一种适用于帐篷的便携式被动除湿系统

1.本发明属于空气调节设备技术领域，涉及环境的湿度调节设备，特别涉及一种适用于帐篷的便携式被动除湿系统。


背景技术：

2.传统帐篷，由于其围护空间狭小，居住者在帐篷内部呼吸带有大量水蒸气；而帐篷壁面通常很薄并与室外直接接触，使得其内表面温度较低，容易导致水蒸气遇冷在帐篷内壁面结露，影响居住舒适性，同时易滋生细菌，引发健康问题。
3.现有技术中，针对帐篷结露的解决方法通常为利用除湿剂除湿和加装空调两种手段。常规除湿剂除湿，具有再生难度大，使用存在除湿极限的缺点；由于帐篷需要满足便携性，现有的帐篷内部除湿手段往往是与常规空调的简单结合，而常规空调受限于压缩机体积、重量等因素，无法满足旅行时便携性的要求，尤其是在不断变换旅行地点以及旅行途中时的需求。亟待提出一种轻便舒适的除湿系统，为外部活动和居住提供舒适环境。


技术实现要素：

4.为了克服上述现有技术的缺点，解决现有便携式除湿装置存在体积大、携带不便、再生难度大等问题，本发明的目的在于提供一种适用于帐篷的便携式被动除湿系统，以改善帐篷内部居住环境。
5.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
6.一种适用于帐篷的便携式被动除湿系统，包括天空辐射制冷系统、冷却平板除湿系统和集水排水末端；
7.所述天空辐射制冷系统包括天空换热板，所述天空换热板置于帐篷外部；
8.所述冷却平板除湿系统包括冷却平板，所述冷却平板置于帐篷内部，所述冷却平板通过金属传热管与所述天空换热板连接，通过换热降低冷却平板的温度，使帐篷内的热气在冷却平板上凝结成水；
9.所述集水排水末端包括集水器和排水管，所述集水器设置于所述冷却平板下方，接纳冷却平板上的凝结水，所述排水管连通所述集水器至帐篷外部。
10.在一个实施例中，所述天空换热板为平板结构，采用表面蒸镀二氧化硅的铝合金板材。
11.在一个实施例中，所述冷却平板和金属传热管的材质均为热的良导体。
12.在一个实施例中，所述天空换热板水平或者倾斜设置，所述冷却平板竖直或者倾斜设置。
13.在一个实施例中，沿纵向，所述冷却平板的一侧为安装部，另一侧为集水部，所述集水部通过金属传热管与所述天空换热板连接，所述安装部用于与所述集水器的内壁连接。
14.在一个实施例中，所述集水部的板面的一面或者两面设置有雨刷，所述雨刷与若
干连杆组成铰链四连杆机构，所述铰链四连杆机构连接马达作为动力源，所述若干连杆和马达设置于安装部内。
15.在一个实施例中，所述若干连杆包括第一连杆、第二连杆和第三连杆；所述第一连杆的一端通过销轴与雨刷的一端连接，所述第一连杆的另一端通过销轴与第二连杆的一端连接，所述第二连杆的另一端通过销轴与第三连杆的一端连接，第三连杆的另一端设置第二齿轮，第二齿轮的轴向与第三连杆垂直，所述第二齿轮与第一齿轮啮合，所述第一齿轮安装于马达的输出轴上，所述雨刷为连杆结构最长杆，连杆结构最短连杆与最长连杆长度之和小于等于剩余两根连杆长度之和。
16.在一个实施例中，所述金属传热管的底端以s型埋设于冷却平板，金属传热管在帐篷外部的部分包裹保温层。
17.在一个实施例中，所述天空换热板的下表面贴附设置有金属传热板，所述金属传热管的顶端与所述金属传热板的下表面连接。
