一种冷凝制水装置的制作方法

本发明涉及制水技术领域，特别涉及通过半导体制冷片冷凝空气来制取淡水的装置。

背景技术：

在日常应用中，如夏天，当家中长期无人，盆栽植物经常因缺水而死亡。长期的野外活动中，缺乏安全卫生的饮用水。

地球上的空气包含有巨大的淡水资源，从空气中获取淡水资源，在内陆地区，相对于海水中制取淡水更加可行且易实施。目前，从空气中获取淡水的技术手段多种多样，除常用的压缩式制冷机、吸收式制冷机以及蒸汽喷射式制冷机，半导体制冷片的使用也越来越广泛。半导体制冷片，也称为热电制冷片，其优点是没有滑动部件，适于应用在一些空间受到限制，可靠性要求高，无制冷剂污染的场合。但是，半导体制冷片因受自身体积的限制，它的热效应面和冷效应面比较接近，在工作时容易产生相互之间的热交换，从而影响制冷效率，此外，半导体制冷片的冷效应面的制冷效率还取决于热效应面的散热效率。故热效应面的热传导速度、散热效果越好，冷效应面的制冷效果就越好。

采用半导体制冷片的制水量、制水效率受多种因素限制，容易造成制水效果不佳、效率低的问题。

技术实现要素：

本发明针对现有技术的不足，提行一种高效率、低功耗的制水装置。

本发明的技术方案为：一种冷凝制水装置，包括半导体制冷片，散热器、隔热箱体和集水器、；半导体制冷片的热面上安装有第一散热器；半导体制冷片的冷面上安装有第二散热器；所述第二散热器与冷凝器联通；冷凝器下方为集水器；半导体制冷片的冷面、第二散热器和冷凝器设置于隔热箱体内；所述第二散热器为液冷散热器，液冷散热器通过管道与冷凝器连通，所述冷凝器与空气进行热交换，使空气中的水份冷凝析出。

所述液冷散热器和冷凝器之间设置有水泵，通过水泵使冷却液在液冷式热交换器和冷凝器之间循环。

所述冷凝器设置有冷凝管，空气通过浸泡于冷凝管中的螺旋管与冷凝器的冷却液进行热交换。

所述冷凝器设置有螺旋管，冷却液通过螺旋管与空气进行热交换。

所述与冷凝器进行热交换的空气通过气泵输入。

所述第一散热器上设置有散热风扇。

所述液冷式热交换器内包括至少两个依次连通的u型槽腔。

所述半导体制冷片采用tec1-127系列制冷片，施加的电压为5v。

本发明可用于家中无人值守时盆栽植物的自动滴灌，解决家人外出盆栽植物无人浇灌的难题；也可适用于野外制取安全卫生的饮用水。

本发明装置的优点有：

1、利用制冷片原理，通过对制热面强散热，使制热面基本保持环境温度，从而让制冷面具有高制冷效率，将产生的冷量传导给冷凝器，让流过冷凝器的空气低于环境温度10℃以上，将空气中的水蒸气凝结。

2、设计了由导热体、散热器、散热风扇组成的强散热装置，提高了散热效率，使制冷片的制热面基本保持环境温度。为提高制冷片的制冷效率提供了支撑。

3、制冷片采用tec1-127系列，不采用厂家推荐的+12v供电，而是采用5v电压，提高了制冷片的制冷效率。

4、采用由水泵、液冷散热器、冷凝管、储液器、水管、冷却液、气泵、气管、螺旋管、隔热箱体组成的冷凝器，提高了制水效率。

5、采用有多个u型槽腔的液冷散热器，有利于冷却液与冷却头的热交换。

6、采用冷却液浸泡螺旋管的冷凝管，有利于冷却液与空气的热交换。

7、利用水泵驱动冷却液在冷凝器的液体管道中循环，有利于热交换。

8、利用气泵驱空气在冷凝管的螺旋管中流动，加大了空气冷却量，有利于制水效率的提高。

9、利用低导热率的隔热材料的隔热箱体，将整个制冷部件进行热密封，提高了冷量利用率。

10、本发明装置可以使用220v交流电，也可以使用太阳能蓄电池，也可以直接使用电池；不需要铺设水管等其他措施，就能从空气中获取水，具有能耗低、绿色环保、使用简单方便等特点。

附图说明

图1是本发明的组成及装配关系图。

图2是本发明的一种具体实施例示意图。

图中：a1电源；a2+12v电压；a3+5v电压；a4水泵；a5储液器；a6水管；a7冷凝管；a8气泵；a9集水器；a10出水管；a11隔热体；a12半导体制冷片；a13导热体；a14第一散热片；a15散热风扇；a16液冷头；a17冷却液;a18空气;a19螺旋管;a20散热翅片；a21散热硅脂；a22u型槽腔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

实施例1

见图1，本发明的一种冷凝制水装置，包括半导体制冷片，散热器、隔热箱体和集水器、；半导体制冷片的热面上安装有第一散热器；半导体制冷片的冷面上安装有第二散热器；所述第二散热器与冷凝器联通；冷凝器下方为集水器；半导体制冷片的冷面、第二散热器和冷凝器设置于隔热箱体内；所述第二散热器为液冷散热器，液冷散热器通过管道与冷凝器连通，所述冷凝器与空气进行热交换，使空气中的水份冷凝析出。

所述液冷散热器和冷凝器之间设置有水泵，通过水泵使冷却液在液冷式热交换器和冷凝器之间循环。

所述冷凝器设置有冷凝管a7，空气通过浸泡于冷凝管中的螺旋管与冷凝器的冷却液进行热交换。

实施例2

见图2，本发明的一种冷凝制水装置，包括半导体制冷片，散热器、隔热箱体和集水器、；半导体制冷片的热面上安装有第一散热器；半导体制冷片的冷面上安装有第二散热器；所述第二散热器与冷凝器联通；冷凝器下方为集水器；半导体制冷片的冷面、第二散热器和冷凝器设置于隔热箱体内；所述第二散热器为液冷散热器，液冷散热器通过管道与冷凝器连通，所述冷凝器与空气进行热交换，使空气中的水份冷凝析出。

