CN107847848B - 用于从环境中提取水的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于从环境中提取水的装置和过程。该装置包括：用于通过液体干燥剂从环境中俘获水的工具、提取室、第一导管、第二导管、用于存放被提取的水的储存器、第三导管、真空发生器和控制真空发生器的控制装置，带水液体干燥剂通过第一导管从俘获工具流到提取室，液体干燥剂通过第二导管从提取室流到俘获工具，水通过第三导管从提取室流到储存器，真空发生器的抽吸点和排放点可操作地连接到储存器以便抽吸存在于储存器中的气体并将气体递送到储存器中。真空发生器的操作产生压力和温度梯度，导致提取室中的水的蒸发。

Description

用于从环境中提取水的装置
技术领域
本发明涉及除湿器，具体地涉及通过液体干燥剂从环境中俘获水的系统。
背景技术
除湿过程的目标是使用材料从环境中俘获湿气，这些材料倾向于在它们环境的湿度与所述材料的湿度之间建立平衡。当有必要处理潜在的高湿负荷时，使用干燥剂来降低热过程中空气的水分含量。干燥剂是对于湿气具有高亲和度的化学物质，也就是说，它们能够从空气中提取相对于其重量和体积的较大量的水蒸汽。允许保留或释放湿气的物理过程是干燥剂表面与周围空气之间的蒸汽压力差。它们的保水性归因于表面吸附和毛细凝结。干燥剂可以被归类为吸收剂，当吸收剂保留或释放水分时经历化学变化，或者作为吸附剂保留或释放水分而不经历化学变化；也就是说，唯一的变化就是干燥剂中水蒸汽的质量的增加。干燥剂可以是固体或液体。许多液体干燥剂是吸收性的。
当干燥剂表面的蒸汽压力低于周围空气的蒸汽压力时，通过干燥剂进行空气的除湿。当水蒸汽被吸收时，干燥剂中的蒸汽压力增大，直到达到平衡。这发生在干燥剂和空气中的蒸汽压力相等时。为了使干燥剂可重复使用，必须使干燥剂再生，即，有必要从干燥剂去除水分。这种从干燥剂中再生或释放吸收的水蒸汽是通过加热干燥剂来实现的，以便增大其蒸汽压力，从而将水分从干燥剂中排出。
现有技术公开了基于液体干燥剂材料从环境中吸收水分的系统，其中液体干燥剂俘获存在于大气中的蒸汽，随后在被加热和/或经受压力差时释放蒸汽。为上述内容提供证据的文献是US2002/0189448A1，其公开了一种用于操纵存在于流体中的水的装置。
此文献描述了一种用于从环境中俘获水的批量操作的装置，即，该过程不是连续的。而且，该装置需要使用仪器来操作活塞泵并操纵闸门，并且它需要至少一个操作员来操作装置。
发明内容
本发明涉及一种通过液体干燥剂从环境中俘获水的装置。
装置包括：通过液体干燥剂从环境中俘获水的工具、提取室、第一导管、第二导管、用于存放被提取的水的储存器、第三导管、真空发生器和控制真空发生器的控制装置，带水液体干燥剂通过第一导管从俘获工具流到提取室，液体干燥剂通过第二导管从提取室流到俘获工具，水通过第三导管从提取室流到储存器，真空发生器的抽吸点和排放点可操作地连接到储存器以便抽吸存在于储存器中的气体并将气体输送到储存器中。第三导管进入提取室。
液体干燥剂通过俘获工具从环境中俘获水，从而产生带水液体干燥剂。带水液体干燥剂在提取室中再生，在该提取室中产生压力和温度梯度，从而使被液体干燥剂俘获的水蒸发。压力和温度梯度由从带水液体干燥剂中提取的水来产生，因为被提取的水被保持在它流向储存器所通过的第三导管中。在被提取的水被保持在第三导管中的同时，提取室内部的压力和温度升高。
真空发生器抽吸储存器中所含的气体，并且抽吸通过第三导管从提取室流到储存器的被提取的水。真空发生器还向储存器递送气体，从而在储存器内部产生压力梯度，该压力梯度由第三导管中所含的被提取的水传递到提取室中，从而提高第三导管和提取室中所含的被提取的水的温度。因此，被提取的水的热量通过第三导管朝向提取室的内部输送。
