空气取水器的制作方法

本实用新型涉及一种空气取水器，具体是一种利用散热导流组件诱导空气在热电芯片冷端冷凝取水的装置。

背景技术：

人们在沙漠和海洋地区的活动越来越频繁，在这些条件较为艰苦的地区工作，首先要克服的困难就是淡水资源短缺的问题，因此如何有效的获取淡水资源成为人们关心和亟待解决的难题。经过人们的不断探索与研究，随之出现了不同类型的空气取水器，但都存在着不同的问题，如耗电量大，不环保，体积大不便于携带，取水效率低等问题。经过检索，中国专利公开号CN2567274Y，实用新型名称为：太阳能半导体制冷结露法空气取水器；该空气取水器采用热电对空气进行冷凝，当空气温度降到其对应的露点温度以下时,空气中的水蒸气便冷凝成液态的小水滴。并将从凝水室出去的温度较低的空气和进入取水器的空气进行充分换热,从而使空气在进入冷板前得到了预冷,同时也回收了冷量，但热电芯片热端产生的热量未有效及时排出，导致热电芯片的制冷效率不高，取水器单位能量的取水率低。

热电制冷技术具有系统简单，无运行工质，运行可靠，节能环保，使用寿命长等优点，采用热电芯片冷端对空气进行冷凝，当空气温度低于其对应的露点温度时，空气中的水蒸气便凝结成液态的水滴，并对经冷凝后温度较低的空气进行余热回收，用于带走热电芯片热端产生的热量，降低热电芯片热端温度，提高热电芯片的制冷效率。在实现快速制取冷凝水的同时并充分将余热回收用于降低热电芯片热端温度，实现了节能环保的要求。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了克服现有空气取水器的缺点，提供了一种节能环 保，制冷效率高，体积小且便于携带的空气取水器。

为解决上述问题，本实用新型提出一种空气取水器，其特征在于，所述装置包括内筒体组件、外筒体组件、散热导流组件和集水组件，所述的内筒体组件位于外筒体组件内部，内筒体组件和外筒体组件通过散热导流组件连接，外部筒体组件底部与集水组件相连。利用内筒体组件的内侧热电芯片和外筒体组件外侧热电芯片对空气中的水蒸气进行冷凝取水，散热导流组件使空气与冷凝面充分接触。对经过冷凝后温度较低的空气进行余热回收，用于带走内侧热电芯片热端产生的热量，降低内侧热电芯片热端温度，提高热电芯片的制冷效率，大大提高了取水器单位能量的取水率。

本实用新型的目的是通过如下技术思路实现的：

利用热电制冷与余热回收原理，结合散热导流组件，从空气中冷凝取水。内侧热电芯片紧贴于空气排气管的外壁，内侧热电芯片冷端朝向散热导流组件，内侧热电芯片冷端冷量散至散热导流组件及圆柱体内壁，对流经的空气进行冷凝，当空气温度降到其对应的露点温度以下时,空气中的水蒸气便冷凝成液态的小水滴。当空气流出散热导流组件时，因圆柱体外壁下侧贴有外侧热电芯片，空气得到进一步冷凝，在冷凝水出口处对冷凝过程中产生的小水滴进行收集。最终外涡流将在锥体底部形成向上运动的内涡流，空气排气管的内侧热电芯片的热端对冷凝后温度较低的空气进行余热回收，将内侧热电芯片热端产生的热量带走，有效降低内侧热电芯片热端温度，提高了内侧热电芯片的制冷效率，大大提高了空气取水器的取水效率。

与传统的空气取水器相比，本实用新型一种空气取水器的优点有：

首先，本实用新型处理的空气经空气进口进入空气取水器，空气进气管具有一定的倾斜角度，使空气在通道内旋转流动的同时具有向下运动的分速度，有助于空气与冷表面充分接触冷凝。

其次，本实用新型的空气排气管为多边形柱体，便于与内侧热电芯片接触，减少不必要的热损失，并与圆柱体的内壁连接有散热导流组件，该组件不仅可以提高空气的冷凝效率且具有导流作用。

