CN219952106U - 一种新型太阳能空气取水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型太阳能空气取水装置，属于空气取水技术领域,包括箱体一和箱体二，两者之间通过一四通管路连接，箱体一内部通过一隔板分为存放腔一和存放腔二，存放腔一和存放腔二内均通过隔温板间隔出一送风腔一和送风腔二，隔板上设有一半导体制冷片，半导体制冷片包括两工作侧，两工作侧上分别设有铝基复合硅胶吸湿解吸翅片，送风腔一和送风腔二两端均设有开口，一端开口上设有送风风机，另一端开口与四通管路的进风端一和进风端二相通，解决了干燥地区空气取水，空气含湿量低，取水效率低，吸湿转轮转动需要额外消耗能量，系统能耗高的问题。

Description

一种新型太阳能空气取水装置

技术领域

本实用新型属于空气取水技术领域，具体涉及一种新型太阳能空气取水装置。

背景技术

淡水是人类生存和发展非常重要的资源，但是目前世界上还有大约80多个国家和地区严重缺水，特别是在高原、沙漠等干燥地区淡水资源更加匮乏，开辟新径获得淡水资源成为目前研究的热点问题。空气取水技术是一种获得淡水资源有效方法和手段。但是目前干燥地区空气取水装置存在三个方面的问题：（1）空气含湿量低，取水效率低；（2）吸湿转轮转动需要额外消耗能量，系统能耗高；（3）取水装置体积较大，结构复杂。因此，为了解决低湿度干燥缺水地区高效空气取水问题。

实用新型内容

为解决上述背景技术中提出的问题。本实用新型提供了一种新型太阳能空气取水装置，具有可高效、节能环保的在低湿度空气取水，且结构简单、便于携带和移动的特点。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种新型太阳能空气取水装置，包括箱体一和箱体二，两者之间通过一四通管路连接，箱体一内部通过一隔板分为存放腔一和存放腔二，存放腔一和存放腔二内均通过隔温板间隔出一送风腔一和送风腔二，隔板上设有一半导体制冷片，半导体制冷片包括两工作侧，两工作侧上分别设有铝基复合硅胶吸湿解吸翅片，送风腔一和送风腔二两端均设有开口，一端开口上设有送风风机，另一端开口与四通管路的进风端一和进风端二相通；

箱体二内部通过一保温隔板分为冷腔室和热腔室，保温隔板上设有两半导体制冷器，半导体制冷器包括半导体制冷器冷端和半导体制冷器热端，半导体制冷器冷端伸入冷腔室，半导体制冷器热端伸入热腔室，冷腔室侧壁设有保温层，底部设有冷凝水箱，冷凝水箱侧壁设有出水阀，且其贯穿并伸出箱体二侧壁，冷腔室和热腔室两端均设有开口，一端开口上设有排风风机，另一端开口分别与四通管路的出风端一和出风端二相通；

四通管路包括进风端一、进风端二和出风端一、出风端二，进风端一与出风端一之间分别设有风机四和止回阀四，进风端一与出风端二之间分别设有风机三和止回阀三，进风端二与出风端一之间分别设有风机一和止回阀一，进风端二与出风端二之间分别设有风机二和止回阀二。

优选的，存放腔一20内设有蓄电池一19，且其位于送风腔一22一侧，存放腔二27内分别设有控制器25、逆变器26和蓄电池二28，且其位于送风腔二24一侧，箱体一1一侧设有太阳能板5，太阳能板5通过一电源线4与逆变器26连接。

