專利名稱：一種便攜式空氣取水裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種取水裝置，特別是關(guān)于一種適用于干旱偏遠(yuǎn)地區(qū)的便攜式空氣取水裝置。
背景技術(shù)：
濕空氣是指干空氣與水蒸氣的混合物，工業(yè)生產(chǎn)的許多過程例如空氣的溫度和濕度調(diào)節(jié)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(zhì)息息相關(guān)。不同于其它氣體混合物，濕空氣的特點在于其中一種組元-水蒸氣在一定條件下將會發(fā)生聚集形態(tài)的變化，即水蒸氣凝結(jié)變成液體或固體，或者發(fā)生與蒸發(fā)過程相反的狀態(tài)。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(huán)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(qū)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(tài)以后仍然繼續(xù)受冷，水蒸氣將會不斷凝結(jié)析出，此時，濕空氣總是處于飽和狀態(tài)且其的絕對含濕量隨著空氣溫度下降而降低?，F(xiàn)有的空氣取水裝置通常采用壓縮式制冷循環(huán)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(jìn)行熱交換，從而使空氣溫度降低，析出水蒸氣?，F(xiàn)有的空氣取水裝置大都是固定式非便攜設(shè)計，由于壓縮機的體積和重量的因素，限制了其在偏遠(yuǎn)干旱地區(qū)的使用性能。另外，由于傳統(tǒng)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(shè)備成本比較昂貴。
發(fā)明內(nèi)容針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種換熱效率高、成本低、攜帶方便、且特別適合于干旱地區(qū)使用的便攜式空氣取水裝置。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取以下技術(shù)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(shè)置有一冷凝水出口，所述箱體內(nèi)水平設(shè)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(jìn)氣通道，所述上通道為排氣通道，所述排氣通道的出口設(shè)置有一鼓風(fēng)機；所述擱板上設(shè)置有兩個以上的通孔，每一所述通孔內(nèi)分別插設(shè)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(shè)置有電流引線，且分別穿過設(shè)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(shè)置有若干肋片。各所述熱電片的電流引線采用串聯(lián)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(lián)方式連接所述供電電源。所述進(jìn)氣通道的進(jìn)口設(shè)置有一過濾網(wǎng)。所述上、下通道連通一側(cè)的所述箱體上設(shè)置有一補償空氣進(jìn)口，所述補償空氣進(jìn)口處設(shè)置有一過濾網(wǎng)。[0010]本實用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點1、本實用新型由于在箱體的擱板上設(shè)置有兩個以上的熱電片，因此與傳統(tǒng)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(jié)構(gòu)簡單，實用性高，具有很好的軍用和民用價值。2、本實用新型采用在每一熱電片兩端的銅片上分別豎直設(shè)置一熱管，且在每一熱管上分別設(shè)置有若干肋片，由于熱管和肋片是傳熱系數(shù)較高的散熱結(jié)構(gòu)，因此制冷效果好，使得熱電片冷熱端表面溫度穩(wěn)定，可以維持性能較高的工況。3、本實用新型采用熱電片實現(xiàn)多級制冷，由于熱電片本身工況靈活，在制冷過程中不需制冷劑、且無泄漏、無污染，清潔衛(wèi)生，與現(xiàn)有技術(shù)相t匕，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，且使本實用新型方便攜帶，使用壽命長。4、本實用新型的熱電片的供電電源選擇靈活，既可以采用各熱電片串聯(lián)使用，各個熱電片的電流大小相同，節(jié)省電源的設(shè)計成本；也可以采用各熱電片并聯(lián)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(dá)50 60°C，從而降低運行成本，提高可靠性。本實用新型不但可以廣泛用于各種干旱地區(qū)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(qū)。

圖I是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖I的俯視示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。如圖I、圖2所示，本實用新型的空氣取水裝置包括一由薄鋼板焊接而成的一端開口的箱體1，箱體I的底端設(shè)置有一冷凝水出口 2，箱體I內(nèi)水平設(shè)置有一擱板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(jìn)氣通道，上通道為連通大氣的排氣通道，排氣通道的出口設(shè)置有一鼓風(fēng)機4。擱板3上設(shè)置有六個通孔，每一通孔內(nèi)分別插設(shè)有一熱電片5，每一熱電片5的冷、熱端穿越每一通孔分別通過環(huán)氧樹脂膠粘貼一塊銅片6，每一銅片6分別與擱板3的頂面或底面焊接固定，每一熱電片5的兩端分別設(shè)置有電流引線，且分別穿過設(shè)置在銅片6上的穿線孔，以連接供電電源，每一銅片6的上分別豎直焊接有一熱管7，每一熱管7外側(cè)分別焊接固定有若干層肋片8。上述實施例中，上、下通道連通一側(cè)的箱體I上設(shè)置有一補償空氣進(jìn)口 9。