[發明專利]空氣溫度控制單元和用于控制空氣溫度并產生凈化水的方法

在審

• 申請號: 201580033296.X
• 申請日: 2015-06-22
• 公開（公告）號: CN107076456A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 羅伯特·菲利普·弗雷澤
• 申請（專利權）人: 露點研究與開發公司
• 主分類號: F24F13/22
• 分類號: F24F13/22;E03B3/28;F24F1/02;F24F13/02
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司11258
• 代理人: 柳春雷

技術領域

本發明涉及一種空氣溫度控制單元和用于控制空氣溫度并產生凈化水的方法。

背景技術

空調機組通過四個必要元件利用制冷循環來冷卻室內區域。系統制冷劑以氣體狀態開始循環。壓縮機泵送制冷劑氣體至高壓高溫。制冷劑氣體從此處進入熱交換器(有時稱作“冷凝盤管”或冷凝器)，制冷劑氣體在熱交換器中把能量(熱量)傳遞到外部，冷卻并冷凝至其液相。液體制冷劑經過液體制冷劑在其中蒸發的另一個熱交換器，因此熱交換器通常被稱作“蒸發盤管”或蒸發器。通過風機將室內暖空氣吸入蒸發器的表面上方。因為液體制冷劑蒸發成氣體，其從經過蒸發器的暖空氣吸收能量(熱量)，冷空氣從空調機組排出，從而冷卻周圍的室內區域。暖的制冷劑氣體返回到壓縮機，并重復該循環。在此過程中，從室內空氣吸收熱量并轉移到室外，引起建筑物或交通工具的冷卻。

在冷卻過程中由冷凝器產生的熱量以廢熱形式排放到室外。空調機組周圍的室內空氣和緊圍繞機組的壓縮機和冷凝器的空氣之間存在明顯的溫差。通過冷卻空氣的作用產生了大量的廢熱。當室內暖空氣接觸蒸發器的冷表面產生露點時，通過空氣冷卻過程還生成水。當空氣冷卻從而使空氣濕度降低時，暖空氣中的水蒸氣在蒸發器上冷凝。通常通過使用排水管收集通過該過程生成的水并將其排放到環境中。

存在各種用于從空氣中提取飲用水的常規系統。這些系統通常使用允許冷凝過程發生的設備，從而產生作為純凈飲用水而獲得的冷凝物。空調系統在其冷卻空氣時自然地產生冷凝物。存在已知的用于提取空調機組產生的水的系統，這些統統可以進一步包括水處理或水凈化步驟，從而產生滿足世界衛生組織飲用標準的水。從空氣提取飲用水的過程是有利的，因為其消除了獲取地下水或海水的需要并且環境空氣是可持續的可獲得的資源。

發明內容

根據第一方面，提供了一種空氣溫度控制單元，所述空氣溫度控制單元包括：殼體，所述殼體限定暖空氣室和冷空氣室；用于循環制冷劑的制冷劑回路，所述制冷劑回路包括制冷劑泵、多個導管、壓縮機、冷凝器、膨脹裝置和包括多個蒸發器盤管的蒸發器，其中所述冷凝器容納在所述暖空氣室中，所述蒸發器容納在所述冷空氣室中，并且所述多個管道與所述壓縮機、所述冷凝器、所述膨脹裝置和所述蒸發器流體連接；驅動電機，所述驅動電機與所述壓縮機連接以用于驅動所述壓縮機；所述冷空氣室內的風機，所述風機用于穿過所述多個蒸發器盤管從所述殼體外部吸入環境空氣，從而冷卻所述環境空氣并在所述蒸發器盤管的外表面上冷凝來自所述環境空氣的水蒸氣；貯水槽，所述貯水槽與所述蒸發器流體連通以用于收集冷凝的水；凈水系統，所述凈水系統與所述貯水槽流體連通以用于凈化所述冷凝的水；出水裝置，所述出水裝置與所述凈水系統流體連通以用于可控制地分配凈化水；水泵，所述水泵用于將所述冷凝的水從所述貯水槽通過所述凈水系統泵送到所述出水裝置；管道系統，所述管道系統包括與所述冷空氣室流體連通的冷空氣管道和與所述暖空氣室流體連通的暖空氣管道，用于分別從所述冷空氣室接收冷卻的環境空氣和從所述暖空氣室接收暖空氣；室內空氣出口，所述室內空氣出口與所述管道系統流體連接以用于將空氣排放到所述空氣溫度控制單元周圍的室內環境中；與所述管道系統通信的恒溫控制器，所述恒溫控制器配置成控制經由所述室內空氣出口排放到所述室內環境中的所述暖空氣的量和所述冷卻的環境空氣的量，從而實現室內空氣溫度在預定溫度范圍內；以及室外空氣出口，所述室外空氣出口與所述管道系統流體連接以用于將過量的暖空氣和過量的冷卻的環境空氣排放到所述室內環境外部的室外環境中，其中所述過量的暖空氣和所述過量的冷卻的環境空氣包括未經由所述室內空氣出口排放到所述室內環境中的暖空氣和冷卻的環境空氣。所述管道系統還可以包括與所述冷空氣管道、所述暖空氣管道和所述室內空氣出口流體連接的混合管道。所述恒溫控制器可以配置成控制從所述冷空氣管道流入所述混合管道中的冷卻的環境空氣的量以及從所述暖空氣管道流入所述混合管道的所述暖空氣的量從而形成混合空氣，并且所述混合空氣可以經由所述室內空氣出口排放到所述室內環境中，以便實現所述室內空氣溫度在所述預定溫度范圍內。