优选的，冷腔室一侧设有一控制腔，控制腔内分别设有电源控制器和单片机，控制腔侧壁设有通槽，通槽上安装有微电脑数字温控器。

优选的，箱体一和箱体二底部均设有滚动轮。

优选的，冷腔室内设有一温湿度传感器，且其靠近出风端一。

优选的，送风腔一和送风腔二内侧壁均设有空气加湿隔板。

优选的，送风风机、空气加湿隔板、半导体制冷片、铝基复合硅胶吸湿解吸翅片、送风腔一和送风腔二构成一空气加湿系统，用于将外界空气进行加湿，提高空气湿度；

四通管路、半导体制冷器、半导体制冷器冷端、半导体制冷器热端、冷腔室、热腔室和排风风机构成一冷却结露系统，用于将空气加湿系统输送的高温加湿空气进行冷凝成水，将低温干燥空气冷却半导体制冷器热端后排出；

单片机、微电脑数字温控器、温湿度传感器和电源控制器，构成一智能控制系统，；

太阳能板、控制器、逆变器、蓄电池一和蓄电池二，构成一太阳能供电系统，用于给个用电单元进行供电。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型所描述的新型太阳能空气取水装置，通过半导体制冷片与铝基复合硅胶吸湿解吸翅片结合，利用半导体制冷片冷面与铝基复合硅胶吸湿解吸翅片结合作为吸湿端，半导体制冷片热面与铝基复合硅胶吸湿解吸翅片结合作为解吸端，然后通过单片机交替切换半导体制冷片两端的电流方向，实现吸湿端和解吸端的切换，连续对空气进行加湿，提高空气湿度，配合四通管路设计，使得加湿空气始终流向冷腔室，将空气进行冷凝取水，提升了空气取水装置的取水效率。

2、本实用新型所描述的新型太阳能空气取水装置，通过采用太阳能为整个空气取水装置供电，无外界电能消耗，装置能耗也较低，并且采用半导体制冷技术，没有转动部件，结构简单，不需制冷剂、无制冷压缩机、质量轻、工作稳定、无噪声优点。

3、本实用新型所描述的新型太阳能空气取水装置，以太阳能为驱动能源，基于半导体材料的帕尔贴效应，利用半导体制冷片两端的冷量和发热量实现复合吸附材料的吸湿解吸，通过定周期变换半导体制冷片直流电流方向实现两端吸湿解吸过程交替，连续加湿空气，再结合冷却结露法从空气中取水，使得在实现高效取水的同时，节能环保，达到节能减排和高效取水的双重目标。

附图说明

图1为本实用新型的正面立体结构示意图；

图2为本实用新型的结构局部剖切俯视图；

图3为本实用新型的反面立体结构示意图；

图4为四通管路的零件立体结构示意图；

图中：1、箱体一；2、送风风机；3、滚动轮；4、电源线；5、太阳能板；6、风机一；7、风机二；8、止回阀二；9、箱体二；10、出风端一；11、出风端二；12、四通管路；13、止回阀三；14、风机三；15、风机四；16、止回阀四；17、止回阀一；18、隔温板；19、蓄电池一；20、存放腔一；21、铝基复合硅胶吸湿解吸翅片；22、送风腔一；23、半导体制冷片；24、送风腔二；25、控制器；26、逆变器；27、存放腔二；28、蓄电池二；29、半导体制冷器冷端；30、电源控制器；31、单片机；32、冷腔室；33、出水阀；34、热腔室；35、温湿度传感器；36、半导体制冷器热端；37、微电脑数字温控器；38、排风风机；39、进风端一；40、进风端二。

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。

请参阅图1-4，本实用新型提供以下技术方案：一种新型太阳能空气取水装置，包括箱体一1和箱体二9，两者之间通过一四通管路12连接，箱体一1内部通过一隔板分为存放腔一20和存放腔二27，存放腔一20和存放腔二27内均通过隔温板18间隔出一送风腔一22和送风腔二24，隔板上设有一半导体制冷片23，半导体制冷片23包括两工作侧，两工作侧上分别设有铝基复合硅胶吸湿解吸翅片21，送风腔一22和送风腔二24两端均设有开口，一端开口上设有送风风机2，另一端开口与四通管路12的进风端一39和进风端二40相通；

