本實用新型涉及冷凝制水技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種利用太陽能的空氣制水裝置。

背景技術(shù)：

空氣制水器是利用制冷技術(shù)將蒸發(fā)器溫度降至露點以下，潮濕空氣經(jīng)過蒸發(fā)器時會在表面凝結(jié)成水珠，匯集于水箱中，并通過多層凈化后得到安全合格的飲用水。這項技術(shù)被認(rèn)為是解決淡水資源短缺問題的有效方法之一，也是近年來國內(nèi)外研究的熱點。

市場上蘇州品純環(huán)保工程有限公司、濟南福能達水技術(shù)開發(fā)有限公司等已研發(fā)出空氣制水機。但是，目前研制出的空氣制水設(shè)備普遍存在能耗高、出水效率低的缺陷，而且這些空氣制水機只有手動排污口，給使用者帶來諸多的不便。另外專利CN105369856A公開了一種智能空氣制水器，該制水器主要由溫濕度傳感器、備用電源、GPS定位裝置、電氣控制系統(tǒng)、集水箱、熱交換器、蒸發(fā)器、壓縮機和冷凝器等構(gòu)成。具有結(jié)構(gòu)簡單、制水方便等優(yōu)點，但是也存在制水效率低，壓縮機功率大的問題，且很難采用太陽能供電。又如專利CN105089103A公開了移動式太陽能空氣取水系統(tǒng)，該專利包括過濾網(wǎng)、風(fēng)機、回?zé)崞鳌⒛?、集水器、太陽能電池、蓄電池和斯特林制冷機等。能源完全由太陽能電池提供,具有結(jié)構(gòu)緊湊、方便攜帶、在低溫區(qū)的制冷效率高等優(yōu)點。但是，斯特林制冷機功率小，制水量少，而且價格十分昂貴。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的主要目的在于提供一種太陽能空氣制水凈化器，能夠利用太陽能自動將含有水汽的空氣冷凝并轉(zhuǎn)化為生活用純凈水，具有結(jié)構(gòu)簡單、能耗低、制水效率高的特點。

而其解決問題的技術(shù)方案如下：

一種太陽能空氣制水凈化器，包括自動控制系統(tǒng)、太陽能供電系統(tǒng)、制水裝置和凈化處理裝置，所述制水裝置包括渦輪風(fēng)機和由循環(huán)管道依次連接的壓縮機、冷凝器、和蒸發(fā)器；

所述凈化處理裝置包括集水盤、蓄水箱、自吸增壓泵、多級過濾器和出水口，所述集水盤設(shè)置在蒸發(fā)器的下方并收集蒸發(fā)器凝結(jié)的冷凝水，集水盤連接至蓄水箱，蓄水箱出口通過水管連接多級過濾器至出水口；

所述自動控制系統(tǒng)包括系統(tǒng)控制模塊、濕度傳感器、溫度傳感器、液位傳感器，所述系統(tǒng)控制模塊的輸入端分別與設(shè)置在制水裝置前端的濕度傳感器和設(shè)置在蓄水箱內(nèi)的液位傳感器相連，所述系統(tǒng)控制模塊的輸出端分別與渦輪風(fēng)機、壓縮機、自吸增壓泵連接；

所述太陽能供電系統(tǒng)包括太陽能電池板和蓄能逆變組件，太陽能電池板通過導(dǎo)線與蓄能逆變組件相連，蓄能逆變組件輸出交流電連通至系統(tǒng)控制模塊。

上述太陽能空氣制水凈化器，所述多級過濾器包括前級水過濾器和超濾膜過濾器。

上述太陽能空氣制水凈化器，所述太陽能空氣制水凈化器還包括自動排污裝置，所述自動排污裝置包括排污電磁閥和與排污電磁閥連接的排污管，所述排污電磁閥包括蓄水箱排污電磁閥、前級水過濾器排污電磁閥和超濾膜過濾器排污電磁閥；所述蓄水箱排污電磁閥、前級水過濾器排污電磁閥和超濾膜過濾器排污電磁閥的前端分別與蓄水箱、前級水過濾器和超濾膜過濾器的排污口連接。

