专利名称：一种从空气中取水的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种制水设备，具体涉及ー种利用冷凝原理将空气中水蒸汽凝结成水的装置。
背景技术：
水是生命之源。地球上70%的表面积被水覆盖，但地球上的液态水90%是海水，无法直接利用。可利用的淡水中有50%是在地球的两极和高山以冰的形态存在。所以地球
上水的储量虽然丰富，但可有效利用的水资源数量仍相对紧张。目前，水资源利用有三大世界性难题ー是资源性缺水，如沙漠地区没有有效的地表水和地下水；ニ是工程性缺水，如降水分布时间和区域不合理、“山高水低”等现象，造成有水但无法有效利用或利用成本很高；三是水的安全性问题，目前很多地方的地表或地下水资源已被污染，不能安全利用。
实用新型内容为解决上述三大难题，本实用新型提供一种加热空气来提高空气中水蒸汽的溶解量再经过冷凝处理从而得到纯净水的装置，具体方案如下ー种从空气中取水的装置，其特征在于，包括封闭的箱体，在箱体的底端开有进气ロ、顶端开有出气孔，箱体内部分为上层冷凝室下层加热室，两层之间利用带有透气孔的隔板隔开，其中冷凝室内设置有热的良导体材料制成的冷凝板，加热室内设置有热的良导体的加热板，所述隔板内部设置有与电源连接的半导体制冷片，其中半导体制冷片的制冷端与冷凝室的冷凝板连接，半导体制冷片的制热端与加热室的加热板连接，所述箱体在冷凝室上开有出水ロ，所述隔板位于冷凝室的表面上设置有与出水ロ相通的导流槽。为方便冷凝水的汇聚所述冷凝板表面设置有利于空气中水凝结的花纹和凸起，所述隔板位于导流槽两侧的平面上设置有导流板，导流板上设置有汇聚及引导凝结水进入导流槽的导流纹，所述导流纹与导流槽相通，所述导流板和导流槽整体向出水口傾斜。为减少空气和冷凝水中的杂质所述进气口上设置有过滤空气中杂质的滤网，所述出水口上设置有过滤水中杂质的滤芯。为获得高品质的饮用水所述滤芯采用活性碳或天然多孔石或人造多孔材料制成。为避免冷凝室内的杂质扩散所述滤芯的前方设置有容纳水中杂质且连接到箱体外部的排渣ロ。为方便储存水，实现无人看管所述出水口外部设置有出水管，所述出水管另一端连接有储存水的蓄水箱或蓄水池。为提高装置的利用率所蓄水箱内设置有水位感应器，电源根据水位感应器反应的蓄水箱或蓄水池内水量的多少控制取水装置工作或停止。为防止热量的散失所述箱体及隔板内部都设置有保温隔热层。[0012]为适应不同的使用环境所述电源由太阳能、风能、电カ电网或手摇发电机提供。本实用新型根据空气中存在着水蒸汽，水蒸汽遇冷凝结成液态水的原理，利用冷凝方式将空气中的水份提取出来，成为可以直接利用的液态水，不但解决资源性缺水和エ程性缺水的问题，同时因为水是由水蒸气直接冷凝形成，没有任何污染，也解决了水的安全性问题。本技术的理论依据是空气湿度原理空气中水蒸气的溶解量随温度升高而升高，随温度降低而降低，一立方米空气可以在10°c下溶解9. 41克水，在30°C下溶解30. 38克水。本实用新型利用半导体制冷片的特性，在加热加热板的同时对冷凝板进行冷却，使加热室内的空气温度升高，进而使其中的水蒸汽温度升高，単位空气中水蒸汽的溶解量増加，加热的空气在再经过冷凝室遇冷凝结后，即直接得到可以饮用的纯净水，过程干净无污染，而且本实用新型可以利用太阳能、风能等緑色能源为装置供电，使取水过程省力且环保，也适用于没有电网电力供应的地区。
图I本实用新型的结构示意图。图2图I中的隔板放大示意图。附图中标号说明1_箱体、2-进气ロ、3-排气ロ、4-出水ロ、40ト滤芯、402-排渣ロ、403_出水管、5-冷凝板、6-加热板、7-透气孔、8-隔板、801-导流槽、802-导流板、9-半导体制冷片。
