CN1451068A - 用于从周围空气中提取饮用水的设备 - Google Patents
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Abstract
一种用于从周围空气中提取饮用水的设备，包括有一个水分收集系统，该水分收集系统具有结露表面，并且被设置成能够使得被抽吸入所述外壳内的空气流过该系统，使得这些空气中的水分凝结到结露表面上。该设备还包括有一个蓄水器，该蓄水器能够盛装由所述水分收集系统中的水分汇聚而成的水，并且具有一个底部和一个侧表面，该侧表面构成了一个环绕该蓄水器的纵轴进行回转的表面，该蓄水器还具有一个出水口和一个循环式进水口，其中，所述出水口沿着所述纵轴成形在该蓄水器的底部上，用于将水从该蓄水器中抽取出来，所述循环式进水口成形在所述侧表面上。循环式进水口被设计成能够沿着所述侧表面的切线方向将水导入所述蓄水器中。该设备还包括有一条水循环管线，该水循环管线穿过一个水过滤与消毒系统从所述蓄水器的出水口延伸至进水口，来借助于一个泵装置使得水循环流过所述蓄水器，和一个水分配阀，用于对来自于水循环管线的水进行外部分配。
Description
本发明的技术领域
本发明涉及一种用于从周围空气中提取出水并且对提取出的水进行处理以供人们使用的设备，尤其涉及能够生产出纯净饮用水的设备。
本发明的背景技术
前述类型的设备通常经由一个空气过滤系统从周围抽吸入一股潮湿空气，由所述空气过滤系统将其中的杂质和灰尘机械式去除，并且使得其穿过一个水分收集系统，在这里将空气冷却至其露点以下，从而回收这些空气中的水分。
水分收集系统通常包括有一个压缩机，带有结露表面的蒸发旋管，以及冷凝旋管。启动压缩机，使得冷却剂液体流过一个膨胀阀而在蒸发旋管中膨胀为气态，从导入的空气中吸收热量，从而降低这些空气的温度，并且使得这些空气中的水分凝结在蒸发旋管的结露表面上。随后，压缩冷却剂气体并且将其送入冷凝旋管中，在这里由空气对其进行冷却并使得其液化，以便在该水分收集系统中再次循环。
除了从空气中收集水分之外，本发明所涉及类型的设备通常还执行不同的水处理操作，比如对水进行冷却、过滤和消毒，以及任选地，为了提供热水而对水进行加热。水的收集和处理操作通常由电子控制装置加以控制。
从结构方面来看，前述类型的设备一般包括有：一个外壳，该外壳具有一个带有一空气过滤器的进气口，一个出气口和一个鼓风机，该鼓风机用于通过进气口将空气抽吸入该外壳内，并且通过出气口将其压送出该外壳之外；一个水分收集系统，该水分收集系统具有结露表面，并且被设置成能够使得被抽吸入外壳内的空气流过该系统，使得空气中的水分象水一样凝结在结露表面上；一个蓄水器，用于盛装来自于水分收集系统的水；一个泵，用于将水从蓄水器中抽取出来；一个过滤与消毒系统；以及一个水分配阀，所有这些组件均被合适地相互流体连通起来。
比如，在欧洲专利No.597715和美国专利No.5259203、No.5701749、No.5845504中就公开了前述类型的设备，除了前面提及的水处理工艺之外，美国专利No.5701749和No.5845504中所公开的系统，还可以任选地进行水循环操作，从而将从蓄水器中抽取出来的水返回到蓄水器中。
本发明的目的在于提供一种新的设备，用于从周围空气中提取出饮用水。
对本发明的概述
根据本发明，在此提供了一种用于从周围空气中提取饮用水的设备，包括：
一个外壳，该外壳具有一个带有一空气过滤器的进气口，一个出气口和一个鼓风机，该鼓风机用于通过进气口将空气抽吸入该外壳内，并且通过出气口将其压送出该外壳之外；
