一种空气制水设备的制作方法

本发明涉及空气制水领域，特别涉及一种空气制水设备。

背景技术：

空气制水设备是指将空气中的水蒸气液化成液态水，进而获得饮用水的设备，其提供一种新的获取饮用水的手段，适用于水资源短缺的地区以及难以直接获取饮水用的情况，例如海上航行的情况，虽然海上存在大量海水，但是海水不能直接饮用，同时海上环境湿度较高，使用空气制水设备能够方便获取饮用水，以满足使用需求。

然而，现有技术中，空气制水设备都使用压缩机进行制冷，令水蒸气液化成液态水，压缩机的制冷效率较低，工作时振动大、噪音大，另外还需要制冷剂协助工作，而氟利昂等制冷剂对环境有害，不利于环保。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种空气制水设备，其能够通过磁制冷实现空气制水，无需使用压缩机，制冷效率高并且工作时振动和噪音小。

根据本发明的一种空气制水设备，包括：壳体，所述壳体设置有内腔，所述壳体上设置有连通外界与所述内腔内部的出水口；磁制冷模块，所述磁制冷模块设置于所述内腔中；至少一条气体通道，所述气体通道的一端与所述内腔相连通，所述气体通道的另一端贯穿所述壳体的侧壁形成入气口。

根据本发明实施例的一种空气制水设备，至少具有如下有益效果：空气从入气口进入壳体，然后通过气体通道后与内腔中的磁制冷模块接触，气体中的水蒸气遇冷后液化成水珠，水珠逐渐累积增大后，在重力的作用下落至下方的出水口流出，以供使用者使用。以此结构，利用磁制冷实现空气制水的效果，制冷效率以及工作效率高，并且无需使用压缩机，具有工作时振动以及噪音小的优点。

根据本发明的一些实施例，还包括出水模块，所述出水模块设置于所述内腔中并且位于所述磁制冷模块的下方，所述出水模块与所述出水口连接。

根据本发明的一些实施例，还包括至少一块空气过滤网，所述空气过滤网设置于所述气体通道中，所述空气过滤网位于所述入气口与所述磁制冷模块之间。

根据本发明的一些实施例，所述磁制冷模块包括磁制冷器以及散热件，所述磁制冷器的冷端朝向所述气体通道，所述磁制冷器的热端与所述散热件连接。

根据本发明的一些实施例，还包括包括温度控制单元，所述温度控制单元与所述磁制冷器电性连接，所述温度控制单元可根据所述磁制冷器的温度控制所述磁制冷器工作。

根据本发明的一些实施例，所述磁制冷模块还包括至少一个导热件，所述导热件与所述磁制冷器的冷端连接并且所述导热件位于所述磁制冷器以及所述空气过滤网之间。

根据本发明的一些实施例，所述气体通道的数量至少有两条，所述磁制冷器的数量与所述气体通道的数量相同，其中所述磁制冷器与所述气体通道一一对应地配对使用，所述磁制冷器的冷端朝向与其对应的所述气体通道。

根据本发明的一些实施例，所述出水模块包括集水盒以及出水管，所述集水盒位于所述磁制冷模块的下方，所述出水管的一端与所述集水盒连接，所述出水管的另一端与所述出水口连接。

根据本发明的一些实施例，所述出水模块还包括过滤隔层，所述过滤隔层设置于所述磁制冷模块与所述集水盒之间。

根据本发明的一些实施例，所述出水模块还包括水泵以及一水管，所述水管的内部设置有用于杀菌的杀菌装置，所述水泵设置在所述出水管上，所述水管与所述出水管连通。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明其中一种实施例的立体示意图；

图2为本发明其中一种实施例的剖面图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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。

在本发明的描述中，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

如图1和图2所示，根据本发明实施例的一种空气制水设备，包括：壳体100，壳体100设置有内腔110，壳体100上设置有连通外界与内腔110内部的出水口130；磁制冷模块200，磁制冷模块200设置于内腔110中；至少一条气体通道300，气体通道300的一端与内腔110相连通，气体通道300的另一端贯穿壳体100的侧壁形成入气口120。

空气从入气口120进入壳体100，然后通过气体通道300后与内腔110中的磁制冷模块200接触，气体中的水蒸气遇冷后液化成水珠，水珠逐渐累积增大后，在重力的作用下落至下方的出水口130流出，以供使用者使用。以此结构，利用磁制冷实现空气制水的效果，制冷效率以及工作效率高，并且无需使用压缩机，具有工作时振动以及噪音小的优点。

参照图1和图2，在本发明的一些实施例中，还包括出水模块400，出水模块400设置于内腔110中并且位于磁制冷模块200的下方，出水模块400与出水口130连接。

通过出水模块400将磁制冷模块200产生的液态水传输至出水口130，有利于出水更加稳定。

参照图1和图2，在本发明的一些实施例中，还包括至少一块空气过滤网310，空气过滤网310设置于气体通道300中，空气过滤网310位于入气口120与磁制冷模块200之间。

外部空气中可能混有灰尘等杂质，为了提高出水的质量，通过设置至少一块空气过滤网310在气体通道300中，使得外部空气在与磁制冷模块200接触前先经过空气过滤网310的过滤处理，除去空气中的杂质，进而减少水蒸气液化时混有的杂质，提高出水的质量。

参照图1和图2，在本发明的一些实施例中，磁制冷模块200包括磁制冷器210以及散热件220，磁制冷器210的冷端朝向气体通道300，磁制冷器210的热端与散热件220连接。

