[发明专利]一种便携式空气制水装置及调控方法

说明书

本发明公开了一种便携式空气制水装置及调控方法，包括上下两层空间中的制冷系统、蒸发冷凝系统、转轮系统、空气换热系统、集水系统和测量控制系统。将制冷系统和蒸发冷凝系统分开，制冷系统的冷量和热量完全利用。包括三路气流组织的风机；利用全热交换器对再生空气进行冷却，利用蒸发器冷凝后的空气对吸附转轮进行冷却。同时，采用气候适应性设计和间歇式的运行控制模式，能够从空气中制取饮用水，实现制水装置的气候适应性制水，以及小空间内的大流量空气高效增湿和冷凝制水。

技术领域

本发明属于特种环境的空气调节和控制技术领域，特别涉及一种便携式空气制水装置及调控方法。

背景技术

在一些特殊的环境场合，如干旱地区，沙漠地区等，淡水资源极其匮乏。如何高效节能地制取淡水或饮用水是公认的技术难题。

目前研究已知，空气中的水含量估计约为14000km³，是一个巨大的水资源库。但空气中的水蒸气含量较低，单位体积空气中所含的水蒸气极其有限，需要以大流量循环的方式进行制取，因此，从空气中制取饮用水的速度和制水量普遍较低。

目前，空气制水的普基本原理是冷凝制水。但由于空气中的水蒸气含量较低，需要进行集中增湿后再冷凝制水，由此产生了吸附与冷凝集成的制水方式和共识技术。目前大部分的空气制水方式都是基于这种技术集成模式，所不同的是吸附剂材料、具体的流程和控制方式等不同。如专利《吸附式空气制水装置》(201820507488.0)；专利《一种太阳能吸附制水装置》(201020254466.1)；专利《一种制水、制冷、空气净化集成系统》(201620919668.0)；专利《一种空气制水机》(201721603892.X)；专利《一种在低湿环境下的空气制水方法》(201811470662.X)；专利《空气取水装置及空气取水车》(201520809623.3)；专利《海岛空气取水装置及其取水方法》(201710124295.7)；专利《一种空气取水设备的取水柜》(201920103760.3)；专利《一种从空气中取水的装置》(201210149074.2)；专利《基于吸附的外热式小型空气取水装置及方法》(201910024129.9)。

上述专利都涉及到了空气增湿再到冷凝制水的公认技术模式，但具体流程、结构和部件各有不同。然而，如前所述，单位体积空气中的水蒸气含量很低，所在地区气候会发生季节性的年变化和昼夜的日变化，空气中的温度和湿度参数不断发生变化，由此带来了制水装置的气候适应性和节能的新问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明从温度和热量的角度，从湿度的角度，从能量交换的角度，从设备运行和控制方式的角度等出发，在有限空间内进行气流组织设计，目的是实现小空间内的大流量空气高效增湿和冷凝制水，实现系统的节能和小型便携化。

本发明是通过下述技术方案来实现的。

本发明提供了一种便携式空气制水装置，包括上下两层空间：

所述上层空间包括转轮系统、空气换热系统Ⅱ、蒸发冷凝系统Ⅳ和测量控制系统Ⅵ；所述下层空间包括制冷系统Ⅲ和集水系统Ⅴ；

还包括位于上下层空间上的空气增湿系统Ⅰ；

所述转轮系统分别连通制冷系统Ⅲ和空气换热系统Ⅱ，空气换热系统Ⅱ连通蒸发冷凝系统Ⅳ；所述蒸发冷凝系统Ⅳ连通集水系统Ⅴ；所述空气增湿系统Ⅰ分别连通增湿空气进风口和增湿空气出风口；

所述测量控制系统Ⅵ根据转轮系统的温湿度信息启动制冷系统Ⅲ运转，进行空气调控。

进一步，所述制冷系统Ⅲ通过隔音隔热棉分隔为热空间，包括相互连通的制冷压缩机和冷凝器，制冷系统Ⅲ分别连通再生空气进风口和转轮系统。

进一步，连通转轮系统通风口上设有吸风风机和辅助加热器。