一个水分收集系统，该水分收集系统具有结露表面，并且被设置成能够使得被抽吸入外壳内的空气流过该系统，使得空气中的水分凝结在结露表面上；
一个蓄水器，该蓄水器能够盛装由水分收集系统中的水分汇聚而成的水，并且具有一个底部和一个侧表面，该侧表面构成了一个环绕该蓄水器的纵轴进行回转的表面，该蓄水器还具有一个出水口和一个循环式进水口(circulation inlet port)，其中，所述出水口沿着所述纵轴成形在该蓄水器的底面上，用于将水从该蓄水器中抽取出来，所述循环式进水口被成形在所述侧表面上，并且被设计成能够沿着所述侧表面的切线方向将水导入蓄水器中；
一个水循环管线，该水循环管线穿过一个水过滤与消毒系统从蓄水器的出水口延伸至进水口，来借助于一个泵装置使得水循环流过所述蓄水器；
一个水分配阀，用于对从水循环管线循环至此的水进行外部分配(external dispensing)。
最好，所述蓄水器具有一个带有圆筒形侧表面的上部和一个带有圆锥形侧表面的下部，所述圆锥形侧表面朝向所述出水口逐渐径缩，并且所述循环式进水口被成形在与所述下部相邻的位置处。
本发明中的设备用于穿过过滤与消毒系统将水连续地从蓄水器的出水口循环至该蓄水器的循环式进水口，并且穿过蓄水器的下部返回到出水口中。穿过蓄水器对水进行循环以及该蓄水器下部的独特设计，使得水在该蓄水器内进行涡流式流动，从而有效地防止了水的滞流现象和沉淀物的堆积现象，以及蓄水器下部中的水发生凝结现象。
另外，由于本发明的循环式配置，大部分在蓄水器中收集起来的水将穿过循环管线进行多次循环，因此，也穿过所述过滤与消毒系统进行多次循环，使得生产出来的水具有很高的纯净度。
最好，所述蓄水器带有上部和下部水位传感器。下部水位传感器适合于指示蓄水器中的最低水位，在该位置处，可以开始通过水分配阀对水进行输送，而所述上部水位传感器适合于指示蓄水器中的最高水位，在该位置处，必须停止在水分收集系统中收集更多的水分。下部水位传感器最好被置于蓄水器上的进水口的上方。
最好，本发明中的设备还包括有一个水致冷系统，用于对蓄水器下部中的水进行冷却。该水致冷系统最好包括有一个致冷压缩机以及蒸发式致冷旋管和冷凝式致冷旋管，蒸发式致冷旋管被置于蓄水器的下部处，用以使得其中的水保持冰凉。致冷压缩机可以是一个独立的冷凝器或者是所述水分收集系统中的压缩机。
最好，为了产生热水，本发明中的设备还包括有一个水加热装置和一个热水分配阀，其中，水加热装置呈一个具有一隔热外套的食品类水槽形状。
对附图的简述
为了理解本发明并且为了知道本发明如何在实际中加以实施，下面将参照附图对一个优选实施例进行描述，该优选实施例是一个非限制性示例，其中：
附图1是一个本发明中的设备内部构造的示意性透视图，此时，没有示出该设备的组件之间的流体连通装置；
附图2A和2B分别是附图1所示设备中的蓄水器的等轴投影图和俯视图；
附图3是在附图1所示设备中的空气和水处理工艺方框图。
对一个优选实施例的详细描述
附图1示意性地示出了一个根据本发明用于从周围空气中提取饮用水的设备的内部构造。所示出的设备内部构造在其组件之间没有设置流体连通导管。但是，通过用于图示该设备工作步骤的方框图可以清楚地理解形成这种流体连通的方式，其中，用于图示该设备工作过程的方框图在附图3中示出。
在附图1所示出的设备包括有一个外壳2，该外壳2带有一个框架4、侧壁6(仅示出了后侧壁)、一块顶板8和一个底部9。外壳2具有上部腔室10和下部腔室12。该设备带有位于上部腔室处的一个进气口和一个空气过滤器，和一个位于下部腔室处靠近该设备底部的出气口，所述进气口、出气口和空气过滤器均为常规类型并且未予示出。该设备还包括有一个鼓风机13，该鼓风机13被安装在上部腔室10内，并且延伸至下部腔室12内，用于通过该鼓风机13将空气释放出来。该鼓风机可以是任何常规类型的鼓风机，用于将空气抽吸入所述外壳的内部从而在该外壳内部产生一个正压，并且通过出气口将这些空气压送出去。