18.在一个实施例中，所述金属传热管由第一金属传热管和第二金属传热管组成，所述第一金属传热管的底端与冷却平板连接，顶端与所述第二金属传热管的底端均为扁平化结构并通过第二螺栓连接。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
20.1.本发明结构简单，容易拆解组合和安装，方便携带。
21.2.本发明为被动式除湿，无需外接电源，在一定程度制冷的同时可以收集并排放帐篷内部潮湿空气，可以为旅行居住提供舒适环境。
22.3.本发明可重复利用，消除了旅行中因除湿需求产生的废弃物处理问题，对生态保护具有积极作用。
附图说明
23.图1是本发明整体结构示意图。
24.图2是本发明整体剖面图。
25.图3是本发明整体结构安装示意图。
26.图4是本发明冷却平板结构示意图。
27.图5是本发明冷却平板剖面图。
28.图6是本发明连杆雨刷机构结构示意图。
具体实施方式
29.下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。
30.帐篷在室外尤其是夜间，内外温差大，内表面易结露，导致热舒适性差。针对该问题，本发明提供了一种适便携式被动除湿系统，包括天空辐射制冷系统、冷却平板除湿系统和集水排水末端。利用帐篷外的天空辐射制冷系统与帐篷内的冷却平板除湿系统换热，使得冷却平板除湿系统温度降低，在帐篷内部形成局部低温区域，帐篷内部水气在该区域凝结成水珠，然后将其汇集排出，从而达到除湿的目的。
31.具体地，参考图1和图2：
32.天空辐射制冷系统主要包括天空换热板1，显然，天空换热板1置于帐篷外部，尤其
是帐篷顶部，用于将帐篷内长波辐射送至外界空间，使外界与帐篷内部换热。容易理解，在室外尤其是夜间，帐篷外的温度一般均远低于帐篷内的温度。
33.冷却平板除湿系统主要包括冷却平板2，显然，冷却平板2置于帐篷内部，冷却平板2通过金属传热管5与天空换热板1连接，实现帐篷内部热量向天空辐射制冷系统的传输，通过换热降低冷却平板2的温度，实现局部低温，使帐篷内的热气在冷却平板2上凝结成水。
34.集水排水末端则包括集水器3和排水管4，集水器3设置于冷却平板2下方，接纳汇集冷却平板2上的凝结水，排水管4连通集水器3至帐篷外部。
35.参考图3，在一个实施例中，天空换热板1为平板结构，水平或者倾斜设置，一般地，水平设置可取的更好的换热效果，且安装以及收纳更加方便。
36.为进一步提高传热效果，可增设金属传热板6，金属传热板6贴附设置在天空换热板1的下表面，示例地，可以在金属传热板6和天空换热板1上分别开孔，以第一螺栓13-a连接固定，且在连接过程中可以涂抹硅胶以增强热传递性。金属传热板6的下表面则与金属传热管5的顶端连接。示例地，金属传热管5的顶端可直接外延形成金属传热板6，二者呈一体化结构,采用热轧轧制而成。
37.参考图3和图4，在一个实施例中，冷却平板2竖直或者倾斜设置。一般地，竖直设置可取的更好的换热与凝结效果，且安装以及收纳更加方便。
38.沿纵向，冷却平板2的一侧为安装部72，另一侧为集水部71，容易理解，集水部71的表面积远远大于安装部72的表面积，且集水部71的厚度一般应较安装部72更薄，凝结水主要在集水部71上形成。集水部71用于与金属传热管5连接，安装部72则用于与集水器3的内壁连接。
39.为更好地汇集集水部71上的凝结水，在本发明的一个实施例中，在集水部71的板面的一面或者两面设置有雨刷8。雨刷8与若干连杆组成铰链四连杆机构，铰链四连杆机构连接马达10作为动力源，其中，若干连杆和马达10均可设置于安装部72内。铰链四连杆机构和马达10共同组成了连杆雨刷机构12。