附图说明
图1示出了本发明的一个实施例，其中通过喷雾器将带水液体干燥剂喷射到提取室内。被提取的水所流过的第三导管进入提取室，在其中由喷头喷射的带水液体干燥剂将该第三导管润湿，并且第三导管浸没在位于提取室底部的带水液体干燥剂中。
图2示出了本发明的实施例，其中，用于产生压力和温度差的气体在其被置于水箱中时被重复使用。本发明的储存器包含密封水箱，提取室为三夹套的，并且被提取的水所流过的第三导管浸没在位于提取室底部的带水液体干燥剂中。
图3示出了本发明的提取室的实施例，该提取室是双夹套的，并且内夹套具有多个孔，带水液体干燥剂穿过这些孔流向提取室的内部，并且被提取的水所流过的第三导管进入提取室，以用流过孔的带水液体干燥剂润湿。第三导管还浸没在位于提取室底部的带水液体干燥剂中。
图4示出了本发明的一个实施例，其中通过两个喷头将带水液体干燥剂喷到提取室内。被提取的水所流过的第三导管进入提取室，在该提取室中，用由喷头喷射的带水液体干燥剂将第三导管润湿，并且第三导管浸没在位于提取室底部的带水液体干燥剂中。
具体实施方式
本发明公开了用于通过液体干燥剂从环境中提取水的装置和过程。
根据图1，本发明的装置包括：
俘获工具(1)；
提取室(2)；
第一导管(3)，带水液体干燥剂通过该第一导管从俘获工具(1)流到提取室(2)；
第二导管(4)，液体干燥剂通过该第二导管从提取室(2)流到俘获工具(1)；
储存器(5)；
第三导管(6)，被提取的水通过该第三导管从提取室(2)流到储存器(5)；
控制装置(7)；以及
真空发生器(8)。
俘获工具(1)对应于液体干燥剂在其中从环境中俘获水的装置的部件。根据图1、图2以及图4，俘获工具(1)是液体干燥剂流过的倾斜托盘(该倾斜托盘可以包括螺旋或隔开物)。
在本发明的一个实施例(这里未描述)中，俘获工具(1)是存放液体干燥剂的储存器。接触到干燥剂的周围气体流在储存器内流动以便执行水俘获。俘获工具(1)允许液体干燥剂以以下这种方式接触到周围气体：所述液体干燥剂俘获存在于气体中的水，从而产生带水液体干燥剂。
周围气体含水。周围气体可以为空气或含水的另一种气态流体。
在本发明的一个实施例(这里未描述)中，俘获工具(1)包括工具，该工具使得周围空气流向液体干燥剂在上面流动的托盘或流向内部存放液体干燥剂的储存器。该工具从由风扇、压缩机、涡轮或以上的组合构成的组选择。本领域普通技术人员应理解，根据装置的需要，为了优化水从环境中的俘获，可以设计俘获工具(1)的变体。
水从带水液体干燥剂的提取通过使在俘获工具(1)处俘获的水蒸发来在提取室(2)内部执行。水的蒸发当在提取室(2)和第三导管(6)内部产生压力和温度梯度时发生。下面更详细地说明压力和温度梯度的产生。
根据图1和图2，带水液体干燥剂通过第一导管(3)从俘获工具(1)流到提取室(2)。
根据图1，连接到第一导管(3)的喷头(9)被置于提取室(2)内部。喷头(9)将带水液体干燥剂喷入提取室(2)内部，在该提取室内部，由于提取室(2)内部的压力和温度梯度，水从带水液体干燥剂蒸发。被提取的水在提取室(2)内部流向顶部，通过入口(32)进入，并且流向第三导管(6)。
根据图1，第三导管(6)进入提取室(2)，横越提取室(2)内部，以被由喷头(9)喷射的带水液体干燥剂润湿。接触到第三导管(6)的带水液体干燥剂从流过第三导管(6)的被提取的水俘获热量。在加热带水液体干燥剂时，带水液体干燥剂内部所含的一部分水蒸发。第三导管(6)浸没在位于提取室(2)底部的带水液体干燥剂中，在该底部，第三导管向带水液体干燥剂输送热量。由提取室(2)中的第三导管(6)的路径限定的几何结构可以为U形、螺旋形或允许第三导管(6)与带水液体干燥剂之间的增大接触面积的任意其他形状。液体干燥剂通过第二导管(4)离开提取室(2)。