上述太陽能空氣制水凈化器，所述自動排污裝置還包括污泥探測器，所述污泥探測器分別設(shè)置在蓄水箱、前級水過濾器和超濾膜過濾器的排污口處。

上述太陽能空氣制水凈化器，所述系統(tǒng)控制模塊的輸入端分別與設(shè)置在蓄水箱排污口、前級水過濾器排污口和超濾膜過濾器排污口的污泥探測器相連接，系統(tǒng)控制模塊的輸出端分別與蓄水箱排污電磁閥、前級水過濾器排污電磁閥和超濾膜過濾器排污電磁閥連接。

上述太陽能空氣制水凈化器，所述蒸發(fā)器和冷凝器并排排列。

本實用新型采用太陽能電池板為空氣制水凈化器提供電源，能耗低，綠色環(huán)保；同時使用高效壓縮機制冷，并由自動控制系統(tǒng)根據(jù)空氣制水凈化器系統(tǒng)功率、工作時間、蓄能逆變器組件的轉(zhuǎn)換效率等計算出太陽能電池的功率，使系統(tǒng)功率與太陽能電池功率的合理配合，以滿足空氣制水凈化器正常工作的需要。

本實用新型的自動化程度高，通過自動控制系統(tǒng)不僅能選取一天中濕度大的時段進行制水，有效提高制水量；還可以由用水量調(diào)節(jié)制水進程，有效做到以需定產(chǎn)，使能源利用最大化；同時空氣制水凈化器能夠自動排污和化霜，實現(xiàn)制水的智能化控制及運行過程的安全高效。本實用新型具有性能穩(wěn)定、制水效率高、排污水少等優(yōu)點，適用于在海島、沙漠、水資源缺乏和水資源不合格的地區(qū)提供優(yōu)質(zhì)的飲用水。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細(xì)的說明。

圖1：為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明

1.空氣過濾網(wǎng)，2.濕度傳感器，3.毛細(xì)管，4.干燥過濾器，5.蒸發(fā)器，6.冷凝器，7.渦輪風(fēng)機，8.出風(fēng)管道，9.集水盤，10.壓縮機，11.蓄水箱，12.液位傳感器，13.自吸增壓泵，14.凈水電磁閥，15.前級水過濾器，16.超濾膜過濾器，17.出水口，18.蓄水箱排污電磁閥，19.前級水過濾器排污電磁閥，20. 超濾膜過濾器排污電磁閥，21.太陽能電池板，22.蓄能逆變組件，23.系統(tǒng)控制模塊，24.溫度傳感器。

具體實施方式

下面結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本實用新型，但是本實用新型還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本實用新型內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本實用新型不受下面公開的具體實施例的限制。

請參閱圖1所示，本實用新型包括太陽能供電系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)、制水裝置、凈化處理裝置和自動排污裝置，所述制水裝置下方設(shè)置凈化處理裝置，凈化處理裝置下方設(shè)置自動排污裝置。所述制水裝置包括罩體，罩體內(nèi)設(shè)置空氣過濾網(wǎng)1、渦輪風(fēng)機7和由循環(huán)管道依次連接的壓縮機10、冷凝器6、干燥過濾器4、毛細(xì)管3和蒸發(fā)器5，罩體前端的進風(fēng)口處安裝空氣過濾網(wǎng)1和濕度傳感器2，后端為渦輪風(fēng)機7，渦輪風(fēng)機7連接出風(fēng)管道8。蒸發(fā)器5和冷凝器6在渦輪風(fēng)機7的進風(fēng)口一側(cè)依次并排排列。所述蒸發(fā)器和冷凝器均采用雙層內(nèi)螺紋銅管，增大與濕空氣的接觸面積，有利于氣流的通過，從而提高制水效率。在空氣流道上的蒸發(fā)器附近設(shè)置溫度傳感器24。制水裝置的工作過程為：壓縮機10運行排出高溫高壓的氣體冷媒，冷媒進入冷凝器6放出熱量，冷卻變成低溫高壓的氣體，然后通過干燥過濾器4過濾干燥、毛細(xì)管3截流變成低溫低壓的液體冷媒，冷媒在蒸發(fā)器蒸發(fā)吸收熱量后回到壓縮機變成低溫低壓的氣體，如此循環(huán)往復(fù)。

