电子式集水装置技术领域
本发明有关于一种集水装置,特别是关于一种利用尖端放电技术以集水的电子式集水装置。
背景技术
世界上许多地区正饱受缺水之苦,气候干燥少雨而导致储水量不足是原因之一,另一主要原因则是由地势陡曲使得降雨不容易储存在地面的储水系统中,然而,水资源是人类赖以生存的重要资源之一,如何在大自然的环境中利用低成本而获取更多水资源,成了气候变迁不定的现今学者所致力研究的显学。
空气中的水分子是轻易可获得水资源的渠道之一,请参照图1及2所示,此为一种习用集水机9,该习用集水机9包含一框体结构91、数个风扇92、一水气凝结装置93、一过滤装置94及一储水槽95,该风扇92、该水气凝结装置93、该过滤装置94及该储水槽95由上而下依序结合于该框体结构91。该水气凝结装置93包含一压缩机931、一冷凝器932、一蒸发器933、一控制阀934及一管路组935,通过该管路组945连接该压缩机931、该冷凝器932、该蒸发器933及该控制阀934。
该管路组935通以冷媒,使该水气凝结装置93得以通过冷媒的体积变化而达到凝结水份的目的。该数个风扇92用以将外界的空气引导至该水气凝结装置93中,该水气凝结装置93用以将分散于空气中的水气凝结为水珠,凝结的水份再通过该过滤装置94滤去杂质,并进一步地通过该储水槽95收集洁净的水资源。类似于该习用集水机的一实施例已揭露于中国台湾新型证书第482282号「大自然湿气能源撷取系统」专利案的图二及图三当中。
虽然该习用集水机9可以将空气中所含有的水气凝结,并收集以供民众使用,但囿于该水气凝结装置93的构件繁多、各构件的结合复杂以及不易拆装与效率低等缺点,使得该习用集水机9的生产成本居高不下,不仅于此,当该习用集水机9故障时,由于该水气凝结装置93包含该压缩机931、该冷凝器932、该蒸发器933、该控制阀934及该管路组935,且彼此之间具有繁杂的连接关系,故工者必须要一一拆装该水气凝结装置93的各个构件,方能确认该习用集水机9的故障因素并予以排除,造成该习用集水机9的维修费高昂,让使用者为之却步,因此当该习用集水机9故障时,大多只能以报废处理,实在可惜。
有鉴于此,有必要提供一种集水装置,以解决该习用集水机9因该水气凝结装置93的构件太过繁多而衍生的种种问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种电子式集水装置,利用物理原理以简化其所需凝结水份的构件。
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种电子式集水装置,包含:
一本体,围绕界定出一容置空间并具有一进气口及一出气口;
一电极板,设置于该容置空间中,并该进气口及该出气口之间,以于该电极板周围形成一放电空间,且该电极板包含一放电端;
一电网,结合于该本体且置于该容置空间中,该电网位于该放电空间及该出气口之间;
一偏压装置,具有一正极及一负极,该偏压装置以该正极连接于该电网,并以该负极连接于该电极板;及
一集水件,连接于该本体,用以收集凝结的液态水。
进一步地,其中,该电极板围设形成该放电空间,且该电极板设有数个放电端。
进一步地,其中,该放电端呈针状。
进一步地,其中,该本体另设有一导流部,该导流部邻近于该进气口。
进一步地,其中,该本体另包含一太阳能板,该太阳能板与该偏压装置电性连接。
进一步地,其中,另包含一电源装置,该电源装置电连接于该偏压装置。
进一步地,其中,该本体另包含一风扇,该风扇设于该进气口及该电极板之间。
进一步地,其中,该本体系另包含一滤网,该滤网设于该进气口及该电极板之间。
进一步地,其中,该本体另包含一紫外线灯,该紫外线灯设于该容置空间中。
进一步地,其中,该本体的外表面另设有一照明件。
本发明的电子式集水装置通过带负电的电极板对该放电空间中的空气中分散的水份放电,使水份因受到尖端放电效应而带负电,再进一步受到带正电的电网的吸引以聚集成水珠,使该电子式集水装置利用少数构件即可达到快速集水除湿的目的,进而达到提升该电子式集水装置的组装便利性的功效。
发明电子式集水装置不需透过复杂的管路设计使空气中的水分子遇冷凝结,因此当该电子式集水装置的集水除湿效率降低时,可以通过简单的确认动作发现问题点,大幅降低该电子式集水装置的维修费用,以此达到提升该电子式集水装置的经济效益的功效。
本发明电子式集水装置将水气含量高的空气,经过滤网以滤除灰尘,再通过该放电空间及该电网凝结产生水珠,同时通过该出气口排出水气及灰尘含量皆较低的洁净空气,进而达到提高环境空气质量的功效,以带给使用者舒适的感受。
