CN219100198U - 一种空气制水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种空气制水装置，包括外壳，表面设有供空气进入的百叶窗，还包括制水系统，所述制水系统包括，换热设备，用于对引入的湿空气升温后制水；电加热器组成，用于对引入至换热设备内初步升温后的湿空气再升温；蒸发器集水槽，用于收集从蒸发器上流下的冷凝水；主水箱，用于收集蒸发器集水槽流入的冷凝水；副水箱，用于储存从水净化系统流入的净化水；轴流风机，用于将湿空气抽送至空气制水装置内；该空气制水装置充分利用了换热机组在不同设备上的放热、吸热同时制热制冷原理，配备电加热器，能在各种气候条件下全天候地处理空气中的水分，即使是环境温度较低的工况下也能使之高效地冷凝并被收集下来，以满足生活用水需要。

Description

一种空气制水装置

技术领域

本实用新型涉及空气制水技术领域，尤其涉及一种空气制水装置。

背景技术

地球上各个地域的淡水资源与气候类型、地形环境有关，淡水资源分布不均匀，世界范围内存在大量的淡水资源匮乏的地区，在这些地区能够在短时间内收集到满足人类直接利用的淡水只能采用空气集水方式。

采用空气制水方式获得人类可利用的淡水需要空气制水装置，目前世界上的空气制水装置均是利用冷热交换设备将空气中的水汽降温，使得空气中的水汽冷凝为水滴后汇集到特制的集水容器中。

这类空气制水装置的冷热交换设备的降温能力决定了制水效率，若环境温度高，空气中水汽与冷热交换器表面之间焓差大，水汽很容易冷凝被收集；若环境温度较冷热交换设备表面温度相近或更低，则空气中的水汽很难甚至不能被冷凝为水滴而被收集。

所以这类空气制水装置对使用环境有很大的局限性，对环境温度、空气湿度灵敏度高。且想要短时间内收集到能够满足一定人数使用的淡水，制水装置将会很笨重，其工作能耗大、体积大、重量大、运输困难、维护保养成本高。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种空气制水装置，旨在解决现有的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种空气制水装置，包括外壳，表面设有供空气进入的百叶窗，内部设有机架，还包括制水系统，

所述制水系统包括，换热设备，用于对引入的湿空气升温后制水；

电加热器组成，与换热设备共处于湿空气流动通道上，用于对引入至换热设备内初步升温后的湿空气再升温；

蒸发器集水槽，设于换热设备下方，用于收集从蒸发器上流下的冷凝水；

主水箱，用于收集蒸发器集水槽流入的冷凝水；

副水箱，用于储存从水净化系统流入的净化水；

轴流风机，用于将湿空气抽送至空气制水装置内。

进一步地，所述换热设备包括压缩机，所述压缩机的出口与冷凝器连接，所述冷凝器的出口与储液器连接，所述储液器的出口与干燥过滤器连接，所述干燥过滤器的出口与蒸发器连接，所述蒸发器的出口与气液分离器连接，所述气液分离器的出口与压缩机连接。

进一步地，所述电加热器组成包括电加热器，所述电加热器设置于安装架上，所述安装架上设有挡风板。

进一步地，所述蒸发器集水槽包括底板，其上具有出液口，所述出液口内设有滤网；

其中，所述底板内设有加强板，且所述底板为倾斜式焊接。

进一步地，所述主水箱内部设有第一加热管以及均匀分布的第一防荡加强板，且所述主水箱内壁设有第一保温板。

进一步地，所述副水箱内部设有第二加热管以及第二防荡加强板，且所述副水箱内壁设有第二保温板。

进一步地，还包括净化系统，用于对制出的水净化处理。

进一步地，所述水净化系统包括用于将主水箱内储水取出的自吸隔膜泵，所述自吸隔膜泵通过管路与水净化器连接，所述水净化器通过臭氧管与臭氧发生器连接，且所述水净化器的出水口设有射流器。