所述凈化處理裝置包括集水盤9、蓄水箱11、自吸增壓泵13、前級水過濾器15、超濾膜過濾器16、凈水電磁閥14、出水口17，所述集水盤9設(shè)置在蒸發(fā)器5的下方，集水盤9通過水管連接至蓄水箱11上部的進水接口，蓄水箱11下部的出水口由水管路依次連接至自吸增壓泵13、前級水過濾器15、超濾膜過濾器16、凈水電磁閥14和出水口17，由蒸發(fā)器5凝結(jié)的冷凝水經(jīng)集水盤9收集至蓄水箱11，并經(jīng)過多級過濾成為純凈水由凈水電磁閥14控制從出水口17流出。蓄水箱內(nèi)設(shè)置液位傳感器12，蓄水箱的底部呈漏斗狀傾斜，最底部的漏斗口設(shè)有排污口。

所述自動排污裝置包括污泥探測器、排污電磁閥和與排污電磁閥連接的排污管，其中排污電磁閥包括蓄水箱排污電磁閥18、前級水過濾器排污電磁閥19和超濾膜過濾器排污電磁閥20。污泥探測器包括蓄水箱污泥探測器、前級水污泥探測器和超濾膜污泥探測器。蓄水箱底部的排污口設(shè)置蓄水箱污泥探測器，蓄水箱污泥探測器的下部連接蓄水箱排污電磁閥18和排污管，前級水過濾器15底部的排污口設(shè)置前級水污泥探測器，其下部連接前級水過濾器排污電磁閥19和排污管，超濾膜過濾器16的排污口設(shè)置超濾膜污泥探測器，其下部連接超濾膜過濾器排污電磁閥20和排污管。污泥探測器和排污電磁閥均連接至自動控制系統(tǒng)。

所述自動控制系統(tǒng)包括系統(tǒng)控制模塊23、濕度傳感器2、溫度傳感器24、液位傳感器12，所述系統(tǒng)控制模塊23的輸入端分別與濕度傳感器、溫度傳感器、液位傳感器和污泥探測器相連，所述系統(tǒng)控制模塊23的輸出端分別與渦輪風(fēng)機7、壓縮機10、自吸增壓泵13、凈水電磁閥14、蓄水箱排污電磁閥18、前級水過濾器排污電磁閥19和超濾膜過濾器排污電磁閥20連接。

所述太陽能供電系統(tǒng)包括太陽能電池板21和蓄能逆變組件22，太陽能電池板21安裝在室外，通過導(dǎo)線與蓄能逆變組件22相連，蓄能逆變組件輸出220V/50Hz交流電通過導(dǎo)線與系統(tǒng)控制模塊23相連。太陽能電池板將光能轉(zhuǎn)換成電能后存儲到蓄能逆變組件的蓄電池中，空氣制水凈化器工作時，蓄能逆變組件中的逆變器再將直流電轉(zhuǎn)換成220V/50Hz的交流電送到系統(tǒng)控制模塊23中，制水裝置、凈化處理裝置和自動排污裝置的供電全部由系統(tǒng)控制模塊提供，它根據(jù)空氣制水凈化器的額定功率、工作時間、蓄能逆變器組件的轉(zhuǎn)換效率等計算出太陽能電池的功率，使系統(tǒng)功率與太陽能電池功率之間合理配合，以滿足系統(tǒng)的正常工作。