磁制冷器210利用磁性材料的磁热效应实现制冷，磁制冷器210设置有冷端与热端，磁制冷器210的冷端朝向气体通道300，使得空气经过空气过滤网310后接触到磁制冷器210的冷端，令水蒸气遇冷液化凝结为水珠，散热件220与磁制冷器210的热端连接，以将磁制冷器210制冷过程中吸收的热量快速散出，维持磁制冷器210的正常工作。

参照图1，在本发明的一些实施例中，还包括温度控制单元500，温度控制单元500与磁制冷器210电性连接，温度控制单元可根据磁制冷器210的温度控制磁制冷器210工作。

由于水蒸气液化成液态水需要合适的温度范围，温度过低会导致出现结霜的情况，温度控制单元500通过检测磁制冷器210的冷端温度，根据检测温度值控制磁制冷器210的启动的关闭，以使得磁制冷器210的冷端温度能够维持在合适的温度范围，有利于节约电能避免磁制冷器210制冷量过大，同时维持水蒸气液化的过程正常进行。温度控制单元500可以是常见的温控器的实施方式，亦可以是包括温度传感器以及单片机的实施方式，通过温度传感器检测温度反馈至单片机，单片机控制磁制冷器210工作。

参照图1和图2，在本发明的一些实施例中，散热件220为风机，风机与磁制冷器210的热端连接，壳体100上设置有散热口140，风机朝向散热口140并可使得内腔110内部的空气流动朝向散热口140。

使用风机通过风冷的方式对制冷器的热端进行散热，结构简单，容易实现，同时亦能够将水蒸气液化后湿度较低的空气抽出令内腔110形成负压，以使得外部空气主动从入气口120经过气体通道300流入内腔110中，有利于提高空气制水的效率。散热件220亦可以是水冷散热器，水冷散热器与磁制冷器210的热端连接以进行散热。

参照图1，在本发明的一些实施例中，磁制冷模块200还包括至少一个导热件230，导热件230与磁制冷器210的冷端连接并且导热件230位于磁制冷器210以及空气过滤网310之间。

由于空气的导热系数较小，并且磁制冷器210的冷端面积有限，使得只有靠近磁制冷器210冷端的空气温度较低，其含有的水蒸气容易液化，距离制冷器较远的空气不能快速降温，其含有的水蒸气液化较慢。对此，通过导热件230与磁制冷器210的冷端连接，磁制冷器210的冷端通过导热件230吸收热量，令导热件230温度降低，使得空气接触导热件230亦能够使得水蒸气液化，同时导热件230有利于增大与空气的接触面积，提高水蒸气液化的效率。导热件230可以是导热系数较的材料制成，如铝、铜等金属。

参照图2，在本发明的一些实施例中，气体通道300的数量至少有两条，磁制冷器210的数量与所述气体通道300的数量相同，其中磁制冷器210与气体通道300一一对应地配对使用，所述磁制冷器210的冷端朝向与其对应的气体通道300。

入气口120数量与气体通道300的数量相同，气体通道300的一端与入气口120一一对应连接，气体通道300的另一端均与内腔110连通，磁制冷器210均位于出水模块400的上方。

在空气湿度较低的环境下，需要加大空气的流量以获得足够的水蒸气进行液化。因此，通过设置至少两条气体通道300以及与气体通道300数量对应的入气口120，使得外部空气能够从不同入口中进入，最终与内腔110中的磁制冷器210的的冷端接触，完成水蒸气液化的过程，有利于提高空气空气的流入量。另外，由于空气流量的增大，为了确保有足够的制冷量，通过设置至少两个磁制冷器210能够增大制冷量，以满足使用需求。

参照图1和图2，在本发明的一些实施例中，出水模块400包括集水盒410以及出水管420，集水盒410位于磁制冷模块200的下方，出水管420的一端与集水盒410连接，出水管420的另一端与出水口130连接。

集水盒410位于磁制冷模块200的下方，即位于磁制冷器210以及导热件230的下方，使得水蒸气在磁制冷器210的冷端以及导热件230上液化成水珠后，在重力的作用下落入下方的集水盒410中，完成液态水的收集，然后液态水通过出水管420排出，供使用者获取使用。在出水管420上设置有阀门能够控制液态水的排出，集水盒410能够容纳一定体积的液态水起到暂时储水的功能。

参照图1和图2，在本发明的一些实施例中，出水模块400还包括过滤隔层430，过滤隔层430设置于磁制冷模块200与集水盒410之间。

为了进一步提高出水质量，通过在磁制冷模块200与集水盒410之间设置有过滤隔层430，使得液态水经过过滤隔层430处理过滤后再排出，有利于进一步去除液态水仲的杂质。过滤隔层430可以是过滤网、过滤膜或渗透膜等实施方式，优选过滤隔层430的过滤孔径大小为11nm。

参照图2，在本发明的一些实施例中，出水模块400还包括水泵440以及一水管，所述水管的内部设置有用于杀菌的杀菌装置450，所述水泵440设置在所述出水管420上，水管与出水管420连通。

为了再进一步提高出水质量，通过设置有杀菌装置450，使得液态水排出前经过杀菌装置450进行处理，有利于除去液态水中的病菌。另外，由于液态水自然通过杀菌装置450的时间可能较长，为了防止积水过多，通过在出水管420上设置有水泵440，能够提高出水管420中的流速，另外水泵440亦能够控制液态水是否进行排出，有利于令使用更加方便。杀菌装置450可以是填充在水管中的银颗粒，通过银颗粒释放银离子至水中，达到杀菌的效果，杀菌装置450还可以是填充有括钛或钆等具有杀菌效果材料颗粒的水管的实施方式。

一般磁制冷器210、温度控制器500、风机以及水泵440等器件工作需要提供直流电，因此，还包括开关电源600，开关电源600将交流市电转换为合适磁制冷器210、温度控制器500、风机以及水泵440等器件工作的直流电。

当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。