40.其具体结构，参考图5和图6，若干连杆包括第一连杆9-a、第二连杆9-b和第三连杆9-c；第一连杆9-a的一端通过销轴与雨刷8的一端连接，第一连杆9-a的另一端通过销轴与第二连杆9-b的一端连接，第二连杆9-b的另一端通过销轴与第三连杆9-c的一端连接，第三连杆9-c的另一端设置第一齿轮11-a，第一齿轮11-a的轴向与第三连杆9-c垂直，第一齿轮11-a与第二齿轮11-b啮合，第二齿轮11-b安装于马达10的输出轴上。示例地，第一齿轮11-a与第二齿轮11-b可采用锥齿轮结构进行传动。
41.连杆雨刷机构12运行过程如下：在集水部71板面凝结露水，需要对其进行清扫时，可开启马达10，此时与马达10相连的第二齿轮11-b随马达10运行而转动，带动第一齿轮11-a；第一齿轮11-a与第三连杆9-c结合，在第一齿轮11-a转动的同时第三连杆9-c也随之运动，同时带动第二连杆9-b并随之带动第一连杆9-a，使与第一连杆9-a相连的雨刷8在设计范围内作反复摆动，达到对集水板7进行清洁的效果。
42.在材料选择上，天空换热板1可采用表面蒸镀二氧化硅的铝合金板材，冷却平板2、金属传热板6和金属传热管5均为热的良导体，例如冷却平板2可采用不锈钢，金属传热板6和金属传热管5可采用铜质，以平衡成本与热传导效果。雨刷8可采用橡胶材料，连杆可采用pvc材料。
43.在尺寸参数上，一种较佳的选择：天空换热板1长约25cm，宽约20cm，厚度约为2cm。金属传热板6长约20cm，宽约15cm，厚度约为0.5cm。金属传热管5的管径约为1cm，对于暴露在空气的部分，可外贴保温材料形成保温层，以避免热损。冷却平板2长约20cm，宽约15cm，安装部72的厚度约为4cm，集水部71的厚度约为2cm。根据集水部71的板面面积，雨刷8长度约为10cm，清扫面与集水部71的板面紧密贴合。第一连杆9-a长度为4cm，第二连杆9-b长度为8cm，第三连杆9-c长度为2cm，雨刷8为连杆结构最长杆，连杆结构中的最短连杆即第三连杆9-c，第三连杆9-c与最长连杆即雨刷8的长度之和小于等于第一连杆9-a和第二连杆9-b的长度之和。
44.在本发明的一个实施例中，金属传热管5的底端以s型埋设于冷却平板2的集水部71，以增大换热面积，快速传热形成局部低温。
45.在本发明的一个实施例中，金属传热管5由第一金属传热管5-a和第二金属传热管5-b组成，第一金属传热管5-a的底端与冷却平板2连接，顶端与第二金属传热管5-b的底端均为扁平化结构，以增大换热面积，提升换热效果，第一金属传热管5-a和第二金属传热管5-b可通过第二螺栓13-b连接。
46.在本发明的一个实施例中，集水器3采用腔体结构，其顶部开放，底部可为锥形，排水管4的一端接于锥底，另一端延伸至帐篷外部。整个冷却平板2置于腔体内，以保证露水的有效收集，冷却平板2可悬空设置，也可与集水器3连接为一体，当采用连接一体结构时，可在集水器3内侧壁设置导向块14，并在冷却平板2的安装部72相应设置导向槽，通过将导向槽插入导向块14，将二者连接，这种连接结构简单且便于拆卸。在该启示下，也可采用其它相似的活动连接结构。
47.结合图3所示，本发明整体结构的主要部分由上到下依次为：
48.天空换热板1、金属传热板6、金属传热管5、冷却平板2、集水器3、排水管4，由此可利用重力将凝结水汇集外排。

