一种自适应露点自然取水装置的制作方法

1.本实用新型属于活性复合粒子发生装置技术领域，涉及一种自适应露点自然取水装置。


背景技术：

2.中国电子科技集团研制的空气消毒系列产品通过模拟自然环境对水进行高压放电产生活性复合粒子实现消毒灭菌，安全高效，绿色自然。但用于制备高压放电反应原料的冷凝取水装置，存在以下不足：冷凝取水装置的制冷片的制冷温度不能随着外界环境露点温度的变化而变化，经常出现无法连续取水的情况，存在取水效率低、可靠性差的问题。另外，普通的导冷片多为单一的亲水性良好的铝合金材料，水蒸气冷凝后形成的液滴汇聚在导冷片表面，由于液滴与导冷片表面存在较强的亲和力，液滴需要在导冷片表面汇聚到很大，直至液滴的重力克服亲和力才能实现与导冷片的脱离，也会影响取水效率。
3.因此，有必要研发一种自适应露点的自然取水装置，以制备高压放电反应的原料。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种自适应露点自然取水装置，以提高取水效率。
5.为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种自适应露点自然取水装置，包括设置在支架上的半导体冷凝单元，半导体冷凝单元包括半导体制冷片、分别设置在半导体制冷片冷端侧和热端侧的导冷片和散热片、与半导体制冷片相连的控制系统、与控制系统相连用于测量导冷片温度的温度传感器、用于测量外部环境参数的温湿度传感器，控制系统根据导冷片温度和环境参数实时调整通过半导体制冷片的电流，以使导冷片的温度位于环境露点温度以下；导冷片下方设有集水盒。
7.可选地，所述导冷片的表面具有超亲/疏水复合层，以保证导冷片表面既能够快速结露，又可以快速移除液滴。
8.可选地，所述超亲/疏水复合层为由覆设在导冷片表面的亲水材料层和设置在亲水材料层远离导冷片一侧的多条疏水材料层形成的网状结构。
9.可选地，所述超亲/疏水复合层为由亲水材料和疏水材料相间覆设在导冷片表面形成的网状结构。
10.可选地，所述导冷片远离半导体制冷片的一侧设有进风扇。
11.可选地，所述散热片远离半导体制冷片的一侧设有散热扇。
12.可选地，还包括用于测量集水盒内液位的液位传感器，液位传感器与控制系统相连，以实现当集水盒内的液位上升至预设液位时取水装置停止取水。
13.可选地，所述支架包括呈上下布置的顶板和底板、位于顶板中部且上下两端分别与顶板和底板相接的竖板，以及位于竖板两侧边的侧竖板以与竖板围成u型空间，支架为分体结构或一体成型结构；半导体制冷片嵌在位于竖板上的安装槽内，散热片、导冷片分别位
于竖板两侧且与竖板固定连接，并使导冷片位于u型结构内。
14.可选地，所述导冷片与竖板之间设有第一隔热件，第一隔热件为eva海绵胶板。
15.可选地，所述散热片与竖板之间设有第二隔热件，第二隔热件为隔热环氧板。
16.可选地，所述散热片、导冷片通过螺纹连接件安装在竖板上，且与螺纹连接件形成密封连接。
17.可选地，所述导冷片上设有安装孔，安装孔内预装有弹性法兰套筒，弹性法兰套筒内设有螺钉以与竖板连接，并通过螺钉预紧保证弹性法兰套筒的法兰面紧贴导冷片以形成密封连接。
18.本实用新型的有益效果在于：通过实时调整半导体制冷片的制冷温度，使导冷片的温度维持在环境露点温度以下，极大地提高了取水效率和取水装置的可靠性；通过在导冷片外侧设置进风扇以提高结露效率，在散热片外侧设置散热扇以提高散热效率，在导冷片表面设置超亲/疏水复合层以便于快速结露和快速移除水滴，在导冷片、散热片与竖板之间设置隔热保温材料以阻断热量传递，进一步提高了取水效率。
19.本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
20.为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作优选的详细描述，其中：
21.图1为本实用新型取水装置的结构示意图一；
22.图2为本实用新型取水装置的结构示意图二；
23.图3为支架的结构示意图一；
24.图4为支架的结构示意图二；
25.图5为半导体制冷片的安装示意图；
26.图6为导冷片的结构示意图；
27.图7为散热片的结构示意图；
28.图8为集水盒的结构示意图；
29.图9为自然取水控制系统的原理图。
30.附图标记：支架1、进风扇2、导冷片3、散热片4、散热扇5、卡扣6、集水盒7、液位传感器8、半导体制冷片9、集水盒盖10、凹弧形结构11。
具体实施方式
31.以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及
实施例中的特征可以相互组合。
32.其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本实用新型的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
33.本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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实用新型和简化描述，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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制，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的具体含义。