根据图2，在本发明的一个实施例中，提取室(2)是三夹套的，其中，流过第一导管(3)的带水液体干燥剂通过提取室(2)的顶部进入，并且在外夹套(12)与内夹套(13)之间流动，直到它通过孔(15)流到提取室(2)的底部。孔(15)位于内夹套(13)的底部。被提取的水穿过提取室(2)的内部流向顶部，通过入口(32)进入内夹套(13)与第二内夹套(14)之间的边界，并且在该边界内流向提取室(2)的底部，以便它们随后通过第三导管(6)从提取室(2)离开。
在本发明的另外实施例(未描述)中，第二内夹套(14)由隔热材料制成。在内夹套(13)与第二内夹套(14)之间流动的被提取的水向在外夹套(12)与内夹套(13)之间流动的带水液体干燥剂输送热量，因此，带水液体干燥剂的温度升高，而被提取的水的温度降低，这允许被提取的水凝结，同时在提取室(2)内产生负压。
根据图2，第三导管(6)从提取室(2)的底部进入，浸没在在提取室(2)底部所含的带水液体干燥剂的容积中。在这种情况下，第三导管(6)向带水液体干燥剂输送热量，从而提高后者的温度，同时，被提取的水在其温度降低时凝结。由提取室(2)中的第三导管(6)的路径限定的几何结构可以为U形、螺旋形或允许第三导管(6)与带水液体干燥剂之间的增大接触面积的任意其他形状。
根据图3，在本发明的另外实施例中，提取室(2)是双夹套的，其中，流过第一导管(3)的带水液体干燥剂在它进入提取室(2)中时在外夹套(12)与内夹套(13)之间流动。内夹套(13)在其侧边界上具有孔(16)，带水液体干燥剂通过这些孔流向提取室(2)的内部。内夹套(13)由隔热材料制成。被提取的水穿过提取室(2)流向顶部，通过入口(32)进入，并且流过第三导管(6)。根据图3，第三导管(6)进入提取室(2)，横越提取室(2)内部，以被由于重力从孔(16)朝向提取室(2)的底部排出的带水液体干燥剂润湿。接触到第三导管(6)的带水液体干燥剂从流过第三导管(6)的被提取的水俘获热量。在加热带水液体干燥剂时，带水液体干燥剂内部所含的一部分水蒸发。第三导管(6)浸没在位于提取室(2)底部的带水液体干燥剂中，在该底部，第三导管向带水液体干燥剂输送热量。
由提取室(2)底部中的第三导管(6)的路径限定的几何结构可以为U形、螺旋形或允许第三导管(6)与带水液体干燥剂之间的增大接触面积的任意其他形状。液体干燥剂通过第二导管(4)离开提取室(2)。
当第三导管(6)在进入提取室(2)之前横越提取室的外边界时，第三导管(6)优选地涂布有隔热材料，防止热量输送到环境。优选地，外夹套(2)涂布有隔热材料。
根据图1和图2，通过从带水液体干燥剂提取水获得的液体干燥剂通过第二导管(4)流向俘获工具(1)。沿着第二导管(4)，连接泵(10)，以便朝向俘获工具(1)泵送液体干燥剂。
根据图1和图2，在提取室(2)中提取的水通过第三导管(6)流向储存器(5)。根据图1、图2以及图3，沿着第三导管(6)放置阀(31)。阀(31)允许被提取的水从提取室(2)流向储存器(5)(图3中未示出)。
根据图1和图2，第一导管(3)、第二导管(4)以及第三导管(6)操作地被配置以构成换热器(18)。在本发明的该实施例的换热器(18)中，第三导管(6)和第二导管(4)向第一导管(3)输送热量。
在本发明的另一个实施例(这里未描述)中，第一导管(3)和第三导管(6)操作地被配置以构成换热器(18)，其中，第三导管(6)向第一导管(3)输送热量。
在本发明的另一个实施例(这里未描述)中，第一导管(3)和第二导管(4)操作地被配置以构成换热器(18)，其中，第二导管(4)向第一导管(3)输送热量。
优选地，换热器(18)涂布有隔热夹套。
根据图1和图2，真空发生器(8)以可以执行以下动作的这种方式连接到储存器(5)：