该设备包括有一个水分收集系统14，该水分收集系统14包括有一个被容置在下部腔室12内的第一压缩机16，带有结露表面(未示出)的蒸发旋管18，以及冷凝旋管20，这两种旋管均被容置于上部腔室10内并且被安装在该上部腔室10的底壁22上。
该设备还包括有一个蓄水器26，该蓄水器26在附图2中单独示出，具有一根纵轴A、一个带有圆筒形侧表面的上部28和一个带有圆锥形侧表面的下部30。蓄水器26具有一个出水口32，该出水口32沿着该蓄水器26的纵轴形成，并且限定出一个最狭窄、最靠下的区域，用于借助于一个泵33将水从蓄水器26中抽取出来。蓄水器26还具有一个循环式进水口34，该循环式进水口34形成于与该蓄水器下部相邻的位置处，并且与其侧表面相切。
蓄水器26还带有未示出的上部和下部水位传感器，它们可以具有任何常规结构。如同附图2中所示出的那样，这些水位传感器被设置在蓄水器26上的位置36和38处，下部水位传感器最好被设置成比循环式进水口34更为远离所述下部。
该设备还包括有一个水致冷系统，用于对蓄水器下部30内的水进行冷却。该水致冷系统包括有一个第二压缩机46、蒸发旋管(未示出)、冷凝旋管以及一个温度自动调节器48，其中，所述第二压缩机46被容置在外壳的下部腔室12内，所述蒸发旋管被安装在蓄水器26的内部，最好被安装在蓄水器26的下部30内，来使得其中的水保持冰凉，所述冷凝旋管与水分收集系统14中的冷凝旋管20一起被安装在外壳中的上部腔室10内，所述温度自动调节器48被设置在蓄水器26附近，用于保持其中的水温处于一个预定的水平。
该设备还包括有一个过滤与消毒系统50，该过滤与消毒系统50被安装在外壳中的下部腔室12内，并且被置于一个隔热壳体52的内部。系统50包括有一个用于去除水中杂质的过滤器或者过滤器组合体，比如一个三聚氰胺深层过滤器(melamine deep filter)或者一个活性炭过滤器，和一个用于杀死微生物的UV消毒装置。这些过滤器和消毒装置无需必须被安装在一起，而是可以被设置在该系统中的不同位置处。
蓄水器的出水口、过滤与消毒系统以及蓄水器的循环进水口被连接起来，形成一条水循环管线，用于使得水连续地循环流过所述蓄水器(附图3)。
该设备还包括有一个冷水分配阀，用于在所述过滤与消毒系统和循环式进水口之间的一个位置处、对从所述循环管线流动至此的水进行外部分配。该冷水分配阀通过使用者按压一个位于该设备外部上的相应按钮而开始工作。
该设备还可以包括有一个水加热装置，该水加热装置呈一个具有一隔热外套的食品类水槽形式，和一个热水分配阀，用于在所述过滤与消毒系统和循环式进水口之间的一个位置处、对从所述循环管线流动至此的热水进行外部分配。该热水分配阀通过使用者按压一个位于该设备外部上的相应按钮而开始工作。
该设备还包括有一个用于对来自于相应分配阀的热水和冷水进行输送的喷水管54，相应的冷水和热水操作旋钮56和58，以及一个用于对热水进行额外加热的操作旋钮59，它们均被安装在外壳顶板8上。
前述设备由一个电源提供能量，并且由一个控制模块60对其工作过程加以控制，该控制模块60可以包括有必需的开关和按钮，以及用于控制冷水和热水温度的装置和用于控制水分收集系统中冷却剂压力的装置。
