[發(fā)明專利]飲用水生成系統(tǒng)和方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210063974.5
• 申請日: 2012-03-12
• 公開（公告）號: CN102733451A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韋恩·費雷拉;亨利-詹姆士·泰勒曼
• 申請（專利權(quán)）人: 藍(lán)色生態(tài)有限公司
• 主分類號: E03B3/28
• 分類號: E03B3/28
• 代理公司: 北京派特恩知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11270
• 代理人: 武晨燕;張穎玲

1.一種收集大氣水分的系統(tǒng)，包括：

壓縮機，用于壓縮冷卻劑；

冷凝器，沿著冷卻劑流動路徑設(shè)置，用于從所述壓縮機接收高壓氣態(tài)冷卻劑，其中該高壓氣態(tài)冷卻劑被壓縮成低壓液態(tài)冷卻劑并釋放熱量，然后該冷卻劑沿著所述流動路徑移動；

膨脹閥和毛細(xì)管裝置，沿著所述冷卻劑流動路徑設(shè)置，用于從所述冷凝器接收液態(tài)冷卻劑，其中該膨脹閥和毛細(xì)管裝置調(diào)節(jié)冷卻劑的壓力；

蒸發(fā)器，沿著所述冷卻劑流動路徑設(shè)置，用于從所述膨脹閥和毛細(xì)管裝置接收冷卻劑并將冷卻劑輸送給所述壓縮機，其中液態(tài)冷卻劑蒸發(fā)為氣態(tài)冷卻劑并且吸收熱量，據(jù)此該蒸發(fā)器的外部表面溫度低于露點但高于0℃，該蒸發(fā)器能捕獲空氣中的水蒸氣并將水蒸氣轉(zhuǎn)化為液態(tài)水，液態(tài)水自該蒸發(fā)器落入底部水箱；此為常態(tài)大氣水生成過程；但是當(dāng)環(huán)境溫度低時，如在冬天且露點接近或低于0℃時，該蒸發(fā)器的外部表面溫度低于露點或低于0℃，該蒸發(fā)器能捕獲空氣中的水蒸氣并將水蒸氣轉(zhuǎn)化為液態(tài)水，然后將液態(tài)水冷凍為霜，這一過程為結(jié)霜過程，當(dāng)開始結(jié)霜過程時，經(jīng)約20分鐘后該蒸發(fā)器上的霜足夠厚，該蒸發(fā)器必須開始除霜過程；

旁路四通閥分流器，即除霜閥分流器，用于將冷卻劑從所述壓縮機引入所述蒸發(fā)器，而不經(jīng)過所述膨脹裝置，據(jù)此，當(dāng)從所述旁路分流器接收冷卻劑時，該蒸發(fā)器的外部表面溫度比環(huán)境溫度高；

至少一個旁路閥，安置在所述旁路分流器上，用于控制冷卻劑是否流過該旁路分流器；

霜傳感器，用于檢測所述蒸發(fā)器的外部表面上的霜聚集；

控制器，用于從所述霜傳感器接收輸入，并響應(yīng)于該霜傳感器在蒸發(fā)器的外部表面上檢測到霜聚集來打開所述旁路閥；

收集容器，安置在所述蒸發(fā)器的下方，用于收集從所述蒸發(fā)器落下的液態(tài)水和融化冰，從而收集大氣水分。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)進(jìn)一步包括環(huán)境溫度傳感器，該環(huán)境溫度傳感器用于測量環(huán)境空氣溫度；和

其中所述膨脹裝置具有可變孔徑，該可變孔徑用于控制冷卻劑從所述冷凝器到所述蒸發(fā)器的流動速度；

其中該系統(tǒng)進(jìn)一步包括調(diào)節(jié)器，該調(diào)節(jié)器用于從所述環(huán)境溫度傳感器接收輸入并控制所述膨脹裝置的可變孔徑，從而改變所述蒸發(fā)器的外部溫度，

其中當(dāng)所述環(huán)境溫度傳感器測量到低環(huán)境空氣溫度時，所述調(diào)節(jié)器使所述蒸發(fā)器的溫度降低到低于0℃。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述低環(huán)境空氣溫度被指定為一值，該值的低環(huán)境溫度低于15℃。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)進(jìn)一步包括環(huán)境濕度傳感器，該環(huán)境濕度傳感器用于測量環(huán)境空氣的相對濕度；且

其中所述膨脹裝置具有可變孔徑，該可變孔徑用于控制冷卻劑從所述冷凝器到所述蒸發(fā)器的流動速度；

其中該系統(tǒng)進(jìn)一步包括調(diào)節(jié)器，該調(diào)節(jié)器用于控制所述膨脹裝置的可變孔徑，從而改變所述蒸發(fā)器的外部溫度，

其中所述調(diào)節(jié)器從所述環(huán)境濕度傳感器接收輸入；

其中當(dāng)所述環(huán)境濕度傳感器測量到低環(huán)境濕度時，所述調(diào)節(jié)器使所述蒸發(fā)器的溫度降低到低于0℃。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述低環(huán)境濕度被指定為一值，該值的相對濕度低于40％。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)進(jìn)一步包括環(huán)境濕度傳感器，該環(huán)境濕度傳感器用于測量環(huán)境空氣的相對濕度；且

其中所述壓縮機具有可變頻率，該可變頻率用于控制對從所述冷凝器傳輸?shù)剿稣舭l(fā)器的冷卻劑的壓縮；

其中該系統(tǒng)進(jìn)一步包括調(diào)節(jié)器，該調(diào)節(jié)器用于控制所述壓縮機的可變頻率，從而改變所述蒸發(fā)器的外部溫度，

其中所述調(diào)節(jié)器用于從所述環(huán)境濕度傳感器接收輸入；且

其中當(dāng)所述環(huán)境濕度傳感器測量到低環(huán)境濕度時，所述調(diào)節(jié)器使所述蒸發(fā)器的溫度降低到低于0℃。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)通過進(jìn)一步包括過濾外殼、振動不敏感控制器和外部套殼而得到加固，以便在苛刻的環(huán)境中使用，

其中該過濾外殼包括不銹鋼，且

其中該外部套殼防止害蟲和雨雪的損害。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述低環(huán)境空氣溫度被指定為一值，該值的低環(huán)境溫度低于10℃。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述低環(huán)境濕度被指定為一值，該值的相對濕度低于30％。