[发明专利]一种再生空气高效增湿的两级转轮空气取水方法及装置

权利要求书

1.一种再生空气高效增湿的两级转轮空气取水方法，其特征在于，所述两级转轮均由吸附区域和再生区域组成，其中吸附区域和再生区域分别占转轮总体积的2/3～4/5和1/5～1/3，吸附区域和再生区域中间由挡板隔开，转轮的运行方式为均匀稳定的旋转运动；环境空气在风机的作用下进入两级转轮的吸附区域，由于吸附剂对空气中的水蒸气具有吸附作用，在吸附区域内吸附剂的作用下，环境空气在流经吸附区域的过程中湿度会逐渐下降，随后排出；再生空气沿着环境空气的反方向依次进入前后两级转轮带出吸附剂中的水蒸气，再生空气中的湿度增加随后进入冷凝器，经过冷凝器过程中在壁面冷凝出液态水，并利用储液容器对冷凝水进行收集，完成空气取水过程。

2.如权利要求1所述的再生空气高效增湿的两级转轮空气取水方法，其特征在于，所述再生空气进入第一级和第二级转轮的再生区域前需要在加热器吸收热量后达到一定的温度；加热器中的热源温度在60℃–150℃之间；所述加热器中的热源采用的是低品位热能或者电能，其中低品位热能主要包括工业废热、海洋热能、地热能或太阳能。

3.如权利要求1所述的再生空气高效增湿的两级转轮空气取水方法，其特征在于，所述转轮是由多个微小通道组成，其中每个微小通道的尺寸相同且均匀一致，其截面几何形状为正弦形、三角形、正方形或六边形。

4.如权利要求1所述的再生空气高效增湿的两级转轮空气取水方法，其特征在于，该方法采用的转轮吸附剂材料包括硅胶、分子筛、活性炭、卤素盐或者金属有机框架MOF材料及其复合物。

5.如权利要求1所述的再生空气高效增湿的两级转轮空气取水方法，其特征在于，所述环境空气在风机的作用下进入两级转轮的吸附区域的方式为：环境空气分别同时进入第一级转轮和第二级转轮的吸附区域进行吸附过程。

6.如权利要求1所述的再生空气高效增湿的两级转轮空气取水方法，其特征在于，所述环境空气在风机的作用下进入两级转轮的吸附区域的方式为：环境空气依次进入第二级转轮和第一级转轮的吸附区域进行吸附过程。

7.一种实现权利要求1-6任一项所述的再生空气高效增湿的两级转轮空气取水方法的装置，其特征在于，包括第一加热器、第一级转轮、第二加热器、第二级转轮、再生风机、冷凝器和储液容器，以及再生空气流道、环境空气流道和液态水流道；

所述再生空气流道，第一加热器、第一级转轮、第二加热器、第二级转轮、再生风机和冷凝器依次相连；

所述环境空气流道连接第一级转轮和第二级转轮；

所述液态水流道，冷凝器与储液容器相连，冷凝器与储液容器的高度依次降低。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述环境空气流道与两级转轮的连接方式为：两级转轮同时串联在环境空气流道上，环境空气先通过第二级转轮后，再进入第一级转轮。

9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述环境空气流道与两级转轮的连接方式为：所述环境空气流道有两条，为第一环境空气流道和第二环境空气流道，所述第一环境空气流道与第一级转轮连接，所述第二环境空气流道与第二级转轮连接；环境空气分别同时进入第一级转轮和第二级转轮。

10.如权利要求8或9所述的装置，其特征在于，所述环境空气流道配备有相应的吸附风机。