以下對本實用新型的工作過程做進一步說明：

本實用新型設(shè)定在一天中濕度大的時段進行制水，通過濕度傳感器2監(jiān)測空氣，到達設(shè)定濕度時由自動控制系統(tǒng)向渦輪風(fēng)機7和壓縮機10發(fā)出指令，潮濕的空氣在渦輪風(fēng)機7的帶動下從進風(fēng)口吸入通過空氣過濾網(wǎng)1，過濾后的潮濕空氣與蒸發(fā)器5相遇后凝結(jié)成水珠吸附在鋁片上，水珠向下流至集水盤9處匯集。冷卻除濕后的干燥空氣再經(jīng)過冷凝器6散熱從出風(fēng)管道8排出。蒸發(fā)器5的后部并列設(shè)置有冷凝器6，可以利用冷凝除濕后的冷空氣更好幫助冷凝器散熱，從而有效地提高壓縮機的制冷效果。溫度傳感器24監(jiān)測蒸發(fā)器的溫度，一旦蒸發(fā)器因溫度過低而處于結(jié)霜狀態(tài)時，自動停止壓縮機的工作，而渦輪風(fēng)機繼續(xù)工作，使蒸發(fā)器表面加速化霜；當(dāng)蒸發(fā)器表面溫度上升后重新啟動壓縮機。

集水盤9收集的冷凝水流至蓄水箱11進行初步沉淀，沉淀后的水從蓄水箱下部流出，由自吸增壓泵13增壓后進入前級濾水器15和超濾膜過濾器16，過濾后的純凈水由出水口17流出。當(dāng)液位傳感器12監(jiān)測到水位過高時自動停止渦輪風(fēng)機和壓縮機的工作，當(dāng)液位傳感器監(jiān)測到水位過低時自動啟動渦輪風(fēng)機和壓縮機，或在出水口顯示水量不足，提示用戶停止使用。

空氣制水凈化器排污可以采用兩種方式：一種是根據(jù)使用周期定期排污，另一種是根據(jù)污泥探測器預(yù)設(shè)值進行按需排污。兩種方式都可以將空氣制水凈化器中的污泥自動排出，并且操作簡單方便，自動化程度高，從而確保制水系統(tǒng)安全穩(wěn)定地運行。其中定期自動排污的工作流程為：在系統(tǒng)控制模塊23上設(shè)置有排污按鍵，根據(jù)使用情況和使用時間需要排污時按下該按鍵，系統(tǒng)控制模塊23先啟動自吸增壓泵13，打開超濾膜過濾器排污電磁閥20帶有污泥的水流出，進行超濾膜過濾器排污；然后關(guān)閉超濾膜過濾器排污電磁閥20，打開前級濾水器排污電磁閥19進行前級水過濾器排污；最后停止自吸增壓泵，關(guān)閉前級水過濾器排污電磁閥并且打開蓄水箱排污電磁閥18進行蓄水箱排污，各流程排污時間由控制模塊預(yù)先設(shè)定。因此當(dāng)需要排污時，只需要按下排污按鍵，自動控制系統(tǒng)會按設(shè)定好的流程進行從超濾膜過濾器、前級水過濾器到蓄水箱的逐級排污。另一種排污的操作流程是由系統(tǒng)控制模塊23收集蓄水箱和每一級過濾器下方排污口的污泥探測器的數(shù)據(jù)，如果探測數(shù)據(jù)高出預(yù)設(shè)值則通過自動控制系統(tǒng)開啟下方對應(yīng)的排污電磁閥，完成排污。如進行蓄水箱排污時需要關(guān)閉自吸增壓泵，兩級過濾器排污時需要開啟自吸增壓泵。

以上說明內(nèi)容僅為本實用新型較佳實施例，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。