抽吸储存器(5)中所含的气体，从而在储存器(5)内生成抽吸流过第三导管(6)的被提取的水并提取在提取室(2)中含有的被提取的水的真空；并且
向储存器(5)递送气体，从而在储存器(5)内产生压力梯度。压力梯度由被提取的水来传递，并且压缩第三导管(6)中所含的被提取的水，同时，阀(31)关闭，这防止被提取的水流向提取室(2)。压力梯度的产生提高被提取的水的温度，从而通过第三导管(6)输送热量，这使得水从带水液体干燥剂蒸发。
根据图1，阀(11)连接到储存器(5)，通过阀(11)可以提取处置在储存器(5)中的被提取的水。真空发生器(8)连接到储存器(5)。真空发生器(8)的抽吸点通过第四导管(19)连接到储存器(5)。沿着第四导管(19)放置阀(20)。第五导管(21)沿着第四导管(19)连接在真空发生器(8)的抽吸点与阀(20)之间。沿着第五导管(21)连接阀(22)。真空发生器(8)的排放点连接到阀(24)连接到的第六导管(23)。沿着第六导管(23)通过阀(25)连接第七导管(27)；阀(25)连接到在真空发生器(8)的排放点与阀(24)之间的第六导管(23)。第七导管(26)的另一端沿着第四导管(19)连接在储存器(5)与阀(20)之间。根据以上所描述的结构：
为了在储存器(5)内部产生真空，阀(22)和(25)保持关闭，并且阀(20)和(24)保持打开。由此，真空发生器(8)抽吸储存器(5)所含气体，并且将其递送到环境；并且
为了在储存器(5)内部产生压力梯度，阀(20)和(24)保持关闭，并且阀(22)和(25)保持打开。由此，真空发生器(8)从环境中抽吸气体并将其递送到储存器(5)中。
根据图2，在本发明的一个实施例中，储存器(5)具有位于内部的封闭水箱(17)。第三导管(6)连接到水箱(17)，从而向水箱输送从提取室(2)提取的水。带水液体干燥剂流入在水箱(17)与储存器(5)之间形成的空间中，由此，水箱(17)中的被提取的水在进入提取室(2)之前向带水液体干燥剂输送热量。在本发明的该实施例中，阀(11)连接到水箱(17)。真空发生器(8)连接到水箱(17)。真空发生器(8)的抽吸点通过第四导管(19)连接到水箱(17)。沿着第四导管(19)放置阀(20)。真空发生器(8)的排放点通过第七导管(26)连接到容器(27)。第七导管(26)的另一端沿着第四导管(19)连接在水箱(17)与阀(20)之间。沿着第七导管(26)连接阀(25)。根据以上所描述的结构：
为了在水箱(17)内部产生真空，阀(25)保持关闭，并且阀(20)保持打开。由此，真空发生器(8)抽吸水箱(17)所含气体，并且将其在压力下递送到容器(27)；并且
为了在水箱(17)内部产生压力梯度，阀(20)保持关闭，并且阀(25)保持打开。由此，容器(27)将压力下的气体递送到水箱(17)中。
根据图1和图2，当分别在储存器(5)或水箱(17)内生成真空时，阀(31)打开，这分别允许被提取的水从提取室(2)流向储存器(5)或水箱(17)。该情况还对在提取室内含有的被提取的水产生抽吸效果。
根据图1和图2，当分别在储存器(5)或水箱(17)内生成压力梯度时，阀(31)关闭，这防止被提取的水从第三导管(6)流向提取室(6)。该情况使得：
存在于在储存器(5)或水箱(17)与阀(31)之间的第三导管(6)中的被提取的水压力增大，因此温度升高并凝结；并且
在保持不流过第三导管(6)的被提取的水时，提取室(2)内的压力增大且因此温度提高。为了保持带水液体干燥剂流过第一导管(3)，提取室(2)内的压力低于大气压力。
本领域普通技术人员将理解，开闭阀(31)的情况适用于图3所示的提取室(2)的实施例。
根据图1和图2，真空发生器(8)是压缩机，但它可以是真空泵。
