JP7474080B2 - 自動車両に搭載された脱塩水を製造するための吸着冷凍システム、自動車両、および自動車両に搭載された脱塩水を製造する方法 - Google Patents
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Description
Claims (25)
- 自動車両に搭載された脱塩水の製造のための吸着冷凍システム(4)であって、
-気体または水蒸気の流れを凝縮するのに適した凝縮器(8)と、
-気体または水蒸気の流れを生成するのに適した蒸発器(12)と、
-それぞれ吸着剤材料を含む第1および第2の吸着剤床(16、20)と、を備え、
-各吸着剤床(16、20)は、少なくとも1つの制御弁(32)を備えたパイプ(28)によって前記凝縮器(8)および/または前記蒸発器(12)に選択的に接続可能であり、
-各吸着剤床(16、20)は、供給弁(44)によって、加熱源(36)の供給回路および冷却源(40)の供給回路に選択的かつ交互に接続可能であり、
-前記凝縮器(8)は、スロットル弁(56)を備えた枝管(52)によって前記蒸発器(12)に直接かつ選択的に接続可能であり、
-前記吸着冷凍システム(4)は、空気入口枝管(64)に沿って配置された入口弁(60)を備え、前記入口弁(60)は、前記吸着冷凍システム(4)の外側の環境の空気と前記吸着剤床(16、20)との間を選択的に流体接続することを可能にし、これによって、前記吸着剤床(16、20)で生じる吸着現象を通じて外気から水を捕捉し、吸着現象によって水を生成する、自動車両に搭載された脱塩水の製造のための吸着冷凍システム(4)。 - 前記吸着冷凍システム(4)は、前記凝縮器(8)の下流に配置され、前記凝縮器(8)で凝縮された凝縮水を前記凝縮器(8)から流出できるようにするブリード弁(72)を備える、請求項1に記載の自動車両に搭載された脱塩水の製造のための吸着冷凍システム(4)。
- 前記ブリード弁(72)は、前記枝管(52)に沿って配置され、前記凝縮器(8)から前記蒸発器(12)に向かう凝縮水の流出を可能にする、請求項2に記載の自動車両に搭載された脱塩水の製造のための吸着冷凍システム(4)。
- 前記ブリード弁(72)は三方弁であり、前記枝管(52)に沿った液体の直接通過および前記吸着冷凍システム(4)外への液体の流出を選択的に可能にする、請求項3に記載の自動車両に搭載された脱塩水の製造のための吸着冷凍システム(4)。
- 前記ブリード弁(72)は、水収集タンク(76)に接続されている、請求項2、3または4に記載の自動車両に搭載された脱塩水の製造のための吸着冷凍システム(4)。
- 前記制御弁(32)の少なくとも1つは、前記吸着剤床(16、20)からの気体または水蒸気の流れによって生成される圧力および/または減圧によって自動的に駆動される一方向弁である、請求項1ないし5のうちいずれか1項に記載の自動車両に搭載された脱塩水の製造のための吸着冷凍システム(4)。
- 前記制御弁(32)の少なくとも1つは、作動手段によって選択的に作動されて、相対的な水蒸気または気体流の通過/抑制を確実にする弁である、請求項1ないし6のうちいずれか1項に記載の自動車両に搭載された脱塩水の製造のための吸着冷凍システム(4)。
- 前記入口弁(60)は、前記蒸発器(12)から前記吸着剤床(16、20)に向かう気体または水蒸気の通過および前記吸着剤床(16、20)に向かう外気の通過を選択的に可能にする三方弁である、請求項1ないし7のうちいずれか1項に記載の自動車両に搭載された脱塩水の製造のための吸着冷凍システム(4)。
- 前記空気入口枝管(64)は、フィルタ(68)を備えている、請求項1ないし8のうちいずれか1項に記載の自動車両に搭載された脱塩水の製造のための吸着冷凍システム(4)。
- 前記吸着剤床(16、20)の前記吸着剤材料は、シリカゲルおよび/またはゼオライトを含む、請求項1ないし9のうちいずれか1項に記載の自動車両に搭載された脱塩水の製造のための吸着冷凍システム(4)。
- 前記吸着冷凍システム(4)は、制御ユニット(80)を備え、前記蒸発器(12)は、凝縮器としても機能し得る凝縮/蒸発装置であり、
前記制御ユニット(80)は、以下の条件
-車両に搭乗している乗客による冷却要求の有無、
-外気温度および/または湿度、