进一步地，还包括水箱加热系统，用于对主水箱和副水箱在极寒环境下进行加热。

进一步地，所述水箱加热系统包括

膨胀水箱，其上设有回液管，

主水箱加热管及副水箱加热管，二者之间通过连接管并联，且与所述回液管连接；

燃油加热器与油箱，所述燃油加热器与主水箱加热管及副水箱加热管连接形成循环的通路。

本实用新型的有益效果体现在：

1.高效节能：该空气制水装置充分利用了换热机组在不同设备上的放热、吸热同时制热制冷原理，且配备电加热器，能在各种气候条件下全天候地处理空气中的水分，即使是环境温度较低的工况下也能使之高效地冷凝并被收集下来，以满足生活用水需要。

2.适应性强：该空气制水装置将空气制水功能、水净化消毒功能、水箱加热功能集成一体，模块化集成设计使得该装置可采用光伏供电、柴油发电机供电、市电供电等。

3.机动性强：该空气制水装置安装运输便捷，可将该装置用作地面安装，也可将该装置进行车载，该装置质量轻、功能强，作为车载制水时具备极高的机动性，可作为野外作业单位常规配置设备。

4.使用范围广：该空气制水装置不受气候条件、地域条件约束，可应用于缺水地区及无可用水源环境的不同群体使用。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型内部结构示意图；

图3为本实用新型图2结构后视示意图；

图4为本实用新型图2结构俯视示意图；

图5为本实用新型制水系统结构示意图；

图6为本实用新型制水系统连接示意图；

图7为本实用新型副水箱结构立体示意图；

图8为本实用新型副水箱结构内部剖面示意图；

图9为本实用新型主水箱结构立体示意图；

图10为本实用新型主水箱结构内部俯视示意图；

图11为本实用新型电加热器结构示意图；

图12为本实用新型蒸发器集水槽结构示意图；

图13为本实用新型水净化系统结构示意图；

图14为本实用新型加热系统与主、副水箱连接示意图；

图15为本实用新型加热系统结构示意图；

图16为本实用新型机架结构示意图。

附图标记说明：

100、外壳；101、机架；102、百叶窗；

200、制水系统；210、换热设备；220、电加热器组成；230、副水箱；240、主水箱；250、蒸发器集水槽；260、轴流风机；

2101、压缩机；2102、高压开关；2103、冷凝器；2104、储液器；2105、干燥过滤器；2106、电子膨胀阀；2107、蒸发器；2108、气液分离器；2109、低压开关；2110、挡水均风板；2111、紫铜管；

2201、电加热器；2202、安装架；2203、挡风板；

2301、第二保温板；2302、第二加热管；2303、第二防荡加强板；2304、第二液位计；2305、第二废液口；2306、取水口；2307、进液口；2308、第二通气口；2309、副水箱废液管；

2401、第一保温板；2402、第一加热管；2403、吸水管；2404、第一防荡加强板；2405、第一液位计；2406、第一通气口；2407、进水口；2408、吸水口；2409、第一废液口；2410、主水箱出液管；2411、主水箱废液管；2412、主水箱进液管；

2501、底板；2502、加强板；2503、出液口；2504、安装座；

300、水净化系统；3001、臭氧发生器；3002、臭氧管；3003、射流器；3004、水净化器；3005、自吸隔膜泵；3006、净化水进水管；

400、水箱加热系统；4001、燃油加热器；4002、连接管；4003、油箱；4004、阀门；4005、膨胀水箱；4006、副水箱加热管；4007、回液管；4008、主水箱加热管。

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的一部分实施例，而不是全部的实施例。在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，“多个”指两个以上。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在。

请参阅图1-3，本实用新型一种空气制水装置，包括外壳100，表面设有供空气进入的百叶窗102，可采用铝合金电动百叶窗设计，设备工作时，供电打开百叶窗，湿空气从此流入，工作完成后，关闭百叶窗，防尘、防水；请参阅图16，内部设有机架101，机架101采用不锈钢材质型材整体焊接，保证机架101的整体刚度与强度，并相应制成若干的设备安装空间；机架表面设有封板，局部封板采用镂空式通风槽设计。在设备工作过程中，无需开启额外的通风口即可正常运行；机架上还设有若干可打开的门板，便于对装置内的设备进行维护保养；还包括，