所述冷凝器设置有螺旋管，冷却液通过螺旋管与空气进行热交换。

实施例3

本发明的一种冷凝制水装置的电源a1输出+5v(a3)和+12v(a2)，+5v为半导体制冷片供电，+12v为散热风扇(a15)、水泵a5、气泵a8供电。电源a1的输入可以为电池，也可以是220v交流电，也可以是风能或太阳能等电能。

半导体制冷片a12分为两面，一面制热，一面制冷。半导体制冷片a12的制热面和制冷面都涂抹均匀导热硅脂。电源a1输出+5v(a3)为半导体制冷片a12。

导热体a13与半导体制冷片a12的制热面充分接触，导热体a13将半导体制冷片a12的制热面产生的热导给第一散热片a14。

第一散热片a14将热散发到空气中。

散热风扇a15由电源a1输出的+12va2驱动，吸走散热片上的热量。

液冷散热器a16与半导体制冷片a12制冷面接触，将半导体制冷片a12制冷面产生的冷量被水冷头内的冷却液a17充分吸收。

储液器a5储存冷凝管a7流过的冷凝液a17，供水泵a4抽吸。

水泵a4由电源a1的+12v(a2)供电，从储液器a5抽吸冷凝液a17，并将冷凝液a17注入液冷散热器。

冷凝管a7将从液冷散热器经过热交换后流出的冷却液浸泡螺旋管a19，与泡螺旋管a19里的空气a18进行热交换，将螺旋管a19里的空气a18冷却，并将空气a18里的水蒸气凝结形成水滴，并通过出水管a10流入集水器a9中。

实施例4

本发明的一种冷凝制水装置，冷凝管a7也可以如图2所示，将从液冷散热器经过热交换后流出的冷却液通过螺旋管a19，冷却螺旋管a19,冷却的螺旋管a19与冷凝管a7里的空气a18进行热交换，将泡螺旋管a19里的空气a18冷却，并将空气a18里的水蒸气凝结形成水滴，并通过出水管a10流入集水器a9中。

实施例5

本发明的一种冷凝制水装置，气泵a8由电源a1的+12v(a2)供电，抽吸空气a18，并将空气a17注入螺旋管a19里。

本发明的一种冷凝制水装置，隔热箱体a11将水泵a4、液冷散热器a16、水管a17、冷凝管a7、储液器a5进行隔热包裹密封。

实施例6

本发明的一种冷凝制水装置，电源a1输出+5v(a3)和+12v(a2)，+5v为半导体制冷片供电，+12v为散热风扇(a15)、水泵a5、气泵a8供电。

半导体制冷片a12分为两面，一面制热，一面制冷。半导体制冷片a12的制热面和制冷面都涂抹均匀导热硅脂a21。电源a1输出+5v(a3)为半导体制冷片半导体制冷片a12。

导热体a13与半导体制冷片a12的制热面充分接触，导热体a13将半导体制冷片a12的制热面产生的热导给散热片a14。导热体a13与半导体制冷片a12的制热面接触面涂抹均匀导热硅脂a21，有利于热的传导。导热体a13与散热片a14接触面涂抹均匀导热硅脂a21，有利于热的传导。

散热片a14将热散发到空气中。散热片a14与导热体a13接触面涂抹均匀导热硅脂a21，有利于热传导。散热片a14设计有散热翅片a20，加大与空气接触面积，提高了散热面积，并安装散热风扇a15，散热风扇a15吸走散热片a14散热翅片a20周围的空气，加速散热翅片a20周围的空气流动量，有利于散热。

散热风扇a15由电源a1输出的+12va2驱动，吸走散热片上的热量。

液冷散热器a16与半导体制冷片a12制冷面接触，将半导体制冷片a12制冷面产生的冷量被液冷散热器内的冷却液a17充分吸收。液冷散热器a16内部设计成多个u型槽腔a22，u型槽腔a17内流动冷却液a17，液冷散热器a16材料为热良导体，能充分将将半导体制冷片a12制冷面产生的冷量传导到u型槽腔a22，u型槽腔a22增加了冷却液a17与液冷散热器a16接触面积，提高了热交换效率。

储液器a5储存冷凝管a7流过的冷却液a17，供水泵a4抽吸。

水泵a4由电源a1的+12v(a2)供电，从储液器a5抽吸冷凝液a17，并将冷凝液a17注入液冷散热器。

冷凝管a7将从液冷散热器经过热交换后流出的冷却液浸泡螺旋管a19，与泡螺旋管a19里的空气a18进行热交换，将泡螺旋管a19里的空气a18冷却，并将空气a18里的水蒸气凝结形成水滴，并通过出水管a10流入集水器a9中。

冷凝管a7也可以如图2所示，将从液冷散热器经过热交换后流出的冷却液通过螺旋管a19，冷却螺旋管a19,冷却的螺旋管a19与冷凝管a7里的空气a18进行热交换，将泡螺旋管a19里的空气a18冷却，并将空气a18里的水蒸气凝结形成水滴，并通过出水管a10流入集水器a9中。

气泵a8由电源a1的+12v(a2)供电，抽吸空气a18，并将空气a17注入螺旋管a19里。

隔热箱体a11将水泵a4、液冷散热器a16、水管a17、冷凝管a7、储液器a5进行隔热包裹密封，减少冷量的散发，提高装置制水效率。