箱体二9内部通过一保温隔板分为冷腔室32和热腔室34，保温隔板上设有两半导体制冷器，半导体制冷器包括半导体制冷器冷端29和半导体制冷器热端36，半导体制冷器冷端29伸入冷腔室32，半导体制冷器热端36伸入热腔室34，冷腔室32侧壁设有保温层，底部设有冷凝水箱，冷凝水箱侧壁设有出水阀33，且其贯穿并伸出箱体二9侧壁，冷腔室32和热腔室34两端均设有开口，一端开口上设有排风风机38，另一端开口分别与四通管路12的出风端一10和出风端二11相通；

四通管路12包括进风端一39、进风端二40和出风端一10、出风端二11，进风端一39与出风端一10之间分别设有风机四15和止回阀四16，进风端一39与出风端二11之间分别设有风机三14和止回阀三13，进风端二40与出风端一10之间分别设有风机一6和止回阀一17，进风端二40与出风端二11之间分别设有风机二7和止回阀二8。

具体的，存放腔一20内设有蓄电池一19，且其位于送风腔一22一侧，存放腔二27内分别设有控制器25、逆变器26和蓄电池二28，且其位于送风腔二24一侧，箱体一1一侧设有太阳能板5，太阳能板5通过一电源线4与逆变器26连接，太阳能板5将太阳能转换成电能，然后逆变器26将其变压，使得电压分别适合蓄电池二28和电源控制器30等用电单元。

具体的，冷腔室32一侧设有一控制腔，控制腔内分别设有电源控制器30和单片机31，控制腔侧壁设有通槽，通槽上安装有微电脑数字温控器37，微电脑数字温控器37与单片机31相连接，使得能够对冷腔室32内的温湿度进行数字化显示并且对其调节，使得可控制每小时制水量。

具体的，箱体一1和箱体二9底部均设有滚动轮3，使得取水装置便于移动。

具体的，冷腔室32内设有一温湿度传感器35，且其靠近出风端一10，通过监测四通管路12的出风端一10中温湿度含量，当其低于一定阈值时，给信号单片机31，单片机31给信号半导体制冷片23和四通管路12上的风机，使得空气加湿系统中的半导体制冷片23电流方向调转，半导体制冷片23一侧的铝基复合硅胶吸湿解吸翅片21从原来的吸湿端变为解吸端，另一侧的由铝基复合硅胶吸湿解吸翅片21从原来的解吸端变为吸湿端，同时连锁控制风机一6、风机二7、风机三14和风机四15启停，保证了加湿后的高温空气始终是流入冷却结露系统冷腔室32内，低温空气始终进入热腔室34内，对半导体制冷器热端36进行散热。

具体的，送风腔一22和送风腔二24内侧壁均设有空气加湿隔板，保证了两者之间相互间隔，避免出现干扰的情况。

具体的，送风风机2、空气加湿隔板、半导体制冷片23、铝基复合硅胶吸湿解吸翅片21、送风腔一22和送风腔二24构成一空气加湿系统，用于将外界空气进行加湿，提高空气湿度；

四通管路12、半导体制冷器、半导体制冷器冷端29、半导体制冷器热端36、冷腔室32、热腔室34和排风风机38构成一冷却结露系统，用于将空气加湿系统输送的高温加湿空气进行冷凝成水，将低温干燥空气冷却半导体制冷器热端36后排出；

