專利名稱：一種便攜式空氣取水裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及ー種取水裝置，特別是關于ー種適用于干旱偏遠地區的便攜式空氣取水裝置。
背景技術：
濕空氣是指干空氣與水蒸氣的混合物，エ業生產的許多過程例如空氣的溫度和濕度調節過程、物體的干燥過程、冷卻水塔中水的冷卻過程等都與濕空氣性質息息相關。不同于其它氣體混合物，濕空氣的特點在于其中ー種組元-水蒸氣在一定條件下將會發生聚集形態的變化，即水蒸氣凝結變成液體或固體，或者發生與蒸發過程相反的狀態。在日常生活中，人們通常利用濕空氣中的水蒸氣的飽和濕度隨著環境溫度降低而降低的原理提取空氣中的水分，使得干旱缺水地區能夠從空氣中獲得清潔且可以飲用的水。在濕空氣被冷卻的過程中，如果濕空氣被冷卻到飽和狀態以后仍然繼續受冷，水蒸氣將會不斷凝結析出，此時，濕空氣總是處于飽和狀態且其的絕對含濕量隨著空氣溫度下降而降低。現有的空氣取水裝置通常采用壓縮式制冷循環的方式獲取水，具體過程是通過制冷劑獲得足夠冷量與濕空氣進行熱交換，從而使空氣溫度降低，析出水蒸氣。現有的空氣取水裝置大都是固定式非便攜設計，由于壓縮機的體積和重量的因素，限制了其在偏遠干旱地區的使用性能。另外，由于傳統脫水裝置中的熱交換采用管殼式叉流換熱器，換熱效率偏低，在相同換熱量的要求下，需要更多的換熱面積，所需設備成本比較昂貴。
發明內容
針對上述問題，本發明的目的是提供ー種換熱效率高、成本低、攜帯方便、且特別適合于干旱地區使用的便攜式空氣取水裝置。為實現上述目的，本發明采取以下技術方案一種便攜式空氣取水裝置，其特征在于它包括一箱體，所述箱體底端設置有一冷凝水出口，所述箱體內水平設置有ー擱板，將所述箱體分隔成一端連通的上、下通道；所述下通道為連通大氣的進氣通道，所述上通道為排氣通道，所述排氣通道的出ロ設置有一鼓風機；所述擱板上設置有兩個以上的通孔，每ー 所述通孔內分別插設有ー熱電片，每一所述熱電片的兩端分別粘貼有ー銅片；每一所述銅片分別與所述擱板焊接固定，每一所述熱電片的兩端分別設置有電流引線，且分別穿過設置在所述銅片上的穿線孔，以連接供電電源；每一所述銅片上分別豎直焊接有ー熱管，每ー 所述熱管上分別設置有若干肋片。各所述熱電片的電流引線采用串聯方式連接所述供電電源。各所述熱電片的電流引線采用并聯方式連接所述供電電源。所述進氣通道的進ロ設置有ー過濾網。所述上、下通道連通ー側的所述箱體上設置有ー補償空氣進ロ，所述補償空氣進 ロ處設置有ー過濾網。
本發明由于采取以上技術方案，其具有以下優點1、本發明由于在箱體的擱板上設置有兩個以上的熱電片，因此與傳統壓縮式制冷除濕相比，采用多級熱電片制冷，換熱效率高，制冷效果好，結構簡單，實用性高，具有很好的軍用和民用價值。2、本發明采用在每ー 熱電片兩端的銅片上分別豎直設置ー熱管，且在每ー熱管上分別設置有若干肋片，由于熱管和肋片是傳熱系數較高的散熱結構，因此制冷效果好，使得熱電片冷熱端表面溫度穩定， 可以維持性能較高的エ況。3、本發明采用熱電片實現多級制冷，由于熱電片本身エ況靈活， 在制冷過程中不需制冷劑、且無泄漏、無污染，清潔衛生，與現有技術相比，由于整個制冷過程不采用壓縮裝置，因此不僅在制冷過程中無噪聲、無磨損，且使本發明方便攜帯，使用壽命長。