饮用要求。

所述大气制水机还包括水位控制器(图中未示出)，水位控制器检测集水箱110中的水位，以便于气动增压泵运行。当水位控制器检测到集水箱110中的水位达到预定值时，增压泵开始运行以将集水箱110中的水输送至净水箱90。

所述大气制水机还包括辅助加热器120，辅助加热器120设置于外壳10内并毗邻冷凝器60。当经过冷凝器60中加热后的空气未达到预定温度时，空气进入辅助加热器120以再次加热至预定温度。

所述大气制水机包括风机130，风机130设置于外壳10内，被硅胶转轮40吸走水分后的干燥空气以及从全热交换器20流出的干燥空气均通过风机130排出外壳10。

为了更加智能化操作，所述大气制水机包括智能控制系统，整个所述大气制水机通过智能控制系统控制运行，智能控制系统具有用于人机交互的操控面板。

本实用新型通过硅胶转轮40在低温低湿环境下除湿的技术与高温高湿环境下压缩机制冷除湿技术相结合，实现了大气制水机在任何环境下都可高效率不间断地提供饮用水，突破了传统制水机在低温低湿情况下不可提供饮用水的限制。

本领域技术人员应当理解，上述描述以及附图中所示的本实用新型的实施例只作为举例，并不限制本实用新型。本实用新型的目的已经完整并有效地实现。本实用新型的功能和结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理情况下，本实用新型的实施方式可以有任何变形和修改。

Claims (10)

1.一种大气制水机，其特征在于，包括：

外壳，内部具有空腔，所述外壳具有第一进风口和第二进风口；

全热交换器，设置于所述外壳内；

蒸发器，设置于所述外壳内；

硅胶转轮，设置于所述外壳内；

驱动电机，驱动所述硅胶转轮转动；

冷凝器，设置于所述外壳内；

第一集水装置，设置于所述外壳内并位于所述蒸发器的底部；

第二集水装置，设置所述外壳内并位于所述全热交换器的底部；

净水箱，设置所述外壳并具有取水口，所述第一集水装置和所述第二集水装置均与所述净水箱连通；环境中的湿空气从所述第一进风口依次进入所述全热交换器和所述蒸发器后，所述蒸发器吸收湿空气的热量，使得湿空气降温至露点温度，湿空气中的水分过饱和而以液态形式析出后附着在所述蒸发器并在自身重力作用下流入所述第一集水装置，从所述蒸发器中流出的空气再以第一个方向流经所述硅胶转轮，所述硅胶转轮表面的硅胶吸附空气中的水分，被吸走水分后的干燥空气被排出所述外壳；同时环境中的空气从所述第二进风口进入所述冷凝器以使空气温度提升至预定温度，升温后的空气以第二个方向流经所述硅胶转轮以带走吸附于所述硅胶转轮的水分，吸收水分后的空气进入所述全热交换器并和从所述第一进风口进入的相对低温空气进行热交换，使得吸收水分后的空气温度降低至露点温度，空气中的水分过饱和而以液态形式析出后附着在所述全热交换器并在自身重力作用下流入所述第二集水装置；收集于所述第一集水装置和所述第二集水装置内的水被输送至所述净水箱取用。

2.根据权利要求1所述的大气制水机，其特征在于，所述大气制水机包括压缩机和膨胀阀，所述压缩机、所述冷凝器、所述膨胀阀以及所述蒸发器依次连通以形成制冷循环。

3.根据权利要求1所述的大气制水机，其特征在于，所述大气制水机包括辅助加热器，所述辅助加热器设置于所述外壳内并毗邻所述冷凝器，当经过所述冷凝器中加热后的空气未达到预定温度时，空气进入所述辅助加热器以再次加热至预定温度。

4.根据权利要求1所述的大气制水机，其特征在于，所述大气制水机包括集水箱和增压泵，所述集水箱设置于所述外壳内，所述增压泵位于所述集水箱中，所述第一集水装置和所述第二集水装置均与所述集水箱连通，以使所述第一集水装置和所述第二集水装置中收集的水汇入所述集水箱并通过所述增压泵输送至所述净水箱。

5.根据权利要求4所述的大气制水机，其特征在于，所述大气制水机包括多级滤芯，所述多级滤芯连通于所述集水箱和所述净水箱之间以进行水的过滤。

6.根据权利要求4所述的大气制水机，其特征在于，所述大气制水机包括紫外线杀菌装置，所述紫外线杀菌装置设置于所述外壳内对收集的水进行杀菌。

7.根据权利要求4所述的大气制水机，其特征在于，所述大气制水机包括水位控制器，所述水位控制器监测所述集水箱的水位，以便于启动所述增压泵运行。

8.根据权利要求1-7任一所述的大气制水机，其特征在于，所述大气制水机包括两个空气过滤网，两个所述空气过滤网分别对应地设置于所述第一进风口的位置和所述第二进风口的位置，以过滤进入所述外壳的空气。

9.根据权利要求1-7任一所述的大气制水机，其特征在于，所述大气制水机包括风机，所述风机设置于所述外壳内，被吸走水分后的干燥空气通过所述风机排出所述外壳。

10.根据权利要求1-7任一所述的大气制水机，其特征在于，所述大气中制水机包括智能控制系统，整个所述大气制水机通过所述智能控制系统控制运行，所述智能控制系统具有用于人机交互的操控面板。

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