具体实施方式
如图I所示，本实用新型的装置包括封闭的箱体1，在箱体I的底端开有进气ロ 2、顶端开有排气ロ 3，箱体I内部分为上下两层，上层为冷凝室、下层为加热室，两层之间利用带有透气孔7的隔板8隔开，其中冷凝室内设置有热的良导体材料制成的冷凝板5，加热室内设置有同样是热的良导体材料构成的加热板6，箱体I在隔板8相対的位置上开有与冷凝室相通的出水ロ 4，在出水口外部连接有出水管403，冷凝室的隔板8表面上设置有与出水口 4相通的导流槽801。在隔板8内设置有与电源连接的半导体制冷片9，半导体制冷片9的冷端与冷凝室的冷凝板相连，热端与加热室的加热板相连，加热板和冷凝板可以采用多个板子并排平行设置的方式或其他设置方式安装，同时冷凝室的所有设备均应用无毒害无污染的材料制成，以使冷凝后的水达到安全饮用的标准。为了方便收集冷凝水，在隔板8位于导流槽801两侧的平面上设置导流板802，导流板802上设置有汇聚并引导凝结水进入导流槽801的导流纹，导流纹与导流槽相通，导流槽801与出水ロ 4相通并有一定坡度，以利于水的流出。。冷凝板5和导流板表面的导流纹根据仿生学原理，仿照空气凤梨、纳米比亚沙漠甲虫等动植物的表面设置纹路、凸起等，以使冷凝和导流效果更佳。在隔板8内设置半导体制冷片9后，空气经过箱体I下部的进气ロ 2并被进气ロ上的滤网过滤掉尘埃等杂质后进入加热室，半导体制冷片9通电，热端发热，通过与热端连接的加热板6加热空气，使空气中水蒸气的溶解量増加，也即是单位空气中的含水量増加。加热后的空气因质量较轻，自动上升由透气孔7进入冷凝室内，半导体制冷片9的热端发热同时，冷端通过冷凝板5在冷凝室内制冷，热空气在冷凝室内遇冷降温，使空气中的水蒸气溶解量降低，多余的水蒸气从空气中析出，在温度较低的冷凝板5表面凝结成水珠，在水珠凝结的同时会释放出热量，热量被冷凝板5吸收后通过半导体制冷片9传递到加热室，用于加热加热室中的空气。凝结的水珠由冷凝板5、导流板802上的导流纹流入导流槽801中，最终由出水ロ 4排出。为避免空气中杂质进入箱体内，在进气ロ 2上设置过滤空气杂质的滤网。同样在出水ロ管路上设置过滤水中杂质的滤芯401，滤芯可以采用天然或人工的多孔石制成。在滤芯的前方设置容纳水中杂质且连接到箱体外部的排渣ロ 402，这样可以将滤芯挡下来的杂质收集在一起统ー排出，同时排渣ロ也可以作为清洗箱体内部时清洗水的排泄ロ。水珠经过冷凝板上汇聚到导流板，经过导流板上的导流纹又汇聚到导流槽，由导流槽排到出水ロ，在出水ロ经过滤芯401过滤后，由出水管403流出冷凝室，进入与本装置配套的蓄水箱或蓄水池或其他蓄水设备，储存备用。滤芯还可用活性碳制成，以过滤水中的杂质，使水达到饮用水标准；也可用天然多孔石材或人工多孔材料制成，使经滤芯过滤后的水中含有从滤芯
中析出的对人体有益的矿物成分，达到饮用矿泉水的水质。在出水口下方稍低处设置的排渣ロ 402，可将水中的杂质沉积在此处，当出渣管402开关打开时，利用水流将杂质冲出。水分被提取后的空气由冷凝室上方的排气ロ 3排出本装置，由于热空气上升的原理，本装置可以自行完成空气的流动，使制水过程不断延续。本实用新型采用的半导体制冷片9的功率较小，可以采用太阳能、风能、电カ电网或手摇发电机进行供电。本实用新型可以改变箱体的体积及箱内各设备的大小，进行大容量的冷凝化工作，为加快冷凝过程，可在箱体的进风ロ 2安装进气风扇，在排气ロ 3安装排风扇，可用于短时间内大量制水或エ业化制水。在有条件的地方可以采用太阳能、风能进行供电，这种方式主要适用于野外或对水量要求不太急迫的场所。此外还可以设置成便携型，利用内置的小型手摇发电机作为动力，用于为个人野外生存提供单人的安全饮水。本装置可固定安装或移动使用，也可将本装置规模放大或者多台机组联结同步エ作，从而获得更强大的制水能力。本装置除便携式的不需要储水装置外，其它使用方式的均安装储水装置，同时在储水装置中设置水位感应器，当储水装置中的水满时自动停机，当储水装置中的水位低于设定值时自动开机制水至满。
