[实用新型]收集大气水分的系统

权利要求书

1.一种收集大气水分的系统，包括： 

压缩机，用于压缩冷却剂； 

冷凝器，沿着冷却剂流动路径设置，用于从所述压缩机接收高压气态冷却剂，其中该高压气态冷却剂被压缩成低压液态冷却剂并释放热量，然后该冷却剂沿着所述流动路径移动； 

膨胀阀和毛细管装置，沿着所述冷却剂流动路径设置，用于从所述冷凝器接收液态冷却剂，其中该膨胀阀和毛细管装置调节冷却剂的压力； 

蒸发器，沿着所述冷却剂流动路径设置，用于从所述膨胀阀和毛细管装置接收冷却剂并将冷却剂输送给所述压缩机，其中液态冷却剂蒸发为气态冷却剂并且吸收热量，据此该蒸发器的外部表面温度低于露点但高于0℃，该蒸发器能捕获空气中的水蒸气并将水蒸气转化为液态水，液态水自该蒸发器落入底部水箱；此为常态大气水生成过程；但是当环境温度低时，如在冬天且露点接近或低于0℃时，该蒸发器的外部表面温度低于露点或低于0℃，该蒸发器能捕获空气中的水蒸气并将水蒸气转化为液态水，然后将液态水冷冻为霜，这一过程为结霜过程，当开始结霜过程时，经约20分钟后该蒸发器上的霜足够厚，该蒸发器必须开始除霜过程； 

旁路四通阀分流器，即除霜阀分流器，用于将冷却剂从所述压缩机引入所述蒸发器，而不经过所述膨胀装置，据此，当从所述旁路分流器接收冷却剂时，该蒸发器的外部表面温度比环境温度高； 

至少一个旁路阀，安置在所述旁路分流器上，用于控制冷却剂是否流过该旁路分流器； 

霜传感器，用于检测所述蒸发器的外部表面上的霜聚集； 

控制器，用于从所述霜传感器接收输入，并响应于该霜传感器在蒸发器的外部表面上检测到霜聚集来打开所述旁路阀； 

收集容器，安置在所述蒸发器的下方，用于收集从所述蒸发器落下的液态 水和融化冰，从而收集大气水分。 

2.根据权利要求1所述的收集大气水分的系统，其中该系统进一步包括环境温度传感器，该环境温度传感器用于测量环境空气温度；和 

其中所述膨胀装置具有可变孔径，该可变孔径用于控制冷却剂从所述冷凝器到所述蒸发器的流动速度； 

其中该系统进一步包括调节器，该调节器用于从所述环境温度传感器接收输入并控制所述膨胀装置的可变孔径，从而改变所述蒸发器的外部温度， 

其中当所述环境温度传感器测量到低环境空气温度时，所述调节器使所述蒸发器的温度降低到低于0℃。 

3.根据权利要求2所述的收集大气水分的系统，其中所述低环境空气温度被指定为一值，该值的低环境温度低于15℃。 

4.根据权利要求1所述的收集大气水分的系统，其中该系统进一步包括环境湿度传感器，该环境湿度传感器用于测量环境空气的相对湿度；且 

其中所述膨胀装置具有可变孔径，该可变孔径用于控制冷却剂从所述冷凝器到所述蒸发器的流动速度； 

其中该系统进一步包括调节器，该调节器用于控制所述膨胀装置的可变孔径，从而改变所述蒸发器的外部温度， 

其中所述调节器从所述环境湿度传感器接收输入； 

其中当所述环境湿度传感器测量到低环境湿度时，所述调节器使所述蒸发器的温度降低到低于0℃。 

5.根据权利要求4所述的收集大气水分的系统，其中所述低环境湿度被指定为一值，该值的相对湿度低于40％。 

6.根据权利要求1所述的收集大气水分的系统，其中该系统进一步包括环境湿度传感器，该环境湿度传感器用于测量环境空气的相对湿度；且 

其中所述压缩机具有可变频率，该可变频率用于控制对从所述冷凝器传输到所述蒸发器的冷却剂的压缩； 

其中该系统进一步包括调节器，该调节器用于控制所述压缩机的可变频率， 从而改变所述蒸发器的外部温度， 

其中所述调节器用于从所述环境湿度传感器接收输入；且 

其中当所述环境湿度传感器测量到低环境湿度时，所述调节器使所述蒸发器的温度降低到低于0℃。 

7.根据权利要求1所述的收集大气水分的系统，其中该系统通过进一步包括不锈钢过滤外壳、振动不敏感控制器和外部套壳而得到加固，以便在苛刻的环境中使用，其中该外部套壳防止害虫和雨雪的损害。 

8.根据权利要求2所述的收集大气水分的系统，其中所述低环境空气温度被指定为一值，该值的低环境温度低于10℃。