单片机31、微电脑数字温控器37、温湿度传感器35和电源控制器30，构成一智能控制系统；

太阳能板5、控制器25、逆变器26、蓄电池一19和蓄电池二28，构成一太阳能供电系统，用于给个用电单元进行供电。

本实用新型的工作原理及使用流程：本实用新型所描述的新型太阳能空气取水装置；

室外干燥空气由送风风机2送入送风腔一22，然后流经半导体制冷片23两侧的铝基复合硅胶吸湿解吸翅片21，半导体制冷片23一侧制冷，一侧发热，使得送风腔一22和送风腔二24内的铝基复合硅胶吸湿解吸翅片21分别为低温和高温状态，送风腔一22内的空气中含有的水蒸气被低温铝基复合硅胶吸湿解吸翅片21表面上涂覆的固体吸湿剂氯化锂所吸附，其释放的吸附热被低温的铝基复合硅胶吸湿解吸翅片21所吸收，成为吸湿端，然后变成低温空气进入进风端一39，同时风机三14开始运转，将低温空气通过出风端二11排入热腔室34内，低温空气对半导体制冷器热端进行散热，然后被排风风机38排出热腔室34；

同时，室外干燥空气也被送风风机2送入送风腔二24中，送风腔二24内的铝基复合硅胶吸湿解吸翅片21为高温状态，同时铝基复合硅胶吸湿解吸翅片21上涂覆的氯化锂在初始状态下便吸附了空气中的水蒸气，而高温状态下室外干燥空气被加热，同时铝基复合硅胶吸湿解吸翅片21表面吸湿了的氯化锂在高温下解吸，成为解吸端，解吸释放的水蒸气由空气带走，空气含湿量增加，高湿度空气进入进风端二40，同时风机一6开始运转，将高湿度空气通过出风端一10排入冷腔室32内，空气流经半导体制冷器冷端29，在其表面凝结形成冷凝水，冷凝水由底部冷凝水箱收集；

当送风腔二24中的铝基复合硅胶吸湿解吸翅片21表面氯化锂解吸完成后，空气含湿量降低，排入冷腔室32内的空气湿度被温湿度传感器35实时监测，当湿度低于一定阈值时，温湿度传感器35给信号单片机31，单片机31收到信号，并给信号半导体制冷片23，使其电流方向改变，将半导体制冷片23一侧的铝基复合硅胶吸湿解吸翅片21从原来的吸湿端变为解吸端，另一侧的由铝基复合硅胶吸湿解吸翅片21从原来的解吸端变为吸湿端，同时连锁控制风机一6、风机三14关闭，风机二7、和风机四15启动，保证加湿后的空气始终是流入冷腔室32内，在半导体制冷器冷端29形成冷凝水，从而达到连续加湿取水，然后通过出水阀33取用水源，直至完成。

本实用新型所描述的新型太阳能空气取水装置，电路控制运行流程如下：

太阳能板5将外界太阳能转换成电能，并通过控制器25和逆变器26变压，然后分别送入蓄电池一19和蓄电池二28，然后蓄电池一19和蓄电池二28输出端与电源控制器30连接，然后电源控制器30输出端与单片机31、半导体制冷器、半导体制冷片23、温湿度传感器35、微电脑数字温控器37、排风风机38、送风风机2、风机一6、风机三14、风机二7、和风机四15连接，并供电；

当需要工作时，通过操作微电脑数字温控器37，使得单片机31发出信号控制半导体制冷器、半导体制冷片23启动，同时将温湿度传感器35、排风风机38、送风风机2、风机一6和风机三14启动，其中当冷腔室32中的湿度低于一定阈值时，温湿度传感器35给信号单片机31，单片机31收到信号，并给信号半导体制冷片23，使其电流方向改变，将半导体制冷片23一侧的铝基复合硅胶吸湿解吸翅片21从原来的吸湿端变为解吸端，另一侧的由铝基复合硅胶吸湿解吸翅片21从原来的解吸端变为吸湿端，同时连锁控制风机一6、风机三14关闭，风机二7、和风机四15启动，如此循环，完成电路控制。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种新型太阳能空气取水装置，包括箱体一（1）和箱体二（9），两者之间通过一四通管路（12）连接，其特征在于：所述箱体一（1）内部通过一隔板分为存放腔一（20）和存放腔二（27），所述存放腔一（20）和存放腔二（27）内均通过隔温板（18）间隔出一送风腔一（22）和送风腔二（24），所述隔板上设有一半导体制冷片（23），所述半导体制冷片（23）包括两工作侧，两工作侧上分别设有铝基复合硅胶吸湿解吸翅片（21），所述送风腔一（22）和送风腔二（24）两端均设有开口，一端开口上设有送风风机（2），另一端开口与所述四通管路（12）的进风端一（39）和进风端二（40）相通；

