本发明专利技术提供一种适用于偏远海岛家庭使用的直饮式空气取水装置，属于空气取水和水质处理技术领域，包括冷凝取水系统、水质处理系统和输水系统，冷凝取水系统利用环境中潮湿空气制取冷凝水，水质处理系统提高冷凝水微量元素含量从而改善水质，输水系统为用户提供可选择的温度和流量。本发明专利技术的直饮式空气取水装置完成饮用水的冷凝水制取—水质处理—定温定量输送全过程，具有系统装置体积小、噪音低、操作便捷的优点，利用海岛地区水潮湿空气，高效获取高质量直饮水。取高质量直饮水。取高质量直饮水。
【技术实现步骤摘要】
一种适用于偏远海岛家庭使用的直饮式空气取水装置
[0001]本专利技术属于空气取水和水质处理
，涉及到一种适用于偏远海岛家庭使用的直饮式空气取水装置。
技术介绍
[0002]海岛作为海洋的重要组成部分，是从事海上渔业、发展海上旅游等海洋经济的主要阵地，但大多数海岛的淡水补给只能靠海水淡化、雨水收集，或者从大陆运输淡水，淡水资源匮乏严重制约海岛建设和可持续发展。
[0003]空气取水技术是将空气中的水蒸气聚集并转变为液态冷凝水，是解决区域性水资源短缺的有效方法之一。空气取水技术可以充分利用海岛充沛的潮湿空气补充当地淡水资源供给。目前已有的从空气中获取淡水资源的方法包括聚雾取水法、吸收/吸附法、制冷结露法等方法。聚雾取水法具有捕雾装置易破损、对工作环境要求较高且环境适应性差等不足，吸收/吸附法因吸收剂/吸附剂的吸附能力有限，解吸能量消耗大等问题，因此以上两种方法难以利用海岛地区高温高湿的自然环境开展制取淡水工作。制冷结露法是将湿空气的温度降至露点以下，使空气中的水蒸汽结露而获得液态水。制冷方式常用的包括压缩式制冷、电磁冷却和热电冷却。电磁冷却技术环保，无有害制冷剂，但是重量大，成本高；热电冷却技术机组尺寸小，灵活可靠，且无需制冷剂，但是由于材料的热电性差，效率较低。这两种制冷方式都不适合在高温高湿岛屿的家庭环境中应用。压缩式制冷法是在压缩机的工作下液态制冷剂进入蒸发器，将吸入的空气冷却至露点，析出冷凝水，继而用冷却后的空气带走冷凝器的热量，将获得的水储存。顾勇等人设计自动控制蒸发器温度的空气取水装置，提高冷凝水生产率并降低耗电率(顾勇，顾天然.一种空气取水机[P].重庆市：CN212452896U，2021
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02.)。但目前市面上还没有出现针对岛屿自然特点的、直接生产饮用水的空气取水装置在当地推广，因为装置普遍处于实验室研究阶段，无法满足工业化生产要求，例如成本高、能耗大、噪音问题严重等。如何设计出可以充分利用岛屿高温高湿环境并水质优良、适合家庭使用的产品，并且为提高生活品质，装置应具有高智能化水平、高水质等特点，这些问题有待于进一步的研究、解决。
[0004]关于空气取水制取冷凝水的水质处理，目前已有的专利技术专利中水质处理思路普遍为过滤冷凝水中杂质以及杀菌消毒，但经过检测发现在室内使用空气取水装置产生的冷凝水水质干净无污染，反而是存在冷凝水硬度低、微量元素含量少等问题，长期饮用并不利于人体健康。葛天舒等人考虑到这个问题，专利技术的空气取水及净化装置内包括矿质补充器(葛天舒,王雯雯,王丽伟,代彦军,王如竹,彭佳杰.空气取水及净化装置[P].上海市：CN110185090A,2019
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30.)，但未涉及矿质补充器具体配置方法；顾勇等人(顾勇.一种家用多用途饮水机[P].重庆：CN206659672U,2017
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24.)的设计则是在水箱顶部安装含有铁、锌、铜、锰等微量元素包改善冷凝水较软水质，但该方法无法保证冷凝水与微量元素包的接触时间从而无法确保矿化效果，并且存在水箱水满后与微量元素包长时间接触导致微量元素含量超标的风险。因此需要具体方案解决如何在水质要求的范围内提高冷凝水硬度
和钙、镁等有益元素含量等问题，改善空气取水冷凝水的较软水质。
[0005]随着生活水平的提高，人们对饮用水的摄入有了更高的要求，除了保证水质的优良，对饮用水摄入的便捷性和准确性的需求也越来越高，以满足日常生活中不同情况的用水条件。王继选等人设计的空气取水装置可以产出富氢富氧水，但对水温水量等细节并未涉及(王继选,唐一凡,侯墨楚,胡润志,管一,张少恺,高艳丰.一种利用空气制取饮用富氢富氧水的系统[P].河北省：CN114772803A,2022
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22.)。目前市面上存在多款桌面饮水机，完成对饮用水流量和水温的控制，但尚未出现与空气取水技术的结合，实现饮用水的冷凝水制取—水质处理—定温定量输送全过程。
技术实现思路
[0006]本专利技术提供一种适用于偏远海岛家庭使用的直饮式空气取水装置，其所产生的冷凝水可以方便人类饮用，该装置适用于南方偏远海岛或者存在大量高温高湿空气且存在饮用水匮乏地区。通过本专利技术装置中的水质处理系统和输出系统，可以改善冷凝水水质和实现饮用水温度、流量的控制，利于人体健康，增加饮用过程中的便捷性。
[0007]本专利技术的技术方案如下：
