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空氣取水器的制作方法

文檔序號:12708591閱讀:1784來源:國知局
空氣取水器的制作方法與工藝

本實(shí)用新型涉及一種空氣取水器,具體是一種利用散熱導(dǎo)流組件誘導(dǎo)空氣在熱電芯片冷端冷凝取水的裝置。



背景技術(shù):

人們在沙漠和海洋地區(qū)的活動(dòng)越來越頻繁,在這些條件較為艱苦的地區(qū)工作,首先要克服的困難就是淡水資源短缺的問題,因此如何有效的獲取淡水資源成為人們關(guān)心和亟待解決的難題。經(jīng)過人們的不斷探索與研究,隨之出現(xiàn)了不同類型的空氣取水器,但都存在著不同的問題,如耗電量大,不環(huán)保,體積大不便于攜帶,取水效率低等問題。經(jīng)過檢索,中國專利公開號CN2567274Y,實(shí)用新型名稱為:太陽能半導(dǎo)體制冷結(jié)露法空氣取水器;該空氣取水器采用熱電對空氣進(jìn)行冷凝,當(dāng)空氣溫度降到其對應(yīng)的露點(diǎn)溫度以下時(shí),空氣中的水蒸氣便冷凝成液態(tài)的小水滴。并將從凝水室出去的溫度較低的空氣和進(jìn)入取水器的空氣進(jìn)行充分換熱,從而使空氣在進(jìn)入冷板前得到了預(yù)冷,同時(shí)也回收了冷量,但熱電芯片熱端產(chǎn)生的熱量未有效及時(shí)排出,導(dǎo)致熱電芯片的制冷效率不高,取水器單位能量的取水率低。

熱電制冷技術(shù)具有系統(tǒng)簡單,無運(yùn)行工質(zhì),運(yùn)行可靠,節(jié)能環(huán)保,使用壽命長等優(yōu)點(diǎn),采用熱電芯片冷端對空氣進(jìn)行冷凝,當(dāng)空氣溫度低于其對應(yīng)的露點(diǎn)溫度時(shí),空氣中的水蒸氣便凝結(jié)成液態(tài)的水滴,并對經(jīng)冷凝后溫度較低的空氣進(jìn)行余熱回收,用于帶走熱電芯片熱端產(chǎn)生的熱量,降低熱電芯片熱端溫度,提高熱電芯片的制冷效率。在實(shí)現(xiàn)快速制取冷凝水的同時(shí)并充分將余熱回收用于降低熱電芯片熱端溫度,實(shí)現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保的要求。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有空氣取水器的缺點(diǎn),提供了一種節(jié)能環(huán) 保,制冷效率高,體積小且便于攜帶的空氣取水器。

為解決上述問題,本實(shí)用新型提出一種空氣取水器,其特征在于,所述裝置包括內(nèi)筒體組件、外筒體組件、散熱導(dǎo)流組件和集水組件,所述的內(nèi)筒體組件位于外筒體組件內(nèi)部,內(nèi)筒體組件和外筒體組件通過散熱導(dǎo)流組件連接,外部筒體組件底部與集水組件相連。利用內(nèi)筒體組件的內(nèi)側(cè)熱電芯片和外筒體組件外側(cè)熱電芯片對空氣中的水蒸氣進(jìn)行冷凝取水,散熱導(dǎo)流組件使空氣與冷凝面充分接觸。對經(jīng)過冷凝后溫度較低的空氣進(jìn)行余熱回收,用于帶走內(nèi)側(cè)熱電芯片熱端產(chǎn)生的熱量,降低內(nèi)側(cè)熱電芯片熱端溫度,提高熱電芯片的制冷效率,大大提高了取水器單位能量的取水率。

本實(shí)用新型的目的是通過如下技術(shù)思路實(shí)現(xiàn)的:

利用熱電制冷與余熱回收原理,結(jié)合散熱導(dǎo)流組件,從空氣中冷凝取水。內(nèi)側(cè)熱電芯片緊貼于空氣排氣管的外壁,內(nèi)側(cè)熱電芯片冷端朝向散熱導(dǎo)流組件,內(nèi)側(cè)熱電芯片冷端冷量散至散熱導(dǎo)流組件及圓柱體內(nèi)壁,對流經(jīng)的空氣進(jìn)行冷凝,當(dāng)空氣溫度降到其對應(yīng)的露點(diǎn)溫度以下時(shí),空氣中的水蒸氣便冷凝成液態(tài)的小水滴。當(dāng)空氣流出散熱導(dǎo)流組件時(shí),因圓柱體外壁下側(cè)貼有外側(cè)熱電芯片,空氣得到進(jìn)一步冷凝,在冷凝水出口處對冷凝過程中產(chǎn)生的小水滴進(jìn)行收集。最終外渦流將在錐體底部形成向上運(yùn)動(dòng)的內(nèi)渦流,空氣排氣管的內(nèi)側(cè)熱電芯片的熱端對冷凝后溫度較低的空氣進(jìn)行余熱回收,將內(nèi)側(cè)熱電芯片熱端產(chǎn)生的熱量帶走,有效降低內(nèi)側(cè)熱電芯片熱端溫度,提高了內(nèi)側(cè)熱電芯片的制冷效率,大大提高了空氣取水器的取水效率。

與傳統(tǒng)的空氣取水器相比,本實(shí)用新型一種空氣取水器的優(yōu)點(diǎn)有:

首先,本實(shí)用新型處理的空氣經(jīng)空氣進(jìn)口進(jìn)入空氣取水器,空氣進(jìn)氣管具有一定的傾斜角度,使空氣在通道內(nèi)旋轉(zhuǎn)流動(dòng)的同時(shí)具有向下運(yùn)動(dòng)的分速度,有助于空氣與冷表面充分接觸冷凝。

其次,本實(shí)用新型的空氣排氣管為多邊形柱體,便于與內(nèi)側(cè)熱電芯片接觸,減少不必要的熱損失,并與圓柱體的內(nèi)壁連接有散熱導(dǎo)流組件,該組件不僅可以提高空氣的冷凝效率且具有導(dǎo)流作用。

再次,本實(shí)用新型的散熱導(dǎo)流組件、圓柱體內(nèi)壁和錐體內(nèi)壁均涂有疏水材料,便于冷凝水快速流下,提高空氣冷凝效率。

最后,本實(shí)用新型的空氣排氣管對冷凝后的空氣進(jìn)行了余熱回收,有效降低內(nèi)側(cè)熱電芯片熱端溫度,減小冷熱端溫差,提高內(nèi)側(cè)熱電芯片的制冷效率。

綜上所述,本實(shí)用新型充分利用了熱電芯片冷端制取冷凝水與余熱回收的節(jié)能裝置,具有制冷效率高,節(jié)能環(huán)保,體積小便于攜帶,普適性好等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的主視剖面結(jié)構(gòu)示意圖;

圖2為圖1中A-A處剖視結(jié)構(gòu)示意圖;

圖3為圖1中B-B處剖視結(jié)構(gòu)示意圖;

圖4為內(nèi)筒體組件與散熱導(dǎo)流組件結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中標(biāo)號所示名稱為:101-空氣出口;102-空氣排氣管;103-內(nèi)側(cè)熱電芯片;201-散熱導(dǎo)流組件;301-空氣進(jìn)口;302-空氣進(jìn)氣管;303-保溫層;304-外側(cè)熱電芯片;305-圓柱體;306-支架;307-硅膠導(dǎo)熱墊;401-錐體;402-冷凝水排出管;403-冷凝水出口

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式做進(jìn)一步詳細(xì)闡述,但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。

如圖1-圖4所示,本實(shí)用新型一種空氣取水器,包括:內(nèi)筒體組件、外筒體組件、散熱導(dǎo)流組件和集水組件。內(nèi)筒體組件包含有空氣進(jìn)口101、空氣排氣管102和內(nèi)側(cè)熱電芯片103;外筒體組件包含有空氣進(jìn)口301、圓柱體305、保溫層303、外側(cè)熱電芯片304、硅膠導(dǎo)熱墊307和支架306;散熱導(dǎo)流組件201呈螺旋型結(jié)構(gòu),散熱導(dǎo)流組件201向下傾斜角度為10°;集水組件包含有錐體401、冷凝水排出管402和冷凝水出口403,圓柱體底端與錐體401相連,錐體401底端連接冷凝水排出管出口402,各零部件之間緊密結(jié)合形成一個(gè)組件整體。