本发明电子式集水装置的该电极板及该电网可以通过该太阳能板产生的自然能源,以提供所需电力,使该电子式集水装置达到绿能环保的功效。
本发明电子式集水装置于该容置空间中设有该紫外线灯,以杀死水分中所含有细菌、病毒或微生物,以获得含菌量低的液态水,进而达到增加所收集的液态水的质量的功效。
附图说明
图1习知集水除湿机的组合剖视图;
图2习知电子式集水装置的水气凝结装置的组合示意图;
图3本发明电子式集水装置第一实施例的组合剖视图;及
图4本发明电子式集水装置第一实施例的组合剖视图。
图中,1本体
11进气口12出气口
13容置空间14导流部
15滤网16紫外线灯
17太阳能板18照明件
19风扇
2电极板
21放电空间22放电端
3电网
31网目
4偏压装置
41正极42负极
5集水件
6电源装置
9习用集水机
91框体结构92风扇
93水气凝结装置931压缩机
932冷凝器933蒸发器
934控制阀935管路组
94过滤装置
95储水槽。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明,以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施,但所举实施例不作为对本发明的限定。
请参照图3所示,此为本发明电子式集水装置第一实施例的组合剖视图,该电子式集水装置包含一本体1、一电极板2、一电网3、一偏压装置4及一集水件5。其中,该电极板2、该电网3、该偏压装置4及该集水件5结合于该本体1。
该本体1设有一进气口11及一出气口12,且该本体1围绕界定出一容置空间13,该容置空间13用以容装该电极板2及该电网3。该容置空间13通过该进气口11及该出气口12与外界相连通,较佳地,该进气口11及该出气口12分别设于该本体1的不同侧,以于使用时将该进气口11对准外界的气流方向,而外界的气流不易透过该出气口12进入该容置空间13中。此外,为了使外界气流得以透过该进气口11顺利无碍地进入该容置空间13中,该本体1较佳设有一导流部14,该导流部14邻近于该进气口11。
另外,该本体1可以另包含一滤网15、一紫外线灯16、一太阳能板17及一照明件18,该滤网15及该紫外线灯16设于容置空间13中,该滤网15邻近于该进气口11,以利用该滤网15滤除进入该容置空间13的外界气体中的灰尘,于本实施例中,该滤网15是设于该进气口11及该电极板2之间;该紫外线灯16用以对进入该容置空间13的气体进行杀菌消毒;该太阳能板17用以提供该电极板2及该电网3所需的部分电量,该太阳能板17与该偏压装置4电性连接,并较佳设于该本体1的外表面;该紫外线灯16可以设于该容置空间13的任意位置,在此不限制;此外,该照明件18结合于该本体1的外表面,以于夜晚时使该电子式集水装置具有照明功用。
请再参照图3所示,该电极板2结合于该本体1,该电极板2用以使该容置空间13中的含水分的空气带电荷(因为只有水分子是属于极性分子,极性分子是分子一端带部份正电荷、另一端带部份负电荷的电荷分离现象,此现象会造成水分子具有独特的微小的电场,这一微小的电场会让尖端释放的电子被吸引而去靠近水分子,此独特过程会让尖端释放的的电子一定百分百命中水分子,而使该水分子顺利带100%负电),而该带有负电的水分子会被下方带有正电的电网牵引而往下移动,当水分子数量一多时就凝结成水滴,这个操作原理可以让空气中水分子被收集凝结于下端容器中且效率很高但费用需要很低,然而空气愈干燥要将水分子抓下来的操作电压就越高,举例来说:当环境湿度10~20%,操作电压50~100V,当环境湿度20~39%,操作电压40~50V,当环境湿度40~70%,操作电压30~40V,当环境湿度70~90%,操作电压20~30V,电网形式:十字网)。
详言之,该电极板2设于该进气口11及该出气口12之间,且该电极板2位于该容置空间13中,该电极板2设有一放电空间21,该放电空间21较佳由该电极板2环设所形成。该电极板2设有一放电端22,该放电端22相较该电极板2的其他部位具有较小的表面积,该放电端22可以为针状、柱状或其他任何形状,在此不设限,其中,该放电端22较佳呈针状,以增加该电极板2放电使周围含水分的空气带电荷之能力。另外,为了增进该电极板2所影响的范围,该电极板2设有数个该释放电荷端22,并进一步透过该数个释放电荷端22加强放电的效果。
该电网3结合于该本体1且位于该容置空间13中,该电网3包含数个网目31。详言之,该电网3设于该电极板2的释放电荷空间21及该出气口12之间,并且于使用该电子式集水装置时,该电网3与该电极板2带相反电荷。