制水系统200，用于根据环境温度，将引入的湿空气冷凝制水；

由于现有空气制水装置在低温下使用时，因为环境温度较低，导致湿空气温度降低，使得湿空气与换热设备表面温度接近，进而影响制水效率；

通过本申请能够充分利用了制水系统200在不同设备上的放热、吸热同时制热制冷原理，能在各种气候条件下全天候地处理空气中的水分，提高装置的适用性；

制水系统200包括，请参阅图2-4，

换热设备210，用于对引入的湿空气升温后制水；

电加热器组成220，用于对引入至换热设备210内初步升温后的湿空气再升温；

蒸发器集水槽250，用于收集从蒸发器2107上流下的冷凝水；

主水箱240，用于收集蒸发器集水槽250流入的冷凝水；

副水箱230，用于储存从净化系统流入的净化水；

轴流风机260，用于将湿空气抽送至空气制水装置内。轴流风机260用于产生负压，加快气流流速，提高制水效率。

具体的，湿空气从百叶窗102入口进入，流经换热设备210，将热量传递给湿空气，湿空气温度提高，而后湿空气流经电加热器组成220(冬季或极寒地区启用)，湿空气进一步升温，后湿空气流经换热设备210，吸热制冷，将增大了焓差的湿空气中的水汽冷凝在流经换热设备210表面，被冷凝集水后的干空气沿着排风室被轴流风机260排出设备；冷凝水滴入蒸发器集水槽250中，蒸发器集水槽250中的冷凝水经过一次过滤后沿管道流入主水箱240内，再通过水净化系统300，流入副水箱230内储存；

当装置处于冬季或极寒地区启用，湿空气初步流经换热设备210后，湿空气再流经电加热器组成220，湿空气进一步升温，增加了空气焓差，有利于提高制水效率，在温度较高地区，可不启用电加热器组成220，依然能够完成高效的制水工作，且能够节约能源。

在一实施例中，请参阅图5和图6，换热设备210包括压缩机2101，压缩机2101的出口与冷凝器2103连接，冷凝器2103的出口与储液器2104连接，储液器2104的出口与干燥过滤器2105连接，干燥过滤器2105的出口与蒸发器2107连接，蒸发器2107的出口与气液分离器2108连接，气液分离器2108的出口与压缩机2101连接。

湿空气从百叶窗102入口进入，流经冷凝器2103，冷凝器2103放热，将热量传递给湿空气，湿空气温度提高，而后湿空气流经电加热器组成220(冬季或极寒地区启用)，湿空气进一步升温，而后湿空气流经蒸发器，蒸发器吸热制冷，将增大了焓差的湿空气中的水汽冷凝在蒸发器2107表面。被冷凝集水后的干空气沿着排风室被轴流风机260排出设备。冷凝水顺着蒸发器2107滴入蒸发器集水槽250中，蒸发器集水槽250中的冷凝水经过一次过滤后沿管道流入主水箱240内。

还设有高压开关2102和低压开关2109，用于控制水流流动。

还设有挡水均风板2110，用于辅助冷凝水流下，并辅助湿空气均匀于蒸发器2107接触。

还设有电子膨胀阀2106，用于调节供液量。

为了增大换热制冷效率，换热设备210设置有两组，之间通过紫铜管2111连接，相应的蒸发器2107、冷凝器2103均有两个制冷剂入口、出口，设备接口均采用扩口式螺母活连接，便于拆装检修。