根据图1、图2以及图3，装置包括：
温度传感器(28)，这些温度传感器被置于提取室(2)、储存器(5)、第一导管(3)、第二导管(4)以及第三导管(6)中；
压力传感器(29)，该压力传感器被置于提取室(2)中；以及
填充水平传感器(30)，该填充水平传感器被置于提取室(2)中。
根据图1和图2，控制装置(7)为了基于由温度传感器(28)、压力传感器(29)以及填充水平传感器(30)提供的数据接通或断开真空发生器(8)和泵(10)的目的而连接到它们。温度传感器(28)、压力传感器(29)以及填充水平传感器(30)连接到控制装置(7)。
根据图4，在本发明的一个实施例中，两个喷头(9)和(9a)被置于提取室(2)内。喷头(9)和(9a)连接到带水液体干燥剂从俘获工具(1)流过的第一导管(3)。喷头(9)和(9a)将带水液体干燥剂喷入提取室(2)内部，在该提取室内部，由于第三导管(6)内部的压力和温度梯度，水从带水液体干燥剂蒸发。被提取的水在提取室(2)内部流向顶部，通过入口(32)进入，并且流向第三导管(6)和(6a)。
根据图4，第三导管(6)和(6a)进入提取室(2)，横越提取室(2)内部，以分别被由喷头(9)和(9a)喷射的带水液体干燥剂润湿。接触到第三导管(6)和(6a)的带水液体干燥剂从流过第三导管(6)和(6a)的被提取的水俘获热量。在加热带水液体干燥剂时，带水液体干燥剂内部所含的一部分水蒸发。第三导管(6)和(6a)浸没在位于提取室(2)底部的带水液体干燥剂中，在该底部，第三导管向带水液体干燥剂输送热量。由提取室(2)中的第三导管(6)和(6a)的路径限定的几何结构可以为U形、螺旋形或允许第三导管(6)和(6a)与带水液体干燥剂之间的增大接触面积的任意其他形状。液体干燥剂朝向俘获工具(1)通过第二导管(4)离开提取室(2)。沿着第二导管(4)，连接泵(10)，以便朝向俘获工具(1)泵送液体干燥剂。
根据图4，在提取室(2)中提取的水通过第三导管(6)流向储存器(5)，并且通过第三导管(6a)流向储存器(5a)。沿着第三导管(6)和(6a)分别放置阀(31)和(31a)。
根据图4，实施例气体储存器(5)和(5a)，阀(11)和(11a)分别连接到(5)和(5a)，被提取的水可以通过其被提取。真空发生器(8)连接到储存器(5)和(5a)。真空发生器(8)的抽吸点通过第四导管(19)连接到储存器(5)。沿着第四导管(19)放置阀(20)。第五导管(21)沿着第四导管(19)连接在真空发生器(8)的抽吸点与阀(20)之间。沿着第五导管(21)连接阀(22)。真空发生器(8)的排放点连接到阀(24)连接到的第六导管(23)。沿着第六导管(23)通过阀(25)连接第七导管(27)；阀(25)连接到在真空发生器(8)的排放点与阀(24)之间的第六导管(23)。第七导管(26)的另一端沿着第四导管(19)连接在储存器(5)与阀(20)之间。真空发生器(8)的抽吸点通过第四导管(19a)连接到储存器(5a)。第四导管(19a)连接到阀(22)。第七导管(26a)的一端连接到阀(24)，并且另一端连接到在储存器(5a)与阀(22)之间的第四导管(19a)。第七导管(26)的另一端沿着第四导管(19)连接在储存器(5)与阀(20)之间。根据以上所描述的结构：
为了在储存器(5)内部产生真空，阀(22)和(25)保持关闭，并且阀(20)和(24)保持打开。由此，真空发生器(8)抽吸储存器(5)中所含的气体，并且将其递送到储存器(5a)，从而在储存器(5a)内产生压力梯度；并且
为了在储存器(5)内部产生压力梯度，阀(20)和(24)保持关闭，并且阀(22)和(25)保持打开。由此，真空发生器(8)从储存器(5a)抽吸气体，并且将其递送到储存器(5)中，从而在储存器(5a)内产生真空。