34.请参阅图1～图9，一种自适应露点自然取水装置，包括设置在支架1上的半导体冷凝单元，半导体冷凝单元包括半导体制冷片9、分别设置在半导体制冷片冷端侧和热端侧的导冷片3和散热片4、与半导体制冷片9相连的控制系统、与控制系统相连用于测量导冷片温度的温度传感器、用于测量外部环境参数的温湿度传感器，控制系统根据导冷片温度和环境参数实时调整通过半导体制冷片9的电流，以使导冷片3的温度位于环境露点温度以下，导冷片3的下方设有集水盒，冷凝在导冷片3上的冷凝水在重力作用下落入集水盒7中；集水盒7上设有用于测量其内水位的液位传感器8，液位传感器8与控制系统相连，以实现当集水盒7内的液位上升至预设液位时取水装置停止取水。
35.本实用新型通过实时调整半导体制冷片9的制冷温度，使工作状态下的导冷片3的温度维持在环境露点温度以下，极大地提高了取水效率和取水装置的可靠性。
36.本实用新型的支架1包括呈上下布置的顶板和底板，以及呈竖直布置的竖板，竖板的上端位于顶板中部，下端与底板的端部相接，以形成一个l型区域和一个u型区域；对应于l型区域，竖板的两侧边设有侧竖板以与竖板围成u型空间，半导体制冷片9嵌在位于竖板上的安装槽内，散热片4、导冷片3分别位于竖板两侧且与竖板固定连接，并使导冷片3位于u型空间内。温度传感器可安装在导冷片3上或竖板上，温湿度传感器可安装在顶板上。支架1可为分体结构或一体成型结构。
37.本实用新型的导冷片3的表面具有超亲/疏水复合层，能够保证导冷片3的表面既能够快速结露，又可以快速移除液滴。超亲/疏水复合层可为由覆设在导冷片3表面的亲水材料层和设置在亲水材料层远离导冷片3一侧的多条疏水材料层形成的网状结构；也可为由亲水材料和疏水材料相间覆设在导冷片3表面形成的网状结构。
38.超亲/疏水复合层可通过机器人在导冷片3的表面精确喷涂自干型亲水材料和疏水材料，经过处理形成稳定的微型网状结构，最终制备出新型超亲/疏水复合材料表面。
39.可选地，导冷片3远离半导体制冷片9的一侧设有进风扇2，以提高结露效率；散热片4远离半导体制冷片9的一侧设有散热扇5，以提高散热效率；导冷片3与竖板之间设有第一隔热件，以阻断热量传递，第一隔热件为eva海绵胶板；散热片4与竖板之间设有第二隔热件，以阻断热量传递，第二隔热件为隔热环氧板；半导体制冷片9与散热片4和导冷片3的连接处涂敷导热硅脂；半导体制冷片9、散热片4、导冷片3通过螺纹连接件安装在竖板上，且与螺纹连接件形成密封连接，以防止水体从连接位置浸入半导体制冷片9；导冷片3上设有安
装孔，安装孔内预装有弹性法兰套筒，弹性法兰套筒内设有螺钉以与竖板连接，并通过螺钉预紧保证弹性法兰套筒的法兰面紧贴导冷片3以形成密封连接。
40.本实用新型通过在导冷片3外侧设置进风扇2以提高结露效率，在散热片4外侧设置散热扇5以提高散热效率，在导冷片3表面设置超亲/疏水复合层以便于快速结露和快速移除水滴，在导冷片3、散热片4与竖板之间设置隔热保温材料以阻断热量传递，进一步提高了取水效率。
41.实施例：一种自适应露点自然取水装置，主要包括支架1、进风扇2、导冷片3、散热片4、散热扇5、卡扣6、集水盒7、液位传感器8、半导体制冷片9、第一隔热件、第二隔热件、温度传感器、温湿度传感器，各零部件的功能和相对位置关系如下。
42.支架1为塑料材质，包括顶板和底板，以及连接顶板和底板的竖板，顶板和底板设有若干用于散热片4散热的散热孔，散热孔可呈条形或圆形。
43.半导体制冷片9安装在支架1的竖板中部，温湿度传感器安装在支架1的顶板上。
44.散热片4与导冷片3分别与半导体制冷片9的热端侧和冷端侧连接，且连接处涂敷导热硅脂。
45.散热片4与支架1的竖板之间设有第二隔热件，第二隔热件为环氧树脂隔热板，用于阻止散热片4通过支架1向导冷片3传递能量。
46.导冷片3与支架1之间设有第一隔热件，第一隔热件为eva海绵胶板，主要作用是隔热保温，阻止隔热片与导冷片3互相传递能量，同时减缓能量散失。
47.导冷片3表面具有超亲/疏水复合层，超亲/疏水复合层由亲水材料和疏水材料组成，以保证导冷片3表面既能够快速结露，又可以快速移除液滴，便于冷凝水的收集。
48.导冷片3、隔热片、环氧树脂隔热板、eva海绵胶板通过螺钉螺母与支架1的竖板连接，且连接处形成密封连接，可通过在螺钉上缠绕密封胶带实现密封连接，也可通过在导冷片3的安装孔内预装带有弹性法兰套筒，通过螺钉预紧保证弹性法兰套筒的法兰面紧贴导冷片3以形成密封连接，避免水滴流入。
49.导冷片3附近安装有进风扇2，进风扇2通过自攻螺钉固定在支架1上，以实现通过增大进风量提高结露效率。
50.散热片4附近安装有散热扇5，散热扇5通过自攻螺钉固定在支架1上，以实现通过增大空气流动速度带走热量，提高散热效率。
51.导冷片3朝向半导体制冷片9一侧的侧壁上开设有一沉孔，用于安装温度传感器，及时获知导冷片3的温度。
52.支架1下方通过塑料卡扣6与集水盒7连接，集水盒7包括集水盒本体和扣合在其上的集水盒盖10，集水盒盖10的上侧面设有凹弧形结构11以便于水体汇集，凹弧形结构11的中心开设有通孔。此种凹弧形结构11便于滴落下来的液滴及时流入集水盒7。
53.集水盒7的侧壁开有通孔，用于安装液位传感器8，通过液位传感器8自带的螺纹、密封圈实现与集水盒7的密封连接。
54.液位传感器8用于测量集水盒7内收集的水位，当水位浸没到液位传感器8时取水装置停止工作。
55.控制系统包括用于供电的电源，用于露点温度控制的单片机控制单元，单片机控制单元与温度传感器、温湿度传感器、液位传感器8、进风扇2、散热扇5、半导体制冷片9相
连，并通过驱动电路控制风扇(进风扇2、散热扇5)和半导体制冷片9。
56.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。