一種取水設備的製作方法

2023-06-24 10:30:01

本實用新型涉及制水設備的技術領域，尤其涉及一種取水設備。

背景技術：

水是人體的重要組成部分，也是新陳代謝的必要媒介。人體每天消耗的水分中，約有一半需要直接喝飲用水來補充，其他部分從飯食中直接獲得，少部分由體內的碳水化合物分解而來，成人每天大約需要補充水分1200毫升左右。

但在海島等地區，雖然水資源豐富，但無法直接作為飲用水，日常飲用所需水大部分靠陸地補給的方式提供，嚴重製約著人體對水分的需求。

為解決上述問題，本領域技術人員提出一種具有淨化功能的智能型空氣制水機，如圖1所示，包括依次連通的進氣機構01、冷凝機構02、儲水機構03、水淨化機構04和出水機構05；含有水蒸氣的空氣從進氣機構01進入該制水機內部，冷凝機構02將空氣冷凝，使空氣中的水蒸氣形成小液滴，與空氣分離開來，流動至儲水機構03內，經水淨化機構04淨化後，由出水機構05送出。該制水機的結構較為複雜，因而成本較高。

技術實現要素：

本實用新型的實施例提供一種取水設備，能夠直接製備飲用水，且設備的能耗較低。

為達到上述目的，第一方面，本實用新型的實施例提供了一種取水設備，包括殼體，所述殼體上開設有入口、出水口以及出氣口，所述入口處密封連接有水蒸氣濾膜；所述出水口開設於所述殼體的底部，且所述出水口處密封連接有蓄水裝置；所述出氣口上連接有真空泵；所述殼體的內壁上設置有親水層。

相較於現有技術，本實用新型實施例提供的一種取水設備，當真空泵工作時，真空泵將殼體內的空氣抽吸，使殼體內部的空氣從出氣口流出，殼體內部產生負壓，因而對殼體外部的空氣產生一定的吸力，使殼體外部的空氣產生進入殼體內部的動力，而由於殼體的入口處密封連接有水蒸氣濾膜，這使得僅有空氣中的氣態水分子才能夠進入殼體內部，且由於水蒸氣濾膜僅允許空氣中的氣態水分子以及微量的其他氣體通過，因此進入殼體內部的氣態水分子為潔淨的氣態水分子。同時，由於殼體的內壁上設置有親水層，而親水層具有較高的吸水性，因此能在氣態水分子通過水蒸氣濾膜後將水分子吸附在表面，使氣態水分子凝結成液態水，同時使殼體內部的負壓保持相對穩定，且由於進入殼體內部的其他氣體的量較小，因此對殼體內部的負壓影響不大，此時，真空泵可直接停機，從而避免真空泵將進入殼體內的水分子抽出，並達到節能的目的。氣態水分子在親水層的表面凝結成液態水後，經出水口流入殼體底部的蓄水裝置中，由於此時收集到的水未被汙染，因而可以直接飲用。

在第一種可能實現的方式中，結合第一方面，出水口設置於殼體的底部遠離水蒸氣濾膜的一側，且殼體的底部向出水口處凹陷，以使出水口設置於殼體的底部的最低點處。

在第二種可能實現的方式中，結合第一方面，殼體內設置有保溫透氣層，保溫透氣層垂直於殼體的頂部且與水蒸氣濾膜平行設置，將殼體內部空間分隔為第一間室和第二間室；第一間室與入口直接連通，出水口與第二間室連通。

在第三種可能實現的方式中，結合第一方面的第二種可能實現的方式，保溫透氣層靠近殼體的底部的一端與殼體的底部之間有間隙。

在第四種可能實現的方式中，結合第一方面的第二種可能實現的方式，第二間室內設置有製冷裝置。

在第五種可能實現的方式中，結合第一方面的第四種可能實現的方式，製冷裝置為半導體製冷片，半導體製冷片包括製冷部和制熱部，製冷部位於第二間室內，制熱部位於第一間室內。

在第六種可能實現的方式中，結合第一方面，還包括外封閉箱，外封閉箱罩設於殼體外部。

在第七種可能實現的方式中，結合第一方面的第六種可能實現的方式，殼體內設置有半導體製冷片，半導體製冷片包括製冷部和制熱部，製冷部位於殼體內部，制熱部位於外封閉箱內。

