一种基于热电原理的小型空气冷凝制水器

技术领域

本发明涉及空气的冷凝制水技术领域，具体为一种基于热电原理的小型空气冷凝制水器。

背景技术

现有空气冷凝制水器可按制冷降温方式分为三个类型：第一种为压缩机制冷，此种方式一般用于大型工业或生活取水；第二种为自然降温，这种方式一般用于条件困难、缺少维护的情况；第三种为半导体制冷：应用环境广，可用于中小型设备。

上述三种制冷降温方式在实践中，大多采用的是压缩机制冷方式，压缩机制冷器的压缩式制冷系统主要由压缩机，冷凝器，膨胀阀和蒸发器组成。制冷剂在压力温度下沸腾，低于被冷却物体或流体的温度。压缩机不断地抽吸蒸发器中产生的蒸气，并将它压缩到冷凝压力，然后送往冷凝器，在压力下等压冷却和冷凝成液体，制冷剂冷却和冷凝时放出的热量传给冷却介质(通常是水或空气)，与冷凝压力相对应的冷凝温度一定要高于冷却介质的温度，冷凝后的液体通过膨胀阀或其它节流组件进入蒸发器。但现有冷凝设备较大，不方便随行携带，耗能较高，单一供电方式不能满足多种应用场景。

发明内容

针对现有空气冷凝制水器存在的不足之处，本发明的目的在于提供基于热电原理的小型空气冷凝制水器，以实现在没有充电器、没有直饮水的环境下，通过该设备制造出可以直接饮用的饮用水的功能。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于热电原理的小型空气冷凝制水器，其技术要点是：所述溶小型空气冷凝制水器从上到下依次设置有电控系统、送风系统、制冷系统和滤储系统；

所述电控系统内放置有太阳能板，所述太阳能板下方设置有电池及控制系统放置区，所述电池及控制系统放置区用来放置电池组和控制芯片；

所述送风系统包括有垂直风扇叶片、风扇叶片主轴，所述风扇叶片主轴下方设置有电磁离合器，所述电磁离合器的下方设置有电机，所述电机主轴与风扇叶片主轴连接；

所述制冷系统包括有不锈钢冷凝盘，所述不锈钢冷凝盘内放置有若干半导体制冷片，所述不锈钢冷凝盘下方设置有散热片，所述散热片下方设置有隔板；

所述滤储系统包括有储水盒，所述储水盒底部设置有底部阀门，所述滤储系统与制冷系统连接处设置有单向阀，所述单向阀的下方设置有过滤器。

优选的，所述电控系统中太阳能板下方设置有type-c充电接线口、指示灯和电控系统开关，所述指示灯位于电控系统的侧面，所述指示灯的数量为两个，并上下纵向布置。

优选的，所述风扇叶片主轴顶端连接有轴承座，所述轴承座与垂直风扇叶片连接，所述垂直风扇叶片的数量为三个。

优选的，所述太阳能板和type-c充电接线口用于直连电源或太阳能为电控系统供电。

优选的，所述控制芯片为温度传感器或湿度传感器。

优选的，所述半导体制冷片为漏斗形冷凝板，若干个半导体制冷片组成圆周形状，位于不锈钢冷凝盘内部。

优选地，所述底部阀门在其卸下后，用来外接水管。

本发明的有益效果是：所述空气冷凝制水器通过配备太阳能板和充电口，可实现直连电源或太阳能为电控系统供电，满足无电源情况下的使用，如野外探险、灾难应急等场景；同时所述送风系统采用一体化风扇设计提高空气流量，将水平风向改为垂直风向，吹向下方由半导体制冷片组成的不锈钢冷凝盘中进行冷凝制水，冷凝盘下方配备单向阀即可过滤冷凝水也可防止冷凝水回流造成意外，所述电控系统内配备温度、湿度传感器为电控系统提供环境数据，侧面的电机离合开关在湿度活风速较高时关闭电机，风扇叶片主轴与电机中间加装电磁离合器，在电磁离合器开关关闭时分开两个主轴减少阻力，使设备自行运动，减少电能消耗。

附图说明

图1是整体结构示意图；

图2是整体剖面图；

图3是纵向剖视图；

附图标记如下：1、太阳能板，2、指示灯，3、type-c充电接线口，4、电控系统开关，5、轴承座，6、垂直风扇叶片，7、电磁离合器，8、电磁离合器开关，9、电机，10、漏斗形冷凝板(半导体制冷片)，11、散热片，12、过滤器,13、隔板，14、储水盒，15、底部阀门，16、单向阀，17、电池及控制系统放置区，18、风扇叶片主轴，19电控系统，20、送风系统，21、制冷系统，22、滤储系统。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：本申请所保护的基于热电原理的小型空气冷凝制水器，从上到下依次设置有电控系统、送风系统、制冷系统和滤储系统，所述电控系统由太阳能板、可充放电电池、控制芯片组成，用于产品的供电以及软件控制，负责控制其他系统并为其供能。