在一实施例中，请参阅图11，电加热器组成220包括电加热器2201，电加热器2201设置于安装架2202上，安装架2202上设有挡风板2203。

电加热器2201用于对初步流经换热设备210的湿空气进一步升温，提高后续的制水效率，以此使得装置处于冬季或极寒地区依然能够正常使用，能在各种气候条件下全天候地处理空气中的水分，提高装置的适用性。

挡风板2203的设置能够使得进入的湿空气完全与电加热器2201接触，避免出现部分湿空气未能得到有效升温的问题。

在一实施例中，请参阅图12，蒸发器集水槽250包括底板2501，其上具有出液口2503，出液口2503内设有滤网；蒸发器集水槽250用于收集从蒸发器2107上落下的制成水，通过滤网的设置，能够对制成的水进行初步过滤处理，减轻后续净化处理的压力；

其中，底板2501内设有加强板2502。加强板2502的设置，能够提高蒸发器集水槽250的结构强度。

底板2501上还设有安装座2504。

在一实施例中，请参阅图9和图10，主水箱240内部设有第一加热管2402以及均匀分布的第一防荡加强板2404，且主水箱240内壁设有第一保温板2401。第一加热管2402的设置便于在低温时保证主水箱240内的水不结冰，便于抽取流动及取出；第一防荡加强板2404便于降低主水箱240内水的晃动幅度，降低与主水箱240内壁的冲击；第一保温板2401的设置便于减小外界温度对主水箱240内水温的影响。

还设有吸水管2403以及吸水口2408，为主水箱240内水抽取至水净化系统300提供通道；

还设有第一液位计2405(可采用浮球式液位计)、第一通气口2406、进水口2407、第一废液口2409、主水箱废液管2411、主水箱进液管2412以及主水箱出液管2410，主水箱出液管2410与水净化系统300连接，主水箱进液管2412与副水箱230连接，主水箱废液管2309的出口设有取水球阀。

在一实施例中，请参阅图7和图8，副水箱230内部设有第二加热管2302以及第二防荡加强板2303，且副水箱230内壁设有第二保温板2301。第二加热管2302的设置便于在低温时保证副水箱230内的水不结冰，便于抽取流动及取出；第二防荡加强板2303便于降低副水箱230内水的晃动幅度，降低与副水箱230内壁的冲击；第二保温板2301的设置便于减小外界温度对副水箱230内水温的影响。

还设有第二液位计2304(可采用浮球式液位计)、第二废液口2305、取水口2306、进液口2307、第二通气口2308以及副水箱废液管2309。

还设有取水口K1以及取水口K2，均设有取水球阀。

在一实施例中，请参阅图13，还包括水净化系统300，用于对制出的水净化处理。通过水净化系统300对制出的水进行净化处理，使得制出的水可以直接使用，且水净化系统300集成于外壳100内，便于整体运输。

在一实施例中，请参阅图13，水净化系统300包括用于将主水箱240内储水取出的自吸隔膜泵3005，自吸隔膜泵3005通过管路与水净化器3004连接，水净化器3004通过臭氧管3002与臭氧发生器3001连接，且水净化器3004的出水口设有射流器3003。

还设有净化水进水管3006，与副水箱230连接。

水净化系统300启动，将主水箱240中的水泵送到水净化器3004中进行二次过滤，而后水进入射流器3003中，与臭氧发生器3001产生的臭氧充分混合，进行消毒处理，而后在泵送至副水箱230中储存起来，需要用水时，只需打开任意一边的取水球阀即可取水。在主水箱240、副水箱230上均设有浮球式液位计，用于检测水位，当主水箱240无水时，水净化系统300不工作；当主水箱240有一定水量后，水净化系统300开启，进行水净化消毒处理，储存在副水箱230中，保证副水箱230中存在定量的可用水。

在一实施例中，还包括水箱加热系统400，用于对主水箱240和副水箱230在极寒环境下进行加热。这样设置，便于在气温低于零摄氏度时，避免主水箱240、副水箱230中的水结冰。