如圖1所示,空氣經(jīng)空氣進(jìn)口301進(jìn)入取水器,在通道內(nèi)向下運(yùn)動(dòng),空氣進(jìn)氣管302向下傾斜角度為5~10°,使空氣在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)具有向下的分速度,加快空氣的流動(dòng)。內(nèi)側(cè)熱電芯片103緊貼于空氣排氣管102的外壁,內(nèi)側(cè)熱電芯片103冷端朝向散熱導(dǎo)流組件201,內(nèi)側(cè)熱電芯片103冷端的熱量散至螺散熱導(dǎo)流組件201及圓柱體305,對流經(jīng)的空氣進(jìn)行冷凝,當(dāng)空氣溫度降到其對應(yīng)的露點(diǎn)溫度以下時(shí),空氣中的水蒸氣便冷凝成液態(tài)的小水滴。當(dāng)空氣流出散熱導(dǎo)流組件201時(shí),因圓柱體305下端外壁貼有外側(cè)熱電芯片304,外側(cè)熱電芯片304的冷端朝向散熱導(dǎo)流組件201,圓柱體305外壁與外側(cè)熱電芯片304之間的空隙利用硅膠導(dǎo)熱墊307填充,空氣經(jīng)過外側(cè)熱電芯片304的冷端得到進(jìn)一步冷凝,經(jīng)冷凝產(chǎn)生的小水滴在冷凝水排出管402處進(jìn)行匯聚收集。取水器內(nèi)部的空氣在向下不斷運(yùn)動(dòng)的過程中,在錐體401的底部形成向上運(yùn)動(dòng)的內(nèi)旋渦流,在空氣排氣管102內(nèi),內(nèi)側(cè)熱電芯片103對冷凝后溫度較低的內(nèi)渦流空氣進(jìn)行余熱回收,將內(nèi)側(cè)熱電芯片103熱端產(chǎn)生的熱量帶走,并有效降低了內(nèi)側(cè)熱電芯片103熱端溫度,提高了內(nèi)側(cè)熱電芯片103的制冷效率,大大提高了取水器單位能量的取水率。為便于利用容器對冷凝水進(jìn)行收集,支架306將取水器支起距離地面一定的距離,可以將容器直接放于冷凝水出口403即可收集冷凝水。

如圖2所示,為A-A處局部橫向剖視圖,其中空氣排氣管102呈現(xiàn)多邊形,內(nèi)側(cè)熱電芯片103緊貼于空氣排氣管102外壁面,減少不必要的熱量損失保證良好的傳熱效果。內(nèi)側(cè)熱電芯片103熱端朝向內(nèi),熱量散至空氣排氣管102內(nèi)部;內(nèi)側(cè)熱電芯片103冷端產(chǎn)生的冷量傳至散熱導(dǎo)流組件201和圓柱體305上端,對流經(jīng)的空氣進(jìn)行冷凝取水。因?yàn)閳A柱體305外壁的上端與散熱導(dǎo)流組件201相連,使圓柱體305上端溫度較低,所以在圓柱體305外壁上端設(shè)置有保溫層303,防止造成冷量的損失及避免圓柱體305外壁表面因溫度過低而結(jié)露。

如圖3所示,為B-B處局部橫向剖視圖,在圓柱體305外壁底端貼有外側(cè) 熱電芯片304,外側(cè)熱電芯片304冷端朝向散熱導(dǎo)流組件201,將冷量傳至圓柱體305對流經(jīng)的空氣繼續(xù)進(jìn)行冷凝;外側(cè)熱電芯片304熱端朝向大氣,直接將熱量散至室外空氣中。在圓柱體305外壁與外側(cè)熱電芯片304之間的間隙利用硅膠導(dǎo)熱墊307進(jìn)行填充,保證良好的傳熱效果。

如圖4所示,為內(nèi)筒體組件與散熱導(dǎo)流組件201的結(jié)構(gòu)示意圖,從圖4中可以看出,散熱導(dǎo)流組件201與內(nèi)側(cè)熱電芯片緊密連接,將內(nèi)側(cè)熱電芯片冷端產(chǎn)生的冷量傳至散熱導(dǎo)流組件201對流經(jīng)的空氣冷凝,且對空氣具有導(dǎo)流作用,讓空氣與散熱導(dǎo)流組件充分接觸。本實(shí)用新型在散熱導(dǎo)流組件201、圓柱體305內(nèi)壁和錐體401內(nèi)壁均涂有疏水材料,便于冷凝水快速流下,提高空氣冷凝效率。

以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例,并非因此即限制本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍,凡是運(yùn)用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的改變、修飾、替代、組合或簡化,均應(yīng)為等效的置換方式,均同理包括在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。

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