权利要求1.一种从空气中取水的装置，其特征在于，包括封闭的箱体(1)，在箱体(I)的底端开有进气口(2)、顶端开有出气孔(3)，箱体(I)内部分为上层冷凝室下层加热室，两层之间利用带有透气孔(7)的隔板(8)隔开，其中冷凝室内设置有热的良导体材料制成的冷凝板(5)，加热室内设置有热的良导体的加热板￠)，所述隔板(I)内部设置有与电源连接的半导体制冷片，其中半导体制冷片的制冷端与冷凝室的冷凝板(5)连接，半导体制冷片的制热端与加热室的加热板(6)连接，所述箱体(I)在冷凝室上开有出水口(4)，所述隔板(I)位于冷凝室的表面上设置有与出水口(4)相通的导流槽(801)。
2.如权利要求I所述的一种从空气中取水的装置，其特征在于，所述冷凝板(5)表面设置有利于空气中水凝结的花纹和凸起，所述隔板(8)位于导流槽(801)两侧的平面上设置有导流板(802)，导流板(802)上设置有汇聚及引导凝结水进入导流槽(801)的导流纹，所述导流纹与导流槽(801)相通，所述导流板(802)和导流槽(801)整体向出水口(4)倾斜。
3.如权利要求I或2所述的任意一种从空气中取水的装置，其特征在于，所述进气口(2)上设置有过滤空气中杂质的滤网，所述出水口(4)上设置有过滤水中杂质的滤芯(401)。
4.如权利要求3所述的一种从空气中取水的装置，其特征在于，所述滤芯(401)采用活性碳或天然多孔石或人造多孔材料制成。
5.如权利要求4所述的一种从空气中取水的装置，其特征在于，所述滤芯(401)的前方的冷凝室内设置有容纳水中杂质且连接到箱体外部的排渣口(402)。
6.如权利要求5所述的一种从空气中取水的装置，其特征在于，所述出水口(4)外部设置有出水管，所述出水管另一端连接有储存水的蓄水箱或蓄水池。
7.如权利要求6所述的一种从空气中取水的装置，其特征在于，所述蓄水箱或蓄水池内设置有水位感应器，电源根据水位感应器反应的蓄水箱或蓄水池内水量的多少控制取水装置工作或停止。
8.如权利要求7所述的一种从空气中取水的装置，其特征在于，所述箱体(I)及隔板(8)内部都设置有保温隔热层。
9.如权利要求I所述的一种从空气中取水的装置，其特征在于，所述电源由太阳能、风能、电力电网或手摇发电机提供。
专利摘要本实用新型公开一种从空气中取水的装置，包括封闭的箱体，在箱体的底端开有进气口、顶端开有出气孔，箱体内部分为上层冷凝室和下层加热室，两层之间利用带有透气孔的隔板隔开，其中冷凝室内设置有冷凝板，加热室内设置有加热板，所述隔板内部设置有与电源连接的半导体制冷片，其中半导体制冷片的制冷端与冷凝室的冷凝板连接，半导体制冷片的制热端与加热室的加热板连接，所述箱体在冷凝室上开有出水口，所述隔板位于冷凝室的表面上设置有与出水口相通的导流槽。本实用新型将空气中气态的水提取出来，成为可以直接利用的液态的水，不但解决资源性缺水和工程性缺水的问题，同时因为水是由水蒸气直接冷凝形成，没有任何污染，也解决了水的安全性问题。
文档编号E03B3/28GK202577452SQ20122024857
公开日2012年12月5日 申请日期2012年5月30日 优先权日2012年5月30日
发明者赵科武 申请人:赵科武