在第八種可能實現的方式中，結合第一方面，入口處還設置有防塵罩，防塵罩設置於水蒸氣濾膜的外側。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為現有技術提供的一種具有淨化功能的智能型空氣制水機的結構示意圖；

圖2為本實用新型實施例提供的一種取水設備的內部結構示意圖；

圖3為本實用新型實施例提供的一種取水設備的立體圖

圖4圖3的A-A向剖視示意圖。

具體實施方式

下面將結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方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語「中心」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。

取水設備的工作原理是將通過抽吸殼體內部空氣，使殼體內部產生負壓，從而將含有氣態水分子的空氣吸入取水設備的殼體內部，然後將氣態水分子凝結成液態水後進行收集。

本實用新型的實施例提供了一種取水設備，如圖2至圖4所示，包括殼體1，殼體1上開設有入口11、出水口12以及出氣口13，入口11處密封連接有水蒸氣濾膜2；出水口12開設於殼體1的底部，且出水口12處密封連接有蓄水裝置3；出氣口13上連接有真空泵4；殼體1的內壁上設置有親水層。

相較於現有技術，本實用新型實施例提供的一種取水設備，當真空泵4工作時，真空泵4將殼體1內的空氣抽吸，使殼體1內部的空氣從出氣口13流出，殼體1內部產生負壓，因而對殼體1外部的空氣產生一定的吸力，使殼體1外部的空氣產生進入殼體1內部的動力，而由於殼體1的入口11處密封連接有水蒸氣濾膜2，這使得僅有空氣中的氣態水分子才能夠進入殼體1內部，且由於水蒸氣濾膜2僅允許空氣中的氣態水分子以及微量的其他氣體通過，因此進入殼體1內部的氣態水分子為潔淨的氣態水分子。同時，由於殼體1的內壁上設置有親水層，而親水層具有較高的吸水性，因此能在氣態水分子通過水蒸氣濾膜2後將水分子吸附在表面，使氣態水分子凝結成液態水，同時使殼體1內部的負壓保持相對穩定，且由於進入殼體1內部的其他氣體的量較小，因此對殼體1內部的負壓影響不大，此時，真空泵4可直接停機，從而避免真空泵4將進入殼體1內的水分子直接抽出，並達到節能的目的。氣態水分子在親水層的表面凝結成液態水後，經出水口12流入殼體1底部的蓄水裝置3中，由於此時收集到的水未被汙染，因而可以直接飲用。

為便於控制真空泵4的啟停，殼體1內還設有壓感裝置(圖中未示出)，當壓感裝置監測到殼體1內的負壓達到預設值後，真空泵4停機，當殼體1內的壓力逐漸上升至常壓狀態時，真空泵4重新啟動，使殼體1內的負壓達到預設值後停機。

為便於水分子流動至蓄水裝置3中，如圖2和圖4所示，出水口12設置於殼體1的底部遠離水蒸氣濾膜2的一側，且殼體1的底部向出水口12處凹陷，以使出水口12設置於殼體1的底部的最低點處。當水分子在殼體1內部凝結成液態水後，會因重力作用向下滾動，而將出水口12設置在殼體1的底部的最低點處時，凝結成的水分子會在重力作用下自然滾動至該最低點處，從而經出水口12流入蓄水裝置3中。

如圖2和圖4所示，殼體1內設置有保溫透氣層5，保溫透氣層5垂直於殼體1的頂部且與水蒸氣濾膜2平行設置，將殼體1內部空間分隔為第一間室14和第二間室15；第一間室14與入口11直接連通，出水口12與第二間室15連通。

由於殼體1的內壁上設置有親水層，因此進入殼體內的氣態水分子有可能會在第一間室14內凝結成液態水，因此，為便於在第一間室內凝結形成的液態水流入蓄水裝置3中，如圖2和圖4所示，保溫透氣層5靠近殼體1的底部的一端與殼體1的底部之間有間隙。

為加快水分子進入殼體1內的速度，第二間室15內還設置有製冷裝置。製冷裝置能夠降低殼體1內部的溫度，使殼體1內外產生較大的溫度差，而根據水蒸氣濾膜2自身的特性，溫度差能夠加快氣態水分子穿過水蒸氣濾膜2的速度，使氣態水分子能夠迅速從高溫環境中運動至低溫環境中。同時，殼體1內的溫度降低能夠加快水分子凝結成液態水的速度，使得該取水裝置的取水速度加快。