所述箱体二（9）内部通过一保温隔板分为冷腔室（32）和热腔室（34），所述保温隔板上设有两半导体制冷器，所述半导体制冷器包括半导体制冷器冷端（29）和半导体制冷器热端（36），所述半导体制冷器冷端（29）伸入所述冷腔室（32），所述半导体制冷器热端（36）伸入热腔室（34），所述冷腔室（32）侧壁设有保温层，底部设有冷凝水箱，所述冷凝水箱侧壁设有出水阀（33），且其贯穿并伸出所述箱体二（9）侧壁，所述冷腔室（32）和热腔室（34）两端均设有开口，一端开口上设有排风风机（38），另一端开口分别与所述四通管路（12）的出风端一（10）和出风端二（11）相通；

所述四通管路（12）包括进风端一（39）、进风端二（40）和出风端一（10）、出风端二（11），进风端一（39）与出风端一（10）之间分别设有风机四（15）和止回阀四（16），进风端一（39）与出风端二（11）之间分别设有风机三（14）和止回阀三（13），进风端二（40）与出风端一（10）之间分别设有风机一（6）和止回阀一（17），进风端二（40）与出风端二（11）之间分别设有风机二（7）和止回阀二（8）。

2.根据权利要求1所述的一种新型太阳能空气取水装置，其特征在于：所述存放腔一（20）内设有蓄电池一（19），且其位于所述送风腔一（22）一侧，存放腔二（27）内分别设有控制器（25）、逆变器（26）和蓄电池二（28），且其位于所述送风腔二（24）一侧，所述箱体一（1）一侧设有太阳能板（5），所述太阳能板（5）通过一电源线（4）与所述逆变器（26）连接。

3.根据权利要求2所述的一种新型太阳能空气取水装置，其特征在于：所述冷腔室（32）一侧设有一控制腔，所述控制腔内分别设有电源控制器（30）和单片机（31），所述控制腔侧壁设有通槽，所述通槽上安装有微电脑数字温控器（37）。

4.根据权利要求3所述的一种新型太阳能空气取水装置，其特征在于：所述箱体一（1）和箱体二（9）底部均设有滚动轮（3）。

5.根据权利要求4所述的一种新型太阳能空气取水装置，其特征在于：所述冷腔室（32）内设有一温湿度传感器（35），且其靠近所述出风端一（10）。

6.根据权利要求5所述的一种新型太阳能空气取水装置，其特征在于：所述送风腔一（22）和送风腔二（24）内侧壁均设有空气加湿隔板。

7.根据权利要求6所述的一种新型太阳能空气取水装置，其特征在于：所述送风风机（2）、空气加湿隔板、半导体制冷片（23）、铝基复合硅胶吸湿解吸翅片（21）、送风腔一（22）和送风腔二（24）构成一空气加湿系统，用于将外界空气进行加湿，提高空气湿度；

所述四通管路（12）、半导体制冷器、半导体制冷器冷端（29）、半导体制冷器热端（36）、冷腔室（32）、热腔室（34）和排风风机（38）构成一冷却结露系统，用于将空气加湿系统输送的高温加湿空气进行冷凝成水，将低温干燥空气冷却半导体制冷器热端（36）后排出；

所述单片机（31）、微电脑数字温控器（37）、温湿度传感器（35）和电源控制器（30），构成一智能控制系统，用于控制冷却结露系统和空气加湿系统；

所述太阳能板（5）、控制器（25）、逆变器（26）、蓄电池一（19）和蓄电池二（28），构成一太阳能供电系统，用于给个用电单元进行供电。