[0008]一种适用于偏远海岛家庭使用的直饮式空气取水装置，包括外壳，外壳内部设有冷凝取水系统、水质处理系统和输水系统，且外壳上设有控制电路板18，外壳上部的侧面设有装置出水口11。
[0009]所述的冷凝取水系统包括压缩机1、膨胀阀2、毛细管3、中部隔板4、蒸发器6、湿度传感器7、冷凝器8、铜管13、空气过滤网14、离心式风道15、集水槽21和水箱24。所述的压缩机1和水箱24安装在外壳内的底部，所述的中部隔板4通过支架固定，使中部隔板4位于压缩机1和水箱24上方；所述的集水槽21安装在中部隔板4上，且集水槽21底部设有出口，与水箱24顶部的入水口连接；所述的离心式风道15、蒸发器6和冷凝器8固定在外壳的内侧壁上，且位于集水槽21上方；所述的蒸发器6的进风端设置空气过滤网14，蒸发器6的进风端相对的外壳上设有网孔，用于外界空气的进入；所述的湿度传感器7安装在蒸发器6的进风端的一角；冷凝器8的进风端与蒸发器6的出风端相对，离心式风道15的进风端与冷凝器8的出风端相对；离心式风道15的出风端相对的外壳上设有装置出风口9。
[0010]所述的压缩机1的出口端通过外部的铜管13与冷凝器8的出风端中内部的铜管13相连；冷凝器8的进风端中内部的铜管13通过外部的铜管13依次与膨胀阀2、毛细管3连接后，与蒸发器6的出风端中内部的铜管13相连，蒸发器6的进风端中内部的铜管13通过外部的铜管13与压缩机1的入口端相连；从而形成制冷回路，获得的冷凝水从冷凝器8滴落至集水槽21中；所述的压缩机1、离心式风道15、湿度传感器7均与控制电路板18连接，通过控制电路板18进行控制。
[0011]所述的水质处理系统包括矿化剂储存罐23和液位传感器22，矿化过程在冷凝取水系统中的水箱24内完成；所述的液位传感器22设置在水箱24顶部，所述的矿化剂储存罐23设置在水箱24的侧面，液位传感器22和矿化剂储存罐23的控制部分与控制电路板18连接；控制电路板18中有矿化剂补充量计算程序，控制电路板18根据液位传感器22接收到的数据，计算所需矿化剂体积，控制矿化剂储存罐23释放相应矿化剂体积；矿化剂储存罐23中装有矿化剂，矿化剂是由氯化钾储备液、氯化钙储备液、硫酸镁储备液以及碳酸氢钠储备液按
规定比例混合而成(比例根据《GJB 1335
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92低矿化度饮用水矿化卫生标准》相关要求确定)。
[0012]所述的输水系统位于外壳的上部侧面，包括水泵17、加热器19、温度传感器20和聚乙烯本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种适用于偏远海岛家庭使用的直饮式空气取水装置，其特征在于，所述的直饮式空气取水装置包括外壳，外壳内部设有冷凝取水系统、水质处理系统和输水系统，且外壳上设有控制电路板(18)，外壳上部的侧面设有装置出水口(11)；所述的冷凝取水系统包括压缩机(1)、膨胀阀(2)、毛细管(3)、中部隔板(4)、蒸发器(6)、湿度传感器(7)、冷凝器(8)、铜管(13)、空气过滤网(14)、离心式风道(15)、集水槽(21)和水箱(24)；所述的压缩机(1)和水箱(24)安装在外壳内的底部，所述的中部隔板(4)通过支架固定，使中部隔板(4)位于压缩机(1)和水箱(24)上方；所述的集水槽(21)安装在中部隔板(4)上，且集水槽(21)底部设有出口，与水箱(24)顶部的入水口连接；所述的离心式风道(15)、蒸发器(6)和冷凝器(8)固定在外壳的内侧壁上，且位于集水槽(21)上方；所述的蒸发器(6)的进风端设置空气过滤网(14)，蒸发器(6)的进风端相对的外壳上设有网孔，用于外界空气的进入；所述的湿度传感器(7)安装在蒸发器(6)的进风端的一角；冷凝器(8)的进风端与蒸发器(6)的出风端相对，离心式风道(15)的进风端与冷凝器(8)的出风端相对；离心式风道(15)的出风端相对的外壳上设有装置出风口(9)；所述的压缩机(1)的出口端通过外部的铜管(13)与冷凝器(8)的出风端中内部的铜管(13)相连；冷凝器(8)的进风端中内部的铜管(13)通过外部的铜管(13)依次与膨胀阀(2)、毛细管(3)连接后，与蒸发器(6)的出风端中内部的铜管(13)相连，蒸发器(6)的进风端中内部的铜管(13)通过外部的铜管(13)与压缩机(1)的入口端相连；从而形成制冷回路，获得的冷凝水从冷凝器(8)滴落至集水槽(21)中；所述的压缩机(1)、离心式风道(15)、湿度传感器(7)均与控制电路板(18)连接，通过控制电路板(18)进行控制；所述的水质处理系统包括矿化剂储存罐(23)和液位传感器(22)，矿化过程在冷凝取水系统中的水箱(24)内完成；所述的液位传感器(22)设置在水箱(24)顶部，所述的矿化剂储存罐(23)设置在水箱(24)的侧面，液位传感器(22)和矿化剂储存罐(23)的控制部分与控制...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐向舟，彭莹，张凯歌，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：
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