根据图4，当在储存器(5)内生成真空时，阀(31)打开，并且阀(31a)关闭，这使得被提取的水从提取室(2)流向储存器(5)，并且使得存在于在储存器(5a)与阀(31a)之间的第三导管(6)中的被提取的水压力增大，因此温度提高并凝结。并且当在储存器(5a)内生成真空时，阀(31a)打开，并且阀(31)关闭，这使得被提取的水从提取室(2)流向储存器(5a)，并且使得存在于在储存器(5)与阀(31)之间的第三导管(6)中的被提取的水压力增大，因此温度提高并凝结。
在图4所示的实施例中，由带水液体干燥剂润湿第三导管(6)和(6a)连续。为了优化水提取，使得第三导管(6)和(6a)的润湿与阀(31)和(31a)的关闭一致。上述内容可以通过在将喷头(9)和(9a)连接到第一导管(3)之前安装阀来实现，这些阀分别与阀(31)和(31a)同时地关闭。即：
在阀(31a)关闭时，喷头(9)的阀打开；并且
在阀(31)关闭时，喷头(9a)的阀打开。
根据图4，第一导管(3)、第二导管(4)以及第三导管(6)和(6a)操作地被配置以构成换热器(18)。
根据图4，装置包括：
温度传感器(28)，这些温度传感器被置于提取室(2)、储存器(5)、第一导管(3)、第二导管(4)以及第三导管(6)中；和温度传感器(28a)，这些温度传感器被置于储存器(5a)和第三导管(6a)中；
压力传感器(29)，该压力传感器被置于提取室(2)中；以及
填充水平传感器(30)，该填充水平传感器被置于提取室(2)中。
根据图4，控制装置(7)为了基于由温度传感器(28)和(28a)、压力传感器(29)以及填充水平传感器(30)提供的数据接通或断开真空发生器(8)和泵(10)的目的而连接到它们。温度传感器(28)和(28a)、压力传感器(29)以及填充水平传感器(30)连接到控制装置(7)。
在本发明的一个实施例中，除了控制装置(7)和俘获工具(1)之外，装置的部件涂布有隔热材料。
要使用的液体干燥剂可以是选自以下组的化合物的溶液，该组由以下各项组成：乙二醇、CaCl2卤水、NaCl2卤水及其组合。
如果卤水用作液体干燥剂，则：
盐浓度在从俘获工具(1)流向提取室(2)的带水液体干燥剂的溶液中为25％至35％w/w之间；并且
盐浓度在从提取室(2)流向俘获工具(1)的液体干燥剂的溶液中为35％至70％w/w之间。
显然，本发明的装置允许四个步骤的水的提取，即：
(i)通过液体干燥剂从环境中俘获水分。该步骤在俘获工具(1)中执行；
(ii)通过在有限空间中以低于大气压力的压力加热所述带水液体干燥剂来从带水液体干燥剂提取水。带水液体干燥剂的加热通过在第三导管(6)(和/或第三导管(6a)，取决于要实施的实施例)内产生压力梯度来在提取室(2)(该提取室构成有限空间)中执行；
(iii)通过使被提取的水经受压力梯度来凝结该水。被提取的水在第三导管(6)(和/或第三导管(6a)，取决于要实施的实施例)内经受压力梯度；
(iv)在储存器(5)(和/或储存器(5a)，取决于要实施的实施例)中存放来自步骤(iii)的被提取的水。
短语“被提取的水”指的是气态的以及液态的、从带水液体干燥剂提取的水。气态的被提取的水与在提取室(2)中且在步骤(ii)中从带水液体干燥剂蒸发的水对应。并且，液态的被提取的水与在第三导管(6)(和/或第三导管(6a)，取决于要实施的实施例)中且在步骤(iii)中由压力和温度梯度凝结的水对应。
由本发明的装置进行的过程不为了在其操作期间提取水而使用加热元件来加热带水液体干燥剂。即，带水液体干燥剂的加热不是由加热元件输送的热量的结果，而是由压力梯度输送的热量的结果。为了本发明的目的，加热元件被理解为意指例如电阻、燃烧器、以及从电源、太阳源、风源、热源以及其他源提供热量的其他元件。