该偏压装置4电性连接于该电极板2及该电网3,并且当该电子式集水装置设有该太阳能板17时,该偏压装置4亦电性连接于该太阳能板17。该偏压装置4具有一正极41及一负极42,该正极41电性连接该电网3,该负极42电性连接该电极板2,当该偏压装置4供电时,使该电极板2带有高压负电,并令该电网3带有高压正电。该偏压装置4可以结合于该本体1的外表面,以就近提供该电极板2及该电网3的用电,在此不限制该偏压装置4的位置,只要该偏压装置4可以达到上述的目的,皆为本发明所涵盖的范围。
该集水件5连接于该本体,该集水件5用以收集经过该电极板2及该电网3后所凝结的液态水,该集水件5可以如本实施例所示为一集水槽,该集水件5亦可以为一集水管路,透过该集水管路将液态水直接输送到大型的储水槽或需水处。
请再参照图4所示,此为本发明电子式集水装置第二实施例的组合剖视图,于第二实施例中,各构件及其连接关系与第一实施例的电子式集水装置相似,差异在于第二实施例的电子式集水装置的该本体1另包含一风扇19,该风扇19设于该容置空间13中,且该风扇19邻近于该进气口11处,例如本实施例中的该风扇19是位于该进气口11及该电极板2的放电空间21之间,以将外界的空气大量送入该容置空间13内,使该电子式集水装置亦适于用在自然风量较小的室内环境中。
另外,由于第二实施例的电子式集水装置较佳用于室内集水之用,而阳光较不易照射入室内,考虑该太阳能板17的设置成本及其效率之下,该本体1可以不设有该太阳能板17,此时该电子式集水装置可以另包含有一电源装置6,该电源装置6电连接于该偏压装置4,并透过该电源装置6间接供应电流,使该电极板2及该电网3分别产生高压负电及高压正电。
当实际使用该电子式集水装置以将空气中分散的水份凝结形成液态水时,首先,开启该偏压装置4使该电极板2处于高压负电,该电网3处于高压正电,同时外界含水分的空气透过该进气口11进入该容置空间13,并到达由该电极板2所围设形成的该放电空间21,由于该放电端22的表面积小于该电极板2的其余部位的表面积,该电极板2所持的负电便会集中在该放电端22上,以产生「尖端释放电荷」效应。
据此,该电极板2的放电端22将释出游离电子以作用于进入该放电空间21的水气,使空气中所分散的水份被该电极板2所形成的电场电离,而生成带有负电的水离子。而后,由于水离子带负电,便会自然受到带正电的该电网3的吸引而聚集在该电网3上,该些水离子于该电网3上被还原成中性水,并进一步聚集凝结形成水珠,水珠因遭受重力而透过该网目31滴落于该集水件5中收集,并同时透过该出气口12排出水气含量较低的空气。如此一来,该集水件5仅需透过该电极板2及该电网3,即可成功将空气中分散的水分聚集成水珠以提供民众一般用水,由于该电子式集水装置构件相当单纯而带来许多经济上及使用上的效益。
综上所述,本发明之电子式集水装置通过带负电的电极板2对该放电空间21中的空气中分散的水份放电,使水份因受到尖端放电效应而带负电,再进一步受到带正电之电网3的吸引,以于该电网3上聚集成肉眼可见的水珠,使该电子式集水装置利用少数构件即可达到集水的目的,进而达到提升该电子式集水装置的组装便利性的功效。
另外,由于该电子式集水装置不需透过复杂的管路设计使空气中的水分遇冷凝结,即具有集水的效用,因此当该电子式集水装置的集水效率降低时,可以通过简单的确认动作发现问题点,并针对故障的构件进行维修,大幅降低该电子式集水装置的维修费用,并相对地提高民众送修该电子式集水装置的意愿,以延长该电子式集水装置的使用期限,以此达到提升该电子式集水装置的经济效益的功效。
再者,本发明电子式集水装置将水气含量高的空气,经过设置于该进气口11附近的滤网15以滤除灰尘,再通过该放电空间21及该电网3凝结产生水珠,同时透过该出气口12排出水气及灰尘含量皆较低的洁净空气,进而达到提高环境空气质量的功效,以带给使用者舒适的感受。
又,本发明电子式集水装置的该电极板2及该电网3可以通过该太阳能板17提供所需电力,以此利用自然能源收集水分,使该电子式集水装置达到绿能环保的功效。
此外,本发明电子式集水装置于该容置空间13中设有该紫外线灯16,以杀死水分中所含有细菌、病毒或微生物,以获得含菌量低的液态水,并利于后续的水资源运用,无须将液态水透过后续的处理步骤以杀菌,进而达到增加所收集的液态水的质量的功效。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例,本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换,均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。