在本申请中，所述送风系统由包括有垂直风扇叶片6、风扇叶片主轴18，所述风扇叶片主轴18下方设置有电磁离合器7，所述电磁离合器7的下方设置有电机9，所述电机主轴与风扇叶片主轴连接，所述送风系统是将空气吸入装置中，然后吹向制冷装置，提高空气流量。

在本申请中，所述送风系统外壳采用网状设计可通过空气，风扇叶片设计来源于垂直式风力发电机的风扇叶片设计，在此基础上将底部也设计成带有弧度的风扇叶片，可将通过电机转动水平吸进去的空气风向改为向下的风向，然后吹向制冷装置，提高空气流量。

在本申请中，所述电磁离合器7是指由电磁力产生压紧力的摩擦式离合器，又称电磁联轴节；电磁离合器7是应用电磁感应原理和内外摩擦片之间的摩擦力，使机械传动系统中两个旋转运动的部件，在主动部件不停止旋转的情况下，从动部件可以与其结合或分离的电磁机械连接器，是一种自动执行的电器。电磁离合器7的一侧设置有电磁离合器开关8，其用来控制电磁离合器7的开启。

该设备采用微型电磁离合器通电吸合后中间轴孔和外圈齿轮联动，使电机主轴与风扇叶片主轴连接，使电机带动风扇叶片转动，在湿度或风量大到不需要电机带动工作时，断电分离使电机主轴与风扇叶片主轴断开，避免其阻力影响风扇主轴的自行转动。

在本申请中，所述制冷系统包括有不锈钢冷凝盘，所述不锈钢冷凝盘内放置有若干半导体制冷片10，所述不锈钢冷凝盘下方设置有散热片11，所述散热片11下方设置有隔板13；所述制冷系统利用热电器件使得冷凝板降温到工作温度，然后将空气中的气态水冷凝为液态。

在本申请中，所述不锈钢冷凝盘内部有若干半导体制冷片10，半导体制冷片也叫热电制冷片，是一种热泵，是由半导体所组成的一种冷却装置，所述半导体制冷片为漏斗形冷凝板，若干个半导体制冷片组成圆周形状，位于不锈钢冷凝盘内部，在原理上，半导体制冷片是一个热传递的工具。利用半导体材料的Peltier效应，当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量，可以实现制冷的目的。但是半导体自身存在电阻当电流经过半导体时就会产生热量，从而会影响热传递。而且两个极板之间的热量也会通过空气和半导体材料自身进行逆向热传递。当冷热端达到一定温差，这两种热传递的量相等时，就会达到一个平衡点，正逆向热传递相互抵消。此时冷热端的温度就不会继续发生变化。为了达到更低的温度，采取配备散热片来降低热端的温度来实现。在散热片下方加装隔板，为防止冷凝盘流下去的冷凝水直接接触到散热片，避免导致设备故障。

在本申请中，所述滤储系统包括有储水盒14，所述储水盒14底部设置有底部阀门15，所述滤储系统与制冷系统连接处设置有单向阀16，所述单向阀16的下方设置有过滤器12。所述底部阀门15在其卸下后，用来外接水管。所述滤储系统将制备得到的液态水过滤并储存，同时为用户提供取水途径。

本设备可在没有充电器、没有直饮水的环境下，通过该设备制造出可以直接饮用的饮用水，通过太阳能板或直连电源供电，电池及控制系统放置区配有温度、湿度传感器，可根据指示灯显示情况开关电控系统开关及电磁离合器开关，电控系统开关及电磁离合器开关开启设备开始运行，电机带动风扇叶片转动，使空气垂直向下输送至漏斗形冷凝板，将空气中的气态水冷凝为液态水，冷凝后的液态水通过单向阀后，再通过过滤器进行过滤后，流至储水盒，底部阀门可旋下外接水管等其他设备为用户提供多种取水途径。

在风速或湿度较高时可关闭电磁离合器开关，使风扇叶片自行转动，为防止电机断电时风扇主轴转动阻力较大导致叶片无法转动，在电机主轴与风扇主轴中间配备了离合器装置，可在不需要电机工作时关闭电磁离合器开关，节省耗电。

本申请所保护的基于热电原理的小型空气冷凝制水器，其具有独立自给、成本低廉、节能降噪和工作智能等优点，其中独立自给体现在本产品自身携带太阳能板和储能电池，具有便携性和自给自足的特点，无需对环境进行破坏或消耗其他资源；成本低廉体现在本产品主要器件均量产化设计并考虑成本，并且通过程序设计、结构改良等工作减少了生产成本；节能降噪体现在本产品通过热电效应实现高效的制冷过程，相比传统的冷凝方式，具有响应速度快、能耗低、噪音低的优势；工作智能体现在本产品相较于其他冷凝制水器，添加了温度、湿度等传感器以及控制芯片，使得产品的控制程序能做到智能工作。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“顶部”“底部”“一端”“顶部”“中部”“另一端”“上”“一侧”“顶部”“内”“前部”“中央”“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“设置”“连接”“固定”“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。