技术特征：
1.一种适用于帐篷的便携式被动除湿系统，其特征在于，包括天空辐射制冷系统、冷却平板除湿系统和集水排水末端；所述天空辐射制冷系统包括天空换热板(1)，所述天空换热板(1)置于帐篷外部；所述冷却平板除湿系统包括冷却平板(2)，所述冷却平板(2)置于帐篷内部，所述冷却平板(2)通过金属传热管(5)与所述天空换热板(1)连接，通过换热降低冷却平板(2)的温度，使帐篷内的热气在冷却平板(2)上凝结成水；所述集水排水末端包括集水器(3)和排水管(4)，所述集水器(3)设置于所述冷却平板(2)下方，接纳冷却平板(2)上的凝结水，所述排水管(4)连通所述集水器(3)至帐篷外部。2.根据权利要求1所述适用于帐篷的便携式被动除湿系统，其特征在于，所述天空换热板(1)为平板结构，采用表面蒸镀二氧化硅的铝合金板材。3.根据权利要求1所述适用于帐篷的便携式被动除湿系统，其特征在于，所述冷却平板(2)和金属传热管(5)的材质均为热的良导体。4.根据权利要求1或2或3所述适用于帐篷的便携式被动除湿系统，其特征在于，所述天空换热板(1)水平或者倾斜设置，所述冷却平板(2)竖直或者倾斜设置。5.根据权利要求4所述适用于帐篷的便携式被动除湿系统，其特征在于，沿纵向，所述冷却平板(2)的一侧为安装部(72)，另一侧为集水部(71)，所述集水部(71)通过金属传热管(5)与所述天空换热板(1)连接，所述安装部(72)用于与所述集水器(3)的内壁连接。6.根据权利要求5所述适用于帐篷的便携式被动除湿系统，其特征在于，所述集水部(71)的板面的一面或者两面设置有雨刷(8)，所述雨刷(8)与若干连杆组成铰链四连杆机构，所述铰链四连杆机构连接马达(10)作为动力源，所述若干连杆和马达(10)设置于安装部(72)内。7.根据权利要求6所述适用于帐篷的便携式被动除湿系统，其特征在于，所述若干连杆包括第一连杆(9-a)、第二连杆(9-b)和第三连杆(9-c)；所述第一连杆(9-a)的一端通过销轴与雨刷(8)的一端连接，所述第一连杆(9-a)的另一端通过销轴与第二连杆(9-b)的一端连接，所述第二连杆(9-b)的另一端通过销轴与第三连杆(9-c)的一端连接，第三连杆(9-c)的另一端设置第一齿轮(11-a)，第一齿轮(11-a)的轴向与第三连杆(9-c)垂直，所述第一齿轮(11-a)与第二齿轮(11-b)啮合，所述第二齿轮(11-b)安装于马达(10)的输出轴上，所述雨刷(8)为连杆结构最长杆，连杆结构最短连杆与最长连杆长度之和小于等于剩余两根连杆长度之和。8.根据权利要求1所述适用于帐篷的便携式被动除湿系统，其特征在于，所述金属传热管(5)的底端以s型埋设于冷却平板(2)，金属传热管(5)在帐篷外部的部分包裹保温层。9.根据权利要求1所述适用于帐篷的便携式被动除湿系统，其特征在于，所述天空换热板(1)的下表面贴附设置有金属传热板(6)，所述金属传热管(5)的顶端与所述金属传热板(6)的下表面连接。10.根据权利要求1或8或9所述适用于帐篷的便携式被动除湿系统，其特征在于，所述金属传热管(5)由第一金属传热管(5-a)和第二金属传热管(5-b)组成，所述第一金属传热管(5-a)的底端与冷却平板(2)连接，顶端与所述第二金属传热管(5-b)的底端均为扁平化结构并通过第二螺栓(13-b)连接。

技术总结
本发明公开了一种适用于帐篷的便携式被动除湿系统，包括天空辐射制冷系统、冷却平板除湿系统和集水排水末端；天空辐射制冷系统包括天空换热板，天空换热板置于帐篷外部；冷却平板除湿系统包括冷却平板，冷却平板置于帐篷内部，冷却平板通过金属传热管与天空换热板连接，通过换热降低冷却平板的温度，使帐篷内的热气在冷却平板上凝结成水；集水排水末端包括集水器和排水管，集水器设置于冷却平板下方，接纳冷却平板上的凝结水，排水管连通集水器至帐篷外部。本发明解决了现有便携式除湿技术中的便携式除湿装置体积大、携带不便、再生难度大的问题。大的问题。大的问题。


技术研发人员：周勇 张平 钱俊豪 王凌钰 刘艳峰
受保护的技术使用者：西安建筑科技大学
技术研发日：2021.12.15
技术公布日：2022/3/8