再次，本实用新型的散热导流组件、圆柱体内壁和锥体内壁均涂有疏水材料，便于冷凝水快速流下，提高空气冷凝效率。

最后，本实用新型的空气排气管对冷凝后的空气进行了余热回收，有效降低内侧热电芯片热端温度，减小冷热端温差，提高内侧热电芯片的制冷效率。

综上所述，本实用新型充分利用了热电芯片冷端制取冷凝水与余热回收的节能装置，具有制冷效率高，节能环保，体积小便于携带，普适性好等优点。

附图说明

图1为本实用新型的主视剖面结构示意图；

图2为图1中A-A处剖视结构示意图；

图3为图1中B-B处剖视结构示意图；

图4为内筒体组件与散热导流组件结构示意图。

附图中标号所示名称为：101-空气出口；102-空气排气管；103-内侧热电芯片；201-散热导流组件；301-空气进口；302-空气进气管；303-保温层；304-外侧热电芯片；305-圆柱体；306-支架；307-硅胶导热垫；401-锥体；402-冷凝水排出管；403-冷凝水出口

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步详细阐述，但本实用新型的实施方式不限于此。

如图1-图4所示，本实用新型一种空气取水器，包括：内筒体组件、外筒体组件、散热导流组件和集水组件。内筒体组件包含有空气进口101、空气排气管102和内侧热电芯片103；外筒体组件包含有空气进口301、圆柱体305、保温层303、外侧热电芯片304、硅胶导热垫307和支架306；散热导流组件201呈螺旋型结构，散热导流组件201向下倾斜角度为10°；集水组件包含有锥体401、冷凝水排出管402和冷凝水出口403，圆柱体底端与锥体401相连，锥体401底端连接冷凝水排出管出口402，各零部件之间紧密结合形成一个组件整体。

如图1所示，空气经空气进口301进入取水器，在通道内向下运动，空气进气管302向下倾斜角度为5～10°，使空气在旋转运动的同时具有向下的分速度，加快空气的流动。内侧热电芯片103紧贴于空气排气管102的外壁，内侧热电芯片103冷端朝向散热导流组件201，内侧热电芯片103冷端的热量散至螺散热导流组件201及圆柱体305，对流经的空气进行冷凝，当空气温度降到其对应的露点温度以下时,空气中的水蒸气便冷凝成液态的小水滴。当空气流出散热导流组件201时，因圆柱体305下端外壁贴有外侧热电芯片304，外侧热电芯片304的冷端朝向散热导流组件201，圆柱体305外壁与外侧热电芯片304之间的空隙利用硅胶导热垫307填充，空气经过外侧热电芯片304的冷端得到进一步冷凝，经冷凝产生的小水滴在冷凝水排出管402处进行汇聚收集。取水器内部的空气在向下不断运动的过程中，在锥体401的底部形成向上运动的内旋涡流，在空气排气管102内,内侧热电芯片103对冷凝后温度较低的内涡流空气进行余热回收，将内侧热电芯片103热端产生的热量带走，并有效降低了内侧热电芯片103热端温度，提高了内侧热电芯片103的制冷效率，大大提高了取水器单位能量的取水率。为便于利用容器对冷凝水进行收集，支架306将取水器支起距离地面一定的距离，可以将容器直接放于冷凝水出口403即可收集冷凝水。

如图2所示，为A-A处局部横向剖视图，其中空气排气管102呈现多边形，内侧热电芯片103紧贴于空气排气管102外壁面，减少不必要的热量损失保证良好的传热效果。内侧热电芯片103热端朝向内，热量散至空气排气管102内部；内侧热电芯片103冷端产生的冷量传至散热导流组件201和圆柱体305上端，对流经的空气进行冷凝取水。因为圆柱体305外壁的上端与散热导流组件201相连，使圆柱体305上端温度较低，所以在圆柱体305外壁上端设置有保温层303，防止造成冷量的损失及避免圆柱体305外壁表面因温度过低而结露。

如图3所示，为B-B处局部横向剖视图，在圆柱体305外壁底端贴有外侧 热电芯片304，外侧热电芯片304冷端朝向散热导流组件201，将冷量传至圆柱体305对流经的空气继续进行冷凝；外侧热电芯片304热端朝向大气，直接将热量散至室外空气中。在圆柱体305外壁与外侧热电芯片304之间的间隙利用硅胶导热垫307进行填充，保证良好的传热效果。

如图4所示，为内筒体组件与散热导流组件201的结构示意图，从图4中可以看出，散热导流组件201与内侧热电芯片紧密连接，将内侧热电芯片冷端产生的冷量传至散热导流组件201对流经的空气冷凝，且对空气具有导流作用，让空气与散热导流组件充分接触。本实用新型在散热导流组件201、圆柱体305内壁和锥体401内壁均涂有疏水材料，便于冷凝水快速流下，提高空气冷凝效率。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此即限制本实用新型的专利保护范围，凡是运用本实用新型说明书及附图内容所作的改变、修饰、替代、组合或简化，均应为等效的置换方式，均同理包括在本实用新型的保护范围内。