本领域普通技术人员应理解，术语“操作”意指期间使操作变量(诸如温度和压力范围，除了别的之外)稳定的、装置的操作阶段。该阶段前面是与装置的初始操作对应直到开始操作阶段为止的启动阶段。
为了发起装置的操作，水蒸汽被置于提取室(2)内，使得它在第三导管(6)中凝结，并且由带水液体干燥剂接收的热量被输送到提取室(2)中。用于发起装置的操作的水蒸汽可以通过使来自被置于提取室内的带水液体干燥剂的水蒸发来提供或生成。为了使来自带水液体干燥剂的水蒸发，可以使用被置于提取室(2)内的热源。该热源应仅在启动阶段起作用；它不应在操作阶段期间起作用。
必须理解，本发明不限于这里所描述并例示的实施例，并且本领域普通技术人员将理解，可以实施不与仅由以下权利要求限定的本发明的范围偏离的许多其他可能的变更和修改。

Claims (18)

1.一种用于通过液体干燥剂从环境中提取水的装置，所述装置包括：
a）俘获工具，所述俘获工具包含从所述环境俘获水的液体干燥剂；
b）提取室；
c）第一导管，带水液体干燥剂通过所述第一导管从所述俘获工具流到所述提取室；
d）第二导管，所述液体干燥剂通过所述第二导管从所述提取室流到所述俘获工具；
e）储存器，用以储存从所述提取室中的所述带水液体干燥剂提取的水；
f）第三导管，被提取的水通过所述第三导管从所述提取室流到所述储存器；
g）真空发生器，所述真空发生器可操作地连接到所述储存器；
h）沿所述第三导管放置的第一阀；以及
i）控制装置，所述控制装置控制所述真空发生器，
其中，当所述第一阀打开时，存在于所述提取室中的水蒸汽流过所述第一阀并通过所述第三导管流向所述储存器，这是由于所述真空发生器在所述提取室和所述储存器之间产生真空，并且所述真空发生器的抽吸点可操作地连接到所述储存器，以抽吸所述储存器中所含的气体，并且抽吸流过所述第三导管的被提取的水，从而提取所述提取室中所含的被提取的水；以及
其中，当所述第一阀关闭时，所述第三导管中的压力和温度升高，从而凝结所述第三导管中的水，这是因为所述真空发生器在所述第一阀和所述储存器之间产生压力梯度，并且所述真空发生器的排放点可操作地连接到所述储存器，以便向所述储存器递送气体，从而在所述储存器内产生压力梯度，所述压力梯度通过所述储存器中所含的被提取的水和所述第三导管中所含的被提取的水传递到所述提取室中，从而提高所述第三导管中和所述提取室中的被提取的水的温度。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述俘获工具是倾斜托盘。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述俘获工具包括使得气体朝向流过所述俘获工具的所述液体干燥剂流动的工具，该工具选自下组，该组由以下各项组成，风扇、压缩机、涡轮或其组合。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述储存器包含水箱，被提取的水存放在所述水箱中，并且在所述水箱与所述储存器的其余容积之间的容积中，所述带水液体干燥剂从所述俘获工具流向所述提取室。
5.根据权利要求4所述的装置，其中所述储存器的所述水箱的特征在于，
所述真空发生器的抽吸点和排放点可操作地连接到所述储存器，以便抽吸所述储存器中所含的气体并将气体递送到所述水箱中；
被提取的水通过所述第三导管从所述提取室流到所述储存器，所述第三导管连接到所述水箱；并且
第二阀连接到所述水箱，以允许存放在所述水箱中的被提取的水的流出。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述提取室是双夹套的，具有内夹套和外夹套。