4、本發明的熱電片的供電電源選擇靈活，既可以采用各熱電片串聯使用，各個熱電片的電流大小相同，節省電源的設計成本；也可以采用各熱電片并聯使用，按照實際使用情況選擇每個熱電片的具體供電電流(約I 4A左右)，使熱電片的冷熱端溫差達50 60°C， 從而降低運行成本，提高可靠性。本發明不但可以廣泛用于各種干旱地區的取水過程中，而且可以用于其它有特殊要求而水源缺乏的地區。
圖I是本發明的結構示意圖；圖2是圖I的俯視示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細的描述。如圖I、圖2所示，本發明的空氣取水裝置包括一由薄鋼板焊接而成的一端開ロ的箱體1，箱體I的底端設置有一冷凝水出ロ 2，箱體I內水平設置有ー擱板3，擱板3將箱體 I分隔成一端連通的上、下兩個通道，下通道為連通大氣的進氣通道，上通道為連通大氣的排氣通道，排氣通道的出ロ設置有一鼓風機4。擱板3上設置有六個通孔，每一通孔內分別插設有一熱電片5，每ー熱電片5的冷、熱端穿越每一通孔分別通過環氧樹脂膠粘貼ー塊銅片6，每ー銅片6分別與擱板3的頂面或底面焊接固定，每ー熱電片5的兩端分別設置有電流引線，且分別穿過設置在銅片6上的穿線孔，以連接供電電源，每ー銅片6的上分別豎直焊接有ー熱管7，每ー熱管7外側分別焊接固定有若干層肋片8。上述實施例中，上、下通道連通ー側的箱體I上設置有一補償空氣進ロ 9。上述各實施例中，鼓風機4采用軸流通風機，葉片數目可以采用3個，工作壓カ可以采用I個大氣壓，鼓風機4的外輪廓形狀和大小與排氣通道的出口匹配，為了工作穩定， 可以將其與排氣通道內壁焊接固定，也可以為了方便，在使用時將鼓風機4放置在排氣通道的出口處。上述各實施例中，為了使制備的冷凝水更加的干凈和清潔，需要盡可能減少從進氣通道進入箱體I的空氣所攜帯的固體顆粒、雜質等，因此可以在進氣通道的進ロ處設置一過濾網，為了方便取下清洗，過濾網可以固定在一方形框架內，方形框架的形狀大小和進氣通道的進ロ相匹配，可以在使用時將方形框架插入到箱體I的進氣通道的進ロ處，同樣在補償空氣進ロ 9處也可以設置一過濾網，過濾網可以采用銅質過濾網。上述各實施例中，箱體I內設置熱電片5的數量可以依據箱體I的尺寸來具體確定，為了實現多級制冷，熱電片5的數量采用兩個或兩個以上，如果箱體I尺寸很大，為了實現更好的制冷效果，凝結出更多的水，采用熱電片5及其對應的熱管的數量可以采用多個。 使用時，可以將各個熱電片5的電流引線串聯，且將第一個熱電片5和最后ー個熱電片5的電流引線引出連接供電電源即可，也可以將每個熱電片5的引線均引出給每個熱電片単獨供電，使所有熱電片5并聯連接，熱電片5的供電電源為獨立恒流源，即輸出一大小恒定的電流。上述各實施例中，熱管7可以采用重力式熱管，熱管7中的エ質可以采用こ醇或こ 醇與水的混合物，熱管7的材料可以選擇紫銅。上述各實施例中，肋片8材料與熱管7的材料一致，可以采用紫銅。如圖I所示，本發明使用時，將串聯連接的熱電片5的正、負接通電源，開啟鼓風機 4，由于鼓風機4產生的吸力作用使外界空氣通過進氣通道的進口和補償空氣進ロ 9進入到箱體I內，進氣通道內部空氣流動方向如箭頭方向(如圖I)。