為避免第一間室14的溫度過低導致水蒸氣濾膜2的溫度降低，氣態水分子在水蒸氣濾膜2的外側凝結成液態水而無法進入殼體1的內部，如圖3所示，製冷裝置為半導體製冷片51，半導體製冷片51包括製冷部511和制熱部512，製冷部511位於第二間室15內，制熱部512位於第一間室14內。半導體製冷片51在工作時，位於第二間室15內的製冷部511製冷，位於第一間室14內的制熱部512同步制熱，使進入第二間室15內的氣態水分子遇冷凝結成液態水；同時，制熱部512對第一間室14進行制熱，避免第二間室15內的冷量會有部分穿過保溫透氣層5進入第一間室14內，導致第一間室14內的溫度降低，當第一間室14內溫度過低時，會導致水蒸氣濾膜2自身溫度降低，從而使得氣態水分子在水蒸氣濾膜2處凝結成液態水，而液態水無法穿過水蒸氣濾膜2，會降低該取水設備的取水效率。因此，當半導體製冷片51工作時，既能使進入殼體1內的氣態水分子進行冷凝，又能避免氣態水分子在殼體1的外側凝結成液態水。當第一間室14內的溫度高於外界溫度10℃(攝氏度)以上時，半導體製冷片51停止工作，以免第一間室14內溫度過高，當水蒸氣濾膜2靠近殼體1的內側的溫度高於水蒸氣濾膜2靠近外界環境一側的溫度時，氣態水分子不易進入殼體1內。

為提高該取水設備在低溼度環境中的取水效率，在殼體1的外部罩設有外封閉箱。在沙漠等溼度較低的環境中，多採取在低洼地挖坑來進行取水的方式，為避免沙漠中的高溫將溼潤沙土中的水分蒸發至空氣中，因而設置外封閉箱用以防止溼源處的水分子逸散在空氣中。

需要說明的是，外封閉箱不僅限於封閉箱體形式，還可以是房間等其他密閉環境，或是有一定溼度的開闊空間，能夠避免入口11處的空氣溼度因水分子逸散在空氣中而降低即可，本實用新型對此不作限定。

可選地，殼體1內設置有半導體製冷片，半導體製冷片包括製冷部和制熱部，製冷部位於殼體1的內部，制熱部位於外封閉箱內。製冷部使殼體1的內部溫度降低，使殼體1內外產生較大的溫度差，而根據水蒸氣濾膜2自身的特性，溫度差能夠加快氣態水分子穿過水蒸氣濾膜2的速度，使氣態水分子能夠迅速從高溫環境中運動至低溫環境中。同時，殼體1內的溫度降低能夠加快水分子凝結成液態水的速度，使得該取水裝置的取水速度加快。同時，制熱部位於外封閉箱2內，對外封閉箱內進行加熱，進一步提高殼體1內外的溫度差。

優選將半導體製冷片的製冷部設置於遠離入口11的一側，以免製冷部製冷時降低水蒸氣濾膜2的溫度，導致氣態水分子不易進入殼體1內。

為加速水分子在外封閉箱中的流動速度，取水設備還包括加熱組件，加熱組件用於對外封閉箱內進行加熱。溫度升高能使分子間的運動加劇，從而更有利於水分子通過水蒸氣濾膜2進入殼體1內部。

可選地，加熱組件包括朝向外封閉箱設置的聚光裝置。聚光裝置可用在日照較為充足的地方，由於其無需電源，較為節能。

可選地，加熱組件包括設置在外封閉箱內的加熱絲。加熱絲加熱效率較高，能夠更為快速地將外封閉箱中的水分子蒸發，使其通過水蒸氣濾膜2進入殼體1內部。

為延長水蒸氣濾膜2的使用壽命，避免灰塵等雜質堵塞水蒸氣濾膜2，入口11處還設置有防塵罩6，防塵罩6設置於水蒸氣濾膜2的外側，氣態水分子在進入殼體1之前，需先經過防塵罩6，由防塵罩6將氣態水分子中攜帶的灰塵等雜質過濾吸收，過濾後的氣態水分子經由水蒸氣濾膜2進入殼體1的內部。且由於防塵罩6將大部分灰塵等雜質過濾吸收，保證了水蒸氣濾膜2的潔淨程度，從而延長了水蒸氣濾膜2的使用壽命。

以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式，但本實用新型的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術範圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。因此，本實用新型的保護範圍應以所述權利要求的保護範圍為準。