7.根据权利要求6所述的装置，其中所述提取室的特征在于，
所述带水液体干燥剂在所述外夹套与所述内夹套之间流动；
所述内夹套在其底部上具有多个孔，所述带水液体干燥剂通过所述多个孔流向所述提取室的底部；并且
被提取的水流到所述提取室中。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述提取室是三夹套的，具有外夹套、内夹套以及第二内夹套。
9.根据权利要求8所述的装置，其中所述提取室的特征在于，
所述带水液体干燥剂在所述外夹套与所述内夹套之间流动；
所述内夹套在其底部上具有多个孔，所述带水液体干燥剂通过所述多个孔流向所述提取室的底部；并且
在所述提取室内，被提取的水流向所述提取室的顶部，然后在所述内夹套与所述第二内夹套之间流动，以离开所述提取室。
10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第三导管进入所述提取室，然后朝向所述储存器离开。
11.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一、第二以及第三导管可操作地被配置以构成热交换器，其中所述第二和第三导管输送热量到所述第一导管。
12.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一和第二导管可操作地被配置以构成热交换器，其中所述第二导管输送热量到所述第一导管。
13.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一和第三导管可操作地被配置以构成热交换器，其中所述第三导管输送热量到所述第一导管。
14.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述液体干燥剂选自以下组，该组由以下各项组成：乙二醇、CaCl2卤水、NaCl卤水及其组合。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，CaCl2卤水的浓度为：
在带水液体干燥剂的溶液中为25%至35%之间；并且
在液体干燥剂的溶液中为35%至70%之间。
16.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置的所述控制装置可操作地连接到以下元件中的一个或更多个：
温度传感器，其被置于所述提取室、所述储存器、所述第一导管、所述第二导管和所述第三导管中；
压力传感器，其被置于所述提取室中；以及
填充水平传感器，其被置于所述提取室中。
17.根据权利要求1所述的装置，包括：
a）多个储存器，用以储存从所述提取室中的所述带水液体干燥剂提取的水；
b）多个第三导管，被提取的水通过所述多个第三导管从所述提取室流到所述储存器；以及
c）所述真空发生器，所述真空发生器的抽吸点和排放点可操作地连接到所述多个储存器，以便抽吸所述多个储存器中的一个中所含的气体并将气体递送到所述多个储存器中的另一个中。
18.一种通过根据权利要求1所述的用于通过液体干燥剂从环境中提取水的装置从环境中提取水的过程，包括以下步骤：
（i）通过所述俘获工具内所含的所述液体干燥剂从所述环境中俘获水；
（ii）通过加热带水液体干燥剂来从所述带水液体干燥剂中提取水，构成所述提取室的有限空间中的水蒸汽流过所述第三导管；
（iii）通过使被提取的水经受所述第三导管内的压力梯度来使其凝结，所述第三导管内的压力梯度增加所述第三导管中的压力和温度，从而凝结所述第三导管中的水；以及
（iv）处置所述储存器中来自步骤（iii）的被提取的水。
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