空氣進入進氣通道內，逐級流經各個熱電片5的冷端，由于空氣與肋片8和熱管7對流換熱充分，進氣通道內的空氣溫度逐漸降低，使水蒸氣的飽和蒸汽壓進一歩下降，當空氣溫度降至露點溫度以下時，空氣中的一部分水蒸氣以冷凝水析出，并經冷凝水出ロ 2排出箱體I外側，由于鼓風機4吸力作用， 空氣中另外一部分水蒸氣流通到排氣通道中，此部分空氣處于飽和低溫狀態，進入排氣通道內與補償空氣混合之后流經排氣通道中的各熱電片5的熱端，通過熱管7和肋片8的熱交換，溫度較低的冷空氣空氣帶走各個熱電片5熱端的熱量，通過各熱電片5，散熱充分，エ 況均勻。上述各實施例僅用于說明本發明，其中各部件的結構和連接方式等都是可以有所變化的，凡是在本發明技術方案的基礎上進行的等同變換和改進，均不應排除在本發明的保護范圍之外。
權利要求
1.一種便攜式空氣取水裝置，其特征在于它包括一箱體，所述箱體底端設置有一冷凝水出口，所述箱體內水平設置有一擱板，將所述箱體分隔成一端連通的上、下通道；所述下通道為連通大氣的進氣通道，所述上通道為排氣通道，所述排氣通道的出口設置有一鼓風機；所述擱板上設置有兩個以上的通孔，每一所述通孔內分別插設有一熱電片，每一所述熱電片的兩端分別粘貼有一銅片；每一所述銅片分別與所述擱板焊接固定，每一所述熱電片的兩端分別設置有電流引線，且分別穿過設置在所述銅片上的穿線孔，以連接供電電源； 每一所述銅片上分別豎直焊接有一熱管，每一所述熱管上分別設置有若干肋片。
2.如權利要求I所述的一種便攜式空氣取水裝置，其特征在于各所述熱電片的電流引線采用串聯方式連接所述供電電源。
3.如權利要求I所述的一種便攜式空氣取水裝置，其特征在于各所述熱電片的電流引線采用并聯方式連接所述供電電源。
4.如權利要求I或2或3所述的一種便攜式空氣取水裝置，其特征在于所述進氣通道的進口設置有一過濾網。
5.如權利要求I或2或3所述的一種便攜式空氣取水裝置，其特征在于所述上、下通道連通一側的所述箱體上設置有一補償空氣進口，所述補償空氣進口處設置有一過濾網。
6.如權利要求4所述的一種便攜式空氣取水裝置，其特征在于所述上、下通道連通一側的所述箱體上設置有一補償空氣進口，所述補償空氣進口處設置有一過濾網。
全文摘要
本發明涉及一種便攜式空氣取水裝置，其特征在于它包括一箱體，箱體底端設置有一冷凝水出口，箱體內水平設置有一擱板，將箱體分隔成一端連通的上、下通道；下通道為連通大氣的進氣通道，上通道為排氣通道，排氣通道的出口設置有一鼓風機；擱板上設置有兩個以上的通孔，每一通孔內分別插設有一熱電片，每一熱電片的兩端分別粘貼有一銅片；每一銅片分別與擱板焊接固定，每一熱電片的兩端分別設置有電流引線，且分別穿過設置在銅片上的穿線孔，以連接供電電源；每一銅片上分別豎直焊接有一熱管，每一熱管上分別設置有若干肋片。本發明不但可以廣泛用于各種干旱地區的取水過程中，而且可以用于其它有特殊要求而水源缺乏的地區。
文檔編號E03B3/28GK102587453SQ20121006317
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月12日 優先權日2012年3月12日
發明者朱建軍, 李震 申請人:清華大學