[发明专利]基于半导体的制冷结露植被滴灌装置

说明书

本发明提出了基于半导体的制冷结露植被滴灌装置，在双级引风模块中，采用双层文丘里结构，结合风机提高了进风量；在制冷取水模块中，冷端内管的外壁上设置的半导体片模块里的半导体片与可控制冷端内管温度的电路控制模块相连接，使得冷端内管的温度保持在水的霜点温度以上、露点温度以下的合理区间内，解决了冷端内管的内壁表面易结霜的问题，大大提升了滴灌装置的取水效率；冷端内管内部的导流柱将制冷取得的水分汇集至储水滴灌模块中的储水箱内，储水箱内设置的水泵连接输水管以实现滴灌；该滴灌装置由太阳能板获取的电能进行供电，能够长时间自动运行，极其适用于干旱地区的植被滴灌。

技术领域

本发明属于灌溉装置技术领域，设计一种制冷结露植被滴灌装置。

背景技术

对于半干旱地区，绿化植被在生长过程中需要进行灌溉，但是该地区内水资源匮乏，从其他地区运输水资源进行灌溉费用高昂，所以目前普遍采用空气取水系统对绿化植被进行灌溉。

目前空气取水技术主要分为：吸附解析法和制冷结露法。目前吸附解析法式的取水装置需要白天安装透光罩，夜晚卸下，工作量大，吸附剂更换周期为6个月，维护成本高。目前依靠半导体的制冷结露法取水装置存在以下问题：依靠自然进风，进入的空气少，即含较高湿度的空气少，因此产水速度较慢；在半导体冷端翅片表面，易形成膜状冷凝，传热系数低使得冷凝速度慢，此外该冷凝方式产生的液滴不易脱落、收集，且容易结霜，影响后续持续进入的水蒸气进行冷凝，因此产水量低；在长时间仅用作淡水生产且工作模式单一，缺乏适用于沙地造林等现实场景的具体设计，因此实际应用价值不大。

发明内容

为解决背景技术中所述的问题，本发明提出基于半导体的制冷结露植被滴灌装置。

该滴灌装置包括双级引风模块、制冷取水模块、储水滴灌模块和太阳能板；所述的双级引风模块包括带有进风口的外部箱体、置于外部箱体内用于引风的风机和双层文丘里结构；所述的制冷取水模块包括外部的热端壳体、内部的冷端内管、设置于冷端内管外壁的半导体片模块及设置于冷端内管下部的支撑架，所述的冷端内管的上部与双级引风模块的外部箱体相连接，所述的半导体片模块与电路控制模块相连接，所述的电路控制模块通过控制使得冷端内管的温度保持在水的霜点温度以上、露点温度以下的合理区间内；所述的储水滴灌模块包括可收集储存冷端内管取得的水的储水箱、储水箱内的水泵及与水泵相连接的输水管，所述的储水箱的上部与制冷取水模块的支撑架相连接。

所述的双级引风模块的外部箱体包括扣合连接的风机箱体和引风箱体，所述的风机箱体的侧面设置有进风口；所述的引风箱体内安装有双层文丘里结构。

所述的风机箱体的顶部与电机固定连接，所述的电机的动力输出端与风机箱体内的螺旋扇叶相互连接；所述的引风箱体的内壁上沿周向间隔设置有第一凸缘和第二凸缘，所述的第一凸缘上设置有一级文丘里式管，所述的第二凸缘上设置有二级文丘里式管；文丘里式管为上宽下窄的结构，基于文丘里效应，管道界面面积缩小从而进而增大流体的流速，因而文丘里式管下部的末端流速最大，压强最小，与外界存在压强差，从而可增大空气流量，故该双级引风模块通过在设置的双层文丘里结构，结合风机，增大了装置的进风量。

所述的半导体片模块包括热端翅片、隔热海绵、导热硅胶和半导体片；所述的半导体片置于隔热海绵的中部，所述的热端翅片和导热硅胶分别置于半导体片的两侧；热端翅片大大提高了半导体片的散热效率，导热硅胶和隔热海绵则保证了其对冷端内管的制冷效果。

所述的冷端内管的内部设置有中空的导流柱，所述的导流柱的外侧上设置有与冷端内管的内壁紧密贴合的导流螺旋，所述的导流柱的外侧上还设置有多个贯通的导流孔，所述的导流孔的底部与导流螺旋的上侧面平齐，所述的导流螺旋的上侧面上设置有导流孔配合的扰流板；导流螺旋配合导流孔的设计使得冷端内管的内部上取得的水很容易地汇入导流柱中，大大提升了取得的水的收集效率。