在附图3示意性示出的工作过程中，通过进气口和空气过滤器被抽吸入的空气，以空气流形式流过水分收集系统14，在这里，利用蒸发旋管18从其中吸收热量来降低经过滤空气的温度，使得所述空气中的水分凝结在蒸发旋管的结露表面上。随后，冷却后的空气在鼓风机13的作用下流过该设备，使得该设备的内部温度下降。在水分收集系统14中凝结下来的水分在重力作用下滴落到蓄水器26的上部28内。利用水位传感器对蓄水器26内收集起来的水的水位进行监控。水致冷系统用于对蓄水器下部30内的水进行冷却，并且利用泵33通过出水口32将冷却后的水从蓄水器抽取出来，通过循环管线将其压送回蓄水器26中，其中，所述循环管线内包括有过滤与消毒系统50和蓄水器26上的循环式进水口34。无需中断循环过程，来自于循环管线的冷水可以通过冷水分配阀向外部分配，或者经由水加热装置进行加热并通过热水分配阀向外部分配。
遵循本发明的技术构思，本发明中的设备及其子系统还可以具有前面未予描述并且在附图中未予图示出的其它构造，本发明的技术构思由权利要求加以限定。
附图标记列表2 外壳4 外壳框架6 外壳侧壁8 外壳顶板9 外壳底部10和12 外壳中的上部和下部腔室13 鼓风机14 水分收集系统16 第一压缩机18 蒸发旋管20 冷凝旋管22 上部腔室的底壁26 蓄水器28 蓄水器的上部30 蓄水器的下部32 蓄水器的出水口33 泵34 蓄水器的循环式进水口36和38 上部和下部水位传感器46 第二压缩机48 温度自动调节器50 过滤与消毒系统52 过滤与消毒系统的壳体54 喷水管56 冷水操作旋钮59 热水操作旋钮59 额外加热操作旋钮
Claims (6)
1.一种用于从周围空气中提取饮用水的设备，包括：
一个外壳，该外壳具有一个带有一空气过滤器的进气口，一个出气口和一个鼓风机，该鼓风机用于通过进气口将空气抽吸入该外壳内，并且通过出气口将这些空气压送出去；
一个水分收集系统，该水分收集系统具有结露表面，并且被设置成能够使得被抽吸入所述外壳内的空气流过该系统，使得这些空气中的水分凝结到结露表面上；
一个蓄水器，该蓄水器能够盛装由所述水分收集系统中的水分汇聚而成的水，并且具有一个底部和一个侧表面，该侧表面构成了一个环绕该蓄水器的纵轴进行回转的表面，该蓄水器还具有一个出水口和一个循环式进水口，其中，所述出水口沿着所述纵轴成形在该蓄水器的底部上，用于将水从该蓄水器中抽取出来，所述循环式进水口成形在所述侧表面上，并且被设计成能够沿着所述侧表面的切线方向将水导入蓄水器中；
一条水循环管线，该水循环管线穿过一个水过滤与消毒系统从所述蓄水器的出水口延伸至进水口，来借助于一个泵装置使得水循环流过所述蓄水器；以及
一个水分配阀，用于对来自于水循环管线的水进行外部分配。
2.根据权利要求1中所述的设备，其特征在于：所述蓄水器具有一个带有圆筒形侧表面的上部和一个带有圆锥形侧表面的下部，所述圆锥形侧表面朝向所述出水口逐步径缩。
3.根据权利要求2中所述的设备，其特征在于：所述循环式进水口被成形在与所述下部相邻的位置处。
4.根据权利要求1中所述的设备，其特征在于：所述蓄水器带有上部和下部水位传感器，下部水位传感器被置于所述蓄水器上的进水口的上方。
5.根据权利要求1中所述的设备，还包括有：一个水致冷系统，用于对所述蓄水器下部中的水进行冷却。
6.根据权利要求1中所述的设备，还包括有：一个水加热装置，该水加热装置呈一个具有一隔热外套的食品类水槽形式，能够盛装来自于水循环管线的水，和一个热水分配阀，用于对来自于水加热装置的水进行外部分配。
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