に基づいて、前記蒸発器(12)で空気を凝縮するか、および/または、前記吸着剤床(16,20)で外気の湿気を吸着するかによって、脱塩水を製造するようにプログラムされている、請求項1ないし10のうちいずれか1項に記載の自動車両に搭載された脱塩水の製造のための吸着冷凍システム(4)。 - 前記制御ユニット(80)は、乗客が客室の冷却を要求する場合に、前記蒸発器(12)での凝縮による水の生成を、外気の湿気の吸着による水の生成よりも優先するように、前記吸着冷凍システム(4)を動作させるようにプログラムされている、請求項11に記載の自動車両に搭載された脱塩水の製造のための吸着冷凍システム(4)。
- 前記制御ユニット(80)は、客室の冷却の要求がない場合に、液体水の生成方法として、前記蒸発器(12)での凝縮による水の生成および外気の湿気の吸着による水の生成のうち、より大きな水量が得られる方法を選択するようにプログラムされている、請求項11ないし12のうちいずれか1項に記載の自動車両に搭載された脱塩水の製造のための吸着冷凍システム(4)。
- 前記制御ユニット(80)は、外部温度が閾値を上回っているか下回っているかに応じて、それぞれ、前記蒸発器(12)で空気を凝縮することによって、および/または、外気の湿気を吸着することによって、脱塩水を製造するようにプログラムされている、請求項11ないし13のうちいずれか1項に記載の自動車両に搭載された脱塩水の製造のための吸着冷凍システム(4)。
- 前記閾値は7℃~17℃の間である、請求項14に記載の自動車両に搭載された脱塩水の製造のための吸着冷凍システム(4)。
- 前記制御ユニット(80)は、外部温度が前記閾値より低い場合、2つの吸着剤床(16、20)が吸着と脱着とを交互に行うようにプログラムされており、1つの吸着剤床(16、20)の固体マトリックスを、飽和するまで吸着させず、他の吸着剤床(16、20)が完全に脱着するのに必要な時間だけ吸着させる、請求項14ないし15のうちいずれか1項に記載の自動車両に搭載された脱塩水の製造のための吸着冷凍システム(4)。
- 前記制御ユニット(80)は、外部温度が前記閾値より高い場合、および/または、乗客が客室内の冷却を要求する場合、前記蒸発器(12)で凝縮により水を生成することによって前記吸着冷凍システム(4)が「閉回路」で動作するようにプログラムされている、請求項14ないし16のうちいずれか1項に記載の自動車両に搭載された脱塩水の製造のための吸着冷凍システム(4)。
- 請求項1ないし17のうちいずれか1項に記載の脱塩水の製造のための吸着冷凍システム(4)を備える自動車両。
- 自動車両に搭載された脱塩水を製造する方法であって、
請求項1ないし17のうちいずれか1項に記載の吸着冷凍システム(4)または請求項18に記載の自動車両を提供するステップと、
脱塩水を製造するステップと、を含み、
前記蒸発器(12)は、凝縮器としても機能し得る凝縮/蒸発装置であり、
脱塩水を製造するステップは、以下の条件
-車両に乗っている乗客による冷却要求の有無、
-外気温度および/または湿度、
に基づいて、前記蒸発器(12)で空気を凝縮するか、および/または、前記吸着剤床(16,20)で外気の湿気を吸着するかによって、脱塩水を製造する、方法。 - 乗客が客室の冷却を要求する場合、前記蒸発器(12)での凝縮による水の生成を、外気の湿気の吸着による水の生成よりも優先するように、前記吸着冷凍システム(4)を動作させることができるようになっている、請求項19に記載の方法。
- 客室の冷却の要求がない場合、液体水の製造方法として、前記蒸発器(12)での凝縮による水の生成および外気の湿気の吸着による水の生成のうち、より大きな水量が得られる方法を選択する、請求項19ないし20のうちいずれか1項に記載の方法。
- 脱塩水の製造は、外部温度が閾値を上回っているか下回っているかに応じて、それぞれ、前記蒸発器(12)で空気を凝縮することによって、および/または、外気の湿気を吸着することによって行われる、請求項19ないし21のうちいずれか1項に記載の方法。
- 前記閾値は7℃~17℃の間である、請求項22に記載の方法。
- 外部温度が前記閾値よりも低い場合、2つの吸着剤床(16、20)が吸着と脱着とを交互に行い、1つの吸着剤床(16、20)の固体マトリックスを、飽和するまで吸着させず、他の吸着剤床(20、16)が完全に脱着するのに必要な時間だけ吸着させる、請求項22ないし23のうちいずれか1項に記載の方法。
- 外部温度が前記閾値より高い場合、および/または、乗客が客室の冷却を要求する場合、前記吸着冷凍システム(4)は、前記蒸発器(12)で凝縮によって水を生成することにより「閉回路」で動作する、請求項22ないし24のうちいずれか1項に記載の方法。
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