[实用新型]收集大气水分的系统

说明书

技术领域

本实用新型领域涉及水的产生和净化，尤其涉及从大气湿气中产生饮用水。 

背景技术

水的需求是普遍的，在许多地方，可靠的干净水源不足以满足人类的需求。缺乏干净的水可归因于基础设施损坏，比如地震或洪水造成的供水系统的损坏。缺乏干净的水还可归因于迁移，比如战争期间人口迁徙到难民营。 

难以快速有效地提供干净的水。水很重，将水运输到需要水的地区可能会很昂贵。掘井和建立水处理设施需要时间、精力、和设备。 

当露点(dew point)低时，难以从湿气中获取液态水。 

需要能够可靠快速地提供干净的水的系统。 

现有技术公开了在受控的室内环境下从大气湿气中少量收集水的方法和系统，在该室内环境中温度暖和并且湿度水平中等或湿度水平高。 

实用新型内容

本申请公开了在不受控的室外环境下从大气水分中大量收集水的系统和方法，在不受控的室外环境中温度可较低且湿度水平可较低。 

技术问题 

存在一些涉及从大气水分或地表水源产生和净化饮用水的挑战。难以提供可移动、容易安装、模块化、无需基础设施供水或供电就能够运转、卫生、在控制接口中设计多元化应用、利用日常维护所需要的最少技术就可维护、针对室外应用当温度起伏时足够坚固耐用、并且当露点低时能够从湿气中产生水的系统。 

结合了系统、装置和方法来描述和阐述以下实施例及其各个方面，这些实 施例和及其各个方面是示意性和阐述性的，并非在范围上进行限制。在各种实施例中，已经减少或消除一个或多个上述问题，而其他实施例涉及其他改进。 

技术方案 

公开了一些技术方案，以便解决与环境耐受性、能量效率、易于操作、考虑到了运输、以及在低温和低湿度水平下进行操作有关的挑战。 

在室外区域中通常需要为人类和牲畜产生饮用水。因为系统可安装在没有进行环境控制的室外或设施内，所以环境耐受性是重要的。该系统的实施例设计成承受冻结温度且在接近冻结的低温中运转。一种技术方案包括使用金属过滤外壳，该外壳在水冻结或升温时在水膨胀施加的压力下抗裂。 

所述系统的实施例可在有一般的温度起伏的室外运转。当露点低时，为了从空气中获取水，蒸发器冷却到水蒸气在该蒸发器表面沉积成冰的点。然后蒸发器循环通过加热阶段，以融化冰并且生成液态水。霜的聚集是有利的，当露点低时霜聚集能够收集水。通常，当相对湿度水平低时露点低。相对湿度为实际湿度量相对于相同的温度和压力下可能的最大湿度量。因为较冷的空气不保持同样多的水分，所以通常当空气温度低时，露点也低。通过结霜和融化来进行的循环，允许系统在其他不利于通过除湿产生水的条件下，相当有效率地从周围空气中收集水。 

微生物、重金属、农业的化学副产品以及其他污染物可污染地表水。通过过滤和辐照，可中和或去除这些污染物。一些公开的实施例使用反渗透、碳过滤器、沸石过滤器、臭氧以及紫外光产生供消耗的饮用水。 

所述系统的实施例设计成抵抗有害生物和昆虫。滤网覆盖通气孔，导管和面板覆盖电线。内部空间易于人工检查。 

因为所述系统需要电力来运转，所以能量效率很重要。可限制电力供应。在一个实施例中，包括了柴油发电机。在另一个实施例中，包括了太阳能电池板。在另一个实施例中，系统使用风力涡轮机提供能量。在另一个实施例中，由常规电力公用基础设施提供电力。为了保存能量，使用可变压缩机。为了进一步提高效率，将风扇设置为优化通过系统的气流。利用臭氧、紫外光、化学 添加剂、热量、微过滤、或其组合可实现卫生处理。重力可协助液态水流过过滤器。可编程逻辑控制器(PLC)可控制泵的运作。可编程逻辑控制器可对需要电力的处理进行调节。可对可编程逻辑控制器进行编程，以便优化能量消耗或从一天中与能量消耗高峰相关时间中的能量使用转变成非高峰时间中的能量使用。可预编程能量优化设置或生产优化设置。 

所述系统可包括多种特征(feature)以方便使用。人机界面可提供多种语言，允许用户选择语言，还可包括象形图标和触摸屏控制。为多输入和多输出来设计可编程逻辑控制器。可编程逻辑控制器有较广温度范围的耐受性、不受电气噪声的影响、并且抗振动和冲击。需要定期更换或手动调整的部分系统设置在可接触的位置。 

为了便于运输，水系统的实施例设置为适合标准船运集装箱或标准车箱。在一个实施例中，公开了集成灌装系统(integrated bottling system)，便于分配所产生的水。