上述各實施例中，鼓風(fēng)機4采用軸流通風(fēng)機，葉片數(shù)目可以采用3個，工作壓力可以采用I個大氣壓，鼓風(fēng)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(wěn)定，可以將其與排氣通道內(nèi)壁焊接固定，也可以為了方便，在使用時將鼓風(fēng)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(jìn)氣通道進(jìn)入箱體I的空氣所攜帶的固體顆粒、雜質(zhì)等，因此可以在進(jìn)氣通道的進(jìn)口處設(shè)置一過濾網(wǎng)，為了方便取下清洗，過濾網(wǎng)可以固定在一方形框架內(nèi)，方形框架的形狀大小和進(jìn)氣通道的進(jìn)口相匹配，可以在使用時將方形框架插入到箱體I的進(jìn)氣通道的進(jìn)口處，同樣在補償空氣進(jìn)口 9處也可以設(shè)置一過濾網(wǎng)，過濾網(wǎng)可以采用銅質(zhì)過濾網(wǎng)。上述各實施例中，箱體I內(nèi)設(shè)置熱電片5的數(shù)量可以依據(jù)箱體I的尺寸來具體確定，為了實現(xiàn)多級制冷，熱電片5的數(shù)量采用兩個或兩個以上，如果箱體I尺寸很大，為了實現(xiàn)更好的制冷效果，凝結(jié)出更多的水，采用熱電片5及其對應(yīng)的熱管的數(shù)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(lián)，且將第一個熱電片5和最后一個熱電片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單獨供電，使所有熱電片5并聯(lián)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中的工質(zhì)可以采用乙醇或乙醇與水的混合物，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，本實用新型使用時，將串聯(lián)連接的熱電片5的正、負(fù)接通電源，開啟鼓風(fēng)機4，由于鼓風(fēng)機4產(chǎn)生的吸力作用使外界空氣通過進(jìn)氣通道的進(jìn)口和補償空氣進(jìn)口 9進(jìn) 入到箱體I內(nèi)，進(jìn)氣通道內(nèi)部空氣流動方向如箭頭方向(如圖I)。空氣進(jìn)入進(jìn)氣通道內(nèi)，逐級流經(jīng)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(jìn)氣通道內(nèi)的空氣溫度逐漸降低，使水蒸氣的飽和蒸汽壓進(jìn)一步下降，當(dāng)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(jīng)冷凝水出口 2排出箱體I外側(cè)，由于鼓風(fēng)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(tài)，進(jìn)入排氣通道內(nèi)與補償空氣混合之后流經(jīng)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，工況均勻。上述各實施例僅用于說明本實用新型，其中各部件的結(jié)構(gòu)和連接方式等都是可以有所變化的，凡是在本實用新型技術(shù)方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行的等同變換和改進(jìn)，均不應(yīng)排除在本實用新型的保護(hù)范圍之外。
權(quán)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(shè)置有一冷凝水出口，所述箱體內(nèi)水平設(shè)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(jìn)氣通道，所述上通道為排氣通道，所述排氣通道的出口設(shè)置有一鼓風(fēng)機；所述擱板上設(shè)置有兩個以上的通孔，每一所述通孔內(nèi)分別插設(shè)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(shè)置有電流引線，且分別穿過設(shè)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(shè)置有若干肋片。
2.如權(quán)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(lián)方式連接所述供電電源。
3.如權(quán)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(lián)方式連接所述供電電源。
4.如權(quán)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(jìn)氣通道的進(jìn)口設(shè)置有一過濾網(wǎng)。
5.如權(quán)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(cè)的所述箱體上設(shè)置有一補償空氣進(jìn)口，所述補償空氣進(jìn)口處設(shè)置有一過濾網(wǎng)。
6.如權(quán)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(cè)的所述箱體上設(shè)置有一補償空氣進(jìn)口，所述補償空氣進(jìn)口處設(shè)置有一過濾網(wǎng)。
專利摘要本實用新型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(shè)置有一冷凝水出口，箱體內(nèi)水平設(shè)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(jìn)氣通道，上通道為排氣通道，排氣通道的出口設(shè)置有一鼓風(fēng)機；擱板上設(shè)置有兩個以上的通孔，每一通孔內(nèi)分別插設(shè)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(shè)置有電流引線，且分別穿過設(shè)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(shè)置有若干肋片。本實用新型不但可以廣泛用于各種干旱地區(qū)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(qū)。
文檔編號E03B3/28GK202482932SQ20122009088
公開日2012年10月10日 申請日期2012年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月12日
發(fā)明者朱建軍, 李震 申請人:清華大學(xué)