在一实施例中，水箱加热系统400包括，请参阅图14和15，

膨胀水箱4005，其上设有回液管4007，

主水箱加热管4008及副水箱加热管4006，二者之间通过连接管4002并联，且与回液管4007连接；

燃油加热器4001与油箱4003，燃油加热器4001与主水箱加热管4008及副水箱加热管4006连接形成循环的通路。

主水箱加热管4008及副水箱加热管4006采用并联方式连接，采用球阀控制加热管的通断，仅需一台燃油加热器4001即可满足主水箱240、副水箱230同时加热或任意水箱单独加热。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种空气制水装置，包括外壳(100)，表面设有供空气进入的百叶窗(102)，内部设有机架(101)，其特征在于：还包括制水系统(200)，

所述制水系统(200)包括，换热设备(210)，用于对引入的湿空气升温后制水；

电加热器组成(220)，与换热设备(210)共处于湿空气流动通道上，用于对引入至换热设备(210)内初步升温后的湿空气再升温；

蒸发器集水槽(250)，设于换热设备(210)下方，用于收集从蒸发器(2107)上流下的冷凝水；

主水箱(240)，用于收集蒸发器集水槽(250)流入的冷凝水；

副水箱(230)，用于储存从水净化系统(300)流入的净化水；

轴流风机(260)，用于将湿空气抽送至空气制水装置内。

2.如权利要求1所述的一种空气制水装置，其特征在于：所述换热设备(210)包括压缩机(2101)，所述压缩机(2101)的出口与冷凝器(2103)连接，所述冷凝器(2103)的出口与储液器(2104)连接，所述储液器(2104)的出口与干燥过滤器(2105)连接，所述干燥过滤器(2105)的出口与蒸发器(2107)连接，所述蒸发器(2107)的出口与气液分离器(2108)连接，所述气液分离器(2108)的出口与压缩机(2101)连接。

3.如权利要求1所述的一种空气制水装置，其特征在于：所述电加热器组成(220)包括电加热器(2201)，所述电加热器(2201)设置于安装架(2202)上，所述安装架(2202)上设有挡风板(2203)。

4.如权利要求1所述的一种空气制水装置，其特征在于：所述蒸发器集水槽(250)包括底板(2501)，其上具有出液口(2503)，所述出液口(2503)内设有滤网；

其中，所述底板(2501)内设有加强板(2502)，且所述底板(2501)为倾斜式焊接。

5.如权利要求1所述的一种空气制水装置，其特征在于：所述主水箱(240)内部设有第一加热管(2402)以及均匀分布的第一防荡加强板(2404)，且所述主水箱(240)内壁设有第一保温板(2401)。

6.如权利要求1所述的一种空气制水装置，其特征在于：所述副水箱(230)内部设有第二加热管(2302)以及第二防荡加强板(2303)，且所述副水箱(230)内壁设有第二保温板(2301)。

7.如权利要求1所述的一种空气制水装置，其特征在于：还包括净化系统(300)，用于对制出的水净化处理。

8.如权利要求7所述的一种空气制水装置，其特征在于：所述水净化系统(300)包括用于将主水箱(240)内储水取出的自吸隔膜泵(3005)，所述自吸隔膜泵(3005)通过管路与水净化器(3004)连接，所述水净化器(3004)通过臭氧管(3002)与臭氧发生器(3001)连接，且所述水净化器(3004)的出水口设有射流器(3003)。

9.如权利要求1-8任一项所述的一种空气制水装置，其特征在于：还包括水箱加热系统(400)，用于对主水箱(240)和副水箱(230)在极寒环境下进行加热。

10.如权利要求9所述的一种空气制水装置，其特征在于：所述水箱加热系统(400)包括

膨胀水箱(4005)，其上设有回液管(4007)，

主水箱加热管(4008)及副水箱加热管(4006)，二者之间通过连接管(4002)并联，且与所述回液管(4007)连接；

燃油加热器(4001)与油箱(4003)，所述燃油加热器(4001)与主水箱加热管(4008)及副水箱加热管(4006)连接形成循环的通路。

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